CN101368543B - 垂直向上流动的气能发电装置 - Google Patents

Abstract

一种垂直向上流动的气能发电装置，就是利用地球表面上空间的空气是底处密集高处稀，借用空气有自行向上或平行流动的特性，并用地面上高低不平的差位，制做下喇叭口孕级进空气口的立风塔，创造空气自行向上流动的内腔孕级出风口风道，风轮或叶轴，护架，机械传动轮，发电机，输配电构成，经下喇叭进空气口至上出风口风道段形成风力，在出风口外推动风轮或叶轴转动，带动机械轮轴传动发电机发电，供电于用户。

Description

垂直向上流动的气能发电装置

技术领域：

本发明涉及一种垂直向上流动的气能发电装置，完全是用静态空气发电，是利用地球表面高低不平的差位和常态空气是低处密集高处稀的特性。创造垂直向上的内腔风道，在内腔顶部出口处装有风叶与垂直的轴叶，把内腔最低处周沿的空气引入垂直向上的腔内，由其在腔内自由形成快速向上的风力，推动垂直内腔顶部出风口上的风叶和叶轴转动，由轴的下端齿轮传动发电机转动发电，供电于用户。

垂直的静态风力风向或物进的动风力风向，用于发电都属于原创技术，是用之不尽的新能源，是一种风能应用的新方法。全世界的陆地上都能实现，而且处处都急需要。

背景技术：

已有的是乘自然界中的气流风力发电，不能随人需要，是有风转，无风停。

本发明的目的是提供一种垂直向上流动的气能发电装置，是在内腔制位下内腔中空气就自行产生对流，采用垂直风管或风道两端的上口和下口形成明确的高低势差位，围在低差位的静态空气一进入高低势差位中，风管或风道内的空气在外围大气的作用下马上形成快速向上的风力，推动风口上的风叶旋转，传动发电机发电，功率的大小随发展，这种利用空气的方法始终不破坏空气的质量。它每时每刻都能运行发电，正常用于家庭及大中小企业，降低人类生活及生产中的各种耗费。节省能源，清洁环境最为重要的是找到了一种极为实用的用之不尽的新能源。是人为发生的恒定的静态空气在上升过程中形成的向上风力。

发明内容：

本发明是这样实现的，一种垂直向上流动的气能发电装置，就是用静态风力或动产生的风力，也能乘自然风力，(主要是静态空气的风力)，静态空气的风力是垂直向上应用风力的；或倾斜向上供给风力的或平行组合向上供给风力推动平行的风叶平行方是轴齿传动发电机发电的，有下锥腔上立柱腔体风塔管道限定风力风向的，能借山头修筑倾斜风道，还能借崖头修筑垂直风道，传动发电机起动或关闭的风叶，是由人的需要操作风道中转动的封闭门控制的，风力的出口在风向的上顶部，口上安装有平行风叶，垂直的叶轴托架，由叶轴上的齿轮或及带轮传送动力给发电机发电，随之匹配发送电装置。垂直风能发电动率的大小因需确定，风叶轴与大中小型发电机传动有离合器，变速箱结构。

地面上的高低差位有山头与深沟底，高楼房屋与地平面至地面下，窑筒壁，崖头与地面处，或平地面设立风塔结构，创造的顶内腔是圆形管腔，其内径Ф大小因需确定，顶内腔的高度随内腔总高度确定，大约在1/5至1/50，顶内腔以下的内腔形状有方形腔，碹顶窑筒或因需设计必须是下大上小的内腔形状至实用即可，内腔的结构，有垂直内腔与倾斜内腔组合，有平行内腔与垂直内腔组合，还有垂直内腔与喇叭孕级组合结构，或垂直内腔下端喇叭头组合结构；风塔的进风口是内锥腔形状或半喇叭入口，上身是圆筒形状，进风口比出风口为5∶1，10∶1，20∶1，30∶1，50∶1，100∶1，200∶1，或设内孕级风口。爬山的高度倾斜长度或平行长度，3m至10m，10m至50m，50m至100m，100m至200m，200m至500m。

新功能的直流发电机或交流发电机都能在山头上或地面风道内腔处安装起动运行，发电匹配的机械主要有风叶和叶轴，浮桥托架和甩轮及配电装置，电缆，塔架，机座。

本发明垂直向上流动的气能发电装置，就是空气自行向上流动或物进的风力向后流动，用于发电都属于原创技术。是用之不尽的新能源，是一种空气应用的新方法。全世界的陆地上都能实现，而且处处都急需要。这种利用空气的方法始终不破坏空气的质量，它每时每刻都能运行发电，用于家庭及大中小企事业降低人类生活及生产中的各种耗费。节省能源，清洁环境，最为重要的是找到了一种极为实用的用之不尽的新能源。

实施方式：

实施例1、借用山头设倾斜向上的风向风道与顶部垂直向上的风向风道组合，有单一的风道，单一的发电机，有多倾斜风道，并供顶部垂直出口风道，大风叶大轴齿传动大发电机，也有一个山头建多组垂直的风道，每一组垂直风道上方的风叶轴齿传动一个发电机，并联电力，还可以在多个山头上分别建筑小电站，集中并为电网对外输电，无论人造风力的发电装置规模大小，它的实施运行原理结构都是一样的，同实施例1，风叶轴是垂直的，风叶是平行的，固定在轴头上的风叶是圆周满布的外宽内窄的形状，风叶之间有条向上的外排余风的缝，风叶的大小随出风口的大小确定，风叶的宽度随出风管口周围等分确定，在出风口直径Ф0.3至5m，Ф5m，Ф10至20m出风口段的高度同直径，垂直风道的内制有导风槽，或无使出风口的风向与风叶内弧成射力角，风叶轴与大中小型发电机传动有离合器，变速箱结构。

垂直风道与倾斜风道，中下段多侧插入风道或垂直风道与平行风道组合结构风道，有铸管，铁板卷管，铁皮管，水泥管，碹顶风道或搭盖风道，有单垂直风道，推动单一的单一的发电机运行，双倾斜风道供一个垂直风道推动单发电机运行；大型发电机需要特大的风力推动，就在山头的一周的山坡上从下至上多面挖多条倾斜风道或多余平行风道掘至山头垂直下位置打通聚集风力供给一个垂直风道推动单发电机运行，能多山头上的发电机并联成电网向外输电于用户。

实施例2，利用高楼顶部与地面的差位，靠楼房筑垂直的内腔风道，风道是圆形，下段是锥台形状，把立身风道，护架固定在楼墙壁上，楼顶部出风口安装着平行风叶，风叶定位在垂直轴的上端，一千瓦以下的发电机安装在出风口近处或一体，垂直轴直下楼的地面，轴中段在内腔中设有几段保垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮，或皮带传动轮，传动发电机发电，发电机和垂直轴下段的机械结构是固定在地面同一个长方底座上的。发配电的装置也安近处，风叶轴与大中小型发电机传动有离合器，变速箱结构。

在一幢高楼的一侧面空间建一个与楼体顶联接的同楼高度的小型立架风塔，发电机组供该楼用电，也能在两幢楼之间建一个楼联接立架风塔，塔联接楼的三联的发供结构，还能三楼，四楼至群楼联接大型的立架风塔发电组网，供该范围内用电。

实施例3，就房屋顶部或在房外顶再加高，下至地面的总高度设内腔风道，风道是圆形，下段是锥台形状，把立身风道，护架固定在房屋的墙壁上，房顶部伸出风道内腔出风口安装着平行风叶，及风叶轴，风叶定位在垂直轴的上端，一个千瓦以下的发电机，可以在出风口处，同平行风叶平行安装在同一个机械底座上。垂直轴的直下房屋的地面，轴的中段在内腔中设有保轴垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮或皮带轮传动发电机组发电，发电机和垂直轴下段的机械结构，是固定在地面同一个长形底座上的，发配电的装置也就位在近处。

实施例4，就窑筒壁或崖畔的顶部，也能在窑筒或崖畔顶部再加高，下至地面的总高度设内腔风道，风道是圆形，下段是锥台形状，把立身风道，护架固定在房屋的墙壁上，房顶部伸出风道内腔出风口安装着平行风叶，及风叶轴，风叶定位在垂直轴的上端，一个千瓦以下的微型发电机，可以在出风口处，同平行风叶平行安装在同一个机械底座上。垂直轴的直下房屋的地面，轴的中段在内腔中设有保轴垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮或皮带轮传动发电机组发电，发电机和垂直轴下段的机械结构，是固定在地面同一个长形底座上的，发配电的装置也就位在近处。

实施例5，垂直向上流动的气能发电装置的立风塔，有单立架风塔，也有双立架风塔，还有多立架风塔或林立架风塔中气流向上的风道，出风口出风口上外周边风叶轴托架，发电机钩成，立架和风道是钢材结构，或水泥混凝土结构，塔顶是垂直圆形内腔风道，下底部是喇叭台进气口，有的内腔风道是垂直与平行组合结构内腔风道，也有垂直风道与孕级内腔风道组合结构，平行风叶制位在出风口，风叶轴定位在出风口外周边的脱架上，一个千瓦以下的发电机及机械传动部分，可安装在塔顶的风叶一侧，轴是垂直下达地面，中段腔内有保垂轴承，垂直轴的下端有甩轮，齿轮或皮带轮，传动发电机，机械传动部分和功率发电机是安装在地面上的，发配电的装置就在地面近处。平地设垂直风塔垂直流动的气能发电装置，利用大气在某种制位的状态下，在高低流动差位，有外底周沿向内压的自行上升的特性，风塔底部大口进风，风塔顶部小口出风，产生一种空气对流的快速向上风力，利用这种风能冲击力在出风口推动平行风叶上的轴齿甩轮一并转动，或万向节同步传动发电机发电，风叶和轴齿发电机是安装在塔顶出风口周的托架上，也可安装在地面上并装有避雷装置。

实施例6，火车，汽车，轮船及飞机产生的平行向后流动的气能发电装置，喇叭进气口设在车前下或上前进的一方，平行内腔是圆形的出风口，立式风叶和风叶轴，甩轮，齿轮，发电机，及机械结构部分固定在车底盘墚上，下，侧位的空间，是物进生风的发电运行状态。

实施例7，直流发电机或交流发电机，在垂直的内腔出风口顶部，风叶旋转处的周边托架上，卧式固定着，或竖式固定，随出风口顶部风叶的机械力传动发电；也能随风叶垂直轴下达地面，就垂直轴下端齿轮位置，把直流发电机或交流发电机，卧式或立式固定在机械传动的底座上，顺机械力转动发电供于用户。

实施例8，垂直向上出风口有平行风叶，风叶紧固在垂直的上轴头上，叶轴和齿轮或皮带轮一起制位在悬桥托架上，托架和机座安装在出风口的周边，机座上就位着发电机，齿轮或皮带轮传动发电机转动发电供于用户，

物进立式风叶旋转的机械传动结构，制位在轮船的首部或尾部任意布置机械传动结构。

实施例9，在立架风塔的中下段至底部，设中心向上的垂直风道和中心周边向上的多阶层的垂直悬挂的向上风道，至总垂直风道的上部聚集中心风道与周边向上的多阶层风道上端斜插入总垂直风道，至顶总出风口输出大气能风力推大风叶，传动大发电机，外廓有网隔或无，大小进风口与无限大小出风口的比例是实践中调控选定的，实用后得理论参数为准。有中心轴孔的直径φ大小不限的风叶外顶是圆盘平面，内表面是圆周等分的弧形叶条，风叶一周有排气口，微型发电机的传动结构，在出风口上方，风叶在下，发电机在上倒竖式安装的。

Claims (10)

1.一种垂直向上流动的气能发电装置，引静态气能发电，其特征在于，是用地球表面上的高低不平的差位和常态气流是低处密集高处稀的特性，创造选用垂直向上流动空气的内腔，内腔上段是垂直的，下段是喇叭形，直通到底的内腔，在内腔顶部出风口处，设有平行、圆形的风叶与垂直的风叶轴，垂直的叶轴有两种结构形式A或者B:A、圆封顶风叶及叶轴和机械传动部分与微型发电机是就位在气能内腔顶部出风口周边的托架上至机座上；B、垂直的风叶轴制位在内腔的中心，风叶在轴的顶端头，轴身直下达地面，轴底头紧固有甩轮、齿轮或皮带轮离合器，变速箱机械传动部分与发电机制位垂直轴周边的机座上；把内腔最低处周沿的空气引入垂直向上的腔内，由其在腔内自由形成快速向上的风力，推动垂直内腔顶部出风口上的风叶平行旋转，联动叶轴垂直转动，顺至轴的下端甩轮，齿轮，或皮带轮离合器，变速箱传动大中小型发电机转动发电，供电于用户；

地面上的高低差位有山头与深沟底，高楼房屋与地平面至地面下，窑筒壁，崖头与地面处，或平地面设立风塔结构，及物进平行向后流动的气能发电装置，创造的顶内腔是圆形内腔，其内径Ф大小因需确定，顶内腔的高度随内腔总高度确定，大约在1/5至1/50，顶内腔以下的内腔形状有方形腔，碹顶窑筒或因需设计必须是下大上小的内腔形状比例至实用即可，内腔的结构，有垂直内腔与倾斜内腔组合，也有平行内腔与垂直内腔组合，还有垂直内腔与喇叭孕级组合结构，或垂直内腔下端喇叭头组合结构；

风塔的进风口是内锥腔形状或叫喇叭入口，上身是圆筒形状，进风口比出风口为5∶1，10∶1，20∶1，30∶1，50∶1，100∶1，200∶1，或设内孕级风口。爬山倾斜长度或平行长度，3m至10m，10m至50m，50m至100m，100m至200m，200m至500m，500m至1000m，1000m至5000m因需选择；

山头设倾斜向上的风向风道与顶部垂直向上的风向风道组合，有单一的风道，单一的发电机，有多倾斜风道，并供顶部垂直出口风道，大风叶大轴齿传动大发电机，也有一个山头建多组垂直的风道，每一组垂直风道上方的风叶轴齿传动一个发电机，并联电力，还可以在多个山头上分别建筑小电站，集中并为电网对外输电，风叶的宽度随出风管口周围等分确定，在出风口直径Ф0.3至5m，Ф5m，Ф10至20m出风口段的高度同直径，垂直风道与倾斜风道，或垂直风道与平行风道组合结构风道，，有铸管，铁板管或铁皮管，水泥管，碹顶风道或搭盖风道，有单垂直风道推动单一的发电机运行，双倾斜风道供一个垂直风道推动单发电机运行；大型发电机需要特大的风力推动，就在山头的一周的山坡上从下至上多面挖多条倾斜风道或多条平行风道掘至山头垂直下位置打通聚集风力供给一个垂直风道推动单发电机运行，能多山头上的发电机并联成电网向外输电于用户；

新功能的直流发电机或交流发电机都能在山头上或地面风道内腔处安装起动运行，有配电装置及电缆；

发电匹配的机械部分主要有平行风叶和叶轴，或垂直叶轴，浮桥，托架，用甩轮和塔架，机座；微型发电机的传动结构，在出风口上方，风叶在下发电机在上倒竖式安装。

2.一种山顶垂直向上流动的气能发电装置，包括权利要求1所述的山头与深沟底，自下而上的内腔风道，其特征在于，就山头顶部与沟底的差位，设内腔风道，有三种形式分A，B或C的内腔风道结构：A.从山顶垂直内腔通到底的与深沟平行内腔成90°打通的风道结构；B.在山头顶段约5-10m-20m-30m高度是水泥，垂直的圆形风道内腔结构，其余高度的风道内腔是倾斜爬山上联通顶垂直风道下至深沟最低处气能入口；C.在山头两面或多面筑倾斜的爬山风道内腔上联通山顶垂直风道，下至深沟的最低处气能入口；发电机及匹配的机械结构安装在山头上或深沟风道内腔底部的地面上；风叶轴与大中小型发电机传动有离合器，变速箱结构。

3.一种楼顶垂直向上流动的气能发电装置，包括权利要求1所述的选用垂直向上的内腔风道中促成的快速风能发电，其特征在于，利用高楼顶部与地面的差位，靠楼壁筑垂直的内腔风道，风道是圆形，下段是锥台形状，把立身风道，护架固定在楼墙壁上，楼顶部出风口安装着平行风叶，风叶定位在垂直轴的上端，一千瓦以下的发电机安装在出风口近处或一体，垂直轴直下楼底的地面，轴中段在内腔中设有几段保垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮，或皮带轮，传动发电机发电，发电机和垂直轴下段的机械结构是固定在地面同一个长形底座上，发配电的装置也安近处；风叶轴与大中小型发电机传动有离合器，变速箱结构；

在一幢高楼的一侧面空间建一个与楼体顶联接的同楼高度的大的立架风塔，发电机供该楼用电，也能在两幢楼之间建一个大型的楼联接立架风塔，塔联接楼的三联的发供结构，还能三楼、四楼至群楼联建大型的立架风塔发供电组网，供该范围内用电。

4.一种房屋顶垂直向上垂直流动的气能发电装置，包括权利要求1所述的垂直向上的内腔风道中促成快速风能发电，其特征在于，就房屋顶部或在房外顶再加高，下至地面的总高度设内腔风道，风道顶段是圆形，下段是锥台形状，或喇叭形，把立身风道，护架固定在房屋的墙壁上，房顶部伸出风道内腔出风口安装着平行风叶，及风叶轴，风叶定位在垂直轴的上端，一个千瓦以下的微型发电机，在出风口的上方，风叶在下微型发电机在上倒竖式安装，垂直轴的直下房屋的地面，轴的中段在内腔中设有保轴垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮或皮带轮传动发电机组发电，发电机和垂直轴下段的机械结构，固定在地面同一个长形底座上的发配电的装置也就位在近处。

5.一种窑筒或崖畔垂直向上垂直流动的气能发电装置，包括权利要求1所述的垂直向上的内腔风道中促成快速风能发电，其特征在于，就窑筒壁或崖畔的顶部，也能在窑筒或崖畔顶部再加高，下至地面的总高度设内腔风道，上风道是圆形，下段是锥台形状，喇叭形，把立身风道，护架固定在窑筒或崖畔壁上，窑筒或崖畔顶部伸出风道内腔出风口安装着平行风叶，及风叶轴，风叶定位在垂直轴的上端一个千瓦以下的发电机，可以在出风口处，同平行风叶平行安装在同一个机械底座上，窑筒或崖畔的地面，轴的中段在内腔中设有保轴垂直度的轴承及轴承架，下轴头段紧固有甩轮，齿轮或皮带轮传动发电机组发电，发电机和垂直轴下段的机械结构，是固定在地面同一个长形底座上的，发配电的装置也就位在近处。

6.一种平地设垂直风塔垂直流动的气能发电装置，包括权利要求1所述的平地建立风塔结构中的内腔中的内腔风道使流动的气能在风道中促成快速的风能推动发电机发电，其特征在于，垂直向上流动的气能发电装置的立风塔，有单立架风塔，也有双立架风塔，还有多立架风塔或林立架风塔中气流向上的风道，出风口风叶出风口上外周边风叶轴托架，发电机钩成，立架和风道是钢材结构或水泥混凝土结构，塔顶是垂直圆形内腔风道，下底部是喇叭锥台进气口，有的内腔风道，是垂直与平行组合结构内腔风道，平行风叶制位在出风口，风叶轴定位在出风口外周边的托架上，一千瓦以下的发电机及机械传动部分，可安装在塔顶的风叶一侧，轴是垂直下达地面，中段腔内有保重轴承，垂直轴的下端头有甩轮，齿轮或皮带轮，传动发电机，机械传动部分和功率发电机是安装在地面上的，发配电的装置就在地面近处；

利用大气在某种制位的状态下，在高低流动差位，有外底周沿向内压的自行上升的特性，风塔底部大口进风，风塔顶部小口进风，产生一种空气对流的快速向上风力，利用这种风能冲击力在出风口推动平行风叶上的轴齿甩轮一并转动，或万向节同步传动发电机发电，风叶和轴齿发电机是安装在塔顶出风口周的托架上，也可安装在地面上并装有避雷装置；

在立架风塔的中下段至底部，设中心向上的垂直风道和中心周边向上的多阶层的垂直悬挂的向上风道，至总垂直风道的上部聚集中心风道与周边向上的多阶层风道上端斜插入总垂直风道，至顶总出风口输出大气能风力推大风叶，传动大发电机，外廓有网隔或无。

7.一种火车，汽车，轮船及飞机平行向后流动的气能发电装置，物进产生的平行向后流动的气能发电装置，包括权利1所述的物进平行向后流动的气能发电装置，喇叭进气口设在车前下或上前进的一方，平行内腔是圆形的出风口，立式风叶和风叶轴，甩轮，齿轮，发电机，及机械结构部分固定在车底盘墚上，下，侧位的空间，是物进生风的发电运行状态。

8.根据权利要求1至7中任何一个权利要求所述的气能发电装置，其特征是，人为的把静态空气引入垂直的空腔内，由其在自由上升的过程中形成向上风速，或物进的反方向动风力，用于发电。

9.一种气能发电装置，包括权利要求1所述的垂直向上的内腔风道中促成快速风能发电，其特征在于，垂直向上出风口有平行的圆盘平面风叶，风叶紧固在垂直的上轴头上，叶轴和齿轮或皮带轮一起制位在悬桥托架上，托架和机座安装在出风口的周边，机座上就位着发电机，齿轮或皮带轮离合器，变速箱传动发电机转动发电供于用户，

10.一种气能发电装置，包括权利要求1所述的垂直向上的内腔风道中促成快速风能发电，其特征在于，垂直向上流动的快速风力，是人为的把静态空气引入垂直的空腔内，由其在自由上升的过程中形成向上风速，或物进的反方向动风力，用于发电，传动发电机起动或关闭风叶，是随人需要操作风道中转动的封闭门控制。