使用飞羽开闭翼系统的垂直轴水风车原动机的制作方法_2

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装置和电机的翼折叠式水风车原动机在折叠阶段的平面图。
[0057]图14是使用伸缩装置和电机的翼折叠式水风车原动机在收纳时的平面图。
[0058]图15是使用旋转中心齿轮旋转动力的翼折叠开闭式水风车原动机在操作期间的平面图。
[0059]图16是使用旋转中心齿轮旋转动力的翼折叠开闭式水风车原动机在初始折叠阶段的平面图。
[0060]图17是使用旋转中心齿轮旋转动力的翼折叠开闭式水风车原动机在中间折叠阶段的平面图。
[0061]图18是使用旋转中心齿轮旋转力的翼折叠开闭式水风车原动机在折叠/收纳阶段的平面图。
[0062]图19是羽牵拉/收纳式水风车原动机在操作期间的平面图。
[0063]图20是羽牵拉/收纳式水风车原动机在羽收纳阶段的平面图。
[0064]图21是羽牵拉/收纳式水风车原动机的导轨/导向台结构的详细侧视图。
[0065]图22是在设置网状图案挂屏之前的、危险避免式水风车原动机的A-A剖面图,其中挂屏被设置于水风车原动机,其是安装结构体。
[0066]图23是在设置网状图案挂屏之前的、危险避免式水风车原动机的B-B剖面图,其中挂屏被设置于水风车原动机,其是安装结构体。
[0067]图24是在设置网状图案挂屏之后的、危险避免式水风车原动机的A-A剖面图,其中挂屏被设置于水风车原动机,其是安装结构体。
[0068]图25是在设置网状图案挂屏之后的、危险避免式水风车原动机的B-B剖面图,其中挂屏被设置于水风车原动机,其是安装结构体。
【具体实施方式】
[0069]实施方式是通过使阻力型与升力型成为一体来制成水风车原动机,使得这两种类型能够在相同的方向上旋转,以致可从低流体速度区域到高流体速度区域操作原动机,阻力型能够容易地从低流体速度区域起动并且具有高转矩的特性,升力型通过等于或高于被动流体速度的速度下的升力而在从中流体速度区域到高流体速度区域的范围内的区域中旋转并且表现出高输出系数。
[0070]垂直轴升力型的特征在于,当叶片接收风力时,叶片的外周圆的顶端部能够以等于或高于风速的速度旋转,该垂直轴升力型由达里厄式和线性翼式代表,并且,实施方式是垂直轴升力型具有这些类型或者同等能力类型中的一种。
[0071]关于安装用于垂直轴组合型水风车原动机的升力型水风车原动机和阻力型水风车原动机的方法,实施方式是阻力型叶片安装在内侧,其在垂直轴的旋转轴侧,并且升力型水风车原动机布置在旋转圆的外周侧。
[0072]实施方式是,当在起动垂直轴组合型水风车原动机时起作用的阻力型叶片抵抗流体移动时,通过垂直地分割叶片而形成的每个羽都朝向叶片的弧的内侧打开,使得应当接收抗力的叶片表面被释放,并且由此流体能够朝向叶片背侧被吹动穿过叶片的所释放的间隙,以降低抗力,并且当叶片在转向另一侧之后相对于流体变得凹陷从而获得来自流体力的旋转力时,形成更多被动表面,并且能够每次都重复这种循环而不需要任何其他新能量,并且随着力选择它自身的路线,进入主体的一部分流体力在变成用于水风车原动机的旋转力之前能够被自然地采用。
[0073]当流体速度进一步地增大并且叶片通过升力型叶片的升力而以等于或高于流体速度的速度旋转时,产生新的阻力,且该阻力通过撞击与流体一致的凹陷表面的外表面而变成抵抗旋转的力,因此实施方式是,如前一段所描述的、应当朝向叶片的弧的内侧被释放的羽自然地打开,从而降低阻力。
[0074]作为增加阻力型的叶片被动面积从而进一步改善起动性的目的之一,实施方式可以是,安装了将旋转轴1共用为相同轴的多段式阻力型水风车原动机。
[0075]就多段式阻力型水风车原动机而言,实施方式是,通过对于每段而变换叶片的方向和位置来安装叶片,该叶片安装在要被旋转的物体上,从而能够从八个方向而不是四个方向捕获流体,即,不会错过任意方向。
[0076]作为将升力型水风车原动机和阻力型水风车原动机一体形成为垂直轴组合型水风车原动机的方法,实施方式可以是,除了任何转速下的一体式结构以外,根据需要提供具有凸轮(例如轴承凸轮)的结构,该凸轮布置在两个原动机成为一体处的旋转连接部分,使得在升力型叶片的转速变得快于阻力型叶片的转速时能够并入使凸轮脱开的机构。
[0077]作为防范阻力型水风车原动机叶片的危险高速旋转的措施,实施方式是,并入能够通过简单和即时操作实现这个目的的系统,即,在羽的基部中转动约半圈至两圈的系统,其不需要大规模的工作,例如拆除附接在水风车原动机主体上的叶片或拆除主体自身的工作。
[0078]作为折叠阻力型水风车原动机的叶片的方法,实施方式是,叶片具有在上下支撑板的翼的分段中的三个支点并且在支撑板的水平方向上弯曲,使得叶片朝向旋转轴1的中心折叠,并且减小阻力型叶片的整体容积。
[0079]作为牵拉阻力型水风车原动机的翼的羽8和旋转轴7的方法,实施方式是,旋转轴7的两端在上、下支撑板3的位置处作为一个单一单元被导向台保持,驱动滚珠丝杠型轴或导轨型轨道以可移动的方式设置在导向台上,使得阻力型叶片的翼的面积能够通过移动系统减少,该移动系统能够对于每个单一单元朝向旋转轴1牵拉翼。
[0080]当使用目的在水车原动机与风车原动机之间改变时,水车原动机与风车原动机能够在不改变外部结构和部件的情况下被使用,但是,为了提高效率,实施方式应当是简单和单一的,即,应当足以仅仅改变一个风车原动机与另一个风车原动机之间的羽的安装位置,在一个风车原动机中,组成阻力型叶片并具有垂直分割的小部件的形状的羽的安装位置开始于圆的中心侧,在另一个风车原动机中,从外周侧顺序地安装羽。
[0081 ] 实施例1
[0082]根据本发明的垂直轴组合型水风车原动机具有将阻力型水风车原动机和升力型水风车原动机相组合作为基础的结构。
[0083]阻力型水风车原动机和升力型水风车原动机布置为,使得具有飞羽开闭翼系统的阻力型叶片安装在内侧,即,旋转轴1侧,并且具有两个翼或更多翼的升力型水风车原动机叶片布置在阻力型水风车原动机的旋转圆的外侧、以旋转轴1为中心旋转对称。
[0084]具有飞羽开闭翼系统的阻力型水风车原动机和升力型水风车原动机一体形成为水风车原动机,其中,它们的旋转方向相同。
[0085]关于将升力型水风车原动机和阻力型水风车原动机一体形成为垂直轴组合型水风车原动机的方法,结构可以是,根据需要,凸轮(例如轴承凸轮)布置在两个原动机成为一体处的旋转连接部分,并且,由阻力型起动且旋转的垂直轴组合型水风车原动机具有一种机构,其中在升力型叶片的转速变得快于阻力型叶片的转速时,凸轮的锁定脱开。也就是说,一体化的方法有效地防止了阻力型叶片的抗力和重量附加在升力产生的旋转力上。
[0086]作为组合为垂直轴组合型水风车原动机的原动机中的一个,升力型水风车原动机是垂直轴升力型的,其能够通过叶片上接收的流体力而产生升力,并且使其叶片的外周圆的顶端部以等于或高于流体速度的速度旋转。
[0087]分类为垂直轴升力型的这种类型由达里厄式和线性翼式代表,这两种类型中的一种或具有等同能力的垂直轴升力型选择性地安装在垂直轴组合型水风车原动机上。
[0088]作为组合为垂直轴组合型水风车原动机的原动机中的一个,具有飞羽开闭翼系统的阻力型水风车原动机主要用于起动垂直轴组合型水风车原动机。因此,产生高转矩的叶片具有大的被动表面,使得该被动表面能够接收大的流体力,并且该力能够被用作阻力,以产生用于起动的旋转力。
[0089]为了按照需要进一步地改善起动性,实施方式是,安装共用旋转轴1作为相同垂直轴的阻力型串联式水风车原动机,以用于通过扩大阻力型的叶片被动面积而提高转矩,以及通过使用具有增加的纵横比的垂直的长形状而增大转数。
[0090]在多段式阻力型水力/风力系统中,关于以从翼线形4的旋转轴1的安装侧朝向外周边缘侧的翼线形4的顶端部为基础而定向的、翼的安装方向,优选地,多段式阻力型的每一段都布置为改变其方向和位置,从而捕获来自所有方向的流体力,而不错过任何力。
[0091 ]如实施例及其他段落所描述的、具有“组成垂直轴组合型水风车原动机的、用于起动的阻力型的结构”的阻力型的说明与单独使用的阻力型的说明相同,并且,该阻力型具有“飞羽开闭翼系统”。
[0092]此处,上文经常使用的叶片与经常用在具有飞羽开闭翼系统的阻力型的说明中的翼相同。根据本发明的阻力型叶片的结构不同于组成作为典型的阻力型的萨渥纽斯式中所见的一个板的结构,并且本发明人从禽类的结构得到启发,其中“翼”在日本称作“tsubasa”或“yoku”,其通过设置由第三飞羽、第二飞羽和主飞羽组成的飞羽而形成,并且形成一种机构,其中这些飞羽通过翼的垂直运动而自然地开闭,由此鸟类接收〃升力〃和〃推力〃作为飞行力,并因此难以使用一个词“叶片”来从技术上解释本发明,本发明采用类似力学的原理和运动来产生旋转力,本发明人在解释阻力型的时候分别使用“翼”和“羽”。
[0093]对于组成根据本发明的垂直轴组合型水风车原动机的、用于起动的阻力型的结构,以相对于中央旋转轴旋转对称形成的翼具有弓状弧形并且翼的两端固定到支撑板上作为基本结构,其中,翼由数个羽组成,羽的其中一个垂直侧边附接于羽旋转轴,并且机构是,通过羽的自动开闭而使水风车原动机高效率旋转。
[0094]用于起动的、具有飞羽开闭翼系统的阻力型水风车原动机是垂直轴型,并且具有一种构造,使得具有以旋转轴1为中心旋转对称的、弓状弧形的翼线形4的延展被分割成优选为均匀间隔的三个或更多个分段,并且羽旋转轴7被插入边界并且其两端固定到支撑板3,其中:羽旋转轴7附接轻质羽8的其中一个垂直侧边,并且另一垂直侧边是自由的;旋转范围位于翼线形4的弧中心侧,并且在两侧具有到达相邻的羽旋转轴7的扇形;并且,设置在旋转轴1的一条侧边界上的翼线形4上的上述羽旋转轴7和羽8作为一组而组成翼。
[0095]当上一段中所描述的翼朝向流体移动并且由此凹陷的时候,羽8打开,并且当翼在旋转之后凹陷的时候,在翼变得凹陷之前,以通过朝向翼线形4的弧的内侧流过的风的力而被设置为与流体方向相反的方向的方式,羽旋转轴之间的间隙关闭并且形成被动表面。当风吹入被动表面时,翼获得旋转力并且以旋转轴1为中心旋转。
[0096]当上数第二段中所描述的翼朝向水流移动并且由此凸起的时候,羽8打开,并且随着水车原动机的翼将要变得凹陷,羽开始通过水流的力来顺序地从旋转轴1侧沿着弧形关闭羽旋转轴之
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