使用浮体的空中风力发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种空中风力发电系统，其具有改进的结构，从而即使在弱风条件下也能保证令人满意的风力发电能力，并且所述空中风力发电系统易于安装和拆除，由此可被有效地用作临时的和便携的风力发电系统。本发明专利技术的空中风力发电系统包括：浮体（２０），其与连接在线缆转动单元上的支撑线缆相连；风道（３０），其形成为穿过浮体，从而使风沿水平方向穿过风道；以及风力发电单元（４０），其具有涡轮叶片组件和发电机（４８）。所述涡轮叶片组件安装在所述风道内并由此借助于穿过风道的风而旋转。所述发电机利用由所述涡轮叶片组件传递过来的旋转力产生电能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及空中风力发电系统，所述空中风力发电系统在例如借助于气球的浮力浮于半空中的状态下利用风力发电，更具体地说，本专利技术涉及这样一种空中风力发电系统，在该空中风力发电系统中，通过与气球相似的浮体形成风道，从而利用穿过风道的风的风力产生电能。
技术介绍
如本
的技术人员所知，已经公开了各种利用风力的发电系统。这种风力发电系统可以分为安装在地面上的风力发电系统和浮于半空中的空中风力发电系统。 作为空中风力发电系统的 一 个代表性实例，在韩国专利公开出版物No. 10-2006-0114773中提出了一种飞艇式的风力发电系统。 然而，No. 10-2006-0114773中的现有技术只具有在飞艇主体上设置具有螺旋桨的发电机的基本结构。因此，其缺点在于，当风力微弱时，所述发电机的发电效率明显下降。 另外，因为飞艇主体必须具有较大的尺寸以便安装多个发电机，所以该现有技术不适用于小容量的空中发电系统。另外，当使用飞艇式的风力发电系统时，因为难以拆除风力发电系统，所以无法将其用作临时的和便携的风力发电系统。 为了解决现有空中风力发电系统所存在的上述问题，本专利技术的申请人提供了一种结构改进的空中风力发电系统，即使在弱风条件下该空中风力发电系统也能保证令人满意的风力发电能力，并且该空中风力发电系统制造简单，从而可以容易地适用于发电容量大或小的风力发电系统，此外，该空中风力发电系统易于拆除。
技术实现思路
技术问题 因此，本专利技术致力于解决在现有技术中产生的上述问题，并且本专利技术的目的在于提供一种使用浮体的空中风力发电系统，该空中风力发电系统具有改进的结构，从而即使在弱风条件下也能保证令人满意的风力发电能力，此外，该空中风力发电系统易于安装和拆除，因而可被有效地用作临时的和便携的风力发电系统。 技术方案 为了实现上述目的，在第一实施例中，本专利技术提供了一种空中风力发电系统，其漂浮于半空中并通过支撑线缆与线缆转动单元相连，所述空中风力发电系统包括 浮体，其与所述支撑线缆相连，所述浮体具有扁平的形状，在所述浮体中设置有注气口 ，空气通过所述注气口注入所述浮体，在浮体后端的上方和下方分别设置有方向控制叶片； 风道，其形成为沿水平方向穿过浮体的中央部部并具有纵向形状，从而使风沿水平方向穿过风道；以及风力发电单元，其包括多个涡轮叶片组件，所述涡轮叶片组件安装在所述风道内并借助于穿过风道的风而旋转；以及多个发电机，所述发电机利用由所述涡轮叶片组件通过涡轮轴传递过来的旋转力产生电能。 在第二实施例中，本专利技术提供了一种空中风力发电系统，其漂浮于半空中并通过支撑线缆与线缆转动单元相连，所述空中风力发电系统包括 —对浮体，其与相应的支撑线缆相连，所述浮体具有纵向形状，在所述浮体中设置有注气口 ，空气通过所述注气口注入所述浮体，在所述浮体后端的上方和下方分别设置有方向控制叶片； 风道，其限定在上连接件和下连接件之间以具有沿水平方向的纵向形状，从而使风沿水平方向穿过风道，所述上连接件和下连接件的相对边缘分别与浮体中间部分的上部和下部相连；以及 风力发电单元，其包括多个涡轮叶片组件，所述涡轮叶片组件安装在所述风道内并借助于穿过风道的风而旋转；以及多个发电机，所述发电机利用由所述涡轮叶片组件通过涡轮轴传递过来的旋转力产生电能。 在每个实施例中，所述风力发电单元的发电机可以设置在风道的内表面的相对的侧壁上和风道的中部，所述各个涡轮叶片组件设置在相邻的发电机之间。 所述各个涡轮叶片组件可以是硬质涡轮叶片组件，所述硬质涡轮叶片组件包括硬质叶片，所述硬质叶片设置在相应的涡轮轴的圆周外表面上，并以恒定的角度间隔彼此隔开。 各个所述涡轮叶片组件可以是轻质涡轮叶片组件，其包括圆形轮缘，其通过支撑筋固定在涡轮轴的各个相对端部上；多个叶片支撑杆，其连接在圆形轮缘之间，所述叶片支撑杆以恒定的角度间隔彼此隔开；以及软质叶片，其设置在涡轮轴和各个叶片支撑杆之间。 所述空中风力发电系统可以还包括增速装置，所述增速装置包括大直径旋转体，其装配在各个硬质涡轮叶片组件的所述涡轮轴上；小直径旋转体，其通过动力传动件与大直径旋转体相连；以及增速齿轮装置，其与小直径旋转体相连，所述增速齿轮装置与相应的发电机相连，从而小直径旋转体的旋转力以由所述大直径旋转体和所述小直径旋转体之间通过所述动力传动件的连接一次提高的速度传递至增速齿轮装置，并且小直径旋转体的旋转力在增速齿轮装置中被二次提高并传递给发电机。 所述大直径旋转体和小直径旋转体可以包括带轮，所述动力传动件可以包括带。 所述大直径旋转体和小直径旋转体可以包括链轮，所述动力传动件可以包括链条。 所述浮体可以由PVC(聚氯乙烯)材料制成。 所述浮体由聚氨酯材料制成。 在第一实施例中，可以将由硬质树脂制成的硬质支撑件与风道的内表面相连，并且所述风力发电单元安装在所述硬质支撑件上。 在第二实施例中，可以通过用制造材料与所述浮体的制造材料相同的外壳覆盖硬质物质的整个外表面，并将所述外壳粘接在所述硬质物质的外表面上而制成所述上连接件和下连接件，并且所述外壳通过高频粘合与所述浮体粘接。 有益效果 本专利技术提供一种使用浮体的空中风力发电系统，所述空中风力发电系统中限定有风道，风力发电装置安装于所述风道中。本专利技术的空中风力发电系统无论在弱风条件还是6强风条件下均能可靠地实施其风力发电功能。 此外，本专利技术可以提供一种空中风力发电系统，所述空中风力发电系统能够产生较小的电容量。因此，所述空中风力发电系统易于安装或拆除。由此，本专利技术可被非常有效地用作临时的和便携的风力发电系统。附图说明 图1是示出了使用根据本专利技术的空中风力发电系统的实例的视图； 图2是示出了根据本专利技术的第一实施例的空中风力发电系统的结构的前视剖视图； 图3是沿图2中的线X-X'截取的剖视图； 图4是在本专利技术的空中风力发电系统中使用的轻质涡轮叶片组件的剖视 图5是在根据本专利技术的空中风力发电系统中使用的轻质涡轮叶片组件的透视 图6是图5中所示的轻质涡轮叶片组件的剖视图； 图7是示出了根据本专利技术的第二实施例的空中风力发电系统的结构的前视 图8是示出了根据本专利技术的第二实施例的空中风力发电系统的俯视 图9是图7中圈出部分Y的放大剖视 图10是沿图8中的线Z-Z'截取的剖视图； 图11是在根据本专利技术的第二实施例的空中风力发电系统中使用的轻质涡轮叶片组件的局部放大视图； 图12是示出了在根据本专利技术的空中风力发电系统中使用的增速装置的前视剖视图；以及 图13是示出了根据本专利技术的增速装置的示意性侧视剖视图。具体实施例方式下面参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。第一实施例图l是示出了使用根据本专利技术的空中风力发电系统的实例的视图。如图1中所示，例如在由本专利技术的申请人开发的户外照明设备LP的情况下，由于所述户外照明设备LP主要在户外(例如，荒芜的地区)用于紧急照明，因此难以为所述户外照明设备LP供电。 在此情况下，本专利技术可用于为所述户外照明设备LP提供电力。具体而言，浮体漂浮于空中并利用风力发电，从而为所述户外照明设备LP供电，由此即使在紧急情况下也能够进行户外作业。 另外，为使本专利技术便于使用，需要使本专利技术易于安装或拆除，并且所述浮体必须能够旋转以便朝向迎风的方向。 图1示出了使用根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空中风力发电系统，其漂浮于半空中并通过支撑线缆与线缆转动单元相连，所述空中风力发电系统包括：浮体，其与所述支撑线缆相连，所述浮体具有扁平的形状，在所述浮体中设置有注气口，空气通过所述注气口注入所述浮体，在所述浮体的后端的上方和下方分别设置有方向控制叶片；风道，其形成为沿水平方向穿过所述浮体的中央部分并具有纵向形状，从而使风沿水平方向穿过所述风道；以及风力发电单元，其包括：多个涡轮叶片组件，其安装在所述风道内并借助于穿过所述风道的风而旋转；以及多个发电机，其利用由所述涡轮叶片组件通过涡轮轴传递过来的旋转力产生电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2008-4-21 10-2008-0036508;KR 2008-6-13 10-2008-一种空中风力发电系统，其漂浮于半空中并通过支撑线缆与线缆转动单元相连，所述空中风力发电系统包括浮体，其与所述支撑线缆相连，所述浮体具有扁平的形状，在所述浮体中设置有注气口，空气通过所述注气口注入所述浮体，在所述浮体的后端的上方和下方分别设置有方向控制叶片；风道，其形成为沿水平方向穿过所述浮体的中央部分并具有纵向形状，从而使风沿水平方向穿过所述风道；以及风力发电单元，其包括多个涡轮叶片组件，其安装在所述风道内并借助于穿过所述风道的风而旋转；以及多个发电机，其利用由所述涡轮叶片组件通过涡轮轴传递过来的旋转力产生电能。2. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，所述风力发电单元的发电机设置在所述风道的内表面的相对的侧壁上和所述风道的中部，各个所述涡轮叶片组件设置在相邻的所述发电机之间。3. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，硬质支撑件与所述风道的内表面相连，所述硬质支撑件由硬质树脂制成，并且所述风力发电单元安装在所述硬质支撑件上。4. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，各个所述涡轮叶片组件是硬质涡轮叶片组件，所述硬质涡轮叶片组件包括硬质叶片，所述硬质叶片设置在相应的所述涡轮轴的圆周外表面上并以恒定的角度间隔彼此隔开。5. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，各个所述涡轮叶片组件是轻质涡轮叶片组件，其包括圆形轮缘，其通过支撑筋固定在相应的所述涡轮轴的各个相对端部上；多个叶片支撑杆，其连接在所述圆形轮缘之间并以恒定的角度间隔彼此隔开；以及软质叶片，其设置在所述涡轮轴和各个所述叶片支撑杆之间。6. 根据权利要求1所述的空中风力发电系统，还包括增速装置，其包括大直径旋转体，其装配在各个所述涡轮叶片组件的所述涡轮轴上；小直径旋转体，其通过动力传动件与所述大直径旋转体相连；以及增速齿轮装置，其与所述小直径旋转体相连，所述增速齿轮装置与相应的所述发电机相连，从而所述小直径旋转体的旋转力以由所述大直径旋转体和所述小直径旋转体之间通过所述动力传动件的连接一次提高的速度传递至所述增速齿轮装置，并且所述小直径旋转体的旋转力在所述增速齿轮装置中被二次提高并传递给所述发电机。7. 根据权利要求6所述的空中风力发电系统，其中，所述大直径旋转体和所述小直径旋转体包括带轮，所述动力传动件包括带。8. 根据权利要求6所述的空中风力发电系统，其中，所述大直径旋转体和所述小直径旋转体包括链轮，所述动力传动件包括链条。9. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，所述浮体由PVC(聚氯乙烯)材料制成。10. 根据权利要求l所述的空中风力发电系统，其中，所述浮体由聚氨酯材料制...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大奉，
申请(专利权)人：金大奉，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]