專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于“發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域”內(nèi)的“風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)”部分。
現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)，絕大多數(shù)都是具有燃燒系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，因而消耗了大量的燃料。無(wú)燃燒系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，如“電瓶車(chē)”完全是依靠網(wǎng)電電源向“電瓶”內(nèi)充電而行駛，既變相的使用了人工能源，又不能長(zhǎng)途行駛。而“風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)”使用的是自然能源，并且能夠長(zhǎng)途行駛。據(jù)查閱國(guó)內(nèi)、外的有關(guān)資料，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同的記載。
本發(fā)明的目的就是為了逐步取代世界上具有燃燒系統(tǒng)的中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)；節(jié)約地球內(nèi)瀕臨枯竭的燃料油；進(jìn)一步解決環(huán)境污染和噪音問(wèn)題，從而設(shè)計(jì)了這種“風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)”。
風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)，以蓄電池組(圖4中12)為核心分為兩大部分第一部分為用電部分，(見(jiàn)圖4)包括電纜22連接的電動(dòng)機(jī)24和控制屏18，以及電纜23連接的控制屏18和蓄電池組12；第二部分為發(fā)電部分，包括用軸承8連接的立桿13和回轉(zhuǎn)體17；同一軸上的風(fēng)輪1、發(fā)電機(jī)5、離心式調(diào)速器6；尾翼7；用電纜21連接的發(fā)電機(jī)5和控制屏18；用電纜23連接的控制屏18和蓄電池組12。
本發(fā)明“風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)”，不是固定在地上不動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，而是用在車(chē)、船上的發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)舉例把風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)為車(chē)所用，來(lái)完整而具體的說(shuō)清楚風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。
風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)因現(xiàn)有道路的寬度和架空電纜，以及各種隧道、橋梁的高度所限，不能把車(chē)篷(圖5中的26)上方風(fēng)輪制做得過(guò)大，所以采用一車(chē)兩機(jī)(見(jiàn)圖5)或多機(jī)統(tǒng)一控制，或多風(fēng)輪發(fā)電并網(wǎng)使用?，F(xiàn)參照附圖將其中一臺(tái)(典型)的原理說(shuō)明如下在蓄電池組(見(jiàn)圖4)12內(nèi)原有足夠電量的前提下，當(dāng)打開(kāi)開(kāi)關(guān)10，旋動(dòng)調(diào)速旋鈕11時(shí)，電荷由蓄電池組內(nèi)經(jīng)電纜23、控制屏18、電纜22流入電動(dòng)機(jī)24，這時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始拖動(dòng)被動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，蓄電池組12釋放了一定的電量，與此同時(shí)，車(chē)體與周?chē)目諝猱a(chǎn)生了相對(duì)氣流，車(chē)篷(見(jiàn)圖5)26上方的風(fēng)輪1也同時(shí)有了阻力，但這阻力立即轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀对黾?L力偶矩＝±F力×P力偶臂)的機(jī)械動(dòng)力(風(fēng)輪的加速旋轉(zhuǎn))，使發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，電荷經(jīng)電纜(見(jiàn)圖4)21、控制屏18、電纜22直接供給電動(dòng)機(jī)24。如發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分反饋的電量滿(mǎn)足不了電動(dòng)機(jī)的使用量(順風(fēng)行駛時(shí)，車(chē)速和風(fēng)速差不多的情況下)，由蓄電池組內(nèi)的儲(chǔ)存電補(bǔ)充，如發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電部分反饋的電量超過(guò)了電動(dòng)機(jī)的使用量(逆風(fēng)行駛時(shí)，自然風(fēng)不太大的情況下)，剩余部分電量就儲(chǔ)存到蓄電池中。按此轉(zhuǎn)換規(guī)律周而復(fù)始，便形成了風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)的勻速行駛。
當(dāng)車(chē)停止行駛，或入露天庫(kù)時(shí)，如有自然風(fēng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分仍然工作，向蓄電池組補(bǔ)充充電。
當(dāng)氣流方向改變時(shí)，尾翼7(圖5)受氣流沖擊搖動(dòng)，同時(shí)，回轉(zhuǎn)體17隨動(dòng)，風(fēng)輪仍然迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電(因風(fēng)輪1 、發(fā)電機(jī)5都固定在回轉(zhuǎn)體上)。
發(fā)電機(jī)與風(fēng)輪同軸25(圖4)的未端，有一離心式調(diào)整器6，其作用是車(chē)輛逆大風(fēng)行駛時(shí)，或停止行駛遇到過(guò)大的風(fēng)時(shí)，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速急劇加快，離心式調(diào)速器內(nèi)的離心蹄克服了拉簧的拉力，甩向調(diào)速器殼體內(nèi)壁產(chǎn)生磨擦，使風(fēng)輪的最高轉(zhuǎn)數(shù)得以有效控制，發(fā)電機(jī)依然正常發(fā)電。
風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的特征是風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)用電部分的電動(dòng)機(jī)24的用電，可得到本機(jī)發(fā)電部分的反饋，其發(fā)電部分的發(fā)電量能否滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)24需要，由蓄電池組12調(diào)節(jié)，風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)或船停止行駛時(shí)，如有自然風(fēng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分仍然工作，向蓄電池組內(nèi)補(bǔ)充充電。
能否實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，風(fēng)輪極其關(guān)鍵，它是直接攝取風(fēng)能的唯一部件，這也是千年以來(lái)，利用風(fēng)能的人們所討論的主題。通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論，“風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)”如果采有現(xiàn)有的風(fēng)輪是根本達(dá)不到目的的。因?yàn)楝F(xiàn)有風(fēng)輪的重量太重，而且在單位面積內(nèi)有效受風(fēng)率(即受氣流沖中擊的百分比)太低，因而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的發(fā)電量甚微。據(jù)此現(xiàn)實(shí)，申請(qǐng)人另行設(shè)計(jì)了一種風(fēng)輪，以滿(mǎn)足風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)利用氣流發(fā)電的需要。其結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下

圖1主視圖中的輻條4共16對(duì)(32根)，每根輻條都按順序命了號(hào)碼。1、2、3依次到16是前面的輻條，1′、2′、3′依次到16′是后面的輻條，1和1′、2和2′、3和3′依次到16和16′分別都組成輻條對(duì)，從圖1左視圖中可看出，輻條對(duì)1和1′、2和2′、3和3′依次到8和8′每?jī)筛棗l的連線都與風(fēng)輪圓平面有一定的角度(見(jiàn)圖4中的3)。將每?jī)筛?即每對(duì))輻條分別像圖2(或圖3)那樣用鋁片卷起來(lái)，便形成了氣體流過(guò)時(shí)產(chǎn)生側(cè)向力的一片片漿葉(見(jiàn)圖4中的2)。
采用這種結(jié)構(gòu)原理，小到幾十厘米直徑、大到幾十米直徑的風(fēng)輪；少到四片漿葉，多到幾十片(必須是偶數(shù))漿葉的風(fēng)輪都可以造出來(lái)。
現(xiàn)今世界上許許多多的城市，具有燃燒系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛與日俱增，造成了城區(qū)車(chē)流高峰期，煙霧迷漫，汽車(chē)的爆排聲不絕于耳；危害了人們的身體健康；出現(xiàn)燃油供、需矛盾；出現(xiàn)了燃油價(jià)格上漲；出現(xiàn)了石油輸出國(guó)呼吁石油輸入國(guó)“要節(jié)約用油”的怪現(xiàn)象；面臨著子孫后代無(wú)燃油使用的危害。
針對(duì)現(xiàn)實(shí)，西歐個(gè)別發(fā)達(dá)國(guó)家，推出一種無(wú)燃燒系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛--電動(dòng)車(chē)。車(chē)上使用了新研制的專(zhuān)用蓄電池(即電瓶)，采用了新設(shè)計(jì)制造的充電器，這種“電動(dòng)車(chē)”的功率比過(guò)去大幾倍，一次行駛路程可達(dá)60公里左右。但是，這種“電動(dòng)車(chē)”與風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛相比有下列不足一、“電動(dòng)車(chē)”完全是依靠網(wǎng)電電源行駛。變相的使用了人工能源，而風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛使用的是自然能源，能夠大量減少?lài)?guó)家和個(gè)人的經(jīng)濟(jì)支出。二、“電動(dòng)車(chē)”上的蓄電池(即電瓶)是本機(jī)電動(dòng)機(jī)所使用的主要電源，行駛時(shí)，其電量越用越少，不能長(zhǎng)途行駛。而風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛上的蓄電池組是起調(diào)節(jié)本機(jī)用電和供電失調(diào)作用的，所以可長(zhǎng)途行駛。即使在浩瀚如海的沙漠中也不必耽心“蓄電池內(nèi)沒(méi)電了怎么辦”。
風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)還可用來(lái)制造漁家船，這種能自行發(fā)電的船，將成為常吃住在海上的漁民的水晶宮。風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)，如果停放在露天庫(kù)里，還可代做家庭用電電源，是草原牧民的真正的寶馬良駒！圖1、圖2、圖3都是為說(shuō)明風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)而繪制的，圖1是按16對(duì)(32根)輻條設(shè)計(jì)的，實(shí)際制做時(shí)只要按本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原理，輻條的對(duì)數(shù)是偶數(shù)(16對(duì)、18對(duì)、20對(duì)……)都可以。
圖4是一幅立體示意圖，圖中把回轉(zhuǎn)體17內(nèi)的軸承8按局剖畫(huà)出的。編號(hào)20為底腳孔，立桿13的下部a至b的高度L段是把風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)用在沒(méi)有篷的車(chē)或船上使用的。為了防止風(fēng)輪傷人，L段必須在安全高度范圍內(nèi)。控制屏18后面都是一些可想而知的簡(jiǎn)單控制電器。
圖5是一幅立體示意圖，實(shí)際制造風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)時(shí)根據(jù)具體情況還可能在車(chē)篷26上方再增設(shè)風(fēng)輪。
風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)全部零部件的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題都很容易解決，一般機(jī)械制造廠和一般電器生產(chǎn)廠都可以批量生產(chǎn)。只是產(chǎn)品的質(zhì)量和重量上要注意就可以了?，F(xiàn)著重把風(fēng)輪的制做介紹如下制做風(fēng)輪時(shí)，在風(fēng)輪圈15整個(gè)圓周凸起部分打上許多大孔，保留30％左右。
因有風(fēng)時(shí)，越靠近風(fēng)輪圈15一端的漿葉，對(duì)風(fēng)輪軸的力偶矩越大，像圖3那樣，有鋁片只蒙靠近風(fēng)輪圈一側(cè)，而靠近輪轂9周?chē)筒幻射X片了，讓輻條4裸露在外。制造小風(fēng)輪時(shí)，圖2和圖3的蒙法，可在同一風(fēng)輪上對(duì)稱(chēng)的兼而用之。
制造風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分時(shí)，大部分可采用輕體金屬(鋁)制造。
權(quán)利要求
1.風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)，以蓄電池組(見(jiàn)圖4的12)為核心分為兩大部分；第一部分用電部分(見(jiàn)圖4)包括電纜(22)連接的電動(dòng)機(jī)(24)和控制屏(18)以及電纜(23)連接的控制屏(18)和蓄電池組(12)；第二部分為發(fā)電部分；包括用軸承(8)連接的立桿(13)和回轉(zhuǎn)體(7)；同一軸上的風(fēng)輪(1)、發(fā)電機(jī)(5)離心式調(diào)毒器(6)；尾翼(7)；用電纜(21)連接的發(fā)電機(jī)(5)和控制屏(18)，用電纜(23)連接的控制屏(18)和蓄池組(12)。其特征是風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的用電部分的電動(dòng)機(jī)(24)的用電，可得到本機(jī)發(fā)電部分的反饋，其發(fā)電部分的發(fā)電量能否滿(mǎn)足電動(dòng)機(jī)(24)的需要，由蓄電池組(12)調(diào)節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)或船停止行駛時(shí)，如有自然風(fēng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分仍然工作。向蓄電池組內(nèi)補(bǔ)充充電。
2.如權(quán)力要求1所述風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)輪①，其特征是(見(jiàn)圖1)輻條(4)彎圓頭的一端掛在輪轂(9)上，有螺紋的一端與風(fēng)輪圈(15)連接，而后將輻條對(duì)1和1′、2和2′……，16和16′分別蒙上鋁片(見(jiàn)圖3、圖4中的2)。
3.如權(quán)力要求1所述的風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分離心式調(diào)速器⑥)，其特征是用來(lái)控制發(fā)電機(jī)⑤和風(fēng)輪①的最高轉(zhuǎn)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于“發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域”內(nèi)的“風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)”部分。風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的全部零部件，一般廠家都能批量生產(chǎn)，但生產(chǎn)出的產(chǎn)品一定要達(dá)到既輕而又堅(jiān)固的目的。風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)的特征是充分利用、各種形式、各個(gè)方向的氣流，通過(guò)風(fēng)輪(見(jiàn)圖4)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)5發(fā)電，發(fā)出來(lái)的電或儲(chǔ)存到蓄電池組12內(nèi)；或直接反饋給拖動(dòng)本機(jī)行駛地電動(dòng)機(jī)24使用。發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)或船停止時(shí)，如有自然風(fēng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電部分仍然發(fā)電，向蓄電池組(12)內(nèi)充電。風(fēng)電發(fā)動(dòng)機(jī)可用來(lái)制造漁家船、發(fā)電車(chē)、旅游船、轎車(chē)、旅游車(chē)等。
文檔編號(hào)F03D1/00GK1124823SQ9411744
公開(kāi)日1996年6月19日 申請(qǐng)日期1994年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月13日
發(fā)明者王益 申請(qǐng)人:王益