发电式闭门器及门的制作方法

本发明涉及一种发电式闭门器及门。

背景技术：

随着经济社会发展到一定程度，人类对于能源的需求量越来愈大。但是随着环境污染问题严重，非可再生能源的日益匮乏，世界范围内的各大国纷纷致力于新能源的探索研究，寻求污染小，效益高的可再生能源，比如风能，潮汐能，地热能，太阳能等。

中国不仅是世界上人口最多的发展中国家，对于能源的消费量庞大的，研究表明自2014年中国已经成为世界上最大的能源消费国，而且国内对经济发展更注重效益，因此能量回收与利用的研究非常有必要。市场上主要使用的是液压闭门器，在开门与关门的过程中，由于液压油受到压缩时温度会升高，所以把人对所作的功，转化为热能，全部耗散到空气中，造成了能源的浪费。

也有可回收动能的闭门器，如专利公开号cn106088890a中公开的一种可回收动能的闭门器，包括导轨角钢、减速箱架、回收动能结构；所述减速箱架安装在导轨角钢的导轨上方，所述回收动能结构安装在减速箱架内；所述回收动能结构包括齿条、齿轮组、发电机和连接杆，所述齿条固定在导轨角钢中间的导轨中，所述齿轮组和发电机安装在减速箱架中，所述齿轮组与发电机对应齿合相接，所述连接杆的一端与减速箱架的一端连接，另一端与固定在墙壁上；通过连接杆带动减速箱架在导轨角钢的导轨上运动，在减速箱架的带动下，齿轮组在齿条上滚动，使得发电机发电。通过在导轨角钢上的导轨安装齿条，然后在减速箱架内安装齿轮组和发电机，在连接杆的带动下齿轮组带动发电机发电，将多余的动能回收。

技术实现要素：

本发明要解决的一个技术问题是提供一种发电式闭门器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种发电式闭门器，包括闭门器总成、能够转动的传动连杆，所述闭门器总成包括固定架、固定在所述固定架上且n极与s极相对设置的两块磁铁、位于两块所述磁铁之间且能够沿直线滑动设置在所述固定架上的导电滑块、固定于所述固定架与所述导电滑块之间的弹性件、负载与/或蓄电池、连接于所述导电滑块的两端杆之间并将产生的交流电转换为直流电向负载与/或蓄电池供电的转换电路，所述传动连杆为绝缘材料制成，其一端部与所述导电滑块相转动连接；

开门进程中传动连杆拉动所述导电滑块在两块磁铁之间直线移动，克服弹性件的弹性力及所述导电滑块移动产生的电流引起的安倍力；

闭门进程中弹性件复位力拉动所述导电滑块在两块磁铁之间直线返回移动，弹性件复位力克服所述导电滑块复位移动产生的电流引起的安倍力。

在某些实施方式中，所述导电滑块包括多根在同一平面上平行设置的导电棒、将所述多根导电棒的端部连接成一个整体的两根连结杆、分别由两根连结杆的中部向外伸出形成两个所述端杆。

在某些实施方式中，所述传动连杆的一端部为u型端，所述u型端上具有两个枢接杆，两个所述枢接杆分别与两个所述端杆转动连接。

在某些实施方式中，所述导电滑块上位于边侧的一根导电棒上具有向外凸出的连接耳，所述固定架上固定有弹性件固定座，所述弹性件的两端部连接在所述连接耳与所述弹性件固定座之间。

在某些实施方式中，所述固定架呈长条状箱体，两块所述磁铁固定在所述长条箱体的前后两侧部，所述固定架的上下侧壁开设有长度沿固定架长度方向延伸的导向槽，所述固定架位于所述传动连杆的u型槽内，所述枢接杆通过所述导向槽与相应的所述端杆转动连接。

在某些实施方式中，所述转换电路依次包括变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。

在某些实施方式中，所述整流电路选用的是单向全波桥式整流电路，滤波电路为π形滤波器，稳压电路使用的是稳压二极管。

本发明要解决的又一个技术问题是提供一种可回收能量的门。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种门，包含有上述任意一项所述发电式闭门器的技术方案，还包括门体，所述传动连杆的两端部的转动轴心线与所述门体的门铰链轴心线相平行。

在某些实施方式中，所述传动连杆的另一端部与所述门体相枢轴连接，所述固定架固定于门框或墙体上。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：不仅具有传统闭门器的功能，而且能够将人开闭门过程中的动能转化为电能，实现能量收集的功能。开门过程中，导电滑块移动能够切割磁感线进行发电，与导电滑块相连的弹性件逐渐被拉伸，所以在开门时受到的阻尼力来自于弹性件弹性力与安培力的合力；关门过程中人释放施加力，但由于弹性件已经被拉伸至极限位置，绷紧的弹性件在恢复自然长度的过程中带动导电滑块反向复位运动，又切割磁感线进行发电，但这次导电滑块复位产生的安培力与弹性件的弹性力作用相反，使得导电滑块缓慢复位，即达到门体平稳关闭，保护门的效果。

附图说明

附图1为发电式闭门器立体示意图；

附图2为闭门器总成正面示意图（局部剖面）；

附图3为闭门器总成俯视全剖图；

附图4为传动连杆示意图；

附图5为导电滑块示意图；

附图6为转换电路示意图；

附图7为发电式闭门器应用于门上的运动分析示意图；

附图8为发电式闭门器安装于门上示意图；

其中：1、闭门器总成；10、固定架；11、磁铁；12、导电滑块；121、导电棒；122、连结杆；123、端杆；124、连接耳；13、弹性件；14、弹性件固定座；2、传动连杆；21、枢接杆；3、门框；4、门体。

具体实施方式

如附图8所示的一种门，通常包括固定安装于墙体上的门框3，与门框3相铰接的门体4。在门体4与门框3之间安装设置发电式闭门器，能够将人开门、闭门过程中的动能转化为电能，实现能量收集的功能。

如各附图所示，发电式闭门器，包括闭门器总成1、一端部能够相对闭门器总成1转动的传动连杆2。传动连杆2的另一端部与门体4相枢轴连接，闭门器总成1的固定架10固定于门框3或墙体上。传动连杆2的两端部的转动轴心线与门体4的门铰链轴心线三线相平行。

本发明发电式闭门器不仅具有传统闭门器的缓冲关门的功能，而且能够将人开闭门过程中的动能转化为电能，实现能量收集的功能。详细结构如下：

闭门器总成1包括呈长条状箱体的固定架10、固定在固定架10上前后两侧部的两块磁铁11、位于两块磁铁11之间且能够沿直线滑动设置在固定架10上的导电滑块12、固定于固定架10与导电滑块12之间的弹性件13、负载与/或蓄电池、连接于导电滑块12的两个端杆123之间的转换电路。转换电路将导电滑块12在两磁铁11之间移动产生的交流电转换为直流电，向负载与/或蓄电池供电。

其中，两块磁铁的n极与s极相对设置。

本实施例中，弹性件13为拉簧。

导电滑块12包括多根在同一平面上平行设置的导电棒121、将多根导电棒121的端部连接成一个整体的两根连结杆122、分别由两根连结杆122的中部向外伸出形成两个端杆123，固定架10的上下侧壁开设有长度沿固定架10长度方向延伸的导向槽，两个端杆123分别插在相应的导向槽内。

传动连杆2为绝缘材料制成，传动连杆2的一端部为u型端，固定架10位于传动连杆2的u型槽内，u型端上具有上下两个枢接杆21，两个枢接杆21与导电滑块12的上下两端杆123通过相应的导向槽相枢轴连接，上下两个端杆123分别接受来自传动连杆2的驱动力，受力较均衡，平稳；传动连杆2为另一端部与门体4枢轴连接。

开门进程中，门体4与门框3之间角度变大，传动连杆2拉动导电滑块12，在两块磁铁11之间沿直线向左移动，在这过程中，开门者需克服弹性件13的复位弹性力，还需克服由于导电滑块12在两磁铁11之间移动产生的电流引起的安倍力，即此时弹性件13的弹性力与电流产生的安倍力是一致的；

闭门进程中，由于弹性件13在开门进程中的变形在闭门进程中引起复位力，拉动导电滑块12在两块磁铁11之间直线向右返回移动，在此过程中，由于导电滑块12的移动方向相对开门过程相反，在导电滑块12中产生的电流方向相对开门过程相反，因而此时电流产生的安倍力与弹性件13复位弹性力是相反的，电流引起的安倍力对弹性件13复位弹性力起抵制作用，从而使得导电滑块12缓慢复位，即达到门体4平稳关闭，保护门的效果。

在导电滑块12移动的过程中，每根导电棒121分别切割两块磁铁11之间的磁场线，每根导电棒121上都能产生电流，通过连结杆122，合并到端杆123上。产生较多电能，及增强安倍力。

在导电滑块12上位于边侧的一根导电棒121中部具有向外凸出的连接耳124，固定架10的一端具有螺纹孔，螺纹孔内螺纹拧入固定有弹性件固定座14，弹性件13的两端部连接在连接耳124与弹性件固定座14之间。

如附图6所示，转换电路依次包括变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。将不规律的交流电转换为可供负载使用的直流电。

具体的，将导电滑块12上下两个端杆123通过的是变压器接入整流稳压电路，导电滑块12往返运动切割磁感线产生的交流电进行升压处理。

本实施例中整流电路选用的是单向桥式整流电路，属于全波整流电路。如图6所示，该整流电路是由四个二极管组成。当电压u的极性为“上正下负”时，二极管d1与d3导通，d2与d4截止。当电压u的极性为“上负下正”时，二极管d2与d4导通，d1与d3截止。在滤波电路选用的是π形滤波器，如图6所示它有两个电容c1，c2和电感l组成。从整流电路输出的电压首先经过电容c1，利用电容c1充放电作用，滤去部分交流电成分，之后电压再经过电感l与电容c2构成的电路，电容c2会再次滤去部分交流电成分，使得整流后的电压波动进一步减少。最后的稳压电路使用的是稳压二极管，利用pn结的反向击穿状态，保持电压稳定不变。通过图6的电路，最终将发电装置导电滑块12部分产生的交流电转换为直流电，供负载使用或蓄电池充电。

发电式闭门器能够在开门以及关门的过程中，门体4带动传动连杆2，驱动导电滑块12作切割磁感线运动。导电滑块12上产生感应电动势，之后通过整流变压器，整流电路，滤波器以及稳压电路，将不稳定的交流电转换为直流电，以供蓄电池充电使用，或者给负载供电，负载如照明、喇叭等。

人在开门过程中，与门体4相铰接的传动连杆2带动导电滑块12运动，导电滑块12切割磁感线运动进行发电，与导电滑块12相连的弹性件13也在逐渐被拉伸，所以人在开门时受到的阻尼作用来自于弹性件13弹力与导电滑块12上产生的安培力。

由于在开门动作完成后，弹性件13处在拉伸极限位置，即弹性件13收到较大拉力。

在关门过程中，人不在对门体4施加力，导电滑块12受绷紧的弹性件13在恢复自然长度的过程中的带动，作反向直线加速切割磁感线运动进行发电，产生的安培力相对弹性件13复位力是相反的，起阻尼作用，并且阻尼力随切割速度增大而增大，门体4实现平稳关门的目的。即门体4的缓冲作用是来自磁场中导电滑块12的安培力。

在自动关门过程中，导电滑块12所受到的主动力即弹性件13的弹性复位力，会随着弹性件13拉伸程度的减小而减小，而导电滑块12所受的阻力即安培力，会随着导电滑块12速度的增大而增大，所以在整个闭门过程中导电滑块12运动状态是先作加速直线运动，再作减速直线运动，所以导电滑块12通过传动连杆2带动的门体4不会因为闭门速度过快而损害门体4，实现平稳闭门。

从能量的角度出发，开门进程是将人的动能同时转换为电能与弹性势能，关门进程是将弹性势能转换为电能。整个开关门过程中的安培力始终起到阻尼的作用，使得开门与关门速度不至于过快，起到保护门的作用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。