CN102536693A - 一种免燃料综合发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电设备，尤其是涉及一种能够同时利用地热、阳光幅射热、天然风力三种天然资源实现发电的装置。产品由地热、外热、风能、电力四个模块组成，包括进风滤头、真空圆锥端头、地热罩、塔架、太阳能吸热板、塔囱、涡轮、恒压发电机、变速从轮、连接轴套等四十种零件组成，克服了目前公知发电设备能耗大、效率低、运行成本高、维修困难等缺陷，形成一种免燃料、全天候、全风向、可靠性强、应用范围广的综合发电设备，可广泛适应于平原、丘陵、山区等普通地区的使用需要，在盆地、戈壁、高原等具有地热资源的特殊地理环境中更有出色表现，另外，产品还有操作简单、工作环境安静等优点，市场空间广阔，具有极高的经济附加价值和社会使用价值。

Description

一种免燃料综合发电装置

技术领域

本发明涉及一种发电设备，尤其是涉及一种能够同时利用地热、阳光幅射热、天然风力三种天然资源实现发电的装置。

 

背景技术

发电装置，主要是指能够产生电力资源的设备装置。目前公知的发电装置，大体有火力发电、水力发电、风力发电、太阳能发电、核能发电等。这些发电装置各具特色，各有擅长，但也各自存在着一定的缺陷，如：火力发电需要消耗大量的煤炭资源或油料资源，耗费大；水力发电建造周期长，且占用河道、有枯水期的限制……，核能发电虽然投资少、成本低，但存在着极大的安全隐患，如此等等，影响到目前公知发电装置所产生的经济效果、应用范围和社会使用价值。

 

发明目的

本发明的目的，在于克服目前公知发电设备的缺陷，设计出一种既无需物质能源消耗、且又全方位综合利用阳光幅射热能、地层热能、天然风能的强劲发电装置，赋予发电设备以更好的使用性能、更高的经济效益、更大的应用范围和更宽广的发展空间，推动发电设备更上一个层次。

 

发明内容

本发明实现目的所依据的科学原理有：地热原理、地温原理，阳光热幅射原理、温室效应原理、气体热膨胀原理、空气对流交换原理、空气负压效应原理、流体动力原理、齿轮变速传动原理等，这些原理主要内容是：

1，地热原理：地热，是指从地球内部的岩浆放出的热能。不同地区的地热温度各不相同，一般地区的地热温度在10-20℃之间，温泉地区地热温度在40℃-100℃之间，火山频发地带地热温度在100℃以上。

2，地温原理：地温，是指地表和地层中的温度，也指地面温度和地下土壤温度。地面温度直接受太阳幅射影响，白天高，夜间低，夏季高，冬季低；地下土壤温度受太阳幅射与地热温度共同影响，变化幅度随着地层深度的增大而逐渐减少，其中，在地下一米深处，地温的日变化值可能消失；在地下20米以下，地温的年变化值也全然消失。井水冬暖夏凉的状况，就是地温终年变化少的因素所致。

3，太阳能热幅射原理：太阳能热幅射与光幅射一样，均是以电磁波形式出现；太阳的热能转换成电磁波并传播出去。当物质接受电磁波后，又转换成热的形式。在单位时间内从单位面积上放射出来的热量称为放射力（幅射力）；在单位时间内，从单位面积上通过单位立体角放射出去的热量，称为放射强度。阳光放射到物体表面的能量中，一部分被表面反射，一部分被表面吸收，剩下的部分则透过该物体；对于固体和液体而言，能量透过的比率几乎为零。能够全部吸收入射能的物体，称为黑体。

4，物体吸收阳光热量原理：物体吸收阳光幅射热量的大小，与物体表面的面积、颜色有关。其中，物体表面的面积越大，物体吸收热量的效能越高，物体表面的面积越小，物体吸收热量的效能越小；物体表面的颜色越深，物体吸收热量的效能越大，物体表面的颜色越浅，物体吸收热量的效能越小；当物体颜色接近透明时，阳光幅射热量几乎穿透而过；当物体颜色接近镜面时，阳光幅射热量几乎被反射殆尽；当反射的阳光聚集在某一区域时，该区域的幅射热量高于其它接受阳光均匀幅射的区域。

5，温室效应原理：在阳光照射下，室内温度可不经人工加温而高于室外温度，且形成一定的负压效应，室内气压高于室外气压。

6，气体热膨胀原理：气体（包括空气）在压力不变的情况下，气体体积随温度升高而增大；气体膨胀性的大小，用体积膨胀系数来度量，它是增加一单位温度时所引起的体积相对增大量。膨胀后气体的单位体积重量变轻，呈漂浮上升趋势，且在密封空间中呈负压效应。

7，空气对流原理：空气中较热的部分和较冷的部分，通过循环运动，使温度趋于均匀，这是空气传热的主要方式；空气对流的特点，是热空气上升，冷空气下降。

8，空气负压效应原理：负压，是指某一区域或局部的大气压力低于现存的大气压力（取作参考零点）。当某一区域出现大气负压时，周围较高气压的空气即流向该区域，对该区域予以补充；当流动的空气达到一定的速度时，即形成风速和风力。

9，流体动力原理：当流体流向物体时，如物体受到的作用力大于物体静止的惯力，物体被推动；如物体受到的作用力小于物体静止的惯力，物体保持静止；物体被推动运动状态变化的快慢（加速度的大小），跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

10，齿轮变速传动原理：利用两齿轮轮齿间的相互啮合，可传递运动机械的动力和速度，其中进行动力传递的齿轮称为“主动轮”，简称“主轮”，接受动力传递的齿轮称为“从动轮”，简称“从轮”；齿轮传动具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点，齿轮传动的转速比与齿轮之间的直径比（或周长比）成反比，即：主动轮直径越大、从动轮直径越小，则从动轮的转速越快；反之，主动轮直径越小、从动轮直径越大，则从动轮的转速越慢。

根据上述原理，本发明所采用的技术方案是：

⑴ 将产品设置为地热、外热、风能、电力四个模块，其中，地热模块专门用于吸纳地层中热能，尤其用于吸纳地下深层相对比较恒定的热能；外热模块用聚集地面外界热能，尤其用于聚集阳光幅射热能，且将聚集的热能转化为流动的风能；风能模块用于采纳天然平流风能，且将装置聚集的风能转化为机械能；电力模块用于机械能转化为电能，实现装置强劲发电的目的。

⑵ 在地热模块中，设计一足以吸聚地层热能的地热罩，通过冷空气补充进入的方式，营造装置内部冷热空气对流交换的物理环境。

⑶ 将地热罩设计为级阶形态，以扩大地热罩吸热、散热的表面积，方便工程人员对产品的安装和维修。

⑷ 在地热罩外壁设置集热翅，以便吸聚地层热能。

⑸ 在地热罩内壁设置散热片，以便将吸聚的地层热能尽快散发到装置内部空间中。

⑹ 将冷空气进入的进风管道设计为夹壁真空型，以隔绝管内外冷热空气的交换，免得进风管内的冷空气被加热而无法下沉到地热罩底部。

⑺ 在地热罩上面，建造一宽大温室，室顶覆盖专门吸收太阳光幅射热能的吸热板，以形成温室效应，促使室内气温快速上升。

⑻ 在温室进风墙设置一宽边檐沿，以扩大室顶太阳能吸热板的表面积，增强采集阳光幅射热的功能。

⑼ 在太阳能吸热板外表面涂覆上深色吸热涂料层，以提高产品吸聚阳光幅射热能效率。

⑽ 在温室室顶正中位置，耸立一囱筒设施，利用高空气流与低空气流的温差效应，强劲抽拔温室内气流，提升室内风能强度。

⑾ 在囱筒设施顶端处，设置一涡轮盘，将自下向上奔流的风能，转化为绕轴旋转的机械能。

⑿ 在涡轮盘顶端位置，设置一风轮，用以兜截、吸纳高空中奔流不息的平流风能，增强涡轮盘绕轴旋转的扭力，为产品的运行提供另一无需燃料的天然动力。

⒀ 在涡轮盘中轴下方设置一齿轮变速机构，将涡轮盘转速提高到足以驱动发电机顺利运行的速度。

⒁ 变速机构的从动轮与恒压发电机的主轴连接起来，使从动轮所接受的机械能转化为恒压发电机所产生的电能。

⒂ 在恒压发电机外围设置防护罩，以抵御热气旋涡所夹带沙尘对恒压发电机及变速齿轮的侵害，确保设备能够在气流旋涡中心安全平稳地运行。

与目前公知的发电设备相比，本发明所形成的综合发电装置，可以取得下列有益效果：

1，免燃料──产品运行动力全部由地热、阳光幅射热、天然风力三项天然能量资源综合供给，三项天然资源中的任一项，均足以单独推动发电机顺利运转，无需耗用煤炭、油料、铀元素能等外部燃料，运行成本低廉，且绿色环保。

2，全天候──装置可全天候运行，无论是冬季夏季，无论是白天黑夜，无论是有风无风，无论是风大风小，本发明产品均可顺利运转；即使在隆冬黑夜，本发明产品还可以利用地热资源和高低空气流的温差顺利发电。

3，全风向──装置采纳利用天然风力时不存在风向格禁问题，无需风向调节机构，来自任何方向的天然风力，均可完美兜截利用。

4，可靠性强──本发明产品结构简单、操作简便，运行平稳，防护能力强，工作可靠，故障率低。

5，应用范围广──本发明产品几乎可适应于一切需要发电的场合使用，既可适应于在闷热无风的环境中使用，又符合平原、丘陵、山地、草场、林场等普通地理环境下的发电要求，且在盆地、沙漠、戈壁、高原等具有地热资源的特殊地理环境中更有出色发电表现，应用范围广。

另外，本发明产品还有操作简单、工作环境安静、无噪声、无污染等绿色环保优点，市场空间广阔，具有极高的经济附加价值和社会使用价值。

下面，结合一实施例及其附图，对本发明作进一步说明。

 

附图说明

图1，是本发明一实施例产品组织结构示例图。

图2，是本发明一实施例地热模块零件示例图。

图3，是本发明一实施例地热罩零件结构全剖图。

图4，是本发明一实施例中层环架零件结构示例图。

图5，是本发明一实施例真空圆锥端头零件结构全剖图。

图6，是本发明一实施例外热模块零件示例图。

图7，是本发明一实施例风能模块零件示例图。

图8，是本发明一实施例滚柱顶座零件结构全剖图。

图9，是本发明一实施例风轮零件结构全剖图。

图10，是本发明一实施例产品电力模块零件示例图。

图11，是本发明一实施例产品连接轴套零件结构全剖图。

图12，是本发明一实施例产品装配示例图。

 

具体实施方式

本发明作为一项产品技术方案，通过相应模块、零件的制造、组合，可得到具体实施。本发明产品各模块、零件之间的组织结构，如图1所示。

图1中，实施例产品由地热、外热、风能、电力四个模块组成，每个模块各自又由若干种不同零件组成，其中：地热模块由进风滤头、水平真空管、真空弯头、垂直真空管、真空接头、真空圆锥端头、上层环架、中层环架、下层环架、地热罩十种零件组成；外热模块由进风墙、塔架、塔檐、太阳能吸热板、塔囱五种零件组成；风能模块由中轴、滚柱底座、滚柱、滚柱顶座、涡轮、涡轮螺钉、中轴紧定垫圈、中轴螺帽九种零件组成；电力模块由电机底座、底座螺母、底座螺钉、恒压发电机、变速从轮、从轮轴销、护罩片、护罩架、罩架轴承、连接轴套、轴承盖螺钉、轴承盖、主轮轴、变速主轮、主轮垫圈、主轮紧定螺母十六种零件组成。

在实施过程中，每个零件都有各自不同的外观形态，其中，地热模块所属各零件的外观形态如图2所示。

图2中，按照标号顺序排列的零件依次是：进风滤头零件（1）、水平真空管零件（2）、真空弯头零件（3）、垂直真空管零件（4）、真空接头零件（5）、真空圆锥端头零件（6）、上层环架零件（7）、中层环架零件（8）、下层环架零件（9）、地热罩零件（10）其中，垂直真空管零件（4）的数量为108，真空接头零件（5）的数量为72，真空圆锥端头零件（6）、水平真空管零件（2）、进风滤头零件（1）、真空弯头零件（2）四种零件的数量各自为36，其它零件的数量各自为1。

为实现各自应有功能，每个零件各有独特的结构特征，其中，地热罩零件（10）的结构特征如图3所示。

图3中，地热罩零件（10）由高强度、高导热、耐腐蚀的不锈钢材料制造，其结构包括集热翅（11）、级阶罩（12）、散热片（13）、罩围支干（14）、罩沿翻边（15）、罩心顶面（16）、支承环架（17）、承重碗（18）八个组成部分，其中，集热翅（11）、散热片（13）、承重碗（18）三个组成部分的数量各自为36，且呈环形阵列状态；其它组成部分的数量均为1；整个零件最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:1到1:2之间。

在地热模块中，中层环架零件（8）结构特征如图4所示。

图4中，中层环架零件（8）的结构包括环形架（19）、支承桥（20）、套筒（21）三个组成部分，其中，套筒（21）的数量为36，支承桥（20）的数量为6，环形架（19）的数量为1。

在本实施例中，中层环架零件（8）采用不锈钢材料制造。但在具体实施过程中，该零件既可使用不锈钢材料制造，也可使用合金结构钢材料制造。

需要一提的是：在实施例中，上层环架零件（7）、下层环架零件（9）与中层环架零件（8）的结构特征非常相似，在这三个零件的结构当中，环形架（19）组成部分与套筒（21）组成部分的结构与大小完全相同，支承桥（20）组成部分则结构相同，长度成比例缩放，其中，上层环架零件（7）支承桥与中层环架零件（8）支承桥之间的长度比例，在13:10到14:10之间；中层环架零件（8）支承桥与下层环架零件（9）支承桥之间的长度比例，在10:6到10:7之间。

在地热模块中，真空圆锥端头零件（6）结构特征如图5所示。

图5中，真空圆锥端头零件（6）结构包括圆锥口（22）、圆锥外壁（23）、真空槽（24）、外立壁（25）、内螺纹（26）、圆锥内壁（27）六个组成部分，每个组成部分的数量均为1。具体实施过程中，真空圆锥端头零件（6）既可使用不锈钢材料制造，也可使用铝合金材料制造，整个零件最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:1到1:1.5之间。

实施例中，外热模块可以将阳光幅射热能转化为风能，该模块所属各零件的外观形态，如图6所示。

图6中，按照标号顺序排列的零件依次是：进风墙零件（28）、塔架零件（29）、塔檐零件（30）、太阳能吸热板零件（31）、塔囱零件（32），其中，太阳能吸热板零件（31）的数量为4，其它零件的数量各自为1。

在实施过程中，太阳能吸热板零件（31）的外表面，涂覆上一层深色的吸热涂料层，以提高该零件吸聚阳光幅射热能的效率。

实施例中，风能模块起着将风能转化为机械能的作用，该模块所属各零件的外观形态，如图7所示。

图7中，按照标号顺序排列的零件依次是：中轴零件（33）、滚柱底座零件（34）、滚柱零件（35）、滚柱顶座零件（36）、涡轮零件（37）、涡轮螺钉零件（38）、中轴紧定垫圈零件（39）、中轴螺帽零件（40）、风轮零件（41）；其中，滚柱零件（35）的数量为36，涡轮螺钉零件（38）的数量为8，其它零件的数量各自为1。

在风能模块中，所起作用比较特别的有滚柱零件（35）。

实施例中，滚柱零件（35）由高强度合金结构钢材料制造，呈圆柱体形状，整个零件最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:2到1:3之间；当该零件与滚柱底座零件（34）、滚柱顶座零件（36）相互配合时，可组成完整的圆锥滚柱轴承部件。

在风能模块中，结构特征比较特殊的有滚柱顶座零件（36）与风轮零件（41）。滚柱顶座零件（36）的结构特征如图8所示。

图8中，滚柱顶座零件（36）结构包括托突（42）、内壁斜面（43）、外立壁（44）、中阶顶面（45）、涡轮螺孔（46）、内立壁（47）六个组成部分，其中，涡轮螺孔（46）的数量为8，其它组成部分的数量各自为1；在实施过程中，滚柱顶座零件（36）使用合金结构钢材料制造，整个零件最大高度值与最大直径值之间的比例，在1:6到1:10之间。

风轮零件（41）的结构特征如图9所示。

图9中，风轮零件（41）结构包括紧定环套（48）、斜置弧形风叶（49）、顶板（50）、顶板铆钉（51）、环套紧定钉（52）五个组成部分，其中，环套紧定钉（52）的数量在36至72之间，斜置弧形风叶（49）、顶板铆钉（51）的数量均各自为环套紧定钉（52）数量的一半；在实施过程中，风轮零件（41）既可使用铝合金材料制造，也可使用不锈钢材料制造，整个零件最大高度值与最大直径值之间的比例，在1:1到1:2之间。

实施例中，电力模块起着将机械能转化为电能的关健作用，该模块所属各零件的外观形态，如图10所示。

图10中，按照标号顺序排列的零件依次是：电机底座零件（53）、底座螺母零件（54）、底座螺钉零件（55）、恒压发电机零件（56）、变速从轮零件（57）、从轮轴销零件（58）、护罩片零件（59）、护罩架零件（60）、罩架轴承零件（61）、连接轴套零件（62）、轴承盖螺钉零件（63）、轴承盖零件（64）、主轮轴零件（65）、变速主轮零件（66）、主轮垫圈零件（67）、主轮紧定螺母零件（68）；其中，底座螺母零件（54）、底座螺钉零件（55）的数量各自为8，护罩片零件（59）、轴承盖螺钉零件（63）的数量各自为4，其它零件的数量各自为1。

在电力模块中，变速主轮零件（66）与变速从轮零件（57）之间进行配合，可形成一套动能传递变速机构，变速比在1:4至1:6之间，即：变速主轮每旋转1周，变速从轮即旋转4周到6周

在电力模块中，连接轴套零件（62）的结构特征比较特殊，如图11所示。

图11中，连接轴套零件（62）结构包括轴套底端（69）、轴套下倒角（70）、下六棱轴孔（71）、上六棱轴孔（72）、轴套顶端（73）、轴套上倒角（74）、上端套筒（75）、六棱柱面（76）、下端套筒（77）九个组成部分，每个组成部分的数量均为1。在实施过程中，连接轴套零件（62）既可使用合金结构钢制造，也可使用优质碳素钢制造，其上六棱轴孔与下六棱轴孔的长度相等；上六棱轴孔与下六棱轴孔相加的长度值，与整个零件长度值之间的比例，在0.8:1到0.9:1之间；整个零件长度值与下端套筒直径值之间的比例，在1:0.2到1:0.5之间。

在实施过程中，当所有零件制造完毕后，即可以以模块为单位，按照一定的方位关系将各个零件进行组装配合，生成完整的产品。成型产品中各零件之间装配关系如图12所示。

图12中，进风滤头零件（1）通过水平真空管零件（2）、真空弯头零件（3）、垂直真空管零件（4）、真空接头零件（5）、真空圆锥端头零件（6）的顺序连接，组成一条完整的隔热进风管道；所有隔热进风管道通过上层环架零件（7）、中层环架零件（8）、下层环架零件（9）三个零件的支持和定位，固定在地热罩零件（10）内部，呈环形阵列状态；上述所有零件相互配合，共同组成地热模块的主体。

同样在图12中，进风墙零件（28）固定在塔架零件（29）下部外围；塔檐零件（30）置于进风墙零件（28）顶端，塔囱零件（32）固定在塔架零件（29）上部外围；太阳能吸热板零件（31）置于塔架零件（29）中部外围，且上端与塔囱零件（32）连接，下端与塔檐零件（30）连接，呈环形阵列状态；上述所有零件相互配合，共同组成外热模块的主体。

还是在图12中，滚柱零件（35）夹置在滚柱底座零件（34）与滚柱顶座零件（36）的中间，形成一个完整的圆锥滚柱轴承；风轮零件（41）覆盖置于滚柱顶座零件（36）的上方，涡轮零件（37）通过涡轮螺钉零件（38）的配合，固定在滚柱顶座零件（36）的中央，中轴零件（33）在中轴紧定垫圈零件（39）、中轴螺帽零件（40）的配合下，固定在涡轮零件（37）的轴心线上；上述所有零件相互配合，共同组成风能模块的主体。

图12中，恒压发电机零件（56）通过底座螺钉零件（55）、底座螺母零件（54）的配合，固定在电机底座零件（53）顶面，变速从轮零件（57）在从轮轴销零件（58）配合下，置于恒压发电机零件（56）的转子顶端，与变速主轮零件（66）形成一套完整的齿轮变速机构；护罩架零件（60）表面覆盖以护罩片零件（59），置于恒压发电机零件（56）外围；主轮轴零件（65）通过罩架轴承零件（61）的配合，置于护罩架零件（60）的顶端正中，上端与连接轴套零件（62）连接，下端与变速主轮零件（66）连接，形成一套动力传递机构；上述所有零件互相配合，共同组成电力模块的主体。

在成型产品中，各个模块之间的配合关系是：外热模块笼罩在电力模块外围，且下端与地热模块连接，上端与风轮模块连接；电力模块置于地热模块的正中顶端，通过连接轴套与风轮模块连接，地热、外热、风轮、电力四个模块互相配合，共同形成产品的整体。

实施例中，本发明所形成的产品，能够在地层热能、阳光热能、天然风能三项天然资源中的任一项资源作用下，实现顺利运转。产品在运转过程中，装置外部的冷空气通过进风滤头零件（1）进入装置内部，沿着水平真空管零件（2）、真空弯头零件（3）、垂直真空管零件（4）、真空接头零件（5）、真空圆锥端头零件（6）组成的隔热管道，下沉到地热罩零件（10）底部，在地层热能、阳光幅射热能的共同作用下，被加热形成足以推动涡轮零件（37）旋转的热气流，沿着塔囱零件（32）管道上升，使置于塔囱零件（32）的涡轮零件（37）发生绕轴旋转；同时，装置外部的平流天然风力也与装置内部的上升气流形成合力，共同推动着风轮零件（41）旋转，加大着涡轮零件（37）旋转的扭力；涡轮零件（37）绕轴旋转所生成的机械能，通过中轴零件（33）、连接轴套零件（62）、变速主轮零件（66）、变速从轮零件（57）的顺序传递，直达恒压发电机零件（56），驱动着恒压发电机零件（56）高速旋转，从而实现产品安全高效、无污染、无废弃物、且无需燃料的发电机制。

本发明在实施过程中，可以根据实际情况灵活设计出各个零件的具体形状和不同规格，并通过各种相应规格零件的有机组合，形成多种实施方案，开拓出千姿百态产品。

Claims (10)

1.一种免燃料综合发电装置，由地热、外热、风能、电力四个模块组成，其特征是：

⑴ 所述的地热模块，由进风滤头、水平真空管、真空弯头、垂直真空管、真空接头、真空圆锥端头、上层环架、中层环架、下层环架、地热罩十种零件组成；其中，垂直真空管零件的数量为108，真空接头零件的数量为72，真空圆锥端头、水平真空管、进风滤头、真空弯头四种零件的数量各自为36，其它零件的数量各自为1；

⑵ 所述的外热模块，由进风墙、塔架、塔檐、太阳能吸热板、塔囱五种零件组成；其中，太阳能吸热板零件的数量为4，其它零件的数量各自为1；

⑶ 所述的风能模块，由中轴、滚柱底座、滚柱、滚柱顶座、涡轮、涡轮螺钉、中轴紧定垫圈、中轴螺帽、风轮九种零件组成；其中，滚柱零件的数量为36，涡轮螺钉零件的数量为8，其它零件的数量各自为1；

⑷ 所述的电力模块，由电机底座、底座螺母、底座螺钉、恒压发电机、变速从轮、从轮轴销、护罩片、护罩架、罩架轴承、连接轴套、轴承盖螺钉、轴承盖、主轮轴、变速主轮、主轮垫圈、主轮紧定螺母十六种零件组成；其中，底座螺母零件、底座螺钉零件的数量各自为8，护罩片零件、轴承盖螺钉零件的数量各自为4，其它零件的数量各自为1；

⑸ 在成型产品中，进风滤头零件通过水平真空管零件、真空弯头零件、垂直真空管零件、真空接头零件、真空圆锥端头零件的顺序连接，组成完整的隔热进风管道；所有隔热进风管道通过上层环架、中层环架、下层环架三个零件的支持和定位，固定在地热罩零件内部，呈环形阵列状态；上述所有零件相互配合，共同组成地热模块的主体；

⑹ 在成型产品中，进风墙零件固定在塔架零件下部外围；塔檐零件置于进风墙零件顶端，塔囱零件固定在塔架零件上部外围；太阳能吸热板零件置于塔架零件中部外围，且上端与塔囱零件连接，下端与塔檐零件连接，呈环形阵列状态；上述所有零件相互配合，共同组成外热模块的主体；

⑺ 在成型产品中，滚柱零件夹置在滚柱底座零件与滚柱顶座零件的中间，风轮零件覆盖置于滚柱顶座零件的上方，涡轮零件通过涡轮螺钉零件的配合，固定在滚柱顶座零件的中央，中轴零件在中轴紧定垫圈零件、中轴螺帽零件的配合下，固定在涡轮零件的轴心线上；上述所有零件相互配合，共同组成风能模块的主体；

⑻ 在成型产品中，恒压发电机零件通过底座螺钉零件、底座螺母零件的配合，固定在电机底座零件顶面，变速从轮零件在从轮轴销零件配合下，置于恒压发电机转子顶端，护罩架零件表面覆盖以护罩片零件，置于恒压发电机零件外围；主轮轴零件通过罩架轴承零件的配合，置于护罩架顶端正中，一端与连接轴套零件连接，一端与变速主轮零件连接，上述所有零件互相配合，共同组成电力模块的主体；

⑼ 在成型产品中，外热模块笼罩在电力模块外围，且下端与地热模块连接，上端与风轮模块连接；电力模块置于地热模块的正中顶端，通过连接轴套与风轮模块连接，地热、外热、风轮、电力四个模块互相配合，共同形成产品的整体。

2.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述地热模块中的地热罩零件，由高强度、高导热、耐腐蚀的不锈钢材料制造，其结构包括集热翅、级阶罩、散热片、罩围支干、罩沿翻边、罩心顶面、支承环架、承重碗八个组成部分，其中，集热翅、散热片、承重碗三个组成部分的数量均各自为36，且呈环形阵列状态；整个零件最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:1到1:2之间。

3.根据权利要求2所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述地热模块中的中层环架零件，既可使用不锈钢材料制造，也可使用合金结构钢材料制造，其结构包括环形架、支承桥、套筒三个组成部分，其中，套筒的数量为36，支承桥的数量为6，环形架的数量为1。

4.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述地热模块中的真空圆锥端头零件，既可使用不锈钢材料制造，也可使用铝合金材料制造，其结构包括圆锥口、圆锥外壁、真空槽、外立壁、内螺纹、圆锥内壁六个组成部分，整个零件最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:1到1:1.5之间。

5.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述风能模块中的滚柱零件，由高强度合金结构钢材料制造，呈圆柱体形状，最大直径值与最大高度值之间的比例，在1:2到1:3之间；当该零件与滚柱底座零件、滚柱顶座零件相互配合时，可组成完整的圆锥滚柱轴承部件。

6.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述风能模块中的滚柱顶座零件，使用合金结构钢材料制造，其结构包括托突、内壁斜面、外立壁、中阶顶面、涡轮螺孔、内立壁六个组成部分；整个零件最大高度值与最大直径值之间的比例，在1:6到1:10之间。

7.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述风能模块中的风轮零件，既可使用铝合金材料制造，也可使用不锈钢材料制造，其结构包括紧定环套、斜置弧形风叶、顶板、顶板铆钉、环套紧定钉五个组成部分，其中，环套紧定钉数量在36至72之间，斜置弧形风叶、顶板铆钉数量均各自为环套紧定钉数量的一半，整个零件最大高度值与最大直径值之间的比例，在1:1到1:2之间。

8.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：在所述电力模块中，变速主轮零件与变速从轮零件之间进行配合，可形成一套动能传递变速机构，变速比在1:4至1:6之间，即：变速主轮每旋转1周，变速从轮即旋转4周到6周。

9.根据权利要求1所述的免燃料综合发电装置，其特征是：所述电力模块中的连接轴套零件，既可使用合金结构钢制造，也可使用优质碳素钢制造，其结构包括轴套底端、轴套下倒角、下六棱轴孔、上六棱轴孔、轴套顶端、轴套上倒角、上端套筒、六棱柱面、下端套筒九个组成部分；其中，上六棱轴孔与下六棱轴孔的长度相等，两者相加的长度值与整个零件长度值之间的比例，在0.8:1到0.9:1之间；整个零件长度值与下端套筒直径值之间的比例，在1:0.2到1:0.5之间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的免燃料综合发电装置，其特征是：发明所形成的产品，能够在地层热能、阳光热能、天然风能三项天然资源中的任一项资源作用下，实现顺利运转；在产品运转过程中，外部冷空气通过进风滤头零件进入产品内部，沿着水平真空管零件、真空弯头零件、垂直真空管零件、真空接头零件、真空圆锥端头零件组成的隔热管道，下沉到地热罩零件底部，在地层热能、阳光幅射热能的共同作用下，被加热形成足以推动涡轮零件旋转的热气流，沿着塔囱零件管道空间上升，冲击涡轮零件，使涡轮零件发生绕轴旋转；同时，装置外部的平流天然风力也与装置内部的上升气流形成合力，共同推动着风轮零件旋转，加大着涡轮零件旋转的扭力，所生成的机械能通过中轴零件、连接轴套零件、变速主轮零件、变速从轮零件的顺序传递，直达恒压发电机，驱动着恒压发电机高速旋转，从而实现产品安全高效、无污染、无废弃物、且无需燃料的发电机制。

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