專(zhuān)利名稱(chēng)：一種懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體地說(shuō)，是一種懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能的利用方式之一就是發(fā)電，尤其是對(duì)于偏遠(yuǎn)山區(qū)、戈壁、草原等地區(qū)，利用風(fēng)能取電是一個(gè)很好的選擇?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)分為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是指旋轉(zhuǎn)軸與葉片垂直，一般與地面平行，旋轉(zhuǎn)軸處于水平的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是指旋轉(zhuǎn)軸與葉片平行，一般與地面垂直，旋轉(zhuǎn)軸處于垂直的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。目前占市場(chǎng)主流的是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)有耗資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，只適合永久性應(yīng)用，不夠靈活，維護(hù)成本高，對(duì)維護(hù)人員素質(zhì)要求高等缺點(diǎn)。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)雖然最早被人類(lèi)利用，但是用來(lái)發(fā)電還是近10多年的事。與傳統(tǒng)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有不用對(duì)風(fēng)向，轉(zhuǎn)速低，無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在起動(dòng)風(fēng)速高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)，并且只能放在地面附近使用，雖然較靈活，但受地表附近風(fēng)力強(qiáng)度限制，無(wú)法捕獲穩(wěn)定風(fēng)能。這都制約了垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、移動(dòng)方便、發(fā)電效率高的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括氣球，所述氣球內(nèi)充有密度小于空氣的氣體；所述氣球外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有翼片，所述旋轉(zhuǎn)體兩側(cè)安裝到平臺(tái)主軸上，并可沿平臺(tái)主軸旋轉(zhuǎn)；所述平臺(tái)主軸通過(guò)牽引繩連接到地面； 所述平臺(tái)主軸上設(shè)有發(fā)電機(jī)單元，所述發(fā)電機(jī)單元的轉(zhuǎn)子與所述旋轉(zhuǎn)體連接。進(jìn)一步地，所述氣球?yàn)闄E球形，相應(yīng)地，所述旋轉(zhuǎn)體也為橢球形。進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)體通過(guò)軸承安裝到平臺(tái)主軸上。進(jìn)一步地，所述翼片與旋轉(zhuǎn)體的連接處設(shè)有翼片傾角調(diào)節(jié)裝置。進(jìn)一步地，所述牽引繩分為上下兩部分，上部分牽引繩有兩根，分別連接到所述平臺(tái)主軸的兩個(gè)端部；下部分牽引繩有三根，分別連接到三個(gè)牽引機(jī)上。進(jìn)一步地，還包括接地電纜，所述接地電纜上端連接到發(fā)電機(jī)單元，下端埋入地下。進(jìn)一步地，所述接地電纜下端連接有接地排，所述接地排連同接地電纜的下端一同埋入地下。進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)體由硬質(zhì)材料制成，所述氣球與所述旋轉(zhuǎn)體固定在一起。進(jìn)一步地，所述牽引繩由外側(cè)包覆有絕緣材料的導(dǎo)電線(xiàn)纜構(gòu)成，所述發(fā)電機(jī)單元的輸出電極通過(guò)導(dǎo)電的牽引繩連接到地面設(shè)備。進(jìn)一步地，所述地面設(shè)備包括蓄電池和/或逆變器。本發(fā)明的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、便于移動(dòng)，設(shè)置方式靈活，可根據(jù)風(fēng)況和用電需求調(diào)整發(fā)電機(jī)的高度和空間位置，可適應(yīng)部分水平慢速運(yùn)動(dòng)器件的供電需求，如輪船等。由于平臺(tái)主軸不隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，由牽引繩持續(xù)牽引，因此發(fā)電機(jī)單元相對(duì)穩(wěn)定。另外，由于旋轉(zhuǎn)體吸收風(fēng)能，能夠減弱強(qiáng)風(fēng)的影響，配合上地面牽引裝置后，這一能力能夠顯著增強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2是圖1所示實(shí)例中的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中1.旋轉(zhuǎn)體，2.翼片，3.平臺(tái)主軸，4.牽引繩，5.地面，6.氣球，7.軸承，8.發(fā)電機(jī)單元，9.牽引機(jī)，10.接地排。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括一氣球6，氣球6內(nèi)充有密度小于空氣的氣體；氣球6外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)體1，旋轉(zhuǎn)體1由輕型硬質(zhì)材料制成，旋轉(zhuǎn)體1 上設(shè)有翼片2，旋轉(zhuǎn)體1兩側(cè)安裝到平臺(tái)主軸3上，并可沿平臺(tái)主軸3旋轉(zhuǎn)；平臺(tái)主軸3上設(shè)有發(fā)電機(jī)單元8，發(fā)電機(jī)單元8的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)體1連接。在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)體1可以是剛性的一個(gè)整體，內(nèi)置氣球6。氣球6與旋轉(zhuǎn)體1綁扎連接，成為一體。旋轉(zhuǎn)體1兩側(cè)設(shè)置平臺(tái)主軸接口，通過(guò)軸承7與平臺(tái)主軸3連接，方便旋轉(zhuǎn)。平臺(tái)主軸3也可以穿設(shè)于氣球6中。平臺(tái)主軸3通過(guò)牽引繩4連接到地面5。當(dāng)氣球6中充入密度小于空氣的氣體后， 平臺(tái)升空，升至預(yù)定高度時(shí)，由于氣流的作用，旋轉(zhuǎn)體1上的翼片2吸收風(fēng)能，以平臺(tái)主軸3 為中心開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)體1帶動(dòng)發(fā)電機(jī)單元8的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。發(fā)電機(jī)單元8發(fā)出來(lái)的電可以通過(guò)專(zhuān)門(mén)的電纜傳輸至地面。優(yōu)選地，牽引繩由外側(cè)包覆有絕緣材料的導(dǎo)電線(xiàn)纜構(gòu)成，發(fā)電機(jī)單元的輸出電極通過(guò)導(dǎo)電的牽引繩連接到地面設(shè)備。這樣可以省去專(zhuān)門(mén)的電纜，減少結(jié)構(gòu)復(fù)雜度并降低成本。地面設(shè)備包括蓄電池、逆變器等。為了增加平臺(tái)的穩(wěn)定性，氣球6優(yōu)選為橢球形，相應(yīng)地，旋轉(zhuǎn)體1也為橢球形。橢球形的旋轉(zhuǎn)體1在風(fēng)的作用下，會(huì)自動(dòng)平衡到平臺(tái)主軸3與風(fēng)向垂直的狀態(tài)，使翼片2達(dá)到最佳迎風(fēng)角。作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，翼片2與旋轉(zhuǎn)體1的連接處設(shè)有翼片傾角調(diào)節(jié)裝置。 翼片傾角調(diào)節(jié)裝置可以有多種結(jié)構(gòu)，例如將翼片2通過(guò)一轉(zhuǎn)軸安裝到旋轉(zhuǎn)體1上，通過(guò)使翼片2在轉(zhuǎn)軸上擺動(dòng)來(lái)改變其傾角，也可以采用類(lèi)似飛機(jī)禁翼的結(jié)構(gòu)來(lái)改變翼片2的傾角。再如圖3所示，可以將牽引繩4分為上下兩部分，上部分牽引繩有兩根，分別連接到平臺(tái)主軸3的兩個(gè)端部；下部分牽引繩有三根，分別連接到三個(gè)牽引機(jī)9上。由牽引機(jī)9 控制下部分各牽弓I繩的長(zhǎng)度，從而對(duì)抗不同方向的來(lái)風(fēng)。本發(fā)明中，在旋轉(zhuǎn)體1旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，平臺(tái)主軸3不隨旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)，由牽引繩4持續(xù)牽引，因此功能單元8相對(duì)穩(wěn)定。如功能單元8需從地面取電，可隨牽引繩4將電纜引至地面5。另外，根據(jù)需要還可以設(shè)置接地電纜，接地電纜的上端連接到發(fā)電機(jī)單元，下端連接接地排10，接地排10連同接地電纜的下端一同埋入地下，可以防止雷擊，對(duì)地面用電設(shè)備造成損壞。 以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括氣球，所述氣球內(nèi)充有密度小于空氣的氣體；所述氣球外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)體，所述旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有翼片，所述旋轉(zhuǎn)體兩側(cè)安裝到平臺(tái)主軸上，并可沿平臺(tái)主軸旋轉(zhuǎn)；所述平臺(tái)主軸通過(guò)牽引繩連接到地面；所述平臺(tái)主軸上設(shè)有發(fā)電機(jī)單元，所述發(fā)電機(jī)單元的轉(zhuǎn)子與所述旋轉(zhuǎn)體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述氣球?yàn)闄E球形，相應(yīng)地，所述旋轉(zhuǎn)體也為橢球形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體通過(guò)軸承安裝到平臺(tái)主軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述翼片與旋轉(zhuǎn)體的連接處設(shè)有翼片傾角調(diào)節(jié)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述牽引繩分為上下兩部分，上部分牽引繩有兩根，分別連接到所述平臺(tái)主軸的兩個(gè)端部；下部分牽引繩有三根，分別連接到三個(gè)牽引機(jī)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，還包括接地電纜，所述接地電纜上端連接到發(fā)電機(jī)單元，下端埋入地下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述接地電纜下端連接有接地排，所述接地排連同接地電纜的下端一同埋入地下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體由硬質(zhì)材料制成，所述氣球與所述旋轉(zhuǎn)體固定在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述牽引繩由外側(cè)包覆有絕緣材料的導(dǎo)電線(xiàn)纜構(gòu)成，所述發(fā)電機(jī)單元的輸出電極通過(guò)導(dǎo)電的牽引繩連接到地面設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述地面設(shè)備包括蓄電池和/或逆變器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種懸浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括氣球，氣球內(nèi)充有密度小于空氣的氣體；氣球外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體上設(shè)有翼片，旋轉(zhuǎn)體兩側(cè)安裝到平臺(tái)主軸上，并可沿平臺(tái)主軸旋轉(zhuǎn)；平臺(tái)主軸通過(guò)牽引繩連接到地面；平臺(tái)主軸上設(shè)有發(fā)電機(jī)單元，發(fā)電機(jī)單元的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)體連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、便于移動(dòng)，設(shè)置方式靈活，可根據(jù)風(fēng)況和用電需求調(diào)整發(fā)電機(jī)的高度和空間位置，可適應(yīng)部分水平慢速運(yùn)動(dòng)器件的供電需求，如輪船等。由于平臺(tái)主軸不隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，由牽引繩持續(xù)牽引，因此發(fā)電機(jī)單元相對(duì)穩(wěn)定。另外，由于旋轉(zhuǎn)體吸收風(fēng)能，能夠減弱強(qiáng)風(fēng)的影響，配合上地面牽引裝置后，這一能力能夠顯著增強(qiáng)。
文檔編號(hào)F03D9/02GK102410149SQ20111039480
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者呂梁年 申請(qǐng)人:北京天誠(chéng)同創(chuàng)電氣有限公司