專利名稱：氣壓差發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣壓差發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)動機(jī)是指將自然界的風(fēng)能轉(zhuǎn)變成有用的機(jī)械動力的機(jī)械，和把所述機(jī)械動力傳遞到使用點(diǎn)上，如傳遞給發(fā)電機(jī)的輸入端，使發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)動機(jī)是由支撐部件支撐的可轉(zhuǎn)動葉片構(gòu)成，該葉片能夠與風(fēng)向保持垂直，并利用風(fēng)力使葉片轉(zhuǎn)動。該種風(fēng)力發(fā)動機(jī)雖然結(jié)構(gòu)相對簡單，但其所傳遞的轉(zhuǎn)動力與葉片的大小成正比，并且葉片旋轉(zhuǎn)的頻率取決于風(fēng)速，所以，要想獲取足夠大的動力，葉片需要巨大的工作面積，同時相關(guān)附件也隨之增加，進(jìn)而造成其制作成本的提高。
中國專利1450263號公告的名稱為“立軸式多維風(fēng)力發(fā)動機(jī)”給出一種解決方案。該風(fēng)力發(fā)動機(jī)采用一個垂直于地面的轉(zhuǎn)動軸，在轉(zhuǎn)動軸的頂部且垂直轉(zhuǎn)動軸的方向安裝有2-6組風(fēng)葉，且每一片風(fēng)葉均由多個活動的葉片組成，以適應(yīng)各方向的風(fēng)。但，該種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)動機(jī)在變化頻率很大的情況下兩側(cè)的葉片所產(chǎn)生的動力容易相互抵消，使其輸出功率受到限制；同時，即便葉片能夠產(chǎn)生動力，其輸出功率也相對較小。
另外，中國專利1605749號公告的名稱為“一種豎軸風(fēng)力發(fā)動機(jī)風(fēng)葉結(jié)構(gòu)及穩(wěn)速裝置”給出另一種結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)動機(jī)，其風(fēng)葉采用大葉框和小葉框相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，多個小葉框安裝在大葉框上，并通過活動軸與大葉框連接；穩(wěn)速機(jī)構(gòu)安裝在每一小葉框與大葉框之間。其意是利用穩(wěn)速機(jī)構(gòu)來補(bǔ)償風(fēng)速的變化，并利用多層大葉框串接的結(jié)構(gòu)提高風(fēng)動效率和風(fēng)力發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。然而，作為風(fēng)葉式發(fā)動機(jī)本身利用風(fēng)的能量是有限的，并且其輸出功率也同樣取決于風(fēng)速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種氣壓差發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)利用風(fēng)在進(jìn)入其內(nèi)所產(chǎn)生的壓差作為動力源和增大工作面這兩種方式解決輸出功率小等問題。
本發(fā)明所提出的氣壓差發(fā)動機(jī)包括支撐部件，該支撐部件具有一個矩形腔或矩形框，在該矩形腔或矩形框的上部設(shè)置有上滑道，在其下部設(shè)置有與上滑道平行的下滑道；和風(fēng)動組件，該風(fēng)動組件包括分別安裝在矩形腔或矩形框上部和下部的并借助風(fēng)力能分別沿著上滑道和下滑道移動的上風(fēng)動件和下風(fēng)動件，以及安裝在出風(fēng)口端部的調(diào)壓組件。調(diào)壓組件可以使上風(fēng)動件和下風(fēng)動件形成兩種空腔，即封閉空腔和開放空腔，這兩種空腔間隔設(shè)置且隨著風(fēng)動組件的移動而交替地轉(zhuǎn)變，其中，風(fēng)可在開放空腔內(nèi)流動，流動的氣體對側(cè)臂而言能產(chǎn)生使其移動的且小于大氣壓的壓力，即負(fù)壓，而封閉空腔能使氣體逐漸聚集以在其內(nèi)產(chǎn)生大于大氣壓的壓力，對側(cè)臂而言能產(chǎn)生使其移動的正壓，但，作用在上風(fēng)動件和下風(fēng)動件的正壓與負(fù)壓的方向相同，所以，其作用力之和可以使上風(fēng)動件和下風(fēng)動件沿著平面移動，并且上風(fēng)動件和下風(fēng)動件在平移的過程中，調(diào)壓組件也隨著移動，以保證封閉空腔和開放空腔的側(cè)臂在交替轉(zhuǎn)變的過程中能產(chǎn)生同方向且連續(xù)交替的壓力。
所述上風(fēng)動件和下風(fēng)動件均分別包括一個板件和間隔預(yù)定距離地設(shè)置在該板件內(nèi)表面上的垂直工片，且使每一個上風(fēng)動件的垂直工片與其相鄰的下風(fēng)動件的垂直工片之間間隔有預(yù)定距離以形成開放空腔和封閉空腔。
所述調(diào)壓組件是由兩塊帶有與開放空腔或封閉空腔的形狀相同或相近似的通孔的平板件構(gòu)成。
所述支撐部件并與其上的上滑道相垂直的兩側(cè)分別安裝有一塊固定的封閉板。
所述支撐部件或風(fēng)動組件上還安裝用于控制調(diào)壓組件工作位置的助動單元，該助動單元包括安裝在風(fēng)動組件上的且可隨其移動的滑動組件和由該滑動組件控制的轉(zhuǎn)動組件，以及安裝在調(diào)壓組件上的連動組件，其中，所述滑動組件包括安裝在支撐部件上部的工字形支桿和設(shè)置在工字形支桿一個橫支桿上的滑動齒條，以及安裝在風(fēng)動組件的上表面的且分別間隔一定距離地設(shè)置在滑動齒條兩端的固定拔塊；轉(zhuǎn)動組件包括設(shè)置在工字形支桿豎支桿上的與所述滑動齒條相嚙合的主動齒輪和與直徑大于該主動齒輪且與其同軸的齒盤，以及安裝在工字形支桿另一個橫支桿上的且與齒盤相嚙合的從動齒輪，且使從動齒輪與固定在調(diào)壓組件上的齒條相嚙合；連動組件包括風(fēng)動連動組件和調(diào)壓連動組件，其中，風(fēng)動連動組件包括分別安裝在上風(fēng)動件和下風(fēng)動件上的軸向齒條和安裝在兩個軸向齒條之間的且分別與其相嚙合的聯(lián)動齒輪；而調(diào)壓連動組件包括分別安裝在兩個平板件一端的軸向齒條，在兩個軸向齒條之間安裝有與其相嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪。
本發(fā)明所提出的氣壓差發(fā)動機(jī)的風(fēng)動部分即上風(fēng)動件和下風(fēng)動件是由板件和安裝在板件上的垂直工片構(gòu)成，所以，該種發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)相對簡單，制作也非常方便；同時，因垂直工片和調(diào)組件組合后能形成開放空腔和封閉空腔，兩種空腔在風(fēng)的作用下能產(chǎn)生正負(fù)且同方向的壓力差，對于迎風(fēng)面積為76平方米，設(shè)置6個垂直工片，其長度為20米的發(fā)動機(jī)而言，如果封閉空腔能產(chǎn)生1.1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，開放空腔能產(chǎn)生0.7個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，這0.4個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓差作用在垂直工片上就能產(chǎn)生1.92×107N的壓力，所以，該種發(fā)動機(jī)在相對小的風(fēng)力作用下能產(chǎn)生非常大的動力；另外，助動單元采用的滑動組件和轉(zhuǎn)動組件可以使上風(fēng)動件和下風(fēng)動件，以及調(diào)壓組件實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，使風(fēng)動組件能往復(fù)地輸出機(jī)械動力。


附圖1是本發(fā)明所提出的氣壓差發(fā)動機(jī)一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1中風(fēng)動組件一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1和圖2，這兩個附圖給出本發(fā)明所提出的氣壓差發(fā)動機(jī)一個實(shí)施例的外觀整體結(jié)構(gòu)。該實(shí)施例給出的發(fā)動機(jī)包括支撐部件1、風(fēng)動組件、調(diào)壓組件4和助動單元這四個部分。
支撐部件1包括矩形框11，在該矩形框11的上部設(shè)置有上滑道12，其下部設(shè)置有與上滑道12平行的下滑道13，在矩形框11并與上滑道12或下滑道13相垂直的兩側(cè)分別安裝有一塊固定的封閉板14，而在下滑道13的外側(cè)設(shè)置有用于限定調(diào)壓組件4位置及移動軌跡的外滑道44。支撐部件1是用于限定風(fēng)動組件和調(diào)壓組件4，以及助動單元位置的部件，所以，矩形框11可以采用多種結(jié)構(gòu)，如采用矩形腔等多種結(jié)構(gòu)。
風(fēng)動組件包括上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3，其中，上風(fēng)動件2是由板件21和間隔預(yù)定距離地設(shè)置在該板件21內(nèi)表面的垂直工片22構(gòu)成，而下風(fēng)動件3也是由板件31和間隔預(yù)定距離地設(shè)置在該板件31內(nèi)表面上的垂直工片32構(gòu)成。當(dāng)上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3按照垂直工片22和32扣合在一起后能形成一個個直形空腔。上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3被分別安裝矩形框11上，且使上風(fēng)動件2能沿著上滑道12滑動，下風(fēng)動件3能沿著下滑道13滑動。
調(diào)壓組件4是由兩塊帶有通孔43的平板件41和42，以及外滑道44構(gòu)成，而外滑道44設(shè)置有兩條相鄰且平行的滑道，平板件41和平板件42被分別安裝在兩條外滑道44上。平板件41和42上設(shè)置的通孔43可以使上述的直形空腔形成開放空腔45，平板件41和42的實(shí)體部分可以使直形空腔形成封閉空腔46，但，隨著平板件41和42和移動，開放空腔45和封閉空腔46能相互轉(zhuǎn)換。在通常情況下，平板件41和平板件42的通孔43的軸向長度是實(shí)體部分的2倍。
助動單元是用于控制風(fēng)動組件和調(diào)壓組件4運(yùn)動規(guī)律或工作位置的部件，助動單元包括滑動組件5、轉(zhuǎn)動組件6和連動組件7。
滑動組件5具有一個工字形支桿，該工字形支桿的一個橫支桿51被固定在矩形框11上部的中部，另一個橫支桿52安裝在矩形框11上部的側(cè)部，在橫支桿51的中部區(qū)域安裝有由突環(huán)53限定的滑動齒條54，滑動組件5還包括安裝在上風(fēng)動件2的兩個凸塊23，且使滑動齒條54和兩個凸塊23基本在一條直線上。
轉(zhuǎn)動組件6包括設(shè)置在工字形支桿的豎支桿55上的與所述滑動齒條54相嚙合的主動齒輪61和與直徑大于該主動齒輪61且與其同軸的齒盤62，以及安裝在橫支桿52上的且與齒盤62相嚙合的從動齒輪63和安裝在平板件41內(nèi)側(cè)的齒條64，且使從動齒輪63與齒條64相嚙合。
連動組件7包括風(fēng)動連動組件和調(diào)壓連動組件，其中，風(fēng)動連動組件主要是用于使上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3實(shí)現(xiàn)連動的部件，它包括安裝在上風(fēng)動件2上的軸向齒條71和安裝在下風(fēng)動件3上的軸向齒條72，以及安裝在兩個軸向齒條71和72之間的且分別與其相嚙合的聯(lián)動齒輪73；而調(diào)壓連動組件主要是用于使平板件41和平板件42實(shí)現(xiàn)連動的部件，它包括安裝在平板件41一端的軸向齒條74和安裝在平板件42一端的軸向齒條75，以及安裝在兩個軸向齒條74和75之間的且與其相嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪76。
為了使該發(fā)動機(jī)能夠連續(xù)地工作，在支撐部件1的下方還安裝有能使支撐部件1按照風(fēng)向轉(zhuǎn)動的支柱(圖中沒有給出具體結(jié)構(gòu))。
發(fā)動機(jī)在工作時，自然風(fēng)從調(diào)壓組件4相對的方向進(jìn)入所述的開放空腔45和封閉空腔46內(nèi)，在外界風(fēng)的作用下，由于進(jìn)入開放空腔45內(nèi)的風(fēng)流速較快，對每一個垂直工片22和32的相應(yīng)面能產(chǎn)生小于大氣壓的壓力，使其向低壓區(qū)運(yùn)動，而進(jìn)入封閉空腔46內(nèi)的風(fēng)由于受到調(diào)壓組件4的堵截，對每一個垂直工片22和32的相應(yīng)面能產(chǎn)生大于大氣壓的壓力，同樣使其向低壓區(qū)移動。而垂直工片22和32的移動會直接帶動上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3移動，當(dāng)上風(fēng)動件2移動使其上的凸塊23其中的一個撞擊到滑動齒條54時，滑動齒條54會迅速隨凸塊23移動，從而通過調(diào)壓連動組件帶動平板件41和平板件42也隨之移動，而當(dāng)上風(fēng)動件2和下風(fēng)動件3運(yùn)動到各自的頂點(diǎn)時，平板件41和平板件42所封閉的直形空腔產(chǎn)生交替，使原來的開放空腔45變?yōu)榉忾]空腔46，而原來的封閉空腔46變?yōu)殚_放空腔45，從而使垂直工片22和32運(yùn)動方向迅速改變，以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。
權(quán)利要求
1.一種氣壓差發(fā)動機(jī)，其特征在于包括支撐部件，該支撐部件具有一個矩形腔或矩形框，在該矩形腔或矩形框的上部設(shè)置有上滑道，在其下部設(shè)置有與上滑道平行的下滑道；和風(fēng)動組件，該風(fēng)動組件包括分別安裝在矩形腔或矩形框上部和下部的并借助風(fēng)力能分別沿著上滑道和下滑道移動的上風(fēng)動件和下風(fēng)動件，以及安裝在出風(fēng)口端部的調(diào)壓組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述上風(fēng)動件和下風(fēng)動件均分別包括一個板件和間隔預(yù)定距離地設(shè)置在該板件內(nèi)表面上的垂直工片，且使每一個上風(fēng)動件的垂直工片與其相鄰的下風(fēng)動件的垂直工片之間間隔有預(yù)定距離以形成開放空腔和封閉空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述調(diào)壓組件是由兩塊帶有與開放空腔或封閉空腔的形狀相同或相近似的通孔的平板件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述支撐部件并與其上的上滑道相垂直的兩側(cè)分別安裝有一塊固定的封閉板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述支撐部件或風(fēng)動組件上還安裝用于控制調(diào)壓組件工作位置的助動單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述助動單元包括安裝在風(fēng)動組件上的且可隨其移動的滑動組件和由該滑動組件控制的轉(zhuǎn)動組件，以及安裝在調(diào)壓組件上的連動組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述滑動組件包括安裝在支撐部件上部的工字形支桿和設(shè)置在工字形支桿一個橫支桿上的滑動齒條，以及安裝在風(fēng)動組件的上表面的且分別間隔一定距離地設(shè)置在滑動齒條兩端的固定拔塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)動組件包括設(shè)置在工字形支桿豎支桿上的與所述滑動齒條相嚙合的主動齒輪和與直徑大于該主動齒輪且與其同軸的齒盤，以及安裝在工字形支桿另一個橫支桿上的且與齒盤相嚙合的從動齒輪，且使從動齒輪與固定在調(diào)壓組件上的齒條相嚙合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3或6所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述連動組件包括風(fēng)動連動組件和調(diào)壓連動組件，其中，風(fēng)動連動組件包括分別安裝在上風(fēng)動件和下風(fēng)動件上的軸向齒條和安裝在兩個軸向齒條之間的且分別與其相嚙合的聯(lián)動齒輪；而調(diào)壓連動組件包括分別安裝在兩個平板件一端的軸向齒條，在兩個軸向齒條之間安裝有與其相嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述支撐部件的下方還安裝有能使支撐部件按照風(fēng)向轉(zhuǎn)動的支柱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣壓差發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)包括支撐部件，該支撐部件具有一個矩形腔或矩形框，在該矩形腔或矩形框的上部設(shè)置有上滑道，在其下部設(shè)置有與上滑道平行的下滑道；和風(fēng)動組件，該風(fēng)動組件包括分別安裝在矩形腔或矩形框上部和下部的并借助風(fēng)力能分別沿著上滑道和下滑道移動的上風(fēng)動件和下風(fēng)動件，以及安裝在出風(fēng)口端部的調(diào)壓組件。風(fēng)動組件與調(diào)組件組合后能形成開放空腔和封閉空腔，兩種空腔在風(fēng)的作用下能產(chǎn)生正負(fù)且同方向的壓力差，從而使風(fēng)動組件能往復(fù)地輸出機(jī)械動力，且該種發(fā)動機(jī)在相對小的風(fēng)力作用下能產(chǎn)生非常大的轉(zhuǎn)動力。
文檔編號F03D11/00GK1916394SQ20061004753
公開日2007年2月21日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者初志江 申請人:初志江