CN207926518U - 一种风能长余辉发光装置 - Google Patents

Abstract

风能长余辉发光装置，包括壳体（1）、风力机械结构（2）、发电装置（3）、LED发光体（4）、长余辉发光体（5），发电装置（3）分别通过线路与风力机械结构（2）、LED发光体（4）相连，风力机械结构（2）在风力驱动下使发电装置（3）产生电流驱动LED发光体（4）发光并激发长余辉发光体（5）发光；即发即用，降低了输电损耗和使用成本，解决了无常规供电或断电条件下普通风能发光装置难以以一定最低亮度持续发光的难题，实现了不间断发光的目的，并且对比传统长余辉发光装置，大大提高了其余辉发光的最低亮度值；并可以采用变速机构进一步提高风力发电效率，还可以结合太阳能光伏器件，通过风光互补切换供电，进一步提高发光安全保障。

Description

一种风能长余辉发光装置

技术领域

本实用新型涉及发光器材领域，具体涉及一种风能长余辉发光装置。

背景技术

近年来，随着社会和经济的飞速发展，特别是建筑施工技术的进步，各种地下建筑和地下交通设施如：地下商场、公路隧道、地铁隧道、桥涵洞等的数量越来越多，体积越来越大。这些场所，特别是其中的某些大型地下工程如港珠澳大桥海底隧道等，面临着越来越多的应急发光、安防指示和弱光照明需求；而在诸如：地下矿洞、地下防空设施、武器弹药库等特定场所也需要特殊的照明、应急发光、逃生指示装置，以满足不间断发光的刚性要求（至少保持12小时的一定最低发光亮度值的不间断发光），保障最高级别的安防发光效果。

而现有效果较好的发光装置大多使用市电供电或部分使用市电供电，具有如下缺点：1、由于上述某些场所的发光装置要求长时间不间断发光，不仅造成大量的电能损耗，而且容易造成线路故障或器件损坏；2、由于需要铺设线路与市电网连接，安装和维护的成本相对较高；3、又由于上述某些场所不方便拉电或因为拉电距离过长导致成本高昂，或需要与市电网隔离单独供电以保障二次发光功能，因此无法使用此类发光装置。以上缺点限制了市电供电发光装置在上述场所的使用。

为了在上述场所（特别是公路隧道、地铁隧道等）达到所需的安防发光效果，有人采用柴油机发电来保障二次发电，或在整个隧道内壁喷涂发光反光材料，或通过太阳能发电并采用升压方式输送到隧道内驱动LED 发光（超过2km以上的隧道由于输送线路过长导致线损过大，使得LED在隧道中段几乎无法发光）。这些方法不仅成本高昂，而且偶发因素多，故障率高。

长余辉发光材料是一种绿色环保的蓄能发光新型材料。它能够吸收环境光并将吸收到的光能以可见光的形式缓慢释放出来，因此可以被制成各种长余辉发光装置等。

而所述的长余辉发光装置作为一种新型发光器材，主要包括长余辉发光标识、长余辉应急灯及长余辉弱光照明器件等。由于它可以依靠环境光激发并余辉发光功能和在断电或充电不足时发挥应急发光功能，并具有安装方便、免维护、绿色、环保等优点，故主要被应用在应急指示、应急逃生、消防逃生等领域，并受到业内认可和用户的高度好评，在某些安防要求高的特定场所具有无可替代的优势。

但现有长余辉发光装置大都不带激发源，通过环境光激发。而当夜晚降临时，主要依靠灯光激发，或在雨雾天气依靠弱自然光激发，长余辉发光材料被激发得不充分，且长余辉发光材料在停止激发后的余辉亮度按负指数形式衰减，亮度衰减速度较快。按行业标准的测试方法，1小时以后的发光亮度一般不超过200mcd/m²，12小时以后10mcd/m²左右。因此，这类长余辉发光装置的余辉亮度普遍偏低，发光效果受到明显影响，应用范围受到很大局限性。

为此，本人结合光伏发电技术和LED发光技术，通过将长余辉发光材料结合光伏组件和LED发光体提出了太阳能长余辉发光系统及相应的控制方法，并制成太阳能长余辉发光装置，如：以授权公告号 CN 20239822330 U为代表的太阳能长余辉发光系统，和以授权公告号CN 104199496 B为代表的太阳能长余辉发光系统的激发方法。按上述方法制作的太阳能长余辉发光系统在发光亮度上对比传统仅靠环境光激发的长余辉发光装置有了质的飞越，按行业标准的测试方法，亮度一般可以维持在1500mcd/m²以上（一般亮度要长期维持到坎德拉级，即1000mcd/m²以上），因此受到市场的认可并得到广泛应用。

该类太阳能长余辉发光装置具有不依赖市电、节电环保、保障性高（断电后能依靠吸收环境光余辉发光提供弱光指示）等优点，能部分满足上述场所对发光安防装置的需求。但由于该类太阳能长余辉发光装置的使用条件需要有足够的光照条件，而在高纬度地区的光照不足，或上述某些特殊场所不仅环境光照度低，而且甚至可能连灯光也没有，不仅导致光伏充电不足，从而LED无法正常发光，而且长余辉发光材料也难以得到充分激发。因此上述地区或场所难以应用此类太阳能长余辉发光装置。而以本人专利公告号 CN 206294399U为代表的解决方案，虽然部分解决了上述问题，但实施成本仍然过高。

风电这些年得到了广泛的使用。利用风电给普通照明工程供电，往往需要输变电过程，设备庞大，在一些场合连安装的空间都没有，且成本高昂。更别说在它安装场所的风力难以满足风力发电的前提条件，而且维护维修需要特定的工程配套设备，成本高昂。

而由于上述某些场所（如高速公路或隧道等）有自然风或通风设备通风或穿堂风或运动载体（主要是车辆）高速驶过带来的风，也有人因此提出利用风能发电并供电发光，如专利申请号 CN 201320133785提出的一种高速公路隧道内风力发电系统,和以钟衍等人为代表提出的地铁隧道风电方案。但此类系统和方案经多方试验，几乎没有实用价值。其主要原因是由于高速公路上或隧道内的自然风或穿堂风或车辆通行引起的风风力较小，且具有偶发性和不连续性：若按常规方法利用风能发电蓄电并通过线路将电力输送给发光器材等用电设施，则存在电能利用效率低下、用电保障度差、安装使用和维护成本过高等问题。

综上所述，现有此类发光产品都有其局限范围。如何满足此类场所当常规供电发光系统发生故障时对二次发光保障的需求，特别是不间断发光的刚性需求成了困扰行业多年的难题，一直没有更好的手段解决。

实用新型内容

我们经过多年的试验和研究，打破常规思维定式和设计理念，将风能发电装置小型化并与发光装置相结合，即发即用，不用输送电装置，避免线路损耗，提高电能利用效率；并通过特定的参数设置和参数匹配，提出了一种全新的不间断发光的风能长余辉发光装置。

本实用新型通过：

a、将风能发电装置小型化并与发光装置相结合，常规风能发光器件中的风能发电装置与发光装置供电是一对多为主的，而本方案往往是一对一或多对一或多对多的。并利用上述场所的环境风或通风设备造成的空气流动或过堂风或运动载体（如火车、汽车）产生的气流扰动驱动风力机械结构使发电机发电，再直接对LED供电发光，并激发长余辉发光体发光，即发即用，降低了输电损耗和使用成本，且由于不使用蓄电元件如蓄电池等，进一步减低了电能损耗，减少了发生故障的几率，并具有体积和功率相对较小、效能高、成本低、稳定性高、安装维护方便的优点；

b、由于上述场所的环境风时有时无，时大时小，且由于运动载体的通过是随机的（但在某一路段按大数据长期统计的车流量又是相对稳定的），而每一运动载体通过时都会产生气流扰动，故这些场所的风力是随机的。当随机的风力到达一定风力等级时，就能使风能发电装置发电，驱动LED发光并激发长余辉材料发光体发光。因此，每个LED通电发光时段是随机的，每个LED通电发光时段的长短是随机的，前后相邻的两个LED通电发光时段之间的间隔长短也是随机的；且LED的通电发光时段即为长余辉发光体的受激发发光时段，在此时间段内，长余辉发光体受到发光LED激发并提高余辉亮度，而相邻两个LED通电发光时段之间的间隔，发光装置依靠长余辉发光体余辉发光，从而不仅解决了在无常规供电（市电或太阳能电）或断电条件下普通风能发光装置难以以一定的最低亮度持续发光的问题，实现了不间断发光的目的，并且对比传统长余辉发光装置，大大提高了其余辉发光的最低亮度值：我们通过在国道、省道公路上试验得到以下结果：即该类风能长余辉发光装置在绝大多数时间的发光亮度能达到了坎德拉级的亮度，维持在1000mcd/m²以上，而在某些车流量密集的高速公路上或隧道内的发光亮度甚至能达到2000mcd/m²以上，使用效果非常理想。

c、为了进一步提高风力发电效率，可以采用变速机构，优选齿轮变速传动机构，以提高微风环境中的风力发电装置转子的转速从而提高风力发电的效率。

d、在电路中设置蓄电元件、控制电路和照度感应器，通过蓄电并在一定时段内按一定发光亮度并激发长余辉发光。例如：当市电断电时，当照度感应器感应到环境照度高于某一特定照度阈值，则控制电路关闭电路；当照度感应器感应到环境照度低于某一特定照度阈值，则控制电路开启电路，控制蓄电元件以一定的周期和占空比对LED间歇供电发光，并激发长余辉发光体余辉发光，从而实现了自动发光和发光模式的可控。

e、还可以结合太阳能光伏器件，通过风光互补切换供电（白天有光照条件时利用太阳能补充供电），进一步提高发光安全保障。

f、通过和逆反射材料结合使用，增加了反光功能和辨识度，使之应用范围更广泛：不仅可以用在上述安防需求高的场所，还可以拓展到其他日常应用领域，如户外辅助照明、发光装饰、园林风景等领域。

本实用新型的技术方案是：一种风能长余辉发光装置，包括壳体（1）、风力机械结构（2）、发电装置（3）、LED发光体（4）、长余辉发光体（5）；所述的壳体（1）设有腔体和、孔洞或凹槽，所述的风力机械结构（2）包括转动机构和叶片且风力机械结构（2）连有发电装置（3）；所述的发电装置（3）通过电路连有LED发光体（4）；所述的LED发光体（4）设在壳体（1）的腔体和、孔洞或凹槽内，且所述的LED发光体（4）的上方或周围设有长余辉发光体（5）；且风力机械结构（2）为具有通过风力驱动使发电装置（3）产生电流驱动LED发光体（4）发光并激发长余辉发光体（5）发光的功能的风力机械结构。

进一步，壳体（1）表面至少设有一个发光面，所述的发光面上按一定的图案或文字设有LED发光体（4）或长余辉发光体（5）或以上的组合,从而制成各种风能长余辉发光标识，如风能长余辉发光轮廓标、风能长余辉发光逃生标志牌等。

进一步，风力机械结构（2）和发电装置（3）组成微型风力发电机设在壳体（1）上，所述的微型风力发电机为水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机或文丘里式风力发电机。

进一步，风力机械结构（2）还设有变速传动机构，以提高微风环境中的风力发电装置转子的转速从而提高风力发电的效率。

进一步，发电装置（3）通过限压电路或限流电路或整流电路与LED发光体（4）相连，防止输出功率过大而烧坏电路。

进一步，部分或全部LED发光体（4）的上方或周围设有长余辉发光体（5）。当仅部分或全部LED发光体（4）的上方或周围设有长余辉发光体（5）时，则那部分LED发光体（4）主要起激发LED发光体（4）发光的作用，而其余LED发光体（4）主要起普通发光的作用。

进一步，壳体（1）上还设有逆反射体（6），以增加逆反射功能。

进一步，壳体（1）上还设有逆反射体（6），此时所述的风力机械结构（2）为水平轴风车式的风力机械结构（2），叶片上还设有清灰刷头或刷片，且风力机械结构（2）旋转时清灰刷头或刷片能覆盖整个逆反射体（6）的外表面，实现自清洁效果。

进一步，风力机械结构（2）的叶片上还设有长余辉发光体（5）或/和逆反射体（6）。

进一步，壳体（1）的腔体内设有蓄能元件（7）和控制电路（8）；所述的控制电路（8）分别通过线路与发电装置（3）、LED发光体（4）、蓄能元件（7）相连，且控制电路（8）为具有充放电控制功能的控制电路或/和具有驱动并控制LED发光体（4）以一定周期和占空比间歇发光并激发长余辉发光体（5）发光的功能的控制电路，以实现发光模式的可控。

进一步，控制电路（8）还连有照度传感器，且控制电路（8）为具有通过照度传感器开启电路或关闭电路的功能的控制电路，从而减少电耗，实现发光智能化。

进一步，壳体（1）上设有光伏组件（9），光伏组件（9）通过线路与控制电路（8）相连，此时，所述的控制电路（8）为具有风光互补供电控制功能的控制电路，以进一步提高发光保障度。

壳体（1）：

壳体（1）主要起透光、支承、支撑、容纳、固定、安装、保护等作用；壳体（1）形状和结构按需设计，一般为组合体，厚度可厚可薄按需设计，可以用胶水或紧固件或契合结构等结合；可以通过注塑、冲压、模压等工艺成型，也可以分次成型；由金属或陶瓷或塑料或玻璃或复合材料等材质制成，或不同材质组合构成。

壳体（1）上可以设有孔洞或凹槽或腔体，以容纳各种元器件，如风力机械结构（2）的轴承座、发电装置（3）、LED发光体（4）、蓄能元件（7）、控制电路（8）等。

壳体（1）可以有一个标识面，优选平面，或球面（以利于广角发光反光，且利于风吹风车转动）或其组合。标识面上一般设有孔洞或凹槽，用于设置LED发光体（4）、长余辉发光体（5）等元器件。

壳体（1）还可以设有固定结构，如安装支架、螺栓、螺孔等安装结构，具体大小、形状、尺寸按实际需要设置，以便于安装固定。

本文中的壳体（1）是一个广义上的标识壳体，还包括标识的外延件，如固定柱、固定脚和固定基座或外延安装支架等。例如：把发光本体固定在一根立柱上制成柱形轮廓标等。

风力机械结构（2）：

风力机械结构（2）至少包括旋转机构和叶片或叶轮。其中，旋转机构优选轴承式旋转结构，叶片一般为单片或多片并均匀地设在旋转机构上，旋转轴优选不锈钢或合金铝杆。此时，旋转机构一般位于壳体（1）孔洞或凹槽内，叶片一般位于壳体（1）外。当风力机械结构（2）为水平轴风车式的风力机械结构时，叶片上还可以设有清灰刷头或刷片，且风力机械结构（2）旋转时清灰刷头或刷片能覆盖整个发光或反光面的外表面，实现自清洁效果。

风力机械结构（2）与发电装置（3）相连组成微型风力发电机，可以是水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机或文丘里式风力发电机，，一般通过螺丝等紧固结构固定到壳体（1）上，也可以设置在壳体（1）外。

发电装置（3）：

发电装置（3）为感应发动机，优选永磁发动机。

LED发光体（4）：

LED发光体（4）为点光源或点阵光源或面光源或上述两者或两者以上的组合等，具体可以是无机LED、有机LED（即OLED）、激光LED等，按用途不同可以分为具有激发功能的发光LED光源和普通发光功能的发光LED光源（也可以全部都是具有激发功能的发光LED光源）。

其中，具有激发功能的发光LED光源起主动发光和激发长余辉发光体（5）的作用，为优先考虑与长余辉发光体（5）激发光谱相匹配的光源，其发光波长以对长余辉发光体（5）的激发效率为主要衡量标准。优选带线路板的、峰值波长450nm以下的、蓝光或紫光或紫外光、SMD封装的LED面阵光源，或带线路板的、峰值波长450nm以下的、蓝光或紫光或紫外光的COB面光源。

普通发光功能的发光LED光源发出的光不经过长余辉发光体（5）直接射出，优先起到常规照明、显示、示警、提醒等作用；优选发光主方向上带有聚光透镜的引脚封装的直插式LED（即草帽式LED灯珠）；发光颜色优选白色或红色或黄色或蓝色或绿色。

LED发光体（4）可以按需构成文字或符号或图案。

长余辉发光体（5）：

长余辉发光体（5）属于一种蓄能发光材料，一般是指长余辉发光粉、或长余辉发光粉与透明介质的混合物或混合加工物。其中加工物是指发光粉和透明介质混合，经过加热固化或反应固化或经过注塑，挤出等工艺的成型物。

使用的长余辉发光粉优先选择发光性能好的掺稀土的碱土铝酸盐类或硅酸盐类，如发蓝绿光的Sr₄Al₁₄O₂₅或发黄绿光的SrAl₂O_4，或两者按一定比例混合；使用的透明介质为透光性好的塑料树脂、橡胶或者玻璃等介质。

长余辉发光体（5）可以是点状物、片状物、块状物或其它组合体等，也可以按照实际需求自行设置；一般为层状结构，优选做成刚性或柔性的片材或板材。

长余辉发光体（5）可以用粘胶或契合结构或紧固件固定。

还可以将长余辉发光粉与透明介质混合后直接制成壳体（1）或壳体（1）的一部分，并充当长余辉发光体（5）。

逆反射体（6）：

逆反射材料（6）提供逆反射功能，为镀膜型逆反射材料或玻璃珠型逆反射材料或晶格型逆反射层或微棱镜型逆反射层等，具体可以是反光膜、晶格反光板、微棱镜反光板、反光珠阵列片或者反光猫眼等；一般为片材或板材；形状可以是长方形、圆形、梯形等，按需设计，优选圆形或环形。

逆反射材料（6）一般设置在壳体（1）上或壳体（1）的空腔或孔洞或凹槽内，可以通过封装胶、热熔胶、结构胶、超声波热合等材料或工艺固定。

逆反射材料（6）可以选用不同逆反射结构的逆反射材料如反光膜、晶格反光板、微棱镜型反光板、或者反光猫眼等的组合，或不同颜色的逆反射材料如白色、黄色或红色等的逆反射材料的组合。

蓄能元件（7）：

蓄能元件（7）可以是蓄电池，如镍氢电池、锂电池等，也可以是可充电电容，如超级电容等，优选锂电池。

控制电路（8）：

控制电路（8）至少包含控制和驱动两部分，通过线路分别与发光装置（3）、LED发光体（5）、蓄电元件（7）等元器件相连，具有充放电控制功能，及能控制电路的启闭并控制和驱动LED发光体（5）以一定的周期频闪发光或持续发光。特别地，当控制电路（8）还连有光伏组件（9）时，控制电路（8）为具有风光互补供电控制功能（白天有光照条件时利用太阳能补充供电）的控制电路。

控制电路（8）一般带有电路模块、或、刚性或柔性的电路板；特别地可以带有单片机等微处理器。

控制电路（8）可以具有LED发光体（5）发光模式转换的功能，即控制LED发光体（5）在不同的发光功率或周期或占空比或时序或波动深度的发光模式之间转换的功能。

控制电路（8）可以具有时控发光功能，能够按时段控制道钉灯发光模式的转换，如控制并驱动道钉灯的LED在晚上6点到晚上10点的时间段内以较大的功率发光，在晚上10点以后到第二天早上6点的时间段内以较小的功率发光，从而既保障了晚上人们出行相对集中的时间段内的交通安全，又兼顾到晚上人们出行相对稀少的时间段内的交通安全。

控制电路（8）可以具有时序发光功能，即对同一发光面上相同或不同发光颜色、相同或不同封装方式的LED发光体（5）按空间分组，并通过控制电路（8）根据内部程序或外部命令对各组LED按时序依次供电，从而使道钉灯整体发光具有动感发光的功能。

控制电路（8）可以带有传感器，通过传感器感应外界信息并自动控制道钉灯发光模式的转换，如通过照度传感器感应环境照度，如：当环境照度大于200LX时，关闭电路，当环境照度小于200LX时，开启电路并驱动LED发光体（5）发光，从而实现了白天自动熄灭，晚上自动发光，并节省能耗，延长发光时长。

控制电路（8）还可以带有无线收发功能的通讯模组，通过通讯模组接收外接控制命令控制道钉灯发光模式的转换，如在雨雾天气发布无线控制命令，增大LED发光体（5）的输出功率或频闪的占空比，保证道钉灯在雨雾天气下的发光效果，或通过通讯模组控制并驱动多个道钉灯的同步发光或延时同步发光。

光伏组件（9）：

光伏组件（9）为刚性或柔性的单晶硅光伏器件、多晶硅光伏器件或非晶硅光伏器件等，具体可以是太阳能电池板或太阳能薄膜等。

光伏组件（9）除了能利用光能充电，一般兼具照度传感器的功能，控制电路（8）能根据光伏组件（9）采集到的环境照度参数自动控制道钉开始工作或停止工作，从而实现昼夜自动亮灭的功能。

本实用新型的主要优点在于：

1、将风能发电装置小型化并与发光装置相结合，常规风能发光器件中的风能发电装置与发光装置供电是一对多为主的，而本方案往往是一对一或多对一或多对多的。并利用上述场所的环境风或通风设备造成的空气流动或过堂风或运动载体（如火车、汽车）产生的气流扰动驱动风力机械结构使发电机发电，再直接对LED供电发光，并激发长余辉发光体发光，即发即用，降低了输电损耗和使用成本，且由于不使用蓄电元件如蓄电池等，进一步减低了电能损耗，减少了发生故障的几率，并具有体积和功率相对较小、效能高、成本低、稳定性高、安装维护方便的优点。

2、由于上述场所的环境风时有时无，时大时小，且由于运动载体的通过是随机的（但在某一路段按大数据长期统计的车流量又是相对稳定的），而每一运动载体通过时都会产生气流扰动，故这些场所的风力是随机的。当随机的风力到达一定风力等级时，就能使风能发电装置发电，驱动LED发光并激发长余辉材料发光体发光。因此，每个LED通电发光时段是随机的，每个LED通电发光时段的长短是随机的，前后相邻的两个LED通电发光时段之间的间隔长短也是随机的；且LED的通电发光时段即为长余辉发光体的受激发发光时段，在此时间段内，长余辉发光体受到发光LED激发并提高余辉亮度，而相邻两个LED通电发光时段之间的间隔，发光装置依靠长余辉发光体余辉发光，从而不仅解决了在无常规供电（市电或太阳能电）或断电条件下普通风能发光装置难以以一定的最低亮度持续发光的问题，实现了不间断发光的目的，并且对比传统长余辉发光装置，大大提高了其余辉发光的最低亮度值：我们通过在国道、省道公路上试验得到以下结果：即该类风能长余辉发光装置在绝大多数时间的发光亮度能达到了坎德拉级的亮度，维持在1000mcd/m²以上，而在某些车流量密集的高速公路上或隧道内的发光亮度甚至能达到2000mcd/m²以上，使用效果非常理想。

3、为了进一步提高风力发电效率，可以采用变速机构，优选齿轮变速传动机构，以提高微风环境中的风力发电装置转子的转速从而提高风力发电的效率。

4、在电路中设置蓄电元件、控制电路和照度感应器。市电断电时，当照度感应器感应到环境照度低于某一特定照度阈值，则控制电路开启电路，控制蓄电元件以一定的周期和占空比对LED间歇供电发光，并激发长余辉发光体余辉发光，从而实现了自动发光和发光模式的可控。

5、还可以结合太阳能光伏器件，通过风光互补切换供电（白天有光照条件时利用太阳能补充供电），进一步提高发光安全保障。

6、通过和逆反射材料结合使用，增加了反光功能和辨识度，使之应用范围更广泛：不仅可以用在上述安防需求高的场所，还可以拓展到其他日常应用领域，如户外辅助照明、发光装饰、园林风景等领域。

附图说明

图1为本实用新型的截面结构示意图；

图2为本实用新型的实施例一的一种风能长余辉发光导向标的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型的实施例一的一种风能长余辉发光导向标的立体示意图；

图4为本实用新型的实施例二的一种风光互补长余辉发光装置的立体示意图；

图5为本实用新型的实施例三的一种风能长余辉发光逃生标识的立体示意图；

图6为本实用新型的实施例四的一种风能长余辉发光疏散标识的立体示意图；

图7为本实用新型的实施例五的一种风能长余辉发光应急标识的立体示意图；

图8为本实用新型的实施例六的一种风光互补长余辉发光轮廓柱的爆炸结构示意图；

图9为本实用新型的实施例六的一种风光互补长余辉发光轮廓柱的立体示意图。

具体实施方式

结合附图描述本实用新型的实施例。

实施例一

一种风能长余辉发光导向标，包括壳体（110）、风力机械结构（121）（122）、发电装置、LED发光体（140）、长余辉发光体（150）、逆反射体（160）、蓄电元件（170）、控制电路（180），如图2、3所示。

壳体（110）：

壳体（110）为白色ABS树脂通过注塑工艺制成的圆形标识壳体。壳体（110）的一个圆面为标志面，标志面上设有底部带有箭头型凹槽的圆形开口，圆形凹槽开口的圆心处设有中央带有孔洞的凸起。

标识壳体（110）的右侧设有铝合金制的安装机构，并通过螺丝固定在标识壳体（110）上。

风力机械结构（121）（122）：

风力机械结构包括（121）、（122）两部分组成。

风力机械结构（121）为水平轴旋转机构（风车机构），包括旋转机构和叶片。其中，旋转机构的旋转轴穿过逆反射体（160）中心的通孔穿入壳体（110）标志面上凸起中央的孔洞内固定；叶片有三片，为透明PC通过注塑工艺成型，等角度地设在旋转机构上，叶片上设有毛刷，通过注塑植入在各个叶片上，当风力机械结构（121）旋转时每个叶片上的毛刷都能覆盖整个逆反射体（160）的外表面。

风力机械结构（122）为桶形垂直轴旋转机构，包括旋转机构和叶片。其中，旋转机构的旋转轴穿入壳体（110）顶部的通孔内并与壳体（110）腔体内的发电装置相连；叶片有三片，为透明PC通过注塑工艺成型的弧形叶片，均匀地设在

旋转机构上。

发电装置：

发电装置为微型感应式发电机，连在风力机械结构（122）的底部。

LED发光体（140）：

LED发光体（140）为蓝光2835灯珠，排成线阵焊接到直角形铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定在壳体（110）标识面的箭头凹槽内。

长余辉发光体（150）：

长余辉发光体（150）为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到壳体（110）标识面箭头凹槽内的LED发光体（140）上固化成型。

逆反射体（160）：

逆反射体（160）为亚克力树脂通过注塑成型的、带有箭头形透光平板的圆形晶格反光板，通过超声波热合嵌入壳体（110）正面标志面的开口内并用封装胶封装。此时，长余辉发光体（150）恰好位于箭头形透光平板的下方。

蓄电元件（170）：

蓄电元件（170）为锂电池，设在壳体（1）的腔体内。

控制电路（180）：

控制电路（180）设在壳体（110）的腔体内，分别通过线路与发电装置、LED发光体（140）、蓄电元件（170）和照度传感器相连，具有充放电功能，和通过照度传感器感应环境照度自动发光的功能：即当环境照度大于150LX时，关闭电路，当环境照度小于150LX时，开启电路，驱动并控制LED发光体（140）以10分钟的周期和1%的占空比间歇发光的功能的控制电路。

本实用新型的一种风能长余辉发光导向标，通过螺栓安装在道路两侧栏杆的立面上，能利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械结构使发电机对蓄电元件充电，并控制蓄电元件对LED以10分钟的周期和1%的占空比供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了1000mcd/m²以上的最低亮度持续发光，及通过叶片上的毛刷实现了除尘效果，还兼具反光功能，且具有不用市电、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。特别适用于高纬度地区及多雨雾地段和高速公路隧道、涵洞等。

实施例二

一种风光互补长余辉发光导向标，包括壳体、风力机械结构、发电装置、LED发光体、长余辉发光体、逆反射体、蓄电元件、控制电路、光伏组件，如图4所示。

壳体：

壳体为白色ABS树脂通过注塑工艺制成的圆形标识壳体。壳体的一个圆面为标志面，标志面上设有底部带有箭头型凹槽的圆形开口，圆形凹槽开口的圆心处设有中央带有孔洞的凸起。

标识壳体的下方设有铝合金制的安装机构，并通过螺丝固定在壳体上。

风力机械结构：

风力机械结构为水平轴旋转机构（风车机构），包括旋转机构和叶片。其中，旋转机构的旋转轴穿过逆反射体中心的通孔穿入壳体标志面上凸起中央的孔洞内固定；叶片有三片，为透明PC通过注塑工艺成型，等角度地设在旋转机构上，叶片上设有毛刷，通过注塑植入在各个叶片上，当风力机械结构旋转时每个叶片上的毛刷都能覆盖整个逆反射体的外表面。

发电装置：

发电装置为微型感应式发电机，连在风力机械结构的底部，并通过线路与控制电路相连。

LED发光体：

LED发光体为紫光2835灯珠，排成线阵焊接到直角形铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定在壳体标识面的箭头凹槽内。

长余辉发光体：

长余辉发光体为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到壳体标识面箭头凹槽内的LED发光体上固化成型。

逆反射体：

逆反射体为亚克力树脂通过注塑成型的、带有箭头形透光平板的圆形晶格反光板，通过超声波热合嵌入壳体正面标志面的开口内并用封装胶封装。此时，长余辉发光体恰好位于箭头形透光平板的下方。

蓄电元件：

蓄电元件为镍氢电池，设在壳体的腔体内。

控制电路：

控制电路设在壳体的腔体内，分别通过线路与发电装置、LED发光体、蓄电元件和光伏组件相连，具有风光互补供电功能，和通过将光伏组件充当照度传感器感应环境照度自动发光的功能：即当环境照度大于200LX时，关闭电路，当环境照度小于200LX时，开启电路，驱动并控制LED发光体以5分钟的周期和1%的占空比间歇发光的功能的控制电路。

光伏组件：

光伏组件为太阳能薄膜，粘贴在壳体下方安装部件的顶面上。

本实用新型的一种风光互补长余辉发光导向标，通过螺栓固定在道路两侧栏杆的立面上，能通过光伏组件利用白天一定照度条件（大于200LX）下的环境光、及利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械结构使发电机对蓄电元件充电，再控制蓄电元件对LED以5分钟的周期和1%的占空比供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了以1500mcd/m²以上的最低亮度持续发光，还兼具反光功能，及通过叶片上的毛刷实现了除尘效果，且具有不用市电、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。特别适用于高纬度地区及多雨雾地段和高速公路隧道、涵洞等。

实施例三

一种风能长余辉发光逃生标识，包括壳体、风力机械结构、发电装置、LED发光体、长余辉发光体，如图5所示。

壳体：

壳体由白色ABS树脂通过注塑工艺制成，在其正面设有两个交成150度的标志平面。标志面的表面嵌有通过ABS树脂注塑工艺制成的、镂空有逃生图案的方形面板。

标识壳体的背面设有铝合金制的安装机构，并通过螺丝固定在标识壳体上。

风力机械结构：

风力机械结构为文丘里式风力机械结构，即在文丘里管内设置驱动风轮，驱动风轮与壳体腔体内的发电装置相连。文丘里式风力机械结构通过伯努利原理可以增加流经叶轮的风力大小，提高微风环境中的风力发电能力。

风力机械结构通过螺丝固定在壳体上。

发电装置：

发电装置为微型感应式发电机。

LED发光体：

LED发光体为蓝光2835灯珠，按逃生图案排成阵列焊接到铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定在长余辉发光体的底面。

长余辉发光体：

长余辉发光体为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到壳体面板的镂空区内固化成型。

逆反射体：

逆反射体为反光膜，粘贴在壳体面板表面镂空区域外的其余部分。

蓄电元件：

蓄电元件为锂电池，设在壳体的腔体内。

控制电路：

控制电路设在壳体的腔体内，分别通过线路与发电装置、LED发光体、蓄电元件和照度传感器相连，具有充放电功能，和通过照度传感器感应环境照度自动发光的功能：即当环境照度大于100LX时，关闭电路，当环境照度小于100LX时，开启电路，驱动并控制LED发光体（140）以8分钟的周期和1.2%的占空比间歇发光的功能的控制电路。

本实用新型的一种风能长余辉发光逃生标识，一般安装在隧道或地下通道分叉口的立面上，主要利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械机构使发电机发电并对蓄电元件充电，再控制蓄电元件对LED以8分钟的周期和1.2%的占空比供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了1200mcd/m²以上的最低亮度持续发光，还兼具反光功能，且具有不用市电、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。

实施例四

一种风能长余辉发光疏散标识，包括壳体、风力机械结构、发电装置、LED发光体、长余辉发光体、蓄电元件、控制电路、光伏组件，如图6所示。

壳体：

壳体为白色ABS树脂通过注塑工艺制成的长方体标识壳体。壳体的正面为标志面，标志面的左上角设有控制面板，标志面上嵌有ABS树脂通过注塑工艺制成的、镂空有疏散图案的面板。

标识壳体的右侧设有铝合金制的安装机构，并通过螺丝固定在壳体上。

风力机械结构：

风力机械结构为水平轴旋转机构，通过螺孔固定在壳体的顶部，且其底部与壳体腔体内的发电装置相连。

发电装置：

发电装置为微型感应式发电机，连在风力机械结构的底部，并通过限流电路与LED发光体相连。

LED发光体：

LED发光体为蓝光2835灯珠，按疏散图案排成线阵焊接到铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定在长余辉发光体的底面。

长余辉发光体：

长余辉发光体为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到壳体面板的镂空区域内固化成型。

本实用新型的风能长余辉发光疏散标识，一般安装在隧道或地下通道等的侧壁上，能利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械结构使发电机对LED直接供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了以1000mcd/m²以上的最低亮度持续发光，且具有不用市电、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。

实施例五

一种风能长余辉发光应急标识，包括壳体、风力机械结构、发电装置、LED发光体、长余辉发光体、逆反射体、蓄电元件、控制电路、光伏组件，如图7所示。

壳体：

壳体为白色ABS树脂通过注塑工艺制成的长方体标识壳体。壳体的正面为标志面，标志面的左上角设有控制面板，标志面上嵌有ABS树脂通过注塑工艺制成的、镂空有应急图案的面板。

标识壳体的背面两侧设有铝合金制的安装机构，并通过螺丝固定在壳体上。

风力机械结构：

风力机械结构为垂直轴旋转机构，通过螺孔固定在壳体的顶部，且其底部设有变速传动机构并与壳体腔体内的发电装置相连。

发电装置：

发电装置为微型感应式发电机，连在风力机械结构的底部，并通过限流电路与LED发光体相连。

LED发光体：

LED发光体为紫外光2835灯珠，按应急图案排成线阵焊接到铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定在长余辉发光体的底面。

长余辉发光体：

长余辉发光体为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后直接浇注到壳体面板的镂空区内固化成型。

逆反射体：

逆反射体为反光膜，粘贴在壳体面板表面镂空区外的其余部分。

本实用新型的风能长余辉发光应急标识，一般安装在隧道或地下通道的侧壁上，能利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械结构使发电机对LED直接供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了以1000mcd/m²以上的最低亮度持续发光，还兼具反光功能，且具有不用市电、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。

实施例六

一种风光互补长余辉发光轮廓柱，包括壳体（511）（512）、风力机械结构（520）、发电装置（530）、LED发光体（540）、长余辉发光体（550）、逆反射体（560）、蓄电元件（570）、控制电路（580）、光伏组件（590），如图8、9所示。

壳体（511）（512）：

壳体由（511）、（512）两部分组成，其中，壳体（511）为塑料通过注塑工艺制成的三棱柱。三棱柱的两个侧面分别设有底部中央带有方形凹槽的方形开口。壳体（511）的底部通过螺栓固定有钢制支撑脚。

壳体（512）为塑料通过注塑工艺制成的、中部镂空的三棱柱，并通过契合结构和螺丝固定在壳体（511）的顶部。

风力机械结构：

风力机械结构为垂直轴旋转机构，固定到壳体（512）的中部镂空区内，且其底部设有变速传动机构并与发电装置（530）相连。

发电装置（530）：

发电装置（530）为永磁发电机，连在风力机械结构的底部，并通过线路与控制电路（580）相连。

LED发光体（540）：

LED发光体（540）为蓝光2835灯珠，排成线阵焊接到方形铝基电路板上，并通过封装胶粘合固定到长余辉发光体（550），再将得到的组合体通过封装胶粘合固定到壳体（511）侧面方形开口底部的方形凹槽内。

长余辉发光体（550）：

长余辉发光体（550）为SrAl2O4长余辉发光粉与透明环氧树脂混合后浇注固化成型的方形片材。

逆反射体（560）：

逆反射体（560）为亚克力树脂通过注塑成型的、中央带有方形孔洞的方形晶格反光板，通过超声波热合嵌入壳体（511）侧面的方形开口内。此时，长余辉发光体（550）恰好位于逆反射体（560）中央的方形孔洞内。

蓄电元件（570）：

蓄电元件（570）为锂电池，设在壳体（511）的腔体内。

控制电路（580）：

控制电路（580）设在壳体（511）的腔体内，分别通过线路与发电装置（530）、LED发光体（540）、蓄电元件（570）和光伏组件（590）相连，具有风光互补供电功能，和通过将光伏组件（590）充当照度传感器感应环境照度自动发光的功能：即当环境照度大于200LX时，关闭电路，当环境照度小于200LX时，开启电路，驱动并控制LED发光体以5分钟的周期和2%的占空比间歇发光的功能的控制电路。

光伏组件（590）：

光伏组件（590）为方形单晶硅太阳能电池板，通过粘胶粘合固定在壳体（512）顶部的方形凹槽内。

本实用新型的一种风光互补长余辉发光轮廓柱，一般安装在道路两侧，能通过光伏组件利用白天一定照度条件（大于200LX）下的环境光，及利用环境风、过堂风和车辆驶过产生的气流驱动风力机械结构使发电机对蓄电元件充电，再控制蓄电元件对LED以5分钟的周期和2%的占空比供电发光，并激发长余辉发光体发光，实现了以2000mcd/m²以上的最低亮度持续发光，还兼具反光功能，且具有不用市电、发光保障度高、安装方便灵活、使用维护成本低等优点。特别适用于高纬度地区及多雨雾地段和高速公路隧道、涵洞等。

以上所述仅为本实用新型的较佳方案而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的各种修改或变形、组合或叠加、等同替换等，或者将本技术应用于相关和类似技术领域，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种风能长余辉发光装置，包括壳体（1）、风力机械结构（2）、发电装置（3）、LED发光体（4）；所述的壳体（1）设有腔体和、孔洞或凹槽，所述的风力机械结构（2）包括转动机构和叶片且风力机械结构（2）连有发电装置（3）；所述的发电装置（3）通过电路连有LED发光体（4）；所述的LED发光体（4）设在壳体（1）的腔体和、孔洞或凹槽内，其特征在于：所述的LED发光体（4）的上方或周围设有长余辉发光体（5）；且风力机械结构（2）为具有通过风力驱动使发电装置（3）产生电流驱动LED发光体（4）发光并激发长余辉发光体（5）发光的功能的风力机械结构。

2.根据权利要求1所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的壳体（1）表面至少设有一个发光面，所述的发光面上按一定的图案或文字设有LED发光体（4）或长余辉发光体（5）或以上的组合。

3.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的

风力机械结构（2）和发电装置（3）组成微型风力发电机设在壳体（1）上，所述的微型风力发电机为水平轴风力发电机或垂直轴风力发电机或文丘里式风力发电机。

4.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的风力机械结构（2）还设有变速传动系统。

5.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的发电装置（3）通过限压电路或限流电路或整流电路与LED发光体（4）相连。

6.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的部分或全部LED发光体（4）的上方或周围设有长余辉发光体（5）。

7.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的壳体（1）上还设有逆反射体（6）。

8.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的壳体（1）上还设有逆反射体（6），此时所述的风力机械结构（2）为水平轴风车式的风力机械结构（2），叶片上还设有清灰刷头或刷片，且风力机械结构（2）旋转时清灰刷头或刷片能覆盖整个逆反射体（6）的外表面。

9.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的风力机械结构（2）的叶片上还设有长余辉发光体（5）或/和逆反射体（6）。

10.根据权利要求1或2所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的壳体（1）的腔体内设有蓄能元件（7）和控制电路（8）；所述的控制电路（8）分别通过线路与发电装置（3）、LED发光体（4）、蓄能元件（7）相连，且控制电路（8）为具有充放电控制功能的控制电路或/和具有驱动并控制LED发光体（4）以一定周期和占空比间歇发光并激发长余辉发光体（5）发光的功能的控制电路。

11.根据权利要求10所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的控制电路（8）还连有照度传感器，且控制电路（8）为具有通过照度传感器开启电路或关闭电路的功能的控制电路。

12.根据权利要求10所述的一种风能长余辉发光装置，其特征在于：所述的壳体（1）上设有光伏组件（9），光伏组件（9）通过线路与控制电路（8）相连，此时，所述的控制电路（8）为具有风光互补供电控制功能的控制电路。