CN112224291A - 一种具有发电功效的车用扰流板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有发电功效的车用扰流板，所述扰流板包括长条状壳体结构的扰流板主体，在长条状壳体的前面和后面分别设有进风口和出风口，至少在长条状壳体内的两端附近设置有端部支架，端部支架之间设有转轴，在转轴的表面设有轴向扇叶，轴向扇叶沿转轴的表面圆周均匀设置且至少设有三片，至少在转轴的一端设有微型发电机，至少在扰流板两端设有扰流板与车体之间的连接件。该具有发电功效的车用扰流板结构简单使用便捷，便于加工制作，可以进一步拓展车辆扰流板的使用功效，使其在满足现有的改善车辆空气动力或者改变造型的同时，还可以用于发电，能为车辆提供辅助电能等特点。

Description

一种具有发电功效的车用扰流板
技术领域
本发明涉及车辆扰流板结构技术领域，具体涉及一种具有发电功效的车用扰流板。
背景技术
扰流板(becquet,或副翼(aileron)，英文为spoiler)指的是用于改善车辆空气动力的车身部件，该部件被布置在该车辆上。扰流板还被用于车辆的美观。后扰流板被固定在车辆的后部。因此，后扰流板是位于和固定在车顶和后挡风玻璃之间的车身部件。扰流板例如可以被固定在车辆后部的尾门的上面部分上，正好在后挡风玻璃的上边缘的上方。
有利地，通过拥有多种(形状、最终处理、尺寸等)不同的扰流板，能够在已经(例如在修车库)装备的车辆上更换扰流板，特别是为了改善车辆的空气动力或者改变造型(外观)。在扰流板被损坏的情况下也是需要更换扰流板的。
实际使用的扰流板被永久地固定在车辆上，因此难以拆卸。因此，更换扰流板是困难和昂贵的。
而且现有的扰流板，除了用于改善车辆空气动力或者改变造型之外并不具有其它用途，如何进一步发挥扰流板的作用已成为本领域技术人员有待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单使用便捷，便于加工制作，可以进一步拓展车辆扰流板的功效，使其在满足现有的改善车辆空气动力或者改变造型之外，还可以用于发电，能为车辆提供辅助电能的一种具有发电功效的车用扰流板。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种具有发电功效的车用扰流板，所述扰流板包括长条状壳体结构的扰流板主体，在长条状壳体的前面和后面分别设有进风口和出风口，至少在长条状壳体内的两端附近设置有端部支架，端部支架之间设有转轴，在转轴的表面设有轴向扇叶，轴向扇叶沿转轴的表面圆周均匀设置且至少设有三片，至少在转轴的一端设有微型发电机，至少在扰流板两端设有扰流板与车体之间的连接件。
该扰流板利用车辆行驶过程中与空气相对运动产生的气流，利用气流驱动扇叶带动转轴旋转，在转轴的一端或两端安装有微型发电机，从而使得发电机发出电能，该电能可以用于车载电能的能量补充。在不影响扰流板改善车辆空气动力或者改变造型的情况下，还可以额外地为车辆提供辅助电能。
为了使得扰流板外形美观，同时又可以在扰流板的内部安装发电部件，优选的技术方案是，所述长条状壳体结构的扰流板主体的横截面为矩形或三角形的型材。当然扰流板的横截面也可以根据使用的实际需要设置成是其它型材的截面结构，也可以将扰流板沿长度方向分隔成几段，将每段的截面制成不同型材的截面结构，或将扰流板的几段型材的截面结构制成形状渐变的结构。
为了便于气流顺利地进度到扰流板的空腔内，同时还应该满足扰流板的刚度要求，使其不易产生变形，而且还能满足美观的需求，优选的技术方案还有，所述前面的进风口是由扰流板一端到另一端的整体开口，或前面的进风口是由扰流板一端到另一端被分割成若干段的若干个开口的组合。整体开口式的进风口虽然便于加工制作，气流阻力小，但扰流板受到外力作用时易于变形，而组合开口式的进风口虽然增加了一些加工制作的难度，且部分阻碍了气流进入到扰流板的空腔内，但可以增强扰流板的整体抗变形能力，而且外形也会更美观。
为了避免大颗粒灰尘或其它杂物进入到扰流板的空腔内，影响轴向扇叶、转轴的正常运转，同时为了使得扰流板外形更加美观，进一步优选的技术方案还有，在所述进风口部位设有镶嵌在进风口内的进风网罩。
为了便于流入扰流板空腔内气流在驱动轴向扇叶、转轴转动后，再由空腔内流出，而且为了避免大颗粒灰尘或其它杂物进入到扰流板的空腔内，影响轴向扇叶、转轴的正常运转，同时为了使得扰流板外形更加美观，进一步优选的技术方案还有，所述后面的出风口为设置在矩形或三角形形型材一侧的一排出风孔。一排出风孔可以排列成一条直线，也可以排列成曲线、折线或波浪线。
为了便于将扰流板安装在车辆的不同部位，使其与车辆的外形相适配，而且使其外形更加美观，优选的技术方案还有，所述横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线或为曲线。横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线型的适用于直接安装在车辆的后备箱的门盖板上，横截面为矩形或三角形型材的轴线为曲线的适用于安装在车辆前车窗上部或后车窗上部，使其形状构成仿形结构。
为了防止轴向扇叶、转轴过细、过长旋转起来不稳定，发生抖动，同时也为了便于轴向扇叶的加工固定，进一步优选的技术方案还有，所述转轴在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板内为一根完整的转轴，转轴在两个端部支架之间还设置有转轴穿过的中间支撑板，设置在转轴表面上的轴向扇叶在中间支撑板处至少被分隔成两段。根据扰流板的长度不同，中间支撑板可以设置有一片、两片或多片，具体设置几片中间支撑板可根据使用需求，扰流板的安装固定结构和扰流板内其它零部件的安装需求而确定。
为了便于将扰流板安装在车辆的不同部位，使其与车辆的外形相适配，而且使其外形更加美观，使得弯曲结构的扰流板内的多组扇叶都能驱动各自转轴的转动，而且还能使得多根转轴串接成一体同步转动，进一步优选的技术方案还有，所述转轴在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板内为多段转轴，在多段转轴的每段转轴的两端均设有支架或支撑板，每段转轴之间通过万向节联轴器相互连接，且在每段转轴的表面上均设有轴向扇叶。采用万向节联轴器将多根呈折线连接的转轴连接在一起，然后在多根转轴的一端或两端安装有微型发电机，在每根转轴的表面设置有轴向长条扇叶，这样多根转轴就可以驱动微型发电机旋转发电，这种结构可以解决在弯曲扰流板内安装多组扇叶同时旋转发电的问题。
为了便于将微型发电机发出的电能通过控制器的控制将其电能的电力电压转换成车载电瓶可以储存的电能，优选的技术方案还有，所述微型发电机通过连线与控制器连接，控制器的电源输出端通过连线与车载电瓶连接。微型发电机输出的电流需要通过控制器内的电力转换器件，将其转换成可以为车载电瓶充电的电流。
为了便于扰流板的安装固定，确保扰流板在车辆行驶时使扰流板的空腔内具有一定的气流流量，同时为了保持扰流板的结构构造与车辆的造型协调一致，达到美观的效果，优选的技术方案还有，所述扰流板设置在车辆的前部上端或后部的上端。现有车辆的扰流板大多安装在车辆顶板与后挡风玻璃之间的部位，也有将扰流板安装在车辆后备厢门的上面，其中将将扰流板安装在车辆后备厢门上面这种结构对于安装发电组件最简单、方便，发电效果也最好。
本发明的优点和有益效果在于，该具有发电功效的车用扰流板结构简单使用便捷，便于加工制作，可以进一步拓展车辆扰流板的使用功效，使其在满足现有的改善车辆空气动力或者改变造型的同时，还可以用于发电，能为车辆提供辅助电能等特点。
由于现有车辆上安装的扰流板，基本上都是壳体结构，壳体内部的空腔基本上都是空闲未被利用的空间，而车辆在高速行驶时，有大量的气流由扰流板表面流过。本发明将流经扰流板表面的气流引入到扰流板内部的空前内，利用该气流驱动安装在空腔内的扇叶来驱动转轴旋转，在转轴的端部装有微型发电机，通过转轴的旋转就可以驱动微型发电机发出电能，然后将微型发电机发出的电能通过控制器的控制转换可以为车载电瓶充电的电能，这样就可以在车辆行驶的过程中持续为电瓶进行充电，而且不必额外消耗车辆的动能，还将扰流板内部空闲的空间的得到了充分的利用。
附图说明
图1是本发明具有发电功效的车用扰流板的主视图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1A-A剖视图。
图中：1、扰流板主体；2、进风口；3、出风口；4、端部支架；5、转轴；6、轴向扇叶；7、微型发电机；8、连接件；9、进风网罩；10、中间支撑板；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1～3所示，本发明是一种具有发电功效的车用扰流板，所述扰流板包括长条状壳体结构的扰流板主体1，在长条状壳体的前面和后面分别设有进风口2和出风口3，至少在长条状壳体内的两端附近设置有端部支架4，端部支架4之间设有转轴5，在转轴5的表面设有轴向扇叶6，轴向扇叶6沿转轴5的表面圆周均匀设置且设有三片，在转轴5的两端分别设有微型发电机7，在扰流板1两端及中部设有扰流板1与车体之间的连接件8。
该扰流板1利用车辆行驶过程中与空气相对运动产生的气流，利用气流驱动轴向扇叶6带动转轴5旋转，在转轴5的一端或两端安装有微型发电机7，从而使得微型发电机7发出电能，该电能可以用于车载电能的能量补充。在不影响扰流板1改善车辆空气动力或者改变造型的情况下，还可以额外地为车辆提供辅助电能。
为了使得扰流板1外形美观，同时又可以在扰流板1的内部安装发电部件，本发明优选的实施方案是，所述长条状壳体结构的扰流板主体1的横截面为矩形或三角形的型材。当然扰流板1的横截面也可以根据使用的实际需要设置成是其它型材的截面结构，也可以将扰流板1沿长度方向分隔成几段，将每段的截面制成不同型材的截面结构，或将扰流板1的几段型材的截面结构制成形状渐变的结构。
为了便于气流顺利地进入到扰流板1的空腔内，同时还应该满足扰流板1的刚度要求，使其不易产生变形，而且还能满足美观的需求，本发明优选的实施方案还有，所述前面的进风口2可以是由扰流板一端到另一端的整体开口，或前面的进风口2也可以是由扰流板1一端到另一端被分割成若干段的若干个开口的组合。整体开口式的进风口2虽然便于加工制作，气流阻力小，但扰流板1受到外力作用时易于变形，而组合开口式的进风口2虽然增加了一些加工制作的难度，且部分阻碍了气流进入到扰流板1的空腔内，但可以增强扰流板的整体抗变形能力，而且外形也会更美观。
为了避免大颗粒灰尘或其它杂物进入到扰流板1的空腔内，影响轴向扇叶6、转轴5的正常运转，同时为了使得扰流板1外形更加美观，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述进风口2部位设有镶嵌在进风口2内的进风网罩9。
为了便于流入扰流板1空腔内气流在驱动轴向扇叶6、转轴5转动后，再由空腔内流出，而且为了避免大颗粒灰尘或其它杂物进入到扰流板1的空腔内，影响轴向扇叶6、转轴5的正常运转，同时为了使得扰流板1外形更加美观，本发明进一步优选的实施方案还有，所述后面的出风口3为设置在矩形或三角形形型材一侧的一排出风孔。一排出风孔可以排列成一条直线，也可以排列成曲线、折线或波浪线。
为了便于将扰流板1安装在车辆的不同部位，使其与车辆的外形相适配，而且使其外形更加美观，本发明优选的实施方案还有，所述横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线或为曲线。横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线型的适用于直接安装在车辆的后备箱的门盖板上，横截面为矩形或三角形型材的轴线为曲线的适用于安装在车辆前车窗上部或后车窗上部，使其形状构成仿形结构。
为了防止轴向扇叶6、转轴5过细、过长旋转起来不稳定，发生抖动，同时也为了便于轴向扇叶的加工固定，本发明进一步优选的实施方案还有，所述转轴5在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板1内为一根完整的转轴5，转轴在两个端部支架4之间还设置有转轴穿过的中间支撑板10，设置在转轴5表面上的轴向扇叶6在中间支撑板10处至少被分隔成两段。根据扰流板1的长度不同，中间支撑板10可以设置有一片、两片或多片，具体设置几片中间支撑板10可根据使用需求，扰流板1的安装固定结构和扰流板1内其它零部件的安装需求而确定。
为了便于将扰流板1安装在车辆的不同部位，使其与车辆的外形相适配，而且使其外形更加美观，使得弯曲结构的扰流板1内的多组轴向扇叶6都能驱动各自转轴5的转动，而且还能使得多根转轴5串接成一体同步转动，本发明进一步优选的实施方案还有，所述转轴5在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板1内为多段转轴5，在多段转轴5的每段转轴的两端均设有支架或支撑板，每段转轴5之间通过万向节联轴器相互连接，且在每段转轴5的表面上均设有轴向扇叶6(图中未视)。采用万向节联轴器将多根呈折线连接的转轴5连接在一起，然后在多根转轴5的一端或两端安装有微型发电机7，在每根转轴5的表面设置有轴向扇叶6，这样多根转轴5就可以驱动微型发电机7旋转发电，这种结构可以解决在弯曲扰流板1内安装多组轴向扇叶同6时旋转发电的问题。
为了便于将微型发电机7发出的电能通过控制器的控制将其电能的电力电压转换成车载电瓶可以储存的电能，本发明优选的实施方案还有，所述微型发电机7通过连线与控制器连接，控制器的电源输出端通过连线与车载电瓶连接(图中未视)。微型发电机输出的电流需要通过控制器内的电力转换器件，将其转换成可以为车载电瓶充电的电流。
为了便于扰流板1的安装固定，确保扰流板1在车辆行驶时使扰流板的空腔内具有一定的气流流量，同时为了保持扰流板1的结构构造与车辆的造型协调一致，达到美观的效果，本发明优选的实施方案还有，所述扰流板1设置在车辆的前部上端或后部的上端。现有车辆的扰流板大多安装在车辆顶板与后挡风玻璃之间的部位，也有将扰流板安装在车辆后备厢门的上面，其中将将扰流板安装在车辆后备厢门上面这种结构对于安装发电组件最简单、方便，发电效果也最好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述扰流板包括长条状壳体结构的扰流板主体，在长条状壳体的前面和后面分别设有进风口和出风口，至少在长条状壳体内的两端附近设置有端部支架，端部支架之间设有转轴，在转轴的表面设有轴向扇叶，轴向扇叶沿转轴的表面圆周均匀设置且至少设有三片，至少在转轴的一端设有微型发电机，至少在扰流板两端设有扰流板与车体之间的连接件。
2.根据权利要求1所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述长条状壳体结构的扰流板主体的横截面为矩形或三角形的型材。
3.根据权利要求2所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述前面的进风口是由扰流板一端到另一端的整体开口，或前面的进风口是由扰流板一端到另一端被分割成若干段的若干个开口的组合。
4.根据权利要求3所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，在所述进风口部位设有镶嵌在进风口内的进风网罩。
5.根据权利要求2所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述后面的出风口为设置在矩形或三角形形型材一侧的一排出风孔。
6.根据权利要求4或5所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线或为曲线。
7.根据权利要求6所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述转轴在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板内为一根完整的转轴，转轴在两个端部支架之间还设置有转轴穿过的中间支撑板，设置在转轴表面上的轴向扇叶在中间支撑板处至少被分隔成两段。
8.根据权利要求6所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述转轴在横截面为矩形或三角形型材的轴线为直线的扰流板内为多段转轴，在多段转轴的每段转轴的两端均设有支架或支撑板，每段转轴之间通过万向联轴器相互连接，且在每段转轴的表面上均设有轴向扇叶。
9.根据权利要求1所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述微型发电机通过连线与控制器连接，控制器的电源输出端通过连线与车载电瓶连接。
10.根据权利要求1所述具有发电功效的车用扰流板，其特征在于，所述扰流板设置在车辆的前部上端或后部的上端。
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