专利名称：利用空气对流龙卷风效应的风力发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电系统，特别是一种利用空气对流龙巻风效应的风力发电
系统。
背景技术：
风是一种潜力很大的无污染能源，它虽然很早就被人们利用 一 主要是通过风车 来抽水、磨面等，但直到本世纪初才开始利用风力发电的尝试。三十年代，丹麦、瑞典、苏联 和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发 电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成 本低得多。目前，虽然风力发电种类很多，但国内外使用的风力发电机组转子基本上仍然采 用古老的风车与旋翼技术来带动发电机转动工作，也就是说，应用风力的技术层次仍然处 于相对的较原始的阶段。也因此，风力发电始终无法与传统的内燃机或核能发电竞争。
长久以来，风力的应用于发电需要一种根本上的技术革新，如同旋翼螺旋桨飞机 需要提升至喷气机一般。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用空气对流龙巻风效 应的风力发电系统，它能利用摹仿自然界的风暴式气流带动转子来提供风力发电所需的持 久的强度风力。 本发明的进一步的目的在于提供一种利用空气对流龙巻风效应的风力发电系 统，它将风力发电效率提升至极高层次。 本发明的更进一步的目的还在于提供一种利用空气对流龙巻风效应的风力发电 系统，它通过摹仿自然界的空气对流龙巻风效应来发电，未来更可以从中吸取经验来化解 台风、龙巻风等灾害。 为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案利用空气对流龙巻风效应 的风力发电系统，包括一主中空管龙巻风生成塔，该主中空管龙巻风生成塔内部设置一垂 直轴涡轮转子发电装置，该主中空管龙巻风生成塔内壁有中空夹层，夹层分割成夹层A和 夹层B两部分其中夹层A是用于下部的温度高空气往上运移的管道，夹层B是用于上部的 温度低空往下运移的管道。 上述的主中空管龙巻风生成塔内壁有两中空夹层，该主中空管龙巻风生成塔两端 各连接甲加压室与乙加压室，甲加压室与乙加压室的高压空气分别由中空夹层A与中空夹 层B通过多孔道单向阀导入主中空管龙巻风生成塔中空夹层A，用于温度高的大气往上运 移，所连接甲加压室抽进管外温度高的大气，再通过多孔道单向阀导入主中空管龙巻风生 成塔下段；中空夹层B，用于引进温度低的大气往下运移，将高空温度低的大气通过风力送 入乙加压室再通过多孔道单向阀导入主中空管龙巻风生成塔上段由于主中空管龙巻风生 成塔内的高压冷热大气的对流，产生微型龙巻风效应，趋动主中空管龙巻风生成塔内所设置垂直涡轮转子趋动永磁发电装置发电。 为了有利龙巻风的形成，中空夹层A与中空夹层B通过多孔道单向阀将冷热空气 分别导入主中空管龙巻风生成塔，孔道内更设置有单向阀，以保证龙巻风式大气循环持续 形成。 为了使本发明的效果增加，可以在所述的中空夹层B的上部与主中空管龙巻风生 成塔中段外围设置多扇页旋转型空气导入装置，该多扇页旋转型空气导入装置随风转动， 并设置有空气导入棱，从而将温度高的大气足量地运移至甲加压室，并将温度低的大气足 量地运移至乙加压室。 为了使本发明的效果更佳，可以在所述的中空夹层B的顶部设置传统旋翼式转
子，该转子通过传轴加速器，可辅助提供加压泵所需动力或直接连结垂直轴发电。 本发明的有益效果在于利用高低不同的温度，摹仿自然界的龙巻风式风暴气流
来发电实现了本发明的第一目的；将风力发电提高至极高效率，实现了本本发明的第二目
的；通过摹仿自然界风暴现象，未来可以减少或化解台风灾害，实现了本发明的第三目的。
以下将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明实施例结构示意图。 图2是本发明主中空管龙巻风生成塔内夹层孔道与涡轮转子剖面示意图。
图3是本发明对流转子内永磁发电结构剖面示意图。
图中 10-主中空管龙巻风生成塔；20-夹层A ;21-热空气斜向进气口 ；22-间壁分割夹 层A与夹层B， 30-夹层B ;31-冷空气斜向进气口 ；32-单向阀；40-垂直涡轮对流转子发电 装置轴；41-涡轮转子扇叶；42-永磁发电机支架；43-永磁发电机；44-永磁片组件；45-隔 磁壁；50-甲加压室；51-甲加压室压力表；52-甲加压室控制阀；53-加压泵传轴加速器； 54-加压泵；55-乙加压室；56-乙加压室压力表；57-乙加压室控制阀；60-多页式空气导入 装置；61-空气导入棱；62-旋翼转子传轴加速装置；63-旋翼转子叶片；64_旋翼转子定向器。
具体实施例方式
参照附图l，利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，包括一主中空管龙巻风生 成塔10，该主中空管龙巻风生成塔10内壁设置一夹层A 20，与夹层B 30。夹层A20用于 下部的温度高大气往上运移的管道，夹层B 30是用于上部的温度低大气往下运移的管道。 主中空管龙巻风生成塔10中段外围设置多扇页旋转型空气导入装置60，该多扇页旋转型 空气导入装置60随风转动，并设置有空气导入棱61，并连接加压泵传轴加速器53，趋动加 压泵54，为甲加压室50加压，从而将温度高的大气足量地运移至甲加压室50，再通过夹层 A 20注入主中空管龙巻风生成塔10 ;主中空管龙巻风生成塔10顶部设置多扇页旋转型空 气导入装置60，该多扇页旋转型空气导入装置60随风转动，连接加压泵传轴加速器53，趋 动加压泵54，为乙加压室55加压，从而将温度低的大气足量地运移至乙加压室55，再通过 夹层B 30注入主中空管龙巻风生成塔10。夹层A 20通过热空气斜向进气口 21孔道将热空气引进主中空管龙巻风生成塔10，夹层B通过冷空气斜向进气口 31孔道将热空气引进 主中空管龙巻风生成塔IO，因此达到冷热空气对流的龙巻风效应。主中空管龙巻风生成塔 10设置有垂直涡轮对流转子发电装置轴40，该垂直涡轮对流转子发电装置轴40连结多个 涡轮转子扇叶41，冷热空气对流的龙巻风效应带动该涡轮转子扇叶41转动，趋动轴外永磁 发电机43，该永磁发电机43由永磁发电机支架42连接主中空管龙巻风生成塔10内壁；主 中空管龙巻风生成塔10最顶端设置有旋翼转子叶片63与旋翼转子传轴加速装置62及旋 翼转子定向器64作为辅助动力来源。 参照图2，主中空管龙巻风生成塔10内壁有夹层A 20与夹层B30，冷空气斜向进 气口 31将冷空气导入主中空管龙巻风生成塔10，热空气斜向进气口 21将热空气导入主中 空管龙巻风生成塔10;热空气斜向进气口 21与冷空气斜向进气口 31皆有单向阀32使空 气稳定流畅；间壁22分割夹层A 20与夹层B 30 ;主中空管龙巻风生成塔10内设置永磁发 电机43。 参照图3，永磁发电机内有垂直涡轮对流转子发电装置轴40，隔磁壁45，与永磁片 44 ;垂直涡轮对流转子发电装置轴40转动，横切永磁片44的磁场从而发电。
权利要求
一种利用空气对流龙卷风效应的风力发电系统，包括一主中空管龙卷风生成塔，其特征在于该主中空管龙卷风生成塔设置有多扇页旋转型空气导入装置、冷热空气加压室、中空夹层A与中空夹层B、单向阀冷热空气进气口孔道、垂直轴涡轮转子发电装置部分。
2. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于该 主中空管龙巻风生成塔设置有多扇页旋转型空气导入装置、冷热空气加压室、加压泵、中空 夹层A、中空夹层B、垂直轴涡轮转子发电装置冷热加压室产生高压冷热空气，通过中空A 夹层与B夹层多孔道单向阀导入主中空管龙巻风生成塔产生微型龙巻风，进而趋动垂直轴涡轮转子发电装置发电。
3. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在 所述的主中空管龙巻风生成塔上部与中部设置有多扇页旋转型空气导入装置。
4. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在 所述的主中空管龙巻风生成塔内设置有冷热空气加压室。
5. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在所述的主中空管龙巻风生成塔内壁设置有夹层A与夹层B。
6. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在所述的夹层A与夹层B设有单向阀孔道。
7. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在所述的单向阀孔道弓I导冷热空气进入主中空管龙巻风生成塔产生龙巻风。
8. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在 所述的主中空管内有垂直轴涡轮转子发电装置部分，可被微型龙巻风趋动发电。
9. 根据权利要求1所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在 所述的垂直轴涡轮转子发电装置内有永磁发电机。
10. 根据权利要求l所述的利用空气对流龙巻风效应的风力发电系统，其特征在于在 所述的主中空管龙巻风生成塔顶端有旋翼转子作为辅助动力。
全文摘要
本发明涉及一种利用空气对流龙卷风效应的风力发电系统，包括一主中空管龙卷风生成塔，该主中空管龙卷风生成塔内部设置一垂直轴涡轮转子发电装置，该主中空管龙卷风生成塔内壁有中空夹层，夹层分割成夹层A和夹层B两部分其中夹层A是用于下部的温度高空气往上运移的管道，夹层B是用于上部的温度低空气往下运移的管道。主中空管龙卷风生成塔两端各连接甲加压室与乙加压室，甲加压室与乙加压室的高压空气分别由中空夹层A与中空夹层B通过多孔道单向阀导入主中空管龙卷风生成塔产生龙卷风式对流，进而趋动主中空管龙卷风生成塔内所设置垂直涡轮转子，通过永磁发电装置发电。主中空管龙卷风生成塔上部与中部设有多扇页旋转型空气导入装置，顶端另设置有旋翼转子作为辅助动力来源。
文档编号F03D9/00GK101737262SQ200810219448
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者李哲平 申请人:李哲平