[發明專利]太陽能管內龍卷風

在審

• 申請號: 201310415255.X
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN104418398A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 宗師全
• 申請（專利權）人: 宗師全;宗楠琿
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.技術領域：本發明屬于清潔能源開發技術，也可以用于海水淡化，水污染治理的目的。

2.技術背景：社會的進步，生產力的發展，工業農業生產的現代化，需要大量的能源。于是大量的化石能源，核能等被開發出來。化石燃料的燃燒產生嚴重污染，生成的二氧化碳會產生溫室效應。這些能量被使用后不會自然消失，主要以長波輻射的形式聚集在地球環境中，二氧化碳阻擋了它們向太空輻射。這些神通廣大的能量在地球上左沖右突，興風作浪，引起無盡的環境災難。其實人們不必要開發過多的能源引起地球上的能量產消不平衡。太陽早已給我們送來足夠多的能量，只是因受晝夜交替，風云雨雪的影響，而且太陽光的均勻分散，不容易獲得較多的能量。光伏電池能直接把太陽能轉化為電能，使用方便，但太陽能轉化效率低，效果單一，成本高，制造過程污染嚴重。利用太陽能，應把大面積，分散均勻的陽光用反射鏡聚集起來，再轉化利用。

3.發明內容：本發明是根據龍卷風形成和增強的原理，在密閉的管內制造安全可控的龍卷風，以水為載體，將太陽能轉化為風能，風能轉化為電能，同時獲得清潔水的裝置。它的主體是一根主管，分為A、B、C、D、E五個管段。

A段：A段的前端連著一個膨大的腔室。從腔室下的水中有幾根較細的水管伸入腔室。水管進入腔室內的頭部有噴頭，噴頭面向腔室四壁，避開主管。由于后面B段，C段主管內形成龍卷風的抽吸作用，A段主管內形成低壓甚至真空。外部大氣壓將水由水管壓入腔室中，噴頭向腔室內壁噴水霧，這些水在腔室內低壓蒸發成冷蒸氣進入主管。水中溶解或懸浮的雜質留在腔室中，腔室應定期更換。

B段：B段主管的下面有大量的太陽灶陣列，每個太陽灶加熱產生的水蒸氣從支管右側斜向上的切線方向通入支管內壁，水蒸氣在支管中向右旋轉上升。每根支管串著多個太陽灶。用反射鏡反射陽光到支管上，使管內的水蒸氣速度升高。兩管相對或單根支管進入主管，它們都從主管右側切線方向進入主管，由垂直于主管的方向向后偏轉5至10度角，主管的內腔由圓形過渡到橢圓形再變為扁平的窄縫。水蒸氣由支管進入主管向右繞主管內壁旋轉形成初始的龍卷風。

C段：C段主管的下面有龐大的反射鏡列陣，這些反射鏡能跟著太陽的運動旋轉，以保證隨時把陽光反射到主管，使主管管壁溫度升高。根據克羅科定理，龍卷風外圍有熱量加入，龍卷風就會得到強化。C段主管壁若能做成像太陽能熱水管那樣的真空管夾層，效果更好。

D段：D段的主管內固定有渦輪機帶動發電機發電。從D段出來的水蒸氣流流向紊亂，溫度，速度降低。可重復接上B段整流龍卷風，C段加強龍卷風，D段再發電獲取更多的電能。最后可多次重復使用D段，盡可能吸收轉化龍卷風的能量，形成溫度，速度較低的水蒸氣流進入E段。

E段：E段的主管連著一個較大的空心球體，從球體引出多根細管。細管在水池或水庫中冷卻，流出來的是清潔的蒸餾水。

4.具體實施方式：每個管道都可以拆換。隨天氣的不同變化，可將D段主管像汽車換檔一樣更換。匹配不同的載荷，維持管內龍卷風的穩定。也可以增減反射鏡數量，調節龍卷風的強弱。

如果需要對某地持續不斷供水，可將各種能源整合，在夜間或陰雨天，可用煤鍋爐替代太陽灶，用風電或其它電能代替反射鏡對C段主管加熱。