本發(fā)明涉及一種蓄能器，具體而言供電梯裝置使用或與其他不連續(xù)或間歇性“負(fù)載”(諸如機床)相關(guān)。

更具體地，本發(fā)明涉及一種蓄能器，包括：

支撐外殼，由導(dǎo)熱材料制成，特別是金屬，包含：

可逆電機，包括附接到所述外殼的定子和具有永磁體的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子可旋轉(zhuǎn)地安裝；以及

飛輪質(zhì)量，被限制為利用所述電機的轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)。

背景技術(shù)：

在國際專利申請wo2009/156953a1中描述了包括這種類型蓄能器的電梯裝置。

這種蓄能器能夠存儲動能，已知的是該動能與飛輪質(zhì)量相對于旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量以及角速度的平方成正比。

在諸如電梯裝置的各種應(yīng)用中，使用飛輪蓄能器代替蓄電池或電容器，因為與化學(xué)電池相比它們能夠在非常短的時間中釋放大量能量(非常高的比功率)以及能量容量和質(zhì)量之間改進的比率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有創(chuàng)新特征的上述類型的蓄能器。

根據(jù)本發(fā)明，使用上述類型的蓄能器實現(xiàn)了該目的和其它目的，其中：

由所述可逆電機的轉(zhuǎn)子和所述飛輪質(zhì)量形成的組件圍繞固定軸可旋轉(zhuǎn)地安裝，所述固定軸在所述支撐外殼內(nèi)延伸；并且

所述軸的端部通過相應(yīng)的減振支撐設(shè)備與支撐外殼耦接，每個減振支撐設(shè)備具有內(nèi)部環(huán)形支撐件，至少部分由導(dǎo)熱材料制成，安裝在由彈性材料制成的外部支撐組件中，該外部支撐組件附接到所述外殼；

每個內(nèi)部支撐構(gòu)件通過至少一個傳熱構(gòu)件與支撐外殼耦接，使得在操作中時，在所述組件中和在所述支撐構(gòu)件中產(chǎn)生的熱量通過所述至少一個傳熱構(gòu)件可傳輸?shù)剿鐾鈿ぁ?/p>

在一個實施例中，軸在操作上是水平的，并且每個支撐設(shè)備包括止擋構(gòu)件，憑此在相關(guān)的彈性組件彎曲的情況下，能夠阻擋相應(yīng)的內(nèi)環(huán)形支撐件的下降。

附圖說明

在下面參考附圖的詳細(xì)描述中闡述了本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點，詳細(xì)描述僅僅被提供作為非限制性實例，附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的蓄能器的透視圖；

-圖2是圖1中的蓄能器的分解透視圖；

-圖3是前面圖中蓄能器的一部分的透視圖；

-圖4是圖3所示的蓄能器的一部分的分解透視圖；

-圖5是沿著圖3中的線v-v的橫截面；

-圖6是圖5所示的蓄能器的一部分的分解透視圖；

-圖7是包括在前述圖中的蓄能器中的電機的定子的局部透視圖；

-圖8是圖7所示的定子繞組的一部分的局部分解透視圖；

-圖9是圖8中繞組部分處于相互耦合狀態(tài)的透視圖；

-圖10是前述圖中蓄能器的另一部分的分解透視圖；

-圖11是沿圖10中的線xi-xi的橫截面；

-圖12是由蓄能器的電機的轉(zhuǎn)子和相關(guān)聯(lián)的飛輪質(zhì)量形成的組件的透視圖；

-圖13是沿圖12中的線xiii-xiii的橫截面；

-圖14是沿圖1中的線xiv-xiv的橫截面；

-圖15是圖14的一部分的放大圖；

-圖16是根據(jù)前述附圖的用于軸的支撐設(shè)備的分解透視圖，所述蓄能器的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量圍繞所述軸旋轉(zhuǎn)；

-圖17是圖16中的支撐設(shè)備的橫截面；以及

-圖18是圖16和17中的支撐設(shè)備的透視圖。

具體實施方式

在附圖中，參考標(biāo)號1總體上表示根據(jù)本發(fā)明的蓄能器。

蓄能器1包括使用參考標(biāo)號2整體指示的支撐外殼。如圖1、圖2、圖14和圖15具體所示的，所示實施例中的支撐外殼2包括兩個半殼3和4，由導(dǎo)熱材料(具體而言是金屬)制成，使用螺栓5和螺母6使兩個半殼3和4彼此夾緊。

如圖3至圖6更清楚地示出的，半殼3整體上基本上是盆形的，具有基本上圓形的口或孔，在口或孔周圍具有基本上橫向于(橫切，transversalto)蓄能器的軸線a-a的凸緣3a，該凸緣被設(shè)計成與半殼4(圖2)的對應(yīng)的凸緣4a迎面耦合。

支撐外殼2的半殼3和4具有適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)的成對的下部附件3b，4b，其作為用于支撐在基本上水平的支撐表面的腳。

參考圖3至圖6，可逆電機(即能夠用作電動機又能夠用作發(fā)電機)的定子7安裝在支撐外殼2的半殼3中(以下文更詳細(xì)描述的方法)。在所示的實施例中，該定子7整體上是基本環(huán)形的，并且與半殼3的側(cè)壁3c同軸安裝。

如下所述，定子7具有繞組，例如三相繞組，其端子連接到與其剛性連接的連接組件8(圖4和圖7)中所設(shè)置的連接端子。

該連接組件8密封地延伸穿過形成在支撐外殼2的半殼3的后壁中的對應(yīng)的孔3d(圖1和圖2)并延伸到孔之外，使得從所述支撐外殼2的外部同樣能夠進行接近以連接到使用蓄能器1的裝置，諸如電梯裝置。

具體參考圖2和圖14，使用附圖標(biāo)記9表示的固定軸安裝在支撐外殼2的兩個半殼3和4之間。

所述軸的端部9a插入相應(yīng)的減振支撐設(shè)備10中，所述減振支撐設(shè)備10安裝在相應(yīng)的座3e、4e中，座3e、4e形成在半殼3和4的后壁3f、4f的中心區(qū)域中。

圖2和圖12至圖15中以參考標(biāo)號11表示的整體的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量圍繞軸9可旋轉(zhuǎn)地安裝在兩個半殼3和4之間。

旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11包括由金屬制成的環(huán)形塊12，具有中心通道12a，通過插入的軸承13將固定軸9安裝在該通道中。

塊12的整體形狀基本上是圓柱形的，并且其端面具有各自的圓形環(huán)狀凹槽12a和12b。

在永磁體43的環(huán)和凹槽12a的徑向最內(nèi)壁之間有一個環(huán)形空間，在附圖中用參考標(biāo)號14表示。

如圖14所示，定子7在所述環(huán)形空間14的內(nèi)部延伸，與磁體43限定出薄的最小徑向氣隙。

如圖14具體所示的，凹槽12b比凹槽12a淺。凹槽12b不需要與凹槽12a一樣大，因為后者由磁體43部分地填充，以確保旋轉(zhuǎn)質(zhì)量(具體而言是軸承13上的負(fù)載)的正確平衡。

參考圖2、圖10和圖11，半殼4的凸緣4a具有環(huán)形凹槽4g，該環(huán)形凹槽4g包含抵靠半殼3的凸緣3a而保持的環(huán)面密封環(huán)15。在這些圖中，參考標(biāo)號16表示例如由塑料或彈性體制成的盤，其位于支撐外殼的半殼4的后壁4f中的微小凹部中。

盤16具有中心孔16a，在所示示例性實施例中為圓形的。基本上徑向和角度等距的多個凹口16b從該中心孔16a延伸(具體參見圖10)，在所示實施例中有四個基本上徑向和角度等距的凹口16b。

下面更詳細(xì)地描述上述蓄能器1的某些方面和部件。

參考圖3至圖9，具體而言是圖7，定子7包括例如由模塑塑料制成的環(huán)形軸承結(jié)構(gòu)17。

該環(huán)形軸承結(jié)構(gòu)基本上包括在大致橫切蓄能器1的軸線a-a的平面中延伸的后環(huán)17a(圖6)。

在朝向半殼4的一側(cè)上，當(dāng)組裝時彼此同軸并且與軸線a-a同軸的外環(huán)17b和內(nèi)環(huán)17c(圖6和圖7)在平行于軸線a-a的方向上從環(huán)形軸承結(jié)構(gòu)17的后環(huán)17a延伸。

在所示的實施例中，外環(huán)17b和內(nèi)環(huán)17c基本上是圓柱形的，并且內(nèi)環(huán)17c的軸向長度大于外環(huán)17b的軸向長度。

在環(huán)形軸承結(jié)構(gòu)17中的后環(huán)17a與外環(huán)17b和內(nèi)環(huán)17c之間有一個環(huán)形座，在該環(huán)形座中，分別為內(nèi)部和外部的兩個線圈架18a和18b的環(huán)沿軸的方向插入，定子7的繞組繞著該軸的方向卷繞。

徑向內(nèi)部線圈架18a沿圓柱形的環(huán)17c的外表面延伸。

徑向最外側(cè)的線圈架18b在徑向內(nèi)部線圈架18a的外側(cè)延伸，徑向內(nèi)部線圈架(spool)18a優(yōu)選地以下面參考圖8和9描述的方式機械地耦接。

每個徑向內(nèi)部線圈架18a在其圓周區(qū)域中心中具有成對的軸向彼此對齊(對準(zhǔn))的兩對突起18a(具體參見圖8)。

該布置使得徑向內(nèi)部線圈架18a的突起18a能夠插入兩個相鄰的徑向最外側(cè)的線圈架18b的相鄰的中空部分18b中。作為實例示出的布置使得一旦組裝，徑向內(nèi)部線圈架18a相對于外部線圈架18b偏移一半節(jié)距。外部線圈架和內(nèi)部線圈架之間的偏移量可不同于一半節(jié)距。

優(yōu)選地，每層中的線圈架18a(18b)的數(shù)量等于永磁體43的數(shù)量的3/4。

如圖8和圖9所示，內(nèi)部線圈架18a在它們的徑向最內(nèi)側(cè)方便地設(shè)置有相應(yīng)的成對的中空部分或凹部18c。當(dāng)組裝轉(zhuǎn)子7時，圓柱形環(huán)17c的相應(yīng)的外部保持突起17e與所述中空部分或凹部18c接合。

在本實施例中，如圖7所示，已經(jīng)設(shè)置有絕緣電線的相應(yīng)繞組并且使用已建立的裝置互連的內(nèi)部線圈架18a和外部線圈架18b組裝在環(huán)形軸承結(jié)構(gòu)17上。

使用適當(dāng)?shù)哪＞邔㈦娊^緣樹脂澆鑄或注入到線圈架18a，18b上并澆鑄或注入到圓柱形環(huán)17c的外表面上，并澆鑄或注入形成在所述線圈架和外環(huán)17b之間的間隙中，以便在組件中形成實體環(huán)形結(jié)構(gòu)19(圖3至圖6)。

然后，如此形成的定子7例如使用螺絲釘20和相關(guān)的套管21附接到蓄能器的支撐外殼的半殼3的后壁3f，后者優(yōu)選地由彈性材料制成(也參見圖3)。

具體參考圖14至圖18，用于軸9的端部9a的每個支撐設(shè)備10具有由導(dǎo)熱材料(具體而言是金屬)制成的內(nèi)部環(huán)形支撐件30，其中形成基本上圓柱形的座30a，用于所述軸9的相關(guān)末端。

在所示的實施例(具體參見圖16)中，內(nèi)部環(huán)形支撐件30具有沿基本上平行于圓柱形座30a的軸線的方向延伸的間隙30b。該間隙30b使得內(nèi)部環(huán)形支撐件30形成彼此相鄰但分開的兩個分支或兩個分叉30c和30d。

每個支撐設(shè)備10的內(nèi)部環(huán)形支撐件30被插入匹配座31a中，所述匹配座31a形成在由彈性材料(例如彈性體)方便地制成的外部支撐構(gòu)件31中。

在所示的實施例中，內(nèi)部環(huán)形支撐件30的外形基本上是四邊形。相應(yīng)地，外部支撐構(gòu)件31的座31a也是大致四邊形。

在附圖所示的實施例中，外部支撐構(gòu)件31的外形也基本上是四邊形。

具體參考圖16和圖18，各個傳熱構(gòu)件33和34使用螺絲釘32附接到分叉30c和30d的平坦上表面。

在所示的實施例中，傳熱構(gòu)件33和34基本上是金屬帶的形式，一旦附接到內(nèi)部環(huán)形支撐件30的分叉30c和30d(例如使用螺釘)，延伸穿過相應(yīng)的凹部31b，所述凹部31b形成在由彈性材料制成的相應(yīng)的外部支撐構(gòu)件31的座31a的頂側(cè)。

當(dāng)組裝蓄能器1時，支撐設(shè)備10的傳熱構(gòu)件33、34與支撐外殼2的半殼3和4的后壁緊密接觸，使得由旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11以及軸9的操作時所產(chǎn)生的熱量容易通過所述傳熱構(gòu)件33、34傳輸?shù)街瓮鈿?，隨后分散在周圍的環(huán)境中。

如圖16和圖17更清楚地所示，在每個外部支撐構(gòu)件31的下部水平分支31c中形成基本上豎直的通孔31d。由剛性材料(例如金屬)制成的桿35放置在所述通孔31d中(也參見圖14和圖15)。

如圖15具體所示，每個剛性桿35的上端面向相關(guān)的支撐件30并且與之垂直地相隔預(yù)定距離。

桿35有利地用作止擋組件，在軸9和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11整體的重量的作用下，在彈性支撐構(gòu)件31彎曲的情況下，支撐件30易于碰撞在止擋組件上。

實際上，確定剛性桿35的長度使得即使在彈性支撐構(gòu)件31彎曲之后，蓄能器1在任何情況下也能夠可接受地工作，盡管沒有這些后者能夠在正常條件下提供的阻尼作用。

方便地，彈性支撐構(gòu)件31的水平分支的豎直厚度的尺寸可定為使得當(dāng)最初調(diào)試蓄能器1時，軸9和相關(guān)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11的軸線高于最佳設(shè)計高度垂直地延伸，這是考慮到至少部分地預(yù)先補償由于在作用于其上的重量的作用下彈性支撐構(gòu)件31(具體而言是下部水平分支)的不斷彎曲而導(dǎo)致所述構(gòu)件的后續(xù)“下降”。

方便地，用于感測旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11的旋轉(zhuǎn)速度的裝置(例如能夠檢測轉(zhuǎn)子11-13的永磁體43的通過的三個霍爾效應(yīng)傳感器)可組裝在連接組件8中(圖1和圖2)。

再次參考圖15，被限制為與旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11一起旋轉(zhuǎn)的管狀元件40方便地布置在軸承13之間。

被定位為朝向所述軸承13的該管狀元件40的端部具有相應(yīng)的基本上錐形的表面40a，其遠(yuǎn)離蓄能器的支撐外殼的半殼3和4朝著軸線a-a會聚。

此外，成形環(huán)42在軸向相對的位置處并且使用螺絲釘41附接在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11的塊12中。這些環(huán)至少部分地在相對于管狀元件40的端部的相對側(cè)的軸承13的外側(cè)延伸。

具體而言，成形環(huán)42限定出朝向軸線a-a和蓄能器1的外殼的半殼3和4會聚的相應(yīng)的基本上錐形的表面42a。

由此形成在每個軸承13的側(cè)面上的錐形表面40a和42a使得油脂或其它潤滑劑的飛濺能夠到達它們所期望的裝置，所述潤滑劑在以旋轉(zhuǎn)質(zhì)量11的高角速度的旋轉(zhuǎn)作用下傾向于“離心”操作。

在操作中，根據(jù)本發(fā)明的蓄能器產(chǎn)生低強度聲學(xué)噪聲。如果蓄能器安裝在容器或填充有沙子或其他聲音衰減材料的孔中，則可以完全消除所產(chǎn)生的噪音。

當(dāng)然，盡管有本發(fā)明的原理，但是實施方式和具體實施例可與純粹通過非限制性實例所描述和示出的方式大不相同，而不會因此超出所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。