CN108316803A - 一种智能窗 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种智能窗，包括：窗架；两扇窗体，其中一扇窗体滑动设置在窗架上，且窗体上设有一磁块；窗体驱动机构，包括转轴和若干个磁条，转轴枢接在窗架内，若干个磁条依次间隔设置在转轴上，转轴旋转依次改变磁条的磁极方向与磁块相吸或相斥；纱窗缠绕机构，纱窗缠绕机构设置在窗架内，纱窗缠绕机构与转轴同步运行，纱窗的两端分别连接在纱窗缠绕机构和活动的窗体之间；窗帘驱动机构，窗帘驱动机构设置在窗架上；控制模块，包括嵌入式处理单元和与嵌入式处理单元电连接的充电模块、光控采集单元、传感器模块、红外感应单元、WIFI通讯单元、动作执行单元。本申请在通风透气的同时能够防蚊虫、能很好的利用窗帘调节光线，使用方便。

Description

一种智能窗
技术领域
本发明涉及一种窗，特别是涉及一种智能窗。
背景技术
随着生活水平的提高和智能家居的出现，越来越多的人都希望使用智能家居来提高家居便利性、舒适性，窗户是室内与外界连通的主要方式，人们都希望能够根据室内的温度、湿度等环境变化使窗扇自主调节开启或关闭至任意幅度，也能够基于日照光线自动开启或关闭窗帘使室内光线舒适，现有技术的智能窗户在打开时通常不能顾及纱窗的打开或关闭，需要单独设置驱动机构来操作，机构复杂，成本高。综上所述，如何提供一种能够根据室内环境自主控制窗、窗帘开启或关闭，且结构简单、成本低、使用方便是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能窗，解决了现有的智能窗结构复杂，在通风透气的同时不能很好的防蚊虫、不能很好的利用窗帘调节光线等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种智能窗，包括：窗架；
两扇窗体，一扇窗体固定设置在所述窗架上，另一扇窗体滑动设置在所述窗架上，活动的窗体上设有一磁块；
窗体驱动机构，所述窗体驱动机构包括转轴和若干个磁条，所述转轴横向枢接在所述窗架内，若干个磁条依次间隔设置在所述转轴上，所述转轴旋转依次改变磁条的磁极方向与所述磁块相吸或相斥来实现所述窗体的开合；
纱窗缠绕机构，所述纱窗缠绕机构竖直设置在所述窗架内，所述纱窗缠绕机构通过传动机构与所述转轴同步运行，纱窗的一端连接在所述纱窗缠绕机构上，所述纱窗的另一端连接在活动的窗体的侧面上；
窗帘驱动机构，所述窗帘驱动机构横向设置在所述窗架上；
控制模块，所述控制模块包括嵌入式处理单元、充电模块、光控采集单元、传感器模块、红外感应单元、WIFI通讯单元和动作执行单元，所述充电模块、光控采集单元、传感器模块、红外感应单元、WIFI通讯单元和动作执行单元分别与所述嵌入式处理单元电连接。
进一步地，所述充电模块包括隔离变压器、蓄电池和电压转换器，所述隔离变压器通过插头引入市电并且进行降压变换后输出低压交流至蓄电池的充电端，蓄电池输出低压交流电至电压转换器，电压转换器输出直流电压至嵌入式处理单元电源引脚。
进一步地，所述光控采集单元包括光电二极管，光电二极管的输出端连接有光电转换电路，光电转换电路采用双运放TL082P组成，输出光信号转换后的电压信号至电压检测电路，电压检测电路采用LM393双电压比较器，用以检测转换电压并且量化后输入嵌入式处理单元。
进一步地，所述窗体驱动机构还包括第一电机，所述第一电机固定设置在所述窗架上，且所述转轴的一端与所述第一电机的输出轴固定连接。
更进一步地，所述纱窗缠绕机构包括芯轴、压杆和Y形弹件，所述芯轴枢接在所述窗架内，所述压杆的一端与位于所述窗架上的沟槽转动配合，所述Y形弹件设置在所述沟槽内，所述纱窗缠绕在所述芯轴上，所述Y形弹件使所述压杆的另一端抵挡在纱窗卷的外周上。
更进一步地，所述传动机构包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮固定设置在所述转轴上，所述从动锥齿轮固定设置在所述芯轴上，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合。
更进一步地，所述压杆的一端上设有钩体，所述钩体位于所述沟槽内，位于所述沟槽的内壁上的凸起伸入所述钩体的内钩腔内，所述Y形弹件的第一臂嵌设在所述沟槽的内壁上，所述Y形弹件的第二臂的前端抵挡在所述钩体的外侧面上，所述Y形弹件的第三臂的前端抵挡在所述沟槽的内壁上。
进一步地，所述窗帘驱动机构包括横撑管、螺杆、第二电机和若干个窗帘钩，所述横撑管的两端固定连接在所述窗架上，所述螺杆的两端枢接在所述窗架上，所述横撑管套设在所述螺杆上，所述第二电机固定设置在所述窗架，所述第二电机的输出轴与所述螺杆的一端固定连接，其中，所述横撑管上设有导槽，所述导槽沿所述横撑管的轴向延伸，所述窗帘钩滑动设置在所述导槽上，且位于所述窗帘钩上的凸柱伸入所述螺杆的螺旋槽内。
由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1.由于是利用多个磁条依次与磁块相吸或相斥，因而不仅结构紧凑，且不会出现卡死状况，使用方便；
2.由于在窗扇打开的同时能够扯开纱窗进行防蚊虫，窗扇关闭时纱窗收卷，因而在透气的同时还能很好的防蚊虫，且避免纱窗长期暴露在外积灰尘，美观性好；
3.由于窗帘钩在螺杆旋转的情况下沿导槽移动实现窗帘的开合，调节过程顺畅，使用方便。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的窗体驱动机构的结构示意图。
图3为本发明的窗体驱动机构的侧视图。
图4为本发明的纱窗缠绕机构的断面图。
图5为图4的局部结构放大示意图。
图6为本发明的窗帘驱动机构的结构示意图。
图7为本发明的控制模块的原理示意图。
图8为本发明的控制模块的光电转换电路图。
图9为本发明的控制模块的电压检测电路图。
附图标记说明：窗架1、容纳腔11、通道12、滑槽13、空腔14、沟槽15、凸起16、窗体2、磁块21、窗体驱动机构3、第一电机31、转轴32、磁条33、主动锥齿轮34、纱窗4、纱窗缠绕机构5、芯轴51、从动锥齿轮52、滚筒53、压杆54、钩体541、Y形弹件55、窗帘驱动机构7、横撑管71、导槽711、螺杆72、第二电机73、窗帘钩74、控制模块8、嵌入式处理单元81、充电模块82、隔离变压器821、蓄电池822、电压转换器823、光控采集单元83、光电二极管831、光电转换电路832、电压检测电路833、传感器模块84、红外感应单元85、WIFI通讯单元86、动作执行单元87、电机驱动器871、固态继电器872、电压检测器873。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面参考图1至图9对本申请作进一步说明，如图1、图2、图3、图4和图7所示的一种智能窗，包括：窗架1、两扇窗体2、窗体驱动机构3、纱窗4、纱窗缠绕机构5、窗帘驱动机构7和控制模块8，所述窗架1的顶部设有容纳腔11和滑槽13，所述容纳腔11位于所述滑槽13上方，所述滑槽13的底面上设有若干个依次设置的通道12，所述通道12与所述容纳腔11连通，所述窗架1的侧壁上设有空腔14，所述空腔14的内壁上设有沟槽15，所述沟槽15的延伸方向与所述空腔14的延伸方向相同，所述沟槽15的内壁上设有凸起16；一扇窗体2固定设置在所述窗架1上，另一扇窗体2滑动设置在所述窗架1上，活动的窗体2上设有一磁块21，所述磁块21与所述滑槽13滑动配合；所述窗体驱动机构3包括转轴32和若干个磁条33，所述转轴32横向枢接在所述容纳腔11内，若干个磁条33依次间隔设置在所述转轴32上，相邻的磁条33错开分布，所述磁条33的前端可通过对应的通道12伸入所述滑槽13内，所述转轴32旋转依次改变磁条33的磁极方向与所述磁块21相吸或相斥来实现所述窗体2的开合；所述纱窗缠绕机构5竖直设置在所述空腔14内，所述纱窗缠绕机构5通过传动机构与所述转轴32同步运行，纱窗4的一端连接在所述纱窗缠绕机构5上，所述纱窗4的另一端连接在活动的窗体2的侧面上；所述窗帘驱动机构7横向设置在所述窗架1上；所述控制模块8包括嵌入式处理单元81、充电模块82、光控采集单元83、传感器模块84、红外感应单元85、WIFI通讯单元86和动作执行单元87，所述充电模块82、光控采集单元83、传感器模块84、红外感应单元85、WIFI通讯单元86和动作执行单元87分别与所述嵌入式处理单元81电连接。
如图2和图4所示，所述窗体驱动机构3还包括第一电机31，所述第一电机31固定设置在所述窗架1上，且所述转轴32的一端与所述第一电机31的输出轴固定连接；所述纱窗缠绕机构5包括芯轴51、滚筒53、压杆54和Y形弹件55，所述芯轴51枢接在所述空腔14内，所述滚筒53固定套设在所述芯轴51上，所述压杆54的一端与所述沟槽15转动配合，所述Y形弹件55设置在所述沟槽15内，所述纱窗4缠绕在所述滚筒53上，所述Y形弹件55使所述压杆54的另一端抵挡在纱窗卷的外周上；所述传动机构包括主动锥齿轮34和从动锥齿轮52，所述主动锥齿轮34固定设置在所述转轴32上，所述从动锥齿轮52固定设置在所述芯轴51上，所述从动锥齿轮52与所述主动锥齿轮34啮合。
如图5所示，所述压杆54的一端上设有钩体541，所述钩体541位于所述沟槽15内，位于所述沟槽15的内壁上的凸起16伸入所述钩体541的内钩腔内，所述Y形弹件55的第一臂嵌设在所述沟槽15的内壁上，所述Y形弹件55的第二臂的前端抵挡在所述钩体541的外侧面上，所述Y形弹件55的第三臂的前端抵挡在所述沟槽15的内壁上。
如图6所示，所述窗帘驱动机构7包括横撑管71、螺杆72、第二电机73和若干个窗帘钩74，所述横撑管71的两端固定连接在所述窗架1上，所述螺杆72的两端枢接在所述窗架1上，所述横撑管71套设在所述螺杆72上，所述第二电机73固定设置在所述窗架1，所述第二电机73的输出轴与所述螺杆72的一端固定连接，其中，所述横撑管71上设有导槽711，所述导槽711沿所述横撑管71的轴向延伸，所述窗帘钩74滑动设置在所述导槽711上，且位于所述窗帘钩74上的凸柱伸入所述螺杆72的螺旋槽内，采用这种结构调节过程中顺畅。
如图7、图8和图9所示，所述充电模块82包括隔离变压器821、蓄电池822和电压转换器823，所述隔离变压器821通过插头引入市电并且进行降压变换后输出低压交流至蓄电池822的充电端，蓄电池822输出低压交流电至电压转换器823，电压转换器823输出直流电压至嵌入式处理单元81电源引脚；所述光控采集单元83包括光电二极管831，光电二极管831的输出端连接有光电转换电路832，光电转换电路832采用双运放TL082P组成，输出光信号转换后的电压信号至电压检测电路833，电压检测电路833采用LM393双电压比较器，用以检测转换电压并且量化后输入嵌入式处理单元81；所述动作执行单元87包括电机驱动器871、固态继电器872和电压检测器873，所述固态继电器872的常开端和电压检测器873分别连接至嵌入式处理单元81，固态继电器872的输出端连接电机驱动器871，电机驱动器871连接至第一电机31驱动端、第二电机73驱动端。
使用时，嵌入式处理单元81通过接收到的光控采集单元83的检测数据控制所述电机驱动器871输出信号来使所述第二电机73工作实现窗帘的打开或闭合，嵌入式处理单元81通过接收到的传感器模块84的检测数据控制所述电机驱动器871输出信号来使所述第一电机31工作实现窗体2的打开幅度，所述窗体2运动的同时纱窗4进行收卷或放卷，避免蚊虫通过窗体2与窗架1之间的缝隙进入室内。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能窗，其特征在于，包括：
窗架(1)；
两扇窗体(2)，一扇窗体(2)固定设置在所述窗架(1)上，另一扇窗体(2)滑动设置在所述窗架(1)上，活动的窗体(2)上设有一磁块(21)；
窗体驱动机构(3)，所述窗体驱动机构(3)包括转轴(32)和若干个磁条(33)，所述转轴(32)横向枢接在所述窗架(1)内，若干个磁条(33)依次间隔设置在所述转轴(32)上，所述转轴(32)旋转依次改变磁条(33)的磁极方向与所述磁块(21)相吸或相斥来实现所述窗体(2)的开合；
纱窗缠绕机构(5)，所述纱窗缠绕机构(5)竖直设置在所述窗架(1)内，所述纱窗缠绕机构(5)通过传动机构与所述转轴(32)同步运行，纱窗(4)的一端连接在所述纱窗缠绕机构(5)上，所述纱窗(4)的另一端连接在活动的窗体(2)的侧面上；
窗帘驱动机构(7)，所述窗帘驱动机构(7)横向设置在所述窗架(1)上；
控制模块(8)，所述控制模块(8)包括嵌入式处理单元(81)、充电模块(82)、光控采集单元(83)、传感器模块(84)、红外感应单元(85)、WIFI通讯单元(86)和动作执行单元(87)，所述充电模块(82)、光控采集单元(83)、传感器模块(84)、红外感应单元(85)、WIFI通讯单元(86)和动作执行单元(87)分别与所述嵌入式处理单元(81)电连接。
2.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述充电模块(82)包括隔离变压器(821)、蓄电池(822)和电压转换器(823)，所述隔离变压器(821)通过插头引入市电并且进行降压变换后输出低压交流至蓄电池(822)的充电端，蓄电池(822)输出低压交流电至电压转换器(823)，电压转换器(823)输出直流电压至嵌入式处理单元(81)电源引脚。
3.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述光控采集单元(83)包括光电二极管(831)，光电二极管(831)的输出端连接有光电转换电路(832)，光电转换电路(832)采用双运放TL082P组成，输出光信号转换后的电压信号至电压检测电路(833)，电压检测电路(833)采用LM393双电压比较器，用以检测转换电压并且量化后输入嵌入式处理单元(81)。
4.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述窗体驱动机构(3)还包括第一电机(31)，所述第一电机(31)固定设置在所述窗架(1)上，且所述转轴(32)的一端与所述第一电机(31)的输出轴固定连接。
5.根据权利要求4所述的智能窗，其特征在于，所述纱窗缠绕机构(5)包括芯轴(51)、压杆(54)和Y形弹件(55)，所述芯轴(51)枢接在所述窗架(1)内，所述压杆(54)的一端与位于所述窗架(1)上的沟槽(15)转动配合，所述Y形弹件(55)设置在所述沟槽(15)内，所述纱窗(4)缠绕在所述芯轴(51)上，所述Y形弹件(55)使所述压杆(54)的另一端抵挡在纱窗卷的外周上。
6.根据权利要求5所述的智能窗，其特征在于，所述传动机构包括主动锥齿轮(34)和从动锥齿轮(52)，所述主动锥齿轮(34)固定设置在所述转轴(32)上，所述从动锥齿轮(52)固定设置在所述芯轴(51)上，所述从动锥齿轮(52)与所述主动锥齿轮(34)啮合。
7.根据权利要求5所述的智能窗，其特征在于，所述压杆(54)的一端上设有钩体(541)，所述钩体(541)位于所述沟槽(15)内，位于所述沟槽(15)的内壁上的凸起(16)伸入所述钩体(541)的内钩腔内，所述Y形弹件(55)的第一臂嵌设在所述沟槽(15)的内壁上，所述Y形弹件(55)的第二臂的前端抵挡在所述钩体(541)的外侧面上，所述Y形弹件(55)的第三臂的前端抵挡在所述沟槽(15)的内壁上。
8.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述窗帘驱动机构(7)包括横撑管(71)、螺杆(72)、第二电机(73)和若干个窗帘钩(74)，所述横撑管(71)的两端固定连接在所述窗架(1)上，所述螺杆(72)的两端枢接在所述窗架(1)上，所述横撑管(71)套设在所述螺杆(72)上，所述第二电机(73)固定设置在所述窗架(1)，所述第二电机(73)的输出轴与所述螺杆(72)的一端固定连接，其中，所述横撑管(71)上设有导槽(711)，所述导槽(711)沿所述横撑管(71)的轴向延伸，所述窗帘钩(74)滑动设置在所述导槽(711)上，且位于所述窗帘钩(74)上的凸柱伸入所述螺杆(72)的螺旋槽内。
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