筒式气流光合发电装置技术领域
本发明涉及利用自然资源发电领域，尤其是一种利用自然风压和太阳能相
辅助产生的气流的筒式气流光合发电装置。
背景技术
自然资源分为可再生资源、可更新自然资源和不可再生资源，人类的生存
和发展是离不开对自然资源的开发和利用的，如人类的生活用电和工业生产用
电主要依靠煤炭、石油等不可再生自然资源，对这些自然资源的利用的过程直
接后果是使这些不可再生自然资源逐渐减少甚至枯竭，间接后果是不同程度的
污染和破坏着人类生存的环境，因此减少开发和利用具有较强污染环境的不可
再生资源，利用和开发无污染的可再生资源、保护和提高人类生存环境是我们
非常重要的课题。
风能是自然界常见的一种可再生自然资源，目前已经被人类认识和利用，
如利用露天式风轮和风车发电，由于自然界的风速和风向是不稳定的，使同一
地点不同时间的风能产生很大差异，风能不稳定，使得目前类似的发电装置发
电效率低，同时由于风能不集中，风向变化大，风能利用需要在同一地点设置
多台发电装置，加大了发电成本，使得风能利用发展缓慢；太阳能也是一种可
再生自然资源，目前市场上也出现了各种各样的利用太阳能装置，大部分的太
阳能装置成本较高，占地面积大，发电效率低，如何同时将这些可再生自然资
源有效的结合起来利用和开发是一个亟待研究的课题。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种筒式气流光合发电装置，本发明可以
有效克服现有技术风能和太阳能发电的技术缺陷，本发明的发电原理是借助作
为发电机杆的柱型垂直筒形成的风压和太阳能对柱型垂直筒加热所形成的大气
热压差、自然风力形成的机械能为发电原动力，使柱型垂直筒上端的原动发电
机达到发电的转速，本发明具有较高的发电功率和较低的发电成本，对环境无
任何污染和破坏。
为实现该技术目的，本发明的方案是：筒式气流光合发电装置，包括进风
底座、柱型垂直筒和固定在柱型垂直筒上端的原动发电机，所述进风底座分外
层和内层两层，所述外层和内层之间的缝隙不大于6毫米，所述外层顶部设固
定法兰，在所述固定法兰下面设固定圈，所述固定圈的直径小于内层直径，所
述固定圈和内层之间的缝隙不大于3毫米，外层内壁中下部设一周均匀分部的
固定护角，所述固定护角成直角状，一端竖直向上，一端固定在外层内壁上，
所述内层与外层同心放置在固定护角内和固定圈外，内层下端设部分齿轮齿，
在所述内层的齿轮齿下方设一小齿轮，小齿轮固定在装设在外层上的伺服电机
轴上，所述伺服电机与固定在进风底座内的智能控制器连接，所述伺服电机转
动带动小齿轮转动，所述小齿轮通过带动内层下端的齿轮齿来带动内层转动，
所述柱型垂直筒下端处设喇叭过度口，在所述喇叭过度口下端设固定法兰，所
述喇叭过度口下端的固定法兰和进风底座的外层固定法兰固定，在所述柱型垂
直筒外层涂刷一层哑光黑体涂层，所述外层和内层四周开设多个对应的竖长椭
圆状进风口，当固定在柱型垂直筒上端的原动发电机转速超过额定转速时内层
可左右转动，转动的幅度由固定在进风底座内的智能控制器的程序根据设在外
层和内层四周上的竖长椭圆状进风口宽度控制，内层转动开关根据固定在柱型
垂直筒上端的原动发电机所需额定转速开和关，当达不到所需发电额定转速时
关，当超过所需发电额定转速时开，在所述喇叭过度口下端设检查孔，所述进
风底座外设防护层。
所述原动发电机由风叶壳体、发电机、遮雨雪顶盖、避雷针组成，所述风
叶壳体包括风叶，所述风叶呈空心圆柱状，作为优选所述风叶的直径是柱型垂
直筒直径的1.5-2倍，所述风叶外壁设多片垂直导流片，作为优选所述垂直导
流片横向延伸出来部分的外直径到风叶外直径的宽度是风叶相对直径的
1/4-1/3，竖向延伸超出部分长度是风叶相对高度的1/6-1/5，所述风叶内壁设多
片螺旋助力片，作为优选所述风叶内壁的螺旋助力片横向延伸出来部分的内直
径到风叶内直径的宽度是风叶半径的1/3-1/2，竖向延伸和风叶上下端齐，所述
发电机固定在风叶内中部，所述发电机由定子和转子组成，所述定子是发电机
轴，所述定子为空心轴，所述转子是发电机壳，所述发电机的转子和风叶内壁
固定，所述发电机的定子底部和柱型垂直筒顶部内壁固定，所述原动发电机所
发的电由电线经发电机的定子穿过顺着柱型垂直筒的内壁进入到进风底座内的
智能控制器，在所述发电机的定子顶部固定一遮雨雪顶盖，在遮雨雪顶盖上设
一避雷针在所述发电机的定子顶部固定一遮雨雪顶盖，在遮雨雪顶盖上设一避
雷针。
所述柱型垂直筒外层涂刷的哑光黑体涂层是通常用的外墙氟碳漆，是指以
氟树脂为主要成膜物质的涂料，具有超常的耐热性、耐低温性、耐侯性、耐化
学药品性，而且具有独特的不粘性和低磨擦性，寿命可达20年。
本发明同现有技术相比具有以下优点：
一、本发明完全利用可再生资源风能和太阳能，对环境无任何污染。
二、本发明借助作为发电机杆的柱型垂直筒形成的风压和太阳能对柱型垂
直筒加热所形成的大气热压差、自然风能形成的机械能为发电原动力，不受风
速、风向、地点的影响。
三、本发明的原动发电机的风叶呈空心圆柱状，且风叶外壁设多片垂直导
流片，风叶内壁设多片螺旋助力片，可同时利用柱型垂直筒形成的风压和太阳
能对柱型垂直筒加热所形成的大气热压差、自然风力形成的机械能，发电效率
高，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的进风底座剖面结构示意图。
图3为本发明的进风底座的内层和小齿轮结构示意图。
图4为本发明的风叶壳体的顶视结构示意图。
图5为本发明的风叶壳体的侧视结构示意图。
图6为本发明的风叶和设在风叶内壁的螺旋助力片的侧视结构示意图。
图中：进风底座1、柱型垂直筒2、原动发电机3、外层11、内层12、固定
法兰13、固定圈14、固定护角15、小齿轮16、伺服电机17、进风口18、喇叭
过度口21、检查口22、风叶31、垂直导流片32、螺旋助力片33、发电机34、
遮雨雪顶盖35、避雷针36。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如附图所示，本发明实施例的筒式气流光合发电装置，包括进风底座1、柱
型垂直筒2和固定在柱型垂直筒2上端的原动发电机3，所述进风底座1分外层
11和内层12两层，所述外层11和内层12之间的缝隙不大于6毫米，所述外层
11顶部设固定法兰13，在所述固定法兰13下面设固定圈14，所述固定圈14的
直径小于内层12直径，所述固定圈14和内层12之间的缝隙不大于3毫米，外
层11内壁中下部设一周均匀分部的固定护角15，所述固定护角15成直角状，
一端竖直向上，一端固定在外层11内壁上，所述内层12与外层11同心放置在
固定护角15内和固定圈14外，内层12下端设部分齿轮齿，在所述内层12的
齿轮齿下方设一小齿轮16，小齿轮16固定在装设在外层11上的伺服电机17轴
上，所述伺服电机17与固定在进风底座1内的智能控制器连接，所述伺服电机
17转动带动小齿轮16转动，所述小齿轮16通过带动内层12下端的齿轮齿来带
动内层12转动，所述柱型垂直筒2下端处设喇叭过度口21，在所述喇叭过度口
21下端设固定法兰，所述喇叭过度口21下端的固定法兰和进风底座1外层11
的固定法兰13固定，在所述柱型垂直筒2外层涂刷一层哑光黑体涂层，所述外
层11和内层12四周开设多个对应的竖长椭圆状进风口18，当固定在柱型垂直
筒2上端的原动发电机3转速超过额定转速时内层12可左右转动，转动的幅度
由固定在进风底座1内的智能控制器的程序根据设在外层11和内层12四周上
的竖长椭圆状进风口18宽度控制，内层12转动开关根据固定在柱型垂直筒2
上端的原动发电机3所需额定转速开和关，当达不到所需发电额定转速时关，
当超过所需发电额定转速时开，在所述喇叭过度口21下端设检查孔22，所述进
风底座1外设防护层。
所述原动发电机3由风叶壳体、发电机34、遮雨雪顶盖35、避雷针36组
成，所述风叶壳体包括风叶，所述风叶31呈空心圆柱状，作为优选所述风叶31
的直径是柱型垂直筒2直径的1.5-2倍，所述风叶31外壁设多片垂直导流片32，
作为优选所述垂直导流片32横向延伸出来部分的外直径到风叶31外直径的宽
度是风叶31相对直径的1/4-1/3，竖向延伸超出部分长度是风叶31相对高度的
1/6-1/5，所述风叶内壁设多片螺旋助力片33，作为优选所述风叶31内壁的螺旋
助力片33横向延伸出来部分的内直径到风叶31内直径的宽度是风叶31半径的
1/3-1/2，竖向延伸和风叶31上下端齐，所述发电机34固定在风叶31内中部，
所述发电机31由定子和转子组成，所述定子是发电机34轴，所述定子为空心
轴，所述转子是发电机34壳，所述发电机34的转子和风叶31内壁固定，所述
发电机34的定子底部和柱型垂直筒2顶部内壁固定，所述原动发电机3所发的
电由电线经发电机34的定子穿过顺着柱型垂直筒2的内壁进入到进风底座1内
的智能控制器，在所述发电机34的定子顶部固定一遮雨雪顶盖35，在遮雨雪顶
盖35上设一避雷针36。
本发明的发电原理是自然风经进风口18进入进风底座1，自然风经过柱型
垂直筒2并被柱型垂直筒2外层涂刷一层哑光黑体涂层吸收的太阳能热量加温，
快速升起，在升到柱型垂直筒2顶部时，推动固定柱型垂直筒2顶部的风叶31
内的多片螺旋助力片33转动，与此同时由于进入柱型垂直筒2内的自然风快速
上升，使进风底座1进风口18处形成大气热压差，新的自然风将继续被吸入，
形成不间断的机械能，为使原动发电机3达到恒定的额定转速，在进风底座1
内设一套智能控制齿轮结构，即当超过所需发电额定转速时，固定在进风底座1
内的智能控制器控制伺服电机17带动小齿轮16转动，小齿轮16带动内层12
转动，使进风口18关闭，当小于或等于所需发电额定转速，小齿轮16带动内
层12转动，打开进风口18，同时原动发电机3的风叶31外壁设多片垂直导流
片32，也可利用外部自然风力，因而提高本发明的发电效率。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本
发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包
含在本发明技术方案的保护范围之内。