专利名称：人造龙卷风——空气发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人造龙卷风空气发电系统，更确切的说，涉及一种利用热力形成冷热空气温差和对流进行人造龙卷风空气发电的系统。
目前，进行大规模发电所用的方法主要有火力发电、水力发电和核电，其缺点是成本高，效率低，对环境污染严重。而进行小规模发电所用的方法主要有太阳能发电、自然风力发电、潮汐发电和地热发电，其存在的问题是发电量小而不稳定，无法满足对发电量日益增长的需要。
中国天津市《科学与生活》编辑部编辑，天津科学技术出版社出版的《科学与生活》杂志1987年7月15日第4期第51页(作者魏敏捷)报道了一种由严隽森博士设计制造的龙卷风机模型(利用自然风)。其原理是这种塔形建筑的四周全是由条板间隔成方格的小窗，朝风的小窗开着，背风的小窗关着。风吹进塔后开始旋转，形成小龙卷风。小龙卷下面即塔底装有一个缧旋风动叶轮，龙卷将下方的空气吸入塔中时便转动风动叶轮，使发电机转动发电。这样的龙卷风机比装有同样大小风动叶轮的风车，功率要高10倍。而另一个科学家提出太阳能龙卷风发电站的设想，其原理相当简单铺设一个大面积的完全透明圆形塑料薄膜顶棚，塑料棚由四周向中心逐渐升高，连接着中心的烟筒状高塔，被阳光晒热到20～50℃的塑料棚与地面间的空气流向筒状高塔，再沿高塔上升，带动塔中的风动叶轮。即使外界无风，高塔内的气流速度也能达到每秒60米，即龙卷风速。这种电站的功率可达到70万至100万千瓦。
这两种龙卷风发电塔的缺点在于其只能在自然风和阳光充足的地区兴建，而且受地形和气候的影响，时有时无，很不稳定，严重影响正常发电，且不易控制。
本发明的目的在于提供一种人造龙卷风空气发电系统，是一种高效地利用各种高低温热能，并可利用空气与水高速摩擦产生强大的电流分解水为氢、氧混合气体，在电荷的作用下安全直接的燃烧加热空气(陨石就是一种不可能燃烧的石头在高速穿越大气层时与空气高速摩擦燃烧的物理现象)，使静止的冷空气自然在风洞和风塔内高速旋转，产生强大稳定、可控制的人造龙卷风，使其发电成本大大降低，装机容量可根据需要进行选择。
根据本发明的第一方面，本发明的人造龙卷风空气发电系统包括风塔，其为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机；位于所述风塔外部并与所述涡轮机同轴相连的发电机；在所述风塔下部或进气管沿周向设有一个或多个喷热孔；在风塔或进气管外面设置一个或多个与所述喷热孔相对应的喷射机，用于通过所述喷热孔向所述风塔或斜向进气管内部喷射火焰、热气或热水；在所述风塔下部设有一个或多个与所述喷热孔隔开布置的斜向进气口；从所述的每个斜向进气口向塔外斜向伸出一个进气管，用于使空气流高速通过斜向进气管从相连的斜向进气口处斜向进入所述的风塔内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个斜向进气管包括一个或多个扩张式喷咀风洞和一个或多个安全管，所述涡轮机一个或多个置于所述的一个或多个进气管内，在所述的风塔侧或进气管沿周向设有一个或多个喷水孔以及风塔之外的高压喷水枪。
根据本发明的第二方面，本发明的人造龙卷风空气发电系统包括风塔，其为中空柱形，用于形成低压空间；涡轮机；位于所述风塔外部并与所述涡轮机同轴相连的发电机；
在所述风塔下部沿周向设有一个或多个喷热孔；在风塔外面设置一个或多个与所述喷热孔相对应的喷射机，用于通过所述喷热孔向所述风塔或进气管内部喷射火焰、热气或热水；在所述风塔下部设有一个或多个与所述喷热孔隔开布置的斜向进气口；从所述的每个斜向进气口向塔外斜向伸出一个进气管，用于使空气流高速通过斜向进气管从相连的斜向进气口处斜向进入所述的风塔内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个进气管包括一个或多个扩张式喷咀风洞，所述涡轮机一个或多个置于所述的一个或多个进气管内，在所述的风塔侧进气管内设有一个或多个喷水孔以及风塔之外的高压喷水枪。
根据本发明的第三方面，本发明的人造龙卷风空气发电系统包括风塔为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机；位于所述风塔外部并与所述涡轮机同轴相连的发电机；在所述风塔下部或进气管沿周向设有一个或多个喷热孔；在风塔外面设置一个或多个与所述喷热孔相对应的喷射机，用于通过所述喷热孔向所述风塔或进气管内喷射火焰、热气或热水；在所述风塔下部设有一个或多个与所述喷热孔隔开布置的斜向进气口；从所述的每个斜向进气口向塔外斜向伸出一个进气管，用于使空气流高速通过斜向进气管从相连的斜向进气口处斜向进入所述的风塔内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个进气管包括一个缧旋状漏斗进气管，所述涡轮机一个或多个设置于所述的一个或多个进气管内，在所述的风塔侧设有一个或多个喷水孔以及风塔之外的高压喷水轮。
根据本发明的第四方面，本发明的人造龙卷风空气发电系统包括风塔，其为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机；
位于所述风塔外部并与所述涡轮机同轴相连的发电机；在所述风塔内部或内部空间的底部设置有电阻丝，所述电阻丝的两端与市电相连，以利用所述电阻丝放出的热量加热风塔内部的空气，在所述风塔下部设有一个或多个斜向进气口；从每个所述斜向进气口向塔外斜向伸出一个进气管，用于使空气流高速通过斜向进气管从相连的斜向进气口处斜向进入所述的风塔内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个斜向进气管包括一个或多个扩张式喷咀风洞，所述涡轮机一个或多个置于所述的进气管内。
下面参照附图详细介绍本发明的优选实施例。
附图概述下面参照附图详细介绍本发明的优选实施例。
图1为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第一优选实施例的纵向剖面图。
图2为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第一优选实施例的纵向剖面图。
图3为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第一优选实施例的俯视图。
图4为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第一优选实施例的俯视图。
图5为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第二优选实施例的纵向剖面图。
图6为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第二优选实施例的俯视图。
图7为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第二优选实施例的俯视图。
图8为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第三优选实施例的纵向剖面图。
图9为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第三优选实施例的俯视图。
图10为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第三优选实施例的俯视图。
图1为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第四优选实施例的纵向剖面图。
图11为本发明的人造龙卷风空气发电系统的第四优选实施例俯视图。
图12为本发明的人造龙卷风空气发电系统的优选实施例的纵向剖面图。
图13为本发明的人造龙卷风空气发电系统的优选实施例的纵向剖面图。
本发明的最佳实施方式众所周知，气体总是从高压空间流向低压空间，从低压空间流向真空空间。而当气体从高压空间流向低压空间或从低压空间流向真空空间时，其气压差越大，气体流动的速度也越快，使得气体流动的动力也就越大。此外，在气体流量相同的情况下，其所穿过管道的气流通道的截面积越小，气体的流速越快。在气体斜向流入圆筒状的风塔内旋转达到一定的速度时，必然会形成龙卷风，并产生极其强大的卷吸引力。风塔越高大，风塔内外的气压差越大，节能的效果就越佳，则是一个节能装置。风塔越矮小，风塔内外的气压差就越小，就越耗能，则是一个耗能装置。
目前的火力发电系统正是利用以上原理进行发电的。以12.5万千瓦的汽轮发电机组的工作原理为例它是利用燃料将水在高压锅炉里变成高温高压的蒸汽，通过与高压锅炉连通的两根内径为0.5米粗的金属管道将蒸汽引出并利用扩张式喷咀加压增速将动能为600～700米/秒，蒸汽流量为400吨/时的蒸汽连续冲击汽轮机，使之快速转动并带动12.5万千瓦的发电机连续发电的。
本发明的人造龙卷风空气发电系统的原理与之相似。图1、图2、为本发明的人造龙卷风空气发电系统的一个优选实施例的纵向剖面图。图3、图4、为本发明的人造龙卷风空气发电系统所述优选实施例的俯视图。从图中可以看出，本发明的人造龙卷风空气发电系统包括风塔1或12，其为中空的圆柱形，用于形成低压空间，该风塔的底部内径等于其顶部内径，在风塔1或12的下部设有6至12个贯穿风塔壁的喷热孔4，在风塔外面设置6至12个与每个喷热孔相对应的喷射机(未示出)，用于通过喷热孔4向风塔1或12内部喷射火焰、热气或热水，在风塔1或12下部还设有6至12个与喷热孔4隔开布置的进气口3，从每个进气口3向外部斜向伸出一个进气管15，在进气管15中设置一个或多个涡轮机7，每个涡轮机7与位于进气管外的发电机13同轴相连，每个斜向进气管15与每个扩张式喷咀风洞8相连，在每个斜向进气管15内设有闸门6。
本发明的人造龙卷风空气发电系统的运行原理介绍如下利用设置在风塔外的燃料库的气体或液体燃料，如氢气、天燃气、煤气、液化气、石油类以及其它燃料或因地制宜地利用地热气、地热水、水蒸气、工业排放的废热气、废热水(余热)，利用电能或太阳能获得的热空气、热水以及其它可利用的高低温热能注入设置在风塔外的热气灌、热水灌或热水池内，用泵将燃料、热气或热水通过管道输送至喷射机(未示出)，用喷射机将火焰、热气或热水通过喷热孔4喷入风塔内，使其放出的热量将风塔1或12内部较下部的空气加热，使加热后的空气从风塔1或12下部向上部流动形成热风，并且使得风塔1或12内部的气压降低从而在风塔内部形成低压空间，同时使风塔1或12内部与外部的空气之间形成一定的温差和对流，从而使气压较高的风塔1或12外部未加热的空气通过扩张喷咀式风洞8和斜向进气管15流向风塔1或12内部，在扩张式喷咀风洞8和斜向进气管15内形成冷风。风塔1或12内的热风通过风塔1或12顶部的热风口被连续排入大气中。而风塔1或12外部的冷空气通过扩张喷咀风洞8和斜向进气管15被连续注入风塔1或12内旋转，当旋转达到一定速度时形成龙卷风，从而使冷空气在扩张喷咀式风洞8和斜向进气管15内形成高速气流，就能推动位于进气管15内的涡轮机7以一定的速度旋转，带动与之同轴相连的发电机13连续发电。
只要根据需要适当设定风塔1或12的高度和直径以及扩张式喷咀风洞8和斜向进气管15的直径，并适当控制喷射机喷入热量的多少，就能控制扩张式喷咀风洞8和斜向进气管15内气流的速度，从而控制涡轮机7和发电机13的发电量。
本发明的这一实施例的人造龙卷风空气发电系统还可以包括设置于斜向进气管15中并位于涡轮机7的靠近进气口3一测的活动闸门6。在本发明的第一实施例中，如图1和图3所示，活动闸门6设置于斜向进气管15中，并位于涡轮机7远离扩张式喷咀风洞8的一侧，当需要对涡轮机7或发电机13进行维修时，可将该活动闸门6关上，以保证工作人员的安全并且不影响其它涡轮机7和发电机13的正常运行。
本发明的这一实施例的人造龙卷风空气发电系统还可以包括与各个扩张喷咀式风洞8和斜向进气管15对应连通的安全管10，其第一端与扩张喷咀式风洞8相连，第二端朝向正上方或斜上方，其高度和方向足以保证在第二端附近的人或动物的安全。在安全管10的第二端的端口处设置一个过滤器11，用于滤除空气中的异物，以保证通过涡轮机7的气流的洁净。在安全管10的第一端与扩张喷咀式风洞8相对的一侧，可以设有开孔9，用于排出因下雨而注入安全管10内的雨水。
如图3或图4所示，本实施例的人造龙卷风空气发电系统斜向的进气管15，可分为扩张式喷咀风洞8和斜向进气管15，扩张式喷咀风洞8从斜向进气管15与安全管10相连的一端至进气管15中靠近涡轮机7处，为扩张喷咀式风洞结构，即其气流通道的截面积随远离安全管10而逐渐缩小，从风塔1或12进气口3至扩张式喷咀风洞8出气口，沿其整个长度均为直管式结构。涡轮机7置于进气管15中，并靠近与扩张式喷咀风洞8的连接处。本发明人造龙卷风空气发电系统的斜向进气管15可根据实际需要设置于地平面上，也可设置于地平面以下或部分设置于地平面以下。
按如此结构设置的本发明的人造龙卷风空气发电系统，可根据所需发电容量的大小和投入资金的多少按不同规模建造。下面介绍的是实施本发明第一个具体实施例子。
风塔1或12为中空圆筒状体结构，高为450米，底部内径为32米，面积为803.84米2，顶部内径为32米，风塔1的底部内层壁厚可为1至2米，最好为1.5米，其顶部壁厚可为0.4米～0.6米，最好为0.5米。外层壁厚可为0.3至0.5米，内外层间距为5～8米。设置外层可使内外层塔壁之间形成空间，可起到保温、降低噪音和稳固风塔的作用。在风塔底部地平面以下沿周向等距离设置6个斜向门状进气口3，其每个高为2米，宽为1米，斜向进气口3的顶部低于地平面5米。斜向进气口3设计为门状的目的在于保证风塔底部的坚固性。与每个斜向进气口3对应设置一个斜向进气管15，在斜向进气管15内设置一台或间隔一定距离分叉设置多台涡轮机7，每个涡轮机7与位于进气管15外的发电机13同轴相连，进气管15的结构可以是园形状，也可以是方形或其它形状，大小可根据需要设计，安全管(10)的内径为20米，壁厚为0.5米，位于地平面之下的部分的深度为8米。
当喷入风塔内部空间下部的火焰，热气或热水放出的热量达到29,934千卡/秒时，可将风塔内的空气持续加热，使风塔内外的温差达到12℃，高出风塔外空气12℃的热空气在450米高的风塔内的上升速度可达10米/秒，时速36公里/时，相当于5级劲风，塔内热空气的上升流量为8038米3/秒(空气的热膨胀不计)。同时从风塔外流经扩张喷咀式风洞8和斜向进气管15进入风塔内的冷空气流量也为8038米3/秒，其在安全管10第一端口处的气流速度为15.336公里/时，相当于3级风。当如此风速的空气流通过进气管的扩张喷咀式风洞结构时(每个扩张式喷咀风洞8入口处的气流通道的截面积为20平方米，共6个扩张式喷咀风洞)，流经扩张式喷咀风洞8入口处的流速是风塔1或12内热空气上升速度的6.7倍，可达67米/秒。又由于扩张式喷咀风洞8的内径逐渐缩小，因此，空气流在越来越窄的通道内的流速越来越快，当流经扩张式喷咀风洞8的小口径(每个小口径处的气流通道的截面积为2平方米，共6个)时，产生“狭管效应”其流速是风塔1或12内部热空气上升速度的67倍，为670米/秒，从而在1秒长的时间内使重量为8038公斤/秒，流量为8038米3/秒的冷空气高速通过小口径端处并喷入进气管15内，当高速空气流斜向进入圆筒状风塔内时自然高速旋转形成龙卷风，产生极其强大的卷吸引力，可使每个扩张喷咀式风洞8和斜向进气管15内快速流动的冷空气流更进一步的加速，使位于进气管15中的涡轮机7高速旋转，可驱动6台30万千瓦的涡轮发电机组运行发电。
如图4所示，本实施例的人造龙卷风空气发电系统还可以包括在斜向进气管15分叉增加一个或多个斜向进气管15和扩张喷咀式风洞8、安全管10、过滤器11、涡轮机7同轴相连的发电机13。增加发电量的目的是在风塔1或12结构不变的情况下，仅增加风塔1或12内相应的热量和增加一个或多个斜向进气管15和扩张喷咀式风洞部分投资，从而节省大量投资降低发电成本。
本发明的人造龙卷风空气发电系统还可以包括设置在一个或多个进气管15靠近风塔1或12侧的一个或多个喷水孔5以及位于风塔1或12之外的高压喷水枪(未示出)，当利用喷射机将大量火焰、热水或热气向风塔1或12内的空间下部喷射，使风塔1或12内的空气被加热而上升，引起风塔1或12外的冷空气通过进气管15高速进入风塔1或12内部时，利用高压喷水枪将水经过喷水孔5成集束状高速喷向进气管15内，喷入进气管15内的高压水柱与经进气管15高速通过的空气流发生极强烈的摩擦，从而释放出强大的能量，使水分子中的氢原子和氧原子分离而产生氢气和氧气，并产生大量的电荷，在电荷的作用下，氢气和氧气的混合气体迅速燃烧，燃烧产生的大量热量随同高速流动的空气流被送到风塔1或12内部，从而增大了送入风塔1或12内部的热量，当风塔1或12内外的温差达到12℃并稳定运行一段时间后，可部分或全部停止向风塔1或12内部喷射火焰、热气或热水。在高压喷水枪的喷水速度和喷水量适当的情况下，即使全部停止向风塔1或12内部喷射火焰、热气或热水，也能维持加热风塔1或12内部空气所需的热量，从而维持进气管15内的气流速度在一定水平上。通过调节高压喷水枪的喷水量和喷水速度可以调节进气管15内的气流速度进而达到调节发电量的目的。
下面对本发明的第二实施例进行介绍。为简单起见，仅对第二实施例中与第一实施例不同的部分进行介绍，与第一实施例相同的部分不再赘述。
图5示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统的第二优选实施例的纵向剖面图。图6、图7示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统的第二实施的附视图。从图5、图6和图7可以看出，本发明第二实施例的人造龙卷风空气发电系统与第一实施例不同之处仅在于，在斜向进气管15远离风塔1或12的前端设置有涡轮机7和同轴相连的发电机13，与进气管15相连通的扩张式喷咀风洞8一个或多个设置在一个或多个进气管15内。如此结构的目的是通过扩张喷咀式风洞8的气流斜向高速流入进气管15，使其形成龙卷风，推动涡轮机7旋转带动发电机13进行发电。
下面对本发明的第三实施例进行介绍。为简单起见，仅对第三实施例中与第一、第二实施例不同的部分进行介绍，与第一，第二实施例相同的部分不再赘述。
图8示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统的第三优选实施例的纵向剖面图。图9、图10示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统的第三实施例的附视图。从图8、图9、图10可以看出，本发明第三实施例的人造龙卷风空气发电系统与第一、第二、实施例不同之处仅在于，在斜向进气管15远离风塔1或12的前端上方设置有涡轮机7和同轴相连的发电机13，在进气管15的上方设置有缧旋状漏斗管道19和空气过滤器11，在缧旋状漏斗管道19下方，进气管15的侧面外设置有1个或多个密封式圆形状空气管道16，空气管道16的上端设有一个弧形状风洞管道17，下端设有一个弧形状风洞管道18，风洞管道18与进气管15地面部分的下端连通，其连通处的进气口为顺时针方向或逆时针方向，风洞管道17则与进气管15地面部分的上端连通，其连通处的出气口则与进气管15下端与风洞管道18连通处的进气口方向相反，为逆时针方向或顺时针方向。
缧旋状漏斗管道19的上端内径为20米，壁厚0.5米，下端内径6米，高4米，缧旋状漏斗管道19内的缧旋槽上端深0.3米，宽为0.5米，下端深0.5～1米，宽为0.5米，壁厚2米。空气过滤器11的直径为20米，进气管15地面部分的直径为6米，壁厚1～2米。密封式空气管道16的内径为4～6米，壁厚1米，高6～8米，风洞管道17和18的内径为1米，壁厚0.5～0.7米，空气管道16与进气管15地面部分相连并与上方的缧旋状漏斗管道19相连。如此结构的目的是通过过滤器11的气流向下流进缧旋状漏斗管道19时，在其缧旋槽的作用下，下沉的气流旋转而下至缧旋槽下端时越来越快形成龙卷风，在龙卷风的作用下，使进气管15地面部分内以下的气流也高速旋转，在离心力的作用下，一部分气流顺着弧形状风洞管道18的顺时针方向进气口高速流入空气管道16内高速旋转，在其离心力的作用下，从空气管道16上端的弧形状风洞管道17的出气口流出，高速冲击设置在进气管15上端的涡轮机7旋转从而带动同轴相连的发电机13发电，作功后的气流则随同其它气流下沉，一部分流入风塔1或12内，一部分气流在上方龙卷风的作用下又从进气管15的下端流入侧面的空气管道16内后，又从空气管道16的上端流出流入进气管15内高速冲击涡轮机7旋转带动发电机13发电，如此循环不止，至始至终总有一部分气流在进气管15地面部分的上下端重叠并不断的高速流动。
下面对本发明的第四实施例进行介绍。为简单起见，仅对第四实施例中与第一、第二、第三实施例不同的部分进行介绍，与第一、第二、第三实施例相同的部分不再赘述。
图1示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统第四优选实施例的纵向剖面图。图11示出了本发明的人造龙卷风空气发电系统第四优选实施例的俯视图。从图1、图11可以看出，本发明第四实施例的人造龙卷风空气发电系统与第一、第二、第三实施例的不同之处仅在于，在风塔1或12内部或内部空间的底部设置有电阻丝24，电阻丝24的两端可以经过开关与市电相连，用来利用通电后的电阻丝放出的热量加热风塔内部的空气。因此，不再需要第一、第二、第三实施例中所采用的喷热孔、喷射机、喷水孔和高压喷水枪。电阻丝24可以布置为缧旋盘簧状和网状，只要通电后其放出的热量足以将风塔内部的空气加热至所需温度即可。
以上以实例的方式对本发明的人造龙卷风空气发电系统进行了介绍，但本发明并不限于实施例中所介绍的方式，例如本发明的人造龙卷风空气发电系统的风塔的高度和直径并不局限于上述数据，风塔的高度可根据实际需要设计为600米、800米、1000米、1200米或其以上等，也可设计为500米、300米、100米或其以下等，只要对其直径和厚度以及进气管的设计进行相应的改变即可，不过风塔越高大，塔内外的气压差就越大，节能的效果就越佳。则是个节能装置。风塔如果越矮小，塔内外的气压差就越小，就越耗能，则是一个耗能装置。
风塔内外气流的温差也不局限于12℃，该值可根据所需发电量的大小及热源情况进行设定，不过温差值越大，进气管内气流的速度越快，则涡轮发电机发出的电量越多，反之，涡轮发电机发出的电量越少。
实施例第一、第二、第三、第四所述的进气管内和风塔中的气流通道也可以采用图12、图13的形式。如在扩张式喷咀8和风塔1或12中都可使用缧旋槽形20、叶片缧旋形21和风洞缧旋形22等其它形状，旋转的方向可以是逆时针方向，可以是顺时针方向，可以是风塔内，还可以是冷风通道内，只要其作用在于旋转和控制通过其中的气流速度的方案均落入本发明的保护范围之内。
根据本发明的人造龙卷风空气发电系统所采用的喷射机和喷热孔的数量也可以是一个或多个，喷热孔可以是在风塔内也可以是风洞内，在此种情况下，可将喷射机喷出的热量通过从喷射机通向各个喷热孔的喷热管喷入风塔内。喷水孔和高压喷水枪的数量可以是一个或多个，喷水孔位置可以是风塔内，也可以是风洞内，只要其作用在于控制通过其中的气流速度的方案均落入本发明的保护范围之内。
本发明人造龙卷风空气发电系统中所述之方案可以相互转换设置使用，只要涉及到本发明中所述之方案，均落入本发明的保护范围之内。
由于本发明的人造龙卷风空气发电系统充分利用了“杠杆”原理。风塔越高大(动力臂越长)塔内外的气压差越大，就越省燃料，风塔越矮小(动力臂越短)塔内外的气压差越小，就越耗燃料。以及在斜向进气管的设计上采用了扩张喷咀的加压增速。再加上吸尘器原理的龙卷风增速。高效地利用了高低温热能，其风力强大稳定并可控制，适宜于各种容量的发电系统。此外，本发明的人造龙卷风空气发电系统与现有技术相比无污染、利用空气发电不会枯竭，任何时候都能正常发电，凡是有空气的地方都可选址建站发电，投资少、周期短、占地面积少、尤其是利用空气与水高速摩擦产生电流分解水为氢氧气体，在电荷的作用下安全直接燃烧加热空气进行发电，从而使发电成本大大降低，与现有技术相比在装机容量相同的情况下，可大大减小发电站的规模，使其适用的地域范围更为广泛。
权利要求
1.一种人造龙卷风空气发电系统，包括风塔(1)或(12)其为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机(7)；位于所述风塔(1)或(12)，外部并与所述涡轮机(7)同轴相连的发电机(13)；在所述风塔(1)或(12)下部或进气管(15)沿周向设有一个或多个喷热孔(4)；在风塔(1)或(12)或进气管(15)外面设置一个或多个与所述喷热孔(4)相对应的喷射机(未示出)，用于通过所述喷热孔(4)向所述风塔(1)或(12)或斜向进气管(15)内部喷射火焰、热气或热水；在所述风塔(1)或(12)下部设有一个或多个与所述喷热孔(4)隔开布置的斜向进气口(3)；从所述的每个斜向进气口(3)向塔外斜向伸出一个进气管(15)，用于使空气流高速通过斜向进气管(15)从相连的斜向进气口(3)处斜向进入所述的风塔(1)或(12)内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个斜向进气管(15)包括一个或多个扩张式喷咀风洞(8)和一个或多个安全管(10)，所述涡轮机(7)一个或多个置于所述的一个或多个进气管(15)内，在所述的风塔(1)或(12)侧或进气管(15)沿周向设有一个或多个喷水孔(5)以及风塔(1)或(12)之外的高压喷水枪。
2.一种人造龙卷风空气发电系统，包括风塔(1)或(12)，其为中空柱形，用于形成低压空间；涡轮机(7)；位于所述风塔(1)或(12)外部并与所述涡轮机(7)同轴相连的发电机(13)；在所述风塔(1)或(12)下部沿周向设有一个或多个喷热孔(4)；在风塔(1)或(12)外面设置一个或多个与所述喷热孔(4)相对应的喷射机(未示出)，用于通过所述喷热孔(4)向所述风塔(1)或(12)或进气管(15)内部喷射火焰、热气或热水；在所述风塔(1)或(12)下部设有一个或多个与所述喷热孔(4)隔开布置的斜向进气口(3)；从所述的每个斜向进气口(3)向塔外斜向伸出一个进气管(15)，用于使空气流高速通过斜向进气管(15)从相连的斜向进气口(3)处斜向进入所述的风塔(1)或(12)内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个进气管(15)包括一个或多个扩张式喷咀风洞(8)，所述涡轮机(7)一个或多个置于所述的一个或多个进气管(15)内，在所述的风塔(1)或(12)侧进气管(15)内设有一个或多个喷水孔(5)以及风塔(1)或(12)之外的高压喷水枪。
3.一种人造龙卷风空气发电系统，包括风塔(1)或(12)为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机(7)；位于所述风塔(1)或(12)外部并与所述涡轮机(7)同轴相连的发电机(13)；在所述风塔(1)或(12)下部或进气管(15)沿周向设有一个或多个喷热孔(4)；在风塔(1)或(12)外面设置一个或多个与所述喷热孔(4)相对应的喷射机(未示出)，用于通过所述喷热孔(4)向所述风塔(1)或(12)或进气管(15)内喷射火焰、热气或热水；在所述风塔(1)或(12)下部设有一个或多个与所述喷热孔(4)隔开布置的斜向进气口(3)；从所述的每个斜向进气口(3)向塔外斜向伸出一个进气管(15)，用于使空气流高速通过斜向进气管(15)从相连的斜向进气口(3)处斜向进入所述的风塔(1)或(12)内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个进气管(15)包括一个缧旋状漏斗进气管(19)，所述涡轮机(7)一个或多个设置于所述的一个或多个进气管(15)内，在所述的风塔(1)或(12)侧设有一个或多个喷水孔(5)以及风塔(1)或(12)之外的高压喷水轮。
4.一种人造龙卷风空气发电系统，包括风塔(1)或(12)，其为中空的柱形，用于形成低压空间；涡轮机(7)；位于所述风塔(1)或(12)外部并与所述涡轮机(7)同轴相连的发电机(13)；在所述风塔(1)或(12)内部或内部空间的底部设置有电阻丝(24)，所述电阻丝(24)的两端与市电相连，以利用所述电阻丝(24)放出的热量加热风塔(1)或(12)内部的空气，在所述风塔(1)或(12)下部设有一个或多个斜向进气口(3)；从每个所述斜向进气口(3)向塔外斜向伸出一个进气管(15)，用于使空气流高速通过斜向进气管(15)从相连的斜向进气口(3)处斜向进入所述的风塔(1)或(12)内部自然快速旋转形成龙卷风，所述的每个斜向进气管(15)包括一个或多个扩张式喷咀风洞(8)，所述涡轮机(7)一个或多个置于所述的进气管(15)内。
全文摘要
一种人造龙卷风——空气发电系统，包括中空的柱形风塔、涡轮机、发电机、在风塔下部沿周向布置多个喷热孔、喷水孔和高压喷水枪；在风塔下部设有与喷热孔隔开布置的多个斜向进气口，每个斜向进气口向塔外斜向伸出一个进气管(用于使空气流高速进入风塔自然快速旋转形成龙卷风)，涡轮机多个置于斜向进气管中，可高效利用各种热能，还可利用空气与水高速摩擦产生电流分解水为氢氧气体安全燃烧加热空气进行大规模发电，使发电成本大大降低。
文档编号F03G7/00GK1540161SQ02158229
公开日2004年10月27日 申请日期2002年12月17日 优先权日2002年12月17日
发明者陈玉泽, 陈玉德 申请人:陈玉泽, 陈玉德