一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，包括灯柱、风动机构、发电机和照明装置；所述灯柱竖直设置，所述发电机处于所述灯柱的顶部；所述风动机构连接所述发电机并在风力的驱动下为所述发电机提供动能，并且所述风动机构为内部镂空且一侧开口的结构，并且其开口侧与空气流动的方向相对设置以提高对空气的阻力进而最大化将风能转化成供所述发电机发电的动能；所述照明装置安装在所述灯柱的中部，其连接所述发电机的输出端口。该多功能路灯的风动机构可以提高对空气的阻力进而最大化将风能转化成供发电机发电的动能，从而提高发电效率以满足供电需求。

A kind of urban multi-functional street lamp based on off grid small vertical axis wind turbine

The utility model relates to an urban multi-functional street lamp based on a small vertical axis wind turbine off the grid, which comprises a lamp post, a wind mechanism, a generator and a lighting device; the lamp post is vertically arranged, and the generator is on the top of the lamp post; the wind mechanism connects the generator and provides kinetic energy for the generator under the drive of the wind, and the wind mechanism is The opening side of the structure is opposite to the direction of air flow to improve the resistance to air and thus maximize the conversion of wind energy into kinetic energy for the generator to generate electricity; the lighting device is installed in the middle of the lamp post, which is connected with the output port of the generator. The wind driven mechanism of the multi-functional street lamp can increase the resistance to the air and then maximize the conversion of wind energy into kinetic energy for power generation of the generator, so as to improve the efficiency of power generation to meet the demand of power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯
本技术涉及公共照明充电设备领域，具体涉及一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯。
技术介绍
随着化石能源的日渐枯竭及人类对环境问题的日益重视，储量大、分布范围广、清洁无污染的风能成为重要的可持续能源之一。近些年，风机的理论研究不断深入，相关技术也日趋成熟，风力发电机作为一种高效的风能转化装置，已成为人类利用风能的最有效途径。利用风力发电机为路灯提供电力供应的设计已有很多，但大多数都是采用水平轴风力发电机，且一般都应用于空旷的郊区、城镇道路。在市区干道、公园、小区等地，由于风况、环境等因素，水平轴风机不能稳定运行，而且其叶片利用风能的效率较低，最终发电机转化得到的电能不能满足使用要求；另一方面，由于市区人口密度大，人类活动较为密集，水平轴风机的运行噪声也会影响人类正常活动。因此，设计一种采用有较好人-机-环境协调性的风机，对城市绿色发展和优美的城市环境有重要意义。随着人们生活水平的不断提高，公园、商业街等成为日常休闲娱乐的重要场所，而路灯在这类场所不可或缺；另一方面，为了方便人们休息、闲坐，这类公共场所又必须布置大量的座椅。因此，找到一种灯-椅一体化设计方案，能够有效节省城市稀缺的土地资源，具有较好的应用前景。手机、电脑等电子设备已经成为人们日常生活的必需品，特别是移动支付及各类社交、娱乐软件功能的不断完善，人们对手机的依赖程度越来越大，与此同时也带来了户外活动时手机等电子设备便携充电难的问题。由于移动电源体积及重量都较大，不适合长时间携带，特别是在休闲娱乐时问题更为突出；另外移动电源充电效率低，长期使用也会影响电池寿命，无法解决“充电难”的问题。而通过提高人群密集区域的充电电源布置密度可以极大地弥补手机充电不便的问题，但目前的充电桩数量远不能满足人们的使用需求。
技术实现思路
综上所述，为克服现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，包括灯柱、风动机构、发电机和照明装置；所述灯柱竖直设置，所述发电机处于所述灯柱的顶部；所述风动机构连接所述发电机并在风力的驱动下为所述发电机提供动能，并且所述风动机构为内部镂空且一侧开口的结构，并且其开口侧与空气流动的方向相对设置以提高对空气的阻力；所述照明装置安装在所述灯柱的中部，其连接所述发电机的输出端口。本技术的有益效果是：该多功能路灯的风动机构可以提高对空气的阻力进而最大化将风能转化成供发电机发电的动能，从而提高发电效率以满足供电需求。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：进一步，所述灯柱的顶部可转动的设有法兰；所述风动机构有多个，其均匀环形固定连接在所述法兰的侧部并朝所述法兰的外侧延伸；所述发电机为外转子发电机，并且所述发电机的外壳固定在所述法兰的顶部并在所述风动机构的驱动下与所述法兰同步转动，其主轴向下自由贯穿所述法兰后固定在所述灯柱上端内部。进一步，所述法兰包括上圆板、定位销和下圆板；所述下圆板通过轴承可转动且水平的设置在所述灯柱的顶部，所述上圆板水平设置在所述下圆板的正上方；所述定位销有多根，其均匀布置在所述上圆板和所述下圆板之间且靠近外周的位置处，并且所述定位销的上下两端分别固定连接所述上圆板和所述下圆板相应的位置处；所述风动机构一一对应的固定套装在所述定位销上；所述发电机固定在所述上圆板上，并且所述发电机的外壳固定在所述上圆板上，其主轴自由贯穿所述法兰后固定在所述灯柱上端内部以在所述发电机的外壳转动时保持静止。采用上述进一步方案的有益效果是：在风力的作用下通过风动机构相对发电机的主轴驱动发电机外壳转动以实现发电。进一步，所述风动机构包括叶片和连接架；所述叶片为内部镂空且两端封闭一侧开口的半圆弧条结构，并且所述叶片朝所述灯柱的外侧弯曲；所述连接架为内部镂空且两端封闭一侧开口的Y型结构，并且所述连接架的分叉端连接所述叶片中部的位置处，其另一端水平延伸并设有套筒；所述套筒固定套装在所述定位销上；所述叶片和所述连接架的开口侧均与空气流动的方向相对设置。采用上述进一步方案的有益效果是：提高发电效率。进一步，所述套筒的内壁设有键槽，所述定位销上设有与所述键槽对应的花键。采用上述进一步方案的有益效果是：保证叶片和连接架的强度。进一步，所述照明装置为环形布置在所述灯柱侧壁上的LED灯组。进一步，还包括机箱；所述机箱固定在地面上，所述灯柱的下端贯穿所述机箱后固定到地面下；所述机箱外侧壁上设有连接所述发电机输出端口的充电插座。采用上述进一步方案的有益效果是：在人们日常出行的过程中，为随身携带的电子设备补充电能。进一步，还包括供行人休息使用的座椅；所述座椅固定在所述机箱的顶部，在所述灯柱上对应所述座椅上方的位置处固定有为行人遮挡风雨和日晒的顶棚。采用上述进一步方案的有益效果是：在人们日常出行的过程中，提供休息的地方。进一步，还包括蓄电池；所述蓄电池处于所述机箱内，并且所述蓄电池输入端通过输入电路连接所述发电机的输出端口，其输出端通过供电电路分别连接所述照明装置和所述充电插座。采用上述进一步方案的有益效果是：储存通过发电机得到的电能，以供照明和电子设备补充电能。进一步，还包括变压器；所述蓄电池的输出端连接所述变压器的输入端，所述变压器的输出端通过所述供电电路分别连接所述照明装置和所述充电插座。采用上述进一步方案的有益效果是：输出相应的电压以满足不同的需要。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为法兰除去上圆板后的结构示意图；图3为法兰与发电机、风动机构的装配示意图；图4为风动机构的结构示意图；图5为本技术的原理框图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、灯柱，2、风动发动机，3、发动机，4、照明装置，5、法兰，6、外壳，7、主轴，8、上圆板，9、定位销，10、下圆板，11、叶片，12、连接架，13、套筒，14、肋板，15、花键，16、机箱，17、充电插座，18、座椅，19、顶棚。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，包括灯柱1、风动机构2、发电机3和照明装置4。所述灯柱1竖直设置，所述发电机3处于所述灯柱1的顶部。所述风动机构2连接所述发电机3并在风力的驱动下为所述发电机3提供动能，并且所述风动机构2为内部镂空且一侧开口的结构，其开口侧与空气流动的方向相对设置以提高对空气的阻力进而最大化将风能转化成供所述发电机3发电的动能。所述照明装置4安装在所述灯柱1的中部，其连接所述发电机3的输出端口。优选的：所述照明装置4为环形布置在所述灯柱1侧壁上的LED灯组，环形布置的LED灯组提高照明范围的同时又能有效提升灯组的散热效果，灯组外部可安装PVC材料灯罩，坚实耐用，具有较好的抗老化特性，进一步提升灯组的照明效果。所述灯柱1的顶部可转动的设有法兰5。所述风动机构2有多个，其均匀环形固定连接在所述法兰5的侧部并朝所述法兰5的外侧延伸。所述发电机3为外转子发电机，并且所述发电机3的外壳6固定在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，其特征在于，包括灯柱(1)、风动机构(2)、发电机(3)和照明装置(4)；所述灯柱(1)竖直设置，所述发电机(3)处于所述灯柱(1)的顶部；所述风动机构(2)连接所述发电机(3)并在风力的驱动下为所述发电机(3)提供动能，并且所述风动机构(2)为内部镂空且一侧开口的结构，其开口侧与空气流动的方向相对设置；所述照明装置(4)安装在所述灯柱(1)的中部，其连接所述发电机(3)的输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，其特征在于，包括灯柱(1)、风动机构(2)、发电机(3)和照明装置(4)；所述灯柱(1)竖直设置，所述发电机(3)处于所述灯柱(1)的顶部；所述风动机构(2)连接所述发电机(3)并在风力的驱动下为所述发电机(3)提供动能，并且所述风动机构(2)为内部镂空且一侧开口的结构，其开口侧与空气流动的方向相对设置；所述照明装置(4)安装在所述灯柱(1)的中部，其连接所述发电机(3)的输出端口。2.根据权利要求1所述的基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，其特征在于，所述灯柱(1)的顶部可转动的设有法兰(5)；所述风动机构(2)有多个，其均匀环形固定连接在所述法兰(5)的侧部并朝所述法兰(5)的外侧延伸；所述发电机(3)为外转子发电机，并且所述发电机(3)的外壳(6)固定在所述法兰(5)的顶部并在所述风动机构(2)的驱动下与所述法兰(5)同步转动，其主轴(7)向下自由贯穿所述法兰(5)后固定在所述灯柱(1)上端内部以在所述发电机(3)的外壳(6)转动时保持静止。3.根据权利要求2所述的基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，其特征在于，所述法兰(5)包括上圆板(8)、定位销(9)和下圆板(10)；所述下圆板(10)通过轴承可转动且水平的设置在所述灯柱(1)的顶部，所述上圆板(8)水平设置在所述下圆板(10)的正上方；所述定位销(9)有多根，其均匀布置在所述上圆板(8)和所述下圆板(10)之间且靠近外周的位置处，并且所述定位销(9)的上下两端分别固定连接所述上圆板(8)和所述下圆板(10)相应的位置；所述风动机构(2)一一对应的固定套装在所述定位销(9)上；所述发电机(3)固定在所述上圆板(8)上，并且所述发电机(3)的外壳(6)固定在所述上圆板(8)上，其主轴(7)向下自由穿过所述上圆板(8)和所述下圆板(10)后固定在所述灯柱(1)上端内部。4.根据权利要求3所述的基于离网小型垂直轴风力发电机的城市多功能路灯，其特征在于，所述风动机构(2)包括叶片(11)和连接架(12)；所述叶片(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秋云，刘伟豪，廖智强，蒋立，管会森，何声文，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45