专利名称：风洞式风能供风系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及新能源机械领域的供风系统，特别是各种风能机动车船的供风系 统。
背景技术：
利用风能发电，令汽车轻松奔驰，是人们美好的愿望。新的设计方案层出不穷， 闪显灵光的概念车不断给人们大大的惊喜。但是，风能机械的效率至今仍然很低，远不 能进入实用阶段。究其原因，最关键的是没有一套符合空气动力学的供风系统。如美国 专利US2008/0202825A1SMART ELECTRICAL RETROFIT，是在车顶篷上安装风扇，属于在 汽车车身上加装突出物，增大了风阻系数，风力作功与阻力作功基本抵消。如美国专利 US2008/0041643A1WIND-P0WER VEHICLE AKA WPV，虽然将风扇安装在进风窗内，但气流不具 备做工的条件。流体的做功，要从高位能点向低位能点运动，所以在风窗内的风扇虽然发 电，代价是消耗汽车机械能。这种设计上的缺点是普遍现象，在我国专利中比比皆是。如中 国专利ZL2005200189772可发电充电的电动车辆装置，将两台涡轮风扇安装在车顶上，增 大风阻。而2009200450563自行发电电动汽车，虽然将小风扇安装在车体内，但在车顶开设 进风口，大大增加了汽车风阻系数，且进风口开在负压区，又没设置流体通道，只会增大能 量消耗。
发明内容为提高风能利用效率，实现机动车船新能源革命，本实用新型提供一种风洞式风 能供风系统，该系统可充分利用机动车船的自身结构，结合流体力学原理，大大提高自然风 能的利用率，实现利用自然风能驱动机动车船的梦想。本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是风洞式风能供风系统的结构 是一个简化的开路式风洞，在其前方设置具有喇叭形进风口的流线型渐缩管，流线型渐缩 管的喷口与机舱相连接，机舱的后面设置渐扩形排气管，流线型渐缩管与机舱的连接、机舱 与渐扩形排气管的连接均是密封的，风力换能机安装在机舱内，其传动装置、转动轴、引线 从机舱内穿出，应加密封材料密封。所述流线型渐缩管的前端是一个喇叭形进风口，在喇叭 形进风口内安装蜂窝器和阻尼网。所述机舱的数量不限，每个机舱根据风力换能机需要，可 制成圆盘形、球形、椭球形、立方形任意形状。所述流线型渐缩管可以紧接在喇叭形进风口 的后面，也可以在两者中间设置前缩管和中间气道。所述风力换能机包括风力发电机和风 力发动机，可以将风力发电机或风力发动机及其风轮风扇全部安装在机舱内，也可以只将 风轮风扇安装在机舱内，而将风力发电机或风力发动机安装在机舱外，使用传动装置将风 力发电机或风力发动机与风轮风扇相连接。所述渐扩形排气管包括一段等截面排气管，两 者为一整体。所述喇叭形进风口在风能机动车船的前端正压区，而渐扩形排气管开口在风 能机动车船的尾端负压区。本实用新型的结构是一个简化的开路式风洞，其前方是流线型渐缩管，相当于风洞的稳定段和收缩段，在进风口内安装了蜂窝器和阻尼网，以保证高质量气流。流线型渐缩 管的喷口与机舱相连接，相当于风洞的试验段，其造型可以是圆盘形、球形、椭球形、立方形 等任意形状，根据风力换能机的需要进行设计。而且机舱的数量不限，可以是一个，也可以 是两个或更多，类似于单缸或多缸发动机，增大做功能方。后面的排气管是带有一段等截面 管的渐扩形管，相当于风洞的扩散段，其作用一方面保持能量不致迅速流失，同时将动能转 化为压能，使渐扩形排气管出口端的压强大于外面的背压。一般情况下流线型渐缩管在前 方，但必要时也可加设前缩管和中间气道。风洞式风能供风系统安装在风能机动车船上，首 先必须说明的是，风能机动车船必须处于泊停状态，自然风从前方迎面吹来，这样，喇叭形 进气口在风能机动车船前端的正压区，而渐扩形排气管开口在尾端的负压区。例如，当安装 在电动大客车上时，车辆处于泊停状态，自然风从前方吹来，流线型渐缩管紧靠在车头前风 窗上，是正压区，渐扩形的排气管开口在大客车的尾端，是负压区。大客车属长方体，其风阻 系数达到0. 85，正负压区的压差较大，在风洞式风能供风系统的前后形成位能差，自然风从 前方进入供风系统，在负压的抽吸下加速通过渐缩管，因此可安装大功率风力发电机组，获 得较高的效率。本实用新型的技术进步是明显的。
以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型提供的一种风洞式风能供汽系统总体外观结构示意图。图2是风洞式风能供风系统内腔结构示意图。图3是一种双机舱风洞式风能供风系统内腔结构示意图图4是另一种双机舱风洞式风能供风系统总体外观结构示意图。图5是设有中间气道的风洞式风能供风系统结构示意图。图6是风洞式风能供风系统安装在大客车上的结构示意图。
图1至图4中，⑴是喇叭口，⑵是蜂窝器，(3)是阻尼网，⑷是流线型渐缩管， (5)是机舱，(6)是等截面排气管，(7)是渐扩形排气管，(4A)、(4B)流线型渐缩管，(5A)、 (5B)是机舱，(6A)、(6B)排气管，(7A)、(7B)是渐扩形排气管。图5中，⑶是前缩管，(9)是中间气道，(11)是扩散管。图6中，(100)是大客车。
具体实施方式
如
图1所示，风洞式风能供风系统的前面是具有喇叭形进风口(1)的流线型渐缩 管(4)，在进风口内加装蜂窝器(2)和阻尼网(3)，以保证高质量气流，提高能量利用率。流 线型渐缩管的喷口与机舱(5)相连接，在机舱的后面有一段等截面排气管(6)，其作用是保 持能量不使迅速流失，后面紧接的是渐扩形排气管(7)。如图2所示，风洞式风能供风系统是一个封闭的整体，流线型渐缩管与机舱的连 接，机舱与渐扩形排气管的连接均是密封的。风力换能机安装在机舱内，其传动装置、转动 轴、引线等设备从机舱内穿出，也均应使用密封材料密封。从喇叭形进风口进入的自然风， 最后只能从渐扩形排气管流出。机舱的造型不限，可以是
图1、图2所示的圆盘形，也可以是 球形、椭球形、立方形等任意形状，根据风力换能机的需要设计。风力换能机包括风力发电机和风力发动机，风力发电机是通过风轮风扇带动发电机转动发电，然后再通过电机输出 机械能，风力发动机是通过风轮风扇带动气缸活塞做功，直接将风能转换成机械能，但需连 接发电机为蓄电池充电。因此，可以将风力发电机或风力发动机及其风轮风扇全部安装在 机舱内，也可以只将风轮风扇安装在机舱内，而将风力发电机或风力发动机安装在机舱外， 使用传动装置将风力发电机或风力发动机与风轮风扇相连接。如图3、图4所示，机舱的数量不限，可以是一个，也可以是两个或更多，图3所示 的两个机舱为卧式并接，图4所示为立式并接。在立式并接时，每个机舱均设有渐扩形排气管。如图5所示，必要时在喇叭形进风口(1)后面加设前缩管⑶和中间气道(9)，气 流通过中间气道在扩散管(11)中减速，可分别经过两个流线型渐缩管加速，进入两个对称 的机舱(5A)、(5B)。如图6所示，风洞式风能供风系统可用于各种卧车、客车、轨道车、列车、各种帆 船、舰船。安装在各种风能机动车船上，其喇叭形进风口在风能机动车船的前端，而渐扩形 排气管要开口在尾端。首先说明，风洞式风能供风系统是在车辆泊停时进行工作的，如装在 大客车上，车辆处在泊停状态，流线型渐缩管在车头前方，喇叭形进风口与前风窗靠紧，渐 扩形排气管开口在车尾部。这样，自然风从前方吹来，进风口在正压区，泄风口在负压区，自 然风既可在流线型渐缩管内进行压能变动能的转换，又可通过机舱内的风力换能机做功发 电，于是，我们可以利用泊停时的自然风力，给行进中能量不足的轿车源源不断输送补充能 量，充电后轻松续航。特别值得提出的是，在一些风源充沛的多风地区，安装风洞式风能供 风系统后，风能机动车船完全可以不用人工充电，依靠大自然的无尽能源充电后续航。
权利要求一种风洞式风能供风系统，其特征在于风洞式风能供风系统的结构是一个简化的开路式风洞，在其前方设置具有喇叭形进风口(1)的流线型渐缩管(4)，流线型渐缩管的喷口与机舱(5)相连接，机舱的后面设置渐扩形排气管(7)，流线型渐缩管与机舱的连接、机舱与渐扩形排气管的连接均是密封的，风力换能机安装在机舱内，其传动装置、转动轴、引线从机舱内穿出，应加密封材料密封。
2.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述流线型渐缩管的前端 是一个喇叭形进风口(1)，在喇叭形进风口内安装蜂窝器(2)和阻尼(3)。
3.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述机舱(5)的数量不限， 每个机舱根据风力换能机的需要，可制成圆盘形、球形、椭球形、立方形任意形状。
4.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述流线型缩管可以紧接 在喇叭形进风口的后面，也可以在两者中间设置前缩管(8)和中间气道(9)。
5.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述风力换能机包括风力 发电机和风力发动机，可以将风力发电机或风力发动机及其风轮风扇全部安装在机舱内， 也可以只将风轮风扇安装在机舱内，而将风力发电机或风力发动机安装在机舱外，使用传 动装置将风力发电机或风力发动机与风轮风扇相连接。
6.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述渐扩形排气管(7)包 括一段等截面排气管(6)，两者为一整体。
7.如权利要求1所述的风洞式风能供风系统，其特征在于所述风洞式风能供风系统 安装在风能机动车船上时，喇叭形进风口在风能机动车船的前端正压区，而渐扩形排气管 开口在风能机动车船的尾端负压区。
专利摘要一种风洞式风能供风系统，其结构是一个简化的开路式风洞，在其前方设置具有喇叭形进风口的流线型渐缩管，流线型渐缩管的喷口与机舱相连接，机舱的后面设置渐扩形排气管，流线型渐缩管与机舱的连接、机舱与渐扩形排气管的连接均是密封的，风力换能机安装在机舱内，其传动装置、转动轴、引线从机舱内穿出，应加密封材料密封。
文档编号B60K16/00GK201635944SQ20102013063
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者赵幼仪 申请人:赵幼仪