DE60020503T2

DE60020503T2 - Windkraftanlage für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE60020503T2
Application number: DE60020503T
Authority: DE
Inventors: Dora Angelca Gericke De Vega
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: ATE296956T1; BR0006437A; AU780084B2; EP1108890B1; JP4546624B2; AU5508600A; EP1108890A2; EP1108890A3; JP2001180397A; CA2319951A1; DE60020503D1; US20010011825A1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich einen windbetriebenen Energiegenerator für Fahrzeuge, welcher konzipiert wurde, um an erster Stelle den starken beim Fahren unter solchen Fahrzeugen erzeugten Luftstrom zu nutzen, wobei sie direkt und proportional zur Geschwindigkeitszunahme beitragen und für verschiedene Anwendungen nützlich sind, sowie die Versorgung der Klimaanlage, das Aufladen des Akkumulators von Stromakkumulatoren, Verbesserung der Leistung von normalen Dynamos oder als Ersatz derselben usw.
Insbesondere bezieht sich dieses Patent auf ein Gerät der oben beschriebenen Art, welches zu denen gehört, das aus einem oder mehreren gemeinsan in die Drehung von radial angeordneten Schaufeln oder Flügeln einbezogenen Körpern besteht, die Luftströmungen ausgesetzt sind, um eine Rotierung des Transformatorkerns zur Umwandlung von mechanischer Kraft in Elektroenergie zu bewirken, mit der Besonderheit, dass die speziell zu diesem Zweck verwendeten Luftströmungen jene sind, die unter den Fahrzeugen entstehen, wobei diese meistens eine aerodynamische Form aufweisen und mit Vorderrad- oder Hinterradantrieb ausgerüstet sein können.
Es ist bekannt, dass unbedingt eine minimale Entfernung unter dem Fahrzeug erforderlich ist, welche in Beziehung zu der Oberfläche des Bodens oder des Asphalts stehen muss, zu dem Zwecke den Regelungsbestimmungen verschiedener Länder gerecht zu werden, um einen nicht erwünschten Aufprall mit aus den Fahrzeugen geworfenen Elementen zu vemeiden. Gleichfalls und als Folge der genannten aerodynamischen Form leiten die angegebenen Fahrzeuge beim Vorwärtsfahren die Umgebungsluft nach oben, nach unten und an die Seiten. Andererseits weisen die Fahrzeuge im allgemeinen keine gleichmäßige Ausbildung ihrer Unterseite auf, einschließlich einiger weiter hervorstehenden Teile, aber immer über dem Maß der gennanten Mindestentfernung, welche im allgemeinen die Entfernung zum Differentialgetriebe ist, welches ein sich in einer Stellung unterhalb der Achse befindlicher Mechanismus ist, sei es die Vorder- oder die Hinterachse ungeachtet der Tatsache, dass es sich um Fahrzeuge mit Vorderrad- oder Hinterradantrieb handelt.
Eines der bekannten Ausführungsbeispielen wird in der im Jahre 1989 eingetragenen Patentschrift DE 39 07 861 beschrieben. Es gehört zu den Erfindungen mit Luftzirkulierungsrohren mit eingebauten Flügeln oder Ventilatoren, mit welchen die äolische Energie zu Umwandlungsvorgängen verwendet wird, die den Akkumulator des Fahrzeugs mit Elektroenergie versorgt.
In diesem Dokument wird auch die Nutzung der durch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entstandenen verschmutzten Luft offenbart.
Als Lösung wird die Anbringung eines mit Ventilatoren ausgestatteten Luftzuführungsrohrs vorgeschlagen, bei welchen die Achsen derart auf dem Boden des Kanals liegen, dass sich die eine Hälfte des Flügels unter dem Kanal und die andere Hälfte im Kanal befindet.
Das in dieser Patentschrift dargestellte Ausführungsbeispiel weist einige Schwierigkeiten auf, wie zum Beispiel das Fehlen einer klaren Anweisung des Ortes, an welchem das Rohr unter der Motorhaube angebracht ist.
Es offenbart die Präsenz einer leichten Ausbuchtung, in der sich die Ventilatoren befinden, wobei dieses ein schwerwiegendes Problem bei der Montage darstellt, da eine Mindestentfernung zum Asphalt eingehalten werden muss.
Die Form des dargestellten Rohres scheint nicht zum Einfangen der unter dem Fahrzeugkörper zirkulierenden Luft geeignet zu sein, dieses aufgrund des Anbringungsortes der Flügel und wegen der genannten Ausbuchtung, welche es notwendig macht, das Windzuführungsrohr über der unteren Kante des Fahrzeugkörpers anzubringen und es demzufolge nicht möglich ist, die unter dem Fahrzeugkörper entstandene Luft zu nutzen.
Das genannte Rohr hat eine quadratische Form, dessen Höhe praktisch dessen Breite entspricht.
Auch ist das am 9. Dezember 1991 eingetragene Patent EP 0546983 bekannt, welche eine besondere Erfindung offenbart, bei welcher Ventilatoren zur Nutzung der äolischen Energie zur Betreibung eines Transformators verwendet werden, welcher den Speicherakkumulator des Fahrzeugs mit Elektroenergie versorgt.
Eine Gruppe Strömungsgeneratoren (z) sind vor den Luftzuführöffnungen an verschiedenen strategischen Punkten des Fahrzeugs angeordnet. Es handelt sich um Turbinen verschiedener Form (A, B, C, D, E, F), welche zur Betreibung die Fahrzeugbewegung nutzen.
Aus der am 15. Juli 1982 eingetragenen Patentschrift DE 32 26 381 ist ein sehr spezifisches Ausführungsbeispiel bekannt, zur Nutzung der bei der Fahrzeugbewegung entstandenen Luftströmung. Die Ventilatoren (13) werden seitlich im Luftstrom in einer Linie mit den Fahrzeugrädern (5) angebracht. Es zeigt sich, dass die Flügel nach unten zeigen und dabei eine Entfernung zum Asphalt beibehalten, welche dem Radius der Fahrzeugräder entspricht. Es wurde beobachtet, dass in dieser Ausführung weniger als die Hälfte des gesamten unter dem Fahrzeug zirkulierenden Luftstroms genutzt wird.
Auch ist das am 4. September 1992 eingetragene Patent JPA 06237501 anzugeben, welches ein sehr ausgefallene Verteilung der Lufzuführöffnungen auf dem Fahrzeugkörper zeigt, in dem Maße, dass die erhaltene äolische Energie zur Betreibung eines Alternators genutzt wird, welcher einen mit einem Elektromotor zur Bewegung des Fahrzeugs verbundenen Elektroakkumulator versorgt.
Außer den oben erwähnten Erwägungen, werden in dem Falle von mit Verbrennungsmotoren betriebenen Fahrzeugen, sei es bei Zündungs- oder Einspritzmotoren, elektrische Geräte zum Starten derselben verwendet, welche Strom von den Stromspeicherakkumulatoren verbrauchen, wobei besagter Strom bei der Betreibung dieser Motoren ersetzt wird, dieses in einer Zeitspanne, die in direktem Verhältnis zu der beim Starten verbrauchten Zeit steht. Zu diesem Zweck werden die Motoren mit den entsprechenden Dynamos oder Generatoren für Wechselstrom ausgestattet, welche mittels Keilriemen mit den entsprechenden Motoren verbunden sind. Die Tatsache, dass diese Dynamos oder Alternatoren die besagte Ladung der Speicherakkumulatoren überschreiten wird mit Solenoid Alternatoren verhindert.
Außerdem laden diese Stromgeneratoren (Dynamos oder Alternatoren) den Akkumulator nach dem erfolgten Verbrauch der zur Betreibung eines jeden Motors notwendigen Zündung und Erwärmung, beim Anschalten der Lichter, Ertönen der Hupe, beim Radioempfang, die Heizungsgeräte, Zigarettenanzünder usw.
Im Stand der Technik ist auch die Herstellung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen bekannt, welche anstelle mit Kraftstoff versorgt zu werden, mit Elektroenergie aus besonderen Speicherakkumulatoren betrieben werden, die nach Lieferung eines bestimmten Energiebetrags nachgeladen oder direkt ersetzt werden müssen.
Infolgedessen ist der Elektrostromverbrauch bis jetzt praktisch allgemein, wobei die Fahrzeuge mit Verbrennungs- oder Elektromotoren Grund genug sind, damit das Gerät vorliegender Erfindung eine effiziente Lösung zur Erhöhung der Nutzung der verwendeten Speicherakkumulatoren darstellt, während große Einsparungen erzielt werden, welche in die Praxis umgesetzt, verschiedene Verbesserungen und Leistungsänderungen ergeben.
Tatsächlich umfasst dieses Gerät eine neue Kombination von Elementen, die eine Anzahl mit radialen Schaufeln oder Flügeln ausgestatteten Rotierungskörper aufweisen, verbunden mit einer tangentialen Achse, quer in ein breites Rohr eingefügt, vorzugweise mit flacher Nase, angebracht zwischen den Rädern auf beiden Seiten des Fahrzeugs, und längs von der Vorderseite bis nach hinten montiert, mit der Bedingung, dass die oberen Hälften der besagten Körper und die Hälften der Flügel über eine vertikale Öffnung hinausragen, die in der oberen Ebene das besagte Rohr einschließt, wobei dieses Rohr in einer weiten Öffnung zur Luftzuführung endet, wobei das Set mit einem entsprechenden Dynamo oder Energietransformator derart vervollständigt wird, dass bei Rotierung der Achsen aufgrund der durch die Geschwindigkeit unter dem Fahrzeug entstehenden Luftströmungen, die Elektroenergie für solche Zwecke erzeugt wird wie am Anfang dieser Spezifikation in Detail angegeben, da diese Strömungen die Schaufeln oder Flügel nach hinten schieben und dabei die Drehung aller Rotationskörper in dieselbe Richtung bewirkt, sowie gleichzeitig die sie haltenden Achse.
Natürlich muss dieses Set vorzugsweise mit Traversen und Lagern aus einem selbstgleitenden Material, so wie Teflon oder einem anderen synthetischem Material zusammengesetzt werden, um die Wirkung der Achsenreibung auszugleichen.
Bezüglich der Schaufeln oder Räder der Rotationskörper, werden viele Varianten erwogen, sowie auch bei den Formen der bekannten Turbinen. Es ist wichtig anzumerken, dass die gebogenen Flügel eine bessere Nutzung der sich längs bezüglich der Rohre ergebenden Luftströmungen erzielen, da deren Formen konische Vertiefungen ähneln, welche sich nacheinander bei jeder Runde füllen und leeren.
Zu dem Zwecke die kurz dargestellten Vorteile des windbetriebenen Generators der vorliegenden Erfindung darzulegen, zu welchen der Nutzer und die Spezialisten noch weitere hinzufügen können, sowie auch zur Erleichterung des Verständnisses der Eigenschaften seines Aufbaus, seiner Zusammensetzung und Funktionsweise, wird im Folgenden ein bevorzugtes nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel beschrieben, das in den Zeichnungen dargestellt ist, ohne einen bestimmten Maßstab in der beiliegenden Figur.
1 Eine seitliche Ansicht der Anordnung und eine Teilansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, ausgestattet mit einem windbetriebenen Generator gemäß vorliegender Erfindung.
2 Eine perspektivische Teilansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels.
3 Eine perspektivische Gesamtansicht eines anderen Ausführungsbeispiels.
4 Eine andere Ausführung in einem kleineren Maßstab, bei welchem berücksichtigt wird, dass das für dieses Gerät gelieferte Fahrzeug einen Vorderradantrieb aufzuweisen hat.
Bei allen Zeichnungen entsprechen dieselben Referenzbezeichnungen denselben oder entsprechenden Bauteilen oder -elementen dieses ausgewählten Prototyps als Beispiel für diese Erklärung eines windbetriebenen Generators, welcher Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Wie in 1 zu sehen ist, ist das nur teilweise dargestellte Fahrzeug eines der Art mit einem vorderen Motor -1- abgedeckt mir einer gewöhnlichen Motorhaube -2-, zusammengesetzt auf Rädern -3-, welche auf einem Boden oder Asphalt -4- aufliegen; wobei besagter Motor mit dem Getriebekasten -5- verbunden ist, ab welchen das abwärtsgehende Kreuzgelenk -6- sich bis zum Differentialgetriebe -7- erstreckt, in diesem Fall für einen hier nicht gezeigten Hinterradantrieb.
Unter der Vorderachse -8- und zwischen den beiden Vorderrädern erstreckt sich ein weites längsgerichtetes Rohr -9- nach hinten, das mit drei in diesem besonderen Fall in gleichem Maße notwendigen Öffnungen ausgestattet ist, welche sind: der Lufteintritt oder Vorderöffnung -10-, ein mittleres oberes Fenster -11- durch welches die halbe Höhe der Rotationskörper -12- mit ihren Schaufeln oder Flügeln -13- hervorragen und schließlich, eine hintere Öffnung -14-, die nur in den 3 und 4 zu sehen ist, durch welche die Innenluft ohne Wirbelströmungen entweicht.
Unter den beschriebenen Elementen weist, mit Ausnahme der -Räder -3-, das Differentialgetriebe -7-, im allgemeinen den Mindestabstand -d- zum Boden oder Asphalt -4- auf, sei es im vorderen oder im hinteren Teil.
Die Rotationskörper -12- ausgestattet mit Flügeln -13- sind aus kleinen Mühlen gebildet, bei denen die genannten Flügel aus gebogenem Blech gefertigt sind und eine Form aufweisen, die einer aus Pappe oder ähnlichem gefertigten Mühle gleicht. Besagte Flügel fangen die durch das Rohr zu verschiedenen Geschwindigkeiten strömende Luft derart ein, wobei dieses von der Fortbewegungsart des Fahrzeugs abhängt, dass sie auf die Achse -15-, auf welcher die genannten kleinen Mühlen -13- montiert sind, Kraft ausüben, wie es im Detail in 2 gezeigt wird. Zu dem Zwecke die Luft besser zu nutzen, ist es angebracht, dass die kleinen Mühlen nahe beieinander liegen.
Vorzugsweise wird die Montage der Achse -15- zum Beispiel mittels kleiner Teflonkissen -16- zur Reibunsminderung ausgeführt, wobei die Rotationsachse im wesentlichen koplanar bezüglich der Oberseite -17- des genannten Rohres mit flacher Nase -9- zu liegen hat.
In der beschriebenen Art wird die gesamte aufgrund der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im inneren Teil des genannten Rohres -9- zirkulierende Luft Druck auf die Flügel ausüben, um einen Vorgang auszuführen, deren Kraft durch die Anzahl der Rotationskörper -12- multipliziert wird, und so bei hoher Geschwindigkeit einen bedeutenden Wert ergibt.
In 3 ist eine Darstellung einer nicht vorgesehenen Variante zu sehen, die auf die die Neugigkeit der vorliegenden Erfindung keinen Einfluss hat, bei der die Flügel radiale Flügel -18- sind, welche mit einem zylindrischen Kernstück -19- koaxial auf der besagten Achse -15- montiert sind. Die genannten Flügel und die Hälfte der Kernstücke sind die oben aus dem Fenster -11- über die Oberseite -17- des Rohres -9- hervorragen.
An einem oder dem anderen Ende der Achse -15- und außerhalb des Rohres -9- ist die Anbringung eines Dynamos -20- oder irgend eines anderen allgemein bekannten Mechanismus vorgesehen, welche die bei der Drehung besagter Achse -15- entstehende mechanische Kraft in Elektroenergie umwandelt, wobei klargestellt wird, dass die Art des unter -20- genannten Elements keine Einfluss auf die Neugigkeit vorliegender Erfindung hat, da es sich um ein bekanntes Gerät handelt, das für diese Zwecke verwendet wird.
In 4 wird noch eine andere Ausführung in einem kleineren Maßstab gezeigt, welche den Fahrzeugen mit Vorderradantrieb entspricht, weshalb das Differentialgetriebe an der Vorderachse zu sehen ist. Aus diesem Grunde ist es mit Nummer -21- gekennzeichnet, wobei der entsprechende Übertragungsmechanismus im allgemeinen seitliche Getriebe aufweist, und mit Nummer -22- ein entsprechender Hals in der vorderen Öffnung des Rohres -9-, der die Oberseite -17- verändert, sowie auch die untere ohne Referenzbezeichnung, und dabei Raum genug für besagtes Differentialgetriebe -21- lässt.

Claims

WINDBETRIEBENER GENERATOR FÜR FAHRZEUGE hergestellt aus drehbar verbundenen Kernstücken von radialen Schaufeln oder Flügeln, so wie Propeller, angeordnet inmitten von Luftströmungen zu dem Zwecke das Kernstück eines Transformator von mechanischer Kraft in Elektroenergie zur Versorgung des Speicherakkumulators für Elektroenergie eines Fahrzeugs, wobei besagte Luftströmungen durch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entstehen und zu dem drehbaren Kernstück mittels eines Luftströmungsrohres geführt werden, dadurch gekennzeichnet dass der Luftströmungsgang oder das Luftströmungsrohr (9), das besonders zur Nutzung der während der Fortbewegung unter dem Fahrzeug entstehenden Luftströmung konzipiert ist, ein Rohr mit einer wesentlich geringeren Höhe als Breite ist, wobei sich dieses Rohr zwischen den zwei Vorderrädern (3) des Fahrzeugs unter der Vorderachse (8) befindet, wobei dieses Rohr eine offene Vorderseite aufweist, die sich unter der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs befindet, um den Eintritt der Luftströmung (10) zu erlauben; ein offenes hinteres Ende (14) für den Luftaustritt und eine horizontale transversale Öffnung (11) im mittleren Teil der Oberseite (17) des Rohres, aus dem die drehbaren Kernstücke teilweise hervorragen und wobei besagte drehbare Kernstücke auf einer transversalen Achse (15) montiert sind, die koplanar zu genannter Oberseite ist.
WINDBETRIEBENER GENERATOR FÜR FAHRZEUGE wie unter 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet dass die radialen mit dem drehbaren Kernstück (12) verbundenen Schaufeln oder Ventilatoren (13) eine Vielzahl von gebogenen metallenen Mühlen sind, welche sehr nahe beieinander aufeinanderfolgend alle auf eine Achse (15) montiert sind, welche koplanar zur Oberseite ist und seitlich etwas hervorragt, um mit dem Energietransformator (20) in Verbindung zu treten.
WINDBETRIEBENER GENERATOR FÜR FAHRZEUGE wie unter 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet dass die entfernung zwischen dem Luftströmungsgang oder -rohr (9) und dem Asphalt geringer ist als der Radius der Fahrzeugräder (3) mit ihren Luftreifen.
WINDBETRIEBENER GENERATOR FÜR FAHRZEUGE wie unter 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet dass die Flügel radiale mit einem zylindrischen Kernstück (19) verbundene Schaufeln (18) sind, die koaxial auf einer transversalen Achse (15) montiert werden, so dass jede der Flügel oder Schaufeln und die Hälfte der Kernstücke über die Oberseite (17) des Ganges oder Rohres (9) hervorragt.