CN104453619B - 一种具有能量回收功能的旋转门 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有能量回收功能的旋转门，包括旋转轴、与旋转轴连接的门扇、棘轮机构、磁铁、线圈、储能机构、整流器总成和蓄电池；旋转轴至少与一个棘轮机构连接，储能机构包括储能盒和储能元件，储能盒安装在旋转轴上与棘轮机构刚性连接，储能元件的一端与旋转轴固定连接，另一端固定在储能盒上，在储能盒的外围设有紧密缠绕的线圈，线圈转动时切割外围磁铁的磁感线产生感应电流。本发明通过储能机构将每次推动旋转门的能量进行储存，并通过棘轮机构限制储能机构朝单一方向旋转，切割磁感线产生感应电流，提高了旋转门的能量储存效率，且结构简单、成本低、可靠性好。

Description

一种具有能量回收功能的旋转门

技术领域

本发明涉及一种旋转门，尤其是一种具有能量回收功能的旋转门。

背景技术

现在许多公共场所，如大型的商厦、办公楼，在它们的进出口处都设有旋转门，这样的旋转门给整座大楼带来美观的同时，还能够节约能源。大型商场、办公楼的人流量很大，人们进进出出，需要消耗体能来推动旋转门的转动，这部分能量通常被旋转门的设计者所忽视，而白白浪费掉，如果能够把这些能量通过能量收集装置储能起来，等到一定容量的时候再释放，能够产生可观的能量。

目前常用的可发电旋转门装置包括驱动轮、传送带及发电电机；驱动轮安装在旋转门的门轴上，并通过传送带带动发电机产生电能，但由于每次通过旋转门时产生的能量很少，还要通过传送带带动发电机，在这个过程中会造成一部分能量的损失，电流过小时无法带动发电机，即使能够带动发电机，每次产生的能量很少，也不利于储存。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种能够把每个人推动旋转门的能量先储存起来，等到一定的量时再释放回收能量的旋转门。该旋转门克服了现有技术中通过发电机拾取能量时损耗大、储存效率低的问题，提高了旋转门的能量储存效率，且结构简单、成本低、可靠性好。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种具有能量回收功能的旋转门，包括旋转轴、与旋转轴连接的门扇、棘轮机构、磁铁、线圈、储能机构、整流器总成和蓄电池；其中所述旋转轴至少与一个棘轮机构连接，储能机构包括储能盒和储能元件，所述储能盒安装在旋转轴上与棘轮机构刚性连接，储能元件的一端与旋转轴固定连接，另一端固定在储能盒上，储能盒的外围设有线圈，所述磁铁的两个极性相反的磁极分别位于棘轮机构和储能盒的上下两侧，线圈的输出端连接整流器总成，整流器总成的输出端与蓄电池连接。

进一步地，旋转轴上安装有扭矩传感器，通过控制器与棘轮机构连接。

进一步地，棘轮机构包括棘轮和至少一个与棘轮相配合的棘爪。

进一步地，所述门扇为四扇门板交叉连接形成立式十字形结构。

进一步地，所述门扇为三扇在圆周空间内均匀分布的门板组成。

进一步地，所述的储能元件采用储能发条。

进一步地，所述的磁铁采用U形磁铁。

在上述解决方案中，通过旋转轴的转动带动储能元件旋紧，将机械能转化为弹性势能进行储能，除了少部分的能量消耗在摩擦上之外，剩余大量的能量被储存在储能元件中，当能量储存到一定量时，利用棘轮机构单向转动的特点，棘轮机构带动储能盒转动，利用储能盒外缠绕的线圈切割固定在棘轮机构和储能盒外部的磁铁的磁感线，产生感应电流，将动能转化为电能储存在蓄电池中，提高了能量储存的效率，同时可通过在旋转轴上安装扭矩传感器，来监测储能元件达到旋紧极限。

本发明的有益效果是：通过采用上述解决方案解决了现有技术中将单次少量机械能转化为电能时能量在电路大量损失的问题，提供了一种结构简单、成本低、能量储存效率高的具有能量回收功能的旋转门。

附图说明

图1为本发明实施例1的具有能量回收功能的旋转门的结构示意图。

图2为本发明中线圈缠绕方法示意图。

图3为本发明实施例2的门扇结构示意图。

图4为本发明实施例3的门扇结构示意图。

附图标记说明如下：

1-门扇，2-旋转轴，3-地面，4-棘爪，5-棘轮，6-储能发条，7-扭矩传感器，8-磁铁，9-线圈，10-整流器总成，11-蓄电池，12-储能盒，13-筒形外壳壁。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

如图1所示，本实施例的具有能量回收功能的旋转门包括门扇(1)、旋转轴(2)、棘爪(4)、棘轮(5)、储能发条(6)、转矩传感器(7)、磁铁(8)、线圈(9)、整流器总成(10)、蓄电池(11)和储能盒(12)。其中所述门扇(1)由两扇相对门板构成，通过旋转轴(2)固定连接；旋转轴(2)的一端延伸至地面(3)下与棘轮(5)通过轴承固定，所述棘轮(5)上设置有至少一个与棘轮(5)相配合的棘爪(4)；旋转轴(2)上安装有扭矩传感器(7)，用来测得旋转轴(2)的扭矩，所述扭矩传感器(7)通过控制器(图中未示出)与棘爪(4)连接；储能盒(12)的中心设置有通孔，储能盒(12)通过通孔套在旋转轴(2)上，且一面与棘轮(5)用铆钉刚性连接；储能发条(6)的内端用螺栓固定在旋转轴(2)上，外端用螺栓固定在储能盒(12)的内壁上，储能盒(12)的四周外围一圈紧密的缠绕着线圈(9)，如图2所示。磁铁(8)采用U形磁铁，两个磁极分别位于棘轮(5)和储能盒(12)的上下两侧，使磁铁(8)产生的磁感线与棘轮(5)和储能盒(12)构成的旋转平面垂直，线圈(9)的输出端连接整流器总成(10)，整流器总成(10)的输出端与蓄电池(11)连接。

实施例2

本实施例的具有能量回收功能的旋转门包括门扇(1)、旋转轴(2)、棘爪(4)、棘轮(5)、储能发条(6)、转矩传感器(7)、磁铁(8)、线圈(9)、整流器总成(10)、蓄电池(11)和储能盒(12)和筒形外壳壁(13)。与实施例1中不同的是本实施例所述门扇(1)为三扇在圆周空间内均匀分布的门板组成，且在三扇门板外部连接有筒形外壳壁(13)，如图3所示。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处仅在于所述门扇(1)采用四扇门板交叉连接形成立式十字形结构，如图4所示。

当顾客用力推动门扇(1)转动时，旋转轴(2)转动，由于储能发条(6)一端与旋转轴(2)用螺栓固定，另一端用螺栓固定在储能盒(12)的内壁上，此时转动的旋转轴(2)使得储能发条(6)开始旋紧储能，棘轮(5)和储能盒(12)都会受到旋紧的储能发条(6)的力矩作用，但是由于棘轮机构的自身特点，棘爪(4)限制棘轮(5)朝一个方向旋转，即使棘轮(5)受到储能发条(6)的力矩，棘轮(5)也不能朝着被棘轮(5)限制的方向旋转，此时使得旋转轴(2)转动，棘轮(5)固定不转，储能发条(6)会随着旋转轴(2)的转动不断旋紧储能，当转矩传感器(7)检测到储能发条(6)达到旋紧极限时，通过控制器释放棘爪(4)，棘轮(5)在储能发条(6)的力矩作用下旋转，旋转的棘轮(5)带动用储能盒(12)转动，在储能盒(12)圆周外围紧密地缠绕着线圈(9)跟随储能盒(12)一起转动，切割U形磁铁(8)产生的磁感线，产生感应电流，电流经整流器总成(10)储存在蓄电池(11)中，供其他用电设备使用。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

包括旋转轴(2)、与旋转轴连接的门扇(1)、棘轮机构、磁铁(8)、线圈(9)、储能机构、整流器总成(10)和蓄电池(11)；其中所述旋转轴(2)至少与一个棘轮机构连接，储能机构包括储能盒(12)和储能元件(6)，所述储能盒(12)安装在旋转轴(2)上与棘轮机构刚性连接，储能元件(6)的一端与旋转轴(2)固定连接，另一端固定在储能盒(12)上，储能盒(12)的外围设有线圈(9)，所述磁铁(8)的两个极性相反的磁极分别位于棘轮机构和储能盒(12)的上下两侧，所述线圈(9)的输出端连接整流器总成(10)，所述整流器总成(10)的输出端与蓄电池(11)连接。

2.根据权利要求1所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述旋转轴(2)上安装有扭矩传感器(7)，通过控制器与棘轮机构连接。

3.根据权利要求1所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述棘轮机构包括棘轮(5)和至少一个与棘轮(5)相配合的棘爪(4)。

4.根据权利要求1所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述门扇(1)为四扇门板交叉连接形成立式十字形结构。

5.根据权利要求1所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述门扇(1)为三扇在圆周空间内均匀分布的门板。

6.根据权利要求1～4任一项所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述的储能元件(6)采用储能发条。

7.根据权利要求1～4任一项所述的具有能量回收功能的旋转门，其特征在于：

所述的磁铁(8)为U形磁铁。