氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術是可再生能源的利用，是利用氣球氣艇，以及氣球、氣艇與升力風箏相結合產生升力，把水平風力葉輪或垂直風力葉輪，提升至空中，通過發電機進行發電，而構成氣球、氣艇與升力風箏空中發電裝置。其特征是：氣球、氣艇通過托架與升力風箏、輕型機箱及垂直固定軸連接，由水平風力葉輪或垂直風力葉輪通過傳動機構帶動輕型發電機發電，它可在空中穩定、可靠地發電，向上放飛向下回收容易方便，可在高、中、低空中大規模吸收風能發電，從而獲得大量清潔能源。它可大功率、也可小功率集合而大量發電，可構建陣列式空中風力發電場站發電，可節省電網與損耗，其充份應用是解決能源危機，以及解決碳排放對氣候影響，和PM2.5微粒霧霾對空氣污染。

【技術實現步驟摘要】
氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置 本專利技術屬可再生能源的利用，是進一步提高對空中風能源的吸收和利用，是通過 氣球、氣艇的升力升空，以及與升力風箏相結合，帶著風力發電裝置，在高、中、低空中迎風 發電，產生大量清潔能源，用來為人類服務，構成氣球、氣艇與升力風箏空中發電裝置。 能源是推動人類各種生產、生活的根本資源。現有石化資源是有限的，在地球上用 一點就少一點，而且其碳排放嚴重造成氣候變化異常，并造成空氣污染，PM2. 5細微顆粒構 成的霧霾，常常侵犯人體的健康。怎樣開辟新能源，利用現有清潔的可再生能源，是當務之 急。 地球大氣環流，產生許多空氣流動，造成許多風力。例如我國每年春夏的東南風， 秋冬的西北風，以及熱帶氣旋形成的臺風，和西南部印度洋吹來的風，都具有很大的能量。 怎樣很好充分的利用好這源遠流長、永不枯竭的具有巨大潛在能量的風能源，是一個很大 的課題。 現有各國在地面的海岸邊或平地上建有塔式的大直徑螺槳風力發電機，取得了一 定的風能量發電。但是由于地面風力受到山岳、森林等各種條件的磨擦和阻尼的損耗，以及 風力的不均衡，發電量受到限制。而高空則不一樣，其風力強大，據報導：科學家估計，高空 風能量是目前全世界年用電量的1〇〇倍，即便中低空風力也很強，據報導：600米高空的風 力比100米高的風力增強20倍，400米的高空比地面風力增強70%，怎樣把這種強大的風 力利用起來。據報導：現已有人采用特技風箏在空中發電。這種單純的風箏也有缺點，其： 1、在空中氣流不穩或風向突變時，易發生傾翻墜落，造成發電裝置損毀；2、空中雨雪拍打、 堆集，也易造成墜落損毀；3、風箏放飛較難，需長距離快速奔跑，才能升空。 經實驗與研究，本專利技術是采用氣球、氣艇的升力而穩定地升空，也采用氣球、氣艇 與升力風箏相結合升空，將帶有風力葉輪的發電裝置送到空中，在空中穩定可靠地迎風發 電。 氣球是以充有氫氣或氦氣，具有密封、牢固薄膜的球體，為了承受更大的載荷，將 氣球加長擴大做成艇式的氣球，即為氣艇。根據不同載荷與功率需求，以及制作工藝，可選 擇不同型式用來承載風力發電裝置升空發電。將氣球、氣艇與升力風箏相結合，這樣既具有 氣球、氣艇的穩定升力，又有利用高空風力由升力風箏產生的升力。氣球、氣艇產生的穩定 的升力，可以保證發電裝置遇到氣流不穩定或風向突變等而不至于傾倒墜落，并可幫助穩 定的向上放飛升空。升力風箏由后掠的三角翼或平展的機翼等能產生最大升力構成，其產 生的升力，可以幫助氣球萬一漏氣時，不會急速下降摔壞，并且升力風箏產生的升力，可以 輔助氣球、氣艇升力，而且可使氣球、氣艇體積縮小，從而降低成本，特別是為了防爆和保持 可靠性而使用氦氣球、氣艇，不致于費用過高。 本專利技術具體是這樣來實現的： 1、在氣球的下部，吊掛著截面圓形或方形、長方形的輕型機箱，輕型機箱的前端， 設由機箱內伸出不轉的固定軸，套裝在固定軸上的輕型多葉片的水平風力葉輪，在風力的 推動下，其帶動裝在輕型機箱內的傳動機構，傳動機構通過軸帶動輕型發電機轉動發電，所 發電量由附在后牽引纜繩上電線傳至地面。為了保證氣球不擺動，以免與水平風力葉輪相 碰撞，在氣球的下部裝著與輕型機箱連接固定的托架。為保證水平風力葉輪始終迎風轉動， 在機箱的后部裝著垂直與水平尾翼。為了保證氣球發電裝置不被風力吹走，在水平風力葉 輪所套的固定軸前方，裝著延伸軸，其前端連接著系留纜繩，用以與地面系留樁、塔或系留 車連接。另一實施例是將水平風力葉輪裝在氣球下部的輕型機箱的后部，系留纜繩裝在機 箱的前端。 2、采用氣球與升力風箏相結合，其結構是，在氣球的下部設置升力風箏，升力風箏 由后掠的三角翼或平展的機翼等制成。它由氣球下部托架，向下連接升力風箏，并再向下連 接輕型機箱。輕型機箱的后部裝垂直與水平尾翼。前部水平風力葉輪套裝在機箱伸出的固 定軸上，在風力的推動下，水平風力葉輪轉動帶動箱內傳動機構，傳動機構帶動發電機旋轉 發電，發電量通過附在后系留纜繩上的電線傳至地面。在固定軸上裝著向前延伸軸，其前端 連接系留纜繩，以便與地面系留樁、塔或系留車連接固定而牽引。 另一實施例是，也可將上述水平力葉輪裝在輕型機箱的后部，系留纜繩接在前端。 3、除上述有水平風力葉輪之外，本專利技術還用氣球吊置垂直風力葉輪在空中發電， 它由氣球吊裝著垂直固定軸，垂直風力葉輪套裝在垂直固定軸上，通過傳動機構帶動裝在 固定軸上的發電機轉動發電。氣球通過托架與固定軸聯接。垂直固定軸下部連接系留纜繩 與電線。 4、采用氣球、氣艇與升力風箏相結合，氣球、氣艇通過托架向下與升力風箏連接， 并向下與垂直固定軸連接。垂直風力葉輪套裝在垂直固定軸上，通過傳動機構帶動裝在垂 直固定軸上的發電機轉動發電。 5、本專利技術為了小功率用電，采用多個小氣球吊裝輕型機箱，并用氣球托架與輕型 機箱連接，由其箱內伸出固定軸上所套裝的水平風力葉輪，通過傳動機構帶動發電機旋轉 發電，并由固定軸上裝的延伸軸裝著纜繩與地面系留樁或車連接。它的好處是小氣球易制 作成本低，升力分布均勻，其中如有一個漏氣，不影響整體急速墜落損壞。 6、用多個小型氣球、小型氣艇與升力風箏相結合，可更好適用升空發電，它由多個 小型氣球或多個氣艇，其下部吊掛著升力風箏，并用托架與升力風箏連接，升力風箏的下部 吊裝著一個或多個輕型機箱，并用多個水平風力葉輪通過各個傳動機構帶動各個發電機發 電。另一實施例是多個小型氣球或小型氣艇與升力風箏相結合的水平風力葉輪發電裝置， 可做成雙翼或多翼的升力風箏發電裝置。 7、將多個長的小型氣艇并排連接，構成機翼式升力風箏的一體式風力發電裝置， 它由小型氣艇的托架向下，與下部的輕型機箱連接，輕型機箱的前端水平風力葉輪套在機 箱固定軸上，接受風力的推動旋轉，通過機箱內部的傳動機構，帶動發電機轉動發電。發電 量由電線附在后系留纜繩上傳入地面。固定軸前的延伸軸端連接系留纜繩與地面的系留 樁、塔或系留車連接。 另一實施例是將各小型氣艇間隔，由上下薄膜聯接，利用風力沖壓將其撐開，構成 一體的機翼式升力風箏，由托架向下與輕型機箱連接，保證水平風力葉輪，通過傳動機構使 發電機發電。 8、用大型氣艇與升力風箏相結合，構成大功率水平風力葉輪的空中發電裝置，它 由大型氣艇下部吊裝輕型機箱，并用氣艇托架與輕型機箱連接，輕型機箱前部固定軸上套 裝輕型大直徑多葉片的水平風力葉輪，帶動機箱內傳動機構，傳動機構帶動發電機轉動發 電，發電量由電線附在后系留纜繩上傳送至地面。固定軸上的延伸軸，連接纜繩至地面系留 樁、塔或系留車。同時在大型氣艇的下部，裝設升力風箏，其兩端裝小型氣艇輔助產生升力， 并防止大型水平風力葉輪產生的旋轉扭矩而傾斜，影響正常工作。 9、本專利技術上述所實驗設計的氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置，為了大規模利用 空中風能源，并采用各發電裝置組合，排列成空中陣列式發電裝置，用以大量吸收空中風能 發電，構成陣列式風力發電場或站。 下面接合圖 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17進行說明： 圖1是氣球水平風力葉輪空中發電裝置，如圖所示，在氣球[1]的下部吊掛著輕型 機箱[4]，其前端具有多葉片輕型的水平風力葉輪[2]，套裝在機箱內伸出的固定軸[3]上，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用氣球、氣艇及與升力風箏相結合，能穩定、可靠地把風力發電裝置升至空中，在空中吸收大量風能，從而發出大量電能，供地面人類使用，而構成氣球、氣艇與升力風箏空中發電裝置，其特征是：除氣球[1]單獨帶著輕型機箱[4]和風力葉輪升空發電，并且氣球[1]、氣艇[13]通過托架[7]與升力風箏[12]連接，帶著輕型機箱[4]升空，讓具有的水平風力葉輪[2]，帶動傳動機構[5]，進而帶動發電機[6]空中發電，或帶著垂直風力葉輪[15]升空，通過傳動機構[16]，使發電機[17]在空中發電，本裝置可穩定可靠地在高、中、低空穩妥地發電，可單個大氣球、大氣艇升空發電，也可多個小氣球、小氣艇升空發電，可與升力風箏相結合升空發電，可多個小型功率發電，也可大型大功率發電，可構成陣列式風電場在空中發電，是解決人類清潔的大量的電能源的重要途徑，和必需的設備。

【技術特征摘要】
1. 一種利用氣球、氣艇及與升力風箏相結合，能穩定、可靠地把風力發電裝置升至空 中，在空中吸收大量風能，從而發出大量電能，供地面人類使用，而構成氣球、氣艇與升力風 箏空中發電裝置，其特征是：除氣球[1]單獨帶著輕型機箱[4]和風力葉輪升空發電，并且 氣球[1]、氣艇[13]通過托架[7]與升力風箏[12]連接，帶著輕型機箱[4]升空，讓具有的 水平風力葉輪[2]，帶動傳動機構[5]，進而帶動發電機[6]空中發電，或帶著垂直風力葉輪 [15]升空，通過傳動機構[16]，使發電機[17]在空中發電，本裝置可穩定可靠地在高、中、 低空穩妥地發電，可單個大氣球、大氣艇升空發電，也可多個小氣球、小氣艇升空發電，可與 升力風箏相結合升空發電，可多個小型功率發電，也可大型大功率發電，可構成陣列式風電 場在空中發電，是解決人類清潔的大量的電能源的重要途徑，和必需的設備。2. 如權利要求1所述的氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置，如圖1所示，其特征是：氣 球[1]與水平風力葉輪[2]組成空中發電裝置，它由氣球[1]的下部吊掛著輕型機箱[4]， 其前部由內部伸出的固定軸[3]上，套裝著水平風力葉輪[2]，帶動輕型機箱[4]內的傳動 機構[5]，通過傳動機構[5]，帶動發電機[6]發電，發出電量由附在后系留纜繩上的電線傳 入地面，氣球[1]的下部，并用托架[7]與輕型機箱[4]連接固定，輕型機箱[4]的后部裝 著垂直與水平尾翼[8]，前部固定軸[3]上，裝著向前延伸軸[9]，連接著系留纜繩[10]，以 便與地面系留樁、塔或系留車連接，另一實施例如圖2所示：將水平風力葉輪[2]裝在輕型 機箱[4]的后部，系留纜繩[10]連接裝在前端。3. 如權利要求1所述的氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置，如圖3所示：其特征是：氣 球[1]的下部吊掛著升力風箏[12]，并用氣球[1]的托架[7]，與升力風箏[12]連接，同 時下伸與輕型機箱[4]連接，輕型機箱[4]的后部裝垂直與水平尾翼[8]，其前部水平風力 葉輪[2]套裝在機箱內伸出的固定軸[3]上，通過帶動機箱內傳動機構[5]，而帶動發電機 [6]轉動發電，發電量由電線附在后系留纜繩上傳入地面，固定軸[3]上裝著前延伸軸[9]， 連接著系留纜繩[10]，系留纜繩[10]連接地面系留樁、塔或系留車，另一實施例如圖4所 示：水平風力葉輪[2]可裝在輕型機箱[4]的后部，系留纜繩[10]連接裝在前部。4. 如權利要求1所述的氣球氣艇與升力風箏空中發電裝置，其特征是：如圖5所示，氣 球[1]或氣艇[13]吊置垂直風力葉輪[15]在空中發電，它由氣球[1]或氣艇[13]吊裝著 垂直固定軸[14]，并用托架[7]與其連接，垂直風力葉輪[15]套裝在其上旋轉，通過傳動機 構[16]，帶動裝在垂直固定軸[14]上發電機[17]轉動發電。另一實施例如圖6、圖7所 示，是在氣球[1]氣艇[13]的下方裝設升力風箏[12]，升力風箏[12]的下方吊置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋少如，
申請(專利權)人：宋少如，
類型：發明
國別省市：江蘇;32