本發(fā)明專利是一種新型的發(fā)電裝置,具體方法是利用氦氫氣球的升力和風力飄動的力量通過機械傳動,使機械能變成電能的裝置。
背景技術:
當今世界人們開始提倡使用清潔能源,能源格局正在發(fā)生改變。風能、太陽能、水能和核電的利用比重正在增加。最近十年來,在我國海濱、山崗或在甘肅、新疆到處都可見到高聳的風力發(fā)電裝置。華能集團公司已安裝有上萬臺風力電機正在運轉之中。但是風力電機的結構很復雜,造價很高,并且約有2--3%的風電設備故障不能轉動,又不易維修。本人提交的申請?zhí)枮?014100622495《海洋風、浪發(fā)電裝置》中提出了氣球在該項目發(fā)電裝置中的輔助作用,但沒有具體應用到陸地上如何參與發(fā)電裝置的制造和應用。
技術實現(xiàn)要素:
在地球上,無論是海島、海岸或在山崗上,可利用的風能非常巨大,除現(xiàn)有的葉動式風力發(fā)電機可以繼續(xù)發(fā)展外,本發(fā)明提出一種利用氦、氫氣球的升力和風力之合力作為動力的發(fā)電裝置的具體實施辦法。根據(jù)氦、氫氣球的特性,每1立方米氣球的浮力約為1.2公斤力。所以可根據(jù)不同的需要配置不同直徑的氦、氫氣球帶動本發(fā)電裝置。無論風向如何改變,本裝置均可運行。
與現(xiàn)有技術相比,其優(yōu)點是:
1、氣球升空高度不受限制,升降均很方便。
2、發(fā)電裝置的機、電主機安裝在地面上,維修管理都方便。
3、造價低、性價比高,可裝場合多易推廣。
用圖說明
圖1為氫、氦氣球發(fā)電裝置示意圖
如圖1所示,本發(fā)明氦、氫氣球發(fā)電裝置其特征主要由:氣球1、球罩2、中索3、斜拉索4、機殼蓋5、平衡桿6、機殼體7、主動小傘齒輪8、永久磁極轉動體9(發(fā)電機的外殼)、上棘齒輪機構10、下棘齒輪機構11、齒條12、彈簧13、支撐平臺14、鋼繩15、轉向導輪16、力比桿17、配重18、立軸19、電樞20、平臺21等組成(1-18可轉動、19-21為固定部件)。
再作如下具體說明:
氣球1:充氦氣比較安全,其球體的直徑由整機要求而定,要求材質堅韌、耐用。
球罩2:用于氣球1的定位,并與中索3,斜拉索4相連接。
中索3:與氣球1和立軸19相連接,用于球體高度的控制(待四周斜拉索4定位后,中索3可以松脫)。
斜拉索4:數(shù)量4-8根,與力比桿17等構件相對應,連接氣球1和力比桿17。當有風時,氣球被風吹偏,迎風面的斜拉索4被拉緊(背后的斜拉索4則會松動),此時,該側的配重18和力比桿17會上翹,鋼繩15會松動,彈簧13釋放彈力,推動齒條12上升,帶動上棘齒輪機構10轉動,使該機構中的小傘齒輪8轉動,驅動永久磁極轉動體9 外側的大齒輪,使發(fā)電機發(fā)電。當力比桿17及配重18下墜時,鋼繩15張緊,彈簧13被壓縮,齒條12下行,帶動下棘齒輪機構11轉動,使該機構中的小傘齒輪轉動,驅動永久磁極轉動體9轉動發(fā)電。
值得注意:
1、氣球1在配重18的作用下,被上抬后的配重會自然下墜,讓氣球復位。如此在風力作用下周而復始。
2、小傘齒輪8始終與永久磁極轉動體9外側的大傘齒輪相嚙合,當停止驅動時,反而會被該大傘齒輪帶著空轉。
3、當小傘齒輪8驅動永久磁極轉動體9時,其反作用力會使該裝置的件1-18轉動一定的角度,變更自身的相對位置,對運轉非常有利。機殼蓋5:使主機成為封閉體,安裝在空廣之地,不怕日曬雨淋。平衡桿6:鉸接在機殼蓋5上,前端與斜拉索4相連。當斜拉索4上拉時,它跟隨上升,當斜拉索松弛時,它跟隨下降到水平位置,給配重18定位。
機殼體7:可做成圓筒體或多面體,其上安裝有除件19、20、21等以外的所有構件,它可以繞立軸19轉動。
主動小傘齒輪8:與永久磁極轉動體9外殼上的大傘齒輪相嚙合,當小傘齒輪8受棘齒輪機構帶動,能輸出轉矩驅動相配合的大傘齒輪。當自身不受力時,則由大齒輪的慣性轉動帶動它自轉。
永久磁極轉動體9:內(nèi)側由永久磁電極構成,外側殼體上下加工相背的傘齒輪,四周與小傘齒輪8相嚙合。
上、下棘齒輪機構10、11:其外齒與齒條12相嚙合,內(nèi)圓與小齒輪 8的棘柱軸相配合。上、下棘齒輪機構10、11內(nèi)部受力方向相反。齒條12:與上、下棘齒輪機構10、11外齒相嚙合,下端與鋼繩14相連,中部由彈簧13托舉。
彈簧13:當力比桿17及配重18處于水平位置時,它被壓縮到最大值。當力比桿17及配重18被氣球拉升上提時,彈簧13釋放能量,托舉齒條12上升。
支撐平臺14:作為件1-18的承載支撐,彈簧13的坐臺,它與機殼體連成一體可圍繞立軸19轉動。
鋼繩15和轉向導輪16:其作用如圖所示。
力比桿17:是本裝置很重要的部件之一,由他轉換斜拉索4和鋼繩15的力能(升程和力量)。
配重18:位置及重量,計算后設定,也可調整。
立軸19:安裝在地面,承載所有設備,固定電樞20。
電樞20:這是一臺特殊的發(fā)電機,當永磁電機電極轉動體繞它轉動時,轉動速度或快或慢,都能輸出電力。
平臺21:用于放置蓄電池、電纜、工具等。