具有用於冷卻電梯部件的對流氣流的熱電溫度控制器的製作方法

2023-04-28 10:04:56

專利名稱：具有用於冷卻電梯部件的對流氣流的熱電溫度控制器的製作方法
具有用於冷卻電梯部件的對流氣流的熱電溫度控制器
對相關申請的參考引用
參考引用名稱為"用於往復電梯中的儲能系統的熱電熱學管理系統"和名稱為"用於電梯系統中的驅動電路和升降馬達的熱電熱管理，，的相關申請，所述兩個申請與本申請同日提交，並且所述兩個申請在此以引用方式併入。
背景技術：
本發明涉及電梯系統，具體地本發明涉及熱學管理系統，其使用熱電加熱和冷卻以便將電梯系統部件保持在期望的工作溫度範圍。例如，用於電梯
系統的環境條件範圍可以從低於0。C到約45°C，具有的溼度範圍直到95%。電梯系統部件可以位於機房或者電梯通道或者系統中，因為這些位置不備有空調裝置，因此溫度在此甚至能夠改變更多。
通常，使用風扇的空氣冷卻已經被用於冷卻電梯系統部件，例如用於驅動該電梯的升降馬達和大功率電子設備。該使用風扇的被動冷卻限制效率並且還產生需要額外進行噪聲抑制的噪聲源。

發明內容
用於電梯系統的溫度控制系統使用自然對流的氣流結合熱電裝置，以便向電梯部件(例如，貯能裝置、馬達驅動電子設備和電梯升降馬達)提供冷卻或者加熱。該溫度管理系統包含熱空氣管和冷空氣管，這些管在它們的下入口端接受上升氣流，並且這些管在它們的上入口端連接在一起。熱電裝置被設置以在熱空氣管中加熱氣流，並且冷卻流入冷空氣管的氣流。電梯部件^皮i殳置以便通過在冷空氣管中流動的空氣進行冷卻。

該圖是用於電梯部件的溫度控制的示意圖，其使用與對流氣流結合的熱電冷卻器/加熱器。
具體實施方式
圖中所示的溫度控制系統IO通過使用自然對流的以及空氣的冷卻和加熱
5來提供電梯部件12的冷卻，所述空氣的冷卻和加熱由熱電模塊14提供。具
體地，適合在電梯系統的電梯通道的上部中實現溫度控制系統10，變熱的空
氣流過此處。
溫度控制系統10包含通風筒16、分離器18、冷空氣管20、熱空氣管22、冷空氣排氣口 24、熱空氣排氣口 26和普通排氣管28。控制系統10被垂直地安裝，以便電梯通道中的熱空氣在通風筒16處進入系統10的下端。進入的空氣通過分離器18被分離進入兩個流路。 一個流路進入冷空氣管20，而另一個流^^進入熱空氣管22。
熱電模塊14設置於冷空氣管20和熱空氣管22之間。熱電模塊14的冷卻表面30冷卻向上流經過冷空氣管20的空氣。同時，位於熱電^t塊14的相對側的加熱表面2與流過熱空氣管22的空氣接觸。加熱表面32充當用於熱電模塊14的散熱器，並且將熱量轉移到流過熱空氣管22的空氣。結果，隨著其流向熱空氣排氣口 26,流過熱空氣管22的熱空氣被加速。
冷空氣管20中的空氣流，通過熱電模塊14的冷卻表面30冷卻後，流動通過電梯部件12,並且隨後朝著冷空氣排氣口 24向上流動。
熱空氣管22中的熱氣流從熱空氣排氣口 26流出，並流入普通排氣管28。由於文氏效應(Venturi Effect )，來自熱空氣排氣口 26的熱空氣流對流向冷空氣排氣口 24的冷空氣產生吸入。
排氣管28可以連接於位於建築物外部的通風孔、或者可以連接於建築通風系統，其進一步向上拖著該空氣通過排氣管28。
通過加熱熱空氣管22中的熱空氣流同時冷卻冷空氣管20中的冷空氣流，產生了不同的流速，輔助文氏效應以便拖著冷空氣向上通過電梯部件12，並且進入排氣管28。由於採用文氏效應和垂直空氣對流的益處，能夠在沒有風扇或者限制使用風扇的情況下獲得電梯部件12的溫度控制。結果，能夠消除與電梯一起使用的其他製冷系統有關噪聲。
例如，電梯部件12可以為電器能量存儲系統的一部分，以便當以往復才莫式運行時，存儲由電器系統產生的電器能量。部件可以為電池、電容、或者與能量存儲器一起連用的電路。因此，系統10能夠被用作待審申請中所描述的熱學管理系統的一部分，所述待審申請的名稱為"用於往復電梯中的儲能裝置的熱電熱學管理系統"。
在部件例如為電池的情況下，在較低環境溫度有益的是加熱而不是冷卻電池。通過倒轉到熱電才莫塊14的電流方向，系統10還能夠在部件加熱才莫式中運行。在該情況下，管20和22的功能(role)被倒轉，從而熱空氣流過管20並且冷空氣流過管22。
在另一實施方案中，熱電裝置14的冷卻表面30與電梯部件12物理接觸。在該情況下，通過傳導來控制電梯部件12的溫度，並且熱量通過強迫或者自然對流而從熱表面放出。類似配置可以被提供用於加熱電梯部件12，其中加熱表面與電梯部件12物理4妄觸。
在另一實施方案中，電梯部件12可以為電梯升降馬達或者電梯系統的馬達驅動和往復電子裝置。因此，溫度控制系統10能夠被用作待審申請中所描述的系統的一部分，所述待審申請的名稱為"用於電梯系統中的驅動電路和升降馬達的熱電熱管理"。
在圖中，電梯部件12被示意性地示出為設置於冷空氣管20中，從而空氣環繞在電梯部件12的所有側的周圍。在某些情況下，僅一個或者一些電梯部件12表面可以曝露於冷空氣管20中的氣流。
在具有多個需要冷卻的部件的系統中，若干部件可以被設置用於通過曝露於通過冷空氣管20的氣流。附加熱電;f莫塊可以沿著由冷空氣管20限定的路徑進行定位，以確保溫度均勻。
儘管示出了冷空氣管20和熱空氣管22，其用分離器18接受來自通常通風筒16的空氣，到管20和22的入口可能具有它們各自單獨的通風筒入口 。
儘管沒有示出圖，冷空氣管20和熱空氣管22相互隔熱，從而在通過冷空氣管20的氣流和通過熱空氣管22的氣流之間保持溫度差。溫度差導致兩種空氣流不同的風臨度(air velocity),這有助於拖著冷空氣向上進入普通排氣管28。
儘管系統IO提供能力來提供氣流用於不需要大風扇的冷卻功能，在某些情況下，較小風扇可能有益於方便氣流。可以不需要在所有時間運行風扇，並且風扇僅在需要時打開。是否系統IO不需要風扇運行或者僅使用所需的較小風扇運行，噪聲能夠^皮顯著減少並且還減少了由於風扇運行導致的額外能量損失(parasitic energy loss )。
儘管所描述的本發明參考優選實施方案，但是本領域的普通技術人員將認識到在不脫離本發明的精神和範圍的情況下可以進行一些變化。
權利要求
1.一種用於電梯系統的溫度控制系統，所述溫度控制系統包括通風筒，其被設置以集中自然對流氣流；分離器，其用於將氣流分成第一流路和第二流路；熱電裝置，其具有設置於所述第一流路中的冷卻表面和設置於所述第二流路中的加熱表面；電梯系統部件，其設置於所述第一和第二流路之一中；以及排放管，其被連接於所述第一和第二流路的上端。
2. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中所述第一和第二流路從通風筒到排氣管沿著基本垂直的方向向上延伸。
3. 根據權利要求2所述的溫度控制系統，其中所述第一和第二流路連接於排氣管，從而來自所述第二流路的熱空氣流拖著來自所述第一流路的冷空氣流進入排氣管。
4. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中所述部件至少部分地設置於所述第一流路中。
5. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中所述部件淨皮設置為與冷卻表面和加熱表面中的一個接觸。
6. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中所述部件^皮設置以便在所述第一流路和第二流路之一當中的空氣流動通過熱電裝置，並且隨後流動通過所述部件。
7. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中所述通風筒^皮設置於電梯系統的電梯通道的上端。
8. 根據權利要求1所述的溫度控制系統，其中其進一步包括冷空氣管，其在通風筒和排出管之間延伸並且限定所述第一流路；以及熱空氣管，其在通風筒和排出管之間延伸並且限定所述第二流路。
9. 根據權利要求8所述的溫度控制系統，其中冷空氣管從所述通風筒到所述排出管基本垂直延伸。
10. 根據權利要求8所述的溫度控制系統，其中熱空氣管從所述通風筒到所述排出管基本垂直延伸。
11. 一種用於電梯系統的溫度控制系統，所述溫度控制系統包括熱空氣管，其在下端具有入口並且在上端具有出口；冷空氣管，其在下端具有入口並且在上端具有出口；熱電裝置，其被設置以加熱所述熱空氣管中的空氣並冷卻所述冷空氣管中的空氣；以及電梯部件，其被設置以便通過所述熱電裝置被冷卻；其中所述冷空氣管的出口相對於熱空氣的出口進行設置從而從所述熱空氣管中流出的空氣拖著空氣向上通過所述冷空氣管。
12. 根據權利要求11所述的溫度控制系統，其中所述熱空氣管和冷空氣管的入口接受來自通風筒的空氣。
13. 根據權利要求11所述的溫度控制系統，其中入口^^設置以便在電梯系統的電梯通道中接受向上流動的空氣。
14. 根據權利要求13所述的溫度控制系統，其中入口設置於電梯通道的上端。
15. 根據權利要求11所述的溫度控制系統，其中電梯部件在所述冷空氣管中^皮設置於所述熱電裝置的上方。
16. 根據權利要求9所述的溫度控制系統，其進一步包括連接於熱空氣管和冷空氣管的出口的排氣管。
17. —種冷卻電梯部件的方法，所述方法包括在電梯通道中集中向上流動的空氣；引導部分向上流動的空氣進入冷空氣管和熱空氣管；冷卻流過具有熱電裝置的冷空氣管的空氣；以及用流過冷空氣管的空氣冷卻電梯部件。
18. 根據權利要求17所述的方法，其進一步包括拖著冷空氣管中的空氣向上進入排氣管。
19. 根據權利要求17所述的方法，其中拖著空氣包括引導來自熱空氣管的熱空氣流通過冷空氣管的出口 ，從而拖著來自冷空氣管的空氣進入排氣管。
20. 根據權利要求17所述的方法，其中空氣基本向上流過冷空氣管和熱空氣管。
21. 根據權利要求17所述的方法，其中集中向上流動的空氣發生在電梯通道上部。
22. 根據權利要求17所述的方法，其中冷空氣管和熱空氣管相互隔熱。
23. 根據權利要求17所述的方法，其中電梯部件與熱電裝置接觸。
全文摘要
使用自然對流結合熱電加熱和製冷來冷卻電梯系統部件。電梯通道中的上升空氣被集中進入冷空氣管(20)和熱空氣管(22)。隨著空氣垂直向上流過所述冷空氣管(20)和熱空氣管(22)，熱電模塊(14)冷卻所述冷空氣管(20)中的空氣並且加熱所述熱空氣管(22)中的空氣。所述冷空氣管(20)中的冷空氣流環繞通過所述電梯部件(12)，並且冷空氣流通過熱空氣管(22)中更快的熱空氣流被向上拖著進入普通排氣管(28)。
文檔編號B66B1/00GK101687604SQ200780049379
公開日2010年3月31日 申請日期2007年1月11日 優先權日2007年1月11日
發明者L·陳 申請人:奧蒂斯電梯公司