[发明专利]氦、氢气球发电装置

说明书

技术领域

本发明专利是一种新型的发电装置，具体方法是利用氦氢气球的升力和风力飘动的力量通过机械传动，使机械能变成电能的装置。

背景技术

当今世界人们开始提倡使用清洁能源，能源格局正在发生改变。风能、太阳能、水能和核电的利用比重正在增加。最近十年来，在我国海滨、山岗或在甘肃、新疆到处都可见到高耸的风力发电装置。华能集团公司已安装有上万台风力电机正在运转之中。但是风力电机的结构很复杂，造价很高，并且约有2--3％的风电设备故障不能转动，又不易维修。本人提交的申请号为2014100622495《海洋风、浪发电装置》中提出了气球在该项目发电装置中的辅助作用，但没有具体应用到陆地上如何参与发电装置的制造和应用。

发明内容

在地球上，无论是海岛、海岸或在山岗上，可利用的风能非常巨大，除现有的叶动式风力发电机可以继续发展外，本发明提出一种利用氦、氢气球的升力和风力之合力作为动力的发电装置的具体实施办法。根据氦、氢气球的特性，每1立方米气球的浮力约为1.2公斤力。所以可根据不同的需要配置不同直径的氦、氢气球带动本发电装置。无论风向如何改变，本装置均可运行。

与现有技术相比，其优点是：

1、气球升空高度不受限制，升降均很方便。

2、发电装置的机、电主机安装在地面上，维修管理都方便。

3、造价低、性价比高，可装场合多易推广。

用图说明

图1为氢、氦气球发电装置示意图

如图1所示，本发明氦、氢气球发电装置其特征主要由：气球1、球罩2、中索3、斜拉索4、机壳盖5、平衡杆6、机壳体7、主动小伞齿轮8、永久磁极转动体9(发电机的外壳)、上棘齿轮机构10、下棘齿轮机构11、齿条12、弹簧13、支撑平台14、钢绳15、转向导轮16、力比杆17、配重18、立轴19、电枢20、平台21等组成(1-18可转动、19-21为固定部件)。

再作如下具体说明：

气球1：充氦气比较安全，其球体的直径由整机要求而定，要求材质坚韧、耐用。

球罩2：用于气球1的定位，并与中索3，斜拉索4相连接。

中索3：与气球1和立轴19相连接，用于球体高度的控制(待四周斜拉索4定位后，中索3可以松脱)。

斜拉索4：数量4-8根，与力比杆17等构件相对应，连接气球1和力比杆17。当有风时，气球被风吹偏，迎风面的斜拉索4被拉紧(背后的斜拉索4则会松动)，此时，该侧的配重18和力比杆17会上翘，钢绳15会松动，弹簧13释放弹力，推动齿条12上升，带动上棘齿轮机构10转动，使该机构中的小伞齿轮8转动，驱动永久磁极转动体9 外侧的大齿轮，使发电机发电。当力比杆17及配重18下坠时，钢绳15张紧，弹簧13被压缩，齿条12下行，带动下棘齿轮机构11转动，使该机构中的小伞齿轮转动，驱动永久磁极转动体9转动发电。

值得注意：

1、气球1在配重18的作用下，被上抬后的配重会自然下坠，让气球复位。如此在风力作用下周而复始。

2、小伞齿轮8始终与永久磁极转动体9外侧的大伞齿轮相啮合，当停止驱动时，反而会被该大伞齿轮带着空转。

3、当小伞齿轮8驱动永久磁极转动体9时，其反作用力会使该装置的件1-18转动一定的角度，变更自身的相对位置，对运转非常有利。机壳盖5：使主机成为封闭体，安装在空广之地，不怕日晒雨淋。平衡杆6：铰接在机壳盖5上，前端与斜拉索4相连。当斜拉索4上拉时，它跟随上升，当斜拉索松弛时，它跟随下降到水平位置，给配重18定位。

机壳体7：可做成圆筒体或多面体，其上安装有除件19、20、21等以外的所有构件，它可以绕立轴19转动。

主动小伞齿轮8：与永久磁极转动体9外壳上的大伞齿轮相啮合，当小伞齿轮8受棘齿轮机构带动，能输出转矩驱动相配合的大伞齿轮。当自身不受力时，则由大齿轮的惯性转动带动它自转。

永久磁极转动体9：内侧由永久磁电极构成，外侧壳体上下加工相背的伞齿轮，四周与小伞齿轮8相啮合。

上、下棘齿轮机构10、11：其外齿与齿条12相啮合，内圆与小齿轮 8的棘柱轴相配合。上、下棘齿轮机构10、11内部受力方向相反。齿条12：与上、下棘齿轮机构10、11外齿相啮合，下端与钢绳14相连，中部由弹簧13托举。

弹簧13：当力比杆17及配重18处于水平位置时，它被压缩到最大值。当力比杆17及配重18被气球拉升上提时，弹簧13释放能量，托举齿条12上升。