專利名稱：利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及娛樂或演示物理學原理的裝置，更具體地指一種利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置。
背景技術(shù)：
自然界的能量是可相互轉(zhuǎn)換的，如電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換，光能與電能轉(zhuǎn)換的相互轉(zhuǎn)換，電能與風能相互轉(zhuǎn)換等。目前能演示上述某二種能量相互轉(zhuǎn)換原理的裝置較為常見，但大都出現(xiàn)在學校的物理課堂上，且這些演示裝置較為枯燥、趣味性不太強。在一般的科普場所，能直觀而又有趣味性地演示由機械能轉(zhuǎn)換為電能、再由電能再轉(zhuǎn)換為風能的演示器具則更為少見。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置，以便在科普場所能更直觀而又有趣味性地演示能量之間轉(zhuǎn)換的原理。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案，該能量轉(zhuǎn)換的裝置包括一將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)、一將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)，其中所述機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)進一步包括車架、車座、手扶把手、腳踏與飛輪、車輪、傳動鏈、發(fā)電機，車座、手扶把手安裝于車架上，腳踏與飛輪驅(qū)動車輪并通過傳動鏈驅(qū)動發(fā)電機；所述將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)進一步包括基座、軸流風機、風整流罩、浮球、透明罩，軸流風機設置于基座內(nèi)，透明罩豎直設于基座上，浮球位于透明罩內(nèi)，風整流罩置于透明罩內(nèi)的底部并位軸流風機的上方。
由于本實用新型把將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)和將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)合于一體，其中所述機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)進一步包括車架、車座、手扶把手、腳踏與飛輪、車輪、傳動鏈、發(fā)電機，車座、手扶把手安裝于車架上，腳踏與飛輪驅(qū)動車輪并通過傳動鏈驅(qū)動發(fā)電機；所述將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)進一步包括基座、軸流風機、風整流罩、浮球、透明罩，軸流風機設置于基座內(nèi)，透明罩豎直設于基座上，浮球位于透明罩內(nèi)，風整流罩置于透明罩內(nèi)的底部并位軸流風機的上方。演示者如同騎自行車一樣，依靠自己的腳踏力來發(fā)電，然后用此電能來驅(qū)動軸流風機工作，軸流風機所產(chǎn)生的風力再使浮球升高。因此該裝置能直觀而又有趣味性地演示能量之間轉(zhuǎn)換的原理。


圖1為本實用新型演示能量轉(zhuǎn)換的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置包括一將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)10、一將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)20，所述機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)10進一步包括車架11、車座12、手扶把手13、腳踏與飛輪14、車輪15、傳動鏈16、發(fā)電機17，車座12、手扶把手13安裝于車架11上，腳踏與飛輪14驅(qū)動車輪15并通過傳動鏈16驅(qū)動發(fā)電機17。
所述將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)20進一步包括基座21、軸流風機22、風整流罩23、浮球24、透明罩25，軸流風機22設置于基座21內(nèi)，透明罩25豎直設于基座21上，浮球24位于透明罩25內(nèi)，風整流罩23置于透明罩25內(nèi)的底部并位軸流風機22的上方。
所述的風整流罩23為一蜂窩式整流罩。
當演示者位于車座12上時，手扶于手扶把手13上，用腳踩踏于腳踏上進行踩踏，飛輪驅(qū)動車輪15旋轉(zhuǎn)，如同在騎普通自行車一樣，同時，飛輪通過傳動鏈16驅(qū)動發(fā)電機17并發(fā)電，這一過種完成了由機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程，發(fā)電機17所發(fā)的電再通至軸流風機22，軸流風機22運轉(zhuǎn)，排出的旋轉(zhuǎn)氣流，完成由電能轉(zhuǎn)換為風能的過程。軸流風機22排出的旋轉(zhuǎn)氣流再通過蜂窩式整流罩3后變?yōu)樽韵露系拇怪睔饬?，浮?4受氣流推動緩緩升高，當升至透明罩25頂端時，會懸在空中作慢速旋轉(zhuǎn)，這是因為氣流離開管道后，形成一個流速較高的核心區(qū)和一個流速為零的自由邊界層，氣流核心區(qū)的流速高靜壓底，反之氣流的邊緣區(qū)的流速底靜壓高，如球體偏離氣流核心區(qū)，內(nèi)外壓力差就會推動球體返回核心區(qū)。這一過程又演示了伯努力平衡原理，當演示者腳踏速度越快、發(fā)電電壓越高、軸流風機22轉(zhuǎn)速越快，浮球24上升速率越大，因此，本實用新型既演示了機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換，又演示了電能與風能之間的轉(zhuǎn)換，同時又演示了伯努力平衡原理，寓娛樂性、趣味性于一體。
依上述相同的原理和結(jié)構(gòu)，還可設二臺裝置供2名游客競技比賽。
本實用新型體積為850×520×850(長×寬×高)(mm)，輸出電壓DC24V，輸出電流4.4A，輸出功率105W。
當然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置，其特征在于該裝置包括一將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)、一將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)，所述機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)進一步包括車架、車座、手扶把手、腳踏與飛輪、車輪、傳動鏈、發(fā)電機，車座、手扶把手安裝于車架上，腳踏與飛輪驅(qū)動車輪并通過傳動鏈驅(qū)動發(fā)電機；所述將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)進一步包括基座、軸流風機、風整流罩、浮球、透明罩，軸流風機設置于基座內(nèi)，透明罩豎直設于基座上，浮球位于透明罩內(nèi)，風整流罩置于透明罩內(nèi)的底部并位軸流風機的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置，其特征在于所述的風整流罩為一蜂窩式整流罩。
專利摘要本實用新型公開了一種利用自行車發(fā)電演示能量轉(zhuǎn)換的裝置，該裝置把將機械能轉(zhuǎn)換為電能的機構(gòu)和將電能轉(zhuǎn)換為風能的機構(gòu)合于一體，前者包括車架、車座、手扶把手、腳踏與飛輪、車輪、傳動鏈、發(fā)電機，車座、手扶把手安裝于車架上，腳踏與飛輪驅(qū)動車輪并通過傳動鏈驅(qū)動發(fā)電機；后者包括基座、軸流風機、風整流罩、浮球、透明罩，軸流風機設置于基座內(nèi)，透明罩豎直設于基座上，浮球位于透明罩內(nèi)，風整流罩置于透明罩內(nèi)的底部并位軸流風機的上方。該裝置依靠自己的腳踏力來發(fā)電，然后用此電能來驅(qū)動軸流風機工作，軸流風機所產(chǎn)生的風力再使浮球升高。因此該裝置能直觀而又有趣味性地演示能量之間轉(zhuǎn)換的原理。
文檔編號G09B23/06GK2531475SQ02215688
公開日2003年1月15日 申請日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月8日
發(fā)明者章興飛, 劉洪培, 陶月林, 聶承國 申請人:上?？萍拣^