囊式减速带联合风力发电供热水及热泵空调装置技术领域
本发明涉及一种发电与供暖一体化系统，具体涉及一种利用囊式减速带和联合风力
机发电与供暖一体化系统。
背景技术
众所周知高速收费路口位于城市的偏远地区，供电供热需要从较远地方输送过来极
其不方便，并且投资成本较大。可是高速收费路口车流量多，风资源分布好，为了节约
能源，充分利用现有资源，设计了一种囊式减速带联合风力机发电供暖一体化系统。
现有文献中还未找到利用风力机和减速带联合发电储热的系统，只能找到减速带发
电装置，跟本囊式减速带发电装置相近的有：“用于公路减速带的发电装置”，专利号为
201310333535和“新型路面发电装置的设计与初步研究”发表于<<液压与气动>>杂志，
作者内蒙古科技大学方桂花等。该类减速带有以下缺点：
1:系统为闭式系统，工作介质为液压油，油液更换麻烦，经过多次压缩后油液容易
变质，影响系统性能，并且液压油泄露后污染大；
2：“用于公路减速带的发电装置”这种只能接受竖直方向上的力；“新型路面发电装
置的设计与初步研究”，减速带为褶皱变形，并没有设置缓冲装置，减速带容易损坏。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种囊式减速带联合风力发电、
供热水及热泵空调装置。以解决高速收费路口用电、用热水、取暖和制冷需要从较远村
庄或城市输送困难大等问题；同时以空气为工作介质，利用能囊式减速带压气发电，充
分利用了车辆经过时的所有振动能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种囊式减速带联合风力发电供热水及
热泵空调装置，其主要特点在于：风力机与变速齿轮箱固定连接，变速齿轮箱的输出曲轴
和空气泵的活塞杆十字活动链接；第二根进气管路一端和第二个进气过滤口固定连接，另
一端通过第二个进气单向阀与空气泵进气口连接；空气泵的排气管路与设在导热油箱内的
第一个蛇形散热管的输入口连接，第一个蛇形散热管输出口通过第二个排气单向阀、空气
马达的进气管路与空气马达的进气口相连接；第一根进气管路一端通过第一个进气单向阀
和第一个进气过滤口相连，另一端和减速带的进气口连接，减速带的出气口通过第一个排
气单向阀、空气马达的进气管路与空气马达进气口连接；空气马达出气口通过空气马达的
排气管路和第二个蛇形散热管进口相连，第二个蛇形散热管出口与排气管路连接；空气马
达输出轴和发电机相接，发电机通过第二根电线与蓄电瓶连接，蓄电瓶通过第一根电线与
热泵空调、收费、供电及监控系统电连接。
所述的囊式减速带联合风力发电供热水及热泵空调装置，所述的导热油箱内设有多
个蛇形散热管，导热油箱内还设有密封的60％的硝酸钠和40％的硝酸钾合成的工业熔盐，
导热油箱通过第一根导热油管路、第二根导热油管路分别与热水系统、热泵空调系统连
接。
所述的囊式减速带联合风力发电供热水及热泵空调装置，在所述的空气马达的进气
管路上设有蓄能器。
所述的囊式减速带联合风力发电供热水及热泵空调装置，所述的囊式减速带包括有弧
形减速带外皮的一端与转轴支架铰接，弧形减速带外皮的另一端和第二个弹簧联接，第二
个弹簧在弹簧座内移动，弹簧座固定在路基上，弧形减速带外皮内有由横板、下稳定板和
气囊形成的空腔，第一个弹簧在空腔内，第一个弹簧的一端固定在下稳定板上，另一端与
横板联接，在气囊两端设有进气口和排气口。
本发明与背景技术相比，具有以下有益效果：
1:利用可观的车流量以及丰富的风力资源，将不稳定的风能和空气转化为稳定的空
气压力能，经过蓄能器稳压后发电，同时将系统工作过程中产生的热量收集起来供热；
2：设计了开式系统，工作介质为空气，系统简单，工作介质方便采用；
3：减速带一边固定，另一边和缓冲装置连接，车辆经过时，减速带有缓冲作用，无
褶皱变形，保护了减速带，寿命增加。
基于高速收费路口丰富的风力资源、可观的车流量及远离市区等特点，提出一种应
用于高速收费路口的囊式减速带联合风力发电与供热一体化系统。系统分别由垂直轴风
力机驱动空气压缩机以及减速带的蓄能装置将风能和车辆振动能转化为连续可控的空气
压力能，储存于蓄能器中后经空气马达带动发动机发电，同时将空气压缩机及空气马达
运动过程中产生的废热收集起来，存储到储热料中，为后续热泵空调及热水系统提供热
量。本发明将风能和车辆的振动能联合利用，为偏远的高速路口供电供热；保证了收费
站的制冷、供电和供暖自给自足。
附图说明
图1:本发明的系统原理示意图；
图2:囊式减速带的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并
非用于限定本发明的范围。下面对本发明的内容进行详细的说明。
实施例1：见图1，图2，一种囊式减速带联合风力发电、供热水及热泵空调装置，
其主要特点在于：风力机4与变速齿轮箱5固定连接，变速齿轮箱5的输出曲轴和空气
泵27的活塞杆十字活动链接；第二根进气管路7一端和第二个进气过滤口6固定连接，
另一端通过第二个进气单向阀8与空气泵27进气口连接；空气泵27的排气管路9与设
在导热油箱12内的第一个蛇形散热管10-1的输入口连接，第一个蛇形散热管10-1输出
通过第二个排气单向阀14、空气马达的进气管23与空气马达17的进气口相连接；第一
根进气管路3一端和第一个进气过滤口1相连，另一端通过第一个进气单向阀2和减速
带28入口连接，减速带28出口通过第一个排气单向阀24、空气马达的进气管路23与空
气马达17进气口连接；空气马达17出气口通过空气马达的排气管路15和第二个蛇形散
热管10-2进口相连，第二个蛇形散热管10-2出口与排气管路13连接；空气马达17输出
轴和发电机22相接，发电机22通过第二根电线21与蓄电瓶20连接，蓄电瓶20通过第
一根电线19与热泵空调、收费、供电及监控系统电连接。
所述的导热油箱12内设有多个蛇形散热管10，导热油箱12内还设有密封的60％的
硝酸钠和40％的硝酸钾合成的工业熔盐11，导热油箱12通过第一根导热油管路16、第
二根导热油管路18分别与热水系统、热泵空调系统连接。
在所述的空气马达17的进气管路23上设有蓄能器25。
所述的囊式减速带包括有弧形减速带外皮34的一端与转轴支架38铰接，弧形减速
带外皮34的另一端和第二个弹簧32联接、第二个弹簧32在弹簧座33内移动，弹簧座
33固定在路基36上，弧形减速带外皮34内有由横板30、下稳定板35和气囊37形成的
空腔，第一个弹簧31在空腔内，第一个弹簧31的一端固定在下稳定板35上，另一端与
横板30联接，在气囊37两端设有进气口和排气口。
使用时，风推动风力机4转动，带动变速齿轮箱5转动，将转速放大后带动空气泵
27的活塞杆运动，空气泵27腔体的体积大小在不断的变化，空气从第二个进气过滤口6
进入、并经过第二根进气管路7和第二个进气单向阀8到达空气泵27腔体后，空气泵27
腔体的体积在变小时，空气被压缩成高温高压空气，高温高压空气通过空气泵排气管路9
进入蛇形散热管10中，此时高温高压空气中的热量通过导热油被60％的硝酸钠和40％
的硝酸钾合成的工业熔盐11吸收，变成低温高压空气，低温高压空气通过空气马达的进
气管路23第二个排气单向阀14进入蓄能器25或推动气动马达17转动。
空气经过第一个进气过滤口1、第一根进气管路3和第一个进气单向阀2，进入减速
带28的气囊37中，车辆经过减速带28时压缩减速带使其体积变小，压缩后的空气通过
空气马达的进气管路23和第一个排气单向阀24，进入蓄能器25或推动气马达17转动。
车辆离开后在第一个弹簧31弹力作用下，气囊37回复原来形状，进行吸气。
空气推动空气马达17转动后，并从空气马达17的出气口排出，经过空气马达的排
气管路15到达蛇形散热管10，其中，此时低压高温气体中的热量通过导热油被60％的
硝酸钠和40％的硝酸钾合成的工业熔盐11吸收，而该空气通过排气管路13排放到大气
中去。
空气马达17带动发电机22转动，发电机22产生的电通过第二根电线21存储到蓄
电瓶20中，蓄电瓶20再通过第一根电线19输送给热泵空调、收费、供电及监控系统。
当热泵空调系统进行制冷时产生的热量通过第二根导热油管路18中的导热油输送到
储热材料工业熔盐11存储起来，然而当热泵空调系统进行加热取暖时，60％的硝酸钠和
40％的硝酸钾合成的工业熔盐11中的热量通过第二根导热油管路18中的导热油输送到
热泵空调系统中。60％的硝酸钠和40％的硝酸钾合成的工业熔盐11存储的热量还可以通
过第一根导热油管路16中的导热油到达热水系统。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限
制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简
化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。