CN102022270A - 悬浮式风能接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬浮式风能接收装置，其包括：螺旋体和动力传递结构，所述螺旋体是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体或者是具有至少二个螺旋表面并由至少二个密闭腔体互相缠绕而成，该密闭腔体内充有轻质气体；所述动力传递结构，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。该风能接收装置能悬浮于空中，接收空中气流的风能，并能改善发电设备动力输入轴的受力情况，提高发电设备寿命，其结构简单、造价低、应用范围广，也易于实现大型化。

Description

悬浮式风能接收装置

技术领域

本发明有关一种风能发电设备，具体而言是涉及一种用于接收气流能量驱动发电设备做功发电的悬浮式风能接收装置。

背景技术

风能接收装置，是指能将风能转化为旋转机械能的装置。目前常用的风能接收装置是螺旋桨式的风叶，装在风塔顶部带动发电机发电。受风塔高度的限制，这种风能接收装置只能接收利用地面附近水平方向的风能。此外，在地面附近一定高度还可能存在方向完全相反的海陆风，二个相反方向的风在风叶上会产生抵消作用，也会影响风叶接收风能的效果，降低风叶的发电效率。

为此，目前又出现一种垂轴式风力发电设备，其在发电设备的动力输入轴上垂直安装一种具有双螺旋表面的叶片，这种叶片可以接收各个方向的风能，不受方向相反的海陆风的影响，因此发电效率相对较高，而该种设备若要进一步增加发电能力，则还需要加大叶片以增加叶片的受风面积。但由于该种叶片的重量完全由动力输入轴或地面设备承担，加大叶片势必增加动力输入轴的负担，另外该种叶片在做功时，动力输入轴同时要承受巨大的交变切向应力，各种复杂应力的综合作用不仅会影响设备的疲劳寿命，而且可能破坏动力输入轴的润滑，导致部件磨损加剧，减少风力发电设备的使用寿命，严重的甚至会造成运动部件的疲劳损坏，导致设备提前报废。因此各种因素的限制也使得叶片难以做得很大，因而影响发电能力的进一步提高。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种悬浮式风能接收装置以及风力发电设备，该风能接收装置能悬浮于空中，接收空中气流的风能，并能改善发电设备动力输入轴的受力情况，提高发电设备寿命，其结构简单、造价低、应用范围广，也易于实现大型化。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种悬浮式风能接收装置，其包括：

螺旋体，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内充有轻质气体；

动力传递结构，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。

优选地，所述螺旋体为刚性螺旋体，而所述动力传递结构为在所述螺旋体尾部设置的驱动轴或在所述螺旋体外侧表面设置的至少三条牵引绳，该刚性螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度，也就是该刚性螺旋体在空气中的重量与其体积的比值应小于或等于大气的密度，以便刚性螺旋体能悬浮在空中。

作为一种选择，所述刚性螺旋体可以由铝合金、钛合金、高强度塑料或其他轻质材料所围成，以减少螺旋体壳体的重量占比。

作为一种选择，所述刚性螺旋体可以是在刚性骨架内覆设气囊、外覆设蒙皮而形成。通过构建刚性骨架的截面形状，可以作出各种截面形状的螺旋体，以满足不同的风阻需要。

可选择地，所述刚性螺旋体为具有一个螺旋表面的单螺旋体，该单螺旋体与所述驱动轴之间由螺旋状的连接板或数根螺旋排列的连接杆连接。

进一步，所述单螺旋体的形状呈上大下小的倒锥形。

可选择地，所述刚性螺旋体为具有相对的二个螺旋表面的扭转体。

可选择地，所述刚性螺旋体为具有对称设置的三个或四个螺旋表面的扭转体。

优选地，所述螺旋体为气囊，而所述动力传递结构包括在所述气囊外表面设置的固定架；该固定架具有至少三根沿螺旋体纵向设置的立杆，用于连接所述气囊，以及用于所述立杆彼此连接的连接杆；各立杆端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳。

进一步地，所述螺旋体具有二个螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内相对表面设置的牵拉索依次牵拉而形成，各牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

进一步地，所述螺旋体具有三个对称的螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内设置的多个星形牵拉索依次牵拉而成，各星形牵拉索具有从中心点向外延伸的彼此成120°角的三个牵引端，并且各星形牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

优选地，在所述密闭腔体内设有副气囊，在该副气囊上设有连通至大气的气阀，该气阀在内外压差超过预定值时开启，以避免密闭腔体在外界压力变化时爆裂。

进一步，所述副气囊连接有补气泵，该补气泵由在所述密闭腔体或副气囊内设置的压力传感器控制。可以在副气囊内注入轻质气体或空气，一方面可以调节密闭腔体的密度，另一方面可以补充气体泄漏损失，尤其可以保持柔性密闭腔体的动力外形。

一种悬浮式风能接收装置，其包括：

螺旋体，具有至少二个螺旋表面，该螺旋表面是由至少二个密闭腔体互相缠绕而成，各密闭腔体外壁之间彼此连接，在各密闭腔体内充有轻质气体；

动力传递结构，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。

优选地，所述密闭腔体为刚性管体，而所述动力传递结构为在所述刚性管体之间设置的驱动轴或在所述螺旋体外侧表面设置的至少三条牵引绳，该螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度。

进一步，所述刚性管体由铝合金、钛合金、高强度塑料或其他轻质材料所围成。

进一步，所述刚性管体是在刚性骨架内覆设气囊、外覆设蒙皮而形成。

作为一种可选择的方案，所述刚性管体数量为二根，二根刚性管体内侧连接于所述驱动轴或彼此连接，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

进一步，所述二根刚性管体之间具有一间距，在二刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆连接于所述驱动轴，或二刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆彼此连接，该连接板或连接杆可以采用与刚性管体同样材质的材料，也可采用不同材质的材料。

作为另一种可选择的方案，所述刚性管体数量为三根或三根以上，各刚性管体内侧连接与所述驱动轴，形成具有三个或三个以上螺旋表面的螺旋体。

进一步地，各刚性管体之间具有一间距，在各刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆连接于所述驱动轴。

优选地，所述密闭腔体为柱状气囊，在该柱状气囊两端装有定型分离架；而所述动力传递结构包括在所述螺旋体表面设置的固定架，该固定架具有至少三根沿螺旋体纵向设置的用于连接所述柱状气囊的立杆以及用于立杆彼此连接的连接杆，各立杆端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳。

作为一种可选择的方案，所述柱状气囊数量为二根，该二个柱状气囊外侧连接于所述立杆，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

进一步地，所述二个柱状气囊之间具有一间距。该间距可以是相同的，也可以从上到下逐渐减小，以形成倒锥形螺旋体，增加螺旋体受风面积。

更进一步，在所述二个柱状气囊之间连接有蒙皮。

作为另一种可选择的方案，所述柱状气囊的数量为三个或三个以上，各柱状气囊互相缠绕形成具有三个或三个以上对称螺旋表面的螺旋体，各柱状气囊外侧连接于所述立杆。

进一步地，各柱状气囊彼此之间具有一间距。同样，该间距可以相同，也可以从上至下逐渐变小。

更进一步，在相邻柱状气囊之间连接有蒙皮，以增加整个螺旋体的受风面积。

优选地，在所述密闭腔体内设有副气囊，在该副气囊上设有连通至大气的气阀，该气阀在内外压差超过预定值时开启。

进一步地，所述副气囊连接有补气泵，该补气泵由在所述密闭腔体或副气囊内设置的压力传感器控制。

与现有技术相比，本发明的风能接收装置由于在密闭腔体内填充有轻质气体，使得该风能接收装置能够产生浮力或悬浮在空中接收气流的风能，因此无论是通过驱动轴直接连接在发电机构的动力输入轴，还是通过牵引绳驱动驱动架、驱动架再带动动力输入轴，风能接收装置的重量都不会作用于发电机构，因而风能接收装置可以做的更大，而不会对发电机构产生不利影响，并且由于可减少对发电机构的作用力，因而可以大大改善发电机构的受力情况，减少摩擦损耗，提高发电设备的使用寿命；而本发明的风能接收装置与发明人的另一项关于地面随动机构的发明结合使用时，风能接收装置在随风摆向下风向的同时，发电机构的动力输入轴也跟随一起摆动，因而可使动力输入轴仅承受拉力和扭转力而避免承受复杂的应力，更进一步改善动力输入轴的受力状态，从而可以大大减少设备疲劳损坏，提高发电设备的使用寿命。本发明的风能接收装置除了可以应用到本发明人的上述发电设备上之外，也可以应用到现有技术的水平轴风力发电设备和垂直轴风力发电设备，其应用范围更广；由于该风能接收装置可以使用气囊制成，其结构比较简单、成本也比较低。

附图说明

图1是本发明风能接收装置一个实施例的正面视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1所示实施例另一种截面形状示意图。

图4是本发明风能接收装置一个实施例的透视图，其中风能接收装置具有一个密闭腔体。

图5是本发明风能接收装置另一个实施例的透视图，其中风能接收装置具有一个密闭腔体。

图6是本发明风能接收装置一个实施例的结构示意图，其中风能接收装置是由一圆形气囊经牵拉索牵拉而成。

图7是是本发明风能接收装置一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有二个密闭腔体，并且二密闭腔体之间由连接板连接。

图8是本发明风能接收装置另一个实施例的透视图，其中风能接收装置具有二个密闭腔体，且二密闭腔体之间由连接杆连接。

图9是本发明风能接收装置又一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有二个密闭腔体。

图10是图9的俯视图。

图11是本发明风能接收装置另一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有二个密闭腔体。

图12是图11的A-A剖视图。

图13是本发明风能接收装置又一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有二个螺旋表面。

图14是图13的俯视图。

图15是本发明风能接收装置一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有三个密闭腔体。

图16是图15的俯视图。

图17是本发明风能接收装置另一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有三个密闭腔体。

图18是图17的俯视图。

图19是本发明风能接收装置又一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有三个螺旋表面。

图20是图19的俯视图。

图21是本发明风能接收装置另一个实施例的正面视图，其中风能接收装置具有三个螺旋表面。

图22是图21的俯视图。

图23是本发明一种截面形状的密闭腔体实施例。

图24是本发明另一种截面形状的密闭腔体实施例，其中在密闭腔体内设有副气囊。图中

110、风能接收装置            111、螺旋体

112、驱动轴                  113、螺旋表面

120、风能接收装置            121、单螺旋体

122、驱动轴                  123、螺旋表面

124、连接杆

130、风能接收装置            131、单螺旋体

132、立杆                    133、连接杆

140、风能接收装置            141、螺旋体

142、立杆                    143、牵拉索

210、风能接收装置            211、螺旋体

212、驱动轴                  213、连接板

220、风能接收装置            221、螺旋体

222、驱动轴                  223、连接杆

230、风能接收装置            231、柱状气囊

232、立杆                    233、连接杆

234、定型分离架

240、风能接收装置            241、螺旋体

242、驱动轴                  243、连接杆

244、蒙皮

250、风能接收装置            251、柱状气囊

252、立杆                    253、连接杆

254、蒙皮                    255、定型分离架

310、风能接收装置            311、柱状气囊

312、立杆                    313、连接杆

314、定型分离架

320、风能接收装置            321、螺旋体

322、驱动轴                  323、连接杆

330、风能接收装置            331、柱状气囊

332、立杆                    333、连接杆

334、蒙皮                    335、定型分离架

340、风能接收装置            341、螺旋体

342、驱动轴                  343、连接杆

344、蒙皮

410、密闭腔体                411、气囊

412、刚性骨架                413、蒙皮

420、密闭腔体                421、副气囊

422、气阀

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明的风能接收装置可以悬浮在空中并可以通过驱动轴或者通过立杆、牵引绳向风力发电设备传递动力，驱动发电设备发电。风能接收装置与发电设备之间的连接可以是直接通过驱动轴与发电机构的动力输入轴连接，或者也可以通过立杆连接的牵引绳与地面发电设备驱动架连接，再由驱动架驱动发电机构的动力输入轴。下面通过各具体实施例对本发明的风能接收装置的结构进行详细描述。

图1～图6表示的是本发明悬浮式风能接收装置的几个实施例，在这几个实施例中，风能接收装置110、120、130和140均包括以下部件：

螺旋体111、121、131、141，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内充有轻质气体；所述轻质气体可以是氢气、氦气等密度小于空气的气体。

动力传递结构112、122、132、142，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。

在图1～图4所示的二个实施例中，所述螺旋体111、121为刚性螺旋体，而所述动力传递结构为在所述螺旋体111、121尾部设置的驱动轴112、122，该刚性螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度，也就是该刚性螺旋体在空气中的重量与其体积的比值应小于或等于大气的密度，以便刚性螺旋体能悬浮在空中。驱动轴112、122可以直接连接在发电机构的动力输入轴上，用于将风能接收装置接收的风能传递给发电机构。

本领域技术人员可以想到，上述刚性螺旋体也可以在外侧表面设置至少三条牵引绳作为动力传递结构，用于驱动发电设备发电。

所述刚性螺旋体可以由铝合金、钛合金、高强度塑料或其他轻质材料所围成，以减少螺旋体壳体的重量。

参见图24，作为一种选择，所述刚性螺旋体可以是在刚性骨架412内覆设气囊411、外覆设蒙皮413而形成密闭腔体410。通过构建刚性骨架的截面形状，可以作出各种截面形状的螺旋体，以满足不同的风阻需要，在图24中是近似于水滴形截面或者机翼形截面，而图3中是月牙形截面。

图1～图3是在一个密闭腔体上形成二个螺旋表面，在一个密闭腔体上也可形成一个或多个螺旋表面。

图4所示是本发明风能接收装置一个实施例的透视图，其中所述刚性螺旋体为具有一个螺旋表面123的单螺旋体121，该单螺旋体121上下直径相同呈圆柱状，该单螺旋体121与所述驱动轴122之间由数根螺旋排列的连接杆124连接。该连接杆124也可由螺旋状的连接板代替。

可替换地，所述单螺旋体121的形状也可呈上大下小的倒锥形，该种形状的风能接收装置可以代替传统的水平轴风力发电设备的叶片，用于水平设置以接收水平方向的风能。

在图1所示的实施例中，所述螺旋体111为具有相对的二个螺旋表面113的扭转体，该螺旋体111为一刚性螺旋体。

在图6所示的实施例中，所述螺旋体141为具有对称设置的三个螺旋表面的扭转体，在该实施例中螺旋体141为由气囊构成的柔性螺旋体。

在图5和图6所示的实施例中，所述螺旋体131、141可为气囊或设置于刚性框架内的气囊，而所述动力传递结构包括在所述气囊外表面沿长度方向设置的固定架，该固定架具有至少三根用于连接所述气囊的立杆132、142以及用于立杆132、142彼此连接的连接杆133(图6中连接杆未示出)，各立杆132、142端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳(图略)，通过牵引绳和驱动架来驱动发电设备的动力输入轴。

在图5中，所述螺旋体131具有一个螺旋表面。

在图6中，所述螺旋体141具有三个对称的螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内设置的多个星形牵拉索143依次牵拉而成，各星形牵拉索具有从中心点向外延伸的彼此成120°角的三个牵引端，并且各星形牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

本领域技术人员可以想到，所述螺旋体也可具有二个螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内相对表面设置的牵拉索依次牵拉而形成，各牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

同样，所述螺旋体也可为多个螺旋表面，区别只是牵拉索变为具有多个从中心点向外延伸的牵引端的星形牵拉索。

图24是本发明一种截面形状的密闭腔体实施例，在该实施例中，所述密闭腔体420内设有副气囊421，在该副气囊421上设有连通至大气的气阀422，该气阀422在内外压差超过预定值(如50～150kPa)时开启，以避免密闭腔体421在外界压力变化时爆裂。在本发明的各密闭腔体内均可以设置副气囊，后面不再一一叙述。

进一步，所述副气囊421连接有补气泵(图未示)，该补气泵由在所述密闭腔体或副气囊内设置的压力传感器控制。可以在副气囊内注入轻质气体或空气，一方面可以调节密闭腔体的密度，另一方面可以补充气体泄漏损失，尤其可以保持柔性密闭腔体的动力外形。利用补气泵给气囊充气属于通用技术，本领域技术人员根据本发明的叙述能够实现其方案，在此不再细述。

图7～图22表示了本发明另外几种风能接收装置的实施例。在这些悬浮式风能接收装置中，均包括：

螺旋体211、221、231、241、251和311、321、331、341，具有至少二个螺旋表面，该螺旋表面是由至少二个密闭腔体互相缠绕而成，各密闭腔体外壁之间彼此连接，在各密闭腔体内充有轻质气体。

动力传递结构212、222、232、242、252和312、322、332、342，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。

在图7～8、图11～12和图17～18、图21～22所示的实施例中，所述密闭腔体为刚性管体，而所述动力传递结构为在所述刚性管体之间设置的驱动轴212、222、242、322、342，该螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度。

如前所述，上述刚性螺旋体也可以在外侧表面设置至少三条牵引绳作为动力传递结构，用于驱动发电设备发电。

作为一种可选择的方案，所述刚性管体可由铝合金、钛合金、高强度塑料或其他轻质材料所围成。

作为另一种可选择的方案，所述刚性管体也可以是在刚性骨架内覆设气囊、外覆设蒙皮而形成，参见图23。其中所述刚性骨架可以是将多个具有预定截面形状的框用多根纵向筋条连接而形成螺旋体轮廓，也可以仅将多个具有预定截面形状的框用软质材料连接而成，各框可连接在连接杆的端部或螺旋状连接板的侧面，或者直接连接在驱动轴外周表面上，也可以连接在固定架的立杆内侧。

可选择的，所述刚性管体数量可以为二根，二根刚性管体内侧相对处彼此连接，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

在图7所示的实施例中，所述二根刚性管体之间具有一间距，该间距为一等间距，在二刚性管体内侧由螺旋状连接板212连接于驱动轴212，驱动轴212位于连接板212中间，该连接板可以采用与刚性管体同样材质的材料，也可采用不同材质的材料。

本领域技术人员可以想到，上述二根刚性管体之间间距也可以不等，如可为从上到下逐渐减小，形成倒圆锥状。

在图8所示的实施例与图7所示的实施例结构基本相同，区别仅在于用数根螺旋排列的连接杆223代替了螺旋状连接板213，同样，刚性管体之间的间距可以相等，也可以不等。

而图11～12所示的实施例，是在图8实施例的基础上，在连接杆223两侧又覆设了蒙皮244，其作用与图7所示实施例中的连接板212相同，但是更轻。

从上述记载本领域技术人员容易想到，所述刚性管体数量也可以为三根或三根以上，各刚性管体内侧相对处彼此连接，形成具有三个或三个以上螺旋表面的螺旋体。

在图17～18所示的实施例表示的是由三根刚性管体构成的螺旋体321，其中，各刚性管体之间具有一间距，在各刚性管体内侧由数根螺旋排列的连接杆323连接于驱动轴322。

参见图21～22所示实施例，该实施例是在图17～18所示实施例的基础上，在连接杆343二侧覆设蒙皮344而形成，设置蒙皮344可以增加受风面积，提高发电效率。

可替换地，所述蒙皮344也可由螺旋状连接板代替，即相当于把图20～21所示实施例中的连接杆323替换成连接板。

在图9～10、图13～16和图19～20所示各实施例中，组成螺旋体的密闭腔体为柱状气囊231、251、311、331，该柱状气囊两端装有定型分离架234、255、314、335；而所述动力传递结构包括在所述螺旋体外表面设置的固定架，该固定架具有至少三根用于连接所述柱状气囊的立杆212、252、312、332以及用于立杆彼此连接的连接杆213、253、313、333，各立杆端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳。

在图9～10所示的实施例中，所述柱状气囊231数量为二根，该二个柱状气囊231在外侧连接于所述立杆212，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

本领域技术人员可以想到，所述固定架也可以设在螺旋体的内侧，即柱状气囊内侧连接于所述立杆。

在该实施例中，所述二个柱状气囊之间具有一间距。该间距可以是相同的，也可以从上到下逐渐减小，以形成倒锥形螺旋体，增加螺旋体受风面积。

在图13～14所示的实施例中就是在图9～图10所示的实施例基础上，在所述柱状气囊251之间连接有蒙皮254，以增加螺旋体的受风面积。

在图15～16所示的实施例中，所述柱状气囊311的数量为三个，各柱状气囊311互相缠绕形成具有三个对称螺旋表面的螺旋体，各柱状气囊311外侧连接于所述立杆312。

在本实施例中，柱状气囊311两端的定型分离架314连接于连接杆313。所述定型分离架也可以不与连接杆连接。

在该实施例中，各柱状气囊311彼此之间具有一间距。同样，该间距可以相同，也可以从上至下逐渐变小。

在图19～20所示的实施例是在图15～16所示实施例的基础上，在相邻柱状气囊331之间连接有蒙皮334而成。

本领域技术人员可以想到，上述柱状气囊的数量也可以是三个以上，并且根据需要柱状气囊可以设置在立杆的内侧，也可以设在立杆的外侧。

上述柱状气囊截面形状可以是各种所需要的形状，如圆形、矩形、椭圆形，机翼形、月牙形等等。

另外，上述实施例是以柱状气囊安装在固定架内为例进行的说明，但本发明不限于此，也可以将刚性螺旋体安装在固定架内，或者将柱状气囊固定在与驱动轴连接的各连接杆的端部做成风能接收装置。

上述气囊可以采用高强度的膜制成，如制造飞艇气囊的材料等。

而所述蒙皮可以采用大麻布制成，大麻布具有较高的表面强度，而且具有重量轻，抗紫外线能力、抗水浸能力高等优点。蒙皮也可以采用其他具有高强度，耐侵蚀性的材料制成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，也可以将上述技术内容进行组合形成其他的技术方案，这些改进和润饰，以及形成的其他技术方案也应视为本发明的保护范围。

Claims (30)

1.一种悬浮式风能接收装置，其特征在于包括：

螺旋体，是具有至少一个螺旋表面的密闭腔体，该密闭腔体内充有轻质气体；

动力传递结构，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输该螺旋体所接收的动力。

2.根据权利要求1所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述螺旋体为刚性螺旋体，而所述动力传递结构为在所述螺旋体尾部设置的驱动轴或在所述螺旋体外侧表面设置的至少三条牵引绳，该刚性螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度。

3.根据权利要求2所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性螺旋体由铝合金、钛合金或高强度塑料所围成。

4.根据权利要求2所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性螺旋体是在刚性骨架内覆设气囊、外覆设蒙皮而形成。

5.根据权利要求3或4所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性螺旋体为具有一个螺旋表面的单螺旋体，该单螺旋体与所述驱动轴之间由螺旋状的连接板或数根螺旋排列的连接杆连接。

6.根据权利要求5所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述单螺旋体的形状呈上大下小的倒锥形。

7.根据权利要求3或4所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性螺旋体为具有相对的二个螺旋表面的扭转体。

8.根据权利要求3或4所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性螺旋体为具有对称设置的三个或四个螺旋表面的扭转体。

9.根据权利要求1所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述螺旋体为气囊，而所述动力传递结构包括在所述气囊外表面设置的固定架；该固定架具有至少三根沿螺旋体纵向设置的用于连接所述气囊的立杆，以及用于所述立杆彼此连接的连接杆；各立杆端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳。

10.根据权利要求9所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述螺旋体具有二个螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内相对表面设置的牵拉索依次牵拉而形成，各牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

11.根据权利要求9所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述螺旋体具有三个对称的螺旋表面，该螺旋表面是由在一圆形气囊内设置的多个星形牵拉索依次牵拉而成，各星形牵拉索具有从中心点向外延伸的彼此成120°角的三个牵引端，并且各星形牵拉索之间依次错开一夹角，成螺旋状布置。

12.根据权利要求1所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：在所述密闭腔体内设有副气囊，在该副气囊上设有连通至大气的气阀，该气阀在内外压差超过预定值时开启。

13.根据权利要求12所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述副气囊连接有补气泵，该补气泵由在所述密闭腔体或副气囊内设置的压力传感器控制。

14.一种悬浮式风能接收装置，其特征在于包括：

螺旋体，具有至少二个螺旋表面，该螺旋表面是由至少二个密闭腔体互相缠绕而成，各密闭腔体外壁之间彼此连接，在各密闭腔体内充有轻质气体；

动力传递结构，装于所述螺旋体，用于向发电机构传输所述螺旋体所接收的动力。

15.根据权利要求14所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述密闭腔体为刚性管体，而所述动力传递结构为在所述刚性管体之间设置的驱动轴或在所述螺旋体外侧表面设置的至少三条牵引绳，该螺旋体的整体密度小于或等于大气的密度。

16.根据权利要求15所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性管体由铝合金、钛合金或高强度塑料所围成。

17.根据权利要求15所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性管体是在刚性骨架内覆设气囊、外覆设蒙皮而形成。

18.根据权利要求16或17所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性管体数量为二根，二根刚性管体内侧连接于所述驱动轴或彼此连接，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

19.根据权利要求18所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述二根刚性管体之间具有一间距，在二刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆连接于所述驱动轴，或二刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆彼此连接。

20.根据权利要求16或17所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述刚性管体数量为三根或三根以上，各刚性管体内侧分别连接于所述驱动轴，形成具有三个或三个以上螺旋表面的螺旋体。

21.根据权利要求20所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：各刚性管体之间具有一间距，在各刚性管体内侧由螺旋状连接板或数根螺旋排列的连接杆连接于所述驱动轴。

22.根据权利要求14所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述密闭腔体为柱状气囊，在该柱状气囊两端装有定型分离架；而所述动力传递结构包括在所述螺旋体表面设置的固定架，该固定架具有至少三根纵向设置的用于连接所述柱状气囊的立杆以及用于立杆彼此连接的连接杆，各立杆端部分别连接用于驱动一驱动架的牵引绳。

23.根据权利要求22所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述柱状气囊数量为二根，该二个柱状气囊外侧连接于所述立杆，形成具有二个螺旋表面的螺旋体。

24.根据权利要求23所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述二个柱状气囊之间具有一间距。

25.根据权利要求24所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：在所述二个柱状气囊之间连接有蒙皮。

26.根据权利要求22所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述柱状气囊的数量为三个或三个以上，各柱状气囊互相缠绕形成具有三个或三个以上对称螺旋表面的螺旋体，各柱状气囊外侧连接于所述立杆。

27.根据权利要求26所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：各柱状气囊彼此之间具有一间距。

28.根据权利要求27所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：在相邻柱状气囊之间连接有蒙皮。

29.根据权利要求14所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：在所述密闭腔体内设有副气囊，在该副气囊上设有连通至大气的气阀，该气阀在内外压差超过预定值时开启。

30.根据权利要求29所述的悬浮式风能接收装置，其特征在于：所述副气囊连接有补气泵，该补气泵由在所述密闭腔体或副气囊内设置的压力传感器控制。

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