風能在車輛內部及外部的利用方法以及風擋氣幕裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了風能在車輛內部及外部利用的方法以及風擋氣幕裝置，通過在車輛內外安裝水平導流板和垂直導流板，以及在車輛內部安裝風機及能量轉換設備，提升了車輛的安全性與經濟性，變害為寶。通過將高壓氣流引至風擋形成高壓氣幕，可更長久維持車輛前風擋的清晰度，提升了安全性且環境友好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及空氣動力學及風能利用

技術介紹
風能作為真正的清潔能源之一，在車輛上沒有得到推廣應用。風阻是車輛行駛需要克服的重要阻力之一，且風阻與速度的平方成正比，故隨著車速的增加，風阻將成為車輛行駛需要克服的絕大部分阻力，相當于車輛的動力系統提供的能量的絕大部分用來克服風阻。申請公布號為CN101070820A的中國專利文獻公開了一種速度控制車載風力發電裝置，主要是根據車輛的速度控制發電機工作，且未見推廣應用?，F有技術中未對車輛的風阻加以利用，只是一味地通過消耗更多的燃料或電能驅動車輛前進來抵消風阻，從而造成排放污染及能源浪費。申請公布號為CN101070820A的中國專利文獻公開了一種速度控制車載風力發電裝置，雖然將風阻的能量用來發電，但未對車輛的風阻從空氣動力學角度進行任何利用。
技術實現思路
本專利技術目的為了部分克服車輛行駛中的風阻對車輛產生的消極影響，除了可將風阻的部分風能轉變成其他形式的能源儲存或加以利用外，更可改變車輛的空氣動力學特征，從而提高車輛的安全性、經濟性，變害為寶。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案。在本專利技術的第一個方面中，提供了一種風能在車輛內部利用的方法，在車輛與周圍的空氣發生相對運動時，對進入車輛內部的風能加以利用，其特征是，包括具有喇叭口狀的進風口、進風口導流板、風機、能量轉換設備以及出風口。所述喇叭口狀的進風口，放置在車輛的迎風面，前大后小放置。所述進風口導流板，數量在一個以上，包括水平導流板及垂直導流板，導流板包括全固定式、半固定半可動式、及全可動式三種調節方式；水平導流板的功能類似于飛機的機翼與襟翼，用來在垂直方向上產生上升分力或下壓分力；垂直導流板的功能類似于飛機的垂直尾翼（垂直安定面）及方向舵，用來在橫向（相對于車輛的行駛方向）產生向左或向右的分力，可在直線行駛時保持穩定性，或在車輛行駛中遇到側風時，將垂直導流板調節向側風的來風方向偏轉，部分抵消或全部抵消側風對車輛行駛穩定性的影響；所有導流板的剖面可設計為與對應的機翼剖面類似的流線型，所有導流板沿車輛的縱向中心軸向對稱分布；進一步地，進風口裝有濾網以阻止異物進入車輛內部。所述風機，包括水平軸風機及垂直軸風機，水平軸風機指風機的旋轉軸與進風方向相同，如風扇式風機，垂直軸風機指風機的旋轉軸與進風方向垂直，如軸流風機。所述能量轉換設備，指以轉矩驅動的能量轉換設備，如空氣壓縮機、發電機、泵等，可將風機及能量轉換設備集成在一起以節省空間（如以共軸的方式集成）；風機與能量轉換設備也可通過連接器連接，所述連接器包括聯軸器、皮帶、齒輪、鏈條、摩擦等連接傳動方式，進一步地，風機與能量轉換設備之間裝有變速箱，用于調整輸出能量轉換設備的轉矩與轉速；上述能量轉換設備可用于產生壓縮空氣、驅動空調、發電機發電、或驅動流體循環等。所述出風口，數量在一個以上，用于將流經風機的高速氣流進行二次利用或直接導出至車外，其中二次利用指通過接到出風口的管道將高速氣流引至車輛內部，用于：對車載設備散熱、及/或使車載設備附近空氣流動形成均勻熱場、及/或利用出風的高壓通過空氣濾芯提供清潔空氣、及/或利用出風口的高速氣流形成氣幕。在本專利技術的第二個方面中，提供了一種風能在車輛外部利用的方法，其特征是，在高速運行車輛的頂部、及/或迎風面、及/或底部安裝有導流板。所述高速運行車輛，包括高鐵、火車、地鐵列車的牽引機車及車廂。所述導流板，數量在一個以上，包括水平導流板及垂直導流板，導流板包括全固定式、半固定半可動式、及全可動式三種調節方式；水平導流板的功能類似于飛機的機翼與襟翼，用來在垂直方向上產生上升分力或下壓分力，水平導流板的寬度不超過車輛的寬度；垂直導流板的功能類似于飛機的垂直尾翼（垂直安定面）及方向舵，用來在橫向（相對于車輛的行駛方向）產生向左或向右的分力，可在直線行駛時保持穩定性，或在車輛行駛中遇到側風時，將垂直導流板調節向側風的來風方向偏轉，部分抵消或全部抵消側風對車輛行駛穩定性的影響，或在車輛轉彎時，提供額外的轉向力，降低對車輛的轉向機構以及軌道的外力，延長轉向機構、軌道等的壽命或降低維護成本；所有導流板的剖面可設計為與對應的機翼剖面類似的流線型，所有導流板沿車輛的縱向中心軸向對稱分布。在本專利技術的第三個方面中，提供了一種風擋氣幕裝置，用于在運載工具的前風擋形成氣幕，保持前風擋清潔，包括高壓氣源、控制閥、高壓通氣管、中空帶通風管道及出氣孔的雨刷以及中空帶通風管道及出氣孔的前風擋邊框，其特征是，高壓氣源與控制閥通過通氣管與控制閥連接，控制閥通過通氣管分別與雨刷進氣口和前風擋邊框進氣口連接，控制閥導通時，可在前風擋形成高壓氣幕。所述高壓氣源可以是壓縮空氣儲存罐，也可以是本專利技術第一個方面所述的高速氣流出風口。所述控制閥用于調節通風量的大小或截止。所述高壓通氣管用于在運載工具內部傳輸高壓氣流。所述雨刷，內部中空，有進氣口用于引入高壓氣流，有一個以上的出氣孔用于向風擋表面噴出高速氣流（如氣流方向可平行于風擋表面），其中出氣孔也可由出氣縫隙來代替。在某些沒有雨刷的運載工具上，可由前風擋的下邊框噴射高速氣流代替。所述前風擋邊框，內部中空，有1個以上的進氣口用于引入高壓氣流，有一個以上的出氣孔用于向風擋表面噴出高速氣流（如氣流方向可平行于風擋表面），其中出氣孔可由出氣縫隙來代替，出氣孔的高度高于風擋表面。所述運載工具包括車輛、火車、船只、飛機等在內。有益效果本專利技術公開的風能在車輛內部利用的方法的有益效果是變害為寶，提升車輛運行的安全性與經濟性，即將風阻轉化為可利用的能量儲存起來，降低車輛的燃料或電能消耗，降低運行成本；垂直導流板可提高直行、側風及轉彎時車輛運行的循跡穩定性（如避免過度轉向及轉向不足）；水平導流板提供的額外的上升力可降低車輛的摩擦阻力，提升加速性能或降低驅動能源消耗；水平導流板提供的額外下壓力可增加車輛的摩擦阻力，提升制動效果。本專利技術公開的風能在車輛外部利用的方法的有益效果是，提升高鐵列車等高速車輛運行的安全性與經濟性；垂直導流板可提高直行、側風及轉彎時車輛運行的循跡穩定性；水平導流板提供的額外的上升力可降低車輛的摩擦阻力，提升加速性能或降低驅動能源消耗；水平導流板提供的額外下壓力可增加車輛的摩擦阻力，提升制動效果。本專利技術公開的風擋氣幕裝置的有益效果是，提升運載工具駕駛員的視野，尤其在沒有雨刷的運載工具上效果更為顯著，可以更長久保持前風擋清潔，利于安全；同時可降低風擋清洗液的使用量，利于環保。附圖說明圖1是風能在車輛內部利用的側向示意圖。具體實施方式下面根據附圖以及具體的實施例對本專利技術作進一步說明。應理解，這些附圖及實施例僅出于說明本專利技術的目的，而不用來限制本專利技術的范圍。本領域內的技術人員可根據本專利技術所述的原理并通過適當的變換和替代實現更多的功能或拓展本專利技術的應用范圍。實施例1，參考圖1，介紹了風能在車輛內部利用的側向示意圖，其中車輛101，行駛方向為102，吹向車輛101的風的方向103，通過濾網104，進入喇叭口裝進風口105，流經垂直導流板106和107，其中垂直導流板為半固定半可動式，垂直導流板106為固定部分，垂直導流板107為可動部分，可控制向左或向右偏轉，進風進入進風口的小口部分108，流經水平導流板109和11本文檔來自技高網...

【技術保護點】
風能在車輛內部利用的方法，其特征是，包括具有喇叭口狀的進風口、進風口導流板、風機、能量轉換設備以及出風口，其中：所述喇叭口狀的進風口，放置在車輛的迎風面，前大后小放置；所述進風口導流板，數量在一個以上，包括水平導流板及垂直導流板，導流板包括全固定式、半固定半可動式、及全可動式三種調節方式；水平導流板用來在垂直方向上產生上升分力或下壓分力；垂直導流板用來在橫向（相對于車輛的行駛方向）產生向左或向右的分力；所有導流板沿車輛的縱向中心軸向對稱分布；所述風機，包括水平軸風機及垂直軸風機；所述能量轉換設備，指以轉矩驅動的能量轉換設備，可將風機及能量轉換設備集成在一起以節省空間；風機與能量轉換設備也可通過連接器連接，所述連接器包括聯軸器、皮帶、齒輪、鏈條、摩擦等連接傳動方式；所述出風口，數量在一個以上，用于將流經風機的高速氣流進行二次利用或直接導出至車外，其中二次利用指通過接到出風口的管道將高速氣流引至車輛內部，用于對車載設備散熱、及/或使車載設備附近空氣流動形成均勻熱場、及/或利用出風的高壓通過空氣濾芯提供清潔空氣、及/或利用出風口的高速氣流形成氣幕。

【技術特征摘要】
2015.11.01 CN 20151072383011.風能在車輛內部利用的方法，其特征是，包括具有喇叭口狀的進風口、進風口導流板、風機、能量轉換設備以及出風口，其中：所述喇叭口狀的進風口，放置在車輛的迎風面，前大后小放置；所述進風口導流板，數量在一個以上，包括水平導流板及垂直導流板，導流板包括全固定式、半固定半可動式、及全可動式三種調節方式；水平導流板用來在垂直方向上產生上升分力或下壓分力；垂直導流板用來在橫向（相對于車輛的行駛方向）產生向左或向右的分力；所有導流板沿車輛的縱向中心軸向對稱分布；所述風機，包括水平軸風機及垂直軸風機；所述能量轉換設備，指以轉矩驅動的能量轉換設備，可將風機及能量轉換設備集成在一起以節省空間；風機與能量轉換設備也可通過連接器連接，所述連接器包括聯軸器、皮帶、齒輪、鏈條、摩擦等連接傳動方式；所述出風口，數量在一個以上，用于將流經風機的高速氣流進行二次利用或直接導出至車外，其中二次利用指通過接到出風口的管道將高速氣流引至車輛內部，用于對車載設備散熱、及/或使車載設備附近空氣流動形成均勻熱場、及/或利用出風的高壓通過空氣濾芯提供清潔空氣、及/或利用出風口的高速氣流形成氣幕。2.風能在車輛外部利用的方法，其特征是，在高速運行車輛的頂部、及/或迎風面、及/或底部安裝有導流板，其中：所述高速運行車輛，包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉云心，其他發明人請求不公開姓名，
申請(專利權)人：劉云心，
類型：發明
國別省市：北京;11