CN209324583U - 电梯井活塞风发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电梯井活塞风发电系统，系统包括第一发电机和蓄电池，其中，所述第一发电机设置在所述电梯机房顶端的出风口处，在所述电梯轿厢上行时产生的所述活塞风能够带动所述第一发电机产生电量，在所述电梯轿厢静止不动时，由烟囱效应产生的向上的气流能够带动所述第一发电机产生电量，所述第一发电机与所述蓄电池电连接，所述第一发电机所产生的电量能够存储到所述蓄电池中。电梯轿厢无论是上行和下行，该系统都能利用活塞风发电。即使在电梯停止运转时，也可以利用自然风以及电梯井与外界大气的压力差和温度差带动第一发电机进行发电。发电的同时还可以为电梯井内通风换气，避免污染的空气进入电梯轿箱内。

Description

电梯井活塞风发电系统

技术领域

本实用新型涉及清洁能源技术领域，特别涉及一种电梯井活塞风发电系统。

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状的轿厢，用于多层建筑乘人或载运货物。现在电梯已经广泛用于城市的高楼之中，为人们提供更加便捷的生活。

电梯井是一个封闭的空间，电梯的轿厢在电梯井内上下移动的过程中形成活塞风，电梯运行速度越快，电梯井内所产生的活塞风就越大，活塞风蕴含巨大的能量，对活塞风的能量加以利用，能够为建筑物提供部分清洁能源，因此急需一种电梯井活塞风发电系统对这部分风能进行利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电梯井活塞风发电系统。无论电梯是上行和下行，该系统都能利用电梯井所产生的活塞风进行发电。即使在电梯停止运转时，也可以利用自然风以及电梯井与外界大气的压力差和温度差带动第一发电机进行发电。发电的同时还可以为电梯井内通风换气，避免污染的空气进入电梯轿箱内。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电梯井活塞风发电系统，所述电梯井内设置有电梯轿厢，所述电梯井的顶端设置有电梯机房，所述电梯机房内的设备能够使所述电梯轿厢上行或下行，所述电梯井的底端延伸至地面以下的基坑内，所述电梯轿厢能够沿所述电梯井上下移动并产生所述活塞风，其特征在于，该系统包括第一发电机和蓄电池，其中，所述第一发电机设置在所述电梯机房顶端的出风口处，在所述电梯轿厢上行时产生的所述活塞风能够带动所述第一发电机产生电量，在所述电梯轿厢静止不动时，由烟囱效应产生的向上的气流能够带动所述第一发电机产生电量，所述第一发电机与所述蓄电池电连接，所述第一发电机所产生的电量能够存储到所述蓄电池中。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，还包括第二发电机和风道，所述风道的一端与所述基坑的侧壁连通，所述风道的另一端延伸出地面，所述第二发电机设置在所述风道的另一端的出风口处，在所述电梯轿厢下行时产生的所述活塞风能够带动所述第二发电机产生电量，所述第二发电机与所述蓄电池连接，所述第二发电机所产生的电量能够存储到所述蓄电池中。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述第一发电机和所述第二发电机均为垂直轴风力发电机，所述第一发电机和所述第二发电机均采用低阻高效轴承。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述第一发电机和所述第二发电机的外周均套设有泛水帽。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述第一发电机和所述第二发电机的旋转轴上均设置有叶轮，所述叶轮由多根扇叶构成，所述活塞风能够带动所述叶轮旋转，设置在所述第一发电机的所述叶轮的旋转能够带动所述第一发电机产生电量，设置在所述第二发电机的所述叶轮的旋转能够带动所述第二发电机产生电量。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述第一发电机和所述第二发电机均设置有风帽，所述风帽套设在所述泛水帽的顶端，所述叶轮设置在所述风帽内，所述叶轮的每根所述扇叶的端部均与所述风帽固定连接，设置在所述第一发电机上的所述风帽和所述叶轮能够在所述第一发电机的旋转轴上一起旋转、设置在所述第二发电机上的所述风帽和所述叶轮能够在所述第二发电机的旋转轴上一起旋转。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，每根所述扇叶的端部均向同一侧弯曲且内切于所述风帽的内壁。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述风帽的外周等距竖向设置有多根叶片，每根所述叶片均通过两个连接部与所述风帽连接，当自然风达的风速达到1m/s以上时，自然风吹动所述叶片能够带动所述风帽旋转。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述叶片呈圆弧曲面形，每根所述叶片的两端均朝向所述风帽一侧弯曲。

进一步地，在上述电梯井活塞风发电系统中，所述叶片设置有六根。

分析可知，本实用新型公开一种电梯井活塞风发电系统。该系统包括第一发电机、风道、第二发电机和蓄电池，第一发电机设置在电梯井的顶端，风道的一端与电梯井底部的侧壁连接，风道的另一端延伸出地面，第二发电机的进风口与风道的另一端密封连接。电梯轿厢上行时，第一发电机在活塞风的作用下能够产生电量，电梯轿厢下行时，第二发电机在活塞风的作用下能够产生电量，电梯轿厢静止时，向上的气流带动第一发电机工作并产生电量，第一发电机和第二发电机能够将电量存储于蓄电池中供楼道部分用电设备使用。

电梯轿厢无论是上行和下行，该系统都能利用活塞风发电。即使在电梯停止运转时，也可以利用自然风以及电梯井与外界大气的压力差和温度差带动第一发电机进行发电。发电的同时还可以为电梯井内通风换气，避免污染的空气进入电梯轿箱内。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为风帽和防水帽的装配示意图。

图3为风帽的俯视示意图。

图4为风帽横向截面示意图。

附图标记说明：1电梯井；2电梯轿厢；3第一发电机；4风道；5基坑；6第二发电机；7电梯机房；8建筑内部空间；9泛水帽；10叶轮；11扇叶；12风帽；13叶片。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种电梯井活塞风发电系统，电梯井1内设置有电梯轿厢2，电梯井1的顶端设置有电梯机房7，电梯机房7内的设备能够使电梯轿厢2上行或下行，电梯井1的底端延伸至地面以下的基坑5内，电梯轿厢2能够沿电梯井1上下移动并产生活塞风，该系统包括第一发电机3和蓄电池，其中，第一发电机3设置在电梯机房7顶端的出风口处，在电梯轿厢2上行时产生的活塞风经过第一发电机3且能够带动第一发电机3产生电量，在电梯轿厢2静止不动时，由烟囱效应产生的向上的气流能够带动第一发电机3产生电量，第一发电机3与蓄电池电连接，第一发电机3所产生的电量能够存储到蓄电池中。

该系统还包括第二发电机6和风道4，风道4的一端与基坑5的侧壁连通，风道4的另一端延伸出地面，第二发电机6设置在风道4的另一端的出风口处，在电梯轿厢2下行时产生的活塞风能够带动第二发电机6产生电量，第二发电机6与蓄电池连接，第二发电机6所产生的电量能够存储到蓄电池中。

进一步地，第一发电机3和第二发电机6均为垂直轴风力发电机，第一发电机3和第二发电机6均采用低阻高效轴承。垂直轴风力发电机相对于水平轴风力发电机具有结构简单等优点，垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，它不仅使结构设计简化，而且也减少了对风时的陀螺力，第一发电机3和第二发电机6的轴承额定寿命L10为80000小时，无需润滑，即使在低于2m/s的风速下也能持续运转。

进一步地，如图2所示，第一发电机3和第二发电机6的外周均套设有泛水帽9，泛水帽9的底端与电梯井1顶端的出风口密封连接并将第一发电机3固定在电梯井1顶端的出风口处(泛水帽9应用于第一发电机3时)、泛水帽9的底端与风道4另一端的出风口密封连接并将第二发电机6固定在风道4另一端的出风口处(泛水帽9应用于第二发电机6时)。如此设置避免雨水进入电梯井1内且方便安装第一发电机3和第二发电机6。

进一步地，第一发电机3和第二发电机6的旋转轴上均设置有叶轮10，叶轮10由多根扇叶11构成，扇叶11的材质为不锈钢，活塞风能够带动叶轮10旋转，设置在第一发电机3的叶轮10的旋转能够带动第一发电机3产生电量，设置在第二发电机6的叶轮10的旋转能够带动第二发电机6产生电量。不锈钢涡轮的扇叶11，抗锈抗腐性能好。

如图2和图3所示，第一发电机3和第二发电机6均设置有风帽12，风帽12套设在泛水帽9的顶端。叶轮10设置在风帽12内，叶轮10的每根扇叶11的端部均与风帽12固定连接。第一发电机3通过叶轮10支撑风帽12且风帽12能够与叶轮10一起在第一发电机3的旋转轴上旋转(叶轮10和风帽12应用于第一发电机3时)。第二发电机6通过叶轮10支撑风帽12且风帽12能够与叶轮10一起在第二发电机6的旋转轴上旋转(叶轮10和风帽12应用于第二发电机6时)，风帽12灵敏度高，运转平稳。

进一步地，如图4所示，扇叶11的端部均向同一侧弯曲且内切于风帽12的内壁，扇叶11呈流线型，如此设置使扇叶11的线条优美且增大了扇叶11与活塞风的接触面积和角度，在微风中也能获得更大的离心力，搅动空气形成负压，使得空气流通速度加快，保证了通风和发电效果。

进一步地，如图3所示，风帽12的外周等距竖向设置有多根叶片13，优选为六根，每根叶片13均通过两个连接部与风帽12连接，叶片13与两个连接部构成H型，自然风的风速达到1m/s以上时，自然风吹动叶片进而能够带动风帽12旋转。H型的叶片13使得第一发电机3和第二发电6机均具有低速性能好、噪声低、安全性高、对环境破坏小、结构简单、成本低廉等优点。风轮(风轮由所有叶片13组成)的转动与风向无关，无需迎风调节，无需变速装置。第一发电机3和第二发电机6均属于升力型风力机，风能利用系数较高且具有自启动能力，低速时性能良好的特点。H型的叶片13与风帽12完美结合，充分利用活塞风与室外自然风，达到最高效的发电目的。

进一步地，叶片13呈圆弧曲面形，每根叶片的两端均朝向风帽12一侧弯曲。

该电梯井活塞风发电系统的工作过程：

电梯轿厢2上行时，第一发电机3工作，第二发电机6不工作，第二发电机6只起到进风口的作用，电梯轿厢2上行带动电梯井1内的活塞风向上运动，活塞风沿电梯井1高速向上运动，带动第一发电机3工作并产生电量。

当电梯轿厢2下行时，第二发电机6工作，第一发电机3不工作，第一发电机3只起进风口的作用，电梯轿厢2下行带动电梯井1内活塞风向下运动，活塞风沿电梯井1高速向下运动，带动风道4出口处的第二发电机6工作并产生电量。

当电梯轿厢2静止时，因电梯井1的高度会产生烟囱效应，电梯井1内会因温差和压差产生向上的气流，这时第二发电机6不工作，向上的气流带动第一发电机3工作并产生电量。

叶片13在自然风的吹动下带动风帽12旋转，风帽12的旋转能够带动扇叶11旋转进而带动第一发电机3和第二发电机6产生电量。

第一发电机3和第二发电机6能够将电量存储于蓄电池中供楼道部分用电设备使用。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

一种电梯井活塞风发电系统，该系统包括第一发电机3、风道4、第二发电机6和蓄电池，第一发电机3设置在电梯井1的顶端，风道4的一端与电梯井1底部的侧壁连通，风道4的另一端延伸出地面，第二发电机6的进风口与风道4的另一端密封连接。电梯轿厢2上行时，第一发电机3在活塞风的作用下能够产生电量，电梯轿厢2下行时，第二发电机6在活塞风的作用下能够产生电量，电梯轿厢2静止时，向上的气流带动第一发电机3工作并产生电量，第一发电机3和第二发电机6能够将电量存储于蓄电池中供建筑内部空间8的部分用电设备使用。

电梯轿厢2无论是上行和下行，该系统都能利用活塞风发电。即使在电梯停止运转时，也可以利用电梯井1与外界大气的压力差和温度差带动楼顶的发电机进行发电。发电的同时还可以为电梯井1内通风换气，避免污染的空气进入电梯轿箱内。

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

Claims (10)

1.一种电梯井活塞风发电系统，所述电梯井内设置有电梯轿厢，所述电梯井的顶端设置有电梯机房，所述电梯机房内的设备能够使所述电梯轿厢上行或下行，所述电梯井的底端延伸至地面以下的基坑内，所述电梯轿厢能够沿所述电梯井上下移动并产生所述活塞风，

其特征在于，该系统包括第一发电机和蓄电池，其中，

所述第一发电机设置在所述电梯机房顶端的出风口处，在所述电梯轿厢上行时产生的所述活塞风能够带动所述第一发电机产生电量，在所述电梯轿厢静止不动时，由烟囱效应产生的向上的气流能够带动所述第一发电机产生电量，所述第一发电机与所述蓄电池电连接，所述第一发电机所产生的电量能够存储到所述蓄电池中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二发电机和风道，所述风道的一端与所述基坑的侧壁连通，所述风道的另一端延伸出地面，所述第二发电机设置在所述风道的另一端的出风口处，在所述电梯轿厢下行时产生的所述活塞风能够带动所述第二发电机产生电量，所述第二发电机与所述蓄电池连接，所述第二发电机所产生的电量能够存储到所述蓄电池中。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一发电机和所述第二发电机均为垂直轴风力发电机，所述第一发电机和所述第二发电机均采用低阻高效轴承。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一发电机和所述第二发电机的外周均套设有泛水帽。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一发电机和所述第二发电机的旋转轴上均设置有叶轮，所述叶轮由多根扇叶构成，所述活塞风能够带动所述叶轮旋转，设置在所述第一发电机的所述叶轮的旋转能够带动所述第一发电机产生电量，设置在所述第二发电机的所述叶轮的旋转能够带动所述第二发电机产生电量。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一发电机和所述第二发电机均设置有风帽，所述风帽套设在所述泛水帽的顶端，所述叶轮设置在所述风帽内，所述叶轮的每根所述扇叶的端部均与所述风帽固定连接，设置在所述第一发电机上的所述风帽和所述叶轮能够在所述第一发电机的旋转轴上一起旋转、设置在所述第二发电机上的所述风帽和所述叶轮能够在所述第二发电机的旋转轴上一起旋转。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每根所述扇叶的端部均向同一侧弯曲且内切于所述风帽的内壁。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述风帽的外周等距竖向设置有多根叶片，每根所述叶片均通过两个连接部与所述风帽连接，当自然风达的风速达到1m/s以上时，自然风吹动所述叶片能够带动所述风帽旋转。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述叶片呈圆弧曲面形，每根所述叶片的两端均朝向所述风帽一侧弯曲。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述叶片设置有六根。