[发明专利]大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置

权利要求书

1.一种大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置，包括：沿高山(4)搭建用于获取大气梯度温差和大气梯度压差的大口径通风管道(2)，建设于高山顶部的人造旋风的装置(1)——旋风塔、风能动力机、旋风机、风电输入系统(24)，建设于高山脚下的风机道(41)、聚风仓(42)、回风墙(49)，以及齿轮自动调节装置(37、38)、风量自动调节闸门(39)，其特征在于，旋风塔底外壁(17)与大口径通风管道高端管壁连接(19)，大口径通风管道低端管壁与风机道管壁连接(39)，风机道入口(46)与聚风仓连接，回风墙(49)建于聚风仓两侧，齿轮自动调节装置在旋风塔顶盖部，风量自动调节闸门位于风机道(41)与大口径通风管道接口处(39)，发电机组(50)安装于风机道内。

2.根据权利要求1所述的大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置，其特征是，旋风塔由塔壁(16)及其所形成的空间、塔底(17、18)、排风窗及支架(22)、塔顶盖(21)、塔顶棚及其支架(20)组成，塔壁可用钢筋混凝土或砖块建造，要求塔内壁光滑、耐磨，旋风塔垂直高度要求20m以上，塔腔直径应3倍以上于大口径通风管道(2)内径，塔底呈锥体状或喇叭口状，塔底分为外壁(17)与内壁(18)两层，外壁用钢筋混凝土或塑料制造，底端与大口径通风管道连通(19)，外壁与内壁之间形成一锥形空间(17、18)，内壁为长条空格状，由数块导流片组成(18)，导流片呈螺旋状排列(25)，在北半球，螺旋导流片逆时针向倾斜45°(南半球则相反)，排风窗(22)位于旋风塔中、上部，由窗架和窗门组成，窗架由支架(22)、外圈(26)、内圈(27)组成，起安装窗门和负重塔顶的作用，窗架用高强度金属或钢筋水泥制造，窗门由转轴(28)和门板(29)组成，门板可用玻璃钢制造，窗门转轴用钢条制作并安装于窗架内圈(27)，窗门为逆时针倾向(29)，转动灵活，以保证旋风塔内逆时针旋风顺利排出，同时，对于外界横向风力具有阻挡作用，塔顶盖(21)为旋风塔顶部的结构，起固定、承载机械的作用和遮挡冰雹雨雪的作用，可用钢筋混凝土浇铸或钢板制造，顶棚建于旋风塔顶盖表面，由支柱、防雨装置和避雷装置组成(20)，选用适合的建筑材料制作，顶棚无壁，便于横向风力驱动风能动力机。

3.根据权利要求1所述的大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置，其特征是，风能动力机由主轴(5)、连杆(6)、叶片(7)、轴承支架(8)、齿轮(9)组成，其外形与垂直轴风力发电机相似，主轴(5)用钢质材料制造，由轴承支架(8)支撑、固定，末端悬空并安装齿轮(9)，主轴中上部安装叶片连杆(6)，连杆(6)是连接主轴与叶片的结构，用钢材制造，其中心端与主轴(5)固定，外周端连接叶片(7)，叶片(7)用塑料玻璃钢制造，其横断面呈弧形，凹面为迎风面，凸面为背风面，在北半球，制造上升气流时，凸面安装为顺时针向倾斜(南半球则相反)，当横向风力驱动叶轮顺时针旋转时，通过与主轴末端齿轮扣合的旋风机齿轮带动旋风机逆时针旋转，从而产生上升气旋，风能动力机齿轮(9)用钢材制造，固定于主轴末端并置于齿轮箱内，用以驱动旋风机，轴承支架(8)为风能动力机的稳定、支撑装置，支架中央安装2到3组轴承固定支撑主轴，支架底部固定于旋风塔顶盖(21)表面。

4.根据权利要求1所述的大气梯度温差与人造旋风综合发电的装置，其特征是，旋风机由主轴(11)、叶轮臂(12)、旋风叶片(13)、旋风机齿轮(10)、承载轴承(14)及抬担(15)组成，主轴用钢材制造，上端安装齿轮(10)，中段安装叶轮臂(12)，下端连接承载轴承(14)，并将承载轴承固定于抬担(15)中央，一根旋风机主轴可以安装多组旋风机叶轮，叶轮臂(12)用钢材制造，中央与主轴固定，为支撑、固定旋风叶片的结构，旋风机叶片(13)可用塑料玻璃钢制造，与叶轮臂固定，旋风叶片呈长瓦状(30)，横断面为弧形呈新月状(31)，凸面纵向为直线(32)，凹面纵向呈机翼形(33)，安装旋风叶片时，其前端向内旋转40°左右(34)，前端向下倾斜30°左右(35)，水平面外侧向外下倾向30°左右(36)，由于这样的结构与装置，一旦旋风机旋转，在其综合动力的作用下，旋风塔内的气流会更快地向上、向外排出，以增强旋风中心负压和对通风管道内气流的抽拔作用，旋风机叶轮直径不得超过旋风塔内径的1/3，抬担(15)为承载旋风机的结构，用钢梁制造，可以为“一”字形抬担，亦可以为“十”形抬担，根据旋风机的重量及旋风塔的直径不同而设计。