一种特异形状的垂直轴风力发电机的制作方法

本发明属于风能利用技术领域，尤其是适用于风力机械及风力发电技术领域。

背景技术：

风力发电行业与旅游行业是两个差距巨大的行业，本发明人已经开发成功了超大型垂直轴风力发电机，由于其无论风轮或叶片或发电机系统都是超级巨大的与众不同，因此，催生了旅游观光的需求，大量的人们希望能够亲身体验一下风力发电的特点，近距离的观察与学习风力发电的知识，因此，开发一种带旅游观光装置的风力发电机，是十分有必要的。

技术实现要素：

巨大的、多彩的人物或动物或卡通人物或卡通动物形象，本身就是十分吸引旅游观光客眼球的优质题材，例如著名的荷兰艺术家弗洛伦泰因·霍夫曼（florentijnhofman）以经典浴盆黄鸭仔为造型创作的巨型橡皮鸭艺术品系列。大陆网友称之为香港小黄鸭，香港媒体称之为巨鸭。如果这种艺术创作能够与风电结合，将是连接风电与旅游的最好纽带。

本发明的目的是为了解决风力发电行业与旅游行业之间有机结合的问题，本发明所要解决的技术问题是，提供一种特异形状的垂直轴风力发电机，包括发电机、主轴、风轮或叶片，其特征是，在所述主轴上，安装有特异形状装置，所述特异形状装置是人物形状或动物形状或卡通人物形状或卡通动物形状，在所述特异形状装置上面，安装有风轮或叶片；在所述特异形状装置上或在所述特异形状装置的内部，安装或设置有密闭空间装置；在所述密闭空间装置内盛有密度小于空气的气体，或在所述密闭空间装置内是真空状态。

所述密度小于空气的气体，是指所有相对分子量小于29的气体的密度,都小于空气的密度，例如,氢气、氦气、氖气、氮气、一氧化碳、甲烷,氟化氢、乙炔等。

优选的，所述特异形状装置可以是风轮或叶片的支撑装置。

优选的，所述特异形状装置可以设计成功能起升力型或阻力型风机叶片的作用。

当一个通常状态下普通的人物形状或动物形状或卡通人物形状或卡通动物形状，在正常体积时，不会产生特异性，经过我们长时间的调查与研究，当其体积足够巨大时，对人们的思维意识将产生特殊的差异作用，是十分吸引人们想去观赏的。我们的研究结果是当体积大于200立方米时就会产生这种效果。

优选的，所述特异形状装置体积大于200或500立方米，

优选的，在所述风机的主轴上，安装有主轴稳定装置、所述主轴稳定装置，是可以保持主轴稳定运行，使主轴不产生偏移运动或晃动的装置或保持主轴始终处于稳定状态的装置；或所述主轴稳定装置是可以承担或部分承担主轴重量的装置。所述稳定状态是指主轴保持不产生晃动。

优选的，所述主轴稳定装置，是公知塔架式装置，在所述支撑架上，安装有至少一个轴承，轴承安装在主轴上；所述主轴稳定装置是安装在地面上或安装在固定装置上。所述轴承，是可以保持主轴稳定运转，不产生偏移或倾斜运动的装置或保持主轴始终处于垂直状态的装置；或/和所述主轴稳定装置是可以承担或部分承担主轴重量的装置。从而可以减轻主轴对发电机的压力。

优选的，所述主轴稳定装置，是公知塔筒装置，在所述塔筒装置上，安装有至少一个轴承，所述轴承安装在主轴上；所述主轴稳定装置是安装在地面上或安装在固定装置上。所述轴承，是可以保持主轴稳定运行，不产生偏移或倾斜运动的装置或保持主轴始终处于垂直状态的装置；或所述主轴稳定装置是可以承担或部分承担主轴重量的装置。

所述轴承，可以是磁悬浮轴承，也可以是任意公知轴承。

一种主轴可分离式垂直轴风力机，包括发电机、主轴、风轮或叶片，其特征是，所述主轴是可分离式的，所述主轴是可分离式是指主轴可以分成两部分，所述主轴的下半部分安装在发电机上，在所述下半部分主轴的上面，安装有主轴的上半部分，所述上半部分和下半部分是可以安装在一起，形成一个固定的整体；当需要检修发电机是。也可以将上半部分和下半部分拆为两个独立的部分。这样最有利于发电机的维修。所述主轴的上半部分和下半部分是采用法兰盘螺钉连接，也可以是套筒式连接或任意公知连接方式。

所述可分离式主轴，是为了提供一种使检修发电机更简单的装置。

优选的，本发明所述风机风轮或叶片，包括风轮或叶片的壳体，其特征是，在所述风轮或叶片上或在所述风轮或叶片的内部，安装或设置有密闭空间装置；在所述密闭空间装置内盛有密度小于空气的气体，或在所述密闭空间装置内是稀薄空气。

所述密度小于空气的气体，是指所有相对分子量小于29的气体的密度,都小于空气的密度，例如,氢气、氦气、氖气、氮气、一氧化碳、甲烷,氟化氢、乙炔等。

优选的，所述密闭空间装置内盛有氢气或氦气或氖气或氮气或所述气体的任意比例混合体。

最优选的是使用氦气。但为了降低成本，也可以使用氢气和氮气或氢气和氦气的混合气体，这样既可以克服单独使用氢气容易引爆的缺点，还可以降低成本，也可以达到我们的使用目的。

所述密闭空间装置是密封后气体不再外泄的装置。

所述密闭空间装置可以采用任意材料，包括软性材料或硬质材料。

当所述密闭空间装置采用软性材料时，例如，采用橡胶类膜材料或塑料类膜材料时，须在其内部充入密度小于空气的气体，例如氦气或氢气与氮气的混合体；橡胶类膜材料或塑料类膜材料体积便会膨胀，然后密封。所述密闭空间装置在空气中产生向上的浮力，所述浮力就会抵消或部分抵消风轮或叶片向下的重力，从而降低风轮或叶片的重量，当所述密闭空间装置体积足够大时，其所产生的浮力大于风轮或叶片向下的重力时，所述风轮或叶片的重量即为零或负值。

当所述密闭空间装置采用硬质材料时，其有两种选择，即可以采用在其内部充入密度小于空气的气体产生浮力，也可以将其内部空间内的空气抽出，形成稀薄空气，也即在其内部形成真空状态，也可以产生向上的浮力，所述浮力就会抵消或部分抵消风轮或叶片向下的重力，从而降低风轮或叶片的重量。

当所述密闭空间装置内的气体压力足够大时，其完全可以替代或部分替代风轮或叶片内部的支撑体，从而减少支撑体材料，降低风轮或叶片本身的重量。

我们通过大量的计算及模拟实验得出结论，当密闭空间装置内的气体压力大于1.5—2个大气压时，其完全可以替代或部分替代风轮或叶片内部的支撑体。

当所述密闭空间装置采用软性材料时，由于其可以和风轮或叶片的内部更紧密的贴合，当其充满压力时，可以紧密的贴合在风轮或叶片的内壁上且对内壁形成非常均匀的压力，因此，可以使风轮或叶片在运转时减小颤动或震动，可以减少能量损失，提高发电效率并同时提高设备的使用寿命。

所述密闭空间装置也可以是风轮或叶片壳体本身，在所述壳体内部，设置好一定的区域，充满密度小于空气的气体，然后密封。

本发明的有益效果是：

本发明通过在风力发电机上安装特异形状装置，所述特异形状装置是人物形状或动物形状或卡通人物形状或卡通动物形状，起到了吸引旅游观光客的强大作用，达到了科技与旅游观光的完美结合，随着风力发电技术的飞速发展，许多风电产业园也开始了旅游方面的开发与投入，本项目以科技创新为先导，以旅游带动科技发展，用科技为旅游注入丰富的文化内涵，形成科技旅游相结合，优势互补，良性互动的滚动发展态势，为我国的产业转型，开创了一条崭新的道路。

四、附图说明：

图1是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机结构原理主视图示意图；

图2是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机另一结构原理主视图示意图；

图3是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机再一结构原理主视图示意图；

图4是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机再一结构原理主视图示意图；

附图标志

1风机叶片2密闭空间装置3风机叶片4风机主轴5轴承6发电机系统

7主轴稳定装置8特异形状装置

五、具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例一：

如图1、图2、图3、图4所示，图1是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机结构原理主视图示意图；图2是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机另一结构原理主视图示意图；图3是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机再一结构原理主视图示意图；图4是本发明所述一种特异形状的垂直轴风力发电机再一结构原理主视图示意图；左视图与俯视图为公知常识，省略。

图1所示为在发电机主轴上安装有特异形状装置8，所述特异形状装置8为卡通任务孙悟空形象，在所述特异形状装置8内，安装有密闭空间装置；在所述密闭空间装置内盛有密度小于空气的气体，或在所述密闭空间装置内是稀薄空气。在所述特异形状装置8的上面安装有风机叶片1或3，在所述风机叶片1或/和3内，安装有密闭空间装置。在所述密闭空间装置内盛有密度小于空气的气体，或在所述密闭空间装置内是稀薄空气。所述特异形状装置8与主轴一起转动。在所述特异形状装置8的下面，安装有主轴稳定装置7，所述主轴稳定装置7为塔架式或塔筒式结构，在稳定装置7上安装有至少一个轴承5，所述轴承5安装在主轴4上，所述轴承的作用，是使主轴在旋转时保持稳定，减少主轴的晃动，并同时可以承担主轴的重量。主轴4与发电机系统6相连接。所述主轴支撑装置7安装在地面上或固定物体上。图2所述特异形状装置8为动物形象，一对小狮子。图3所述特异形状装置8为人物形象。图4所述特异形状装置8为神话仙女人物形象。