專利名稱：發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用道路通行車輛的重量、速度來發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，從環(huán)保的觀點出發(fā)，采用了具備太陽電池板(solar panel) 的太陽光發(fā)電裝置或具備風(fēng)車的風(fēng)力發(fā)電裝置，例如提出了一種在高速道 路的上方設(shè)置具備太陽電池板或風(fēng)車的拱形建筑物的構(gòu)思(例如參照專利 文獻l)。然而，如果設(shè)置上述那樣的建筑物，則存在著不僅設(shè)置成本高 昂，而且，在夜間、陰天、風(fēng)力弱的日子無法進行發(fā)電，或者無法得到充 足的發(fā)電量的問題。
專利文獻1日本實用新型注冊第3133962號公報

發(fā)明內(nèi)容
因此，本申請的發(fā)明者著眼于在高速道路的收費口等處設(shè)置用于提示 通行車輛減速的路面障礙物，提供一種將發(fā)電裝置組裝于該障礙物，利用 道路通行車輛的重量、速度來發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
本技術(shù)方案l的發(fā)明提供一種發(fā)電系統(tǒng)，具備壓力泵，其按照從道 路的路面稍為突起的方式設(shè)置于道路，通過被通行車輛的輪胎踏壓而將內(nèi) 部填充的流體加壓擠出；噴嘴，其噴出被所述壓力泵加壓后的流體；渦輪， 其通過與來自所述噴嘴的加壓流體碰撞而旋轉(zhuǎn)；和發(fā)電機，其由所述渦輪 驅(qū)動。
技術(shù)方案2根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力 泵具備沿道路寬度方向延伸、且被設(shè)置成能夠在道路上上下擺動的擋板 閥；對所述擋板閥向上方施力的彈性體；與所述擋板閥連接，伴隨著所述 擋板閥的下方擺動而往動，并伴隨著所述擋板閥的上方擺動而回動的活 塞；和借助所述活塞的往動而擠出填充的流體，借助所述活塞的回動而填充流體的缸體；所述擋板閥通過被通行車輛的輪胎踏壓而抵抗所述彈性體 的作用力，進行下方擺動。
技術(shù)方案3的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，
具備壓力容器，其設(shè)置在連接所述壓力泵與所述噴嘴的流體供給路徑的
中途，對從所述壓力泵擠出的加壓流體進行蓄積；和供給路徑逆止閥，其
在所述流體供給路徑中被設(shè)置在所述壓力泵與所述壓力容器之間，使流體 從所述壓力泵側(cè)向所述壓力容器側(cè)通過，并阻止從所述壓力容器側(cè)向所述 壓力泵側(cè)的逆流。
技術(shù)方案4的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案1 3中任意一項所述的發(fā)電系統(tǒng)，
其特征在于，具備回收容器，其對從所述噴嘴噴出并回收的液體進行蓄 積；和返回路徑逆止閥，其設(shè)置于連接所述回收容器與所述壓力泵的流體 返回路徑中，使流體從所述回收容器側(cè)向所述壓力泵側(cè)通過，并阻止從所 述壓力泵側(cè)向所述回收容器側(cè)的逆流。
技術(shù)方案5的發(fā)明根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具
備流體返回容器，其設(shè)置在所述回收容器與所述返回路徑逆止閥之間，對 來自所述回收容器的流體進行蓄積。
根據(jù)技術(shù)方案l的發(fā)明可起到以下的優(yōu)良效果。由于設(shè)置成從道路面 突出壓力泵被通行車輛踏壓，產(chǎn)生驅(qū)動發(fā)電機的渦輪的動力源，所以，即 使在夜間、陰天或風(fēng)力弱的時候都能夠可靠地進行發(fā)電。另外，即便壓力 泵從道路面突出，通過設(shè)置在高速道路的收費口等提示通行車輛減速的場 所，也不會產(chǎn)生特別的問題。
根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，在技術(shù)方案1的發(fā)明所起到的效果上，還可 起到以下的出色效果。由于通過被設(shè)置成沿道路寬度方向延伸的擋板闊來 驅(qū)動將缸體內(nèi)填充的流體擠出的活塞，所以，即便通行車輛的輪距寬度的 大小或道路寬度方向的通行車輛存在位置偏差，也能夠可靠地向活塞傳遞 由通行車輛的重量、速度產(chǎn)生的能量。
根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，在技術(shù)方案1或2的發(fā)明所起到的效果上， 還可起到以下的出色效果。通過暫時駐留來自壓力泵的加壓流體，將朝向 渦輪噴出的加壓流體的勢能提高到適于發(fā)電的強度，可以在不受通行量變 動的影響的情況下，穩(wěn)定地進行與壓力泵的設(shè)置場所的道路通行量的平均值對應(yīng)的發(fā)電。
根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，在技術(shù)方案1 3中任意一項的發(fā)明所起到 的效果上，還可起到以下的出色效果。由于回收從噴嘴噴出的流體并使之 循環(huán)，所以可反復(fù)利用流體，不需要追加投入流體。
根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明，在技術(shù)方案4的發(fā)明所起到的效果上，還可
起到以下的出色效果。通過設(shè)置對來自回收容器的流體進行蓄積的流體返 回容器，能夠使向壓力泵的流體返回更加可靠。


圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的發(fā)電系統(tǒng)的整體概要圖。
圖2是發(fā)電系統(tǒng)所具備的壓力泵的詳細(xì)剖面圖。 圖3是表示壓力泵的設(shè)置狀態(tài)的圖，(a)是俯視圖，(b)是側(cè)視圖。 圖4是本發(fā)明的實施方式的變形例所涉及的發(fā)電系統(tǒng)的整體概要圖。 圖5是表示本發(fā)明的實施方式的其他變形例中的壓力泵的設(shè)置狀態(tài)的圖。
圖中l(wèi)一發(fā)電系統(tǒng)，2 —壓力泵，3 —噴嘴，4一渦輪，5 —發(fā)電機，6 一流體供給路徑，7 —壓力容器，8 —回收容器，9一流體返回路徑，ll一 流體返回容器，R—道路面，Rl —堰狀體，R2 —堰狀體，T一輪胎。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1 圖3表示本發(fā)明的實施方式的一個例子，圖1是發(fā)電系統(tǒng)的整 體概要圖，圖2是發(fā)電系統(tǒng)所具備的壓力泵的詳細(xì)剖面圖，圖3是表示壓 力泵的設(shè)置狀態(tài)的(a)俯視圖及(b)側(cè)視圖。
圖1所示的發(fā)電系統(tǒng)1包括壓力泵2，其被設(shè)置成一部分從道路的 路面R突出，通過被通行車輛的輪胎T踏壓而對內(nèi)部填充的液體加壓將其 擠出；噴嘴3，其噴出被壓力泵2加壓后的流體；渦輪4，其與噴嘴3所 噴出的加壓流體碰撞而旋轉(zhuǎn)；和發(fā)電機5，其通過與渦輪4連接而被旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動。
而且，如圖1所示，壓力泵2和噴嘴3經(jīng)由流體供給路徑6而連接，在流體供給路徑6的中途設(shè)置有對由壓力泵2擠出的加壓流體進行蓄積的
壓力容器7。并且，在該發(fā)電系統(tǒng)1中設(shè)置有對由噴嘴3噴出的流體進行 集中蓄積的回收容器8，回收容器8經(jīng)由流體返回路徑9與壓力泵2連接。 壓力泵2如圖2所示，具備擋板閥(flapper) 21，其被設(shè)置成從道 路的路面R突出且能夠下擺動；巻簧(coil spring) 22，其作為對擋板閥 21向上方施力的彈性體；活塞23，其與擋板閥21連接，隨著擋板閥21 的下方擺動而進行往動(下方移動)，隨著擋板閥21的上方擺動而進行 回動(上方移動)；和缸體24，其通過活塞23的往動擠出內(nèi)部填充的流 體，另外通過活塞23的回動而導(dǎo)入(填充)流體。作為流體可以使用水 等非壓縮性流體。
壓力泵2被配置成擋板閥21和設(shè)置于其前后的堰狀體R1、R2從路面 R稍微突起，例如，成為對通過高速道路的收費口等的車輛提示減速的障 礙物，并且，作為壓力產(chǎn)生機構(gòu)而發(fā)揮功能，該壓力產(chǎn)生機構(gòu)因擋板閥21 被通行車輛的輪胎T踏壓，從而使得缸體24的內(nèi)部填充的流體被加壓擠 出的。
另外，壓力泵2，作為壓力產(chǎn)生機構(gòu)為了能夠可靠地利用所有的通行 車輛的重量、速度，考慮了通行車輛的輪距大小或道路寬度方向的車輛通 過位置的偏差，使擋板閥21形成為沿道路寬度方向延伸的矩形狀。在本 實施方式中，如圖3所示，擋板閥21按照遍及除了中心線CL附近以外的 整個道路寬度方向且橫向成為一列的方式設(shè)置有多塊(4塊)，并且，在 通行車輛的行進方向間隔著設(shè)置有多列(3列)。另外，缸體24對應(yīng)于各 擋板閥21而設(shè)置，堰狀體R1、 R2也與擋板閥21同樣地遍及整個道路寬 度方向設(shè)置。
如圖2所示，擋板閥21包括相對路面R向上方擺動的擋板閥主體 部21a、將擋板閥主體部21a支承為能夠上下擺動的擺動支承部21b、與 高度和路面R近似相同的限位器(stopper) 26a抵接的擺動端21c、與豎 立設(shè)置于道路下方的錨栓(anchor) 27連接的錨栓軸21d、和用于使擋板 閥主體部21a與活塞23的動作聯(lián)動的活塞連接部21e。
擋板閥主體部21e埋設(shè)固定在路面R下方，被設(shè)置成架設(shè)于對堰狀體 Rl、 R2進行支承的支承部件25、 26，成為道路面R及障礙物的一部分。對于擋板閥主體部21a而言，在通行車輛的行進方向的后方側(cè)(圖2中的 右側(cè))設(shè)置的擺動支承部21b被形成于支承部件25的支承片25a軸承支 承，以其為擺動中心使行進方向前方側(cè)的搖動端21c上下擺動。
擋板閥主體部21a中，在擺動支承部21b與擺動端21c之間設(shè)置有嵌 入巻簧22的錨栓軸21d、和連接活塞23的活塞連接體21e。錨栓軸21d 豎立設(shè)置在擋板閥主體部21a的下面?zhèn)?，被插通于在錨栓27的上面形成 的通孔27a。在錨栓軸21d的前端形成有防li:從通孔27a脫落的防脫部， 由此，對擋板閥主體部21a的最上方位置進行了規(guī)定。
活塞連接體21e設(shè)置在活塞23的上端，對沿著道路寬度方向延伸的 水平軸23a進行軸支承，伴隨著擋板闊主體部21a的上下擺動，在缸體24 內(nèi)使活塞23往復(fù)移動。另外，活塞連接體21e以圓弧狀的軌跡移動，但 由于活塞23沿上下方向直線移動，所以為了吸收該動作的不同，將軸支 承水平軸23a的軸承孔21f設(shè)為在水平方向延伸的長孔。
綜上所述，對于擋板閥21而言，在擺動端21c與限位器26a抵接且 處于近似水平狀態(tài)的最下位置(由雙點劃線表示)、和由錨栓軸21d規(guī)定 的傾斜狀態(tài)的最上位置(由實線表示)之間擺動，'并伴隨著該擺動使活塞 23在上下方向往復(fù)移動。
巻簧22總是對擋板閥21向上方施力。由此，雖然擋板閥21被保持 在成為傾斜狀態(tài)的最上位置，但當(dāng)被通行車輛的輪胎踏壓時，基于車輛的 重量、速度來抵抗巻簧22的彈力而進行下方擺動，從而向近似水平狀態(tài) 的最下位置移動。即，在有通行車輛時，活塞23伴隨著擋板閥21的下方 擺動對缸體24內(nèi)的流體室24a (未圖示)進行壓縮，在車輛通過之后，伴 隨著擋板閥21的上方擺動使流體室24a膨脹。
流體室24a經(jīng)由流體供給路徑6與壓力容器7及噴嘴3連接，在流體 供給路徑6中使流體從缸體24側(cè)向壓力容器7側(cè)通過，設(shè)置有阻止其逆 流的供給路徑逆止閥61。而且，流體室24，經(jīng)由流體返回路徑9與對由 噴嘴3噴出的流體進行回收、蓄積的回收容器8連接。流體返回路徑9中 設(shè)置有使流體從回收容器8側(cè)向缸體24側(cè)通過，'并阻止其逆流的返回路 徑逆止閥91。
因此，缸體24伴隨著活塞23的往動從流體供給路徑6對流體室24a內(nèi)的流體進行加壓，將其擠出并向壓力容器7供給，伴隨著活塞23的回 動使流體室24a成為負(fù)壓，由流體返回路徑9導(dǎo)入在回收容器8中蓄積的 流體。由此，從噴嘴3噴出的流體在發(fā)電系統(tǒng)1的系統(tǒng)內(nèi)可被循環(huán)反復(fù)利 用。
壓力容器7是氣密性的容器， 一邊蓄積從壓力泵2供給的加壓流體一 邊維持其壓力，將從噴嘴3向渦輪4噴出的加壓流體的勢能提高到適于發(fā) 電的強度。另外，壓力容器7經(jīng)由減壓閥72連接著N2氣體供給源71，以 便能夠通過N2 (氮)氣體的供給來調(diào)整內(nèi)壓。
噴嘴3朝向回收容器8內(nèi)的渦輪4，通過其葉輪4a與加壓流體碰撞來 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動與渦輪4連接的發(fā)電機5。由發(fā)電機5發(fā)出的電流被蓄積在例如 電池中(未圖示)。在連接噴嘴3與壓力容器7的流體供給路徑6中設(shè)置 有自動開閉閥73，其在壓力容器7的內(nèi)壓被壓力檢測器74檢測為是規(guī)定 值以上時開放。
回收容器8對從噴嘴3朝向渦輪4噴出的流體進行蓄積。流體返回路 徑9與回收容器8的底部附近連接，通過由活塞23進行回動從而向成為 負(fù)壓狀態(tài)的流體室24a導(dǎo)入流體。
在上述實施方式中，基于由活塞23的回動而產(chǎn)生的負(fù)壓，使蓄積于 回收容器8的流體直接從回收容器8返回到壓力泵2，但也可如圖4所示， 在回收容器8與返回路徑逆止閥91之間具備流體返回容器11，對來自回 收容器8的流體進行蓄積并對內(nèi)部進行加壓，來積極地擠出流體。由此， 可防止向流體返回路徑9或壓力泵2內(nèi)的空氣侵入。例如，通過氣體供給 源71與流體返回容器11連接，并將減壓閥75開放，從而對內(nèi)部進行加 壓。
在上述實施方式中，將壓力泵2埋設(shè)在一般道路面R的下方，但也可 如圖5所示，由從一般道路面以傾斜面S上下的提高加固組合構(gòu)造物C形 成路面R的一部分，按照從該提高加固部分稍微突出的方式設(shè)置壓力泵2。
除了上述說明之外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明 主旨的范圍內(nèi)當(dāng)然能夠施加各種變更。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)電系統(tǒng)，具備壓力泵，其按照從道路的路面稍為突起的方式設(shè)置于道路，通過被通行車輛的輪胎踏壓而將內(nèi)部填充的流體加壓擠出；噴嘴，其噴出被所述壓力泵加壓后的流體；渦輪，其通過與由所述噴嘴噴出的加壓流體碰撞而旋轉(zhuǎn)；和發(fā)電機，其由所述渦輪驅(qū)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 所述壓力泵具備沿道路寬度方向延伸、且被設(shè)置成能夠在道路上上下擺動的擋板閥；對所述擋板閥向上方施力的彈性體；與所述擋板閥連接，且伴隨著所述擋板閥的下方擺動而往動，伴隨著 所述擋板閥的上方擺動而回動的活塞；和借助所述活塞的往動而擠出所填充的流體，借助所述活塞的回動而填 充流體的缸體；所述擋板閥通過被通行車輛的輪胎踏壓來抵抗所述彈性體的作用力， 進行下方擺動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備壓力容器，其被設(shè)置在連接所述壓力泵與所述噴嘴的流體供給 路徑的中途，對從所述壓力泵擠出的加壓流體進行蓄積；和供給路徑逆止閥，其在所述流體供給路徑中被設(shè)置在所述壓力泵與所 述壓力容器之間，使流體從所述壓力泵側(cè)向所述壓力容器側(cè)通過，并阻止 從所述壓力容器側(cè)向所述壓力泵側(cè)的逆流。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于， 具備回收容器，其對從所述噴嘴噴出并回收的液體進行蓄積；和 返回路徑逆止閥，其被設(shè)置于連接所述回收容器與所述壓力泵的流體返回路徑中，使流體從所述回收容器側(cè)向所述壓力泵側(cè)通過，并阻止從所 述壓力泵側(cè)向所述回收容器側(cè)的逆流。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備流體返回容器，其被設(shè)置在所述回收容器與所述返回路徑逆止閥 之間，對來自所述回收容器的流體進行蓄積。
全文摘要
一種發(fā)電系統(tǒng)，具備壓力泵，其按照從道路的路面稍為突起的方式設(shè)置于道路，通過被通行車輛的輪胎踏壓而將內(nèi)部填充的流體加壓擠出；噴嘴，其噴出被所述壓力泵加壓后的流體；渦輪，其通過與由所述噴嘴噴出的加壓流體碰撞而旋轉(zhuǎn)；和發(fā)電機，其被所述渦輪驅(qū)動。由此，可提供一種在高速道路的收費口等處發(fā)電裝置組裝于用于提示通行車輛減速的路面障礙物，利用道路通行車輛的重量、速度來發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號F03B1/04GK101429930SQ20081000995
公開日2009年5月13日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月6日
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