專利名稱:立式可折疊的風(fēng)車的制作方法
本發(fā)明是與立式折疊風(fēng)車，特別是與很安全的立式折疊風(fēng)車有關(guān)，它具有自起動功能，經(jīng)受住強(qiáng)風(fēng)的能力，并且根據(jù)作用的風(fēng)力和所產(chǎn)生的動量，通過主裝組件的自動變形，具有自調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的能力。
對人類來說，地球上的風(fēng)是最易利用的自然能源之一;因此，事實上在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展之前，風(fēng)就以各種形式得到應(yīng)用。
然而，隨著以煤、石油、天然氣等為基礎(chǔ)的電能和蒸汽能的使用，同時也隨著各式內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，把風(fēng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰康娘L(fēng)車的利用一直在走下坡路。目前所見到的風(fēng)車，大部分都作為旅游觀光用，而未實際使用。
在目前能源短缺的情況下，各種形式的能源又都在重新考慮中，把風(fēng)能看作整個能源資源的核心加以開發(fā)利用這一問題，人們重新對它產(chǎn)生了濃厚的興趣。
作為一個例子，曾提出一種以增加氣流速度來獲得超過予定額輸出功率的方法，并用所獲得的加速氣流來驅(qū)動渦輪(已公開在日本專利公告51-41150上)然而，此方法中渦輪的葉片部分比較復(fù)雜，因而維修也不容易。
還有一種立式風(fēng)車，它的特點是在同樣輸出功率下，可以縮小風(fēng)車的尺寸(已在日本專利出版物53-44972中公開)?？墒沁@種結(jié)構(gòu)可動部件太多，考慮到要在山區(qū)安裝和維修，這種風(fēng)車還需進(jìn)一步加以改進(jìn)。
至于講到風(fēng)車結(jié)構(gòu)，已經(jīng)提出了各種形式的風(fēng)車，包括有臥式橫軸式。例如螺旋漿式和渦輪式、魯賓遜環(huán)式、轉(zhuǎn)子控制式、魯賓遜環(huán)控制式，這些結(jié)構(gòu)形式都各自有其優(yōu)缺點，在這些方案中，都發(fā)現(xiàn)有不方便之處，就是在于必須使轉(zhuǎn)子處于相對于風(fēng)向的一個特定方向上，風(fēng)車才能和風(fēng)配合起來，也必須在運(yùn)轉(zhuǎn)的初始階段，對轉(zhuǎn)子進(jìn)行加速。
再具體地說，普通的“特立斯”型風(fēng)車(包括直豎式風(fēng)車)，如只依靠風(fēng)力而不使用其他作用力，是很難起動的。這便需要把這種風(fēng)車與“薩伏尼斯”風(fēng)車連起來運(yùn)轉(zhuǎn)，或加進(jìn)一個電動機(jī)。
此外，當(dāng)盛行風(fēng)很強(qiáng)時(例如風(fēng)速為15米/秒或超過15米/秒)，必須有阻流器或者如電磁制動、手制動的制動裝置，用來抑制風(fēng)車的超速旋轉(zhuǎn)，這些都要求額外的支出。
本發(fā)明想提供一臺很安全的風(fēng)車，它有自起動功能;耐強(qiáng)風(fēng)的能力;和根據(jù)風(fēng)力自動調(diào)節(jié)的功能。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種風(fēng)車，它包括有一根中心軸;四個呈菱形布置的主翼，它通過構(gòu)成菱形四個角中的一對相對的頂角裝在中心軸上，這對頂角的上棱通過能沿軸滑動的軸承裝在軸上，菱形結(jié)構(gòu)的另一對頂角各自都有一個能變化角度的鉸鏈結(jié)構(gòu);配置在各自主翼上的輔助翼。
圖1是根據(jù)本發(fā)明表示菱形風(fēng)車主翼的正視圖。
圖2表示主翼和輔助翼結(jié)構(gòu)上互相配合的局部透視圖。
圖3是本發(fā)明不同實施例主翼的局部正視圖。
圖4是圖3中主翼部分的局部俯視圖。
圖5a和圖6a是主翼的俯視圖。
圖5b和圖6b是主翼的側(cè)視圖。
圖7是主翼的局部透視圖。
圖8是主翼的局部底視圖。
圖9是三個風(fēng)車成星形布置的平面圖。
圖10是圖9中一部分的正視圖。
圖11是若干風(fēng)車成一字形布置的側(cè)視圖。
圖12帶平衡重塊的風(fēng)車的側(cè)視圖。
圖13用彈簧的單獨風(fēng)車的側(cè)視圖。
圖14豎在塔頂上風(fēng)車的側(cè)視圖。
圖15能向上折疊風(fēng)車的正視圖。
圖16裝在浮動平臺上風(fēng)車的平面圖。
圖17圖16所示風(fēng)車的側(cè)視圖。
圖18若干個圖16所示的裝在浮動平臺上風(fēng)車布置的平面圖。
圖19使用氣球風(fēng)車的正視圖。
圖20沿中心軸能折疊風(fēng)車的正視圖。
按照發(fā)明，圖1所示為風(fēng)車的一個實施例，它有呈菱形布置的4個主翼1至4。在垂直方向上菱形的一對頂角7和8可回轉(zhuǎn)地裝在中心軸上。
主翼1至4的內(nèi)端部用鉸鏈鉸接成上下環(huán)，上環(huán)沿中心軸能滑動，而下環(huán)相對于中心軸的垂直位置是固定的，根據(jù)主翼角度的改變，兩個環(huán)能相互連接一起回轉(zhuǎn)。
另一對頂角5和6各自都有能變化角度的鉸鏈結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，主翼1至4每個都配置有像安定翼那樣向外翹出的輔助翼。
由于采用了輔助翼9，除非開始有風(fēng)的情況，它能在不需要任何驅(qū)動力的情況下產(chǎn)生扭矩。
配置在主翼1至4上的輔助翼9最好用有足夠機(jī)械強(qiáng)度的材料制造，才不致于被風(fēng)折斷;所用材料也應(yīng)像旗幟在風(fēng)中飄動那樣有撓性，最易得到的材料例如是船用帆布和防水合成酯布。
圖3和圖4表示另一個發(fā)明實施例，在這個實施例中，每個主翼上配置剛性的輔助翼10，輔助翼10中和主翼構(gòu)成一體，輔助翼材料既可以與主翼相同，也可以與主翼不同，主翼所構(gòu)成菱形的頂角5和6都有一能變化角度的鉸鏈結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，菱形風(fēng)車所具有的一個重要特點即在于上述的鉸鏈結(jié)構(gòu)。藉助調(diào)好到予定拉力的彈簧或其他有相同功能的部件，使頂角5和6產(chǎn)生張開的力，也就是增大它們的角度。
由于風(fēng)力的推動，當(dāng)風(fēng)車轉(zhuǎn)速增大時，因轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的離心力也隨之增大，在離心力超過彈簧的拉力時，風(fēng)車的菱形結(jié)構(gòu)就要起作用，其高度減小了(也就是增大了鉸結(jié)對角之間的距離)，如圖1中虛線所示，也就減小了風(fēng)的影響。在相反情況下，菱形結(jié)構(gòu)所起的作用是菱形高度增大，得以接收足夠的風(fēng)力。
中心軸12上可配置一擋環(huán)30，用來限制風(fēng)車高度的下限。
根據(jù)本發(fā)明，菱形風(fēng)車能自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，在未達(dá)到某一確定的風(fēng)速時，風(fēng)車轉(zhuǎn)速很高，而菱形框的高度處于完全伸開的位置。但當(dāng)風(fēng)速增大到超過此確定速度時，菱形高度便逐漸減小以保證安全，因而這種風(fēng)車能經(jīng)受住強(qiáng)風(fēng)(諸如臺風(fēng)之類的風(fēng))。
當(dāng)風(fēng)車基本上具有按本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)時它便能以各種方式應(yīng)用和修改。
例如，風(fēng)車在整體上可以縮小比例，圖1所示的主翼1和4(或2和3)可以按圖5a那樣都有均勻的寬度和按圖5b那樣都有均勻的厚度，而在風(fēng)車尺寸增大時，下主翼4(或3)由于作用在它上面負(fù)載增大而易于扭曲。
對付這種情況，主翼1至4希望在寬度和厚度上都有一錐度，如圖6a和圖6b所示，主翼外形有了這樣的錐度，那么風(fēng)車上部的重量減輕了，風(fēng)車的總重量也得以減輕。
圖5圖6點劃線表示襟翼型的輔助翼9，雖然輔助翼9可以按圖3所示方式安裝，有撓性的輔助翼9通常是按圖7所示那樣裝在一輔助支撐板11上。
圖8表示輔助翼9在工作狀態(tài)下以上述方式裝在主翼上。
實驗證明，只要把輔助翼9搭接在相當(dāng)輔助翼支撐板11一半的寬度上，就可取得滿意的結(jié)果。
按照本發(fā)明，若干個上述構(gòu)造的風(fēng)車能組合起來使用。
圖9的平面圖說明把若干風(fēng)車構(gòu)成一組，即三個一組的設(shè)想。在此例中，三個風(fēng)車都分別裝在支撐索13上，這些支撐索徑向等間隔分布并從中心桿12伸向各自的風(fēng)車。
圖10是圖9所示風(fēng)車組的側(cè)視圖。
圖11表示若干風(fēng)車各種不同布置的例子，在此例中，若干風(fēng)車都裝配在各自的支撐索13上，這些支撐索13都從一根連接索15上伸出，連接索15把豎直排列的若干根桿14連成一行，桿14也可以不排成一行，但它們可以排成Z字形;園形;或任何想要的形式來適應(yīng)當(dāng)?shù)氐乩項l件或其它條件。
圖12表示一個大型風(fēng)車的例子，若干風(fēng)車可以按圖11所示的方式布置。
在此例中，兩根桿4(可以是電線桿)之間伸展開水平連接索15，在連接索15中點配置有抗扭曲件，軸索13(柱狀或桿狀軸)一端連到抗扭曲件，另一端連到萬向接頭16的固定凸緣17鉸接，這種布置方式能使風(fēng)車和軸索成為一體轉(zhuǎn)動。
在垂直方向可滑動的風(fēng)車上端部，由配置有一對滑輪18的纜索吊住，纜索的另一端掛有重塊19，重塊19充當(dāng)滑動凸緣21垂直位移時的平衡重量，而該垂直位移是由風(fēng)車轉(zhuǎn)速的增減引起的。
在這情況下，風(fēng)車在當(dāng)時發(fā)生的振動都被水平連接索15和軸索14所吸收，以此來減小振動對輸出滑輪22的影響。
而圖12的情況，所配置的重塊19是根據(jù)風(fēng)車的外形隨轉(zhuǎn)速的變化而改變時來提供平衡。圖13所示的彈簧23可達(dá)到同樣的效果，圖中所示為一單獨風(fēng)車的例子。此外用簧片可得到相同的效果。圖14表示利用塔和類似塔狀結(jié)構(gòu)24的進(jìn)一步實施例，在此例中，風(fēng)車應(yīng)有窄而高的外形。
這種風(fēng)車，主翼連到能與風(fēng)車一起轉(zhuǎn)動的鋼管軸25上。鋼管軸僅在下端的二個位置上由軸承支承，而不需要支撐索。
風(fēng)車的主翼并不總是向下折疊，圖15所示例子，風(fēng)車上端是固定的。至于是風(fēng)車的上端還是下端選為固定端，這屬于設(shè)計問題。
按照本發(fā)明，進(jìn)一步給出實例，它可以按裝在海洋上的構(gòu)架上;也就是浮動平臺上。
圖16、17表示這種風(fēng)車的一個具體例子，該例中三根桿14豎立在浮動平臺26上，從對應(yīng)的桿14伸出的三根支撐索15呈星形連接，連接點正好處于由桿連接線而成的三角形中心點。支撐風(fēng)車的軸索13從星形連接點處向下懸垂，軸索的另一端連到浮動平臺26上。載有風(fēng)車的浮動平臺可拖到所希望的近海地方，然后平臺依靠錨鏈27拋錨到海床上，數(shù)字28指的是浮動平臺26的壓重物。
圖18是若干個載有風(fēng)車的浮動平臺26間布置的平面圖。
圖19表示按照本發(fā)明的風(fēng)車深入一步的實例，在此例中使用了氣球29作為平衡重量，故不需要用中心桿14、連接索15和重塊19。所以，該風(fēng)車就很簡單、方便、有效。
只要作用在風(fēng)車上的風(fēng)力在設(shè)計范圍之內(nèi)，氣球29就能浮起，因此即使軸索13連到地面，風(fēng)車所接收的轉(zhuǎn)動能量完全可通過萬向接頭16傳到輸出滑輪22上，而用于發(fā)電和其它用途。風(fēng)車與氣球29之間的軸索必須配置抗扭曲件，同時希望主翼有更輕的重量。
圖20表示根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)車最后一個實施例。在此例中，主翼沿中心軸12可折疊，該例還可減小風(fēng)車的迎風(fēng)面積，此外，這類風(fēng)車可應(yīng)用在狹長或空間有限的地方。
靠拉動一懸掛彈簧即可放下風(fēng)車的主翼，對大型風(fēng)車可籍助絞車來放下它的主翼。
如上所示，按照本發(fā)明，立式折疊風(fēng)車可根據(jù)風(fēng)速在不改變它為基本菱形情況下來變化它的高度尺寸，這樣，風(fēng)車就可以有效地接收水平方向吹來的風(fēng)，也能接收斜的方向和垂直方向吹來的風(fēng)，就風(fēng)車相對于風(fēng)的方向而言，它可以傾斜安裝，而迎風(fēng)面積卻沒有實質(zhì)上的損失，在極端情況下，它甚至可以把中心軸沿水平方向伸長來安裝。
按照本發(fā)明，由于整個風(fēng)車的高度能變化，通過把整個菱形結(jié)構(gòu)固定在安全和方便的高度上，那么就可以安全地進(jìn)行安裝、修理和維護(hù)。
權(quán)利要求
1、立式可折疊風(fēng)車包括，一個垂直的中心軸；4個成菱形布置的主翼，它能變化頂角或棱角，該垂直中心軸穿過上下端的頂角或棱角，該菱形的上頂角固定在該垂直中心軸的固定位置上，而該菱形的下頂角是由一個可沿該垂直中心軸滑動的滑環(huán)一起組成；配置在該垂直中心軸的下部位置的擋塊環(huán)，它使滑動環(huán)有一位置下限，和各主翼上配置的輔助翼。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車其特征是上述各輔助翼都從上述各自的主翼上伸出。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1和2，立式折疊風(fēng)車其特征是上述各輔助翼的一端都固定在上述的各主翼上，而它的另一端卻為自由端。
4、根據(jù)權(quán)利要求
1至3中的任意一項，立式折疊風(fēng)車其特征為上述輔助翼由撓性材料制成。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1至4中的任意一項，立式折疊風(fēng)車其特征為該輔助翼由軟的合成酯薄板制成。
6、根據(jù)權(quán)利要求
1至4的任一項，立式折疊風(fēng)車其特征是上述輔助翼由合成酯布制成。
7、根據(jù)權(quán)利要求
1至6的任一項，立式折疊風(fēng)車其特征是輔助翼的長度等于該主翼長度的一半。
8、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車其特征是該輔助翼配置在靠近鉸鏈結(jié)構(gòu)的一端。
9、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車其特征是該輔助翼為剛性件并固定在各自的該主翼上。
10、根據(jù)權(quán)利要求
9，立式折疊風(fēng)車其特征是該輔助翼是用與該主翼相同的材料制成。
11、根據(jù)權(quán)利要求
2或10，立式折疊風(fēng)車其特征是上述輔助翼的長度等于主翼長度的一半。
12、根據(jù)權(quán)利要求
9，立式折疊風(fēng)車其特征是上述輔助翼配置在靠近上述鉸鏈結(jié)構(gòu)的一端。
13、根據(jù)權(quán)利要求
1或2，立式折疊風(fēng)車其特征是上述主翼的寬度或厚度，或該主翼的寬度和厚度二者同時從下端向上端逐漸減小。
14、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車其特征是上述中心軸為一軸索，從一上傾斜伸出。
15、根據(jù)權(quán)利要求
1，一立式折疊風(fēng)車包含有若干風(fēng)車作為分風(fēng)車，上述分風(fēng)車的中心軸是由中心桿向不同方向伸出的軸索。
16、根據(jù)權(quán)利要求
1，一立式折疊風(fēng)車包含有若干風(fēng)車作為分風(fēng)車，上述分風(fēng)車的中心軸是從二桿之間伸展的連接索中懸垂下的軸索。
17、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車相對于風(fēng)車形狀的改變，還有一重塊起平衡重量作用。
18、根據(jù)權(quán)利要求
1，立式折疊風(fēng)車相對于風(fēng)車形狀的改變，還有一彈簧裝置起平衡重量作用。
專利摘要
已公開的立式折疊風(fēng)車包含有成菱形布置的四個主翼，菱形的一對相對的頂角裝配在軸上，輔助翼配置在各自的主翼上。這對頂角的上端通過沿軸滑動的軸承安裝在軸上，另一對成菱形結(jié)構(gòu)相對的頂角，各自有一個能變化角度的絞鏈結(jié)構(gòu)。
文檔編號F03D3/06GK85104666SQ85104666
公開日1986年10月22日 申請日期1985年6月18日
發(fā)明者尤姆·納卡·英 申請人:奧基納瓦安曾卡哈特蘇中心有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan