[發明專利]高空球形空腔渦輪式風力發電機

無效

• 申請號: 200810028155.0
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN101280764A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 龔炳新
• 申請（專利權）人: 龔炳新
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/00;F03D3/06;F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新能源利用。氦氣球將由空腔球形渦輪式風機和發電機組成的風力發電機升上高空，利用高空強大風力以及空腔球形渦輪式風機具有啟動風速低，安全風速高，定向轉動等的優點，充分地利用高空的風能發電。

背景技術

現有技術的風機離地面不高，在地表沒什么大風的地區不能使用。另外，現有技術的風力發電還存在發電成本高，設備安裝困難等問題

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明提供一種能充分地利用高空風能的發電裝置。

這種發電裝置包括氦氣球，球形空腔渦輪式風機，發電機。氦氣球將由球形空腔渦輪式風機和發電機組成的風力發電機組升上高空，利用高空強大風力以及球形空腔渦輪式風機具有啟動風速低，安全風速高，定向轉動等的優點，充分地利用高空的風能發電.

球形空腔渦輪式風機在風力作用下轉動，通過變速器帶動發電機轉動，從而發電，電能通過變壓器變壓輸送到蓄電池。

本發明使用與普通風機不同的球形空腔渦輪式風機，空腔渦輪呈球形，球形空腔渦輪的球形狀結構外殼由風葉組成，軸承和齒輪安裝在球形空腔渦輪的底部或同時安裝在球形空腔渦輪的頂部和底部，并用中心軸連接，風葉兩端連接頂部和底部的軸承，齒輪亦連接軸承，在風力作用下風葉轉動并帶動軸承轉動，軸承轉動帶動齒輪轉動，齒輪轉動帶動變速器轉動，變速器轉動帶動發電機轉動，從而發電。

本發明使用的球形空腔渦輪式風機不需要跟蹤風向的變化，無論風向如何都能定向轉動并帶動發電機發電，因而不需要配置風向舵或偏航軸承總成，可節省不少費用。

本發明的氦氣球和球形空腔渦輪式風力發電機用載荷鋼索連接，氦氣球體積巨大，受風面積也龐大，但比較輕；最重的部分是由球形空腔渦輪式風機、變速器和發電機組成的風力發電機組，由于由球形空腔渦輪式風機、變速器和發電機組成的風力發電機組的體積和受風面積相對于氦氣球來說比較小，因而能起到類似于船錨的穩定作用。

本發明有效地解決了現有技術的風力發電的諸多問題。

附圖說明

圖1是本發明高空球形空腔渦輪式風力發電機的示意圖。

圖中：1、氦氣球；2、載荷鋼索；3、發電機；4、變速器；5、球形空腔渦輪式風機；6、電纜；7、控制器；8、變壓器；9、蓄電池；10、氣泵；11、備用氦氣球；12、導氣管；13、地面；14、固定繩索。

圖2是本發明球形空腔渦輪式風機的示意圖。

圖中：4、變速器；15、風葉；16、齒輪；17、軸承；18、中心軸。

圖3是另一方案的高空球形空腔渦輪式風力發電機的示意圖。

附圖標記與圖1一樣。

圖4是另一方案的球形空腔渦輪式風機的示意圖。

附圖標記與圖2一樣。

具體實施方式

本發明提供一種能充分地利用高空風能的發電裝置。參照圖1、圖2，它由氦氣球1，載荷鋼索2，發電機3，變速器4，球形空腔渦輪式風機5，電纜6，控制器7，變壓器8，蓄電池9，氣泵10，備用氦氣球11，導氣管12，地面13，固定繩索14等部分組成。

由球形空腔渦輪式風機5、變速器4和發電機3組成風力發電機組；載荷鋼索2連接氦氣球1和由球形空腔渦輪式風機5、變速器4和發電機3組成風力發電機組。

氦氣球1將由球形空腔渦輪式風機5、變速器4和發電機3組成風力發電機組升上高空，利用高空強大風力以及球形空腔渦輪式風機具有啟動風速低、安全風速高、定向轉動等的優點，充分地利用高空的風能發電。

在風力作用下球形空腔渦輪式風機5的風葉15轉動并帶動軸承17轉動，軸承17轉動帶動齒輪16轉動，齒輪16轉動帶動變速器4轉動，變速器4轉動帶動發電機3轉動，從而發電。電能通過電纜6輸送到在地面13的變壓器8，變壓后再輸送到蓄電池9。

變速器4根據風力控制發電機3的轉速；

控制器8具有避免風機空轉、風大自動卸荷、過壓自動剎車，蓄電池損害保護等的功能；為了使高空球形空腔渦輪式風力發電機不被高空強風吹走，用固定繩索14連接氦氣球1與地面13。

當需要把由球形空腔渦輪式風機5，變速器4和發電機3組成的風力發電機組降落到地面13時，可用氣泵10通過導氣管12把氦氣和空氣的混合氣體抽到備用氦氣球11內；當需要把由球形空腔渦輪式風機5、變速器4和發電機3組成的風力發電機組升上高空時，亦可用氣泵10通過導氣管12把氦氣和空氣的混合氣體泵入氦氣球1內，氦氣球1和備用氦氣球11是互為備用關系。

作為本發明的另一實施方案，可在較低風速以及較低成本預算時使用。

參照圖3、圖4，其具體實施方式與上述方案一樣。

本發明提供一種能充分地利用高空風能的發電裝置并有效地解決了現有技術的風力發電的諸多問題。