专利名称：运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到在各种运输工具上安设一种可消减流体阻力并增加推力的装置，即在大气中运行的各种车辆、飞机、火箭、水中航行船舶、舰艇外壳上，安设皮带或叶片带风力机或水力机，并有些联接有发电机或泵。当运输载体运行时，接受流体阻力的皮带或叶片带循环转动，并带动发电机、泵工作，起消减阻力和推进作用。
自从车辆、飞行器、舰船发明以来，运行中就存在流体阻力问题，特别是加速度运行时阻力成倍增加。多年来相关科研人员，在减阻提速方面，取得了不少成果1、利用空气动力学原理和风洞试验手段，改进运输工具的外形和结构，将其载体制成锥形，锲形或流线型，但这些改进方法已达到相当极限。2、优化发动机设计以减少相对燃耗，或采用轻质高强度材料来达到节能和提速目的，但无助于消减流体力。3、后一种办法只有增大引擎功率和燃耗来提速，但这样会大幅度增加运输成本，造成更大的环境污染。
本发明的目的，是提供一种安设在运输工具载体外壳上消减流体阻力的风力机或水力机及发电机、泵的推进装置，当其运行时，与现有技术相比，在不增加发动机功率和燃耗条件下有助于下述问题的解决消减和转换流体阻力，使有提速、节能、环境保护效果。而且可增加载体外壳亮度，减少储油量，和减少发动机及传动系统重量。
实施方案本发明设计重视、高效、轻质、光亮、耐用，主要包括三种机型，1、皮带机(风力机和水力机)。2、叶片机(叶片风力机和水力机)。3、风轮发电机及螺旋浆。
一、皮带机1，其设计原理和结构类似于立轴式Ф型或H型风力发电机，但其轴横置设在皮带内，皮带呈长条矩形环状，皮带(16)内有多组由一根空心轴(9)上固定多个皮带轮的轮组，在接受流体阻力较小的皮带内，可安设大小一致的小皮带轮组(5)，在大功率皮带机内，一端设较大负载轮组(3)，另一端设大传动轮组(4)，皮带中段根据皮带机长度，设多组小传动轮组(5)，为增强轮对皮带的支承力，在轴中部轮，为较长空心筒形轮(35)。有时在负载轮组轴中心或两端，固定有齿轮(7)，(7)下载体(19)内设有发电机(6)，(6)的齿轮与上面齿轮啮合联接，大多数皮带轮圈外制有凹槽或凸缘以配合皮带上加厚的条带(28)，在皮带机四角设有机座(32)，可将其用连接件或胶粘剂固定在载体上(19)，机座上部设有轴承(10)，可将机内两端皮带轮空心轴杆插入轴承中，在轴承一侧设有皮带机调速制动装置(43)，并设有导线(14)、电刷(42)，以接受蓄电池给彩灯供电、在机座下部设有顶住皮带并上下调节的张紧轮(31)，在横向排列各轮组空心轴上，纵向安设多根串有轴承的纵轴(11)，其(10)可套在(9)上，组成皮带机内构架，在(11)上设有多只彩灯或灯管、发光二极管，及配套用的小油管(23)、导线(14)，当载体运行时能发出彩光，另在(11)上安设机油壶(39)，油泵(36)，可给(10)注油，在大型皮带机下，设有与皮带机大小相同的底板，为减轻整机质量最好制成底架(34)，在皮带轮下底架设纵向支板上，设支撑用小轮(22)，其轮轴设在该轮座(32)轴承上，将整台皮带机安设在预定的载体部位上，即镶嵌在运输载体外壳特制的相应凹陷处，形成平滑的整块，皮带风力机的纵剖面允许一定弧度，可安设在飞机翼及轿车顶盖表面上，皮带材质要求柔软，有一定弹性，但带上加厚的皮条(28)，要有相当抗拉力，避免松驰皮带要轻质大多半透明，耐磨、耐一定高温，可用氟塑料、玻璃纤维、碳纤维、如尼龙、麻、也可用不透明橡胶皮带外选择喷涂各种颜色漆后抛光。皮带外表面可选择以下设计制作一种方式1、皮带表面平整光洁。2、表面可增设能发光的鱼背形凸条或凸点(鱼形前头呈流线型，后尾部呈半球形)在凸点(33)内可设发光二极管。3、皮带较透明外皮镶嵌有透明反光的彩色晶粒如玻璃、宝石。4、皮带半透明外表胶粘有可透光的短彩色绒毛。5、如皮带用纤维加强的橡胶制造，外面胶粘有小彩灯和导线。皮带上加厚皮带条也可改为齿形带或链条带，皮带轮则改为齿轮或链条轮，相对而言皮带机比叶片机缺点较重，内部易粘污难清洗，但减流体阻力效率较高，外表美观。机座(32)轴承部分和内侧的轮中部向机内凸出，以减少皮带机总面积，在两(32)上端连接一条补空带。发电机侧设有变电屏、蓄电池。
二、叶片机(叶片风力机或水力机)2、其内部结构基本与皮带机相同，是由稀疏排列的叶片(3-200cm)，(17)安设在环状齿形带(18)或皮带(16)上，带内配备有空心轴(9)，(9)上固定串连有相同大小量的齿轮组及皮带轮组(5)，再设有2-3根纵向排列的空心轴(11)，(11)上串有相应的轴承(10)，套接在轴(9)上，组成叶片机内构架，在大型叶片机一端可设一轴2-3轮的负载轮组(3)，另一端设大传动轮组(4)，中部根据叶片机长度设多根小传动轮组(5)，当每轮组空心轴串有三只以上轮时，中间为长管形轮(35)，在(35)上要增加相应的齿形带或皮带。安设在小玻璃窗上小叶片机，可设同样大小的(1)轴两轮的皮带轮对，在叶片机四角各设一个机座(32)，机座上的轴承，套上两端轮轴(9)，组成叶片机。此机一般不设底架，叶片用透明材料制成空心的机翼形，也可用片材扭成一定冲角3度至10度，叶片弧形端迎风，叶片内设有发光灯丝或发光二极管，如果用于高速飞行器，也可用耐高温不透明材料，如不锈钢、铝、镁合金或金属陶瓷制造，在大面积载体叶片机下设底架(34)，可相互联接为大块机群、叶片材质一般要求透明有高强度，耐侯性好，有时耐高温，如氟塑料、碳纤维、钢化玻璃、或金属陶瓷，它可替代航天飞机上的防热瓦、因为活动旋转的叶片比载体外壳与空气摩擦阻力小，散热快的优点，由于叶片机比皮带机轻，透明度好，适合于玻璃窗外、航空航天器上使用，1、2两种机，也可制小面积0.05-0.5平方米微型机。在飞机、火箭前端也可制成锲形、上面镶嵌风力机及通风机。
三、风轮发电机及螺旋浆推进装置如图，可用在前端为锥形、流线型的火箭，飞机及某此车辆，舰船上的前端头，安设一套风轮发电机系统(23)，风轮叶片2-4片，叶片(17)制成能贴近端头距(8-30cm)，覆盖旋转，叶片断面为机翼形，风轮轴上齿轮活动联接机内发电机(6)齿轮当载体运行时，风轮吸收风阻旋转产生电力。再用电力带动后部电机螺旋浆(13)向后排斥流体产生推力。
在皮带机和叶片风力机中线上安设一舵板，连接发电机可组合成专用的皮带风力、叶片风力发电机或水力发电机(6)。
本装置与现行技术相比，有下述优点1、在相同能耗时可大幅度增加运输工具运程或运量；2、在相同速度时可按不同速度比例节约能源，减少环境污染；3、从安全考虑不少运输工具常限速运行，可以减少原发动机功率，及其传动系统重量和造价，包括携油量和油箱重量，增加安全性；4、风力机装有彩灯，可增加载体外壳亮度及美观。
图1轿车及风力机斜视图，在受风阻大的发动机罩设皮带风力机一部，在前风窗设叶片风力机(2)，机内有彩灯，机上用齿轮联接发电机(6)，或通风机(26)，及车架底板下，侧窗、门、顶盖上分别设两种风力机。
图2为皮带风力机或水力机斜视和部分剖视图。图3为皮带机(1)后部横截面图。图4叶片风力机或水力机透视图。图5叶片风力机及涡轮通风机斜视图。图6摩托车及风力机侧视图a，正视图b。图7客运飞机外壳前端设风轮发电机及螺旋浆，各叶片风力机侧视图，飞机前端设风轮发电机(12)，后端设电机螺旋浆(13)，其他机身表面用拼接组合的带有发电机叶片风力机(2)也可用皮带机(1)安设在外壳上，在飞机驾驶室外和客舱外窗玻璃上，竖直安设叶片风力机，最好将机身横截面制成多边形后安设风力机，更牢固，减阻效率更高。图8船舶上在水线下外面安设叶片水力(2)有时也可设皮带水力机(1)，都可带水泵或发电机，是由不同大小(2-40平方米)机联合后固定在船壳上，一般水力机内不设彩灯，在航速超过40KM/h时可考虑将水上安设风力机。选择一些水力机上带发电机，将电力输送给船后安设的电机螺旋浆。图9为电机涡轮通风机(26)。图10为离心通风机(25)。
将皮带风力机1和叶片风力机2安设在轿车(吉普、小巴、赛车)上，最好将其镶嵌在合适部位上，要求横截面基本水平，特制相应的凹陷处。为不影响车壳外观，以皮带风力机为主，如可安设在风阻大的前发动机罩及两侧门下，翼子板后行李箱盖和车架下底板上，一般采用表面光滑皮带，有时也可采用布有细小鱼背形凸点，或反光闪亮晶体或绒毛。皮带最好半透明，在长条环形皮带16内，前端设大传动轮组4，后端设负载轮组3，中间设多组小传动轮组5。皮带4角下各设一只张紧皮带用的小轮31，皮带机下设底架34。在底架上，各传动轮下设有支承用的小轮22，皮带内各轮组由2～3根串有轴承10的纵杆11套接在各轮组轴9上。在皮带机四角各安设一只机座32，机座上设轴承10，皮带机调速制动器40，将3、4组轴端插入32轴承中，组成皮带机1，可安设在预定部位上，其大小形状相配合，达到整体面平整，缝隙很小，一般用螺栓螺母固定在载体19上。如安设在发动机罩内后负载轮轴，中段设齿轮7，罩下发电机6上齿轮啮合联接，发电机侧设变电屏和蓄电池30，在轿车后横梁上安设有向后排风的通风机38，另外在皮带内纵杆11上设有润滑油瓶39，及导线14和彩灯29，可为皮带机照明，皮带两侧和中段有加厚的皮条28，可配合各轮上凹槽，皮带上的皮条28也可改为齿形带18，各皮带轮改为齿轮7。发动机罩上皮带机下安设底板可取代现行发动机罩。发电机总功率应大于该车最高行车速度发出的电力。叶片风力机2除叶片带外其结构部件基本与皮带机相同，叶片风力机2透明遮光少，质轻，适合安设有前风窗、门窗上，叶片多用透明材料制成中空的机翼形，尖端向后，叶片17两端有轴杆，按一定冲角(3°～10°)可固定在齿形带或皮带的加厚处上。叶片内也可安设彩灯，稀疏排列在齿形带或皮带组成的环形带内，安设有一般大小相同的3、4、5务轮组，其轮与带配合，可在风阻很大的前风窗叶片机下设负载轮3，3中设齿轮与下部发电机6齿轮啮合。轿车行驶时部分风力转换为电力，为减小风力机对司机视线遮挡，可用全透明材料制叶片机，如塑胶，钢化玻璃等。
权利要求
1.一种运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，包括皮带(16)、叶片带(17)、轴承(10)、皮带轮(5)、齿轮(7)、电灯(29)、机座(32)、风轮(23)、螺旋浆(13)、发电机(6)、通风机(26)，其特征在于由环形皮带(16)或环形叶片带(17)组成的受流带内设有负载轮组(3)、大传动轮组(4)及小传动轮组(5)，用串有轴承(10)的空心轴杆(11)套接在各轮空心轴(9)上，纵杆上设有电灯(29)、油壶(39)、在皮带机(1)或叶片机(2)下可设有底架或底板(34)，(34)上设有四角的张紧轮(31)、及多只传动轮(22)，有时在负载轮设齿轮(7)，(7)下载体(19)上设发电机(6)，或通风机(26)，(6)和(26)上齿轮与负载轮上齿轮啮合联接，在皮带机(1)、叶片机(2)、四角设机座(32)，其上部设轴承，套接四角轮轴(9)组成皮带机或叶片机，皮带一般为半透明，表面平整光滑，内设有彩灯(29)，叶片多用透明材料呈空心机翼形，片内可设有发光电灯(29)；风轮发电机(23)及电机螺旋浆(13)，分别安设在运输工具载体前端和后端。
2.根据权利要求1所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于皮带风力机或水力机(1)，皮带两侧或中部有加厚的皮条(28)，可配合接触皮带轮上的凹槽，有时皮带轮可改为齿轮(7)，加厚皮条改为齿形带(18)，皮带机内纵杆(11)上设有彩灯(29)，机油壶(39)，导线(14)、油管(15)，在机座(32)上的轴承(10)侧设电刷(42)、制动器(43)、机座下设张紧轮(31)、在机架上安设有支承用的小轮(22)、(22)轮外圈平滑，其轮座(32)上设轴承(10)，大功率的皮带机负载轮上设齿轮(7)，与载体上发电机或通风机齿轮啮合联接。
3.根据权利要求1所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于叶片风力机或水力机(2)，由稀疏排列的叶片(17)，安设在环形齿形带或皮带上，带内设有相应的一轴多轮的齿轮组或皮带轮组，如负载轮组(3)、大传动轮组(4)及小传动轮组(5)，在叶片带下设机架(34)，上设小支承小轮(22)，及叶片机四角设机座(32)，(32)侧设可上下调节的张紧轮(31)，在各轮组空心轴(9)上用两根以上串连有轴承的空心纵杆(11)套接起来，在四角机座(32)上设有轴承、制动器(43)、电刷(42)，该机座和轴部分与相邻的轮中心向机内凸起。大功率叶片机下可用齿轮与载体(19)上发电机(6)齿轮啮合联接。
4.根据权利要求1所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于在圆锥形载体的前端可安设相应形状的风轮发电机(12)，载体后部安设电机螺旋浆(13)。
5.根据权利要求1或2所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于材质柔软的皮带(16)，设计可选择以下一种方式。1皮带半透明，表面平整光洁；2、表面镶嵌有鱼背形凸条或凸点(33)；3、皮带较透明外表镶嵌有要反光的彩色晶粒；4、外表较透明外表胶粘有可反光的彩色绒毛；5、皮带用纤维增强的黑色橡胶制成外加油漆抛光，镶嵌有彩灯和导线。
6.根据权利要求1或2所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置其特征在于大功率的皮带风力机或水力机，用齿轮联接的功率更大的发电机及一侧的变电屏，蓄电池，安设在运输载体流体阻力大部位上。运输工具载体横截面制成多边形后安设风力机。
7.根据权利要求1或3所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于叶片风力机(2)多安设在运输工具玻璃窗外，也可安设在飞行器外壳上，小型叶片机上使用皮带和皮带轮时，飞行器前端也可制成锲形、上面镶嵌风力机及通风机。
8.根据权利要求1或3所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于叶片(17)一般用透明、高强度、耐磨、耐相应高温材料玻璃纤维、钢化玻璃，或金属陶瓷制成。
9.根据权利要求1或3所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于叶片机(2)、负载轮下联接的发电机总功率应大于风力机最高功率，其发出电力经配电屏接通蓄电池、电机、泵、照明灯、空调机、制冷器。
10.根据权利要求1或3所述的运输工具外壳上消减流体阻力及助推装置，其特征在于皮带机(1)、叶片机(2)与发电机(6)、通风机(26)及载体之间联接，一般可用螺栓、螺母、垫圈进行，也可用电焊、或胶粘剂胶合。
全文摘要
本发明是一种运输工具外壳上消减流体阻力及推进装置。是在运输工具外壳上,安设风力机或水力机,其机中负载轮、大小传动轮、外套有接受风或水流的受流带,负载轮用齿轮联接发电机或泵。当载体运行时,皮带或叶片带接受流体循环转动,可消减流体阻力,有时带动气泵或水泵向后喷射流体产生推力。本装置可安设在大气中运行的各种车辆、航空航天器、水中航行的舰船上,它比现行技术在相同能耗时大幅度提速、或增加运程运量,或在同速时减少环境污染,其结构简易,实施周期短。
文档编号B60K8/00GK1262190SQ0011401
公开日2000年8月9日 申请日期2000年1月12日 优先权日2000年1月12日
发明者吴晨钟 申请人:吴晨钟