專利名稱：浮空式風(fēng)能接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種風(fēng)能發(fā)電設(shè)備，具體而言是涉及一種利用高空氣流做功發(fā)電的浮 空式風(fēng)能接收裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)能接收裝置，就是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的裝置。目前常用的風(fēng)能接收裝置 是風(fēng)葉，裝在風(fēng)塔頂部帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。受風(fēng)塔高度的限制，這種風(fēng)能接收裝置只能接收利 用地面附近的風(fēng)能，而由于地面的風(fēng)速較低，能量較小，若想提高風(fēng)力發(fā)電的功率，只能盡 可能采用大尺寸的風(fēng)葉葉片，提高受風(fēng)面積，這也帶來成本的劇增，而風(fēng)葉尺寸由于材料、 工藝以及風(fēng)塔高度的限制，并不能無限制的增加，因而制約了發(fā)電能力的進(jìn)一步提高。而眾所周知，空中的氣流越往高處其風(fēng)速越高，所攜帶的能量越大。如1000米高 空的風(fēng)速是地面的三倍，則所攜帶的能量是地面附近的27倍(根據(jù)風(fēng)能密度公式為P = 1/2 P V3)。由此可見，如果能有效利用高空的高速氣流，用同種類型、同樣截面積的風(fēng)能接 收裝置，發(fā)電能力可以提高數(shù)倍。因此，充分利用空中氣流能量進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電是提高發(fā)電能 力，減少發(fā)電成本的有效途徑。為此，目前世界各國相繼研制了利用高空氣流做功的風(fēng)能接收裝置。其中一種是 意大利高空型風(fēng)箏發(fā)電技術(shù)，其工作原理是用大型滑翔傘(也就是所說的風(fēng)箏)作為風(fēng)能 接收器，通過拉動控制繩(計算機(jī)自動完成)，使逆風(fēng)上行的風(fēng)箏變形，從而降低風(fēng)阻，而對 側(cè)順風(fēng)下行風(fēng)箏則全張開，全風(fēng)阻順風(fēng)飛行，兩側(cè)風(fēng)阻差形成機(jī)構(gòu)整體轉(zhuǎn)動的動力。在風(fēng)能 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能后，通過鋼絲繩將接收到的能量送到地面轉(zhuǎn)輪，由轉(zhuǎn)輪將能量送入發(fā)電機(jī)，完 成發(fā)電的目的。這種風(fēng)能接收裝置由于利用高空的高速風(fēng)能，單機(jī)功率可達(dá)百萬千瓦，此外，電機(jī) 和輸變電系統(tǒng)全部在地面，提高了安全性，與常規(guī)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)相比，其建造成本也相對較 低。但其缺點(diǎn)也比較明顯1、需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，該技術(shù)需要計算機(jī)高度自動化控制，而且周圍要有 精確的測風(fēng)裝置，由于風(fēng)箏工作在不斷變動中，沒有穩(wěn)定態(tài)(穩(wěn)定態(tài)下不僅不能工作，而且 風(fēng)箏會掉下來)，需要不斷檢測計算風(fēng)箏的受力狀態(tài)，調(diào)整風(fēng)箏的姿態(tài)，以便使一側(cè)的風(fēng)箏 處于全風(fēng)阻狀態(tài)，拉動發(fā)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，另一側(cè)風(fēng)箏處于低風(fēng)阻狀態(tài)，以減少阻力力矩，是發(fā) 電設(shè)備能始終在一個方向上旋轉(zhuǎn)發(fā)電，因此需要復(fù)雜的計算控制系統(tǒng)。同時該技術(shù)穩(wěn)定性 很差。2、如前所述，風(fēng)箏需要在全阻力和低阻力狀態(tài)下不斷切換才能帶動發(fā)電設(shè)備旋轉(zhuǎn) 發(fā)電，但隨著風(fēng)箏的收放，會不斷出現(xiàn)脈動沖擊，導(dǎo)致發(fā)出的電是脈動的，相應(yīng)地增加了輸 變電系統(tǒng)的投資，以及工作過程的復(fù)雜性。3、風(fēng)力的能量密度本來就很低，還要消耗動力拉放風(fēng)箏，進(jìn)一步降低了風(fēng)能利用率。4、氣動力學(xué)很差，幾乎完全是阻力型，效率低。
5、操作復(fù)雜，實(shí)用性差上千米長的繩子拉著足球場大的風(fēng)箏，放飛升空操作復(fù) 雜。而且整套系統(tǒng)十二個風(fēng)箏，放的過程中就完全有可能纏到一起。一旦風(fēng)太小，風(fēng)箏有可 能失去升力會掉下來。此外，還有采用高空渦輪發(fā)動機(jī)型、高空兜風(fēng)輪型和高空直升機(jī)型等浮空式風(fēng)能 發(fā)電裝置，這些裝置的共同特點(diǎn)是將風(fēng)能接收裝置和發(fā)電機(jī)構(gòu)一起由浮空裝置升到空中， 接收高空風(fēng)能，并將產(chǎn)生的電能輸送回地面。這些發(fā)電裝置也都有一些共同的缺點(diǎn)1、由于 將風(fēng)能接收裝置與發(fā)電機(jī)構(gòu)都浮空布置在空中，造成風(fēng)能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大，制 約了其功率的進(jìn)一步提高；2、體積、重量都比較大的發(fā)電裝置都設(shè)置在空中，一旦墜毀，將 會對地面安全構(gòu)成威脅，安全性較差；3、對風(fēng)向有要求，即某些方向的風(fēng)接收的風(fēng)能較高， 對另一些方向的風(fēng)接收的風(fēng)能較低，而高空氣流多變性制約了其對風(fēng)能的有效利用4、需要 另外加裝浮空裝置，以便將發(fā)電裝置升入高空，增加了制造成本。為了克服上述問題，在本申請人提交的申請?zhí)?00910158160. 8中國發(fā)明專利中， 提供了一種浮空式風(fēng)能接收裝置，其采用具有二個螺旋面的螺旋氣囊浮空工作，接收空中 各個方向的氣流能量，并將氣囊的旋轉(zhuǎn)動能傳動到地面的發(fā)電設(shè)備發(fā)電做功，其結(jié)構(gòu)簡單、 使用安全、操作方便，造價也比較低。該種風(fēng)能接收裝置由于是由一個柱狀氣囊牽拉或二個 柱狀氣囊彼此纏繞形成的二個螺旋表面，并利用螺旋表面設(shè)置的多條縱向牽引繩向地面?zhèn)?輸動力，因此其傳輸力矩的大小取決于牽引繩的拉力和螺旋體的直徑，而風(fēng)能接收裝置的 直徑如果要做得比較大，相應(yīng)的需要加大氣囊的尺寸，因此增加傳輸力矩的結(jié)果可能導(dǎo)致 風(fēng)能接收裝置的成本增加，因而，這種風(fēng)能接收裝置通常比較適合風(fēng)速較高的場合使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種不需要增加氣囊尺寸就可以增加 傳輸力矩的風(fēng)能接收裝置，從而可以保證在風(fēng)速較低的情況下亦能發(fā)電，又不提高設(shè)備成 本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種浮空式風(fēng)能接收裝置，包括螺旋體和牽引繩，所述螺旋體是由至少二個柱狀 氣囊螺旋纏繞并由牽拉索連接各柱狀氣囊而形成，在各柱狀氣囊的兩端裝有定型分離架， 各柱狀氣囊內(nèi)填充有輕質(zhì)氣體，而在所述牽拉索的側(cè)面覆設(shè)蒙皮；所述牽引繩沿所述螺旋 體的表面縱向延伸，并與各柱狀氣囊的凸起表面依次連接。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述螺旋體為由二個柱狀氣囊纏繞而形成，并與連接 該二個柱狀氣囊的牽拉索形成具有二個螺旋表面的螺旋形狀，而所述蒙皮設(shè)置在所述牽拉 索的一側(cè)或二側(cè)，并連接于該二個柱狀氣囊。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述螺旋體由三根柱狀氣囊纏繞而成，所述牽拉索每 三根連接成一個三角形，牽拉索的各三角形頂點(diǎn)連接在各柱狀氣囊上，并且各三角形牽拉 索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮覆設(shè)在各三角形牽拉索的外側(cè)表面。在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，所述螺旋體是由三個柱狀氣囊互相纏繞而成，三柱 狀氣囊之間由星形牽拉索依次牽拉，各星形牽拉索具有從中心點(diǎn)向外延伸的三個牽引端， 該三個牽引端分別連接于所述三個柱狀氣囊，各星形牽拉索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布 置，在該星形牽拉索的一側(cè)或二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮。
在本發(fā)明又一可選擇的實(shí)施例中，所述螺旋體由四根柱狀氣囊纏繞而成，所述牽拉索每四根連接成一個四邊形，牽拉索的各四邊形頂點(diǎn)連接在各柱狀氣囊上，并且各四邊形牽拉索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮覆設(shè)在各四邊形牽拉索的外側(cè)表面。
在本發(fā)明另一可選擇的實(shí)施例中，所述螺旋體是由四個柱狀氣囊互相纏繞而成，該四個柱狀氣囊之間由星形牽拉索依次牽拉，各星形牽拉索具有從中心點(diǎn)向外延伸的四個牽引端，該四個牽引端分別連接于所述四個柱狀氣囊，各星形牽拉索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，在該星形牽拉索的一側(cè)或二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮。
在上述的實(shí)施例中，所述柱狀氣囊還包括副氣囊，該副氣囊分別設(shè)置在各柱狀氣囊內(nèi)，在該副氣囊上設(shè)有連通至大氣的氣閥，該氣閥在內(nèi)外壓差超過預(yù)定值時開啟。
優(yōu)選地，所述副氣囊連接有補(bǔ)氣泵，該補(bǔ)氣泵由在所述柱狀氣囊或副氣囊內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器控制。
在上述的實(shí)施例中，所述牽引繩至少為三根，均布于所述螺旋體的外側(cè)。
優(yōu)選地，所述蒙皮采用大麻布制成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的浮空式風(fēng)能接收裝置由于螺旋體是由至少二個氣囊纏繞而成，各氣囊之間由牽拉索連接可以使得氣囊的間距相對較大，在不改變氣囊規(guī)格，即具有同樣的受風(fēng)面積的情況下，可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩，而覆設(shè)的蒙皮又可以進(jìn)一步增加受風(fēng)面積，從而增加做功動力，因而本發(fā)明的風(fēng)能接收裝置可以在風(fēng)速較低或者微風(fēng)的場合下進(jìn)行發(fā)電，又不會因增加氣囊的尺寸而增加成本，大大增加了適用地域范圍。


圖l是本發(fā)明風(fēng)能接收裝置一個實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖l的俯視圖。
圖3是圖l的A—A剖視圖。
圖4是本發(fā)明風(fēng)能接收裝置另一個實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的俯視圖。
圖6是圖4的右視圖。
圖7是圖4的B—B剖視圖。
圖8是本發(fā)明風(fēng)能接收裝置又一個實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖8的俯視圖。
圖lo是圖8的右視圖。
圖11是圖8的C—C剖視圖。
圖12是本發(fā)明風(fēng)能接收裝置另外一個實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖12的俯視圖。
圖14是圖12的D—D剖視圖。i-0040-I 圖15是本發(fā)明風(fēng)能接收裝置再一個實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。i-0041] 圖16是圖15的俯視圖。i-0042] 圖17是圖15的E—E剖視圖。i-0043] 圖中i-0044] lo1螺旋體111牽引繩
12、柱狀氣囊13、牽拉索
14、定型分離架15、副氣囊
16、氣閥17、蒙皮
20、螺旋體21、牽引繩
22、柱狀氣囊23、牽拉索
24、定型分離架25、副氣囊
26、氣閥27、蒙皮
30、螺旋體31、牽引繩
32、柱狀氣囊33、牽拉索
34、定型分離架35、蒙皮
40、螺旋體41、牽引繩
42、柱狀氣囊43、牽拉索
44、定型分離架45、蒙皮
50、螺旋體51、牽引繩
52、柱狀氣囊53、牽拉索
54、定型分離架55、蒙皮
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng) 對本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。本發(fā)明的風(fēng)能接收裝置是用于接收風(fēng)能，并將所接收的風(fēng)能通過牽引繩傳輸?shù)斤L(fēng) 力發(fā)電設(shè)備的地面發(fā)電機(jī)構(gòu)，以帶動地面發(fā)電機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)電的裝置。圖1 圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1是該實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意 圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的A-A剖視圖。如圖1 圖3所示，本發(fā)明的浮空式風(fēng)能接收裝置，包括螺旋體10和牽引繩11。所述螺旋體10為由二個柱狀氣囊12纏繞而形成，并與連接該二個柱狀氣囊12的 牽拉索13形成具有二個螺旋表面的螺旋形狀，在所述牽拉索13的二側(cè)設(shè)有蒙皮17，蒙皮 17連接于該二個柱狀氣囊12。各柱狀氣囊12內(nèi)填充有輕質(zhì)氣體，該輕質(zhì)氣體可以是密度 小于空氣的氣體，如氫氣、氦氣等。在該實(shí)施例中，所述蒙皮17設(shè)置于牽拉索13的二側(cè)，該蒙皮17也可以僅設(shè)于牽 拉索13的一側(cè)，如迎風(fēng)一側(cè)或背風(fēng)一側(cè)。優(yōu)選地，蒙皮17可以采用大麻布制成，大麻布具有較高的表面強(qiáng)度，而且具有重 量輕，抗紫外線能力、抗水浸能力高等優(yōu)點(diǎn)。蒙皮17也可以采用其它具有高強(qiáng)度，耐侵蝕性 的材料制成。下面各實(shí)施例的蒙皮也同樣，不再贅述。所述牽引繩11沿所述螺旋體10的表面縱向延伸，并與各柱狀氣囊12的凸起表面 依次連接，在各柱狀氣囊12的兩端裝有定型分離架14，定型分離架14用于固定各柱狀氣 囊12之間的距離，其與牽拉索13和牽引繩11共同作用而將各柱狀氣囊12保持為一相對 固定的螺旋體形狀。該螺旋體10具體的加工步驟如下先將各柱狀氣囊12按設(shè)計好的螺旋線用牽拉索13彼此粘接或焊接在一起，再將蒙皮17粘附在牽拉索13的兩側(cè)并與柱狀氣囊12連接， 之后安裝定型分離架14、連接牽引繩11，最后在柱狀氣囊11和副氣囊15內(nèi)充氣，充氣后的 柱狀氣囊12在自身的張力以及定型分離架14與牽拉索13和牽引繩11共同作用下，成為 圖2所示的的螺旋體形狀。在本實(shí)施例中，二個柱狀氣囊12纏繞并與連接該二個柱狀氣囊12的牽拉索13 形成具有二個螺旋表面的螺旋形狀，該螺旋形狀有點(diǎn)類似于在雙螺旋體之間連接分子鍵的 DNA分子形狀。在本實(shí)施例中，所述牽引繩11為三根，在螺旋體10外側(cè)的圓周方向均勻分布。牽 引繩11除了用于保持螺旋體10的形狀外還用于向外輸出動力。上述牽引繩11并不限于 三根，也可以多于三根，下面各個實(shí)施例也同樣，后面不再一一敘述。在本實(shí)施例中，所述柱狀氣囊12還包括副氣囊15，該副氣囊15分別設(shè)置在各柱狀 氣囊12內(nèi)，在該副氣囊15上設(shè)有連通至大氣的氣閥16，該氣閥16在內(nèi)外壓差超過預(yù)定值 (比如50 150kPa)時開啟，避免螺旋形氣囊因壓力過高而破裂。優(yōu)選地，所述副氣囊15連接有補(bǔ)氣泵(圖未示)，該補(bǔ)氣泵由在所述氣囊或副氣 囊內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器控制。在柱狀氣囊12壓力低于預(yù)定值時，控制補(bǔ)氣泵開啟，向副氣 囊15補(bǔ)充空氣，使得副氣囊15膨脹而補(bǔ)充因柱狀氣囊12泄露或其它原因減少的壓力，以 保持柱狀氣囊12穩(wěn)定的動力學(xué)外形。補(bǔ)氣泵的動力可以由地面提供，也可以由設(shè)置在螺旋體10頂部或底部的發(fā)電設(shè) 備提供。一個方案是在螺旋體10的頂部設(shè)置一個小型的風(fēng)能發(fā)電設(shè)備，該風(fēng)能發(fā)電設(shè)備包 括一個小型的螺旋形氣囊，該小氣囊的螺旋方向與大氣囊螺旋方向相反，在本實(shí)施例中是 左旋的。小氣囊連接于一轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤與連接于固定于大氣囊頂部的發(fā)動機(jī)的電機(jī)軸相連 接，可以帶動該發(fā)電機(jī)發(fā)電。小氣囊由于與大氣囊的螺旋旋向相反，可使發(fā)電機(jī)獲得雙倍的 動力，可用較小的發(fā)電設(shè)備，保證補(bǔ)氣泵的動力供應(yīng)。而小氣囊由于體積較小，泄漏點(diǎn)較少， 可以保證較長時間使用壽命而不用補(bǔ)充氣體。此外，發(fā)電機(jī)與補(bǔ)氣泵之間系常規(guī)的電氣連 接，二者之間也可設(shè)置蓄電裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的記載即可以實(shí)現(xiàn)上述方案， 在此不再細(xì)述。圖中顯示的螺旋體10的是右旋螺旋狀態(tài)，在各螺旋的下側(cè)構(gòu)成迎風(fēng)面，上側(cè)構(gòu)成 背風(fēng)面，其在風(fēng)的作用下，風(fēng)能接收裝置會產(chǎn)生向左旋轉(zhuǎn)的扭矩而向左轉(zhuǎn)，即在俯視時沿順 時針風(fēng)向旋轉(zhuǎn)。同樣，二柱狀氣囊12也可以盤繞成左旋方向，其與右旋氣囊其它結(jié)構(gòu)基本 相同，只是受力方向相反，旋轉(zhuǎn)方向相反。在本實(shí)施例中的柱狀氣囊優(yōu)選為圓柱形，也可以是其它截面形狀的柱形，如，柱形 截面可為橢圓形、多邊形、水滴形等等。圖4 圖7表示了本發(fā)明風(fēng)能接收裝置的另一實(shí)施例，其中圖4是該實(shí)施例的正 面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的俯視圖。圖6是圖4的右視圖。圖7是圖4的B-B剖視圖。如圖4 圖7所示，所述螺旋體20是由三個柱狀氣囊22互相纏繞而成，三柱狀氣 囊22之間由星形牽拉索23依次牽拉，各星形牽拉索23具有從中心點(diǎn)向外延伸的三個牽引 端，該三個牽引端分別連接于所述三個柱狀氣囊22，各星形牽拉索23彼此錯開一夾角，成 螺旋狀布置，在該星形牽拉索23 二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮27，在三個柱狀氣囊22的兩端裝有 定型分離架24。
在該實(shí)施例中，所述蒙皮27設(shè)置于牽拉索23的二側(cè)，該蒙皮27同樣也可以僅設(shè) 于牽拉索23的一側(cè)，如迎風(fēng)一側(cè)或背風(fēng)一側(cè)。同樣，柱狀氣囊22也包括副氣囊25，該副氣囊25分別設(shè)置在各柱狀氣囊22內(nèi)，在 該副氣囊25上設(shè)有連通至大氣的氣閥26，該氣閥26在內(nèi)外壓差超過預(yù)定值(比如50 150kPa)時開啟，可以避免螺旋形氣囊因壓力過高而破裂。所述副氣囊25也連接有補(bǔ)氣泵 (圖未示)，該補(bǔ)氣泵由在所述柱狀氣囊22或副氣囊25內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器控制。圖8 圖11表示了本發(fā)明風(fēng)能接收裝置的又一實(shí)施例，其中圖8是該實(shí)施例的正 面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖8的俯視圖。圖10是圖8的右視圖。圖11是圖8的C-C剖視圖。在圖8 圖11所示的實(shí)施例中，所述螺旋體30由三根柱狀氣囊32纏繞而成，牽 拉索33每三根連接成一個三角形，三角形牽拉索的各三角形頂點(diǎn)連接在各柱狀氣囊32上， 并且各三角形牽拉索33彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮35覆設(shè)在各三角形牽 拉索33的外側(cè)表面，各柱狀氣囊32的下側(cè)與蒙皮35共同構(gòu)成迎風(fēng)面，參見圖11。在螺旋體30外側(cè)均布有三根牽引繩41。在各柱狀氣囊32的兩端裝有定型分離架 34。圖12 圖14表示了本發(fā)明風(fēng)能接收裝置的又一可選擇的實(shí)施例，其中圖12是該 實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是圖12的俯視圖。圖14是圖12的D-D剖視圖。在圖12 圖14所示的實(shí)施例中，所述螺旋體40是由四個柱狀氣囊42互相纏繞 而成，該四個柱狀氣囊42之間由星形牽拉索43依次牽拉，各星形牽拉索43具有從中心點(diǎn) 向外延伸的四個牽引端，該四個牽引端分別連接于所述四個柱狀氣囊42，各星形牽拉索43 彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，在該星形牽拉索43的二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮45。該蒙皮 45同樣可以僅覆設(shè)在星形牽拉索43的一側(cè)。在螺旋體40外側(cè)均布有三根牽引繩41。在 各柱狀氣囊42的兩端裝有定型分離架44。圖15 圖17表示了本發(fā)明風(fēng)能接收裝置的再一個實(shí)施例。其中，圖15是該實(shí)施 例的正面結(jié)構(gòu)示意圖，圖16是圖15的俯視圖，圖17是圖15的E-E剖視圖。在該實(shí)施例中，所述螺旋體50由四根柱狀氣囊52纏繞而成，牽拉索53每四根連 接成一個四邊形，牽拉索53的各四邊形頂點(diǎn)連接在各柱狀氣囊52上，并且各四邊形牽拉索 53彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮55覆設(shè)在各四邊形牽拉索53的外側(cè)表面。 在螺旋體50外側(cè)均布有三根牽引繩51。在各柱狀氣囊52的兩端裝有定型分離架54。在上述三個實(shí)施例中，均沒有設(shè)置副氣囊。在本發(fā)明中副氣囊并不是必須配置的， 在某些環(huán)境變化(如溫度、壓力)比較小的地方，也可以不用副氣囊，依然能夠保證柱狀氣 囊較高的壽命。從本發(fā)明前面的敘述，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到，本發(fā)明的風(fēng)能接收裝置也可以 采用四個以上柱狀氣囊，形成四個以上的螺旋表面，氣囊之間的牽拉索可以呈星形布置，也 可以呈多邊形布置，只不過是星形牽拉索的牽引端由三個或四個或變?yōu)樗膫€以上或者多邊 形的邊數(shù)由三邊或四邊變?yōu)槎噙叾选τ诙鄠€氣囊構(gòu)成的風(fēng)能接收裝置，氣囊數(shù)量越多，其旋轉(zhuǎn)相對更為平穩(wěn)，但同時 受風(fēng)面積相對減少也越多，通常更適用于更高風(fēng)速環(huán)境和更大型裝置上面。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，也可以將上述技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行組合形成其他的技術(shù)方案，這些改進(jìn)和潤飾，以及形成的其他技術(shù)方案也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種浮空式風(fēng)能接收裝置，包括螺旋體和牽引繩，其特征在于所述螺旋體是由至少二個柱狀氣囊螺旋纏繞并由牽拉索連接各柱狀氣囊而形成，在各柱狀氣囊的兩端裝有定型分離架，各柱狀氣囊內(nèi)填充有輕質(zhì)氣體，而在所述牽拉索的側(cè)面覆設(shè)蒙皮；所述牽引繩沿所述螺旋體的表面縱向延伸，并與各柱狀氣囊的凸起表面依次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述螺旋體是由二個柱 狀氣囊纏繞而形成，并與連接該二個柱狀氣囊的牽拉索形成具有二個螺旋表面的螺旋形 狀，而所述蒙皮設(shè)置在所述牽拉索的一側(cè)或二側(cè)，并連接于該二個柱狀氣囊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述螺旋體由三根柱狀 氣囊纏繞而成，所述牽拉索每三根連接成一個三角形，牽拉索的各三角形頂點(diǎn)連接在各柱 狀氣囊上，并且各三角形牽拉索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮覆設(shè)在各三角 形牽拉索的外側(cè)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述螺旋體是由三個柱狀氣囊 互相纏繞而成，三柱狀氣囊之間由星形牽拉索依次牽拉，各星形牽拉索具有從中心點(diǎn)向外 延伸的三個牽引端，該三個牽引端分別連接于所述三個柱狀氣囊，各星形牽拉索彼此錯開 一夾角，成螺旋狀布置，在該星形牽拉索的一側(cè)或二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述螺旋體由四根柱狀 氣囊纏繞而成，所述牽拉索每四根連接成一個四邊形，牽拉索的各四邊形頂點(diǎn)連接在各柱 狀氣囊上，并且各四邊形牽拉索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，而所述蒙皮覆設(shè)在各四邊 形牽拉索的外側(cè)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述螺旋體是由四個柱 狀氣囊互相纏繞而成，該四個柱狀氣囊之間由星形牽拉索依次牽拉，各星形牽拉索具有從 中心點(diǎn)向外延伸的四個牽引端，該四個牽引端分別連接于所述四個柱狀氣囊，各星形牽拉 索彼此錯開一夾角，成螺旋狀布置，在該星形牽拉索的一側(cè)或二側(cè)表面覆設(shè)所述蒙皮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于還包括副 氣囊，該副氣囊分別設(shè)置在各柱狀氣囊內(nèi)，在該副氣囊上設(shè)有連通至大氣的氣閥，該氣閥在 內(nèi)外壓差超過預(yù)定值時開啟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述副氣囊連接有補(bǔ)氣 泵，該補(bǔ)氣泵由在所述柱狀氣囊或副氣囊內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述牽引 繩至少為三根，均布于所述螺旋體的外側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的浮空式風(fēng)能接收裝置，其特征在于所述蒙皮 采用大麻布制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮空式風(fēng)能接收裝置，包括螺旋體和牽引繩，所述螺旋體是由至少二個柱狀氣囊螺旋纏繞并由牽拉索連接各柱狀氣囊而形成，在各柱狀氣囊的兩端裝有定型分離架、內(nèi)部填充有輕質(zhì)氣體，而在牽拉索的側(cè)面覆設(shè)蒙皮；該牽引繩沿該螺旋體的表面縱向延伸，并與各柱狀氣囊的凸起表面依次連接。由于螺旋體是由至少二個氣囊纏繞而成，各氣囊之間由牽拉索連接可以使得氣囊的間距相對較大，在不改變氣囊規(guī)格，即具有同樣的受風(fēng)面積的情況下，可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩，而覆設(shè)的蒙皮又可以進(jìn)一步增加受風(fēng)面積，從而增加做功動力，因而該風(fēng)能接收裝置可以在風(fēng)速較低或者微風(fēng)的場合下進(jìn)行發(fā)電，又不會因增加氣囊的尺寸而增加成本，大大增加了適用地域范圍。
文檔編號F03D5/06GK101994656SQ200910162330
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者張陽 申請人:中國中煤能源集團(tuán)有限公司