CN104835429A - 一种多功能风力驱动信息展示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能风力驱动信息展示装置，其包括：用于承载风力信息展示装置主体部分的承载支架；通过风力驱动旋转并利用风力发电进行储能的风力旋转装置；设置在所述风力旋转装置下方并固定在所述承载支架上的、用于与所述风力旋转装置相互配合进行发电并储能的发电储能组件；以及用于设置信息展示内容并设置在所述风力旋转装置上通过所述风力旋转装置转动带动旋转的信息展示装置。本发明的信息展示装置信息展示面积大，实现微风启动、强风转速可控，依靠风力更能实现转动并可发电供信息展示装置及周边公共场所照明使用。此外，风能被有效的转化成动能并驱动装置旋转，不仅实现动态信息展示效果，还能降低主支柱和底座的强度要求，具有节能环保功能。
Description
技术领域
本发明涉及户外信息展示装置技术领域，尤其涉及的是一种多功能风力驱动信息展示装置。
背景技术
目前，现有技术的户外信息展示装置，样式多种，应用较为广泛；常见的方式有：路旁固定安装的单面或者双面的广告牌，这种广告牌广告利用空间小，而且静止呆板；另有一种利用电机带动的滚轴翻动的三棱柱广告牌，这种广告牌增加了在同一广告空间的信息量并可以循环切换广告，但只能从一个方向观看，可视角度受到了限制，这种旋转广告牌需要依赖外部电力供电，而且风速较大时，风对广告牌的作用力非常大，容易损坏广告牌。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多功能风力驱动信息展示装置，具有多功能，能实现在微风下启动、强风情况下转速可控的特性，依靠风力实现转动并可发电供信息展示装置本身及周边公共场所照明使用，具有节能环保的功能。本发明翼型风帆的结构特殊性能使其实现微风下旋转；风帆越大，不仅加强了捕捉风能的效果同时还能带来更大的信息展示面积；风能被有效转化成动能，可降低对主支柱和底座的强度要求使其结构更加科学稳定。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种多功能风力驱动信息展示装置，其中，包括：
可进行吊挂固定或支撑固定用于承载风力信息展示装置主体部分的承载支架；
设置在所述承载支架上方的通过风力驱动旋转并利用风力发电进行储能的风力旋转装置；
设置在所述风力旋转装置下方并固定在所述承载支架上的、用于与所述风力旋转装置相互配合进行发电并储能的发电储能组件；
以及用于设置信息展示内容并设置在所述风力旋转装置上通过所述风力旋转装置转动带动旋转的信息展示装置。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述承载支架为用于进行支撑固定的一支撑架，所述支撑架包括：一底座，设置在所述底座上用于支撑所述风力旋转装置的主支柱。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述风力旋转装置包括：
可转动的套设在承载支架的主支柱上的第一轴肩；
与所述第一轴肩通过第一辐条连接的用于安装风帆的环形底盘；
所述环形底盘的顶面延盘面设有多组用于使环形底盘转动的风帆；风帆通过风力带动环形底盘转动。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述风帆为翼型风帆，所述风帆的宽度为一端向另一端逐渐降低，所述风帆底部设有卡块，所述环形底盘上设有与卡块配合的卡槽；所述风帆通过所述卡块设于卡槽内。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述发电储能组件包括：
固定套设在承载支架主支柱上的第二轴肩；
设于环形底盘外侧的环形固定架；
所述环形固定架与第二轴肩之间通过第二辐条连接固定。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述发电储能组件还包括：
设置在所述环形固定架内侧的多组发电用线圈;
以及固定在所述环形底盘外围与所述发电用线圈位置相对的永磁铁；
以及固定在所述承载支架上的用于存贮每组发电用线圈发电时产生的电能的蓄电池；所述发电用线圈与蓄电池连接。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，还包括有设于承载支架上顶端的转速传感器以及控制器，所述每组发电用线圈的电能输出端分别与蓄电池的电能输入端连接；所述控制器通过检测转速传感器发出的转速信息来控制接入蓄电池的发电用线圈的数量。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，还包括有照明灯以及控制照明灯照明时间的定时器；
所述永磁铁为弧形面永磁铁；所述永磁铁的磁极均向同一方向；
所述环形固定架的剖面为L形。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述信息展示装置为设置在所述风帆外侧的一信息喷绘纸或用于显示内容的液晶显示屏。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，其还包括：设置在所述风帆内侧的用于将太阳光转为电能的太阳能板，所述太阳能板与一蓄电池连接。
所述多功能风力驱动信息展示装置，其中，所述承载支架为用于进行吊挂固定的吊挂支架，所述吊挂支架包括：一挂勾，与所述挂勾连接的用于支撑所述风力旋转装置的立支柱。
本发明所提供的多功能风力驱动信息展示装置，具有多功能，可实现微风驱动信息展示装置旋转，将风力转化成为电力储存，降低了风力对信息展示装置的作用力，从而降低了对主支柱和主支柱底座的强度要求，所储存的电力用来提供晚上照明。除此以外，本发明的风力信息展示装置还可以通过感应风帆系统旋转的速率自动调节接入参加切割磁感线回路中的线圈数目，利用线圈切割磁感线的阻力来控制风帆系统的转速。并具有以下有益效果：
1. 由于翼型风帆形状的特殊性和翼型风帆相对较大的捕风面积使风帆系统能够实现微风启动旋转，即在风速很小的情况下信息展示装置也能旋转，从而使信息展示装置在绝大部分时间都能转动，维持其动态效果，更容易吸引人们的眼球。
2. 转速传感器通过感应风帆系统旋转的速率自动调节接入参加切割磁感线回路中的线圈数目，利用线圈切割磁感线的阻力来控制风帆系统的转速，风帆系统转速越大，转速传感器控制接入参加切割磁感线回路中的线圈数目越多，使风帆系统的转速控制在一定的范围内，既保护了发电系统的安全性，又不致使广告面的转速过快而破坏信息展示装置的广告效应。
3. 本发明通过旋转把风力转换成为动能，降低了风力对信息展示装置的作用力，降低了对主支柱和主支柱底座的强度要求，从而优化了信息展示装置的结构。
4. 通过风帆系统的转动，使得翼型风帆上的广告能够在空间实现360度旋转，辐射范围广，大大提高了空间利用率。
5. 由于翼型风帆内外两翼面可以同时布置信息，大大增加了信息利用面积。本发明信息展示装置外形美观，符合当代城市的风格，在美化城市方面具有很好的效果。
附图说明
图1是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的立体图。
图2是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的立体图中局部剖面结构示意图。
图3是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的线圈控制原理图。
图4是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的风帆的立体图。
图5是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的风帆的形状图。
图6是本发明多功能风力驱动信息展示装置的较佳实施例的转速传感器控制线圈工作数目的结构示意图。
图1至图4中的附图标记说明：
1-主支柱；11-第一轴肩；12-第二轴肩；13-转速传感器；
2-环形底盘；3-环形固定架；4-永磁铁；5-线圈；
6-风帆；61-卡块；
7-第一辐条；8-蓄电池；9-定时器；14-第二辐条，100-承载支架；200-风力旋转装置；300-发电储能组件；400-信息展示装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所提供的多功能风力驱动信息展示装置，以下以信息展示装置为广告屏展示装置为例对本发明进行详细说明：
如图1和图2所示，本发明实施例所述的多功能风力驱动信息展示装置，包括：
可进行吊挂固定或支撑固定用于承载风力信息展示装置主体部分的承载支架100；
设置在所述承载支架100上方的通过风力驱动旋转并利用风力发电进行储能的风力旋转装置200；
设置在所述风力旋转装置200下方并固定在所述承载支架100上的、用于与所述风力旋转装置200相互配合进行发电并储能的发电储能组件300；
以及用于设置信息展示内容并设置在所述风力旋转装置200上通过所述风力旋转装置200转动带动旋转的信息展示装置400。
本发明中，在具体实施时，所述承载支架100可以设置为支撑式的支撑架，也可以为吊装的吊挂支架等等。以下以支撑架为例对本发明做进一步说明：
本发明实施例中，较佳地，采用所述承载支架100为用于进行支撑固定的一支撑架，如图1所示，所述支撑架包括：一底座101，设置在所述底座101上用于支撑所述风力旋转装置的主支柱1。本实施例的支撑架可以安装在地面上，所述底座的大小可以根据多功能风力驱动信息展示装置大小及重量设置，以保证可以稳固支撑风力信息展示装置主体部分。
进一步地，所述多功能风力驱动信息展示装置，如图2所示，所述风力旋转装置200包括：
可转动的套设在承载支架的主支柱1上的第一轴肩11；
与所述第一轴肩11通过第一辐条7连接的用于安装风帆6的环形底盘2；
所述环形底盘2的顶面延盘面设有多组用于使环形底盘2转动的风帆6；风帆6通过风力带动环形底盘2转动。
较佳地，所述第一轴肩11可以通过一轴承可转动的套设在承载支架的主支柱1上。更进一步，为了使所述第一轴肩可转动而连接又更可靠地安装在所述主支柱1上，可以设置所述第一轴肩11是一圆柱形套，将第一轴肩11通过一圆锥滚动轴承可转动安装在所述主支柱上；通过所述圆锥滚动轴承的下端的一轴肩作圆锥滚动轴承的轴向定位，所述第一轴肩11连接更可靠，并可减少阻力。
另外，如图1所示，本实施例中采用环形底盘通过一组从环形底盘内圆柱面出发并平行于环形底盘平面的辐条和一组从环形底盘底面出发并与环形底盘平面成适当角度的一组辐条与第一轴肩11连接，并设置通过复数根辐条7连接环形底盘2与第一轴肩11，可以使环形底盘2与第一轴肩11轴肩的连接具弹性且更稳定。
本实施例中，所述信息展示装置为设置在所述风帆外侧的一信息喷绘纸或用于显示内容的液晶显示屏。例如可以将信息展示内容如广告内容安装在所述风帆6表面上，环形底盘2转动实现广告牌的转动；实现了利用风力来使得广告牌旋转实现大可视度的功能。当然信息展示内容也可以安装在所述风力旋转装置200其他方便展示的地方。
本发明的信息展示装置可用作广告展示，具有展示面积大，实现微风启动、强风转速可控，依靠风力更能实现转动并可发电供广告牌及周边公共场所照明使用，风能被有效转化成动能驱动实现动态广告效果并可降低对主支柱和底座的强度要求，具有节能环保功能。
进一步地，所述多功能风力驱动信息展示装置，如图4所示，所述风帆6的宽度为一端向另一端逐渐降低，所述风帆6底部设有卡块61，所述环形底盘2上设有与卡块61配合的卡槽；所述风帆6通过所述卡块61设于卡槽内，方便拔插。
较佳地，本实施例可以采用所述风帆6为翼形风帆，例如设置所述风帆6的一侧面为弧形面，另一侧面为非平面；此结构类似利用两侧面的气流密度不同，实现风动力的捕捉。本发明翼形风帆的动力方向是沿风帆头部向前的；此外，这种风帆在风力很小的情况下也能实现风动力的捕捉，本发明的装置，能够实现微风启动旋转，所谓的微风是说风速很低的情况。本发明经过多次实验证明，本发明的装置在1级风以下就能转动，所以这里还可以定义一下微风指的是1级风速以下。
即本发明实施例中的所述风帆6为翼形风帆，如图4所示，翼型风帆包括风帆主体和卡块61两部分。如图5所示，风帆主体包括风帆头A、风帆尾B、和两个风帆翼面 (C和D) ，两个风帆翼面 (C和D) 的一段分别与风帆头A相连，另一端在风帆尾部B直接相连形成风帆尾，风帆主体的风帆头的宽度大于风帆尾；翼型风帆与环形底盘呈等弧度弯曲，并且沿着环形底盘的圆周等距排列；风帆系统的运转方向风帆头部在前，风帆尾部在后排列。由于翼型风帆形状的特殊性和翼型风帆相对较大捕风面积使风帆系统能够实现微风启动旋转。
本发明实施例中，可以在所述风帆外翼面布置广告，或者在风帆内外两翼面上同时布置广告。即可以所述风帆6外侧用于安装信息展示内容，并可以在所述风帆6设置有便于环形底盘2转动的风口。另外，还可以设置一可以控制所述风口根据风向转动的自动调节装置，这样可以减少逆风的阻力，增加顺风的动力，大大提高转换效率。本发明广告牌通过旋转把风力转换成为动能，降低了风力对多功能风力驱动信息展示装置广告牌的作用力，降低了对主支柱和主支柱底座的强度要求，从而优化了广告牌的结构。
本发明由于翼型风帆形状的特殊性以及翼型风帆相对较大的捕风面积使风帆系统能够实现微风启动旋转，并通过把风力转换成为动能不仅使布置在风帆上面的广告产生动态效果，而且降低了对主支柱的和主支柱底座的强度要求从而优化了广告牌结构。另外，广告牌空间旋转多角度展示的特征提高了空间利用效率和广告宣传效应等。
进一步地，所述多功能风力驱动信息展示装置，如图1和图2所示，所述发电储能组件包括：
固定套设在承载支架主支柱1上的第二轴肩12；
设于环形底盘2外侧的环形固定架3；
所述环形固定架3与第二轴肩12之间通过第二辐条14连接固定。
本发明实施例采用设于环形底盘2外侧的环形固定架3，以及固定于主支柱1的第二轴肩12，所述环形固定架3与第二轴肩12之间固设有第二辐条14；所述环形固定架3的剖面为L形，所述环形底盘2设于环形固定架3内，设置所述环形固定架3使得本发明结构更加结实和牢固。
进一步地，所述多功能风力驱动信息展示装置，如图1和图2所示，所述发电储能组件300还包括：
设置在所述环形固定架3内侧的多组发电用线圈5；以及固定在所述环形底盘2外围与所述发电用线圈5位置相对的永磁铁4；
以及固定在所述承载支架上的用于存贮每组发电用线圈发电时产生的电能的蓄电池8；所述发电用线圈5与蓄电池8连接。
本发明实施例中，本实施例采用所述永磁铁4为弧形面永磁铁4；所述永磁铁4的磁极均向同一方向，所述环形固定架3通过第二辐条14与第二轴肩12相连，并且固定不旋转，截面为L形的环形固定架3沿圆周方向等距布置着线圈。当设于环形底盘2外围的永磁铁4随环形底盘2转动时，多组线圈5会不停切割磁感线，实现发电之目的；本实施例还采用设置用于存贮每组线圈5发电时产生的电能的蓄电池8；所述每组线圈5的输出端连接蓄电池8的输入端。多功能风力驱动信息展示装置旋转工作时不仅具有广告效果，还可把多余的电能储蓄在蓄电池8中。
较佳地，如图1所示，采用环形底盘2外圆柱面布置着宽度大约是环形底盘2厚度两倍的弧形面永磁铁块（即永磁铁4）。
进一步地，如图2和图3所示，所述多功能风力驱动信息展示装置，还包括有设于承载支架上顶端的转速传感器13以及控制器，所述每组发电用线圈的电能输出端分别与蓄电池8的电能输入端连接；所述控制器通过检测转速传感器发出的转速信息来控制接入蓄电池8的发电用线圈5的数量。
较佳地，环形固定架3上的线圈分为数目相等的四组线圈，每一组用导线串联起来，每一组线圈的两端分别用导线接入转速传感器13。转速传感器13通过感应风帆系统旋转的速率，自动调节接入参加切割磁感线回路中的线圈数目，利用线圈切割磁感线的阻力来控制风帆系统的转速，风帆系统转速越大，转速传感器控制接入参加切割磁感线回路中的线圈数目越多，使风帆系统的转速控制在一定的范围内，既保护了发电系统的安全性，又不致使广告面的转速过快而破坏广告牌的广告效应。
较佳地，所述转速传感器13是一光敏传感器，固定在主支柱的上端,用来感应环形底盘2的转速和根据转速控制接入参加切割磁感线回路中的线圈数目。所述定时器包括一个电子表，固定在主支柱上，每到所设置的特定时间控制所有灯具接通蓄电池。
本发明实施中，如图2和图3所示，通过所述转速传感器13感应环形底盘2的转速，当转速较底时，通过控制器控制接入蓄电池8的发电用线圈5数量降低，甚至为零，使得环形底盘2转动的阻力减少；当转速较高时，通过控制器控制接入蓄电池8的发电用线圈5数量增多，提高发电量，并增加环形底盘2转动的阻力，这样，本发明使其巧妙的实现了动态平衡的过程，即当转速高时，接通发电用线圈5数量增多使得发电增大，进而阻力增大，使得转速减慢，因此接通发电用线圈5数量又控制减少，阻力减少，转速又增大，直到平衡状态。
较佳地，可以采用所述蓄电池8为锂电池；锂电池易于维护，寿命长，储电量大。
进一步地，如图2所示，所述多功能风力驱动信息展示装置，还可以设置包括有照明灯以及控制照明灯照明时间的定时器9。其中照明灯可以安装在用于安装信息展示内容的风帆6上，设置通过定时器9设定照明时间，时间可以是傍晚等光线较暗的时刻来控制蓄电池8给照明灯供电，使得在较暗的情况下能看到广告牌的内容，增加本发明的实用性。
所述多功能风力驱动信息展示装置的另一实施例，可以采用所述承载支架为用于进行吊挂固定的吊挂支架，所述吊挂支架包括：一挂勾，与所述挂勾连接的用于支撑所述风力旋转装置的立支柱。这样可以将本发明的多功能风力驱动信息展示装置吊挂安装，适合不同的安装场地。
进一步地实施例，所述多功能风力驱动信息展示装置，其还包括：设置在所述风帆6内侧的用于将太阳光转为电能的太阳能板，所述太阳能板与一蓄电池电连，例如可以太阳能板转换来的电能通过一转换开关连接至所述蓄电池8。
综上所述，本发明所提供的多功能风力驱动信息展示装置，具有多功能，可实现微风驱动广告面旋转，将风力转化成为电力储存，降低了风力对广告牌的作用力，从而降低了对主支柱1和主支柱底座的强度要求，所储存的电力用来提供晚上照明。除此以外，本发明的风力信息展示装置还可以通过感应风帆6系统旋转的速率自动调节接入参加切割磁感线回路中的线圈数目，利用线圈切割磁感线的阻力来控制风帆6的转速。并具有以下有益效果：
1）.由于翼型风帆形状的特殊性和翼型风帆相对较大捕风面积使风帆系统能够实现微风启动旋转，即在风速很小的情况下广告牌也能旋转，从而使广告牌在绝大部分时间力都能转动，维持其动态效果，更容易吸引人们的眼球。
2）.转速传感器通过感应风帆系统旋转的速率自动调节接入参加切割磁感线回路中的线圈数目，利用线圈切割磁感线的阻力来控制风帆系统的转速，风帆系统转速越大，转速传感器控制接入参加切割磁感线回路中的线圈数目越多，使风帆系统的转速控制在一定的范围内，既保护了发电系统的安全性，又不致使广告面的转速过快而破坏广告牌的广告效应。
3）.本发明通过旋转把风力转换成为动能，降低了风力对广告牌的作用力，降低了对主支柱1和主支柱底座的强度要求，从而优化了广告牌的结构。
4）.通过风帆系统的转动，使得翼型风帆上的广告能够在空间实现360度旋转，辐射范围广，大大提高了空间利用率。
5）.由于翼型风帆内外两翼面可以同时布置广告，大大增加了广告利用面积。本发明广告牌外形美观，符合当代城市的风格，在美化城市方面具有很好的效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，包括：
可进行吊挂固定或支撑固定用于承载风力信息展示装置主体部分的承载支架；
设置在所述承载支架上方的通过风力驱动旋转并利用风力发电进行储能的风力旋转装置；
设置在所述风力旋转装置下方并固定在所述承载支架上的、用于与所述风力旋转装置相互配合进行发电并储能的发电储能组件；
以及用于设置信息展示内容并设置在所述风力旋转装置上通过所述风力旋转装置转动带动旋转的信息展示装置。
2.根据权利要求1所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述承载支架为用于进行支撑固定的一支撑架，所述支撑架包括：一底座，设置在所述底座上用于支撑所述风力旋转装置的主支柱。
3.根据权利要求1所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述风力旋转装置包括：
可转动的套设在承载支架的主支柱上的第一轴肩；
与所述第一轴肩通过第一辐条连接的用于安装风帆的环形底盘；
所述环形底盘的顶面延盘面设有多组用于使环形底盘转动的风帆；风帆通过风力带动环形底盘转动。
4.根据权利要求3所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述风帆为翼型风帆，所述风帆的宽度为一端向另一端逐渐降低，所述风帆底部设有卡块，所述环形底盘上设有与卡块配合的卡槽；所述风帆通过所述卡块设于卡槽内。
5.根据权利要求3所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述发电储能组件包括：
固定套设在承载支架主支柱上的第二轴肩；
设于环形底盘外侧的环形固定架；
所述环形固定架与第二轴肩之间通过第二辐条连接固定。
6.根据权利要求5所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述发电储能组件还包括：
设置在所述环形固定架内侧的多组发电用线圈;
以及固定在所述环形底盘外围与所述发电用线圈位置相对的永磁铁；
以及固定在所述承载支架上的用于存贮每组发电用线圈发电时产生的电能的蓄电池；所述发电用线圈与蓄电池连接。
7.根据权利要求6所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，还包括有设于承载支架上顶端的转速传感器以及控制器，所述每组发电用线圈的电能输出端分别与蓄电池的电能输入端连接；所述控制器通过检测转速传感器发出的转速信息来控制接入蓄电池的发电用线圈的数量。
8.根据权利要求6所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，还包括有照明灯以及控制照明灯照明时间的定时器；
所述永磁铁为弧形面永磁铁；所述永磁铁的磁极均向同一方向；
所述环形固定架的剖面为L形。
9.根据权利要求3所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，所述信息展示装置为设置在所述风帆外侧的一信息喷绘纸或用于显示内容的液晶显示屏。
10.根据权利要求3所述多功能风力驱动信息展示装置，其特征在于，其还包括：设置在所述风帆内侧的用于将太阳光转为电能的太阳能板，所述太阳能板与一蓄电池连接。
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