用于车行桥梁的风能发电型风屏障的制作方法

本发明涉及车行桥梁防护设施技术领域，特别地，涉及一种通过吸收风能发电的智能挡流、导流风屏障。

背景技术：

随着我国桥梁建设的不断发展，强风地区和居民及商业办公区所建桥梁数目和跨度不断增加，与此同时，铁路列车运行速度也在不断增加，强风作用下行车安全成为不可避免的问题。强风携带巨大能量，行驶中的汽车、列车受到强风作用很容易发生侧滑、翻车等交通事故，影响正常行车，并且强风下禁止车辆通行或列车停运可能造成极大的经济损失。因此，强风对行车的威胁成为绿色交通发展中需要解决的问题。而且，随着社会的进步、城市的发展、人民生活水准的提高，对能源的需求迅速上升。传统能源的大量使用会导致严重的环境污染，如全国各地的雾霾，严重影响了人民的身体健康及生活质量。因此，清洁能源的开发是工业可持续发展、社会持续进步急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于车行桥梁的风能发电型风屏障，以解决现有风屏障安装后只能强行阻挡风或者改变风的行进线路，功能单一，大量的风能源被浪费的技术问题。

本发明提供一种用于车行桥梁的风能发电型风屏障，包括间隔布置的支撑立柱以及连接于相邻两支撑立柱之间的支撑横框，支撑横框沿竖向排布有至少两组，相邻支撑横框之间设有用于阻挡高速风气流并改变高速风气流流向的导风机构以及用于将空气流动动能转换为电能的风力发电机构；导风机构处于迎风面，风力发电机构处于被风面，风力发电机构处于导风机构的高速风气流导出位置。

进一步地，导风机构采用沿竖向和/或斜向转动连接于相邻两个支撑横框之间的导流板；多块导流板等间距排列，导流板和支撑横框构成用于多方向移动并可自适应旋转以阻挡高速风气流的立体挡风组件。

进一步地，立体挡风组件上的导流板的轴线处于同一平面上；或者立体挡风组件上的导流板的轴线呈弧形分布。

进一步地，导流板采用平板、弧形板、波浪板中的一种。

进一步地，支撑横框两端分别对应固接于两端的支撑立柱上；或者支撑横框两端分别对应转动连接于两端的支撑立柱上。

进一步地，支撑横框采用多边形平面框、圆形平面框、椭圆形平面框、立体多边形框中的一种。

进一步地，风力发电机构采用多个微型垂直轴风力发电机，多个微型垂直轴风力发电机沿相邻两支撑立柱的分布方向等间距布置。

进一步地，微型垂直轴风力发电机与导流板平行布设；微型垂直轴风力发电机的设置形态为水平设置、竖直设置或倾斜设置。

进一步地，微型垂直轴风力发电机的叶片形式采用直线形、折线形、曲面形；相邻两支撑横杆之间设置不同形式的微型垂直轴风力发电机或者设置统一规格的微型垂直轴风力发电机。

进一步地，叶片表面设有用于增加表面视觉效果的色彩、图案或文字。

本发明具有以下有益效果：

本发明用于车行桥梁的风能发电型风屏障，采用风力发电机构及导风机构结合进行挡风，利用导风机构的角度不同风速、风向、透风率不同以及风力发电机构旋转速率不同透风率不同的可调特性，实现立体的综合导风、挡风和风力发电。该屏障将风能发电和传统风屏障进行有机结合，利用风力发电机构实现挡风导流和风力发电的双重目的。适用于车行桥梁防护适用，将危害周边的高速风气流合理利用，变废为宝，达到节能环保的目的。具有节能环保、简单实用、新颖美观的优点，适合推广，经济效益明显。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的用于车行桥梁的风能发电型风屏障的结构示意图；

图2是本发明实施例的风能发电型风屏障在铁路桥上安装布置的结构示意图。

图例说明：

1、支撑立柱；2、支撑横框；3、微型垂直轴风力发电机；4、发电机中心轴；5、导流板；6、导流板横轴；7、底座或桥面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明实施例的用于车行桥梁的风能发电型风屏障的结构示意图；图2是本发明实施例的风能发电型风屏障在铁路桥上安装布置的结构示意图。

如图1所示，本实施例的用于车行桥梁的风能发电型风屏障，包括间隔布置的支撑立柱1以及连接于相邻两支撑立柱1之间的支撑横框2，支撑横框2沿竖向排布有至少两组，相邻支撑横框2之间设有用于阻挡高速风气流并改变高速风气流流向的导风机构以及用于将空气流动动能转换为电能的风力发电机构；导风机构处于迎风面，风力发电机构处于被风面，风力发电机构处于导风机构的高速风气流导出位置。本发明用于车行桥梁的风能发电型风屏障，采用风力发电机构及导风机构结合进行挡风，利用导风机构的角度不同风速、风向、透风率不同以及风力发电机构旋转速率不同透风率不同的可调特性，实现立体的综合导风、挡风和风力发电。该屏障将风能发电和传统风屏障进行有机结合，利用风力发电机构实现挡风导流和风力发电的双重目的。适用于车行桥梁防护适用，将危害周边的高速风气流合理利用，变废为宝，达到节能环保的目的。具有节能环保、简单实用、新颖美观的优点，适合推广，经济效益明显。

如图1和图2所示，本实施例中，导风机构采用沿竖向和/或斜向转动连接于相邻两个支撑横框2之间的导流板5。多块导流板5等间距排列。导流板5和支撑横框2构成用于多方向移动并可自适应旋转以阻挡高速风气流的立体挡风组件。

如图1和图2所示，本实施例中，立体挡风组件上的导流板5的轴线处于同一平面上；或者立体挡风组件上的导流板5的轴线呈弧形分布。

如图1和图2所示，本实施例中，导流板5采用平板、弧形板、波浪板中的一种。

如图1和图2所示，本实施例中，支撑横框2两端分别对应固接于两端的支撑立柱1上；或者支撑横框2两端分别对应转动连接于两端的支撑立柱1上。

如图1和图2所示，本实施例中，支撑横框2采用多边形平面框、圆形平面框、椭圆形平面框、立体多边形框中的一种。

如图1和图2所示，本实施例中，风力发电机构采用多个微型垂直轴风力发电机3。多个微型垂直轴风力发电机3沿相邻两支撑立柱1的分布方向等间距布置。

如图1和图2所示，本实施例中，微型垂直轴风力发电机3与导流板5平行布设。微型垂直轴风力发电机3的设置形态为水平设置、竖直设置或倾斜设置。

如图1和图2所示，本实施例中，微型垂直轴风力发电机3的叶片形式采用直线形、折线形、曲面形。相邻两支撑横杆之间设置不同形式的微型垂直轴风力发电机3或者设置统一规格的微型垂直轴风力发电机3。

如图1和图2所示，本实施例中，叶片表面设有用于增加表面视觉效果的色彩、图案或文字。

实施时，提供一种用于车行桥梁的发电型风屏障，包括沿桥梁纵向间隔布设于桥梁两侧并固接于底座或桥面7上的支撑立柱1，相邻两支撑立柱1之间装有至少一个用于挡风和导流的导流板5及抵挡强风的微型垂直轴风力发电机3，导流板5和微型垂直轴风力发电机3平行并通过支撑横框2(竖直、水平或者倾斜)装配于两支撑立柱1之间。导流板5改变自然风和列车风的风速风向使之以有利角度吹向微型垂直轴风力发电机3，微型垂直轴风力发电机3的叶片在风的作用下旋转发电，发电功率/叶片旋转速率可以通过基于风速-响应为评判标准的控制装置来控制。微型垂直轴风力发电机3和导流板5通过横轴固定于支撑横框2，支撑横轴固定于支撑立柱1上，两支撑立柱1之间可以设置不同数量的导流板5和微型垂直轴风力发电机3，微型垂直轴风力发电机3可以设置不同的叶片形式和数量，同时也可与现有技术的声屏障吸/隔声构件组合使用。该屏障将风能发电和风屏障的理念有机结合，具有节能环保、简单实用、新颖美观的优点，适合推广，经济效益明显。

用于车行桥梁的风能发电型风屏障，包括沿桥梁纵向间隔布设于两侧并固接于底座或桥面7上的支撑立柱1，相邻两支撑立柱1之间装有支撑横框2，支撑横框2上装有至少一个用于引导风向的导流板5和抵挡强风并发电的微型垂直轴风力发电机3，微型垂直轴风力发电机3在自然风或者列车风的作用下旋转发电。支撑横框2固接于支撑立柱1之上，固接方式是焊接或者栓接种的一种。微型垂直轴风力发电机3通过发电机中心轴4固定于支撑横框2上。导流板5通过导流板横轴6固定于支撑横框2上。微型垂直轴风力发电机3与导流板5平行，形态为水平、竖直或倾斜中的一种。导流板5与导流板横轴6为固接或铰接中的一种。导流板5的角度为固定不变或者随着风速的大小通过电机控制转置而改变。微型垂直轴风力发电机3种类多元化，叶片形式包括直线形、折线形、曲面形，可在两支撑横框2间设置不同形式的微型垂直轴风力发电机3；亦可统一规格，便于生产使用。可通过基于风速、响应为评判标准的反馈装置控制微型垂直轴风力发电机3的发电功率/叶片旋转速率。微型垂直轴风力发电机3的叶片上可喷绘用于增加表面视觉效果的色彩、图案或文字。微型垂直轴风力发电机3抵挡强风的同时自旋转吸收风能并发电。该屏障将风能发电和传统风屏障进行有机结合，利用垂直轴风力发电机实现挡风导流和风力发电的双重目的。

导流板5与导流板横轴6为固接或铰接中的一种。导流板5的角度为固定不变或者随着风速的大小通过电机控制转置而改变。微型垂直轴风力发电机3种类多元化，叶片形式包括直线形、折线形、曲面形，可在两支撑立柱间设置不同形式的垂直轴风力发电机；亦可统一规格，便于生产使用。可通过基于风速、响应为评判标准的反馈装置控制微型垂直轴风力发电机3的发电功率/叶片旋转速率。微型垂直轴风力发电机3的叶片上可喷绘用于增加表面视觉效果的色彩、图案或文字。垂直轴风力发电机风屏障抵挡强风的同时自旋转吸收风能发电。本发明用于车行桥梁的风能发电型风屏障，利用垂直轴风力发电机及导流板进行挡流，利用导流板的角度不同风速、风向、透风率不同，垂直轴风力发电机旋转速率不同透风率不同的可调特性，达到在不同风速大小下控制导流板角度和风力发电机不同旋转速率使车、桥防风性能和风力发电性能均优。

本发明属于高铁联合基金(u1534206)，中国铁路总公司重点项目(2015g002-c)研究内容之一，为确保高速列车安全运营的提供技术支持。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。