一种用于高速路上的风力发电装置

1.一种用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：包括沿护栏的长度方向设置的可转动的长轴，所述长轴上套设有至少两个蜗轮，相邻两个所述蜗轮之间间隔设置，所述蜗轮所在的位置设置有与所述蜗轮配合的蜗杆，所述蜗杆的远离所述蜗轮的一端设置有风扇；
所述蜗杆的外侧套设有套筒，所述套筒固定在所述护栏或所述长轴外侧的壳体上，所述蜗杆通过轴承可周向转动地固定在所述套筒内，所述风扇的尾部设置有用于将所述风扇的扇叶自动迎风的风向板；所述风扇的外侧设置有用于将风引导汇聚在扇叶上的导风罩，所述导风罩的开口呈喇叭状，所述导风罩的尾端密封固定在所述风扇的壳体外侧；所述长轴上沿长度方向设置有若干个发电机，所述发电机与蓄电装置连接。
2.如权利要求1所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：所述风向板的板面垂直于地面设置。
3.如权利要求1或2所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：所述风向板基本呈等腰梯形状，所述等腰梯形的两个底角尖角处圆弧过渡，所述等腰梯形的上底边固定在所述风扇的所述尾部。
4.如权利要求1所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：所述长轴的长度为10-70米。
5.如权利要求1所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：相邻两个所述蜗轮之间的距离为0.5-1米。
6.如权利要求1所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：所述蜗杆的轴线垂直于地面设置。
7.如权利要求6所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：相邻两个所述蜗杆的延伸方向相反，其中一个所述蜗杆竖直向上设置，另一个所述蜗杆竖直向下设置。
8.如权利要求6所述的用于高速路上的风力发电装置，其特征在于：所 述蜗杆均竖直向上或均竖直向下设置。

一种用于高速路上的风力发电装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及风力发电设备技术领域，具体地是涉及一种用于高速路上的风力发电装置。\n背景技术\n[0002] 随着传统能源的日益枯竭，人们正努力寻找可持续、绿色环保的能源来满足人类发展的需求，风能作为重要的绿色能源备受关注。\n[0003] 自然风由于风向、风速均不恒定，且相关设备代价高昂、发电效率较低，因此不能适用于普通的需求，人们开始研究如何利用人类活动过程中产生的定向风能来发电，如高速公路上机动车在行驶过程中产生的风能。\n[0004] 现有的用于高速路上的风力发电装置一般均采用一个风扇带动一个发电机，如中国专利文献CN101294548A公开了一种应用于高速公路的风力发电装置及系统，其每一个风力发电机的轴均与叶片连接，这种设置方式虽然能够保证扇叶带动发电机转动，但是由于高速路上的车辆并不是连续通过，相互之间的间距不定，这样就很容易造成当机动车通过时发电机高速旋转，没有机动车通过时发电机则处于静止状态，这种忽转忽不转、忽快忽慢的发电方式由于工作不稳定，很容易造成发电机损坏，进而影响使用寿命，且制造这种发电机需要较高的成本，另外，该风力发电装置的风扇固定设置，风扇的扇叶始终对准机动车行驶的某一方向，由于每个机动车行驶时距离风扇距离不定，且车速不定，这就导致风扇的扇叶未必能正对机动车行驶时产生的风，进而降低风能的利用率和发电效率，且此时风扇自身会受到周向的扭力，进而影响风扇的工作稳定性和使用寿命；当风扇周边自然风的风力大于机动车行驶时产生的风力时，该风扇不能利用风能更大的自然风，进而造成风能的浪费，并使风扇自身受到更大的扭力作用。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于：现有用于高速公路的风力发电设备均采用一个风扇上安装一个发电机，进而导致发电机工作不稳定，忽快忽慢容易使发电机损坏，发电效率较低，该类发电机成本较高；且该风扇方向固定容易受到周向的扭力作用，并不能利用其他方向的自然风能，没有聚风的功能。\n[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：\n[0007] 一种用于高速路上的风力发电装置，其包括沿护栏的长度方向设置的可转动的长轴，所述长轴上套设有至少两个蜗轮，相邻两个所述蜗轮之间间隔设置，所述蜗轮所在的位置设置有与所述蜗轮配合的蜗杆，所述蜗杆的远离所述蜗轮的一端设置有风扇；所述蜗杆的外侧套设有套筒，所述套筒固定在所述护栏或所述长轴外侧的壳体上，所述蜗杆通过轴承可周向转动地固定在所述套筒内，所述风扇的尾部设置有用于将所述风扇的扇叶自动迎风的风向板；所述风扇的外侧设置有用于将风引导汇聚在扇叶上的导风罩，所述导风罩的开口呈喇叭状，所述导风罩的尾端密封固定在所述风扇的壳体外侧；所述长轴上沿长度方向设置有若干个发电机，所述发电机与蓄电装置连接。\n[0008] 优选的，所述风向板的板面垂直于地面设置。\n[0009] 优选的，所述风向板基本呈等腰梯形状，所述等腰梯形的两个底角尖角处圆弧过渡，所述等腰梯形的上底边固定在所述风扇的所述尾部。\n[0010] 优选的，所述长轴的长度为10-70米。\n[0011] 优选的，相邻两个所述蜗轮之间的距离为0.5-1米。\n[0012] 优选的，所述蜗杆的轴线垂直于地面设置。\n[0013] 优选的，相邻两个所述蜗杆的延伸方向相反，其中一个所述蜗杆竖直向上设置，另一个所述蜗杆竖直向下设置。\n[0014] 优选的，所述蜗杆均竖直向上或均竖直向下设置。\n[0015] 采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：\n[0016] 1.本实用新型的长轴上设置有多个风扇，多个风扇转动时共同带动一根长轴转动，一根长轴转动即可带动多个安装在其上的发电机进行发电，进而将产生的电能存储在蓄电装置中，由于多个风扇共同作用在一根长轴上，每一个风扇的转速作用在长轴上后会相互制衡，进而保证长轴的转速不会过快也不会过慢，进而保证发电机的工作较为平稳，不会出现转速忽大忽小的情况而损坏发电机；且在多个风扇的驱动作用下，每一根长轴具有较大的扭力，可带动更高功率的发电机进行发电，进而提高高速公路上的风能的利用率；本实用新型的风力发电装置无需设置相应的用于防止发电机过快转动而损坏的保护设备，因此造价更低。\n[0017] 2.本实用新型通过设置导风罩，可以将机动车行驶过程中的风能聚集，可以提高风力对风扇的驱动力，继而提高发电效率。通过设置风向板，一方面可以使风扇的扇叶能够始终正面迎风，以提高风能的利用率，提高发电效率，并避免风向与风扇迎风面成一夹角时风扇自身受到较大的周向扭力，提高风扇的工作安全性和使用寿命；另一方面，当自然风力大于机动车行驶过程中产生的风力时，在风向板的作用下，风扇的扇叶可自动旋转至正对自然风风向，进而充分提高发电效率，并充分利用自然风发电，减小因自然风过大对风扇自身施加的周向扭力。\n附图说明\n[0018] 图1为本实用新型用于高速路上的风力发电装置安装到高速公路上的护栏上的结构示意图；\n[0019] 图2为本实用新型蜗轮与蜗杆配合的结构示意图；\n[0020] 图3为本实用新型的风扇与风向板、导风罩配合的结构示意图；\n[0021] 图4为本实用新型的导风罩的结构示意图；\n[0022] 图5是本实用新型风扇的另一种安装方式的结构示意图。\n[0023] 其中：1.长轴，2.护栏,3.蜗轮,4.蜗杆，5.风扇，6.发电机，7.蓄电装置，8.套筒，9.壳体，10.轴承，11.风向板，12.导风罩。\n具体实施方式\n[0024] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。\n[0025] 如图1至图2所示，为符合本实用新型的一种用于高速路上的风力发电装置的结构示意图，其中的箭头方向为机动车的行驶方向，每一个行驶通道的两侧均设置有本实用新型的风力发电装置，为了便于查看，附图1中只显示出在其中一侧设置风力发电装置的安装方式(省略了风向板的结构)。其包括沿护栏2的长度方向设置的若干个可转动的长轴1(具体数量根据路段的长度而定)，所述长轴1通过轴承固定在护栏2上，并与地面平行设置，每一个所述长轴1的长度为10-70米，所述长轴1上套设有若干个蜗轮3，蜗轮3的具体数量根据实际设计而定，相邻两个所述蜗轮3之间间隔设置，本实施例中的所述长轴1上每间隔0.5-1米即设置一个蜗轮3，所述蜗轮3所在的位置设置有与所述蜗轮3配合的蜗杆\n4，所述蜗杆4的轴线垂直于地面设置，这种设置方式可以使蜗杆4的重心位于其轴线上，进而提高蜗杆4的稳定性，参见图3、图4，所述蜗杆4的远离所述蜗轮3的一端设置有风扇5，所述风扇5的外侧设置有用于将风引导汇聚在扇叶上的导风罩12(图1中仅在其中两个风扇上画出了导风罩的示意图)，所述导风罩12的开口呈喇叭状，所述导风罩12的尾端密封固定在所述风扇5的壳体外侧，所述导风罩12的开口迎向机动车行驶时产生的风，由于导风罩12的开口呈喇叭状，其开口处可将更多的风引导至扇叶上，并提高到达扇叶的风的速度，使风作用在扇叶上的作用力更大，进而能驱动长轴1转动的更快，提高发电量。所述长轴1上沿长度方向设置有若干个发电机6，所述发电机6与蓄电装置7连接。由于本实用新型的长轴上设置有多个风扇，多个风扇转动时共同带动一根长轴转动，一根长轴转动即可带动多个安装在其上的发电机进行发电，进而将产生的电能存储在蓄电装置中，由于多个风扇共同作用在一根长轴上，每一个风扇的转速作用在长轴上后会相互制衡，进而保证长轴的转速不会过快也不会过慢，保证发电机的工作较为平稳，不会出现转速忽大忽小的情况而损坏发电机；且在多个风扇的驱动作用下，每一根长轴具有较大的扭力，可带动更高功率的发电机进行发电，进而提高高速公路上的风能的利用率。\n[0026] 参见图3，本实施例中，所述蜗杆4的外侧套设有套筒8，所述套筒8固定在所述护栏2或所述长轴1外侧的壳体9上，所述蜗杆4通过轴承10可周向转动地固定在所述套筒\n8内，所述风扇5的尾部设置有用于将所述风扇5的扇叶自动迎风的风向板11，所述风向板\n11的板面垂直于地面设置，所述风向板11的板面面积大于所述风扇5扇叶的迎风面积之和，以便于风向板11能够将风扇5旋转至扇叶正面迎风，进而提高风能的利用率。通过设置风向板11，一方面可以使风扇的扇叶能够始终正面迎风，以提高风能的利用率，提高发电效率，并避免风向与风扇的迎风面成一夹角时风扇自身受到较大的周向扭力，提高风扇的工作安全性和使用寿命；另一方面，当自然风力大于机动车行驶过程中产生的风力时，在风向板的作用下，风扇的扇叶可自动旋转至正对自然风风向，进而充分提高发电效率，并充分利用自然风发电，减小因自然风过大对风扇自身施加的周向扭力。\n[0027] 本实施例中，所述风向11基本呈等腰梯形状，所述等腰梯形的两个底角尖角处圆弧过渡，进而避免尖角伤及人体，所述等腰梯形的上底边固定在所述风扇5的所述尾部，并使风扇5的轴线经过风向板11的水平中心线，所述上底边的宽度与风扇5的尾部高度相等，这种设计方式能够提高整体强度。\n[0028] 本实施例中长轴1的长度优选10-70米，这种设计方式可以保证前后相邻的两辆机动车在先后经过同一个根长轴1时，均能对长轴1上的风扇起到驱动的作用，也即前一辆车即将超过其中一根长轴的前端时，后一辆车可基本能够移动到同一个长轴的尾端(即使前一辆机动车已超过长轴的前端，而后一辆机动车还没有移动到该长轴的尾端，那么前一辆车在行驶过程中施加在该长轴上的作用力会使长轴在惯性的作用下继续保持转一段时间，其转速逐渐降低，后一辆车到来时则继续驱动该长轴加速转动)，进而保证每一个长轴转动的连续性和发电机工作的稳定性，提高风能的利用率。\n[0029] 参见图5，在其它实施例中，相邻两个所述蜗杆4的延伸方向相反，也即其中一个所述蜗杆4竖直向上设置，另一个所述蜗杆4竖直向下设置，这种设置方式可以使风扇不仅能够受到高于长轴部分的风力作用，同时还能够受到低于长轴部分的风力作用，也即能够适用于不同高度的机动车所产生的风，进而提高风能利用率，提高发电量。\n[0030] 以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本实用新型的专利涵盖范围之内。