一種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于升空氣球充氣方法和裝置，尤其涉及一種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]升空氣球在慶祝、娛樂(lè)等多種場(chǎng)合廣泛使用。氦氣是最理想的升空氣球充裝氣體。氦氣是惰性氣體，具有最佳的安全性。但氦氣價(jià)格高昂，氦氣球的價(jià)格是氫氣球的數(shù)倍，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，雖相關(guān)法規(guī)和政策要求使用氦氣氣球，但市面上很少有。取而代之的是清一色的氫氣球。氫氣化學(xué)性質(zhì)活潑，其爆炸極限為4.0%?75.6%，氫氣球危險(xiǎn)性大。氫氣球雖然國(guó)家明令禁止，但屢禁不止。采用氦氣和空氣的混合氣體充裝升空氣球可以確保氣球的安全，同時(shí)滿足氣球升空的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法和裝置的技術(shù)方案，安全地將空氣和氦氣的混合氣體充入氣球，降低升空氣球的成本。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法，將氦氣與空氣的混合氣體充入氣球;其特征在于，所述方法在一個(gè)混合氣瓶中裝入空氣與氦氣的混合氣體，將所述混合氣瓶中的混合氣體充入氣球;所述方法的步驟包括:
a.向所述混合氣瓶中充入空氣，使所述混合氣瓶中的空氣壓力達(dá)到空氣壓力設(shè)定值；
b.向所述混合氣瓶中充入氦氣，與混合氣瓶中的空氣混合形成空氣和氦氣的混合氣體，并使所述混合氣瓶中的混合氣體的壓力達(dá)到混合氣體壓力設(shè)定值；
c.將所述混合氣瓶中的所述混合氣體充入氣球。
[0005]更進(jìn)一步，在所述步驟c的進(jìn)行過(guò)程中，當(dāng)所述混合氣瓶中的混合氣體壓力不高于0.1MPa時(shí)，停止將混合氣體充入氣球，重新依次進(jìn)行步驟a、步驟b和步驟c。
[0006]更進(jìn)一步，所述混合氣體壓力設(shè)定值不大于2MPa，所述空氣壓力設(shè)定值是所述混合氣體壓力設(shè)定值的0.3倍?0.5倍。
[0007]—種氦氣和空氣混合充裝氣球的裝置，所述裝置包括混合氣瓶、高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置，所述高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置分別與所述混合氣瓶連接。
[0008]更進(jìn)一步，所述混合氣瓶是承載壓力為2.2MPa的壓力容器，所述混合氣瓶設(shè)有混合氣瓶閥門，所述混合氣瓶閥門的出口連接一只壓力表和一個(gè)混合氣瓶接口。
[0009]更進(jìn)一步，所述高壓空氣氣源是輸出壓力為1.25MPa的空氣壓縮機(jī)，所述高壓空氣氣源設(shè)有高壓空氣閥門，所述高壓空氣閥門的出口設(shè)有用于連接所述混合氣瓶的高壓空氣接口。
[0010]更進(jìn)一步，所述氣球充氣裝置包括用于連接所述混合氣瓶的充氣接口、減壓器和用于對(duì)氣球充氣的充氣工具;所述減壓器的一端連接所述充氣接口，所述減壓器的另一端連接所述充氣工具。
[0011 ] 更進(jìn)一步，所述減壓器包括一級(jí)減壓器和二級(jí)減壓器，所述一級(jí)減壓器連接所述充氣接口，所述二級(jí)減壓器連接所述充氣工具，所述一級(jí)減壓器是輸出壓力為0.1MPa的減壓器，所述二級(jí)減壓器是輸出壓力為4KPa?7KPa的減壓器;所述充氣工具設(shè)有充氣總閥門和多個(gè)充氣嘴，每個(gè)所述充氣嘴都設(shè)有充氣控制閥;所述充氣總閥門連接所述二級(jí)減壓器。
[0012]更進(jìn)一步，所述混合氣瓶、高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置通過(guò)一條充氣總管道連通。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:采用氦氣和空氣的混合氣體充裝升空氣球，即滿足氣球升空的要求，又可顯著降低氣球的成本;裝置和操作方法簡(jiǎn)單、安全、可靠，且高效。
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)圖，混合氣瓶、高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置獨(dú)立設(shè)置；
圖2是本發(fā)明混合氣瓶與高壓空氣氣源連接示意圖；
圖3是本發(fā)明混合氣瓶與高壓氦氣氣源連接示意圖；
圖4是本發(fā)明混合氣瓶與氣球充氣裝置連接示意圖；
圖5是本發(fā)明設(shè)有充氣總管道的系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]—種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法，將氦氣與空氣的混合氣體充入氣球;所述方法在一個(gè)混合氣瓶中裝入空氣與氦氣的混合氣體，將所述混合氣瓶中的混合氣體充入氣球;所述方法的步驟包括:
a.向所述混合氣瓶中充入空氣，使所述混合氣瓶中的空氣壓力達(dá)到空氣壓力設(shè)定值；
b.向所述混合氣瓶中充入氦氣，與混合氣瓶中的空氣混合形成空氣和氦氣的混合氣體，并使所述混合氣瓶中的混合氣體的壓力達(dá)到混合氣體壓力設(shè)定值；
c.將所述混合氣瓶中的所述混合氣體充入氣球。
[0017]在所述步驟c的進(jìn)行過(guò)程中，當(dāng)所述混合氣瓶中的混合氣體壓力不高于0.1MPa時(shí)，停止將混合氣體充入氣球，重新依次進(jìn)行步驟a、步驟b和步驟c。
[0018]所述混合氣體壓力設(shè)定值不大于2MPa，所述空氣壓力設(shè)定值是所述混合氣體壓力設(shè)定值的0.3倍?0.5倍。
[0019]如圖1至圖5，一種氦氣和空氣混合充裝氣球的裝置，所述裝置包括混合氣瓶10、高壓空氣氣源20、高壓氦氣氣源30和氣球充氣裝置40，所述高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置分別與所述混合氣瓶連接。
[0020]所述混合氣瓶是承載壓力為2.2MPa的壓力容器，所述混合氣瓶設(shè)有混合氣瓶閥門11，所述混合氣瓶閥門的出口連接一只壓力表12和一個(gè)混合氣瓶接口 13。
[0021]所述高壓空氣氣源是輸出壓力為1.25MPa的空氣壓縮機(jī)，所述高壓空氣氣源設(shè)有高壓空氣閥門21，所述高壓空氣閥門的出口設(shè)有用于連接所述混合氣瓶的高壓空氣接口22。
[0022]所述高壓氦氣氣源是氦氣瓶，所述氦氣瓶充有壓力不低于2MPa、純度不低于95%的氦氣;所述高壓氦氣氣源設(shè)有高壓氦氣閥門31，所述高壓氦氣閥門的出口設(shè)有用于連接所述混合氣瓶的高壓氦氣接口 32。通常可采用滿瓶壓力為14MPa、純度為99%的氦氣瓶，當(dāng)氦氣瓶的壓力低于2MPa時(shí)更換氦氣瓶。
[0023]所述氣球充氣裝置包括用于連接所述混合氣瓶的充氣接口41、減壓器(包括圖中42、43)和用于對(duì)氣球充氣的充氣工具;所述減壓器的一端連接所述充氣接口，所述減壓器的另一端連接所述充氣工具。
[0024]所述減壓器包括一級(jí)減壓器42和二級(jí)減壓器43，所述一級(jí)減壓器連接所述充氣接口，所述二級(jí)減壓器連接所述充氣工具，所述一級(jí)減壓器是輸出壓力為0.1MPa的減壓器，所述二級(jí)減壓器是輸出壓力為4KPa?7KPa的減壓器;所述充氣工具設(shè)有充氣總閥門44和多個(gè)充氣嘴45，每個(gè)所述充氣嘴都設(shè)有充氣控制閥46;所述充氣總閥門連接所述二級(jí)減壓器。
[0025]如圖5所示，所述混合氣瓶、高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置通過(guò)一條充氣總管道連通。
[0026]上述與混合氣體中的空氣是自然狀態(tài)下從大氣中獲取的空氣。
[0027]上述各種氣體的壓力均為表壓。
[0028]實(shí)施例一:
如圖1至圖4，一種氦氣和空氣混合充裝氣球的裝置，該裝置包括混合氣瓶10、高壓空氣氣源20、高壓氦氣氣源30和氣球充氣裝置40。
[0029]混合氣瓶是承載壓力為2.2MPa的壓力容器，本實(shí)施例的混合氣瓶采用了一只型號(hào)為HJL400-118-2.2液化丙烷鋼瓶，鋼瓶容積為118升，鋼瓶設(shè)計(jì)壓力為2.2MPa?；旌蠚馄吭O(shè)有混合氣瓶閥門11，混合氣瓶閥門的出口連接一只壓力表12和一個(gè)混合氣瓶接口 13。
[0030]高壓空氣氣源是一臺(tái)空氣壓縮機(jī)，本實(shí)施例的空氣壓縮機(jī)是一臺(tái)DZW1500AF040G型空氣壓縮機(jī)，輸出壓力1.25 MPa;空氣壓縮機(jī)的出口設(shè)有高壓空氣閥門21，高壓空氣閥門的出口設(shè)有用于連接混合氣瓶的高壓空氣接口 22。
[0031 ]高壓氦氣氣源是氦氣瓶，高壓氦氣氣源設(shè)有高壓氦氣閥門31，高壓氦氣閥門的出口設(shè)有用于連接所述混合氣瓶的高壓氦氣接口 32。本實(shí)施例的氦氣瓶為40升標(biāo)準(zhǔn)氦氣瓶，滿瓶壓力為14 MPa，氦氣純度為99%。氦氣瓶本身設(shè)有開關(guān)閥門，本實(shí)施例的高壓氦氣閥門即是氦氣瓶的開關(guān)閥門。
[0032]氣球充氣裝置包括用于連接混合氣瓶的充氣接口 41、減壓器和用于對(duì)氣球充氣的充氣工具；
減壓器包括一級(jí)減壓器42和二級(jí)減壓器43，一級(jí)減壓器的輸入口連接充氣接口，一級(jí)減壓器的輸出口連接二級(jí)減壓器的輸入口，二級(jí)減壓器的輸出口連接充氣工具。本實(shí)施中，一級(jí)減壓器采用了YWC-Ol型丙烷減壓器，輸出壓力范圍為0.02 MPa?0.16MPa;二級(jí)減壓器采用了 RTZ-21型燃?xì)鉁p壓器，輸出壓力為4KPa?lOKPa。
[0033]充氣工具設(shè)有多個(gè)充氣嘴45，每個(gè)所述充氣嘴都設(shè)有各自的充氣控制閥46;有一個(gè)充氣總閥門44作為多個(gè)充氣嘴的總開關(guān)，充氣總閥門連接二級(jí)減壓器的輸出口。
[0034]高壓空氣氣源、高壓氦氣氣源和氣球充氣裝置分別與混合氣瓶連接。高壓空氣氣源與混合氣瓶連接如圖2所示;高壓氦氣氣源與混合氣瓶連接如圖3所示;氣球充氣裝置與混合氣瓶連接如圖4所示。
[0035]實(shí)施例二:
一種氦氣和空氣混合充裝氣球的方法，本實(shí)施例的方法采用實(shí)施例一的裝置對(duì)升空氣球充裝氦氣和空氣的混合氣體。本方法的步驟包括:
a.向所述混合氣瓶中充入空氣，使所述混合氣瓶中的空氣壓力達(dá)到空氣壓