[发明专利]一种气球风力发电机

说明书

所属技术领域

本发明所涉及的是一种气球风力发电机。

背景技术

目前，国外正在开发一种气球风力发电机，可以在300米的空中利用风来发电。这种电线系着的涡轮机比传统的塔式涡轮机便宜，且在如此高的空中更能利用风能，甚至在地面上没什么大风的地区都能使用。

此发电机为马根电力空气转动系统，简称MARS，看起来像一种软式飞艇，只是它不会自由飞行。它被电线系住，从地面升到最高处，在它的中心处装有大风轮，可以随风转动。旋转的机械能经过其两端的发电机转化成电能，电流通过系着的电线传送到地面，再输送给变压器，然后直接给电池充电或输入电力网中。

但这种马根电力空气转动系统的不足之处是：1、受本身结构影响，其风轮难以做得很大，无法形成规模。2、在迎风面上，其旋转轴两侧的叶片同时受到风力且作用相反，因此极大地影响了其风能的转换效率。

发明内容

为此，本发明提供了一种新型气球风力发电机。

其设计构思是：1、采用已公开专利“固定或支撑叶片的应力框架及其柔性叶片”(专利申请号：200610146023.9)中的双(多)环应力框架，来架设气球风轮的叶片。

2、风轮的柔性叶片4和5绷紧在风轮的中心轴1、辐条轮子2、及拉紧在1和2上的线性材料3所构成的数个平面框架上，组成风轮6(7)。

3、将风轮迎风一侧沿轴向的半面风轮用物体挡住，使风轮上沿圆周分布的叶片仅在单侧受风力推动。

4、遮挡风轮的物体可以是气球10、15、19a或片状材料18、28。

5、用一个以上的风轮并行排列，组成风轮组，以使结构更加稳固，并提供更大的动力用于大功率发电。

6、将一对并行排列的风轮其相邻的两个半面，用同一个物体遮挡，使这对风轮同时反向运转，以达到整体平稳和简化结构的目的。

7、将风轮6(7)去掉其柔性叶片4和5并加大尺寸后，套在风轮6(7)的周围，构成具有应力外框架26的长轴风轮27；26与27同轴。27通过线性材料25，和推力轴承23压靠在1的轴肩24上。

8、将遮挡风轮的物体固定在26上。

9、用气球19a和片状材料28固定在26上，起到遮挡风轮和导流的作用。

10、将具有应力外框架26的长轴风轮27并行排列，组成风轮组，并将26之间固连，形成一种轻质牢固的结构形式。

11、用兼作气球风轮牵引绳索的线性传动构件，将悬空风轮的旋转动力传至地面的转动轮上，并提供给地面上的发电机，以便于大功率发电。

12、也可将发电机安装在悬空的风轮组上，用导线将电能送至地面。但这种方法只适合于小功率发电。

这种气球风力发电机优点是：制造容易、成本低廉、运行稳定，并适于大功率发电。

附图说明

附图描述了这种气球风力发电机的几种基本结构和原理。

附图1描述的是其转动风轮的基本结构。图中1是中心旋转轴；2是带有辐条的轮子；3是拉紧在1和2上的线性材料，它将和2及自身连成一个轻质牢固的框架；4和5是绷紧在1、2、3所构成的数个平面框架上的柔性风叶。

附图2、6、7描述的是这种气球风力发电机的实施例之一。它仅在风轮的一侧固定有气球作为挡风物体。图中10a是固定在10上的挡风导流物体。其中图2是正视图，图7是侧视图，图6是立体图。图中6和7是一对上下并行排列的风轮；8是风轮的连接支撑架；9是风轮之间的传动链条；10是用来将6和7相邻的两个半面遮挡住的气球，它同时为风轮提供导流和浮力；10a是固定在10上的挡风导流物体；11是连接在风轮或风轮组的动力输出轴与地面传动轴12之间的线性传动构件；12使地面转动轴，它可以直接作为发电机的输入轴；13是转向盘，它随风向的变化而转动；14是13的固定轴。

附图8、9描述的是这种气球风力发电机的实施例之二。它在风轮的两侧固定有气球作为挡风导流物体，以使其结构更加平衡稳定。图中15为其另一侧用于挡风导流、同时为风轮提供浮力的气球；8a是6、7以及10和15的连解支撑架。

附图3、4、5描述的是这种气球风力发电机的实施例之三。其中图3是其侧视图，图四是其立体图。这种气球风力发电机是将数个水平并行排列的风轮组成风轮组16，并装在其固定框架17内，风轮迎风一侧沿轴向的半面风轮用片状材料18遮挡，使风轮上沿圆周分布的叶片仅在单侧受风力推动。图中19是为风轮提供浮力的气球；20为固定在架子上的风轮组；21是连接在风轮组的动力输出轴与地面传动轴之间的线性传动构件，它兼作风轮的牵引绳；22是20的牵引绳。