自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺的製作方法
2023-09-17 23:21:50 4
專利名稱：自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，屬於新能源技術領域，
特別涉及一種水平、垂直軸兩種風力發電機同軸以及太陽能光伏電池綜合利用配置的環保 型廣告牌及電視廣告舞臺。
背景技術：
隨著市場經濟的不斷發展，公路兩側的廣告牌已經成為體現現代化企業文化的風 景線；尤其在於高速公路兩側的大型廣告牌，其耗電之大，用電纜線附設供電的投資費用之 高，是可以想像的；如果，採用風力發電機供電，其節能省電的效果是無可非議的；但是，在 現有技術中，水平和垂直軸兩種風力發電機不能同軸綜合利用，因此發電效率不高，其缺陷 是體積大、佔地空間大、效率低，難以充裕地供應大型廣告牌的實際用電量，其風力發電機 的設計，僅限於對外界自然風力的利用，沒有將內部的通風、散熱、引風力和外界自然風力 與發電機內部結構的設計溶於一體，以及使用太陽能光伏電池同軸綜合利用，以求更科學 地發揮大自然的風能潛力和環保發電的理想目的。
發明內容
根據上述目的，本發明的技術方案為一種自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞 臺，包括主軸2頂部設置水平風力發電機1，中部裝置由球形風輪5、發電機10組成的垂 直軸風力發電機，底部與機架9固定，機架上裝有止動器7，機架套接固定在支柱13上，支 柱中設有風道14、進風口 15、廣告牌11、燈具12、太陽能電池板19，由導線18經控制盒16 分別與上述帶電部件連接；特徵是所述主軸2由大口徑鋼管制成，直接支撐、貫通連接水 平和垂直軸兩種風力發電機，在主軸中部側面開圓孔或連接三通節過度，設置助動風口 4， 上端圓孔內裝設導流片，使一部分流動空氣通過助動風道1401從助動風口排出，助動風輪 旋轉發電；提高了風力發電的效果，帶走了發電機的熱量，克服了發電機運行時所產生的溫 升，解決了永磁體發電機因過熱造成的退磁老化問題，同時，使風力發電機的風能利用率從 下述渡經得以提高1.利用地面空氣與支柱13上端空氣的溫差和高低壓差形成的引風力， 從內部推動風輪5旋轉；2.發電機的溫升和散熱促使風道中的空氣加速循環上升，通過助 動風口 4推動風輪5旋轉；3.自然界風力從外部推動風輪5、水平風力發電機風葉旋轉，供 應廣告牌電源；因此，本發明的風能利用率與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著 的進步，優於同類技術。 所述主軸2由大口徑鋼管制成，長度可根據配置的風輪5和水平風力發電機1的 風葉高度設定，發電機轉子直徑與主軸的直徑比例範圍為1 : 0. 2 0. 7 ;有利於擴展通 風量和縮短主軸與定子之間的直徑距離，提高動態平衡和穩定性、減輕重量、降低成本、改 善發電能力；主軸上設有的凸擋，可以精確限制發電機外轉子20與定子23的間隙。
所述風輪5為渦輪式風輪，由薄片金屬材料壓製成若干渦輪角度的葉片，下端圍 成圓形固定在球託6上，上端與防雨罩3固定，構成球形的渦輪式風輪，風輪上的防雨罩3中心開孔，內部裝置軸承，以供主軸通過；該渦輪式風輪運轉時，在內部形成負壓，使內部空 氣與外部空氣形成對流，利用支柱上端與地面自然空氣引風力的作用，進一步推動風輪旋 轉，達到良好的通風和發電效果。 所述水平風力發電機1為普通型發電機，由盤式發電機、風葉、尾舵、迴轉體為主 要部件組成，迴轉體固定在主軸2的頂部，迴轉體上設置盤式發電機和尾舵，風葉選擇為 3 10片，安裝在盤式發電機上，通過尾舵自動對風向，發電機輸出電源由導線18引至控制 盒16，調製後對蓄電池自動充電蓄能；適當增加風葉數量，可以縮短風輪直徑，減少佔用空 間，降低噪音，避免對鳥類飛行動物的傷害。 所述發電機10，為永磁疊加型盤式垂直軸發電機，主要採用永磁體21，分別嵌裝 固定在盤形的外轉子20內，外轉子上設有凹槽或凸槽，該凹槽與另一外轉子20的凸槽卡 接，可以與定子23疊加組合裝配以增加或減少輸出功率；定子23通過主軸2，由外轉子20 中的軸承22支承，定子內部嵌裝線圈24、霍爾元件25、溫度傳感器26、信號電路由導線18 穿過管路與控制盒16連接；所述疊加型組合裝配為將N片靜盤形的定子23，其中N > 1 和N加1片動盤形的外轉子20，按動盤-靜盤-動盤-靜盤……動盤的順序裝置在同一主 軸2上，輸出導線並聯連接。 所說控制盒16內設有單片機系統、功率放大電路、互補自動充電電路、、過壓、欠 壓、過流、漏電、防雷安全保護電路以及接觸器、為主要元件組成的通用自動控制電路，附設 逆變器、鋰電池、超級電容或膠蓄電池以克服蓄電池使用壽命短的缺陷；製作大功率的廣告 牌可增設蓄電池組、超級電容器、逆變器，並另設電控箱，便於控制較大功率發電機的正常 運轉；所述溫度傳感器25為1隻或每片定子23裝1隻，採集到的溫度信息由導線傳遞給控 制盒16的單片機系統、運算處理、功率放大，自動檢測線圈和發電機溫升，若出現異常時， 則自動存儲記錄、顯示報警、直至關閉該片繞組的輸出電路，以確保發電機的運行安全。
所述機架9由金屬材料製作，十字支架901外側與機架的圓形圈連接，中心焊接圓 環9011，主軸2通過圓環，由螺母、橫銷定位固定，機架上設置控制盒16、光敏電阻17、止動 器7。 所說止動器7，由金屬材料製成E型，側面開有長孔，螺栓通過長孔將止動器定位 在機架9的外側，鬆動螺栓，移動止動器使上端與球託6下邊凹槽缺口銜接，就能停止或鎖 定風輪5轉動，以方便安裝、檢修、運輸時使用。 所述燈具12為超高功率型大功率LED燈或投光燈具，以求亮度高、射程遠、體積 小、節能環保、穩定性好等優點；由光敏電阻17，自動控制燈具12的開燈時間或晚上開燈； 當然只要功率允許，並不限止使用其他類型的普通照明燈具；所述電視廣告舞臺為大型液 晶顯示屏或大型液晶顯示屏電視機1201。 所述發電機IO，並不局限於使用永磁疊加型盤式垂直軸發電機，可使用垂直軸恆 速發電機、垂直軸永磁碟式發電機、垂直軸風力發電機為基礎的普通類型發電機改裝成大 口徑鋼管的主軸2加以替代；只要採用上述發明中所述的助動風道助動風口、大口徑鋼管 製作主軸的方法，適當改進，即可與之配套，因此，採用上述發明中所述的水平、垂直軸兩 種風力發電機同軸綜合利用、助動的風口 4、大口徑鋼管制作的主軸2、止動器7的任何一 項，製成的風力發電供電的產品均應列入本發明的保護範圍。 綜上所述，本發明所述自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺與眾不同之處在於l.水平、垂直軸兩種風力發電機同軸綜合利用，佔地空間小，顯著提高了發電效益。
2.發電機內部設有助動風道，克服了發電機運行時所產生的散熱問題，解決了永磁體因過
熱造成的退磁化問題，提高了發電能力和使用壽命。3.採用盤式發電機、霍爾元件、溫度傳
感器、單片機微型計算機技術、自動調節負荷、穩定輸出功率等手段，確保了發電機的運行
安全。4.採用了大口徑鋼管制作主軸的方法，大大地縮小和減輕了發電機的重量和體積，大
幅度地降低了製造成本。5.採用超高功率型大功率LED燈，具有亮度高、射程遠、體積小、節
能環保、穩定性好，採用鋰電池、超級電容以克服蓄電池使用壽命短的缺陷。 本發明的有益效果是結構簡單、部件少、耗材小、重量輕、體積小、成本低、節能環
保、製作工藝簡單、易於流水線大批量生產，同時，發電效率高，輸出功率穩定、佔地空間小、
運行安全、使用壽命長、適用範圍廣闊。
附圖l，一種自供電的環保型廣告牌的結構原理示意圖。
附圖2，一種自供電的環保型電視廣告舞臺的結構原理示意圖。
附圖3，一種風力發電機的結構原理剖示意圖。
附圖4，一種風力發電機機架結構俯視示意圖。
具體實施例方式
以下實施例並不構成對本發明保護範圍的任何限制。 附圖中1.水平風力發電機，2.主軸，3.防雨罩，4.助動風口，5.風輪，6.球託， 7.止動器，8.防塵罩，9.機架，IO.發電機，ll.廣告牌，12.燈具，1201.大型液晶顯示屏電 視機，13.支柱，14.風道，1401.助動風道，15.進風口，16.控制盒，17.光敏電阻，18.導線， 19.太陽能電池板，20.外轉子，21.永磁體，22.軸承，23.定子，24.線圈，25.霍爾元件， 26.溫度傳感器，27.平鍵。 實施例附圖l，一種自供電的環保型廣告牌的結構原理示意圖。 作為優選，主軸2為不鏽鋼管制成，頂部設置水平風力發電機l，主軸上裝置防雨
罩3、助動風口 4的三通節、導流片、風輪5、球託6、防塵罩8、發電機10的外轉子與球託6
連接，主軸2底部與機架9固定，機架上設置控制盒16、光敏電阻17、止動器7，機架套接在
支柱13上，支柱中設有風道14、進風口 15、廣告牌11、燈具12、太陽能電池板19，由導線18
分別與上述帶電部件連接。 實施例附圖2，一種自供電的環保型電視廣告舞臺的結構原理示意圖。 作為優選，製作比較大型的 告牌，將上述圖1的風力發電機相同兩柱並列安裝，
好似雙龍並列，在廣告牌11上設置大型大型液晶顯示屏或電視機。 根據上述原理，可以做成三柱三角形、四柱四方形、五柱五角形、六柱六角形等多 邊形風力供電的巨型廣告牌或風力供電的露天電視廣告舞臺，以免費供電的方式來滿足日 益發展的市場需求。 實施例附圖3，一種風力發電機的結構原理剖示意圖。作為優選，使用永磁疊加 型發電機；永磁體21，採用釹鐵硼磁鋼，分別嵌裝固定在外轉子20內，定子23的靜碟片套 裝在主軸2上，由兩片外轉子20內的軸承22支 ，每片外轉子20上設有凹槽或凸槽，凹槽與另一片外轉子的凸槽卡接或用螺栓固定，定子23的靜碟片內嵌裝線圈24、霍爾元件25、 溫度傳感器26，導線18穿過管路與控制盒16連接，發電電源經過調製以後輸出。
實施例附圖4，一種風力發電機機架結構俯視示意圖。 作為優選，機架9由不鏽鋼材料製成，十字支架901外側與機架9的圓形圈連接， 中心焊接圓環9011，主軸2穿過圓環，由橫銷螺母定位固定。 作為優選，止動器7，由不鏽鋼材料製成E型，上端可以與託架下邊凹槽缺口銜接， 側面開有長孔，螺栓通過長孔將止動器7定位在機架9的外側，鬆動螺栓，上下移動止動器 7就能夠停止或鬆開風輪5，上移後扭緊螺栓就能鎖定風輪轉動，以供安裝、檢修、運輸時使用。 根據上述實施例和工作原理，有些聰明的製造商稍微改變或試圖減少某一另件而 製造的雷同產品，也屬於本發明的保護範疇之例。
權利要求
一種自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，包括主軸(2)頂部設置水平風力發電機(1)，中部裝置由球形風輪(5)、發電機(10)組成的垂直軸風力發電機，底部與機架(9)固定，機架上裝有止動器(7)，機架套接固定在支柱(13)上，支柱中設有風道(14)、進風口(15)、廣告牌(11)、燈具(12)、太陽能電池板(19)，由導線(18)經控制盒(16)分別與上述帶電部件連接；特徵是所述主軸(2)由大口徑鋼管制成，直接支撐、貫通連接水平和垂直軸兩種風力發電機，在主軸中部側面開圓孔或連接三通節過度，設置助動風口(4)，上端圓孔內裝設導流片，使一部分流動空氣通過助動風道(1401)從助動風口排出，助動風輪旋轉發電。
2. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述主軸 (2)由大口徑鋼管制成，長度可根據配置的風輪(5)和水平風力發電機(1)的風葉高度設 定，發電機轉子直徑與主軸的直徑比例範圍為1 : 0.2 0.7，主軸上設有的凸擋，可以精 確限制發電機外轉子20與定子23的間隙。
3. 根據權利要求l所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述風輪(5) 為渦輪式風輪，由薄片金屬材料壓製成若干渦輪角度的葉片，下端圍成圓形固定在球託(6) 上，上端與防雨罩(3)固定，構成球形的渦輪式風輪，風輪上的防雨罩(3)中心開孔，內 部裝置軸承，以供主軸通過。
4. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述水平 風力發電機(1)為普通型發電機，由盤式發電機、風葉、尾舵、迴轉體為主要部件組成，迴轉 體固定在主軸(2)的頂部，迴轉體上設置盤式發電機和尾舵，風葉選擇為3 10片，安裝在 盤式發電機上，通過尾舵自動對風向，發電機輸出電源由導線(18)引至控制盒(16)，對蓄 電池自動充電蓄能。
5. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述發電 機(IO)，為永磁疊加型盤式垂直軸發電機，主要採用永磁體(21)，分別嵌裝固定在盤形的 外轉子(20)內，外轉子上設有凹槽或凸槽，該凹槽與另一外轉子(20)的凸槽卡接，可以與 定子(23)疊加組合裝配以增加或減少輸出功率；定子(23)通過主軸(2)，由外轉子(20)中 的軸承(22)支承，定子內部嵌裝線圈(24)、霍爾元件(25)、溫度傳感器(26)、信號電路由導 線(18)穿過管路與控制盒(16)連接。
6. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所說控制 盒(16)內設有單片機系統、功率放大電路、互補自動充電電路、、過壓、欠壓、過流、漏電、防 雷安全保護電路以及接觸器、為主要元件組成的通用自動控制電路，附設逆變器、鋰電池、 超級電容或膠蓄電池以克服蓄電池使用壽命短的缺陷；製作大功率的廣告牌可增設蓄電池 組、超級電容器、逆變器，並另設電控箱，便於控制較大功率發電機的正常運轉。
7. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述機架 (9)由金屬材料製作，十字支架(901)外側與機架的圓形圈連接，中心焊接圓環(9011)，主 軸(2)通過圓環，由螺母、橫銷定位固定，機架上設置控制盒(16)、光敏電阻(17)、止動器(7) 。
8. 根據權利要求l所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，所說止動器(7)，由 金屬材料製成E型，側面開有長孔，螺栓通過長孔將止動器定位在機架(9)的外側，鬆動螺 栓，移動止動器使上端與球託(6)下邊凹槽缺口銜接，就能停止或鎖定風輪(5)轉動，以方便安裝、檢修、運輸時使用。
9. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述燈具(12)為超高功率型大功率LED燈或投光燈具，由光敏電阻(17)，自動控制燈具(12)的開燈 時間，電視廣告舞臺為大型液晶顯示屏電視機1201。
10. 根據權利要求1所述的自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，特徵是所述發 電機(10)，並不局限於使用永磁疊加型盤式垂直軸發電機，可使用垂直軸恆速發電機、垂直 軸永磁碟式發電機、垂直軸風力發電機為基礎的普通類型發電機改裝成大口徑鋼管的主軸 (2)加以替代。
全文摘要
本發明公開一種自供電的環保型廣告牌及電視廣告舞臺，屬於新能源供電設備系統技術領域，包括主軸頂部設置水平軸風力發電機，中部裝置垂直軸風力發電機，底部與機架固定，機架套接在支柱上，支柱中設有風道、進風口、廣告牌、燈具、大型液晶顯示屏、控制盒，太陽能光伏電池板，特徵是主軸由大口徑鋼管制成，直接支撐、貫通連接水平和垂直軸兩種風力發電機，主軸內部設有風道、出風口、一部分空氣通過出風口帶走發電機熱量，助動風輪旋轉發電，以克服發電機運行時所產生的溫升，本設計實現了垂直軸風力發電機、水平軸風力發電機、太陽能光伏電池板三種發電同軸綜合利用，解決了大型廣告牌的耗電問題，節能環保具有立竿見影的效果。
文檔編號H02P9/00GK101710469SQ20091015408
公開日2010年5月19日 申請日期2009年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者陳鴻雁 申請人:陳鴻雁