一種能夠建風電場的高空發電裝置製造方法
2023-07-17 02:49:26
一種能夠建風電場的高空發電裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種能夠建風電場的高空發電裝置，包括可充氣升入高空的兩個氣球，一個在上端，一個在下端，其特徵在於；所述上端氣球與下端氣球，外圓均安裝有多個弧形阻風板，所述上端氣球弧形阻風板與下端氣球弧形阻風板迎風角相反，所述上端氣球與下端氣球都有中心軸並同心連接，所述上端氣球和下端氣球中心軸連接變速箱，所述變速箱設有萬向節連接拉繩。其能夠充分利用高空氣流流速高的優勢，構思巧妙，結構合理，簡單，製造及使用成本很低，非常實用並可以建風電場。
【專利說明】—種能夠建風電場的高空發電裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能夠建風電場的高空發電裝置
【背景技術】
[0002]節能降耗，綠色環保經濟發展模式已經成為世界經濟發展主題。充分利用風力發電是一大方向。目前，地面高原，山區大型風電場已成規模，但建造成本大，且對風速有較高的要求，電力輸送成本也較高。城鎮路燈及部分農戶小型風電利用已廣泛使用，但仍受氣流流速不快的限制不太理想。據測量數據顯示；由地面向高空越高氣流越大，至10千米---12千米，流速可達每秒25——30米，氣流流速比地面大10002000倍。即使地面微風，高處仍然有較大氣流可以利用。因此，風力發電向高空發展潛力巨大確有必要。
[0003]高空發電在部分國家已經有實驗。國內已經有專利公開。如201310282306、6 —種高空發電裝置，但該技術存在重大缺陷。經模擬實驗證明，其圓環狀氣球在氣流中左右頻繁搖擺，致使氣流利用很小。空氣動力學是建立在實驗甚至反覆實驗基礎上的知識，其原因是由以下幾種情況導致；1、高空氣流流速非線性且不十分恆定使氣球不穩定。2、發電機風扇不穩定的轉速產生的扭矩忽大忽小使氣球晃動。3、環狀氣球迎風后面紊流或氣流渦導致氣球晃動。以上3種變化不定的力交替疊加使環狀氣球產生了較大的晃動力，導致環狀氣球並不能穩定的對準氣流來流。雖然設置了一對檔風板用於調整環狀氣球方向，但檔風板兩側氣流壓力並不能將擋風板固定在來流方向。由於升入空中，多條纜繩不成鋼性仍不能將環狀氣球固定在一個方向。相類似的缺陷的還有
[0004]CN200810249554、X高空風力發電裝置，其轉子上設置的柔性葉片也不能恆定對準氣流來流，氣流利用率低。200810136390鏈式高空氣球風力發電裝置，若干風袋對氣流的利用率低，各氣球之間傳動機構複雜，因有傳動帶也需要定期維護。200720187477、0氣球懸掛風力發電設備，用尾翼和系留迴轉盤隨風調整飛艇方位，其結構複雜，製造成本較大，投入產出比很不理想。
[0005]該一種能夠建風電場的高空發電裝置，一根拉繩即可升空，可升至幾百米或者幾千米高空，充分利用高空氣流流速高的特點優勢，並無需通過拉繩等設置調整對準氣流來向即可旋轉發電，構思巧妙，結構合理，簡單，無需經常定期維護，製造及使用成本較低，十分實用。可用於建風電場。使用安全性也較高，即如果一個氣球意外洩氣，另個氣球可以保證發電裝置不急速墜落給地面帶來危險。
【發明內容】
[0006]本發明需要解決的技術問題就是將固定有弧形阻風板的氣球升入高空，充分利用高空高速氣流，無需調整對準氣流方向，使氣球旋轉帶動發電機發電。並無需經常定期維護。
[0007]為解決上述問題，本發明採用如下技術方案。
[0008]本發明一種能夠建風電場的高空發電裝置，包括上端氣球。所述上端氣球外圓設置多個弧形阻風板，多個弧形阻風板在氣流的作用下使氣球作逆時針旋轉。所述上端氣球逆時針旋轉，與上端氣球同心的氣球中心軸旋轉。所述上端氣球中心軸旋轉，通過中心軸齒輪傳動給發電機輸送動力。為了消除上端氣球逆時針旋轉產生的扭矩使氣球不穩或拉繩扭轉，在上端氣球下方設置下端氣球。所述下端氣球外圓設置多個與上端氣球迎風角相反的弧形阻風板，下端氣球外圓多個弧形阻風板在氣流的作用下使下端氣球作順時針旋轉。所述下端氣球順時針旋轉帶動下端氣球中心軸旋轉，下端氣球中心軸旋轉通過中心軸齒輪傳動給發電機輸送動力。所述下端氣球與上端氣球及多個弧形阻風板同一規格，同一材質，在氣流的作用下作同速同心反向旋轉，使兩氣球轉矩相互抵消，使整個高空發電裝置在高空保持相對穩定。
[0009]該一種能夠建風電場的高空發電裝置，在地面相隔一定距離設置多個，可建中小型風電場。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]附圖1是一種能夠建風電場的高空發電裝置結構示意圖。
[0011]附圖2是一種能夠建風電場的高空發電裝置氣球外圓設置的多個弧形阻風板示意圖。
【具體實施方式】
。
[0012]如圖所示，本發明一種能夠建風電場的高空發電裝置，所述高空發電裝置包括上端氣球置於尼龍繩網內並設置中心軸2。所述中心軸2連接氣球上下中心點及多個弧形阻風板I。所述上端氣球和下端氣球弧形阻風板1、4迎風角相反。上端氣球中心軸2在下端氣球中心軸5內穿過,用軸承3、6作縱向和橫向連接,實現上端氣球和下端氣球同心旋轉。為了使相反方向旋轉的上端氣球和下端氣球輸送的動力到發電機是同向，上端氣球中心軸傘形轉向齒輪16與下端氣球中心軸轉向齒輪13相對齒安裝，扭矩經傳動齒輪14、7和15、10，至發電機軸齒輪時變成同向。
[0013]為了減輕高空發電裝置的重量，所有弧形阻風板用硬度高，抗熱強度高的聚甲醛POM塑料或者O、3MM硬質鋁合金製造。傳動齒輪箱7和發電機外殼用硬質鋁合金鑄造。拉繩採用內有碳纖維的聚醯胺纖維尼龍繩，或者由多股細鋼絲製造的鋼絲繩。發電機轉子採用中空以有效減輕重量。
[0014]為了避免偶然出現的高空氣流紊流和氣流渦導致高空發電裝置整體轉動，在齒輪箱17與拉繩12之間設置萬向節11消除高空發電裝置的整體轉動。
[0015]最後說明的是:顯然，上述實施例僅僅是為說明本發明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以作出其它不同形式的變化或者變動。這裡無法也無需對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的一切不脫離本發明精神的變化或者變動方案仍處於本發明的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種能夠建風電場的高空發電裝置，包括可充氣升入高空的兩個氣球，一個在上端，一個在下端，其特徵在於；所述上端氣球與下端氣球，外圓均安裝有多個弧形阻風板，所述上端氣球弧形阻風板與下端氣球弧形阻風板迎風角相反，所述上端氣球與下端氣球都有中心軸並同心連接，所述上端氣球和下端氣球中心軸連接變速箱，所述變速箱設有萬向節連接拉繩。
【文檔編號】F03D11/02GK204003264SQ201420247796
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】朱介北 申請人:朱介北