CN104806442B - 一种空中漂浮式风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空中漂浮式风力发电机，风力发电机安装在气囊顶部，气囊的一侧设有进风口，气囊的底部设有排风口，气囊内部充有密度低于空气的气体，气囊设有与地面连接的绳缆牵引装置。空气倍增器为双层壁套筒，双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔；双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道，环形进风通道的左端口设有出风缝隙，环形进风通道的右端口和引凤通孔的右端口均连通进风口，出风缝隙位于气囊内；空气倍增器的左端口高于右端口。本发明利用空气倍增器吸引更多的风从引凤通孔进入气囊，吹出原来风速15倍的风，同时排风孔向下排风推动气囊上浮，经过加热的空气使气囊上浮到更高的高度，获取更强的风动力，提高风力发电机的效率。

Description

一种空中漂浮式风力发电机
技术领域
本发明涉及一种可方便调节空间高度的风力发电机，属发电技术领域。
背景技术
风力发电机的发电效率与风强度有直接关系，风强度越高，风叶旋转速度越快，风叶带动发电机发出的电量越多。现有技术中的风力发电机大多固定在塔架上，塔架固定在地面，或者固定在建筑物的顶部，这些风力发电机只能从其固定的高度风场获得风动力，该风场强度取决于气候变化和天气变化。如果塔架固定在30米的高度，只能获得30米高度的风动力，此时50米高度的风场强度更大，但是固定的塔架不能移动上升，不能获得50米高度的风场动力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空中漂浮式风力发电机，具有可调整风力发电机的高度，获取更高强度的风场动力，提高发电效率的特点。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种空中漂浮式风力发电机，包括风力发电机和气囊，所述风力发电机安装在气囊顶部，所述气囊的一侧设有进风口，气囊的底部设有排风口，气囊内部充有密度低于空气的气体，气囊设有与地面连接的绳缆牵引装置。
述空中漂浮式风力发电机，增设空气倍增器，所述空气倍增器为双层壁套筒，所述双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔；双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道，环形进风通道的左端口设有出风缝隙，环形进风通道的右端口和引凤通孔的右端口均连通进风口，出风缝隙位于气囊内；空气倍增器的左端口高于右端口。
上述空中漂浮式风力发电机，增设加热装置，所述加热装置固定在引凤通孔的右端口。
上述空中漂浮式风力发电机，所述排风口设有多个，并均布在气囊的底部，排风口分别设有相适配的排风口挡风门，所述排风口挡风门的一侧铰接在排风口边沿，排风口挡风门的另一侧通过弹簧与气囊固定；在排风口挡风门上设有共用的牵引绳，所述牵引绳的一端连接各排风口挡风门，另一端穿过滑轮与地面连接；所述滑轮通过滑轮支架安装在气囊的底部。
上述空中漂浮式风力发电机，所述绳缆牵引装置包括钢丝绳、绞盘和转盘，所述转盘通过转轴固定在地面，所述绞盘固定在转盘上端面的边缘，所述钢丝绳的一端缠绕在绞盘的卷筒上，另一端通过分支钢丝绳与气囊的底部固定连接。
本发明提供的空中漂浮式风力发电机，利用空气倍增器使气囊上浮，调节风力发电机的空间高度。在本发明中，风力从进风口进入空气倍增器的环形进风通道，同时，利用出风缝隙吹出的气流产生负压，引发环形进风通道的风力增加气流流速，吸引更多的风从引凤通孔进入气囊，最高可吹出原来风速十几倍的风力。同时气囊底部的排风口向下排风，推动气囊上浮。经加热装置加热的热空气使得气囊上浮力更大，达到更高的高度，获取更强的风动力，从而提高风力发电机的功率。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2为图1中的A-A截面图。
图中各标号表示为：出风缝隙1、风力发电机2、气囊3、空气倍增器4、引风通孔5、环形进风通道6、进风口7、电加热圈8、滑轮支架9、牵引绳10、钢丝绳11、绞盘12、转盘13、排风口挡风门14、弹簧15、排风口16。
具体实施方式
见图1-2，本发明的风力发电机2安装在气囊3顶部，气囊3的一侧设有进风口7，气囊3的底部设有排风口16，气囊3内部充有密度低于空气的气体，气囊3设有与地面连接的绳缆牵引装置。在气囊3内部设置空气倍增器4，空气倍增器4为双层壁套筒，双层壁套筒内部即为轴向的引凤通孔5；双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道6，环形进风通道6的左端口设有出风缝隙1，环形进风通道6的右端口和引凤通孔5的右端口均连通进风口7，出风缝隙1位于气囊3内；空气倍增器4的左端口高于右端口。采用这种技术方案，在有风的天气，本发明可以利用进风口7进风，与放风筝的原理相同，使气囊3漂浮。风进入空气倍增器4的环形进风通道6，从出风缝隙1出来增加了压力，同时吸引更多的风从引凤通孔5进入，吹出原来风速15倍的风。气囊3底部的排风口16向下排风，推动气囊3上浮。加热装置8可以用环形电加热棒，固定在引凤通孔5的右端口，加热电源可由风力发电机2提供，热空气可使气囊3上浮到更高的高度，获取更强的风动力，使风力发电机2发出更多的电。
转盘13通过转轴固定在地面，绞盘12固定在转盘13上端面的边缘，此时在地面上操纵绞盘12，释放钢丝绳11配合气囊3上浮，通过转动转盘13，可以调整进风口7的位置，使其对准风向获得更强的风动力。由于绞盘12固定在转盘13上端面的边缘，转动转盘13时绞盘12可以获得较大的旋转半径，使气囊3跟随绞盘12和钢丝绳11转动调整方向变得更容易。排风口16分别设有相适配的排风口挡风门14，牵引绳10的一端串接在各排风口挡风门14上，牵引绳10的另一端穿过滑轮与地面连接，在地面拉动牵引绳10使排风口挡风门14开启，松开牵引绳10，弹簧15使排风口挡风门14关闭，排风口16停止排风，可使气囊3的高度下降。
绳缆牵引装置还可以在气囊3的底部均布多条绳索，每条绳索伸向不同的方向并与地面连接，根据风力变化调整各绳索的长度调整气囊3的高度，还可以调整各绳索的位置，改变进风口7方向获得更强的风动力，提高风力发电机2的效率。

Claims (3)

1.一种空中漂浮式风力发电机，其特征在于：包括风力发电机（2）、加热装置（8）和气囊（3），所述风力发电机（2）安装在气囊（3）顶部，所述气囊（3）的一侧设有进风口（7），所述加热装置（8）固定在引风通孔（5）的右端口，气囊（3）的底部设有排风口（16），气囊（3）内部充有密度低于空气的气体，气囊（3）设有与地面连接的缆索牵引装置；
增设空气倍增器（4），所述空气倍增器（4）水平设置在气囊（3）内，空气倍增器（4）为双层壁套筒，所述双层壁套筒内部即为轴向的引风通孔（5）；双层壁套筒的双层壁之间为环形进风通道（6），环形进风通道（6）的左端口设有出风缝隙（1），环形进风通道（6）的右端口以及引风通孔（5）的右端口均连通进风口（7）。
2.根据权利要求1所述的一种空中漂浮式风力发电机，其特征在于：所述排风口（16）设有多个，并均布在气囊（3）的底部，排风口（16）分别设有相适配的排风口挡风门（14），所述排风口挡风门（14）的一侧铰接在排风口（16）边沿，排风口挡风门（14）的另一侧通过弹簧(15)与气囊（3）固定；在排风口挡风门（14）上设有共用的牵引绳（10），所述牵引绳（10）的一端连接各排风口挡风门（14），另一端穿过滑轮延伸至地面；所述滑轮通过滑轮支架（9）安装在气囊（3）的底部。
3.根据权利要求 1或2所述的一种空中漂浮式风力发电机，其特征在于：所述缆索牵引装置包括钢丝绳（11）、绞盘（12）和转盘 (13)，所述转盘 (13) 通过转轴固定在地面，所述绞盘（12）固定在转盘 13 上端面的边缘，所述钢丝绳（11）的一端缠绕在绞盘（12）的卷筒上，另一端通过分支钢丝绳与气囊（3）的底部固定连接。
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