横流扇飞行装置 |
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| 申请号 | CN201210288602.2 | 申请日 | 2012-08-14 | 公开(公告)号 | CN103587702A | 公开(公告)日 | 2014-02-19 |
| 申请人 | 林彦良; | 发明人 | 林彦良; | ||||
| 摘要 | 本 发明 系提供一种横流扇飞行装置，包含一具有一第一横流扇的第一推 力 机构以及一具有一第二横流扇的第二推力机构，其中第一横流扇的旋转方向与第二横流扇的旋转方向相反，并藉由第一横流扇与第二横流扇所产生的气流推力使横流扇飞行装置飞行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种横流扇飞行装置，包含： |
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| 说明书全文 | 横流扇飞行装置技术领域背景技术[0002] 飞行长久以来是人类的梦想，各种飞行器基于这个梦想而被制造出来。飞行器的种类很多，例如热气球、飞机、直升机等，分别藉由不同工作原理而飞行。 [0003] 热气球是利用填充有热空气的气囊，因热空气密度小于周围空气密度从而产生上升浮力。飞机是由动力装置产生前进的动力，并利用机翼因白努力定律所产生的升力来飞行。直升机则是利用一个或多个旋翼提供向上升力而飞行，因而具有大多数飞机所无的垂直升降能力。 [0004] 然而，因为热气球本身没有动力，在灵活度及飞行速度上难以与有动力的飞行器相比。飞机虽然具有较高的飞行速度，但须保持一定的前进速度才能由机翼产生足够升力，因而无法在空中维持固定位置。直升机虽然具有较飞机为高的灵活度，但其旋翼的投影面积大且易受气流影响，而存在有飞行稳定性等问题。 [0005] 鉴于以上所述，习知的飞行器分别在飞行灵活度或稳定性上存在缺点，因此往往只能够就其各自特长上进行发挥，而难以广泛应用于多项飞行用途上。 发明内容[0006] 本发明的主要目的是提供一种具有良好飞行灵活度及稳定性的横流扇飞行装置，以适用于更广泛的飞行用途上。 [0007] 本发明为解决习知技术的问题所采用的技术手段系提供一种横流扇飞行装置，包含：一第一推力机构，包括一第一横流扇，第一横流扇沿着一第一轴向旋转；以及一第二推力机构，连接第一推力机构，第二推力机构包括一第二横流扇，第二横流扇沿着一第二轴向旋转，其中第一横流扇的旋转方向与第二横流扇的旋转方向相反，并藉由第一横流扇与第二横流扇所产生的气流推力使横流扇飞行装置飞行。 [0008] 在本发明的一实施例中，其中第一轴向与第二轴向设置为同轴向。 [0009] 在本发明的一实施例中，其中第一轴向与第二轴向设置为互相平行。 [0010] 在本发明的一实施例中，其中第一推力机构还包括一罩设于第一横流扇的第一导气罩，第二推力机构还包括一罩设于第二横流扇的第二导气罩。 [0011] 在本发明的一实施例中，其中第一导气罩与第二导气罩分别设置为可调整角度，以改变第一横流扇与第二横流扇的气流输出方向。 [0013] 在本发明的一实施例中，还包括一尾翼机构，设置于横流扇飞行装置的尾部。 [0014] 在本发明的一实施例中，还包括一推进风叶，以辅助横流扇飞行装置飞行。 [0015] 在本发明的一实施例中，还包括一多向传动机构，连接在一驱动机构与第一横流扇及第二横流扇之间，使第一横流扇与第二横流扇经驱动机构驱动而以相反旋转方向旋转。 [0016] 在本发明的一实施例中，还包括一差速机构，连接在第一横流扇与第二横流扇之间。 [0017] 本发明具有以下有益技术效果： [0018] 经由本发明所采用的技术手段，横流扇飞行装置藉由横流扇所提供的气流推力而能够飞行，其飞行灵活度及稳定度俱佳。藉由控制输出气流的大小及方向，横流扇飞行装置能够在空中作出任意动作，例如：沿任意方向位移，以各种轴向进行旋转或回转，或是维持在固定位置。从而，横流扇飞行装置能够更好地适应各种飞行环境，而广泛地使用于各种飞行用途上。附图说明 [0019] 图1系显示依据本发明的范例实施例的横流扇飞行装置的立体图； [0020] 图2系显示依据本发明的第一实施例的横流扇飞行装置的侧视示意图； [0021] 图3a系显示图2的3a-3a线段的剖视图； [0022] 图3b系显示图3的3b-3b线段的剖视图； [0023] 图4系显示依据本发明的第二实施例的横流扇飞行装置的俯视示意图； [0024] 图5a系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0025] 图5b系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0026] 图5c系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0027] 图6系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0028] 图7a系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0029] 图7b系显示图4的横流扇飞行装置的后视示意图； [0030] 图8系显示依据本发明的第三实施例的横流扇飞行装置的俯视示意图； [0031] 图9a系显示图8的横流扇飞行装置的动作示意图； [0032] 图9b系显示图8的横流扇飞行装置的动作示意图； [0033] 图10系显示依据本发明的第四实施例的横流扇飞行装置的侧视示意图； [0034] 图11系显示依据本发明的第五实施例的横流扇飞行装置的侧视示意图。主要组件符号说明 [0035] 100 横流扇飞行装置 [0036] 100a 横流扇飞行装置 [0037] 100b 横流扇飞行装置 [0038] 100c 横流扇飞行装置 [0039] 1 推力机构 [0040] 1’ 推力机构 [0041] 11 横流扇 [0042] 11’ 横流扇 [0044] 112 叶片 [0045] 12 导气罩 [0046] 12’ 导气罩 [0047] 121 出风口 [0048] 13 风向调整构件 [0049] 2 推力机构 [0050] 2’ 推力机构 [0051] 21 横流扇 [0052] 21’ 横流扇 [0053] 211 叶轮 [0054] 212 叶片 [0055] 22 导气罩 [0056] 22’ 导气罩 [0057] 221 出风口 [0058] 23 风向调整构件 [0060] 31 座位 [0061] 4 多向传动机构 [0063] 41 伞齿轮 [0064] 42 伞齿轮 [0065] 5 驱动机构 [0066] 6 风叶 [0067] 70 机构 [0068] 71 机构 [0069] 72 机构 [0070] 8 尾翼机构 [0071] 81 水平尾翼 [0072] 82 垂直尾翼 [0073] 9a 浮筒 [0075] A1 轴向 [0076] A1’ 轴向 [0077] A2 轴向 [0078] A2’ 轴向 [0079] F1 气流 [0080] F1’ 气流 [0081] F2 气流 [0082] F2’ 气流 具体实施方式[0083] 本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。图1系显示依据本发明的范例实施例的一横流扇飞行装置100，主要包括有一第一推力机构1及一连接第一推力机构1的第二推力机构2。第一推力机构1与第二推力机构2分别包括有一旋转方向相反的横流扇11、12，以藉由横流扇所产生的气流推力使横流扇飞行装置飞行。至于本发明所提供的横流扇飞行装置的细部原理及结构，将配合各个图式说明如下。 [0084] 请参阅图2、图3a、及图3b，依据本发明的第一实施例的一横流扇飞行装置100a主要包括一第一推力机构1及一连接第一推力机构1的第二推力机构2。 [0085] 第一推力机构1包括一第一横流扇11、一第一导气罩12、及数个第一风向调整构件13。横流扇（cross flow fan）有时又称为切线扇（tangential fan）或管状扇（tubular fan），其旋转时会产生横跨叶片流动的气流。第一横流扇11包括一叶轮（impeller）111，其沿着一第一轴向A1旋转而产生一气流F1，藉此提供横流扇飞行装置100飞行所需的气流推力。在较佳的实施例中，叶轮111还具有数片前弯的叶片112，以在旋转时带动更多气流而增强气流量。第一导气罩12罩设于第一横流扇11，以汇聚且引导产生自第一横流扇11的气流F1沿着预定的气流输出方向输出，例如：下方或斜下方。第一风向调整构件13设置于第一横流扇11的气流输出方向上，例如：如图3a所示的出风口位置。第一风向调整构件13在此一实施例中为可调节角度的叶片。藉由调节第一风向调整构件13的角度，可将自第一横流扇11产生的气流引导至所调节的方向。 [0086] 相似地，第二推力机构2包括一第二横流扇21、一第二导气罩22、及数个第二风向调整构件23。第二横流扇21也包括一叶轮211，其具有数片前弯的叶片212以增强气流量。第二横流扇21沿着一第二轴向A2旋转而产生一气流F2，藉此提供横流扇飞行装置100a飞行所需的气流推力。并且，第二横流扇21的旋转方向与第一横流扇11的旋转方向相反，以互相抵消旋转扭矩，而使横流扇飞行装置100a达到平衡稳定的飞行状态。 [0087] 另外，在此一实施例中，第一推力机构1与第二推力机构2系呈前后排列，并且第一轴向A1与第二轴向A2设置为同轴向。这种结构的横流扇飞行装置100a具有较小的宽度，便于在狭窄的空间飞行。 [0088] 依据上述结构，横流扇飞行装置100a能够藉由第一横流扇11与第二横流扇21所产生的气流推力而飞行。并且，进一步能够载着一机体3进行各种飞行用途。例如，于机体3提供一座位31（驾驶座），用以载人飞行。 [0089] 特别地，在此一实施例的横流扇飞行装置100a中，设置有一多向传动机构4，连接在一驱动机构5与第一横流扇11及第二横流扇21之间。多向传动机构4为一齿轮组，包括一主动伞齿轮40以及二被动伞齿轮41、42。主动伞齿轮40连接驱动机构5，受驱动机构5驱动而旋转。被动伞齿轮41、42分别啮合在主动伞齿轮40的相反侧，且分别与主动伞齿轮40呈正交。藉由此种配置，当主动伞齿轮40旋转时，被动伞齿轮41、42会同时受主动伞齿轮40带动，并且分别以相反方向旋转。藉此，能够由同一驱动机构5驱动第一横流扇11与第二横流扇21以相反旋转方向旋转，减少驱动机构的数量。当然，本发明并不限于此，在其它实施例中，第一横流扇11与第二横流扇21可由个别的驱动机构予以驱动。 [0090] 此外，横流扇飞行装置100a进一步可包括一推进风叶6，以辅助飞行。如图2所示，推进风叶6可用于产生朝后的气流，以加快横流扇飞行装置100a的飞行速度。或者，推进风叶6亦可设置为用以提供朝侧向的气流，以帮助横流扇飞行装置100a进行旋转。 [0091] 请参阅图4至图7b，系显示依据本发明的第二实施例的横流扇飞行装置的数个示意图。此一实施例的横流扇飞行装置100b的组成组件与前述第一实施例相似，故相同的组件标示以相同的组件编号。并且，此一实施例的横流扇飞行装置100b与前述第一实施例相似的特征将不再赘述。 [0092] 第二实施例的横流扇飞行装置100b的主要特征在于第一推力机构1与第二推力机构2分别位于横流扇飞行装置100b的左右两侧，且第一轴向A1与第二轴向A2系设置为互相平行。横流扇飞行装置100b能够藉由第一横流扇11与第二横流扇21所产生的气流推力而飞行。并且，第一横流扇11的旋转方向与第二横流扇21的旋转方向系相反，使横流扇飞行装置100b达到平衡稳定的飞行状态。 [0093] 如图5a、图5b、图5c所示，在一些实施例中，第一推力机构1的第一导气罩12与第二推力机构2的第二导气罩22分别设置为可调整角度。藉由调整导气罩12、22的角度，可改变出风口121、221的位置，从而改变第一横流扇11与第二横流扇21的气流输出方向。藉此，横流扇飞行装置100b能够调整其飞行高度及飞行方向。 [0094] 另外，第一横流扇11与第二横流扇21的旋转方向并不以图5a、图5b、图5c的实施例为限。第一横流扇11与第二横流扇21可为顺时针旋转或逆时针旋转，只要二者的旋转方向为相反，如图6所示。 [0095] 如图7a、图7b所示，相似于第一实施例，第一推力机构1可包括数个第一风向调整构件13设置于第一横流扇11的气流输出方向上，以及第二推力机构2可包括数个第二风向调整构件23设置于第二横流扇21的气流输出方向上。风向调整构件13、23可设置为能够前向后摆动（如图7a、图7b所示），或是设置为能够向左向右摆动。藉由调节风向调整构件13、23的角度，可改变第一横流扇11与第二横流扇21的输出气流F1、F2方向，使得横流扇飞行装置100b可作出更多种飞行动作。 [0096] 请再次参阅图4，在这个实施例中，第一横流扇11与第二横流扇21是由同一驱动机构5驱动。并且在驱动机构5与第一横流扇11及第二横流扇21之间系通过数个机构70、71、72来连接。这些机构70、71、72除了作为传动机构，以传输驱动机构5所提供的动力给第一横流扇11及第二横流扇21之外，其中的一个或数个可为差速机构，而使第一横流扇11与第二横流扇21在同一驱动机构5驱动下能够以不同的旋转速度旋转。当然，各机构（驱动机构5及机构70、71、72）的设置位置并不以此为限。在其它实施例中，第一横流扇 11与第二横流扇21可由个别的驱动机构予以驱动，并且提供一差速机构连接在第一横流扇11与第二横流扇21之间。 [0097] 横流扇飞行装置100b还可包括一尾翼机构8，设置于横流扇飞行装置100b的尾部。尾翼机构8在此一实施例中为一T型尾翼，包括一水平尾翼81及一安装在水平尾翼81上的垂直尾翼82，以提供方向稳定性。 [0098] 请参阅图8、图9a、图9b，系显示依据本发明的第三实施例的横流扇飞行装置的数个示意图。此一实施例的横流扇飞行装置100c的组成组件与前述第二实施例相似，故相同的组件标示以相同的组件编号。并且，此一实施例的横流扇飞行装置100c与前述第二实施例相同的部分将不再赘述。 [0099] 第三实施例的横流扇飞行装置100c的主要特征在于包括四个推力机构1、1’、2、2’。推力机构1包括横流扇11及导气罩12，推力机构1’包括横流扇11’及导气罩12’，推力机构2包括横流扇21及导气罩22，以及推力机构2’包括横流扇21’及导气罩22’。其中，横流扇11沿着轴向A1旋转，横流扇21沿着轴向A2旋转，横流扇11’沿着轴向A1’旋转，以及横流扇21’沿着轴向A2’旋转。并且，轴向A1与轴向A2互相平行，轴向A1’与轴向A2’互相平行，轴向A1与轴向A1’互为同轴，以及轴向A2与轴向A2’互为同轴。 [0100] 藉由提供多个推力机构1、1’、2、2’，可提升横流扇飞行装置100c的飞行灵活度及稳定性。详细而言，由于各个推力机构1、1’、2、2’可进行个别控制，也就是能够个别调整各个推力机构1、1’、2、2’的输出气流F1、F1’、F2、F2’的大小及方向。从而，藉由气流F1、F1’、F2、F2’在大小及方向上的不同组合，横流扇飞行装置100c能够实现习知飞行器所难以做到的飞行动作，例如：横向移动（如图9a所示）及原地旋转（图9b）等。 [0101] 另外，如图10、图11所示，为了达到更广泛的用途，可于横流扇飞行装置进一步增设各种配件，例如，浮筒9a、车轮组9b。具有浮筒9a的横流扇飞行装置能够在飞行之外同时适用于水面上航行。具有车轮组9b的横流扇飞行装置则进一步能够在路面上滑行。 [0102] 藉由上述结构，本发明的横流扇飞行装置藉由横流扇所提供的气流推力而能够飞行，其飞行灵活度及稳定度俱佳。横流扇飞行装置能够在空中能够作出任意动作，例如：沿任意方向位移，以各种轴向进行旋转或回转，或是维持在固定位置。从而，横流扇飞行装置能够更良好地适应各种飞行环境，而广泛地使用于各种飞行用途上。 [0103] 由以上的实施例可知，本发明所提供的横流扇飞行装置确具产业上的利用价值。然而，以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，然而这些改变仍属于本发明的发明精神及所界定的专利范围中。 |
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