CN101696783B - 具有风热能发电供电系统的路灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有风热能发电供电系统的路灯。它包括机架、设置在机架上的发光体、机架上设有与发光体电连接的蓄电池和市电供电装置、以及与蓄电池电连接的太阳能蓄能供电装置、分别与市电供电装置与太阳能蓄能供电装置电连接的电能输出转化装置，发光体分别与市电供电装置和蓄能供电装置电连接，机架上还设有内置式导向管、与内置式导向管相配合的发电机，机架上还设有与内置式导向管的内腔相配合的集热散热装置，发电机还与蓄电池相连接。本发明的突出的实质性特点：将发光体和太阳能供电装置工作时产生的热量，以及利用自然环境中的风能发电，节约能源。

Description

具有风热能发电供电系统的路灯

【所属技术领域】

本发明涉及一种路灯，与其涉及一种利用自身工作时产生的热能和自然环境中的风能发电对路灯供电的具有风热能发电供电系统的路灯。

【背景技术】

现有的路灯主要采用市电供电、或者太阳能与市电互补供电。其中采用太阳能与市电互补供电方式的路灯，在工作时，发光体发光产生热量，太阳能供电装置在太阳能转化为热能时也产生大量的热量，这些热量全部释放到大气中，完全没有利用起来，浪费了热能，又影响自然环境。并且，大自然中存在大量的风能，将风能转化为电能在路灯中还没有居然的利用。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有风热能发电供电系统的路灯，将发光体发光产生的热量以及太阳能供电装置在太阳能转化为电能时产生的热量通过集热散热装置收集形成热气流，热气流从内置式导向管中穿过，而且，还可以利用自然环境中的风能推到内置式导向管上的外叶片使内置式导向管转动，使热能和风能共同推动内置式导向管转动，从而带动发电机发电，提高能源利用率，且有利于环保，解决现有技术存在的上述问题。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：具有风热能发电供电系统的路灯，包括机架、设置在机架上的发光体、机架上设有与发光体电连接的蓄电池和市电供电装置、以及与蓄电池电连接的太阳能蓄能供电装置、分别与市电供电装置与太阳能蓄能供电装置电连接的电能输出转化装置，发光体分别与市电供电装置和蓄能供电装置电连接，其特征在于所述的机架上还设有内置式导向管、与内置式导向管相配合的发电机，所述机架上还设有与内置式导向管的内腔相配合的集热散热装置，所述的发电机还与蓄电池相连接。将发光体发光产生的热量以及太阳能供电装置在太阳能转化为电能时产生的热量通过集热散热装置收集形成热气流，热气流从内置式导向管中穿过，而且，还可以利用自然环境中的风能推到内置式导向管上的外叶片使内置式导向管，使热能和风能共同推动内置式导向管转动，使内置式导向管转动，从而带动发电机发电，提高能源利用率，且有利于环保。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：

所述的集热散热装置包括设置在太阳能供电装置上的太阳能电池底部的集热器11、与集热器11相配合的散热器13、以及与所述的散热器相配合的热气流通道，热气流通道与内置式导向管的内腔相连通。太阳能供电装置上的太阳能电池将太阳能转化为电能时，产生大量的热量，并且太阳能电池的工作温度不超过100摄氏度，必须要对太阳能电池进行散热，通过散热器的散热，使热气流通道与散热器接触的部位产生温差，形成对流，从而热气流从热气流通道的底部进入从顶部出来，热气流流经热气流通道的过程中带动热气流通道转动，从而带动发电机发电，所发的电又可对路灯供电，节能环保。

所述的内置气流导向管，包括上下开口的管体，竖直方向固定于管体内壁的复数片同向设置的涡轮式内叶片和竖直方向固定于管体外壁的竖直外叶片，所述管体的横截面尺寸从上到下逐渐增大；所述热气流通道上端与导向管内腔连通，下端为进气口，其与路灯外部空间连通。涡轮式内叶片对流经管体内腔的气流起到阻挡的作用，通过作用力反作用的原理，气流推到内叶片转动，从而推动整个导流管转动，导流管的转动可对与其配合使用的发电机提供发电动力，用于发电。在内外叶片的配合下，转动的速度比较快，对发电机提供发电动力用于发电的效率高。管体上小下大，有利于聚集气流，提高气流的冲击力，有利于提高内叶片转动的速度。外叶片的设置为了充分利用自然环境中的风力，推到内置气流导向管转动发电。进气口的设置，使热气流能顺利的上流进入内置气流导向管。

所述的涡轮式内叶片为六片，以管体轴线呈轴对称排列，其涡轮式结构为以管体轴线为对称轴螺旋向管体顶部盘旋的结构；且位于管体中心位置的各个涡轮式内叶片上轮廓线为管体内锥形中心腔体的棱线；所述的竖直外叶片至少为两片，与管体外壁固接，各个竖直外叶片的叶面以管体轴线为对称轴朝同一方向弯曲。内叶片的数量较多，有利于对气流的进一步阻挡，充分利用气流的冲击力。管体中内叶片围成的锥形内腔上小下大，有利于聚集气流，提高气流的冲击力，有利于提高内叶片转动的速度。外叶片的形状有利于兜住更多的风，进一步的充分利用自然环境中的风力。所述的圆锥体为：以管体顶端中心为顶点、以管体的高为高，其底面位于管体底面内。

所述的管体下部设有内叶片安装支架，各个涡轮式内叶片底部固定在安装支架，所述安装支架的底部又设有连接套筒，该连接套筒的轴线与管体的轴线重合，所述的连接套筒与发电机转轴相连接。安装支架的底部又设有连接套筒的设置有利于与发电机连接。

所述的发光体上设有复数片散热片B，所述的散热片B与热气流通道相配合。散热片B用于对发光体进行散热，也是通过热气流的方式流经热气流通道内腔。

所述的散热器上设有复数片于导热管连接的散热片A。散热片A的设置有利于快速散热。

所述的太阳能蓄能供电装置还包括设置在机架上的菲涅尔镜片，该菲涅尔镜片与所述的太阳能电池相配合，菲涅尔镜片和太阳能电池的外缘侧面包覆密闭聚光壳体。菲涅尔镜片和聚光壳体能将太阳光有效的聚焦到太阳能电池上，减少能源的浪费，提高能源利用率。

所述的路灯从上到下一次为内置气流导向管、发电机、散热片、发光体，菲涅尔镜片、太阳能电池和集热散热装置依次从外到内设置在发光体的侧边。这一的设置方式有利于减少整体体积，并提高视觉效果，且符合能源转化原理的要求。

本发明具有的突出的实质性特点：1、将发光体发光产生的热量以及太阳能供电装置在太阳能转化为电能时产生的热量通过集热散热装置收集形成热气流，热气流从内置式导向管中穿过，在内置式导向管中的内叶片的阻挡作用，使内置式导向管转动，而且，还可以利用自然环境中的风能推到内置式导向管上的外叶片使内置式导向管转动，使热能和风能共同作用推动内置式导向管转动，从而带动发电机发电，提高能源利用率，且有利于环保；2、整体体积小，视觉效果强，且符合能源转化原理的要求。

【附图说明】

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明中集热散热装置的一种结构示意图；

图3是本发明中内置式导向管的一种立体结构示意图；

图4是本发明中内置式导向管中的内叶片的一种结构示意图。

【具体实施方式】

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：具有风热能发电供电系统的路灯，如图1-图2所示，它包括机架1、设置在机架1上的发光体2、机架1上设有与发光体2电连接的蓄电池和市电供电装置、以及与蓄电池电连接的太阳能蓄能供电装置、分别与市电供电装置与太阳能蓄能供电装置电连接的电能输出转化装置，发光体分别与市电供电装置和太阳能蓄能供电装置电连接。机架上还设有内置式导向管、与内置式导向管相配合的发电机9，发电机9还与蓄电池相连接。机架上还设有与内置式导向管的内腔相配合的集热散热装置。散热器13上设有复数片与导热管14连接的散热片A15，散热片A15与热气流通道相配合。且发光体2上设有复数片散热片B10，散热片B10与热气流通道3相配合。

太阳能蓄能供电装置还包括设置在机架1上的菲涅尔镜片16，该菲涅尔镜片16与太阳能电池相配合，菲涅尔镜片16和太阳能电池的外缘侧面包覆密闭聚光壳体17。太阳能电池位于聚光壳体17的底部。

集热散热装置包括设置在太阳能供电装置上的太阳能电池底部的集热器、与集热器相配合的散热器、以及与散热器相配合的热气流通道3，热气流通道3与内置式导向管的内腔相连通。如图1、图3、图4所示，内置气流导向管，包括上下开口的管体4，竖直方向固定于管体4内壁的复数片同向设置的涡轮式内叶片5和竖直方向固定于管体4外壁的竖直外叶片6，所述管体4的横截面尺寸从上到下逐渐增大；所述热气流通道3上端与导向管内腔连通，下端为进气口18，其与路灯外部空间连通。

涡轮式内叶片5为六片，以管体4轴线呈轴对称排列，其涡轮式结构为以管体4轴线为对称轴螺旋向管体4顶部盘旋的结构；且位于管体4中心位置的各个涡轮式内叶片5上轮廓线为管体内锥形中心腔体的棱线；所述的竖直外叶片6为两片(三片或三片以上也是适用的)，与管体4外壁固接，各个竖直外叶片6的叶面以管体4轴线为对称轴朝同一方向弯曲。

管体4下部设有内叶片安装支架7，各个涡轮式内叶片5底部固定在安装支架7，安装支架7的底部又设有连接套筒8，该连接套筒8的轴线与管体4的轴线重合，连接套筒8与发电机9转轴相连接。

路灯从上到下一次为内置气流导向管、发电机、散热片、发光体，菲涅尔镜片、太阳能电池和集热散热装置依次从外到内设置在发光体的侧边。工作时，菲涅尔镜片对太阳光聚光，集中照射到太阳能电池上。太阳能电池的工作温度不能超过100摄氏度，而太阳能电池将太阳能转化为电能，产生的热量非常大，可以使太阳能电池迅速上升到1千多度以上，因此需要对太阳能电池降温，通过集热器将热量集中，然后通过导热管(通常导热管内注有乙二醇液体)将热量导到散热片A上，通过散热片A散热，使散热片A周围产生温差，热气流沿着热气流通道上升进入内置气流导向管内。同理，发光体(通常为LED灯)发光时，也产生热量，通过散热片B散热，使散热片B周围产生温差，热气流沿着热气流通道上升进入内置气流导向管内。涡轮式内叶片对流经管体内腔的热气流起到阻挡的作用，通过作用力反作用的原理，气流推到内叶片转动，从而推动整个导流管转动，导流管的转动可对与其配合使用的发电机提供发电动力，用于发电。外叶片的设置为了充分利用自然环境中的风力。热能和风能的结合，更为节能环保。

Claims (10)

1.具有风热能发电供电系统的路灯，包括机架(1)、设置在机架(1)上的发光体(2)、机架(1)上设有与发光体(2)电连接的蓄电池和市电供电装置、以及与蓄电池电连接的太阳能蓄能供电装置、分别与市电供电装置与太阳能蓄能供电装置电连接的电能输出转化装置，发光体分别与市电供电装置和太阳能蓄能供电装置电连接，其特征在于所述的机架上还设有内置式导向管、集热散热装置、发电机(9)；所述的集热散热装置上的热气流通道(3)与内置式导向管的内腔相连通，内置式导向管与发电机(9)的转轴相连接，热气流通道(3)对热气导流进入内置式导向管，并驱动内置式导向管转动，进而带动发电机(9)发电工作，所述的发电机(9)又与蓄电池相连接。

2.根据权利要求1所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的集热散热装置包括设置在太阳能供电装置上的太阳能电池底部的集热器(11)、与集热器(11)相配合的散热器(13)，所述的散热器与热气流通道(3)相配合。

3.根据权利要求2所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的内置气流导向管，包括上下开口的管体(4)，竖直方向固定于管体(4)内壁的复数片同向设置的涡轮式内叶片(5)和竖直方向固定于管体(4)外壁的竖直外叶片(6)，所述管体(4)的横截面尺寸从上到下逐渐增大；所述热气流通道(3)上端与导向管内腔连通，下端为进气口(18)，其与路灯外部空间连通。

4.根据权利要求3所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的涡轮式内叶片(5)为六片，以管体(4)轴线呈轴对称排列，其涡轮式结构为以管体(4)轴线为对称轴螺旋向管体(4)顶部盘旋的结构；且位于管体(4)中心位置的各个涡轮式内叶片(5)上轮廓线为管体内锥形中心腔体的棱线；所述的竖直外叶片(6)至少为两片，与管体(4)外壁固接，各个竖直外叶片(6)的叶面以管体(4)轴线为对称轴朝同一方向弯曲。

5.根据权利要求4所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的管体(4)下部设有内叶片安装支架(7)，各个涡轮式内叶片(5)底部固定在安装支架(7)，所述安装支架(7)的底部又设有连接套筒(8)，该连接套筒(8)的轴线与管体(4)的轴线重合，所述的连接套筒(8)与发电机(9)转轴相连接。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的发光体(2)上设有复数片散热片B(10)，所述的散热片B(10)与热气流通道(3)相配合。

7.根据权利要求6所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的散热器(13)上设有复数片与导热管(14)连接的散热片A(15)，所述的散热片A(15)与热气流通道相配合。

8.根据权利要求7所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的太阳能蓄能供电装置还包括设置在机架(1)上的菲涅尔镜片(16)，该菲涅尔镜片(16)与所述的太阳能电池相配合，菲涅尔镜片(16)和太阳能电池的外缘侧面包覆密闭聚光壳体(17)。

9.根据权利要求8所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的太阳能蓄能供电装置还包括设置在机架(1)上的菲涅尔镜片(16)，该菲涅尔镜片(16)与所述的太阳能电池相配合，菲涅尔镜片(16)和太阳能电池的外缘侧面包覆密闭聚光壳体(17)。

10.根据权利要求9任选一项所述的具有风热能发电供电系统的路灯，其特征在于所述的路灯从上到下依次为内置气流导向管、发电机、散热片、发光体；菲涅尔镜片、太阳能电池和集热散热装置依次从外到内设置在发光体的侧边。

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