專利名稱：利用大氣壓差發(fā)電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種利用空氣在大氣壓差的作用下 流動而產(chǎn)生的能量發(fā)電的裝置。
背景技術(shù)：
隨著礦物能源價格的高漲，對其替代能源的需求越來越迫切，但傳統(tǒng)的替代 能源如核能、水電、太陽能、風(fēng)能、潮汐能等，受投資規(guī)模及自然條件的限制， 在很多地區(qū)難以利用。眾所周知，靠近地面的空氣其溫度、壓力較高，高空的空 氣溫度、壓力較低，這種溫度和壓力的差異導(dǎo)致空氣從壓力較高處流向壓力較低 處，在自然界就表現(xiàn)為風(fēng)。人類建造煙囪將煙塵排到高空也是這一原理。近年來 出現(xiàn)了利用大氣壓差能量進(jìn)行發(fā)電的探索。曾有人設(shè)想，在地面建一面積20平 方公里的溫室，與一 900米高的煙囪相連，在煙囪的底部裝置發(fā)電機(jī)，利用陽光 加熱溫室內(nèi)的空氣，熱空氣由煙囪排出時帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這一設(shè)想雖理論上可 行，但工程巨大，成本高昂，在當(dāng)代的人力、物力、技術(shù)水平下難以付諸實(shí)施。 而且巨大的溫室只適合建在平原地區(qū)，會占用寶貴的土地資源。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用大氣壓差蘊(yùn)涵的能量進(jìn)行 發(fā)電的裝置，它適于依山安裝，成本低廉，占地少。
本實(shí)用新型發(fā)電裝置包括儲氣池、U形管、發(fā)電機(jī)和氣流通道。其中，儲氣
池為上口開放，設(shè)有側(cè)壁和底壁的大型空氣容器，底壁設(shè)有出氣口； U形管的一 個端口與儲氣池的出氣口密封連接，U形管的另一個端口與氣流通道的下端口密 封連接；在U形管與儲氣池出氣口銜接處設(shè)置發(fā)電機(jī)葉輪，發(fā)電機(jī)葉輪與設(shè)于儲 氣池外的發(fā)電機(jī)主體傳動連接；U形管道底部設(shè)有排水管；氣流通道為適于空氣 流通的圓形管道，狀如煙筒，向上豎起；氣流通道的側(cè)壁為致密結(jié)構(gòu)，可阻止氣 體逸出。煙筒狀氣流通道的有效高度達(dá)到500米以上能夠產(chǎn)生有實(shí)用價值的氣流能 量。所稱有效高度為安裝后氣流通道上口與下口之間的垂直距離。氣流通道的最 佳安裝方位為與地面垂直，不超過45。的輕度傾斜也可使用。氣流通道的最佳形 狀為順直圓管，允許有一處或多處彎曲，但彎曲處管體的夾角不小于120°。
本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)，由儲氣池、U形管道和氣流通道構(gòu)成了一個不受外 界空氣流動影響的相對密閉的空間，位于地面的儲氣池內(nèi)的空氣，其溫度和氣壓 高于氣流通道上口部空氣的溫度和氣壓，儲氣池內(nèi)的空氣自然沿氣流通道向上流 動。其溫度和氣壓差越大空氣的流動速度越快，蘊(yùn)含的能量越大。空氣的流動帶 動位于儲氣池底部的發(fā)電機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動，傳導(dǎo)到發(fā)電機(jī)主體，產(chǎn)生電能。
作為優(yōu)化，儲氣池頂部裝設(shè)遮雨棚，防止雨水進(jìn)入；作為進(jìn)一步優(yōu)化，儲氣 池遮雨棚由透明材料制作，以充分利用太陽能加熱儲氣池內(nèi)空氣。
作為優(yōu)化，儲氣池設(shè)有進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其優(yōu)選百葉式結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)儲氣池 進(jìn)氣速率。
作為優(yōu)化，U形管進(jìn)氣端口內(nèi)徑大于儲氣池出氣口內(nèi)徑。 作為優(yōu)化，在U形管道內(nèi)加設(shè)氣流閥門，在對設(shè)備進(jìn)行檢修保養(yǎng)或其他需 要時關(guān)閉氣流。
作為優(yōu)化，在U形管道氣流上升段加設(shè)空氣加熱裝置，促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)空氣流 動的速度。該空氣加熱裝置優(yōu)選網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的加熱裝置。
作為優(yōu)化，在氣流通道內(nèi)壁沿豎直方向平行設(shè)置多條形狀不對稱的凹槽，使 管道內(nèi)的空氣形成類似龍巻風(fēng)的螺旋上升氣流，加強(qiáng)氣流通道的抽氣效果。
本實(shí)用新型發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，制作、安裝和運(yùn)行維護(hù)成本低，占地少， 不產(chǎn)生污染，特別適合于廣大山區(qū)依山設(shè)立，也可以在平原地區(qū)建設(shè)應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型依山設(shè)立的發(fā)電裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型氣流通道截面結(jié)構(gòu)示意圖。
.圖中標(biāo)號所表示的部件或部位為，l一儲氣池遮雨棚；2—百葉式進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥； 3—儲氣池；4一發(fā)電機(jī)主體；5—發(fā)電機(jī)傳動帶；6—發(fā)電機(jī)葉輪；7—?dú)饬鏖y門； 8—排水管；9一U形管道；10—網(wǎng)狀空氣加熱裝置；ll一氣流通道；12—?dú)饬魍?道上口遮雨及防雷擊裝置。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1所示為本實(shí)用新型發(fā)電裝置的優(yōu)選實(shí)施例。其主要設(shè)施建造安裝于山腳 下，只有煙囪樣氣流通道11依山勢延伸至山頂。以挖槽嵌埋或支架支撐等方法 盡量減少氣流通道11折彎。氣流通道11頂部設(shè)有遮雨及防雷擊裝置12。
儲氣池3為圓形、方形或漏斗形，其側(cè)壁的高度視當(dāng)?shù)爻Ｄ觑L(fēng)力大小建造， 以避免風(fēng)對儲氣池3內(nèi)空氣的擾動。儲氣池3頂部設(shè)透明遮雨棚1，在遮雨棚l 周邊與儲氣池3側(cè)壁之間設(shè)百葉式進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥2，調(diào)整百葉角度可控制空氣流量。 儲氣池3底部出氣口處設(shè)有空氣渦輪發(fā)電機(jī)葉輪6，葉輪6通過發(fā)電機(jī)傳動帶5 與設(shè)于儲氣池3外的發(fā)電機(jī)4連接。
儲氣池3出氣口與U形管道9進(jìn)氣端口密封連接，U形管道9進(jìn)氣端口內(nèi)徑 大于儲氣池3出氣口內(nèi)徑，適宜的比例為1 : 1.01 1.50。在U形管道9底部設(shè) 有排水管8，用以排出偶然進(jìn)入管道的雨水。U形管道9出氣端口與氣流通道11 密封連接。在U形管道9內(nèi)設(shè)有一與管道內(nèi)徑相適應(yīng)的氣流閥門7，關(guān)閉氣流閥 門7可停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，以便進(jìn)行設(shè)備檢修保養(yǎng)。U形管道9氣流上升段設(shè)有多個 網(wǎng)狀空氣加熱裝置10，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)空氣流動緩慢難以保證發(fā)電機(jī)4正常工作時， 啟動網(wǎng)狀空氣加熱裝置IO使局部空氣溫度升高，加速空氣流動，維持發(fā)電機(jī)葉 輪6高速轉(zhuǎn)動?？諝饧訜嵫b置被設(shè)計為網(wǎng)狀是為減小管道內(nèi)空氣流動的阻力。
如圖2所示，氣流通道ll內(nèi)壁沿豎直方向平行設(shè)有若干條不對稱的凹槽， 用以使管道內(nèi)的氣流加速螺旋上升。對于建造于地球北半球的發(fā)電裝置，其氣流 通道11的凹槽的缺口方向應(yīng)使氣流呈逆時針方向螺旋上升。
權(quán)利要求1. 一種利用大氣壓差發(fā)電的裝置，包括儲氣池、U形管、發(fā)電機(jī)和氣流通道，其特征在于，儲氣池為上口開放，設(shè)有側(cè)壁和底壁的大型空氣容器，底壁設(shè)有出氣口；U形管的一個端口與儲氣池的出氣口密封連接，U形管的另一個端口與氣流通道的下端口密封連接；在U形管與儲氣池出氣口銜接處設(shè)置發(fā)電機(jī)葉輪，發(fā)電機(jī)葉輪與設(shè)于儲氣池外的發(fā)電機(jī)主體傳動連接；U形管道底部設(shè)有排水管；氣流通道向上豎起；氣流通道的側(cè)壁為致密結(jié)構(gòu)；氣流通道的內(nèi)徑大于U形管的內(nèi)徑，小于儲氣池的內(nèi)徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置,其特征在于，儲氣池頂部設(shè)有透明 遮雨棚。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電裝置，其特征在于，在遮雨棚周邊與儲氣 池側(cè)壁之間設(shè)有百葉式進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置，其特征在于，U形管進(jìn)氣端口內(nèi)徑 大于儲氣池出氣口內(nèi)徑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置,其特征在于，U形管內(nèi)設(shè)有氣流閥門。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置,其特征在于，在U形管上升段內(nèi)設(shè) 有空氣加熱裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其特征在于，裝設(shè)于U形管內(nèi)的空 氣加熱裝置為網(wǎng)狀加熱裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置,其特征在于，氣流通道內(nèi)壁沿豎直 方向平行設(shè)有多條形狀不對稱的凹槽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置,其特征在于，氣流通道頂部設(shè)有遮 雨及防雷擊裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電裝置,其特征在于，氣流通道垂直方向有 效高度大于500米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用空氣在大氣壓差的作用下流動而產(chǎn)生的能量發(fā)電的裝置，包括儲氣池、U形管、發(fā)電機(jī)和氣流通道。其中，儲氣池底壁設(shè)有出氣口，與U形管的一個端口密封連接，U形管的另一個端口與氣流通道的下端口密封連接；在U形管與儲氣池出氣口銜接處設(shè)置發(fā)電機(jī)葉輪，發(fā)電機(jī)葉輪與發(fā)電機(jī)主體傳動連接。氣流通道向上豎起，側(cè)壁為致密結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，制作、安裝和運(yùn)行維護(hù)成本低，占地少，不產(chǎn)生污染，特別適合于依山設(shè)立，也可以在平原地區(qū)建設(shè)應(yīng)用。
文檔編號F03D9/02GK201225238SQ20082007961
公開日2009年4月22日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者朱恩燦 申請人:朱恩燦