專利名稱：利用仰式風輪發電裝置在交通系統中收集利用廢風力發電的方法
技術領域：
本發明涉及能源利用技術，尤其涉及了仰式風輪發電裝置及其在交通道路系統中收集利用由于車輛高速行駛造成的廢風力的方法。一主要是用于照明。
背景技術：
利用太陽能發電提供道路照明的方法，已經被人們采用，其不足在于在類似于梅雨季節的時間段內(陽光不足)，將會給人們的使用帶來不便。目前，取之不盡的風力能源的利用(發電)受到了廣泛的重視，然而，由人為造成的風力廢能源如何被收集利用的問題，尚未引起人們的關注，例如，汽車或列車(火車)高速行駛時在其旁邊產生的風力(其功率并不小)廢能源，尚沒有解決好它的被收集利用的問題。發明目的本發明之目的就是提出一種上述問題的解決方案。為了實現上述發明目的，擬采用以下的技術A.仰式風輪發電裝置的結構形式該仰式風輪發電裝置至少由定位在地面的仰式發電機，與該仰式發電機上部垂直軸定位的至少三片垂直且均布的實施水平旋轉的風動葉片所構成。B.本發明在交通道路系統中收集利用廢風力的方法將仰式風輪發電裝置設置在公路的中間隔離臺階或設置在雙軌道系統的中間位置地面上，并利用該仰式風輪發電裝置兩旁斷續高速行駛而過的由不同方向的汽車或列車(火車)帶動空氣產生的斷續大功率的風力，來驅動上述的仰式風輪發電裝置實施同一個方向的水平旋轉發電，再經過整流且通過蓄電池的蓄能過程，間接為公路或雙軌道系統上的信號燈或/和夜間的路燈提供持續的小功率直流電力(例如36伏)輸出。—所述的風動葉片的高度應該大于風動葉片直線寬度的2倍，其目的在于盡量減少仰式風輪發電裝置對路面寬度方向的占用尺寸。本發明的特點由于在公路或雙軌道系統中將固定位置收集到的大功率但斷續的風力進行風力發電，然后再將相對來說的該斷續的大功率電力，方便地通過蓄電池轉化成相對來說的小功率持續的電力，為實現對小功率的道路信號燈或/和夜間的路燈提供服務的且相當簡單(可操作性很強)的技術路線創造了條件。


圖1示意了本發明中仰式風輪發電裝置的結構原理。圖2示意了圖1的俯視圖。圖3示意了仰式風輪發電裝置設置在公路上的位置。圖4示意了仰式風輪發電裝置設置在雙軌道系統中的位置。
a 仰式發電機；b 風動葉片；c 垂直軸；d 定位底板；e 固定螺絲；2R 風輪外徑；H 高度；1 公路；2 仰式風輪發電裝置；3 高速行駛的汽車；4 中間隔離臺階(中心線位置)；5:軌道；6:列車(火車)。
具體實施 方式從圖1與圖2中不難理解其結構原理與工作原理的以及現場設置方法只要仰式風輪發電裝置2(例如取100-1000瓦的裝機容量——待實驗后再決定其具體數據)兩側有車輛在其不同的專用車道上經過，盡管行駛方向正反不同，但是，在任何情況下，都會驅動構成仰式風輪發電裝置2上垂向均布的風動葉片b總是朝著同一個方向水平旋轉，使得仰式風輪發電裝置2永遠處于正常的工作狀態。本發明的第一個在公路1上的應用實施例(見圖3)將仰式風輪發電裝置2設置在公路1的中間隔離臺階4上，目的是讓在該中間隔離臺階4兩側不同方向上行駛的汽車3高速行駛時造成的無用風力，來驅動上述排列設置的仰式風輪發電裝置2發電。若將仰式風輪發電裝置2設置在公路1上，它的總高度取值可以略大于一般小轎車離開地面的高度。——公路1上小轎車行駛的數量最多。本發明的第二個在雙軌軌道5系統中的應用實施例(見圖4)將仰式風輪發電裝置2設置在雙軌軌道5系統往返路線的中心線上，目的是讓在上述中心線兩側不同方向上行駛的列車6高速行駛時造成的無用風力，即廢風力來驅動上述排列設置的仰式風輪發電裝置2發電。——從發展的情況看，雙軌軌道5系統將會逐步取代目前已有的單軌軌道5系統，除少數地段難實現以外。若將仰式風輪發電裝置2設置在雙軌軌道5系統中，它的總高度取值可以略大于一般列車6的總高度(列車6的規格較為單一)。仰式風輪發電裝置2的風輪外徑2R越大，風動葉片b的力臂就越大，它驅動仰式發電機a發電的效率就越高；目前，公路1的中間隔離臺階4寬度與雙軌道5系統中雙軌之間的距離大多偏小，如果實施本發明，可以通過實驗(以發電功率最大為準)確定最合適的上述寬度與距離，供以后上工程時參考。本發明中采用的燈最好用節能型的發光兩極管類光源來充當，可以設想，以中型車輛每小時80公里近距離的時速，瞬間(假定持續時間為0. 1秒)通過風力發電裝置2旁邊時，造成的風力可以達到幾百瓦的數量級(設置仰式風輪發電裝置2的最大裝機容量經過實地測試即可準確地獲得)，以公路1為例假定每輛汽車3造成的近距離的風功率達到200瓦和持續時間為1秒，那么，點亮一只1瓦的發光兩極管類的光源(相當亮了)，可以持續的時間為200秒，即超過3分鐘時間。——不難設想，每天12小時里，只要每6分鐘在每個風力發電裝置4兩旁不同方向的車道上通過一輛小轎車，那么，就可以在設計上確保上述的一只1瓦的發光兩極管類的光源就可以在每個夜晚的12小時里成為長明燈了，實際上，每6分鐘經過每個風力發電裝置 4兩旁不同方向車道上的各種車輛遠遠會超過一輛。顯然，一旦在公路1中設置了仰式風輪發電裝置2，其數量會遠遠多于一個，而一旦建成了公路1，每天路過一個仰式風輪發電裝置2的汽車3也會遠遠多于一輛，……以上述方法類推的計算結果(可發出的總電量與可亮燈的總瓦數)就相當可觀了。只要設計得當，整個公路1中所需要的燈光能源，全部可以由本發明揭示的方法予以解決，而無論氣候如何變化， 只要公路1中有汽車3行駛，仰式風輪發電裝置2就會處于正常工作狀態。
在軌道5系統中的相關推算情況與在公路1中的上述情況差不多，這里就不羅列了。
權利要求
1.一種利用仰式風輪發電裝置在交通系統中收集利用廢風力發電的方法，A.仰式風輪發電裝置的結構形式仰式風輪發電裝置(2)至少由定位在地面的仰式發電機(a)，與該仰式發電機(a)上部垂直軸(c)定位的至少三片垂直且均布的實施水平旋轉的風動葉片(b)所構成；B.仰式風輪發電裝置的設置方法將仰式風輪發電裝置⑵設置在公路⑴的中間隔離臺階⑷與公路⑴的兩側，或設置在雙軌軌道(5)系統的中心線位置(4)與雙軌軌道(5)系統的兩側，或設置在單軌軌道(5)系統的兩側，利用該仰式風輪發電裝置(2)旁側斷續高速行駛而過的由不同方向的汽車(3)或列車(6)帶動空氣產生的斷續大功率的風力，來驅動該仰式風輪發電裝置(2) 實施同一個方向的水平旋轉發電，再經過整流且通過蓄電池的蓄能過程，間接地為公路(1) 或雙軌道(5)系統上的信號燈或/和夜間的路燈提供持續的小功率直流電力輸出。
2.一種根據權利要求1所述的利用仰式風輪發電裝置在交通系統中收集利用廢風力發電的方法，所述的風動葉片(b)的高度應該大于風動葉片(b)直線寬度的2倍。
全文摘要
一種利用仰式風輪發電裝置在交通道路系統中收集利用廢風力發電的方法，仰式風輪發電裝置(2)的結構至少由定位在地面的仰式發電機(a)，與該仰式發電機(a)上部垂直軸(c)定位的至少3片垂直且均布的實施水平旋轉的風動葉片(b)構成；讓仰式風輪發電裝置(2)收集利用由不同方向的汽車(3)或列車(6)帶動空氣產生的斷續大功率的廢風力，進行同一個方向的水平旋轉發電，來驅動上述的仰式風輪發電裝置(2)進行同一個方向的水平旋轉發電，再經過整流且通過蓄電池的蓄能提供持續的小功率直流電力輸出，至少可以滿足交通系統中的夜間照明需求；該仰式風輪發電裝置(2)適用范圍是設置在所有的公路(1)與軌道(5)系統的兩側或/和它們的中心線位置(4)。
文檔編號F03D9/02GK102352821SQ20111034167
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月23日 優先權日2011年10月23日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟