本發(fā)明屬于風(fēng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是適用于風(fēng)力機械及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前水平軸螺旋槳式風(fēng)力機的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)十分成熟，積累了大量的經(jīng)驗，研究得十分細致。世界上并不是每一種東西都是越大越好，但是風(fēng)力發(fā)電機卻是個例外，風(fēng)力發(fā)電機單機功率越大，其單位發(fā)電的成本就越低，因此，世界上許多著名的風(fēng)機企業(yè)，都在不遺余力的進行大型機或超大型機的研制與開發(fā)，據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料顯示，目前，v164維斯塔斯是世界上最大和最強大的風(fēng)力渦輪發(fā)電機。高131米，直徑177米，可以產(chǎn)生產(chǎn)生8兆瓦的電力。這臺風(fēng)力發(fā)電機將用于近海，它的每個葉片的翼展為80米，比波音747還長。然而，隨著風(fēng)輪葉片尺寸、重量的不斷增大，其給風(fēng)機設(shè)計及工程上帶來極大的難度，以目前的技術(shù)和方法，如果沒有新的技術(shù)或方法的突破，風(fēng)力發(fā)電的大型化，正在非常接近發(fā)展的極限。世界許多著名廠商，進行了大量的人力物力資源的投入，至今仍然無法達到10兆瓦以上機型的研發(fā)成功，因此，發(fā)明一種適用于大型10兆瓦以上，利用高空200米以上風(fēng)能資源的新型風(fēng)力發(fā)電機是十分有迫切需求的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種新型風(fēng)力發(fā)電機及技術(shù)方案，尤其適用于大型10兆瓦以上，利用高空200米以上風(fēng)能資源的風(fēng)力發(fā)電機的機型結(jié)構(gòu)，并且成本低廉。

為了防止易產(chǎn)生霧霾天氣的發(fā)生，需要將風(fēng)能接收器安裝在200米以上的高空，因此，本發(fā)明也是一種防霧霾型風(fēng)力發(fā)電機。

一種大型高空風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐裝置，所述支撐裝置上安裝有振動能發(fā)電機系統(tǒng)，所述振動能發(fā)電機系統(tǒng)是可以將震動能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置；在所述振動能發(fā)電機系統(tǒng)上，安裝有至少一個懸臂裝置，在所述懸臂裝置上，安裝有至少一個風(fēng)能接收器；所述風(fēng)能接收器，可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為振動能量，并通過懸臂裝置，將振動能量轉(zhuǎn)化為電能。

優(yōu)選的，在所述懸臂裝置上，安裝有至少兩個風(fēng)能接收器，所述風(fēng)能接收器安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)；優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器對稱安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)。所述懸臂裝置，可以用來支撐風(fēng)能接收器。

優(yōu)選的，在所述發(fā)電機系統(tǒng)上，安裝有至少第二個懸臂裝置，所述第二個懸臂裝置，與第一個懸臂裝置，在所述第一個懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的位置有交叉，所述交叉角度大于零；優(yōu)選的，如果整套裝置只使用兩個懸臂裝置，所述交叉角度為90度角。

優(yōu)選的，在第二個懸臂裝置上，安裝有至少一個風(fēng)能接收器。

優(yōu)選的，在所述第二個懸臂裝置上，安裝有至少兩個風(fēng)能接收器，所述風(fēng)能接收器安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)；優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器對稱安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)。

優(yōu)選的，在所述發(fā)電機系統(tǒng)上，安裝有至少第n個懸臂裝置，所述第n個懸臂裝置，與前一個懸臂裝置，在所述第一個懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的位置有交叉，所述交叉角度大于零。

優(yōu)選的，在第n個懸臂裝置上，安裝有至少一個風(fēng)能接收器。n大于2。

優(yōu)選的，在所述第n個懸臂裝置上，安裝有至少兩個風(fēng)能接收器，所述風(fēng)能接收器安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)；優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器對稱安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)。

優(yōu)選的，在所述發(fā)電機系統(tǒng)上，共安裝有n個懸臂裝置，2n個風(fēng)能接收器，如果將2n個風(fēng)能接收器的位置點，用直線相連，組成正2n邊形。

優(yōu)選的，所述發(fā)電機系統(tǒng)，有兩圈相斥的磁鐵，它們在某種程度上扮演微型電機的作用。當(dāng)其中一側(cè)受到懸臂裝置的壓力偏向一方后，相斥的磁鐵會把它往反方向推，如此反復(fù)運動。產(chǎn)生的動能會在之后通過一個交流發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能，而交流發(fā)電機會增加振動頻率，提高能量聚集的效率。

所述發(fā)電機系統(tǒng)，也可以采用公知任意形式的將震動能量轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機系統(tǒng)。

所述風(fēng)能接收器，是風(fēng)吹過后，可以產(chǎn)生振動的任意裝置。可以是任意形狀，任意材料。

優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器，是采用密閉空間裝置，其特征是，包括殼體，在殼體的內(nèi)部設(shè)置有密閉裝置，在所述密閉裝置內(nèi)盛有密度小于空氣的氣體，或在所述密閉空間裝置內(nèi)是稀薄氣體。所述稀薄氣體，是密度小于空氣的空氣。

所述密度小于空氣的氣體，是指所有相對分子量小于29的氣體的密度,都小于空氣的密度，例如, 氫氣、氦氣、氖氣、氮氣、一氧化碳、甲烷,氟化氫、乙炔等。

優(yōu)選的，所述密閉裝置內(nèi)盛有氫氣或氦氣或氖氣或氮氣或所述氣體的任意比例混合體。

最優(yōu)選的是使用氦氣。但為了降低成本，也可以使用氫氣和氮氣或氫氣和氦氣的混合氣體，這樣既可以克服單獨使用氫氣容易引爆的缺點，還可以降低成本，也可以達到我們的使用目的。

所述殼體，采用玻璃鋼或合金材料或公知硬質(zhì)材料。

所述密閉裝置可以采用任意材料，包括軟性材料或硬質(zhì)材料。

當(dāng)所述密閉裝置采用軟性材料時，例如，采用橡膠類膜材料或塑料類膜材料時，須在其內(nèi)部充入密度小于空氣的氣體，例如氦氣或氫氣與氮氣的混合體；橡膠類膜材料或塑料類膜材料體積便會膨脹，然后密封。所述密閉空間裝置在空氣中產(chǎn)生向上的浮力，所述浮力就會抵消或部分抵消殼體向下的重力，從而降低殼體的重量，當(dāng)所述密閉裝置體積足夠大時，其所產(chǎn)生的浮力大于殼體向下的重力時，所述殼體的重量即為零或負值。

當(dāng)所述密閉裝置采用硬質(zhì)材料時，其有兩種選擇，即可以采用在其內(nèi)部充入密度小于空氣的氣體產(chǎn)生浮力，也可以將其內(nèi)部空間內(nèi)的空氣抽出，形成稀薄氣體或真空狀態(tài)，所述稀薄氣體的密度小于空氣的密度，也可以產(chǎn)生向上的浮力，所述浮力就會抵消或部分抵消殼體向下的重力，從而降低殼體的重量。由于氦氣成本較高，氫氣易爆，因此，采用稀薄氣體的優(yōu)點是，既降低了成本，又解決了氫氣易爆的問題。

所述密閉裝置，還可以作為殼體的內(nèi)部支撐體，當(dāng)所述密閉裝置內(nèi)的氣體壓力足夠大時，其完全可以替代或部分替代殼體內(nèi)部的支撐體，從而減少支撐體材料。所述密閉空間裝置就是密封后氣體不再外泄。

我們通過大量的計算及模擬實驗得出結(jié)論，當(dāng)密閉空間裝置內(nèi)的氣體壓力大于1.5—2個大氣壓時，其完全可以替代或部分替代風(fēng)輪或葉片內(nèi)部的支撐體。

當(dāng)所述密閉裝置采用軟性材料時，由于其可以和殼體的內(nèi)部更緊密的貼合，當(dāng)其充滿壓力時，可以緊密的貼合在殼體的內(nèi)壁上且對內(nèi)壁形成非常均勻的壓力，形成支撐體。

其工作原理是，當(dāng)風(fēng)吹過風(fēng)能接收器時，風(fēng)能接收器產(chǎn)生振動，帶動懸臂裝置振動，所述懸臂裝置，可以放大風(fēng)能接收器的振動頻率或壓力，懸臂裝置帶動發(fā)電機系統(tǒng)發(fā)電。

所述風(fēng)能接收器是兩個以上時，當(dāng)風(fēng)吹過不同的物體，產(chǎn)生不同的振動，振動能量就會產(chǎn)生疊加效果，可以大大的提高發(fā)電效率。

優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器采用圓柱狀或圓錐狀物體或圓柱帶翼片形狀或風(fēng)帆狀。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明無需風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，減少了運動消耗；由于使用了密閉空間裝置，因此，風(fēng)能接收器的體積可以做的非常巨大而且重量很輕或為零，十分有利于開發(fā)超大型10兆瓦以上，以及安裝在高空200米以上或海上風(fēng)力發(fā)電用。

四、附圖說明：

圖1是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理主視圖示意圖；

圖2是本發(fā)明所述另一風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理主視圖示意圖；

圖3是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；

圖4是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖；

圖5是本發(fā)明所述再一風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；

圖6是本發(fā)明所述一種風(fēng)能接收器的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

附圖標(biāo)志

1風(fēng)能接收器 2懸臂裝置 3發(fā)電機系統(tǒng) 4支撐裝置 5密閉裝置 6翼片

五、具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

實施例一：

如圖1、圖3、圖4所示，圖1是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理主視圖示意圖；圖3是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；圖4是本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理左視圖示意圖；本發(fā)明一種大型高空風(fēng)力發(fā)電機，包括支撐裝置4，在所述支撐裝置4上安裝有發(fā)電機系統(tǒng)3，在所述發(fā)電機系統(tǒng)上，安裝有一個懸臂裝置2，在所述懸臂裝置上，安裝有兩個風(fēng)能接收器1；在所述風(fēng)能接收器的殼內(nèi)，安裝有密閉裝置5；所述風(fēng)能接收器安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)；優(yōu)選的，所述風(fēng)能接收器對稱安裝在懸臂裝置與發(fā)電機系統(tǒng)接觸點的兩側(cè)。當(dāng)風(fēng)吹過兩個風(fēng)能接收器時，分別產(chǎn)生不同的振動頻率，懸臂裝置將振動頻率放大后，帶動發(fā)電機發(fā)電。 所述風(fēng)能接收器，采用圓筒狀結(jié)構(gòu)，由于密閉裝置只有在體積十分巨大的時候，才能有實用價值，因此，所述圓筒的底面積，大于100平方米，高度大于50米。為了降低霧霾，所述風(fēng)能接收器的最低點，安裝在距地面的垂直距離大于200米。

所述密閉裝置5，可以使一個，也可以是多個。所述風(fēng)能接收器1是由外層使用玻璃鋼材料或合金材料或硬質(zhì)材料做外殼，密閉裝置使用充滿氦氣或氫氣與氦氣混合氣體的橡膠密封袋或塑料密封袋。

實施例二：

如圖2所示，圖2是本發(fā)明所述另一風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理主視圖示意圖；所述風(fēng)能接收器1采用錐形筒狀。

實施例三：

如圖5所示，圖5是本發(fā)明所述再一風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理俯視圖示意圖；圖5所示為兩個垂直交叉懸臂裝置，在懸臂裝置的兩端，安裝有風(fēng)能接收器。

實施例四：

如圖6所示，圖6是本發(fā)明所述一種風(fēng)能接收器的結(jié)構(gòu)原理示意圖；本發(fā)明是在圓筒形風(fēng)能接收器外殼上，安裝了一個以上弧形翼片，所述翼片可以增加接受風(fēng)能的能量，提高振動強度。所述翼片可以是硬質(zhì)材料或柔性材料制成。