CN107419990A - 智能开合装置 - Google Patents

Abstract

本智能开合装置是一种平面旋转开闭的开合装置，在开启时，活动扇对空间的占用少，且由于在开启时，活动扇的迎风面与固定扇平行，对风力的承受度较高。旋转开闭的开合装置通过在转轴上加设旋转驱动单元驱动转轴转动，从而使得智能开合装置成为一种电动开闭的开合装置，电动控制窗开闭性能相对纯机械的窗的开闭性能更加稳定和可靠。在控制器上加设无线通信模块实现对智能开合装置的无线、远程控制，使用方便，能随时对智能开合装置的开闭进行控制，是一种开闭方便，使用安全，开启空间占用率低，抗风性能强、能实现远程无线开闭的智能开合装置。

Description

智能开合装置

技术领域

本申请涉及建筑设施领域，具体而言，涉及智能开合装置。

背景技术

在日常生活中，门窗是房屋的重要设施，是建筑物中连接室内、外的窗口，主要的功能为采光通风和遮阳隔音，也具有极好的装饰作用。在室内的空气沉闷时，人们常常习惯打开门窗以实现通风换气，还室内一个清新的环境。

一般的门窗需要手动开合，早晨需要起床后才能打开门窗调节室内空气和光线强度，晚上睡觉前需要关闭门窗以避免风吹而受凉，风雨天气时外出的人们也常惦记门窗是否已被关上。这些情况既容易扰乱人的心神，也可能影响健康或造成经济损失。另外，门窗又是小偷入室偷窃的主要入口，普通门窗一旦没有完全关紧并锁死就容易被小偷打开，从而造成失窃，甚至威胁人身安全，而人们睡觉时通常并不会把开合装置完全关紧并锁死，而是打开一定的缝隙以确保睡眠后的室内空气质量，这也为小偷留下可趁之机。

每幢楼宇、房间几乎都装有门窗，用于通风、采光。当天气晴朗、空气质量好的时候，大家都会开启通风，天气阴沉、雨雪的时候则会关闭保持室内的整洁、温暖。有时使用者忘记关闭却离开了室内，天气如果突然雨雪时，室内就会被滴入室内的雨水、雪水所影响，造成损失。

申请内容

有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种开闭方便，使用安全，开启空间占用率低，抗风性能强、能实现远程无线开闭的智能开合装置。

为解决上述问题，本申请提供的解决方案如下：

智能开合装置，包括框体和设于所述框体中的开合扇，

所述开合扇包括固定扇和活动扇，所述活动扇通过转轴在所述固定扇上转动；

所述智能开合装置还包括用于驱动所述转轴转动的圆周驱动单元、用于驱动所述转轴移动的直线驱动单元、以及用于控制所述直线驱动单元和圆周驱动单元工作的控制器，所述控制器包括无线通信模块；

一控制终端通过与所述无线通信模块建立通信连接从而控制所述控制器工作；

所述转轴的转动轴线垂直于所述开合扇的平面，所述转轴的移动方向沿所述转轴的轴线，所述转轴的移动距离大于所述固定扇的厚度；

所述活动扇开启时，所述控制器控制所述直线驱动单元驱动所述转轴移动，而后控制所述圆周驱动单元驱动所述转轴转动。

在示例性实施例中，所述智能开合装置还包括传感模块，所述传感模块感测到的参数超出预设的范围时，所述控制器控制所述活动扇开启或关闭。

在示例性实施例中，所述传感模块包括湿度传感器、空气质量传感器、亮度传感器中的一种或多种；

所述传感模块安装于室外，用于感测室外的环境参数，当感测到的室外的环境参数超出阈值时，所述控制器向所述转轴发出关闭信号。

在示例性实施例中，所述传感器模块包括空气质量传感器，所述传感模块安装于室内，用于感测室内的空气参数，当感测到的室内的空气参数超出阈值时，所述控制器向所述转轴发出开启信号。

在示例性实施例中，所述传感模块通过与所述无线通信模块建立通信连接来控制所述活动扇的开启或关闭。

在示例性实施例中，所述智能开合装置还包括编码器，所述编码器控制所述圆周驱动单元的旋转角度。

在示例性实施例中，所述圆周驱动单元为电机，所述电机上带有刹车装置。

在示例性实施例中，所述直线驱动单元的气缸，所述圆周驱动单元设于所述气缸的活塞杆上。

在示例性实施例中，所述固定扇和所述活动扇均为等径的半圆形开合扇，所述智能开合装置关闭时，所述固定扇和所述活动扇不重叠。

在示例性实施例中，所述活动扇嵌设于所述固定扇的开口中，所述智能开合装置关闭时，所述固定扇和所述活动扇不重叠。

本申请与现有技术相比，具有如下优点：

本智能开合装置是一种平面旋转开闭的开合装置，在开启时，活动扇对空间的占用少，且由于在开启时，活动扇的迎风面与固定扇平行，对风力的承受度较高。旋转开闭的开合装置通过在转轴上加设旋转驱动单元驱动转轴转动，从而使得智能开合装置成为一种电动开闭的开合装置。电动控制的开合装置的开闭性能相对纯机械的窗的开闭性能更加稳定和可靠。在控制器上加设无线通信模块实现对智能开合装置的无线、远程控制，使用方便，能随时对智能开合装置的开闭进行控制，是一种开闭方便，使用安全，开启空间占用率低，抗风性能强、能实现远程无线开闭的智能开合装置。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例1所提供的智能开合装置(门窗)的主视图；

图2示出了本申请实施例1所提供的智能开合装置的控制原理模块图；

图3示出了本申请实施例2所提供的智能开合装置(门窗)的主视图；

图4示出了本申请实施例2所提供的智能开合装置(门窗)的控制原理模块图。

图标：1-智能开合装置；11-框体；12-转轴；13-固定扇；14-活动扇；15-圆周驱动单元；16-直线驱动单元；17-控制器；171-无线通信模块；172-传感模块；1721-湿度传感器；1722-空气质量传感器；1723-亮度传感器；18-固定部。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

请一并参阅图1和图2，本申请的智能开合装置1，包括框体11和设于所述框体11中的开合扇。所述开合扇包括固定扇13和活动扇14，所述活动扇14通过转轴12在所述固定扇13上转动。所述智能开合装置1还包括用于驱动所述转轴12转动的圆周驱动单元15、用于驱动所述转轴12移动的直线驱动单元16、以及用于控制所述直线驱动单元16和圆周驱动单元15工作的控制器17。所述转轴12的转动轴线垂直于所述开合扇的平面，所述转轴12的移动方向沿所述转轴12的轴线，所述转轴12的移动距离大于所述固定扇13的厚度。

上述，框体11呈框架状，通过将框体11嵌设于墙体中从而使得智能开合装置1固定于墙体中，框体11内部安装开合扇，从而构成完整的开合装置。固定扇13安装于框体11上，活动扇14相对固定扇13转动，通过调整活动扇14与固定扇13的重叠面积从而调整开合扇的开度。在开合扇关闭时，活动扇14和固定扇13在同一平面中，在开合扇开启时，活动扇14需通过直线驱动单元16驱动与固定扇13错开后，通过圆周驱动单元15驱动器转动，从而达到旋转开启的效果。转轴12的移动距离大于固定扇13的厚度，保证了活动扇14在移动后与固定扇13错开。可以理解，为保证活动扇14可以相对固定扇13自由旋转，框体11的宽度应大于活动扇14的旋转直径。

智能开合装置1是一种平面旋转开启的开合装置，在开启时，活动扇14对空间的占用少，且由于在开启时，活动扇14的迎风面与固定扇13平行，对风力的承受度较高。

所述控制器17包括无线通信模块171。一控制终端通过与所述无线通信模块171建立通信连接从而控制所述控制器17工作。所述活动扇14开启时，所述控制器17控制所述直线驱动单元16驱动所述转轴12移动，而后控制所述圆周驱动单元15驱动所述转轴12转动。

上述，控制终端包括遥控器、移动终端或设于移动终端上的应用程序。通过移动终端自身所带的蓝牙、无线功能，与无线通信模块171建立通信连接，从而控制所述开合扇的开启，通过移动终端自身上的蓝牙、无线功能，与遥控器对智能开合装置1的控制相同，对智能开合装置1的开启或关闭的控制范围较小，达到无线控制。通过移动终端与无线通信模块171建立通信连接，而后通过应用程序控制智能开合装置1的开启。通过无线开启智能开合装置1的方式方便、省力，尤其是在休息不想走动时，只需通过遥控的方式即可实现对开合装置的开启或关闭。通过远程开启的方式能满足在离开合装置很远，即不在家时对开合装置进行控制，如出门时，为了通风而开启，但后来发生了降雨的情况，可以远程的将开合装置关闭，以防止雨水进入屋内。

通过遥控器或移动客户端(包括移动终端和移动终端上的APP)发送开启信号，无线通信模块171接收开启信号，控制器17向直线驱动单元16和圆周驱动单元15发送开启指令，即先向直线驱动单元16输入电流，直线驱动单元16驱动活动扇14伸出与固定扇13错开，再向圆周驱动单元15输入电流，圆周驱动单元15驱动转轴12转动，转轴12带动开合扇旋转，从而开启智能开合装置1。

通过遥控器或移动客户端(包括移动终端和移动终端上的APP)发送关闭信号，无线通信模块171接收关闭信号，控制器17向直线驱动单元16和圆周驱动单元15发送关闭指令，即先向圆周驱动单元15输入与开启电流反向的电流，圆周驱动单元15驱动转轴12反转，转轴12带动开合扇旋转，再向直线驱动单元16输入缩进方向的电流，从而关闭智能开合装置1。

智能开合装置1除了可以通过无线或远程控制开启或关闭以外，还可以通过加设传感模块172进行自动的开启或关闭，成为一种自动窗。

所述智能开合装置1还包括传感模块172，所述传感模块172感测到的参数超出阈值时，所述控制器17控制所述开合扇开启或关闭。

上述的传感模块172感测的参数包括对开关闭造成影响的参数，多为环境参数，如湿度、亮度、空气质量等，通过对这些参数进行实时监测，并在控制器17中预设各个参数的阈值时，控制器17控制圆周驱动单元15驱动转轴12转动，从而开合扇发生旋转，达到智能开合装置1开启或关闭的效果。

具体的，所述传感模块172包括湿度传感器1721、空气质量传感器1722、亮度传感器1723中的一种或多种。所述传感模块172安装于室外，用于感测室外的环境参数，当感测到的室外的环境参数超出阈值时，所述控制器17向所述转轴12发出关闭信号。

空气质量传感器1722还可以安装于室内，用于感测室内的空气参数，当感测到的室内的空气参数超出阈值时，所述控制器17项所述转轴12发出开启信号。

湿度传感器1721用于检测室外湿度的大小，即检测室外下雨的情况，当检测到的湿度超出控制器17中预设的湿度阈值，即超过该湿度即认定为下雨时，控制器17控制转轴12向关闭的方向转动，以达到下雨自动关闭，防止雨水进入室内。

亮度传感器1723用于检测室外的亮度，即检测白天或黑夜，由于在黑天时，开启会有蚊虫进入，或在黑天开启容易有盗贼进入盗窃。因而在亮度传感器1723检测到的亮度超出(低于)控制器17中预设的亮度值时，即在天黑时，智能开合装置1自动关闭，防止蚊虫进入，同时有效的防止盗贼等由窗缝中进入。

空气质量传感器1722既可以安装于室外，也可以安装于室内。室外的空气由于工业、交通等排放，会有大量的空气污染物存在与空气中，如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、颗粒物等。设于室外的空气质量传感器1722检测到室外空气的污染超标时，控制器17控制转轴12向关闭的方向转动。室内由于长时间的封闭，造成室内空气中的氧气含量低，对室内活动的人的健康不利，甚至在室内有煤气等对人生命造成危害的气体存在时，设于室内的空气质量传感器1722检测到室内的空气质量不合格时，控制器17控制转轴12向开启的方向转动，以及时进行通风换气。需要说明的是，当室内和室外同时设有传感器模块式，室内的优先级别高于室外，即在室内的气体质量不合格时，无论室外的空气质量如何都要开启通风。

下面结合附图，对本申请的具体实施方式作详细说明。

实施例1

本实施例中，智能开合装置1以窗户为例，他的固定扇13和活动均为半圆形的开合扇，两个半圆形的开合扇拼接成一个圆形的开合装置，转轴12设于固定扇13的直径上且可以相对固定扇13转动和沿转轴12的轴向移动，从而使得活动扇14可以相对固定扇13浮动和转动。当智能开合装置1关闭时，活动扇14和固定扇13不重叠，当活动扇14和固定扇13重叠时，智能开合装置1开启，重叠的面积越大，智能开合装置1的开度越大。

在其他实施例中，开合扇包括多个固定扇13和活动扇14，固定扇13和活动扇14均为等尺寸的元扇形，数量相同，共同拼接成一个圆形的开合装置。

转轴12上的直线驱动单元16驱动转轴12和圆周驱动单元15一同发生移动，使得活动扇14和固定扇13错开。直线驱动单元16可以是直线电机、滚珠丝杠、齿轮齿条、气缸、电缸等直线运动机构，为使得直线驱动单元16在不运动时，连接于其上的圆周驱动单元15和转轴12不发生移动，直线驱动单元16应带有停机自锁的功能。本实施例的直线驱动单元16固定在固定扇13上，直线驱动单元16为气缸，通过选定具有特定行程的气缸，实现在气缸的活塞杆伸出时，能够保证活动扇14相对固定扇13伸出，且伸出的距离更为适宜，同时气缸在伸出时自锁性能较好，活塞的伸出长度能够稳定的保持。

所述圆周驱动单元15为电机，所述电机上带有刹车装置。电机的壳体连接在气缸的活塞杆上，电机的转轴12与转轴12同轴连接。

带有刹车装置的电机能够做到停机自锁，即在电机不上电时，刹车装置将电机的输出转轴12的转动锁死，从而使得旋转的活动扇14的位置固定，即不通过控制端调整活动扇14的位置时，活动扇14的位置固定。采用带有刹车装置的电机的好处在于，能够保持智能开合装置1的开度，达到既能通风又能防盗的效果。

所述智能开合装置1还包括编码器，所述编码器用于控制所述圆周驱动单元15的旋转角度。通过编码器实现对圆周驱动单元15的转动角度的精确控制，同时能够对转动的角度进行精确的测量，准确的控制关闭时的转轴12的回转角度。

所述智能开合装置1还包括固定部18，所述固定部18设于所述框体11上，用于对活动扇14在开启和关闭时位置的固定，防止活动扇14产生非预期的转动。本实施例中，固定扇13和活动扇14的拼接边在竖直方向上，两个固定部18设于拼接边的两端。两个固定部18始终至少有一个对活动扇14形成固定的作用。固定部18既能够对关闭的活动扇14进行固定，又不会阻碍活动扇14的开启，固定部18可相对固定浮动，固定在活动扇14关闭时收紧，在活动扇14开启时松开，时刻将活动扇14的位置夹紧，防止活动扇14的转动。固定部18可以由气缸控制器17夹紧力。

本实施例中，传感模块172包括设于室外的湿度传感器1721、空气质量传感器1722和亮度传感器1723。当各个传感器中的一个检测到的环境参数超出控制器17中预设的阈值时，控制器17即控制开合扇关闭。

在其他的实施例中，传感模块172包括设于室外的湿度传感器1721、空气质量传感器1722和亮度传感器1723中的一种或两种，还可以根据需要设置具有其他功能性检测的传感器。

本实施例中，所述传感模块172通过与所述无线通信模块171建立通信连接来控制所述转轴12的移动和转动。

在其他实施例中，传感模块172通过导线与控制器17形成电性连接来控制转轴12的移动和转动。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例中，所述智能开合装置1的所述活动扇14嵌设于所述固定扇13的开口中，所述智能开合装置1关闭时，所述固定扇13和所述活动扇14不重叠。具体为，固定扇13为圆形开合扇，固定扇13的中部带有长方形的开口，活动扇14为与该长方形的尺寸相配合的长方形的开合扇。活动扇14嵌设于该开口中使得智能开合装置1关闭，在活动扇14旋转到与固定扇13有重叠时，智能开合装置1开启。活动扇14相对与固定扇13上的开口垂直时，智能开合装置1的开度最大。

需要说明的是，活动扇14的转动优选的设于活动扇14的中线处，使得活动扇14在转动时，以活动扇14的长度为直径做圆周运动，固定扇13的长度和宽度不小于活动扇14的旋转直径。

智能开合装置1在关闭时，活动扇14完全嵌入与固定扇13中，固定扇13对活动扇14有良好的固定效果。因而本实施例中，在智能开合装置1的开度最大的位置，即活动扇14垂直与开口的位置的两端加设固定部18，通过固定部18对开启的活动扇14的位置进行固定。

本实施例中，传感模块172为设于室内的空气质量传感器1722，用于检测室内的空气质量，当空气传感器检测到的室内空气质量不达标时，控制器17控制智能开合装置1开启。

需要说明的是，本申请的智能开合装置1除了可以是建筑物上的窗、门以用于通换风外，还可以是其他的具有开合效果的结构上，如用于建筑墙板、幕墙上用于高压卸荷等。

本申请的智能开合装置1具有如下有益效果：

(1)本智能开合装置1是一种平面旋转开闭的开合装置，在开启时，活动扇14对空间的占用少，且由于在开启时，活动扇14的迎风面与固定扇13平行，对风力的承受度较高。

(2)旋转开闭的开合装置通过在转轴12上加设旋转驱动单元驱动转轴12转动，从而使得智能开合装置1成为一种电动开闭的开合装置，电动控制窗开闭性能相对纯机械的窗的开闭性能更加稳定和可靠。

(3)在控制器17上加设无线通信模块171实现对智能开合装置1的无线、远程控制，使用方便，能随时对智能开合装置1的开闭进行控制。

(4)加设传感模块172感测室内外的环境，从而使得智能开合装置1能够依据环境实现自动的开启与关闭，以达到对智能开合装置1本身结构的保护和对使用智能开合装置1的空间的空气质量、以及整洁度进行保护和监控。

(5)通过采用带有刹车装置的电机作为圆周驱动单元15，使得开合扇在停止旋转时锁死，使用智能开合装置1更安全。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.智能开合装置，包括框体和设于所述框体中的开合扇，其特征在于，

所述开合扇包括固定扇和活动扇，所述活动扇通过转轴在所述固定扇上转动；

所述智能开合装置还包括用于驱动所述转轴转动的圆周驱动单元、用于驱动所述转轴移动的直线驱动单元、以及用于控制所述直线驱动单元和圆周驱动单元工作的控制器，所述控制器包括无线通信模块；

一控制终端通过与所述无线通信模块建立通信连接从而控制所述控制器工作；

所述转轴的转动轴线垂直于所述开合扇的平面，所述转轴的移动方向沿所述转轴的轴线，所述转轴的移动距离大于所述固定扇的厚度；

所述活动扇开启时，所述控制器控制所述直线驱动单元驱动所述转轴移动，而后控制所述圆周驱动单元驱动所述转轴转动。

2.根据权利要求1所述的智能开合装置，其特征在于，所述智能开合装置还包括传感模块，所述传感模块感测到的参数超出预设的范围时，所述控制器控制所述活动扇开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的智能开合装置，其特征在于，所述传感模块包括湿度传感器、空气质量传感器、亮度传感器中的一种或多种；

所述传感模块安装于室外，用于感测室外的环境参数，当感测到的室外的环境参数超出阈值时，所述控制器向所述转轴发出关闭信号。

4.根据权利要求2所述的智能开合装置，其特征在于，所述传感器模块包括空气质量传感器，所述传感模块安装于室内，用于感测室内的空气参数，当感测到的室内的空气参数超出阈值时，所述控制器向所述转轴发出开启信号。

5.根据权利要求2所述的智能开合装置，其特征在于，所述传感模块通过与所述无线通信模块建立通信连接来控制所述活动扇的开启或关闭。

6.根据权利要求1所述的智能开合装置，其特征在于，所述智能开合装置还包括编码器，所述编码器控制所述圆周驱动单元的旋转角度。

7.根据权利要求1所述的智能开合装置，其特征在于，所述圆周驱动单元为电机，所述电机上带有刹车装置。

8.根据权利要求1所述的智能开合装置，其特征在于，所述直线驱动单元的气缸，所述圆周驱动单元设于所述气缸的活塞杆上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的智能开合装置，其特征在于，所述固定扇和所述活动扇均为等径的半圆形开合扇，所述智能开合装置关闭时，所述固定扇和所述活动扇不重叠。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的智能开合装置，其特征在于，所述活动扇嵌设于所述固定扇的开口中，所述智能开合装置关闭时，所述固定扇和所述活动扇不重叠。