CN101624972A - 一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备 - Google Patents

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Abstract

一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备，现有风力发电实施例中造价昂贵且只利用低层低速风，本发明提供一种廉价风力发电方案。它包括风筝、绳索防转器、风轮、集结轮、传动绳、发电机、地面转向台升降架。风筝线过风轮、集结轮中心，连结地面风筝调控收放器，风轮通过集结轮、传动绳把动力传送至地面发电机上。从而充分利用了高空高速风能，造价低，效率高。

Description

一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备
(一)技术领域：
本发明属风力发电，尤其高空风力发电。
(二)背景技术：
目前风力发电主要是三叶水平轴风轮风力发电机，它造价昂贵，且处于低空，风量较小的层面。专利文献中也有在高空用气囊旋转带动发电机工作的，但其摩擦系数过大，转速慢，造价高。
(三)发明内容：
为降低发电成本，充分利用闲置的高空高速风能，故本发明提供一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备。
本发明技术方案包括风筝、绳索防转器、风轮、集结轮、传动绳、发电机、地面转向台。
风筝内充轻型气体-氢气或氦气，轻型气体提升重量与风筝加上绳的重量比是1.1-1.5∶1，风筝线过风轮盘轴承处拉起风轮，且过集结轮空心轴连结地面转向台上升降架上的风筝调控、收放器。
风轮呈盘状，圆周边为○型骨架，风轮叶片为滑翔伞类柔性材料，根据风轮的大小不同，选用不同的叶片形状、叶片数量，叶片呈不规则四边形，其两侧边的圆心角50°＜，两侧边的邻边分别为直线边和弧边，风轮由一圈至百圈叶片组成，多圈间置柔性筋，风轮中心处设盘轴承，风轮周边的框架上置主拉线、幅拉线，主拉线连接集结轮；
绳索防转器固定安装在顶端风轮的风轮中心盘轴承内径上，另一绳索防转器置于集结轮空心轴内径上，绳索防转器风板与风轮平面呈60°夹角。
风轮在1个以上时，可选择相同直径和依次递增直径的风轮组成风轮组，相同直径风轮间距是直径的1-10倍，依次递增直径的风轮间距是相对大轮直径的1-5倍。
集结轮置风轮下方与风轮主拉线相连，集结轮直径小于或等于风轮，集结轮中心为空心轴承，以过风筝线，集结轮半径1/3处置一槽轮，槽轮上置压线轮、变向轮，压线轮、变向轮的支架与绳索防转器一同固置在集结轮空心轴承内径上。
传动绳为一条封闭绳索，传动绳上连集结轮，下连发电机，把高空动力传递给地面发电机，它通过集结轮上的变向轮改变集结轮力的方向。
地面转向台的上部设置一中部有横轴的升降架，其一端置平衡块，另一端置发电机、风筝调控收放器。升降架的调整角120°＜
本发明还有一套技术方案是风筝、绳索防转器、风轮置空中，集结轮、发电机置地面转向台升降架上，集结轮上的齿轮与发电机齿轮啮合。
由于采用以上技术方案，可使高空闲置的高速风能得以充分利用，发电成本大幅度降低。
(四)附图说明：
图1、图2、图3是本发明的第一套技术方案中的三种类型。
图4、图5、图6是本发明的第二套技术方案的三种类型。
图7、图8是风轮(3)的示意图。
图9是图12集结轮槽轮(22)与变向轮(21)的侧视图。
图10是图8中的风轮叶片展示图。
图11是图7中的风轮叶片展示图。
图12是集结轮(5)在第一套方案中示意图。
图13是图12中压线轮(24)传动绳(14)侧视图。
图14是集结轮(5)在第二套方案中侧视图。
图15是绳索防转器(15)示意图。
图中：1、风筝2、风筝线3、风轮4、风轮主拉线5、集结轮6、集结轮齿轮7、升降架8、平衡块9、转向台10、发电机11、风筝调控收放器12、风轮幅拉线13、发电机齿轮14、传动绳15、绳索防转器16、风轮边框○型骨架17、短风道叶片18、风轮盘轴承19柔性筋20、长风道叶片21、变向轮22、集结轮槽轮23、集结轮空心轴24、压线轮25、集结轮幅条26、集结轮边框27、绳索防转器支架28、绳索防转器风板
(五)具体实施方式：
图1中风筝(1)由4条长线控制方向，以保证风筝、风轮、最佳迎风角，风筝线(2)过风轮中心，拉起风轮(3)，风轮幅拉线(12)集结在风轮主拉线(4)上，风轮主拉线连集结轮(5)，传动绳(14)把风轮传给集结轮的力传递给地面转向台升降架上的发电机，风轮在旋转过程中，会使风筝线(2)随之旋转，绳索防转器(15)以其迎风板(28)的侧向迎风力和重力保持风筝线(2)的稳定。
图1图2图3是本发明的第一套技术方案，将风筝、绳索防转器、风轮、集结轮设置在高空，用传动绳把动力输送到地面发电机上，以获取高空高质量的风能。
图4图5图6是本发明的另一套技术方案，是将风筝、绳索防转器、风轮设置在空中，集结轮、发电机设置在地面转向台升降架上，集结轮齿轮(6)与发电机齿轮(13)啮合，以获取较低空中高速风能。

Claims (9)

1、一种盘状带框架柔性叶片风轮风力发电设备，它包括：风筝、绳索防转器、风轮、集结轮、传动绳、发电机、地面转向台。
2、据1所述，其特征是：风筝内充轻型气体，气体提升重量与风筝+绳重量之比为1.1-1.5∶1，风筝线过风轮盘轴承处拉起风轮，风筝线过风轮盘轴承，集结轮空心轴与地面转向台升降架上的风筝调控、收放器相连。
3、据1所述，其特征是：风轮呈盘状，圆周边为○型骨架，风轮叶片为柔性材料，叶片两侧边的圆心角50°＜，其两侧边的邻边分别为直线边和弧边，风轮由1圈至百圈叶片组成，多圈间设柔性筋，风轮中心处设盘轴承，风轮周边的框架上设主拉线、幅拉线，主拉线连结集结轮，每系统中风轮的个数为1-100。
4、据1所述，其特征是：绳索防转器置顶端风轮中心的盘轴承内径上，另一绳索防转器置集结轮空心轴承内径上，绳索防转器风板与风轮平面呈60°夹角。
5、据1所述，其特征是：风轮在一个以上时可选择相同直径和依次递增直径的风轮，相同直径的风轮间距是直径的1-20倍，依次递增直径的风轮间距是相对较大风轮直径的1-5倍。
6、据1所述，其特征是：集结轮直径≤风轮直径，集结轮中心为空心轴承，集结轮半径距中心三分之一处为一槽轮，槽轮上置压线轮、变向轮，压线轮、变向轮的支架与绳索防转器同空心轴承内径固结。
7、据1所述，其特征是：传动绳为一条封闭绳索，传动绳经集结轮上的变向轮改变集结轮力的方向。
8、据1所述，其特征是：地面转向台的上部设一中部有横轴的升降架，其一端置平衡块，另一端置发电机、风筝调控、收放器、升降架的调整角120°＜。
9、据1所述，本发明另一套方案是：风筝、绳索防转器、风轮置空中，集结轮、发电机置地面转向台升降架上，集结轮上的齿轮与发电机齿轮啮合。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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