特開 2024-78362 減速帯に基づく道路発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078362

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】減速帯に基づく道路発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03G 7/00 20060101AFI20240603BHJP

   E01F 9/571 20160101ALI20240603BHJP

   E01F 13/12 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

F03G7/00 J

E01F9/571

E01F13/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023000496

(22)【出願日】2023-01-05

(31)【優先権主張番号】202211507629.6

(32)【優先日】2022-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】520204995

【氏名又は名称】上海海事大学

(74)【代理人】

【識別番号】100146374

【弁理士】

【氏名又は名称】有馬 百子

(72)【発明者】

【氏名】沈 源盛

(72)【発明者】

【氏名】薛 松

(72)【発明者】

【氏名】林 叶春

【テーマコード（参考）】

2D064

2D101

【Ｆターム（参考）】

2D064AA06

2D064AA09

2D064AA22

2D064DA08

2D064DB04

2D101CA11

2D101EA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】スピードバンプが破損したとき、道路の使用にほとんど影響を与えず、且つメンテナンスが容易である、減速帯に基づく道路発電装置を提供する。
【解決手段】圧縮プッシュロッドと伝動アセンブリとエアリザーバー２と羽根車４と発電アセンブリとを含み、圧縮プッシュロッドは道路上のスピードバンプ内に配置され地面との間に戻しばね１２が設けられる。圧縮プッシュロッドは伝動アセンブリによって、エアリザーバー２内のピストン１４を移動させてエアリザーバー２内のガスを圧縮し、圧縮プッシュロッドのストロークは伝動アセンブリによって拡大され、エアリザーバー２の側壁にガスノズル３が設置されガスノズル３の出口箇所に羽根車４が設置され、羽根車４が回転して発電アセンブリを駆動する。自動車がスピードバンプを押下するポテンシャルエネルギーをストローク拡大装置によってガス噴出運動エネルギーに変換し、発電するように羽根車４を押す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軟質構造であり且つ内部が中空である、地面上に配置されるスピードバンプを含む、スピードバンプに基づく道路発電装置であって、圧縮プッシュロッドと、伝動アセンブリと、エアリザーバーと、羽根車と、発電アセンブリとをさらに含み、
前記圧縮プッシュロッドは、前記スピードバンプ内に配置され、スピードバンプが押さえられると、下り、前記圧縮プッシュロッドと地面との間に戻しばねが設けられ、前記圧縮プッシュロッドは、伝動アセンブリによって、前記エアリザーバー内のピストンの移動を駆動して、前記エアリザーバー内のガスを圧縮し、前記圧縮プッシュロッドのストロークは、前記伝動アセンブリによって拡大され、前記エアリザーバーの側壁にガスノズルが設置され、前記ガスノズルの出口箇所に前記羽根車が設置され、前記羽根車は、回転することで、発電するように前記発電アセンブリを駆動する、ことを特徴とするスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項2】

前記圧縮プッシュロッドは、スピードバンプと接触する円弧状板を含み、前記円弧状板と地面との間に戻しばねが設置され、前記戻しばねは、車両通過後にスピードバンプを戻すために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項3】

前記伝動アセンブリは、レバー方式により、前記ピストンの移動を駆動する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項4】

前記圧縮プッシュロッドの下側に第１の縦棒が接続され、第１の縦棒の下端が水平横棒の一端に接続され、水平横棒の下方にレバー支点が設置され、前記水平横棒の他端に第２の縦棒が接続され、第２の縦棒は、エアリザーバー内に突入し、前記ピストンは、第２の縦棒の上端にヒンジ連結され、ピストンの外周は、エアリザーバーの内周と密封接触する、ことを特徴とする請求項３に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項5】

前記第２の縦棒とレバー支点との距離は、前記第１の縦棒とレバー支点との距離の３～５倍である、ことを特徴とする請求項４に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項6】

前記伝動アセンブリは、油圧伝動の方式により、ピストンの移動を駆動する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項7】

前記圧縮プッシュロッドの押下側の液体の液面面積は、駆動ピストン側の液体の液面面積よりも大きい、ことを特徴とする請求項６に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項8】

前記ガスノズルに逆止弁が設置されることで、ガスがエアリザーバー内に還流することを回避する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【請求項9】

前記発電アセンブリは、変速ケースと、発電機と、電気制御キャビネットとを含み、前記羽根車は、回転することで、前記変速ケースと発電機の作動発電を実現し、前記電気制御キャビネットにより、電気の行き先を制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスピードバンプに基づく道路発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電機器の技術分野に関し、より具体的には、減速帯に基づく道路発電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

減速帯は、減速バンプとも呼ばれ、一般的には道路踏切、工鉱企業、学校、住宅地の入り口など、車両が減速徐行する必要がある道路セクションや、交通事故を引き起こしやすい道路セクションに設置され、動力車、非動力車の走行速度を制御するための交通専用の安全配置である。その形状は、一般的にストリップ状であり、点状のものもあり、材質は、主にゴムであり、金属のものもあり、一般的に視覚的な注意を引きつけるために黄色と黒色が交互であり、路面を少しアーチにして車両減速の目的を達成する。減速帯により、自動車を走行中に安全に緩衝して減速させ、踏切の事故率を効果的に下げることができる。

【0003】

減速帯の重要な特徴は、設置される位置に車両の流量が大きいため、減速して徐行する必要があることである。減速帯を通過する巨大な車両の流量を利用することができれば、車両の減速帯に対する圧力を発電装置の動力源に変換し、減速帯の経済価値を十分に高め、より多くの電気エネルギーを貯蓄し、都市の電気使用圧力を緩和することができる。

【0004】

出願番号が２０２２１０８４７２２８．９の中国発明特許には、非二ユートン流体踏圧型発電減速帯が開示され、この非二ユートン流体踏圧式発電減速帯は、外装袋と、取り付け箱とを含み、外装袋の内部は、中空であり且つ非ニュートン流体が充填され、取り付け箱の内部にコンパクト発電機ユニットと１対のねじ込み機械ユニットが取り付けされ、１対のねじ込み機械ユニットは、それぞれコンパクト発電機ユニットの両側に設置され、コンパクト発電機ユニットの回転中軸に同軸に固定して接続される。該方案では、内部に充填された非ニュートン流体によって、良好な応力均一性の効果を達成し、且つ発電することができる。出願番号が２０１５１０３８４９７４．９の中国発明特許には、減速帯用の油圧駆動発電装置が開示され、油圧駆動発電を直接採用し、相対運動面は、自動的に潤滑することができ、振動吸収を補助する機能を有する。しかし、減速帯の高さは、一般的に約７センチであり、この距離を直接駆動距離とすると、作用ストロークが小さすぎて、作用力が制御しにくい。

【発明の概要】

【0005】

従来技術に上記欠点が存在するため、本発明は、減速帯に基づく道路発電装置を提供することで、減速帯を通過する巨大な車両の流量を利用することによって、車両の減速帯に対する圧力を発電装置の動力源に変換することを実現し、減速帯の経済価値を十分に向上させる。

【0006】

上記目的を実現するために、本発明は、軟質構造であり且つ内部が中空である、地面上に配置される減速帯を含む、減速帯に基づく道路発電装置であって、圧縮プッシュロッドと、伝動アセンブリと、エアリザーバーと、羽根車と、発電アセンブリとをさらに含み、
前記圧縮プッシュロッドは、前記減速帯内に配置され、減速帯が押さえられると、下り、前記圧縮プッシュロッドと地面との間に戻しばねが設けられ、前記圧縮プッシュロッドは、伝動アセンブリによって、前記エアリザーバー内のピストンの移動を駆動して、前記エアリザーバー内のガスを圧縮し、前記圧縮プッシュロッドのストロークは、前記伝動アセンブリによって拡大され、前記エアリザーバーの側壁にガスノズルが設置され、前記ガスノズルの出口箇所に前記羽根車が設置され、前記羽根車は、回転することで、発電するように前記発電アセンブリを駆動する、ことを特徴とする、減速帯に基づく道路発電装置を提供する。

【0007】

車両が減速帯に圧接すると、圧縮プッシュロッドは、下り、伝動アセンブリによって、エアリザーバー内のピストンの移動を駆動し、エアリザーバー内において１回の押しを完了し、エアリザーバー内のガスは、ガスノズルに押さえられ、ガスノズルの出口箇所での羽根車へ吹き、羽根車を回転させることによって、発電アセンブリの発電を実現する。戻しばねは、車両通過後に減速帯を戻し、順に繰り返して、車両は、絶えず減速帯を通過し、連続的な発電を実現することができる。

【0008】

好ましくは、前記圧縮プッシュロッドは、減速帯と接触する円弧状板を含み、前記円弧状板と地面との間に戻しばねが設置され、前記戻しばねは、車両通過後に減速帯を戻すために用いられる。

【0009】

好ましくは、前記伝動アセンブリは、レバー方式により、前記ピストンの移動を駆動する。

【0010】

好ましくは、前記圧縮プッシュロッドの下側に第１の縦棒が接続され、第１の縦棒の下端が水平横棒の一端に接続され、水平横棒の下方にレバー支点が設置され、前記水平横棒の他端に第２の縦棒が接続され、第２の縦棒は、エアリザーバー内に突入し、前記ピストンは、第２の縦棒の上端にヒンジ連結され、ピストンの外周は、エアリザーバーの内周と密封接触する。

【0011】

好ましくは、前記第２の縦棒とレバー支点との距離は、前記第１の縦棒とレバー支点との距離の３～５倍である。

【0012】

好ましくは、前記伝動アセンブリは、油圧伝動の方式により、ピストンの移動を駆動する。

【0013】

好ましくは、前記圧縮プッシュロッドの押下側の液体の液面面積は、駆動ピストン側の液体の液面面積よりも大きい。

【0014】

好ましくは、前記ガスノズルに逆止弁が設置されることで、ガスがエアリザーバー内に還流することを回避する。

【0015】

好ましくは、前記発電アセンブリは、変速ケースと、発電機と、電気制御キャビネットとを含み、前記羽根車は、回転することで、前記変速ケースと発電機の作動発電を実現し、前記電気制御キャビネットにより、電気の行き先を制御する。

【発明の効果】

【0016】

上記発明は、従来技術に比べて、下記利点又は有益な効果を有する。
（１）伝動アセンブリにより、減速帯の押下ストロークを拡大することで、エアリザーバーのより早い排気風速及び同じ筒径でのより大きい排気量を取得する。
（２）自動車が減速帯を押下するポテンシャルエネルギーをガス噴出運動エネルギーに変換し、発電するように羽根車を押し、減速帯が破損したとき、道路の使用にほとんど影響を与えず、且つメンテナンスが容易である。
（３）装置は、構造設計が合理的であり、且つユニット／アセンブリは、一般的であり、製造コストが低い。

【図面の簡単な説明】

【0017】

以下の図面を参照した非限定的な実施例についての詳細な説明を読むことによって、本発明及びその特徴、外形及び利点は、明らかになる。

【図1】本発明の一実施例の発電装置構造の模式図である。

【図2】本発明の一実施例の油圧伝動構造の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明における構成について、図面と具体的な実施例を併せてさらに説明するが、本発明の限定ではない。

【0019】

なお、「上」、「下」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」などの用語で指示される方位又は位置関係は、図面に基づいて表される方位又は位置関係であり、本発明を説明し、説明を簡略化するためのものに過ぎず、指示される装置又は素子が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成され操作されることを指示又は示唆するわけではないため、本発明の限定とは理解できない。

【0020】

本明細書は、軟質構造であり且つ内部が中空である、地面上に配置される減速帯を含む、減速帯に基づく道路発電装置であって、圧縮プッシュロッドと、伝動アセンブリと、エアリザーバーと、羽根車と、発電アセンブリとをさらに含み、前記圧縮プッシュロッドは、前記減速帯内に配置され、減速帯が押さえられると、下り、前記圧縮プッシュロッドと地面との間に戻しばねが設けられ、前記圧縮プッシュロッドは、伝動アセンブリによって、エアリザーバー内のピストンの移動を駆動し、前記エアリザーバー内のガスを圧縮し、前記圧縮プッシュロッドのストロークは、前記伝動アセンブリによって拡大され、前記エアリザーバーの側壁にガスノズルが設置され、前記ガスノズルの出口箇所に前記羽根車が設置され、前記羽根車は、回転することで、発電するように前記発電アセンブリを駆動する、減速帯に基づく道路発電装置を提供する。

【0021】

実施例１
図１を参照し、道路発電装置であって、軟質構造であり且つ内部が中空である、地面上に配置される減速帯１を含み、圧縮プッシュロッドと、伝動アセンブリと、エアリザーバー２と、羽根車４と、発電アセンブリとをさらに含む。前記圧縮プッシュロッドは、減速帯１内に配置され、減速帯と接触する円弧状板８を含み、円弧状板８と地面との間に戻しばね１２が設置され、戻しばね１２は、車両通過後に減速帯を戻るために用いられる。前記圧縮プッシュロッドは、伝動アセンブリによって、エアリザーバー内のピストン１４の移動を駆動し、エアリザーバー２内のガスを圧縮する。

【0022】

１つの好適な実施例としては、前記伝動アセンブリは、レバー方式により、ピストン１４の移動を駆動する。好ましくは、前記圧縮プッシュロッドの下側に第１の縦棒９が接続され、第１の縦棒の下端が水平横棒１０の一端に接続され、水平横棒１０の下方にレバー支点１１が設置され、水平横棒１０の他端に第２の縦棒１５が接続され、第２の縦棒１５は、エアリザーバー２内に突入し、ピストン１４は、第２の縦棒１５の上端にヒンジ連結され、ピストン１４の外周は、エアリザーバー２の内周と密封接触する。

【0023】

エアリザーバー２の側壁にガスノズル３が設置され、ガスノズル３の出口箇所に羽根車４が設置され、羽根車４は、回転することで、発電するように前記発電アセンブリを駆動する。１つの好適な実施例としては、ガスノズル３に逆止弁１３が設置されることで、ガスがエアリザーバー２内に還流することを回避する。好ましくは、前記発電アセンブリは、変速ケース５と、発電機６と、電気制御キャビネット７とを含み、羽根車４は、回転することで、変速ケース５と発電機６の作動発電を実現し、電気制御キャビネット７により、電気の行き先を制御する。

【0024】

自動車の車輪直径の制限、及び自動車の走行安定の要求のため、減速帯の高さは、一般的に約７センチである。この距離をコンプレッサのストロークとすると、ガス圧縮体積は、非常に小さい。通常のエアリザーバーの形状は、長径比が比較的大きい円筒状であり、自動車の重量が大きいことを考慮するため、力がかかるレバーを使用するのが適切である。第２の縦棒１５とレバー支点１１との距離が第１の縦棒９とレバー支点１１との距離の５倍である場合、７センチの圧縮プッシュロッドストロークは、３５センチのピストンストロークに拡大され、この長さは、通常のエアーシリンダーの長さに合う。理解できるように、エアリザーバーの効果的なストロークに応じて、レバーのアーム比を調整することによって、推力ストロークの拡大倍率を調整することができる。第２の縦棒１５とレバー支点１１との距離が第１の縦棒９とレバー支点１１との距離のＮ倍である場合、ピストンストロークは、圧縮プッシュロッドのストロークのＮ倍であり、Ｎは、好ましくは３～５である。

【0025】

前記発電装置の作動原理は、以下のとおりである。車両が減速帯１に圧接すると、圧力を第１の縦棒９に伝達し、第１の縦棒９は、水平横棒１０を押下し、水平横棒１０の他端の第２の縦棒１５が上げられることで、エアリザーバー２内において１回の押しを完了するようにピストン１４を押し、エアリザーバー２内のガスは、ガスノズル３に押さえられ、ガスノズル３の出口箇所での回転羽根車４へ吹き、回転羽根車４を回転させることによって、変速ケース５と発電機６の作動発電を実現し、電気制御キャビネット７により、電気の行き先を制御し、戻しばね１２は、車両通過後に減速帯１を戻し、第１の縦棒９、水平横棒１０、第２の縦棒１５及びピストン１４を戻し、順に繰り返して、車両は、絶えず減速帯１を通過し、連続的な発電を実現することができる。

【0026】

実施例２
道路発電装置であって、その構造は、実施例１と同様であり、実施例１との相違点は、前記伝動アセンブリが油圧伝動の方式により、ピストンの移動を駆動することである。図１及び図２を参照すると、前記圧縮プッシュロッドは、第１の縦棒９によって下側の油圧シリンダ１６内の液体を圧縮し、液体を介して圧力を伝導して、エアリザーバー内のガスを圧縮するようにピストン１４を押す。前記圧縮プッシュロッドの押下側の液体の液面面積は、駆動ピストン側の液体の液面面積よりも大きい。液体圧力式Ｐ＝Ｆ／Ｓ＝ρｇｈ（ただし、ｐは、単位面積当たりの圧力で、Ｆは、圧力で、Ｓは、液面面積で、ρは、液体密度で、ｇは、重力定数で、ｈは、液面高さである）に基づき、同じ圧力では、液体の液面面積が小さい側の液体は、移動高さが高い。エアリザーバーの効果的なストロークに応じて、両側の液面面積の比例を調整することによって、推力ストロークの拡大倍率を調整することができる。押下側の液体の液面面積が駆動ピストン側の液体の液面面積のＮ倍である場合、ピストンストロークは、圧縮プッシュロッドストロークのＮ倍であり、Ｎは、３～５であることが好ましい。

【0027】

前記発電装置の作動原理は、以下のとおりである。車両が減速帯１に圧接すると、圧力を第１の縦棒９に伝達し、第１の縦棒９は、油圧シリンダ１６を押下し、油圧伝導によって、エアリザーバー２内において１回の押しを完了するようにピストン１４を押し、エアリザーバー２内のガスは、ガスノズル３に押さえられ、ガスノズル３の出口箇所での羽根車４へ吹き、羽根車４を回転させることによって、変速ケース５と発電機６の作動発電を実現し、電気制御キャビネット７により、電気の行き先を制御し、戻しばね１２は、車両通過後に減速帯１を戻し、油圧シリンダを戻し、順に繰り返して、車両は、絶えず減速帯１を通過し、連続的な発電を実現することができる。

【0028】

よって、本願は、軟質構造であり且つ内部が中空である、地面上に配置される減速帯を含む、減速帯に基づく道路発電装置であって、圧縮プッシュロッドと、伝動アセンブリと、エアリザーバーと、羽根車と、発電アセンブリとをさらに含み、前記圧縮プッシュロッドは、前記減速帯内に配置され、地面との間に戻しばねが設けられ、前記圧縮プッシュロッドは、伝動アセンブリによって、エアリザーバー内のピストンの移動を駆動して、前記エアリザーバー内のガスを圧縮し、前記圧縮プッシュロッドのストロークは、前記伝動アセンブリによって拡大され、前記エアリザーバーの側壁にガスノズルが設置され、前記ガスノズルの出口箇所に前記羽根車が設置され、前記羽根車は、回転することで、発電するように前記発電アセンブリを駆動する、減速帯に基づく道路発電装置を提供する。本発明は、自動車が減速帯を押下するポテンシャルエネルギーをストローク拡大装置によってガス噴出運動エネルギーに変換し、発電するように羽根車を押し、減速帯が破損したとき、道路の使用にほとんど影響を与えず、且つメンテナンス便利。

【0029】

当業者であれば、当業者は、従来技術及び上述した実施例を組み合わせて変形例を実現することができ、ここではこれ以上説明しないことを理解すべきである。このような変形例は、本発明の実質的な内容に影響を与えるものではなく、ここではこれ以上説明しない。

【0030】

以上、本発明の好適な実施例について説明した。本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、詳細に説明されていない装置および構造は、当該分野における一般的な方法で実施されるものと理解されるべきであることを理解する必要がある。当業者であれば、本発明の技術的解決手段の範囲から逸脱することなく、上記開示された方法及び技術内容を利用して本発明の技術的解決手段に対して多くの可能な変化及び修飾を行うことができ、又は同等変化の等価実施例に修正することができ、これは本発明の本質的な内容に影響を与えない。したがって、本発明の技術的解決手段の内容から逸脱せず、本発明の技術的実質に基づいて以上の実施例に対して行われたいかなる簡単な修正、同等変化及び修飾は、いずれも依然として本発明の技術的解決手段の保護範囲内に属する。

【符号の説明】

【0031】

１、減速帯
２、エアリザーバー
３、ガスノズル
４、羽根車
５、変速ケース
６、発電機
７、電気制御キャビネット
８、円弧状板
９、第１の縦棒
１０、水平横棒
１１、レバー支点
１２、戻しばね
１３、逆止弁
１４、ピストン
１５、第２の縦棒
１６、油圧シリンダ。

【図1】

【図2】