專利名稱：流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單向透風(fēng)門及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，還沒(méi)有對(duì)單向透風(fēng)門的高效應(yīng)用方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供單向透風(fēng)門及其應(yīng)用方式，把該單向透風(fēng)門應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā) 電、或其他流體發(fā)電中、或把該單向透風(fēng)門應(yīng)用在飛行器的翼面上使其成為飛行器的翼面 的一部分，以上應(yīng)用均可分別獲得巨大的效率的提高。本發(fā)明所指的單向透風(fēng)門，其所處理 的對(duì)象并不局限于風(fēng)而可以是水或其他流體。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在風(fēng)力發(fā)電、或水力發(fā)電中的發(fā)電輪機(jī)的槳葉上或者飛行器的翼面上安裝有一個(gè) 或一個(gè)以上的流體的單向透過(guò)門，或者所述槳葉或所述翼面本身即為一個(gè)或一個(gè)以上的流 體的單向透過(guò)門且通過(guò)所述門的支架連接而成；所述流體的單向透過(guò)門是其門體的開(kāi)合或門體在垂直于流體方向的平面上的投 影面積大小由所述流體對(duì)所述門的所施力的方向所控制并通過(guò)設(shè)于所述門上的阻擋運(yùn)動(dòng) 的裝置實(shí)現(xiàn)該控制；當(dāng)所述門整體以某特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)樗?需的力的方向時(shí)，即在所述發(fā)電輪機(jī)槳葉上的所述門正處于所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)?流旋轉(zhuǎn)側(cè)時(shí)，或在所述翼面上的所述門正處于往下方運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)，此時(shí)所述門體處于閉 合狀態(tài)，即所述流體帶動(dòng)所述門體運(yùn)動(dòng)至所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置并被所述裝置阻擋和壓迫而 后使所述門的門體不能相對(duì)所述支架自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，所述門體帶動(dòng)所述裝置及所述門的 支架一起運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述門整體以另一特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)?不需的力的方向時(shí)，即在所述發(fā)電輪機(jī)的槳葉上的所述門正處于逆風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或逆水流旋轉(zhuǎn) 側(cè)時(shí)，或在所述翼面上的所述門正處于往上方運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)，此時(shí)所述門體處于打開(kāi)狀態(tài)， 即所述流體始終帶動(dòng)所述門體運(yùn)動(dòng)至其所能達(dá)到的所述投影面積最小的位置而不被所述 阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置阻擋。所述門體是指所述門中占主要面積的平面或曲面部件，比如一般意義的門板等； 所述門其余部件稱為支架，支架包含所述門的門樞或鉸接機(jī)構(gòu)。流體的單向透過(guò)門是否有門框并不影響其功能的實(shí)現(xiàn)，因此作為優(yōu)選方案所述門 可以沒(méi)有門框，此時(shí)，顯然所述支架的門樞或鉸接機(jī)構(gòu)或支架中其他在所述門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間 中設(shè)立的任意形狀的突起物或障礙物均能實(shí)現(xiàn)上述功能；同理，若所述門樞或鉸接機(jī)構(gòu)是 半活動(dòng)的，其實(shí)質(zhì)上也為在門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中設(shè)立障礙物的其中一種情形，而此時(shí)所述障礙 物即位于所述門樞或鉸接機(jī)構(gòu)上，此時(shí)作為優(yōu)選方案所述門可以只含半活動(dòng)的門樞或鉸接 機(jī)構(gòu)和所述門體。
所述門體可以是呈流線型的曲面，例如風(fēng)杯。風(fēng)杯是指呈杯狀、盤狀或碗狀的曲面 體。所述順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)是指所述風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)中，槳葉運(yùn)動(dòng)方向與風(fēng) 或水流方向一致的一側(cè)；例如，若所述輪機(jī)槳葉為風(fēng)杯或其他曲面或折面時(shí)，順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或 順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)即為風(fēng)杯或其他曲面或折面中的凹面或內(nèi)陷面成為迎風(fēng)面或迎水流面時(shí)輪 機(jī)的該側(cè)。在風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)中，與所述順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)相對(duì)的另一側(cè)即為逆 風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或逆水流旋轉(zhuǎn)側(cè)；例如，上述風(fēng)杯或其他曲面或折面中的凸面?zhèn)瘸蔀橛L(fēng)面或迎 水流面時(shí)輪機(jī)的該側(cè)。由上述可見(jiàn)，所述門體處于閉合狀態(tài)時(shí)，流體被與打開(kāi)狀態(tài)相比面積較大的門體 阻擋，從而流體對(duì)所述門產(chǎn)生與打開(kāi)狀態(tài)相比較大的力的作用；當(dāng)所述門體處于打開(kāi)狀態(tài) 時(shí)，可看作流體從門體漏走，此時(shí)只有與閉合狀態(tài)相比較小量的流體被門體阻擋，因而流體 對(duì)所述門產(chǎn)生與閉合狀態(tài)相比較小的力的作用。所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置是在所述門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中設(shè)立障礙物，所述門體只能在所述 障礙物的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。若要調(diào)整所述門的透風(fēng)方向或透水流方向則可通過(guò)改變所述障礙物的位置實(shí)現(xiàn)。作為一種優(yōu)選方案，所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置是在門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中的在所述支架或門 框中的一條杠。所述杠是長(zhǎng)條形物。相應(yīng)地，此時(shí)若要調(diào)整所述門的透風(fēng)方向或透水流方 向則可通過(guò)改變所述杠的位置實(shí)現(xiàn)。本文中所述的門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間一般是指所述的門體相對(duì) 于與其相接的所述支架的轉(zhuǎn)動(dòng)的空間。本文中所述門體與所述支架的關(guān)系一般是同屬一片 發(fā)電輪機(jī)的槳葉上的所述門體與所述支架的關(guān)系。例如，該流體的單向透過(guò)門的一種應(yīng)用是阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)帶流體 的單向透過(guò)門，即在阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)的各個(gè)槳葉片上設(shè)立一個(gè)或多于一個(gè)的 所述流體的單向透過(guò)門，或者，阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)的每個(gè)葉片均由一個(gè)或多于 一個(gè)的所述流體的單向透過(guò)門組成；所述阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)是指，當(dāng)其被置于 流體力場(chǎng)時(shí)，利用因其葉片形狀特性而使其軸心兩側(cè)所受風(fēng)力或流體力量的不平衡所產(chǎn)生 的力矩而使其葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)。上述水輪機(jī)和上述風(fēng)輪機(jī)的原理本質(zhì)上是一致 的，作用于風(fēng)輪機(jī)的流體是氣體，而作用于水輪機(jī)的流體是水或其他液體。所述葉片形狀特 性一般是指其在發(fā)電輪機(jī)兩側(cè)的非軸對(duì)稱性，因而產(chǎn)生非對(duì)稱力或力矩，例如常用的以輪 機(jī)轉(zhuǎn)軸為中心的中心對(duì)稱S型葉片等。舉例來(lái)說(shuō)，在阻力型風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，那些轉(zhuǎn)至與 風(fēng)向順向旋轉(zhuǎn)位置的葉片上的流體的單向透過(guò)門在風(fēng)力作用下均閉合，從而為獲得較大的 空氣動(dòng)力使風(fēng)輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，相反，轉(zhuǎn)至與風(fēng)向逆向旋轉(zhuǎn)位置的葉片上的流體的單向透過(guò) 門在風(fēng)力作用下均打開(kāi)，風(fēng)從所述門中通過(guò)從而使風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所受阻力大幅減少。帶 流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng)輪機(jī)不但效率高且因軸心受力小不易損壞。例如，該流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用的一種方案是阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)的槳 葉鏤空或部分鏤空成一個(gè)支架或有多個(gè)網(wǎng)孔的支架，一個(gè)或一個(gè)以上流體的單向透過(guò)門的 轉(zhuǎn)軸或鉸接機(jī)構(gòu)位于所述支架上且其門體均位于所述支架的一側(cè)，該所述一側(cè)是當(dāng)所在槳 葉在所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)時(shí)其是所述支架迎風(fēng)或迎水流的一側(cè)，所述門 體能在該所述一側(cè)相對(duì)所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)，所述門體被所述支架所阻擋而不能轉(zhuǎn)至所述支架的 另一側(cè)，當(dāng)所述門體均緊貼所述支架時(shí)且有同一槳葉上有多個(gè)所述門體時(shí)，同一槳葉上的所述門體從整體上連成一片組成所述槳葉的特定幾何形狀。又如，該流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用的一種方案是阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)的轉(zhuǎn) 軸與其風(fēng)杯槳葉之間通過(guò)半活動(dòng)的鉸接機(jī)構(gòu)相連接；定義第一種情況為當(dāng)任一所述風(fēng)杯槳 葉處于所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)時(shí)該風(fēng)杯槳葉的情況，第二種情況為當(dāng)任一 所述風(fēng)杯槳葉處于所述輪機(jī)的逆風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或逆水流旋轉(zhuǎn)側(cè)時(shí)該風(fēng)杯槳葉的情況；定義所述 風(fēng)杯槳葉開(kāi)口邊沿的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的端點(diǎn)與靠近轉(zhuǎn)軸的端點(diǎn)所連的直線段為第一段直線段，所 述鉸接機(jī)構(gòu)與所述風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸的中心點(diǎn)所連的直線段為第二段直線段；所述第一種情況 中的所述第一段直線段與所述第二段直線段之間的夾角小于所述第二種情況中的所述第 一段直線段與所述第二段直線段之間的夾角；第一種情況時(shí)，所述風(fēng)杯槳葉被流體帶動(dòng)并 使所述鉸接機(jī)構(gòu)到達(dá)活動(dòng)極限處，所述風(fēng)杯的開(kāi)口側(cè)或內(nèi)凹側(cè)迎風(fēng)或迎水流；第二種情況 時(shí)，所述風(fēng)杯槳葉被流體帶動(dòng)并使所述鉸接機(jī)構(gòu)離開(kāi)活動(dòng)極限處，所述風(fēng)杯槳葉隨流體擺 動(dòng)，此時(shí)，所述風(fēng)杯的開(kāi)口側(cè)或內(nèi)凹側(cè)背風(fēng)或背向水流。所述半活動(dòng)的鉸接機(jī)構(gòu)可以是指鉸接機(jī)構(gòu)上帶有在所述門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中的固定 于所述鉸接機(jī)構(gòu)的障礙物，比如鉸接機(jī)構(gòu)帶有長(zhǎng)杠條或其它突出物。所述輪機(jī)是指所述風(fēng) 輪機(jī)或水輪機(jī)。所述阻力型水輪機(jī)的所述風(fēng)杯或風(fēng)杯槳葉為與風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)杯形狀一致的 發(fā)電輪機(jī)槳葉，即杯狀、碗狀或盤狀的物體，其所迎的流體為水流或其他液體。所述風(fēng)杯并 不排斥其它能實(shí)現(xiàn)風(fēng)杯功能的，即其兩側(cè)面的流體阻力特性顯著不一致的曲面。所述直線 段可隨意平移或延長(zhǎng)。所述風(fēng)杯槳葉的所述端點(diǎn)一般可理解為在所述阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪 機(jī)的俯視圖中的風(fēng)杯槳葉輪廓曲線的不可導(dǎo)點(diǎn)處的點(diǎn)。本發(fā)明提出空中飄浮法風(fēng)力發(fā)電方法把帶所述流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng)輪 機(jī)或水輪機(jī)通過(guò)以下方式應(yīng)用于空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電或水中漂浮懸浮式水力發(fā)電，即一、 若為空中風(fēng)力發(fā)電的情況時(shí)，把帶所述流體的單向透過(guò)門的所述阻力型風(fēng)輪機(jī)與飛行器或 浮空器相系，若有多于一個(gè)的所述阻力型風(fēng)輪機(jī)則所述阻力型風(fēng)輪機(jī)間可以繩纜相聯(lián)系起 來(lái)，通過(guò)所述飛行器或浮空器使所述風(fēng)輪機(jī)飄浮或飛于空中，所述風(fēng)輪機(jī)飄浮或飛于空中 并在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電；二、若為水力發(fā)電的情況時(shí)，把帶所述流體的單向透過(guò)門的所 述阻力型水輪機(jī)與水中或水面的漂浮物或懸浮物相系，若有多于一個(gè)的所述阻力型水輪機(jī) 則所述阻力型水輪機(jī)間可以繩纜相聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)所述飛行器或浮空器使所述風(fēng)輪機(jī)漂浮 或懸浮于水中，所述水輪機(jī)漂浮或懸浮于水中并在水流力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電。若為空中風(fēng)力發(fā)電的情況時(shí)，所述風(fēng)輪機(jī)或多個(gè)相系的風(fēng)輪機(jī)的一端可栓或系在 地面上或水面物體上或另一飛行器或浮空器上或不栓在任何物體上；多個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)間 可有多個(gè)飛行器或浮空器；各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)或各自發(fā)電，或把各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 動(dòng)能經(jīng)過(guò)傳輸動(dòng)能的方式傳輸集中至某處再由該處的發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述傳輸動(dòng)能的方式可 以是各個(gè)所述風(fēng)輪機(jī)設(shè)立轉(zhuǎn)向輪，所述風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)閉合長(zhǎng)鏈 運(yùn)動(dòng)，由所述長(zhǎng)鏈逐級(jí)傳送動(dòng)能并最終集于某處發(fā)電。若為水力發(fā)電的情況時(shí)，所述水輪機(jī)或多個(gè)相系的水輪機(jī)的一端可栓在水底或另 一漂浮物或懸浮物上或不栓在任何物體上；多個(gè)阻力型風(fēng)水機(jī)間可有多個(gè)漂浮物或懸浮 物；各個(gè)阻力型水輪機(jī)或各自發(fā)電，或把各個(gè)阻力型水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能經(jīng)過(guò)傳輸動(dòng)能的方 式傳輸集中至某處再由該處的發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述傳輸動(dòng)能的方式可以是各個(gè)所述水輪機(jī)設(shè) 立轉(zhuǎn)向輪，所述水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)閉合長(zhǎng)鏈運(yùn)動(dòng)，由所述長(zhǎng)鏈逐級(jí)傳送動(dòng)能并最終集于某處發(fā)電。所述風(fēng)輪機(jī)或所述水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)軸垂直。所述逐級(jí)傳送動(dòng)能是指兩 個(gè)直接相系的所述風(fēng)輪機(jī)之間的動(dòng)能傳送。所述風(fēng)輪機(jī)與飛行器或浮空器的相系方式可以 是所述風(fēng)輪機(jī)與飛行器或浮空器本身融合為一體的設(shè)計(jì)，比如飛行器或浮空器載有所述風(fēng) 輪機(jī)的相系方式，水輪機(jī)與漂浮物或懸浮物的情況也與此一致。所述飛行器或浮空器可以 是氣球、飛機(jī)、飛艇等。所述漂浮物或懸浮物可以是浮球、船、潛艇等。各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)或 水輪機(jī)傳輸動(dòng)能集中發(fā)電的方式減輕了其整體重量。由于帶流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng) 輪機(jī)或水輪機(jī)軸心受力非常小因而可以使空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電或水中漂浮懸浮式水力發(fā) 電具備很好的可行性，設(shè)備不易受損，穩(wěn)定性良好。上述方法應(yīng)用于水中時(shí)，不但可利用淺 層洋流發(fā)電，還可利用深海洋流發(fā)電。此外，所述風(fēng)輪機(jī)的槳葉上可以安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置，比如太陽(yáng)能電池板或涂有 太陽(yáng)能發(fā)電涂料的層或其他太陽(yáng)能的發(fā)電裝置，從而使其兼具利用太陽(yáng)能的功能。所述風(fēng)輪機(jī)中的部件可由充氣材料制成，比如充氣門體或充氣支架，從而使其重 量大大降低。把該單向透風(fēng)門應(yīng)用在飛行器的翼面設(shè)計(jì)上使其成為飛行器的翼面的一部分。例如，把所述流體的單向透過(guò)門作為撲翼飛機(jī)翼面的一部分，或把一個(gè)或多于一 個(gè)的流體的單向透過(guò)門構(gòu)成撲翼飛機(jī)翼面。當(dāng)所述翼面上有多個(gè)所述所述流體的單向透 過(guò)門時(shí)，所述門同通過(guò)其支架與翼面其它部位相連并在所述門均閉合時(shí)構(gòu)成翼面的特定形 狀。此處翼面與翼體意義一致。當(dāng)撲翼飛機(jī)翼面向下擺動(dòng)時(shí)，翼面的流體的單向透過(guò)門閉 合，產(chǎn)生較大升力；當(dāng)撲翼飛機(jī)翼面向上擺動(dòng)時(shí)，翼面的流體的單向透過(guò)門開(kāi)啟，產(chǎn)生較小 的阻力。本發(fā)明的有益效果是，把該流體的單向透過(guò)門應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、或其 他流體發(fā)電中、或把所述流體的單向透過(guò)門應(yīng)用在飛行器的翼面上使其成為飛行器的翼面 的一部分，以上應(yīng)用均可分別獲得巨大的效率的提高，并可實(shí)現(xiàn)空中風(fēng)力發(fā)電、洋流發(fā)電尤 其是深海洋流發(fā)電、撲翼飛機(jī)等，或使上述事物與已有方案相比產(chǎn)生較大的現(xiàn)實(shí)性、可行 性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一種流體的單向透過(guò)門的立體示意圖。圖2是本發(fā)明的帶流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng)輪機(jī)或帶流體的單向透過(guò)門的 阻力型水輪機(jī)的垂直于其轉(zhuǎn)軸的平面截面示意圖。圖3是本發(fā)明的空中飄浮法風(fēng)力發(fā)電方法或水中漂浮懸浮法水力發(fā)電方法的示 意圖。圖4是本發(fā)明的把該流體的單向透過(guò)門應(yīng)用在在飛行器的翼面設(shè)計(jì)上使其成為 飛行器的翼面的一部分的翼面的簡(jiǎn)略示意圖。圖中1.流體的單向透過(guò)門，2.流體的單向透過(guò)門的門體或門板，3.流體的單向透 過(guò)門的支架或門框或其阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置，4.流體(如風(fēng)或水流)，5.帶流體的單向透過(guò)門的 阻力型風(fēng)輪機(jī)或帶流體的單向透過(guò)門的阻力型水輪機(jī)，6.飛行器或漂浮物或懸浮物，7.繩纜或其他相系物，8.長(zhǎng)鏈，9.風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)的槳葉片，10.翼面。
具體實(shí)施例方式在圖1中所示的實(shí)施例中，流體的單向透過(guò)門⑴是其門體(2)的開(kāi)合或門體(2) 在垂直于流體(4)方向的平面上的投影面積大小由所述流體(4)對(duì)所述門(1)的所施力的 方向所控制并通過(guò)設(shè)于所述門(1)上的阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置(3)實(shí)現(xiàn)該控制；當(dāng)所述門(1)整 體以某特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體(4)對(duì)所述門(1)的所施力的方向?yàn)樗璧牧r(shí)，所 述門體( 處于閉合狀態(tài)，即所述流體(4)帶動(dòng)所述門體( 運(yùn)動(dòng)至所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置 (3)并被所述裝置(3)阻擋和壓迫而后使所述門(1)的門體( 不能相對(duì)所述支架(3)自 由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，所述門體( 帶動(dòng)所述裝置及所述門的支架一起運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述門(1)整體以 另一特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體(4)對(duì)所述門(1)的所施力的方向?yàn)椴恍璧牧r(shí)，所述 門體( 處于打開(kāi)狀態(tài)，即所述流體(4)始終帶動(dòng)所述門體( 運(yùn)動(dòng)至其所能達(dá)到的所述 投影面積最小的位置而不被所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置(3)阻擋。在圖2中所示的實(shí)施例中，把流體的單向透過(guò)門(1)應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電或水力發(fā)電 中，本發(fā)明提出流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng)輪機(jī)(5)，即在阻力型風(fēng)輪機(jī)的各個(gè)槳葉片 (9)上設(shè)立一個(gè)或多個(gè)流體的單向透過(guò)門(1)，或者，阻力型風(fēng)輪機(jī)的每個(gè)葉片(9)均由一 個(gè)或多個(gè)流體的單向透過(guò)門(1)組成，上述阻力型風(fēng)輪機(jī)是指利用因其葉片形狀特性而使 其軸心兩側(cè)所受風(fēng)力或流體力量的不平衡所產(chǎn)生的力矩而使其葉片(9)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪機(jī)。把 流體的單向透過(guò)門(1)應(yīng)用在水力發(fā)電或其他流體發(fā)電中，在阻力型水輪機(jī)的各個(gè)槳葉片 (9)上設(shè)立一個(gè)或多個(gè)流體的單向透過(guò)門(1)，或者，阻力型水輪機(jī)的每個(gè)葉片(9)均由一 個(gè)或多個(gè)流體的單向透過(guò)門(1)組成，上述阻力型水輪機(jī)是指利用因其葉片形狀特性而使 其軸心兩側(cè)所受水流體力量的不平衡所產(chǎn)生的力矩而使其葉片(9)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪機(jī)。在圖3中所示的實(shí)施例中，把該流體的單向透過(guò)門(1)應(yīng)用在空中飄浮法風(fēng)力發(fā) 電方法或水中漂浮懸浮法水力發(fā)電方法，把多個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)(5)以繩纜(7)或其他方式 聯(lián)系起來(lái)，并使其一端系飛行器(6)，例如氣球、飛機(jī)、飛艇(也可以只有一個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī) 并使其一端系飛行器)，使其主體能飄浮或飛于空中，而另一端可以栓在地面上或水面物體 上或另一飛行器(6)上或不栓在其他物體上，多個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)(5)間也可以有多個(gè)飛行 器(6)，多個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)也可以是采取其與飛行器(6)本身融合為一體的設(shè)計(jì)方式，各個(gè) 阻力型風(fēng)輪機(jī)(5)既可以采用各自發(fā)電的設(shè)計(jì)方式，也可以設(shè)計(jì)為各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)(5) 并不都設(shè)立各自的發(fā)電機(jī)而是把由風(fēng)(4)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能經(jīng)過(guò)傳輸集中至某處再由發(fā)電 機(jī)發(fā)電，從而減輕其重量，傳輸動(dòng)能的方式可以采用如下所舉的例子，即各個(gè)風(fēng)輪機(jī)(5)設(shè) 立轉(zhuǎn)向輪，并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)長(zhǎng)鏈(8)，由長(zhǎng)鏈(8)逐級(jí)傳送動(dòng)能并最終集于一處發(fā)電，也 可以是采用其他方式傳輸動(dòng)能。把帶流體的單向透過(guò)門(1)的阻力型風(fēng)輪機(jī)( 作為上述 的空中風(fēng)力發(fā)電方法的風(fēng)輪機(jī)。水中漂浮懸浮法水力發(fā)電方法把多個(gè)阻力型水輪機(jī)(5) 以繩纜(7)或其他方式聯(lián)系起來(lái)，并使其一端系漂浮物或懸浮物(6)，例如浮球、船、潛艇 (也可以只有一個(gè)阻力型水輪機(jī)并使其一端系漂浮物或懸浮物)，使其主體能漂浮或懸浮 于水中，而另一端可以栓在水底或另一漂浮物或懸浮物(6)上或不栓在其他物體上，多個(gè) 阻力型水輪機(jī)(5)間也可以有多個(gè)漂浮物或懸浮物(6)，多個(gè)阻力型水輪機(jī)(5)也可以是采 取其與漂浮物或懸浮物(6)本身融合為一體的設(shè)計(jì)方式，各個(gè)阻力型水輪機(jī)(5)既可以采用各自發(fā)電的設(shè)計(jì)方式，也可以設(shè)計(jì)為各個(gè)阻力型水輪機(jī)(5)并不都設(shè)立各自的發(fā)電機(jī)而 把由水流(4)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能經(jīng)過(guò)傳輸集中至某處再由發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而減輕其重量，傳 輸動(dòng)能的方式可以采用如下所舉的例子，即各個(gè)水輪機(jī)設(shè)立轉(zhuǎn)向輪，并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)長(zhǎng) 鏈(8)，由長(zhǎng)鏈(8)逐級(jí)傳送動(dòng)能并最終集于一處發(fā)電，也可以是采用其他方式傳輸動(dòng)能， 可以把帶流體的單向透過(guò)門(1)的阻力型水輪機(jī)應(yīng)用于上述的水中漂浮懸浮法水力發(fā)電 方法。 在圖4中所示的實(shí)施例中，把流體的單向透過(guò)門(1)應(yīng)用在飛行器的翼面(10)設(shè) 計(jì)上使其成為飛行器的翼面(10)的一部分。當(dāng)風(fēng)(4)產(chǎn)生那些不利于飛行的下降力或阻 力時(shí)，流體的單向透過(guò)門(1)打開(kāi)讓風(fēng)(4)通過(guò)翼面(10)的流體的單向透過(guò)門(1)，當(dāng)需要 翼面(10)產(chǎn)生較大力量時(shí)流體的單向透過(guò)門(1)閉合。
權(quán)利要求
1.一種流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是在風(fēng)力發(fā)電、或水力發(fā)電中的發(fā)電輪機(jī)的槳葉上或者飛行器的翼面上安裝有一個(gè)或一 個(gè)以上的流體的單向透過(guò)門，或者所述槳葉或所述翼面本身即為一個(gè)或一個(gè)以上的流體的 單向透過(guò)門且通過(guò)所述門的支架連接而成；所述流體的單向透過(guò)門是其門體的開(kāi)合或門體在垂直于流體方向的平面上的投影面 積大小由所述流體對(duì)所述門的所施力的方向所控制并通過(guò)設(shè)于所述門上的阻擋運(yùn)動(dòng)的裝 置實(shí)現(xiàn)該控制；當(dāng)所述門整體以某特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)樗璧?力的方向時(shí)，即在所述發(fā)電輪機(jī)槳葉上的所述門正處于所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍?轉(zhuǎn)側(cè)時(shí)，或在所述翼面上的所述門正處于往下方運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)，此時(shí)所述門體處于閉合狀 態(tài)，即所述流體帶動(dòng)所述門體運(yùn)動(dòng)至所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝置并被所述裝置阻擋和壓迫而后使 所述門的門體不能相對(duì)所述支架自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，所述門體帶動(dòng)所述裝置及所述門的支架 一起運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述門整體以另一特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)椴恍?的力的方向時(shí)，即在所述發(fā)電輪機(jī)的槳葉上的所述門正處于逆風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或逆水流旋轉(zhuǎn)側(cè) 時(shí)，或在所述翼面上的所述門正處于往上方運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)，此時(shí)所述門體處于打開(kāi)狀態(tài)，即 所述流體始終帶動(dòng)所述門體運(yùn)動(dòng)至其所能達(dá)到的所述投影面積最小的位置而不被所述阻 擋運(yùn)動(dòng)的裝置阻擋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝 置是在所述門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中設(shè)立障礙物，所述門體只能在所述障礙物的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)；若要調(diào) 整所述門的透風(fēng)方向或透水流方向則可通過(guò)改變所述障礙物的位置實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是所述阻擋運(yùn)動(dòng)的裝 置是在門體轉(zhuǎn)動(dòng)空間中的在所述支架或門框中的一條杠；若要調(diào)整所述門的透風(fēng)方向或透 水流方向則可通過(guò)改變所述杠的位置實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻 力型水輪機(jī)帶流體的單向透過(guò)門，即在阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)的各個(gè)槳葉片上設(shè)立 一個(gè)或多于一個(gè)的所述流體的單向透過(guò)門，或者，阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī)的每個(gè)葉 片均由一個(gè)或多于一個(gè)的所述流體的單向透過(guò)門組成；所述阻力型風(fēng)輪機(jī)或阻力型水輪機(jī) 是指，當(dāng)其被置于流體力場(chǎng)時(shí)，利用因其葉片形狀特性而使其軸心兩側(cè)所受風(fēng)力或流體力 量的不平衡所產(chǎn)生的力矩而使其葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)。
5.一種流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)的槳葉鏤空或 部分鏤空成一個(gè)支架或有多個(gè)網(wǎng)孔的支架，一個(gè)或一個(gè)以上流體的單向透過(guò)門的轉(zhuǎn)軸或鉸 接機(jī)構(gòu)位于所述支架上且其門體均位于所述支架的一側(cè)，該所述一側(cè)是當(dāng)所在槳葉在所述 輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)時(shí)其是所述支架迎風(fēng)或迎水流的一側(cè)，所述門體能在該 所述一側(cè)相對(duì)所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)，所述門體被所述支架所阻擋而不能轉(zhuǎn)至所述支架的另一側(cè)， 當(dāng)所述門體均緊貼所述支架時(shí)且有同一槳葉上有多個(gè)所述門體時(shí)，同一槳葉上的所述門體 從整體上連成一片組成所述槳葉的特定幾何形狀。
6.一種流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸與其風(fēng) 杯槳葉之間通過(guò)半活動(dòng)的鉸接機(jī)構(gòu)相連接；定義第一種情況為當(dāng)任一所述風(fēng)杯槳葉處于所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)時(shí)該風(fēng)杯槳葉的情況，第二種情況為當(dāng)任一所述風(fēng)杯 槳葉處于所述輪機(jī)的逆風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或逆水流旋轉(zhuǎn)側(cè)時(shí)該風(fēng)杯槳葉的情況；定義所述風(fēng)杯槳葉 開(kāi)口邊沿的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的端點(diǎn)與靠近轉(zhuǎn)軸的端點(diǎn)所連的直線段為第一段直線段，所述鉸接機(jī) 構(gòu)與所述風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸的中心點(diǎn)所連的直線段為第二段直線段；所述第一種情況中的所述 第一段直線段與所述第二段直線段之間的夾角小于所述第二種情況中的所述第一段直線 段與所述第二段直線段之間的夾角；第一種情況時(shí)，所述風(fēng)杯槳葉被流體帶動(dòng)并使所述鉸 接機(jī)構(gòu)到達(dá)活動(dòng)極限處，所述風(fēng)杯的開(kāi)口側(cè)或內(nèi)凹側(cè)迎風(fēng)或迎水流；第二種情況時(shí)，所述風(fēng) 杯槳葉被流體帶動(dòng)并使所述鉸接機(jī)構(gòu)離開(kāi)活動(dòng)極限處，所述風(fēng)杯槳葉隨流體擺動(dòng)，此時(shí)，所 述風(fēng)杯的開(kāi)口側(cè)或內(nèi)凹側(cè)背風(fēng)或背向水流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征 是把帶所述流體的單向透過(guò)門的阻力型風(fēng)輪機(jī)或水輪機(jī)通過(guò)以下方式應(yīng)用于空中飄浮式 風(fēng)力發(fā)電或水中漂浮懸浮式水力發(fā)電，即若為空中風(fēng)力發(fā)電的情況時(shí)，把帶所述流體的單 向透過(guò)門的所述阻力型風(fēng)輪機(jī)與飛行器或浮空器相系，若有多于一個(gè)的所述阻力型風(fēng)輪機(jī) 則所述阻力型風(fēng)輪機(jī)間可以繩纜相聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)所述飛行器或浮空器使所述風(fēng)輪機(jī)飄浮 或飛于空中，所述風(fēng)輪機(jī)飄浮或飛于空中并在風(fēng)力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電；若為水力發(fā)電的情 況時(shí)，把帶所述流體的單向透過(guò)門的所述阻力型水輪機(jī)與水中或水面的漂浮物或懸浮物相 系，若有多于一個(gè)的所述阻力型水輪機(jī)則所述阻力型水輪機(jī)間可以繩纜相聯(lián)系起來(lái)，通過(guò) 所述飛行器或浮空器使所述風(fēng)輪機(jī)漂浮或懸浮于水中，所述水輪機(jī)漂浮或懸浮于水中并在 水流力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是若為空中風(fēng)力發(fā)電的情況時(shí)，所述風(fēng)輪機(jī)或多個(gè)相系的風(fēng)輪機(jī)的一端可栓或系在地面 上或水面物體上或另一飛行器或浮空器上或不栓在任何物體上；多個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)間可有 多個(gè)飛行器或浮空器；各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)或各自發(fā)電，或把各個(gè)阻力型風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 經(jīng)過(guò)傳輸動(dòng)能的方式傳輸集中至某處再由該處的發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述傳輸動(dòng)能的方式可以 是各個(gè)所述風(fēng)輪機(jī)設(shè)立轉(zhuǎn)向輪，所述風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)閉合長(zhǎng)鏈運(yùn) 動(dòng)，由所述長(zhǎng)鏈逐級(jí)傳送動(dòng)能并最終集于某處發(fā)電；若為水力發(fā)電的情況時(shí)，所述水輪機(jī)或多個(gè)相系的水輪機(jī)的一端可栓在水底或另一漂 浮物或懸浮物上或不栓在任何物體上；多個(gè)阻力型風(fēng)水機(jī)間可有多個(gè)漂浮物或懸浮物；各 個(gè)阻力型水輪機(jī)或各自發(fā)電，或把各個(gè)阻力型水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能經(jīng)過(guò)傳輸動(dòng)能的方式傳輸 集中至某處再由該處的發(fā)電機(jī)發(fā)電；所述傳輸動(dòng)能的方式可以是各個(gè)所述水輪機(jī)設(shè)立轉(zhuǎn)向 輪，所述水輪機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)轉(zhuǎn)向輪帶動(dòng)閉合長(zhǎng)鏈運(yùn)動(dòng)，由所述長(zhǎng)鏈逐級(jí)傳送動(dòng) 能并最終集于某處發(fā)電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征 是所述風(fēng)輪機(jī)的槳葉上可以安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置；所述風(fēng)輪機(jī)中的部件可由充氣材料制 成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其特征是把所述流 體的單向透過(guò)門作為撲翼飛機(jī)翼面的一部分，或把一個(gè)或多于一個(gè)的流體的單向透過(guò)門構(gòu) 成撲翼飛機(jī)翼面。
全文摘要
一種流體的單向透過(guò)門及其應(yīng)用，其在風(fēng)力發(fā)電、或水力發(fā)電中的發(fā)電輪機(jī)的槳葉上或者飛行器的翼面上安裝有一個(gè)或一個(gè)以上的流體的單向透過(guò)門；當(dāng)所述門以某特定方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)樗璧牧r(shí)，即在所述發(fā)電輪機(jī)槳葉上的所述門正處于所述輪機(jī)的順風(fēng)旋轉(zhuǎn)側(cè)或順?biāo)餍D(zhuǎn)側(cè)時(shí)，或在所述翼面上的所述門正處于往下方運(yùn)動(dòng)的階段時(shí)，所述門體處于閉合狀態(tài)，因而流體對(duì)所述門產(chǎn)生較大的力；當(dāng)所述門以另一方向運(yùn)動(dòng)且此時(shí)所述流體對(duì)所述門的所施力的方向?yàn)椴恍璧牧r(shí)，所述門體處于打開(kāi)狀態(tài)，因而流體對(duì)所述門產(chǎn)生較小的力。此外，本發(fā)明還提出了空中飄浮式風(fēng)力發(fā)電或水中漂浮懸浮式水力發(fā)電方法。
文檔編號(hào)F16K15/03GK102109051SQ201010587498
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者蔣準(zhǔn)飛 申請(qǐng)人:蔣準(zhǔn)飛