利用壓強差發電的自發電式路燈及其使用方法
2023-12-10 11:06:17 2
專利名稱：利用壓強差發電的自發電式路燈及其使用方法
技術領域：
本發明屬於照明設備，尤其是涉及一種利用自然能源發電的路燈。
背景技術：
為了節約能源，保護環境，目前已經出現了幾種利用太陽能和風能提供電力的路燈。太陽能發電主要是利用太陽能電池板，風能發電主要是利用路燈頂部安裝的風力發電機。上述發電裝置均暴露在外，日曬雨淋，使用壽命較低，維修機率高，導致使用成本上升。
發明內容
本發明的目的是針對上述自然能源發電的路燈，提出一種維修機率較低的自然能源發電的路燈將發電裝置設置在能擋風遮雨的路燈立柱內部，利用路燈立柱內外的壓強差發電，為路燈提供穩定的電源。本發明的具體技術裝置是這樣實現的包括路燈立柱、路燈發光件，其特徵是， 在路燈立柱上部設置一弧面風帽，路燈立柱內設置多隻風力發電機和一蓄電池及控制
電路，路燈立柱下部設有多個進風口 ；控制電路分別與多隻風力發電機、蓄電池及路燈發光件連接；
路燈立柱為透明材料，路燈立柱的朝北的部分，設有透明材料製作的半圓筒，半圓筒與路燈立柱等長，兩者之間設有鹽層；鹽層中鹽的表面設為黑色；
所述控制電路包括整流電路、穩壓電路、繼電器和光敏檢測單元；所述多隻風力發電機、整流電路、穩壓電路、蓄電池、繼電器和路燈發光件順序電連接，所述繼電器還與光敏檢測單元電連接；
上述裝置的使用方法
氣流流過弧形風帽，流速加快，壓強降低，路燈立柱下部壓強高的氣流流向上部，形成一股強上升氣流，流向外界；另一方面，路燈立柱內的黑色的鹽層吸收太陽光的熱量，並將熱量儲存在鹽層中，吸收的太陽光的熱量加熱了路燈立柱內的空氣，被加熱的空氣向上，形成另一股強上升氣流，流向外界；這樣，上述兩股強上升氣流，推動路燈立柱中多隻風力發電機轉動發電，多隻風力發電機發的電通過控制電路儲存在蓄電池內；當控制電路檢測到環境亮度不足時，接通蓄電池與路燈發光件之間的電連接，蓄電池供電於路燈發光件照明；當控制電路檢測到環境亮度充足時，斷開蓄電池與路燈發光件之間的電連接，蓄電池停止向路燈發光件供電，路燈發光件熄滅，蓄電池繼續儲存電能；
如此周而復始，路燈發光件依靠自然能源發的電，在夜間照明，白天熄滅。本發明與現有的路燈相比有如下有益效果
一、由於利用自然能源的發電設施均在路燈立柱內部，維修的機率較低，從而使用成本較低。二、本發明利用黑色鹽層作為太陽能發電的設施，與太陽能電池板相比較，具有成本低，壽命長的優點。
下面結合圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的總體示意圖。圖2是圖1的剖視圖。圖3是圖2中的路燈立柱I的橫截面示意圖。圖4是本發明的電路框圖。
具體實施例方式本發明是在路燈立柱I內設置了多隻風力發電機2 (見圖2)。在路燈立柱上部設置一弧面風帽3。路燈立柱中設置蓄電池4和控制電路11 (實物未畫出)。其中的連接關係參見圖4的電路框圖，所述控制電路11包括整流電路21、穩壓電路22、繼電器24和光敏檢測單元26 ;多隻風力發電機2、整流電路21、穩壓電路22、蓄電池4、繼電器24和路燈發光件7順序電連接；繼電器24還與一光敏檢測單元26電連接。這樣，發電的裝置均在路燈立柱I內部，以防止在風吹雨淋狀態下迅速的損耗。路燈立柱I下部設有多個進風口 5。當自然氣流流過弧形風帽3，流速會加快，根據伯努利原理，路燈立柱I上部的壓強降低，路燈立柱I下部壓強高的氣流流向上部，形成一股強上升氣流，從風帽下出去，流向外界。氣流越快(或者說風越大)，上升氣流強度越大。該強上升氣流是推動風力發電機轉動的第一股動力源。根據煙筒效應，路燈立柱I越高，該上升氣流強度也越大。推動風力發電機轉動的還有另一股上升的氣流本發明的路燈立柱I為透明材料，可以透過太陽光線。太陽光加熱路燈立柱中的空氣，根據熱空氣上升的原理，推動風力發電機轉動發電。為了在晚上沒有太陽時，路燈立柱內仍有上升的熱氣流，在路燈立柱I的朝北的部分，設有透明材料製作的半圓筒8 (見圖3)，半圓筒8與路燈立柱I等長。在半圓筒8與路燈立柱I之間設有鹽層9 (鹽具有良好的儲熱性能，在晚間能夠放出熱量，加熱路燈立柱I內的空氣)；鹽層9中鹽的表面設為吸收太陽光熱良好的黑色，該黑色可以用塗黑色顏料的方法加以實現。該黑色有利於吸收太陽光的熱量，加熱路燈立柱內的空氣。如果鹽層的儲熱不足，熱氣流會減弱或消失。但前面提到的由壓強差形成的強上升氣流依然存在，即第一股動力源依然存在，仍舊會推動風力發電機轉動發電。風力發電機2發的電經整流電路21整流，經穩壓電路22穩壓後，儲存在蓄電池4內；當光敏檢測單元26中的光敏傳感器檢測到環境亮度不足時，啟動繼電器24接通蓄電池4與路燈發光件7之間的電連接，為路燈發光件7供電發光；當光敏檢測單元26中的光敏傳感器檢測到環境亮度充足時，啟動繼電器24斷開蓄電池4與路燈發光件7之間的電連接，蓄電池4停止向路燈發光件7供電，路燈發光件7熄滅。整流電路21、穩壓電路22、蓄電池4、繼電器24和路燈發光件7和光敏檢測單元26，均可採用公知的元器件和公知的電路。綜上所述，本發明使用的方法是這樣實現的
當氣流流過弧形風帽3，流速會加快，根據伯努利原理，路燈立柱I上部的壓強降低，路燈立柱I下部壓強高的氣流流向上部，形成一股強上升氣流，流向外界；另一方面，路燈立柱I內的黑色的鹽層9吸收太陽光的熱量，並將熱量儲存在鹽層9中，吸收的太陽光的熱量加熱了路燈立柱I內的空氣，被加熱的空氣向上，形成另一股強上升氣流，流向外界；這樣，上述兩股強上升氣流，推動路燈立柱I中多隻風力發電機2轉動發電。多隻風力發電機2發的電經控制電路11中的整流電路21整流，經穩壓電路22穩壓後，儲存在蓄電池4內；當光敏檢測單元26中的光敏傳感器檢測到環境亮度不足時，啟動繼電器24接通蓄電池4與路燈發光件7之間的電連接，為路燈發光件7供電發光；當光敏檢測單元26中的光敏傳感器檢測到環境亮度充足時，啟動繼電器24斷開蓄電池4與路燈發光件7之間的電連接，蓄電池4停止向路燈發光件7供電，路燈發光件7熄滅，蓄電池4繼續儲存電能。如此周而復始，路燈發光件7依靠自然能源發的電，在夜間照明，白天熄滅。
權利要求
1.一種利用壓強差發電的自發電式路燈的使用方法，包括路燈立柱、路燈發光件，其特徵是，在路燈立柱上部設置一弧面風帽，路燈立柱內設置多隻風力發電機和一蓄電池及控制電路，路燈立柱下部設有多個進風口 ；控制電路分別與多隻風力發電機、蓄電池及路燈發光件連接；路燈立柱為透明材料，路燈立柱的朝北的部分，設有透明材料製作的半圓筒，半圓筒與路燈立柱等長，兩者之間設有鹽層；鹽層中鹽的表面設為黑色；上述裝置的使用方法氣流流過弧形風帽，流速加快，壓強降低，路燈立柱下部壓強高的氣流流向上部，形成一股強上升氣流，流向外界；另一方面，路燈立柱內的黑色的鹽層吸收太陽光的熱量，並將熱量儲存在鹽層中，吸收的太陽光的熱量加熱了路燈立柱內的空氣，被加熱的空氣向上，形成另一股強上升氣流，流向外界；這樣，上述兩股強上升氣流，推動路燈立柱中多隻風力發電機轉動發電，多隻風力發電機發的電通過控制電路儲存在蓄電池內；當控制電路檢測到環境亮度不足時，接通蓄電池與路燈發光件之間的電連接，蓄電池供電於路燈發光件照明； 當控制電路檢測到環境亮度充足時，斷開蓄電池與路燈發光件之間的電連接，蓄電池停止向路燈發光件供電，路燈發光件熄滅，蓄電池繼續儲存電能；如此周而復始，路燈發光件依靠自然能源發的電，在夜間照明，白天熄滅。
2.如權利要求1所述的利用壓強差發電的自發電式路燈的使用方法，其特徵是所述控制電路包括整流電路、穩壓電路、繼電器和光敏檢測單元；所述多隻風力發電機、整流電路、 穩壓電路、蓄電池、繼電器和路燈發光件順序電連接，所述繼電器還與光敏檢測單元電連接。
全文摘要
本發明涉及一種利用壓強差發電的自發電式路燈及其使用方法，其特別之處是路燈的立柱內設置多隻風力發電機，在立柱上部設置一弧面風帽，立柱中設置蓄電池和電連接電路，立柱為透明材料，立柱的朝北的部分，設有鹽層；使用方法氣流流過弧形風帽，流速加快，壓強降低，壓強高的氣流從下而上，形成一股強上升氣流；另一方面，立柱內的黑色的鹽層吸收太陽光的熱量，被加熱的空氣向上，形成另一股強上升氣流；上述兩股強上升氣流，推動立柱中多隻風力發電機轉動發電，供路燈照明。有益效果由於發電設施均在路燈立柱內部，維修的機率較低，從而使用成本較低。本發明利用黑色鹽層作為太陽能發電的設施，比太陽能電池板，具有成本低壽命長的優點。
文檔編號F03D9/00GK103032806SQ20121055096
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者馮靜 申請人:馮靜