本實(shí)用新型涉及能量回收技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種具有能量回收功能的阻尼器及洗衣機(jī)。
背景技術(shù):
洗衣機(jī)在工作運(yùn)行過程中,洗衣機(jī)內(nèi)部蘊(yùn)藏著許多振源,并且振動通常伴隨著噪音?,F(xiàn)有的洗衣機(jī)采用彈簧或者阻尼器盡量壓制其振動的程度,但是讓運(yùn)行過程中大量的振動能浪費(fèi)了。
現(xiàn)有技術(shù)中主要通過太陽能或者利用內(nèi)筒慣性旋轉(zhuǎn)來采集能量,節(jié)省電量使用。但是它們存在以下不足:利用太陽能需要洗衣機(jī)放置在陽光下,有使用環(huán)境限制;利用內(nèi)筒慣性旋轉(zhuǎn)采集的能量比振動能少。
現(xiàn)有技術(shù)中雖然也存在將阻尼器與直線電機(jī)組合在一起在減振的同時對振動部件的振動能量進(jìn)行回收的方案,但其零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間大,尤其不適用于設(shè)置在對空間要求比較高的洗衣機(jī)中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小的具有能量回收功能的阻尼器及洗衣機(jī)。
第一方面,提供一種具有能量回收功能的阻尼器,包括:
阻尼器本體,所述阻尼器本體包括外殼和能夠在所述外殼內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動的活塞桿;
在所述外殼上纏繞有線圈,所述線圈設(shè)置在所述外殼的外側(cè),所述活塞桿能夠產(chǎn)生磁感線,當(dāng)所述活塞桿往復(fù)運(yùn)動時,運(yùn)動的磁感線使所述線圈上產(chǎn)生電流。
優(yōu)選地,所述外殼的一端設(shè)置有開口,所述活塞桿的一部分位于所述外殼內(nèi),所述線圈位于靠近所述外殼開口處的位置。
優(yōu)選地,所述活塞桿的至少部分結(jié)構(gòu)為永磁體材料或所述活塞桿的至少部分表面設(shè)置有永磁體材料層。
優(yōu)選地,所述活塞桿在運(yùn)動過程中經(jīng)過所述線圈區(qū)域的部分設(shè)置為永磁體材料或者表面設(shè)置永磁體材料層。
優(yōu)選地,所述外殼上設(shè)置有線圈固定結(jié)構(gòu),所述線圈固定結(jié)構(gòu)包括第一限位部和第二限位部,在所述第一限位部和第二限位部之間形成環(huán)形槽,所述線圈設(shè)置在所述線圈固定結(jié)構(gòu)的環(huán)形槽內(nèi)。
第二方面,提供一種洗衣機(jī),包括能量回收系統(tǒng),所述能量回收系統(tǒng)包括上述具有能量回收功能的阻尼器,所述阻尼器連接洗衣機(jī)的外筒和底座。
優(yōu)選地,所述能量回收系統(tǒng)還包括壓電片,所述壓電片設(shè)置在洗衣機(jī)的振動部件上。
優(yōu)選地,所述壓電片設(shè)置在洗衣機(jī)的外筒和/或配重塊上。
優(yōu)選地,還包括整流穩(wěn)壓電路,所述阻尼器和/或壓電片接入所述整流穩(wěn)壓電路中。
優(yōu)選地,還包括儲能部,所述儲能部接入所述整流穩(wěn)壓電路。
優(yōu)選地,所述洗衣機(jī)能量回收系統(tǒng)用于向所述洗衣機(jī)的直流耗電部件供電。
本實(shí)用新型提供的具有能量回收功能的阻尼器,在阻尼器的外殼上加裝線圈,并設(shè)置可以產(chǎn)生磁感線的活塞桿,通過活塞桿的運(yùn)動使線圈切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流。使阻尼器不只能夠起到減振的作用,同時還可以回收振動的能量,并將能量轉(zhuǎn)換成電能再次利用。由于在阻尼器的外殼上直接加裝線圈實(shí)現(xiàn)對振動能量的回收,結(jié)構(gòu)簡單、零部件少且占用空間小。
附圖說明
通過以下參照附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的描述,本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1、2示出本實(shí)用新型阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出本實(shí)用新型洗衣機(jī)能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖;
圖4示出洗衣機(jī)的能量回收系統(tǒng)回收能量流程圖;
圖5示出洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下基于實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行描述,但是本實(shí)用新型并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。為了避免混淆本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì),公知的方法、過程、流程、元件并沒有詳細(xì)敘述。
此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。
除非上下文明確要求,否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說,是“包括但不限于”的含義。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外,在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
如圖1、2所示,本實(shí)用新型提供的阻尼器100包括外殼110、活塞桿120和線圈130。所述外殼110為桶狀結(jié)構(gòu),所述桶狀結(jié)構(gòu)的第一端封閉,并設(shè)置有外殼連接環(huán)111,所述外殼連接環(huán)111用于所述外殼110與其他部件的連接,如洗衣機(jī)底座等;所述桶狀結(jié)構(gòu)的第二端設(shè)置開口。所述活塞桿120為桿狀結(jié)構(gòu),所述桿狀結(jié)構(gòu)的第一端由所述外殼110第二端的開口處進(jìn)入所述外殼110內(nèi),且所述桿狀結(jié)構(gòu)的第一端可以在所述外殼110內(nèi)沿著自己的軸線方向在第一位置和第二位置之間做往復(fù)運(yùn)動,所述桿狀結(jié)構(gòu)的第二端設(shè)置有活塞桿連接環(huán)121,所述活塞桿連接環(huán)121用于活塞桿120與其他部件連接,如洗衣機(jī)外筒等。所述線圈130設(shè)置在所述外殼110的外側(cè),優(yōu)選地,所述線圈130設(shè)置在靠近所述外殼110第二端的位置。進(jìn)一步優(yōu)選地,外殼110的外側(cè)設(shè)置有第一限位 部112和第二限位部113,所述第一限位部112和第二限位部113為環(huán)形凸起,所述第一限位部112和第二限位部113間隔一定距離的設(shè)置在所述外殼110的外壁上,所述第一限位部112和第二限位部113之間形成環(huán)形凹槽,所述線圈130容置在所述環(huán)形凹槽中。進(jìn)一步地,所述第一限位部112和第二限位部113可以與所述外殼110一體形成,或者,所述第一限位部112和第二限位部113與所述外殼110分體形成,所述第一限位部112和第二限位部113后期加裝到所述外殼110上。所述活塞桿120做往復(fù)運(yùn)動時,所述活塞桿120的一部分會經(jīng)過所述線圈130所在的區(qū)域,在運(yùn)動過程中經(jīng)過所述線圈130所在區(qū)域的活塞桿120上設(shè)置有永磁體,所述活塞桿120在做往復(fù)運(yùn)動時,所述線圈130會切割所述活塞桿120的磁感線產(chǎn)生電流。優(yōu)選地,所述永磁體可以設(shè)置在所述活塞桿120的表面,或者,可以將所述活塞桿120的一部分設(shè)置成永磁體,或者,將整個所述活塞桿120設(shè)置成永磁體材料。
進(jìn)一步地,上述阻尼器100,可以由現(xiàn)有的阻尼器改造得到,即,在現(xiàn)有的阻尼器的活塞桿上加裝永磁體,或者,將活塞桿用永磁體材料替換,然后在阻尼器的外殼上加裝線圈即可。本實(shí)用新型直接將所述線圈130設(shè)置在所述外殼110上,方便在現(xiàn)有阻尼器基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝,同時,還不會增加阻尼器的體積,特別是不會使阻尼器改裝后在活塞桿軸向上的尺寸增大,不影響阻尼器的使用。
本實(shí)用新型還提供一種洗衣機(jī),包括能量回收系統(tǒng),所述能量回收系統(tǒng)主要用于回收洗衣機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生機(jī)械振動而產(chǎn)生的能量,并將其轉(zhuǎn)化成電能直接利用或進(jìn)行儲存。如圖3所示,所述能量回收系統(tǒng)包括振動換能部10、整流穩(wěn)壓電路20和儲能部30,所述振動換能部10的輸出端連接所述整流穩(wěn)壓電路20的輸入端,所述整流穩(wěn)壓電路20的輸出端連接所述儲能部30的輸入端。所述振動換能部10用于將機(jī)械振動產(chǎn)生的能量回收,并將回收的能量轉(zhuǎn)換成電能,然后將電能通過所述整流穩(wěn)壓電路20傳輸至所述儲能部30進(jìn)行儲存,或者,所述振動換能部10回收能量轉(zhuǎn)換成電能并經(jīng)過所述整流穩(wěn)壓電路20處理后還可以直接使用。
所述振動換能部10包括阻尼器100和壓電片200,所述壓電片200和阻尼器100并聯(lián)后連接至所述整流穩(wěn)壓電路20的輸入端。所述壓電片200在振動過程中會隨著振動發(fā)生形變,并產(chǎn)生壓電效應(yīng),從而產(chǎn)生不同的電荷,將振動能量轉(zhuǎn)換成電能,可以方便的設(shè)置在振動部件的表面,如洗衣機(jī)的滾筒、配重塊等。所述阻尼器100包括永磁體和線圈,隨著振動,永磁體會產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)行,進(jìn)而使得所述線圈會進(jìn)行切割磁感線的動作,從而產(chǎn)生電流,將振動能轉(zhuǎn)換成電能,可以減輕振動部件的振動幅度。優(yōu)選地,在其他實(shí)施例中,所述振動換能部10還可以包括更多類型的換能裝置。
所述整流穩(wěn)壓電路20包括橋式整流電路21、濾波電路22和穩(wěn)壓電路23,所述振動換能部10輸出的不穩(wěn)定的交流電依次流經(jīng)所述橋式整流電路21、濾波電路22和穩(wěn)壓電路23之后轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電,然后流入所述儲能部30進(jìn)行儲存,或者,直接使用,優(yōu)選地,所述儲能部30為蓄電池。
如圖4所示,所述能量回收系統(tǒng)回收能量的流程包括:振動換能部10隨著機(jī)械振動產(chǎn)生不穩(wěn)定的交流電流,交流電流經(jīng)過橋式整流電路21后將負(fù)方向的電流換成正方向,變?yōu)槊}動直流電;接下來脈動直流電經(jīng)過濾波電路22將脈動直流電轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的直流電;然后不穩(wěn)定的直流電經(jīng)過穩(wěn)壓電路23,將不穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的直流電;最終將穩(wěn)定的直流電輸入儲能部30存儲起來,或者,為電子器件提供電源。
在一個具體的實(shí)施例中,所述壓電片200粘貼在發(fā)生振動部件的表面,所述壓電片200隨振動部件一起振動,振動過程中所述壓電片200會發(fā)生形變,并產(chǎn)生壓電效應(yīng),所述壓電片200內(nèi)的介質(zhì)在力的作用下發(fā)生極化現(xiàn)象產(chǎn)生不同的電荷,最終將振動部件的振動能轉(zhuǎn)換成電能。
如圖5所示,在一個具體實(shí)施例中,所述壓電片200設(shè)置有多個,多個所述壓電片200分布在洗衣機(jī)的外筒1及配重塊2上,在洗衣機(jī)運(yùn)行過程中,所述外筒1及配重塊2振動,帶動所述壓電片200一起振動,振動過程中所述壓電片200會發(fā)生形變,并產(chǎn)生壓電效應(yīng),所述壓電片200內(nèi)的介質(zhì)在力的作用下發(fā)生極化現(xiàn)象產(chǎn)生不同的電荷,最終將所述 外筒1及配重塊2的振動能轉(zhuǎn)換成電能。
所述阻尼器100用于所述外筒1與洗衣機(jī)底座的連接。所述阻尼器100的外殼110和活塞桿120分別連接到洗衣機(jī)的底座和外筒1上,所述阻尼器100可以減小所述外筒1的振動幅度,防止所述外筒1與洗衣機(jī)殼體發(fā)生碰撞,同時,所述外筒1的振動帶動所述活塞桿120在所述外殼110內(nèi)沿著所述活塞桿120的軸線方向做往復(fù)運(yùn)動,使所述線圈130切割磁感線,從而產(chǎn)生電流。
由于所述壓電片200和阻尼器100均是通過往復(fù)運(yùn)動產(chǎn)生的交流電,而且由于洗衣機(jī)外筒1的振動頻率和振幅不是恒定的,所以電流也不穩(wěn)定,不能被直接利用。因此需要通過整流穩(wěn)壓電路20使將不穩(wěn)定的交流電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電流,供洗衣機(jī)內(nèi)的直流電器使用,例如,顯示屏和傳感器等?;蛘撸盟鰞δ懿?0將電能進(jìn)行儲存。
本實(shí)用新型提供的具有能量回收功能的阻尼器及洗衣機(jī),在阻尼器的外殼上設(shè)置線圈,并在活塞桿上設(shè)置永磁體,利用活塞桿的運(yùn)動帶動永磁體運(yùn)動,從而使線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,使阻尼器既可以減輕振動又能回收能量。設(shè)置上述阻尼器的洗衣機(jī)可以通過阻尼器回收能量轉(zhuǎn)換成電能供直流耗電器件使用,且由于阻尼器占用空間少,能夠保證洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊性。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。
應(yīng)當(dāng)理解,上述的實(shí)施方式僅是示例性的,而非限制性的,在不偏離本實(shí)用新型的基本原理的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對上述細(xì)節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換,都將包含于本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。