CN106960615B - 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 - Google Patents
车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106960615B CN106960615B CN201710280850.5A CN201710280850A CN106960615B CN 106960615 B CN106960615 B CN 106960615B CN 201710280850 A CN201710280850 A CN 201710280850A CN 106960615 B CN106960615 B CN 106960615B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- terminal
- window glass
- switch
- conductor
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 107
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 21
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 6
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 6
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 3
- 206010019345 Heat stroke Diseases 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000006241 metabolic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 206010042772 syncope Diseases 0.000 description 1
- 230000028016 temperature homeostasis Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Algebra (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
Abstract
本专利公开了车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法，属于物理实验仪器领域。主要由温控开关、开窗位置控制器、蓄电池、直流电动机、电路开关转盘、弹性开关、磁体、车窗玻璃升降架和车窗玻璃构成，对玻璃注射器改造，既起到了温度控制开关直流电动机转向的作用，也起到了温度控制汽车窗玻璃开的范围限制，起到了无人停车熄火状态下高温环境车窗玻璃自动开启通风降温，低温环境下车窗玻璃自动关闭，有效地避免了汽车室内的人员伤亡和火灾事件的发生。应用于教学将有效地培养学生利用所学物理知识就地取材进行创新的训练，具有明显的新颖性、实用性与创造性强的特点，易于制作、结构简明，效果明显，在课堂教学中会增加更多的教育功能。
Description
技术领域
本发明专利涉及演示车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法，属于物理实验仪器与汽车车窗开启技术领域。
背景技术
基于社会进步与科学技术的不断发展，汽车的应用逐渐普遍，随之诞生了安全隐患问题，此现象引起人们的足够重视，2013年各大媒体争先恐后地报道者“汽车自燃”“汽车爆炸”等事故，同时伴有孩子在车内被闷死的惨案，天越来越热了，夏天车里的温度也是特别高，因为这种高温引发的悲剧也是层出不穷。2015年6月湖南一名4岁男童被锁车内身亡，发现时车窗上满是手印。2015年7月，山东一名3岁小女孩被遗忘在车内10个小时，不幸身亡，尸体脱水像蒸熟了一样。类似的事情很多，高温是引发悲剧的一个重要原因，那么夏天车内温度到底能高到什么程度，如果待在没开空调的车里，会有什么后果。实验表明：室外温度33℃，还不是最热的时候，车内起始温度是28.6℃。关闭空调，车子熄火以后大概12分钟，车内温度就很快升高到38.6℃，假人手中的瓶装冰水开始融化，瓶壁上冒出很多水珠。20分钟后，温度升高到了51.6℃，冰水已经融化掉了一半。因为高温，温度计的读数也逐渐变得模糊起来。35分钟后，温度计已经失效，应该超过60℃了。温度计降温后，记录到的最高温度是63.8℃。也就是说，35分钟的时间，车内的温度就上升了35.2℃。假如人在车上，温度升高更加明显，坐垫马上有点发烫，5分钟，车内温度37℃。15分钟后，车内温度50℃，人会出现肝厥闷热，车内如火炉，必须要大口呼吸才能稍微平静一些。20分钟，人体脉搏会明显上升，正常人脉搏将超最大值。半小时后将中暑。35分钟，车内温度高达63℃，人会头晕，感觉心脏不适。浙江省人民医院急诊科主治医师费敏说，脉搏上升心跳加速，是正常代谢反应，到一定程度超出了代谢极限，血压就会应激性上升，这是一种很不好的反应。是刚开始大量出汗，这是一种散热的表现，但后期出汗量减少，说明体温调节中枢已经受到干扰，身体内热量不能通过汗液排出，情况严重的话就会中暑。如果是小孩子的话，危险更大。所以说，孩子被误锁车内，一旦紧张哭闹起来，他能坚持下来的时间可能不到25分钟。如果锁在车内的孩子长时间没人发现，最后的结局就会像鸡蛋一样被煮熟。
由此可见自动开关窗的装置更应尽快完善，如何才能够有效减少此类事件的发生，如何引导启发学生利用已学的物理知识构造一个新的装置与方法来解决这一问题，提高学生的创新精神和实践能力，本专利就要解决这个问题。本专利是在国家自然基金项目(项目号：11405092)、齐齐哈尔市科学技术项目(项目号：GYGG-201423)及黑龙江省高等学校教改工程项目(项目号：2014011091)的支持下完成的。
参考文献：
1.汽车玻璃升降器的作用、工作原理及分类.www.qipeiren.com 2011/10/28 14：20：20来源：汽配人网
2.用人测试夏天车里到底有多热？真的能够热死人-跑车网http：//bztzl.com/baoyang/17448.html
3.为了告诉你夏天车内温度到底有多高，他做了一个实验，15分钟后......-来自微信公众号每日经济新闻-wx.abbao.cn https：//wx.abbao.cn/a/27-426dcf2ea392dd29.html
发明内容
本发明专利是解决课堂或课下用的车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法，着重通过利用热胀冷缩原理，使注射器内气体膨胀收缩，引起推杆(活塞)移动，连接与关闭不同电路，驱动电机向不同方向转动，驱动车窗玻璃开启与关闭，从而实现了自动开关车窗玻璃。
本发明专利技术方案：车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法，主要由温控开关(玻璃注射器)、开窗位置控制器、蓄电池c1，蓄电池c2、直流电动机、锁具外壳、电路开关转盘、弹性开关、磁体ct1、磁体ct2、风扇、车窗玻璃升降架和车窗玻璃构成，其特征是：将温控开关(玻璃注射器)固定在半有机透明塑料筒内侧壁上，半有机透明塑料筒以外表面接触有机透明绝缘板上再固定，所述半有机透明塑料筒为有机透明塑料筒沿母线方向切割而成的一半；所述开窗位置控制器固定在车窗框上(车窗框为有机塑料板材加工附有内置滑道)，车窗玻璃升降架与车窗框固定在有机透明绝缘板上(直流电动机固定在车窗玻璃升降架的对应直流电动机驱动位置处)，车窗玻璃升降架固定并托起车窗玻璃，车窗玻璃边缘置于车窗框的内滑道上，所述车窗玻璃升降架为汽车用的电动式车窗玻璃升降架的机械部分，所述直流电动机是电动式车窗玻璃升降架自带的直流电动机，采用双向转动的直流电动机，直流电动机驱动车窗玻璃升降架来驱动车窗玻璃；温度计A与温度计B分别固定在温控开关(玻璃注射器)与开窗位置控制器的外表面上。
所述锁具外壳是具有一定厚度的绝缘板，锁具外壳中开有与电路开关转盘相匹配的柱孔，电路开关转盘中开有钥匙插孔，电路开关转盘置于锁具外壳的柱孔中可以自由旋转，将锁具外壳粘贴(固定)在有机透明绝缘板的模拟汽车电源开关面板表面上，同时确保钥匙插孔与模拟汽车电源面板的钥匙插孔对应，以便于汽车电源钥匙贯通钥匙插孔及汽车电源开关的钥匙插孔，钥匙插孔两侧导线d2f2与导线e2g2平行固定在绝缘材料的电路开关转盘(15)上，导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22固定在锁具外壳上。
当汽车停车时，关闭汽车电源的同时带动电路开关转盘旋转使得导线d2f2、导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接(附图1中分别使导线端点d2与接线柱d22、导线端点f2与接线柱f22、导线端点e2与接线柱e22及导线端点g2与接线柱g22相连接)，本专利的装置系统正常待工作状态。同理，当汽车正常开启时，也就是电路开关转盘(15)旋转使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相分离，本专利的装置系统停止工作，汽车上的原有功能正常。
所述温控开关选用玻璃注射器加工成，温控开关主要包括气体控制阀、注射器针头柱套管及注射器推杆端，在实验开始前，通过气体控制阀控制注射器针头柱套管向玻璃注射器交换气体，然后关闭气体控制阀，在注射器中的推杆与注射器的内壁注入少许器械油，确保注射器内气体密封及减小注射器推杆与注射器内壁的摩擦力，接下来确定：在高温T1(如45摄氏度)下注射器推杆端的位置，在低温T2(如25摄氏度)下注射器推杆端的位置，根据这两个位置来固定导体弹片a1、导体弹片b1、导体弹片a2及导体弹片b2在半有机透明塑料筒上的位置，确保环境达到高温T1(如45摄氏度)时注射器推杆端推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，在低温T2(如25摄氏度)时(或者在小于等于T2时)注射器推杆端使得导体弹片a2及导体弹片b2接触；在高温T1(如45摄氏度)时注射器推杆端推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，此状态下导体弹片a2及导体弹片b2分开；同理，在低温T2(如25摄氏度)时注射器推杆端使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，此状态下导体弹片a1与导体弹片b1分开，也就是确保导体弹片a1与导体弹片b1处于接触时导体弹片a2及导体弹片b2分开，反之亦然。
所述开窗位置控制器外壳固定在车窗框上，开窗位置控制器也是由玻璃注射器加工而成，其工作原理及构造与温控开关相同(功能不同)，通过气体控制阀调控开窗位置控制器内的气体量，在高温情况下通过推杆伸长的位置调控弹性开关k1、接线柱c22及接线柱c11整体组件的位置，也就是调控车窗玻璃开的范围(通过固定在车窗玻璃上磁体ct1与弹性开关k1靠近且正对应时车窗玻璃停止运动)。所述弹性开关k1、接线柱c22及接线柱c11固定在推杆上，所述弹性开关k1是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在推杆上，在磁体ct1没有靠近且正对应弹性开关k1时弹性开关k1与接线柱c22及接线柱c11均相连接，当磁体磁体ct1靠近且正对应弹性开关k1时弹性开关k1与接线柱c22及接线柱c11均分离，使得直流电动机电路断开，停止运转，车窗玻璃停止运动，所述开窗位置控制器可以调控随着温度升高，车窗玻璃开的范围增大；反之，减小。
同理，通过固定在车窗玻璃上的磁体ct2与弹性开关k2靠近且正对应来断开弹性开关k2与接线柱a22、接线柱b22的连接，所述弹性开关k2与接线柱a22、接线柱b22固定在车窗框(6)上，所述弹性开关k2是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在车窗框上，磁体ct2在没有靠近且正对应弹性开关k2时弹性开关k2均与接线柱a22、接线柱b22相连接，当磁体ct2靠近且正对应弹性开关k2时弹性开关k2均与接线柱a22、接线柱b22分离，使得直流电动机电路断开，停止运转，车窗玻璃停止关闭运动。
蓄电池c1，蓄电池c2固定在有机透明绝缘板上，电路连接时要注意直流电动机是采用双向转动的直流电动机，电路的连接以达到直流电动机驱动车窗玻璃按要求方向运动；所述风扇固定在有机透明绝缘板(17)上，风扇是在导体弹片a1与导体弹片b1接触时风扇与蓄电池c1接通开始工作，对车内外空气交换降温。
所述磁体ct1及磁体ct2均为钕铁硼强磁铁，所述磁体ct1为较长条形磁铁，所述较长条形磁铁其长度的选取是为了避免在车窗玻璃因高温开到最大限度后，随后出现环境降温，开窗位置控制器在降温过程(此时温控开关还没有将导体弹片a2及导体弹片b2连接而进行关闭车窗玻璃的运动)推杆位移过大使得弹性开关k1均与接线柱c22及接线柱c11重新连接，车窗玻璃继续下降运动；所述磁体ct2为条形磁铁，所述条形磁铁其长度的选取是为车窗玻璃进行关闭运动时，其上的磁体ct2靠近且正对应弹性开关k2时弹性开关k2均与接线柱a22、接线柱b22分离，在磁体ct2还没有越过弹性开关k2就有效停止车窗玻璃的运动。
整个装置演示方法，按附图1用包皮绝缘导线连接完各个部件，当用与钥匙插孔匹配的钥匙插入钥匙插孔，旋转电路开关转盘使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接时，系统正常工作，用吹头发的风机吹热风，升高温控开关及开窗位置控制器温度，在温度升高时注射器推杆端向导体弹片a1和导体弹片b1靠近，与此同时开窗位置控制器的推杆也开始外推(移动弹性开关k1、接线柱c22及接线柱c11温度越高外推位移也越大，需要开车窗玻璃也越大)，当达到设定的临界温度T1注射器推杆端将导体弹片a1和导体弹片b1接通，回路接通直流电动机运转，车窗玻璃向下运动(开窗)，当磁体ct1靠近且正对应弹性开关k1时弹性开关k1均与接线柱c22及接线柱c11分离，使得直流电动机电路断开，车窗玻璃停止运动；用吹头发的风机吹冷风(如果环境温度偏高可以用冰块装到塑料口袋中进行降温)，降低温控开关(玻璃注射器)及开窗位置控制器温度，当温度下降到T11(T2＜T11＜T1)时注射器推杆端开始远离导体弹片a1和导体弹片b1，而靠近导体弹片a2及导体弹片b2(此过程因磁体ct1较长，不至于开窗位置控制器降温推杆位移过大使得弹性开关k1均与接线柱c22及接线柱c11重新连接，车窗玻璃继续下降运动)，当温度下降到T2以下，注射器推杆端使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，回路接通直流电动机运转将(直流电动机获得与上述反向电流)反转，当磁体ct2运行到靠近且正对应弹性开关k2时，弹性开关k2将与接线柱a22、接线柱b22断开，回路断开直流电动机也停止运动，车窗玻璃停止关闭运动。
本发明专利有益之处在于：实现了与现有汽车兼容，起到了无人停车熄火状态下高温环境车窗玻璃自动开启通风降温，低温环境下车窗玻璃自动关闭，特别是通过物理原理，依据密封气体的状态方程对玻璃注射器改造，既起到了温度控制开关直流电动机转向的作用，也起到了温度控制汽车窗玻璃开的范围限制，有效地避免了汽车室内的人员伤亡和火灾事件的发生。除此之外，本发明专利应用于教学将有效地培养学生利用所学物理知识就地取材进行创新的训练过程，促进培养学生的原创精神，也填补物理教学演示仪器的空白。具有新颖独特、实用性与创造性强的实验方法，易于制作、结构简明，效果明显，在课堂教学中会增加更多的教育功能。
附图说明
附图1为本发明专利的结构示意图
其中：1.温控开关(玻璃注射器)，1-1.气体控制阀，1-2.注射器针头柱套管，1-3.注射器推杆端，2.半有机透明塑料筒，3.直流电动机，4.车窗玻璃升降架，5.车窗玻璃，6.车窗框，7-1.磁体ct1(控制车窗玻璃下降最低限度的磁体)，7-2.磁体ct2(控制车窗玻璃上升最高限度的磁体)，8-1.弹性开关k2，8-2.弹性开关k1，9-1.接线柱a22，9-2.接线柱b22，10.蓄电池c1，11.蓄电池c2，12.开窗位置控制器，12-1.推杆，12-2.气体控制阀，13.接线柱c22(与电动机M的一个电极相连导线的另一端)，14.接线柱c11(与蓄电池一电极相连导线的另一端)，15.电路开关转盘，15-1.钥匙插孔(通过此插孔钥匙开启关闭汽车电源带动电路开关转盘旋转)，16.锁具外壳(非旋转部分)，17.有机透明绝缘板，18.温度计A，19.温度计B，20.风扇
具体实施方式
如附图1：车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法，主要由温控开关(玻璃注射器)(1)、开窗位置控制器(12)、蓄电池c1(10)，蓄电池c2(11)、直流电动机(3)、锁具外壳(16)、电路开关转盘(15)、弹性开关k1(8-2)、弹性开关k2(8-1)、导线、磁体ct1(7-1)、磁体ct2(7-2)、风扇(20)、车窗玻璃升降架(4)和车窗玻璃(5)构成，其特征是：将温控开关(玻璃注射器)(1)固定在半有机透明塑料筒(2)内侧壁上，半有机透明塑料筒(2)以外表面接触有机透明绝缘板(17)上再固定，所述半有机透明塑料筒(2)为有机透明塑料筒沿母线方向切割而成的一半；所述开窗位置控制器(12)固定在车窗框(6)上(车窗框(6)为有机塑料板材加工附有内置滑道)，车窗玻璃升降架(4)与车窗框(6)固定在有机透明绝缘板(17)上(直流电动机(3)固定在车窗玻璃升降架(4)的对应直流电动机(3)驱动位置处)，车窗玻璃升降架(4)固定并托起车窗玻璃(5)，车窗玻璃(5)边缘置于车窗框(6)的内滑道上，所述车窗玻璃升降架(4)为汽车用的电动式车窗玻璃升降架(4)的机械部分，所述直流电动机(3)是电动式车窗玻璃升降架(4)自带的直流电动机(3)，采用双向转动的直流电动机(3)，直流电动机(3)驱动车窗玻璃升降架(4)来驱动车窗玻璃(5)；温度计A(18)与温度计B(19)分别固定在温控开关(玻璃注射器)(1)与开窗位置控制器(12)的外表面上。
所述锁具外壳(16)是具有一定厚度的绝缘板，锁具外壳(16)中开有与电路开关转盘(15)相匹配的柱孔，电路开关转盘(15)中开有钥匙插孔(15-1)，电路开关转盘(15)置于锁具外壳(16)的柱孔中可以自由旋转，将锁具外壳(16)粘贴(固定)在有机透明绝缘板(17)的模拟汽车电源开关面板表面上，同时确保钥匙插孔(15-1)与模拟汽车电源面板的钥匙插孔对应，以便于汽车电源钥匙贯通钥匙插孔(15-1)及汽车电源开关的钥匙插孔，钥匙插孔(15-1)两侧导线d2f2与导线e2g2平行固定在绝缘材料的电路开关转盘(15)上，导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22固定在锁具外壳(16)上。
当汽车停车时，关闭汽车电源的同时带动电路开关转盘(15)旋转使得导线d2f2、导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接(附图1中导线端点d2与接线柱d22、导线端点f2与接线柱f22、导线端点e2与接线柱e22及导线端点g2与接线柱g22相连接)，本专利的装置系统正常待工作状态；同理，当汽车正常开启时，也就是电路开关转盘(15)旋转使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相分离，本专利的装置系统停止工作，汽车上的原有功能正常。
所述温控开关(1)选用玻璃注射器加工成，温控开关(1)主要包括气体控制阀(1-1)、注射器针头柱套管(1-2)及注射器推杆端(1-3)，在实验开始前，通过气体控制阀(1-1)控制注射器针头柱套管(1-2)向玻璃注射器交换气体，然后关闭气体控制阀(1-1)，在注射器中的推杆与注射器的内壁注入少许器械油，确保注射器内气体密封及减小注射器推杆与注射器内壁的摩擦力，接下来确定：在高温T1(如45摄氏度)下注射器推杆端(1-3)的位置，在低温T2(如25摄氏度)下注射器推杆端(1-3)的位置，根据这两个位置来固定导体弹片a1、导体弹片b1、导体弹片a2及导体弹片b2在半有机透明塑料筒(2)上的位置，确保环境达到高温T1(如45摄氏度)时注射器推杆端(1-3)推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，在低温T2(如25摄氏度)时(或者在小于等于T2时)注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触；在高温T1(如45摄氏度)时注射器推杆端(1-3)推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，此状态下导体弹片a2及导体弹片b2分开；同理，在低温T2(如25摄氏度)时注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，此状态下导体弹片a1与导体弹片b1分开，也就是确保导体弹片a1与导体弹片b1处于接触时导体弹片a2及导体弹片b2分开，反之亦然。
所述开窗位置控制器(12)外壳固定在车窗框(6)上，开窗位置控制器(12)也是由玻璃注射器加工而成，其工作原理及构造与温控开关(1)相同，通过气体控制阀(12-2)调控开窗位置控制器(12)内的气体量，在高温情况下通过推杆(12-1)伸长的位置调控弹性开关k1(8-2)、接线柱c22(13)及接线柱c11(14)整体组件的位置，也就是调控车窗玻璃(5)开的范围(通过固定在车窗玻璃(5)上磁体ct1(7-1)与弹性开关k1(8-2)靠近且正对应时车窗玻璃(5)停止运动)。所述弹性开关k1(8-2)、接线柱c22(13)及接线柱c11(14)固定在推杆(12-1)上，所述弹性开关k1(8-2)是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在推杆(12-1)上，在磁体ct1(7-1)没有靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)均相连接，当磁体磁体ct1(7-1)靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)均分离，使得直流电动机(3)电路断开，停止运转，车窗玻璃(5)停止运动，所述开窗位置控制器(12)可以调控随着温度升高，车窗玻璃(5)开的范围增大；反之，减小。同理，通过固定在车窗玻璃(5)上的磁体ct2(7-2)与弹性开关k2(8-1)靠近且正对应来断开弹性开关k2(8-1)与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)的连接，所述弹性开关k2(8-1)与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)固定在车窗框(6)上，所述弹性开关k2(8-1)是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在车窗框(6)上，磁体ct2(7-2)在没有靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)相连接，当磁体ct2(7-2)靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)分离，使得直流电动机(3)电路断开，停止运转，车窗玻璃(5)停止关闭运动。
所述蓄电池c1(10)与蓄电池c2(11)固定在有机透明绝缘板(17)上，电路(导线)连接时要注意直流电动机(3)是采用双向转动的直流电动机(3)，电路的连接以达到直流电动机(3)驱动车窗玻璃(5)按要求方向运动；所述风扇(20)固定在有机透明绝缘板(17)上，风扇(20)是在导体弹片a1与导体弹片b1接触时风扇(20)与蓄电池c1(10)接通开始工作。
所述磁体ct1(7-1)及磁体ct2(7-2)均为钕铁硼强磁铁，所述磁体ct1(7-1)为较长条形磁铁，所述较长条形磁铁其长度的选取是为了避免在车窗玻璃(5)因高温开到最大限度后，随后出现环境降温，开窗位置控制器(12)在降温过程(此时温控开关(1)还没有将导体弹片a2及导体弹片b2连接而进行关闭车窗玻璃(5)的运动)推杆(12-1)位移过大使得弹性开关k1(8-2)均与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)重新连接，车窗玻璃(5)继续下降运动；所述磁体ct2(7-2)为条形磁铁，所述条形磁铁其长度的选取是为车窗玻璃(5)进行关闭运动时，其上的磁体ct2(7-2)靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)分离，在磁体ct2(7-2)还没有越过弹性开关k2(8-1)就有效停止车窗玻璃(5)的运动。
整个装置演示方法，按附图1用包皮绝缘导线连接完各个部件，当用与钥匙插孔(15-1)匹配的钥匙插入钥匙插孔(15-1)，旋转电路开关转盘(15)使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接时，系统正常工作，用吹头发的风机吹热风，升高温控开关(玻璃注射器)(1)及开窗位置控制器(12)温度，在温度升高时注射器推杆端(1-3)向导体弹片a1和导体弹片b1靠近，与此同时开窗位置控制器(12)的推杆(12-1)也开始外推(移动弹性开关k1(8-2)、接线柱c22(13)及接线柱c11(14)温度越高外推位移也越大，需要开车窗玻璃(5)也越大)，当达到设定的临界温度T1注射器推杆端(1-3)将导体弹片a1和导体弹片b1接通，回路接通直流电动机(3)运转，车窗玻璃(5)向下运动，此时风扇(20)也与蓄电池c1(10)接通开始工作，当磁体ct1(7-1)靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)均与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)分离，使得直流电动机(3)电路断开，车窗玻璃(5)停止运动；用吹头发的风机吹冷风(如果环境温度偏高可以用冰块装到塑料口袋中进行降温)，降低温控开关(玻璃注射器)(1)及开窗位置控制器(12)温度，当温度下降到T11(T2＜T11＜T1)时注射器推杆端(1-3)开始远离导体弹片a1和导体弹片b1，而靠近导体弹片a2及导体弹片b2(此过程因磁体ct1(7-1)较长，不至于开窗位置控制器(12)降温推杆(12-1)位移过大使得弹性开关k1(8-2)均与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)重新连接，车窗玻璃(5)继续下降运动)，当温度下降到T2以下，注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，回路接通直流电动机(3)运转将(直流电动机(3)获得与上述反向电流)反转，当磁体ct2(7-2)运行到靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时，弹性开关k2(8-1)将与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)断开，回路断开直流电动机(3)也停止运动，车窗玻璃(5)停止关闭运动。
本专利也可以根据需要，将玻璃注射器的玻璃材料改为金属导热快的材料作为温度控制开关，根据需要增大或缩小温控开关(1)及开窗位置控制器(12)中的气体量(如，为增大推杆的行程可以附加一个大容器与之相连通)在温差一定情况下改变推杆的行程变化，或者通过杠杆原理放大行程等，也可以用于非车窗的开启关闭功能，以及本领域的技术人员依据本专利发明思想所作改造，均属于本专利保护的范围。
Claims (1)
1.车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置，主要由温控开关(1)、开窗位置控制器(12)、蓄电池c1(10)，蓄电池c2(11)、直流电动机(3)、锁具外壳(16)、电路开关转盘(15)、弹性开关k1(8-2)、弹性开关k2(8-1)、磁体ct1(7-1)、磁体ct2(7-2)、风扇(20)、车窗玻璃升降架(4)和车窗玻璃(5)构成，其特征是：将温控开关(1)固定在半有机透明塑料筒(2)内侧壁上，半有机透明塑料筒(2)以外表面接触有机透明绝缘板(17)上再固定，所述半有机透明塑料筒(2)为有机透明塑料筒沿母线方向切割而成的一半；所述开窗位置控制器(12)固定在车窗框(6)上，车窗玻璃升降架(4)与车窗框(6)固定在有机透明绝缘板(17)上，车窗玻璃升降架(4)固定并托起车窗玻璃(5)，车窗玻璃(5)边缘置于车窗框(6)的内滑道上，所述车窗玻璃升降架(4)为汽车用的电动式车窗玻璃升降架(4)的机械部分，所述直流电动机(3)是电动式车窗玻璃升降架(4)自带的直流电动机(3)，采用双向转动的直流电动机(3)，直流电动机(3)驱动车窗玻璃升降架(4)来驱动车窗玻璃(5)；温度计A(18)与温度计B(19)分别固定在温控开关(1)与开窗位置控制器(12)的外表面上；
所述锁具外壳(16)是具有一定厚度的绝缘板，锁具外壳(16)中开有与电路开关转盘(15)相匹配的柱孔，电路开关转盘(15)中开有钥匙插孔(15-1)，电路开关转盘(15)置于锁具外壳(16)的柱孔中可以自由旋转，将锁具外壳(16)粘贴在有机透明绝缘板(17)的模拟汽车电源开关面板表面上，同时确保钥匙插孔(15-1)与模拟汽车电源面板的钥匙插孔对应，以便于汽车电源钥匙贯通钥匙插孔(15-1)及汽车电源开关的钥匙插孔，钥匙插孔(15-1)两侧导线d2f2与导线e2g2平行固定在绝缘材料的电路开关转盘(15)上，导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22固定在锁具外壳(16)上；
关闭汽车电源的同时带动电路开关转盘(15)旋转使得导线d2f2、导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接，装置系统正常待工作状态；同理，当汽车正常开启时，也就是电路开关转盘(15)旋转使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相分离，装置系统停止工作，汽车上的原有功能正常；
所述温控开关(1)选用玻璃注射器加工成，温控开关(1)主要包括气体控制阀(1-1)、注射器针头柱套管(1-2)及注射器推杆端(1-3)，在实验开始前，通过气体控制阀(1-1)控制注射器针头柱套管(1-2)向玻璃注射器交换气体，然后关闭气体控制阀(1-1)，在注射器中的推杆与注射器的内壁注入少许器械油，确保注射器内气体密封及减小注射器推杆与注射器内壁的摩擦力，接下来确定：在高温T1下注射器推杆端(1-3)的位置，在低温T2下注射器推杆端(1-3)的位置，根据这两个位置来固定导体弹片a1、导体弹片b1、导体弹片a2及导体弹片b2在半有机透明塑料筒(2)上的位置，确保环境达到高温T1时注射器推杆端(1-3)推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，在低温T2时注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触；在高温T1时注射器推杆端(1-3)推动使得导体弹片a1与导体弹片b1接触，此状态下导体弹片a2及导体弹片b2分开；同理，在低温T2时注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，此状态下导体弹片a1与导体弹片b1分开，也就是确保导体弹片a1与导体弹片b1处于接触时导体弹片a2及导体弹片b2分开，反之亦然；
所述开窗位置控制器(12)外壳固定在车窗框(6)上，开窗位置控制器(12)也是由玻璃注射器加工而成，其工作原理及构造与温控开关(1)相同，功能不同，通过气体控制阀(12-2)调控开窗位置控制器(12)内的气体量，在高温情况下通过推杆(12-1)伸长的位置调控弹性开关k1(8-2)、接线柱c22(13)及接线柱c11(14)整体组件的位置，也就是调控车窗玻璃(5)开的范围；所述弹性开关k1(8-2)、接线柱c22(13)及接线柱c11(14)固定在推杆(12-1)上，所述弹性开关k1(8-2)是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在推杆(12-1)上，在磁体ct1(7-1)没有靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)均相连接，当磁体磁体ct1(7-1)靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)均分离，使得直流电动机(3)电路断开，停止运转，车窗玻璃(5)停止运动，所述开窗位置控制器(12)可以调控随着温度升高，车窗玻璃(5)开的范围增大；反之，减小；同理，通过固定在车窗玻璃(5)上的磁体ct2(7-2)与弹性开关k2(8-1)靠近且正对应来断开弹性开关k2(8-1)与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)的连接，所述弹性开关k2(8-1)与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)固定在车窗框(6)上，所述弹性开关k2(8-1)是由弹性铁磁质导体片制成其一端固定在车窗框(6)上，磁体ct2(7-2)在没有靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)相连接，当磁体ct2(7-2)靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)分离，使得直流电动机(3)电路断开，停止运转，车窗玻璃(5)停止关闭运动；
所述蓄电池c1(10)与蓄电池c2(11)固定在有机透明绝缘板(17)上，电路连接时要注意直流电动机(3)是采用双向转动的直流电动机(3)，电路的连接以达到直流电动机(3)驱动车窗玻璃(5)按要求方向运动；所述风扇(20)固定在有机透明绝缘板(17)上，风扇(20)是在导体弹片a1与导体弹片b1接触时风扇(20)与蓄电池c1(10)接通开始工作；
所述磁体ct1(7-1)及磁体ct2(7-2)均为钕铁硼强磁铁，所述磁体ct1(7-1)为较长条形磁铁，所述较长条形磁铁其长度的选取是为了避免在车窗玻璃(5)因高温开到最大限度后，随后出现环境降温，开窗位置控制器(12)在降温过程推杆(12-1)位移过大使得弹性开关k1(8-2)均与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)重新连接，车窗玻璃(5)继续下降运动；所述磁体ct2(7-2)为条形磁铁，所述条形磁铁其长度的选取是为车窗玻璃(5)进行关闭运动时，其上的磁体ct2(7-2)靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时弹性开关k2(8-1)均与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)分离，在磁体ct2(7-2)还没有越过弹性开关k2(8-1)就有效停止车窗玻璃(5)的运动；
整个装置演示方法，当用与钥匙插孔(15-1)匹配的钥匙插入钥匙插孔(15-1)，旋转电路开关转盘(15)使得导线d2f2与导线e2g2与导线的接线柱d22、接线柱f22、接线柱e22及接线柱g22相连接时，系统正常工作，用吹头发的风机吹热风，升高温控开关(1)及开窗位置控制器(12)温度，在温度升高时注射器推杆端(1-3)向导体弹片a1和导体弹片b1靠近，与此同时开窗位置控制器(12)的推杆(12-1)也开始外推，当达到设定的临界温度T1注射器推杆端(1-3)将导体弹片a1和导体弹片b1接通，回路接通直流电动机(3)运转，车窗玻璃(5)向下运动，此时风扇(20)也与蓄电池c1(10)接通开始工作，当磁体ct1(7-1)靠近且正对应弹性开关k1(8-2)时弹性开关k1(8-2)均与接线柱c22(13)及接线柱c11(14)分离，使得直流电动机(3)电路断开，车窗玻璃(5)停止运动；用吹头发的风机吹冷风，降低温控开关(1)及开窗位置控制器(12)温度，当温度下降到T11时注射器推杆端(1-3)开始远离导体弹片a1和导体弹片b1，而靠近导体弹片a2及导体弹片b2，当温度下降到T2以下，注射器推杆端(1-3)使得导体弹片a2及导体弹片b2接触，回路接通直流电动机(3)运转将反转，当磁体ct2(7-2)运行到靠近且正对应弹性开关k2(8-1)时，弹性开关k2(8-1)将与接线柱a22(9-1)、接线柱b22(9-2)断开，回路断开直流电动机(3)也停止运动，车窗玻璃(5)停止关闭运动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710280850.5A CN106960615B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710280850.5A CN106960615B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106960615A CN106960615A (zh) | 2017-07-18 |
| CN106960615B true CN106960615B (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=59484567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710280850.5A Expired - Fee Related CN106960615B (zh) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106960615B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109025007A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-18 | 合肥皖信信息工程有限责任公司 | 一种用于机房的防火玻璃隔墙 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103386937A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-13 | 天津博信汽车零部件有限公司 | 汽车温度预调节控制系统及调节车厢内温度的控制方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009065104A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-22 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Vehicle cabin venting arrangement |
| CN104608588A (zh) * | 2013-11-04 | 2015-05-13 | 昆达电脑科技(昆山)有限公司 | 车辆室内降温装置 |
| US20160090773A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Window system for a vehicle |
| CN104354695A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 来安县新元机电设备设计有限公司 | 一种防止在汽车内窒息的方法和系统 |
| CN106499293B (zh) * | 2015-09-07 | 2019-11-05 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 车窗控制方法、装置、移动终端及obd外设 |
| CN205778154U (zh) * | 2016-05-31 | 2016-12-07 | 苏州科技学院 | 一种智能车窗控制装置 |
| CN205970727U (zh) * | 2016-08-23 | 2017-02-22 | 肖名鸣 | 一种汽车自动降温系统 |
| CN207182737U (zh) * | 2017-04-20 | 2018-04-03 | 齐齐哈尔大学 | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置 |
-
2017
- 2017-04-20 CN CN201710280850.5A patent/CN106960615B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103386937A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-13 | 天津博信汽车零部件有限公司 | 汽车温度预调节控制系统及调节车厢内温度的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106960615A (zh) | 2017-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103431639A (zh) | 多功能课桌 | |
| CN106960615B (zh) | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置与方法 | |
| CN207182737U (zh) | 车窗玻璃自动开关的一种物理演示装置 | |
| CN201597327U (zh) | 学生学习温暖板 | |
| CN101261775A (zh) | 一种盲文点字显示器 | |
| CN102996484B (zh) | 电风扇设备 | |
| CN203467986U (zh) | 多功能课桌 | |
| CN104299482B (zh) | 一种双向可调半导体温控教学实验系统 | |
| CN203731770U (zh) | 一种便携式医用冰箱 | |
| CN202795885U (zh) | 便携式演示装置 | |
| CN205743530U (zh) | 内置卷帘中空玻璃 | |
| CN206743132U (zh) | 一种车载温差发电驱蚊器 | |
| CN206737698U (zh) | 智能上下翻转与变色的窗户 | |
| CN204472184U (zh) | 一种自动关断可调温发热书壳 | |
| CN201622192U (zh) | 一种电热恒温渗蜡仪 | |
| CN105841271B (zh) | 一种太阳能半导体制冷装置 | |
| CN205743637U (zh) | 内置百叶中空玻璃 | |
| CN205374561U (zh) | 一种多用途电力计量箱 | |
| CN206192516U (zh) | 一种强抗震红外热像仪快门组件切换装置 | |
| CN203449881U (zh) | 一种红外温控空调 | |
| CN203285255U (zh) | 一种安全门 | |
| CN203232280U (zh) | 基于学期课表的教室电源的智能控制系统 | |
| CN204303228U (zh) | 热敏电阻特性及应用实验仪 | |
| CN202520588U (zh) | 一种车用电风扇 | |
| CN202696924U (zh) | 一种车载硅胶电加热片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ai Ruibo Inventor after: Liang Faku Inventor before: Liang Faku |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210723 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |