CN109267906B - 一种可切换透光状态的智能窗户 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可切换透光状态的智能窗户，智能窗户包括透明基板组件、设于透明基板组件上的调节层，透明基板组件包括第一透明基板和第二透明基板，第一透明基板和第二透明基板之间形成有容纳空腔，调节层包括设于容纳空腔内的水凝胶层，水凝胶层具有能够透光的第一使用状态和不能够透光的第二使用状态，智能窗户还包括用于将水凝胶层切换至第一使用状态或第二使用状态的切换机构；本发明的智能窗户结构设计合理紧凑，且其透光与否的切换完全可以由人为通过切换机构根据需要随时进行操作，避免了现有技术中的窗户的透光状态的切换局限较大、不能自由控制的情况，大大提高智能窗户的实用性及适用范围，适于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种可切换透光状态的智能窗户。
背景技术
在科技不断发展的当今世界，人们对家居环境要求越来越高，在这类趋势下，房间内部的家具等生活用品的科技水准也越来越高，现有市场上一般的窗户只是起到透明遮挡、遮风挡雨和美观的作用，而在窗户外面还需要挂上窗帘才能使自身的隐私得到保障，窗帘上的粉尘比较多，时间一场必须洗涤和更换，容易影响室内环境，很不方便。
现有技术中的智能窗户是指在施加电压(电致变色)、光(光致变色)或热(热变色)的情况下自动控制透光性的窗户，中国专利CN107208450A公开了一种用于智能窗户的具有超大太阳能调节和热质的面板设计，其利用玻璃片、透明塑料或表面上的水凝胶袋；或布置在两片玻璃或透明塑料之间的水凝胶袋，其中两片玻璃或塑料彼此间隔开，从而得到面板，此方法利用水凝胶中水的热质来调节温度，其采用水凝胶是为了有助于在冬季使环境升温，且在夏季有助于使环境冷却，并利用水凝胶可以用来延缓火势蔓延。其变色功能任然使采用热敏材料根据外界温度差异实现透明与不透明的交换调节；此外，现有技术中的智能窗户的透明度调节受到温度、光强度的限制，不能根据使用者的喜好进行高效、快速的调节控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可切换透光状态的智能窗户。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种可切换透光状态的智能窗户，智能窗户包括透明基板组件、设于透明基板组件上的调节层，透明基板组件包括第一透明基板和第二透明基板，第一透明基板和第二透明基板之间形成有容纳空腔，调节层包括设于容纳空腔内的水凝胶层，水凝胶层具有能够透光的第一使用状态和不能够透光的第二使用状态，智能窗户还包括用于将水凝胶层切换至第一使用状态或第二使用状态的切换机构。
优选地，透明基板组件的上部和下部分别开设有与容纳空腔连通的入水口和出水口，切换机构包括用于从入水口处向容纳空腔内通入水并从出水口处将水排出的自流水装置。将水通入容纳空腔，其内的水凝胶层在水中溶胀，并转化为透明的第一使用状态，当将水排出，其内水凝胶结束溶胀并聚集结晶，从而水凝胶层转化为不透明的第二使用状态。
优选地，自流水装置包括连接在入水口和出水口之间的循环管道、设于循环管道上的水箱和循环泵。循环泵从水箱中将水抽至容纳空腔内，或从容纳空腔中抽出。
优选地，自流水装置还包括设于循环管道上的注水检测器、与注水检测器信号连接的控制器、与控制器信号连接的且用于启闭入水口的第一自动阀门、与控制器信号连接的且用于启闭出水口的第二自动阀门。通过注水检测器、控制器及各自动阀门的配合设置，使得容纳空腔的注水与排水操作，都可以在一键操作后自动化控制并完成。
优选地，自流水装置还包括分别设于入水口处和出水口处的滤水过滤网。
优选地，切换机构还包括设于容纳空腔内的用于加热的加热器。加热器加热时，使得带有水分的水凝胶层受热，从而出去其中水分，使得水凝胶层干燥，干燥后，水凝胶层转换为不可透光的使用状态。
优选地，透明基板组件的上部两侧还开设有蒸汽敞口。加热器加热时，水凝胶层的水分会被蒸发，蒸发的气体则从该蒸汽敞口排出。
优选地，加热器设于容纳空腔内。从容纳腔室的内部对容纳腔室内的水凝胶层进行加热。
优选地，水凝胶层聚集并结晶的温度为60℃-80℃。加热器将容纳空腔内的温度加热至60℃-80℃，以便于容纳空腔内的水凝胶聚集并结晶，进而水凝胶层转换成不可透光的状态。
优选地，第一透明基板和第二透明基板均由玻璃构成。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的可切换透光状态的智能窗户，通过在第一透明基板和第二透明基板之间设置水凝胶层，并通过切换机构对水凝胶层的透光性进行自动化的切换，本发明的智能窗户结构设计合理紧凑，且其透光与否的切换完全可以由人为通过切换机构根据需要随时进行操作，避免了现有技术中的窗户的透光状态的切换局限较大、不能自由控制的情况，大大提高智能窗户的实用性及适用范围，适于推广使用。
附图说明
图1为本发明的智能窗户侧向剖视结构示意图；
图2为本发明的智能窗户主向剖视结构示意图；
其中：10、水凝胶层；11、第一透明基板；12、第二透明基板；20、循环管道；21、水箱；22、循环泵；23、注水检测器；24、加热器；100、蒸汽敞口；k1、入水口；k2、出水口；f1、第一自动阀门；f2、第二自动阀门。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1和图2所示，一种可切换透光状态的智能窗户，智能窗户包括透明基板组件、设于透明基板组件上的调节层，透明基板组件包括第一透明基板11和第二透明基板12（本例中，第一透明基板11和第二透明基板12均由玻璃构成），第一透明基板11和第二透明基板12之间形成有容纳空腔，调节层包括设于容纳空腔内的水凝胶层10，水凝胶层10具有能够透光的第一使用状态和不能够透光的第二使用状态，智能窗户还包括用于将水凝胶层10切换至第一使用状态或第二使用状态的切换机构。
具体地，透明基板组件的上部和下部分别开设有与容纳空腔连通的入水口k1和出水口k2，切换机构包括用于从入水口k1处向容纳空腔内通入水并从出水口k2处将水排出的自流水装置、设于容纳空腔内的用于在容纳空腔内的水被排出后对水凝胶层10进行加热的加热器24（加热器24设于容纳空腔内，从容纳腔室的内部对容纳腔室内的水凝胶层10进行加热加热器24），将水通入容纳空腔，其内的水凝胶层10在水中溶胀，并转化为透明的第一使用状态，当将水排出，其内水凝胶结束溶胀并聚集结晶，从而水凝胶层10转化为不透光的第二使用状态（在将水排出后，需要对水凝胶层10加热，使得带有水分的水凝胶层10受热，从而出去其中水分，使得水凝胶层10干燥，干燥后，水凝胶层10聚集结晶并转换为不可透光的第二使用状态）。
自流水装置包括连接在入水口k1和出水口k2之间的循环管道20、设于循环管道20上的水箱21和循环泵22以及设于循环管道20上的注水检测器23、与注水检测器23信号连接的控制器、与控制器信号连接的且用于启闭入水口k1的第一自动阀门f1、与控制器信号连接的且用于启闭出水口k2的第二自动阀门f2；循环泵22从水箱21中将水抽至容纳空腔内，或从容纳空腔中抽出，且通过注水检测器23、控制器及各自动阀门的配合设置，使得容纳空腔的注水与排水操作，都可以在一键操作后自动化控制并完成。
此外，透明基板组件的上部两侧还开设有蒸汽敞口100。加热器24加热时，水凝胶层10的水分会被蒸发，蒸发的气体则便于从该蒸汽敞口100排出。
本例中，自流水装置还包括分别设于入水口k1处和出水口k2处的滤水过滤网。水凝胶层10聚集并结晶的温度为60℃-80℃。加热器24将容纳空腔内的温度加热至60℃-80℃，以便于容纳空腔内的水凝胶聚集并结晶，进而水凝胶层10转换成不可透光的状态。
本发明的可切换透光状态的智能窗户使用时情况如下：当人们想要观察室外环境，只需通过控制器控制第一自动阀门f1打开入水口k1，并启动循环泵22将水箱21中的水泵动至容纳空腔中，直至注水检测器23感应到容纳空腔内水以注满时，控制器根据注水检测器23的检测信息控制第一自动阀门f1自动将入水口k1关闭，此时，容纳空腔内的水凝胶层10则在水的作用下溶胀并转换为可透光的第一使用状态，人们可以尽情观看室外环境；当人们想有自身的隐私时，只需通过控制器控制第二自动阀门f2打开出水口k2，将容纳空腔内的水排出，待水排净后，控制器根据注水检测器23的检测信息控制第二自动阀门f2关闭出水口k2，且控制器控制加热器24加热，此时，水凝胶层10内剩余水份蒸发，水凝胶层10聚集并结晶为不透光的第二使用状态，人们便可以得到属于自己的较为隐私的空间，
综上所述，本发明的可切换透光状态的智能窗户，通过在第一透明基板和第二透明基板之间设置水凝胶层，并通过切换机构对水凝胶层的透光性进行自动化的切换，本发明的智能窗户结构设计合理紧凑，且其透光与否的切换完全可以由人为通过切换机构根据需要随时进行操作，方便快捷，避免了现有技术中的窗户的透光状态的切换局限较大、不能自由控制的情况，大大提高智能窗户的实用性及适用范围，通过本发明的智能窗户，则无需安装窗帘，减少了粉尘的堆积，保证室内的卫生环境，并且它能够起到美化的作用，适于推广使用。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种可切换透光状态的智能窗户，包括：
透明基板组件，所述透明基板组件包括第一透明基板和第二透明基板，所述第一透明基板和第二透明基板均由玻璃构成，所述第一透明基板和第二透明基板之间形成有容纳空腔；
调节层，所述调节层设于所述透明基板组件上，所述调节层包括设于所述容纳空腔内的水凝胶层，所述水凝胶层具有能够透光的第一使用状态和不能够透光的第二使用状态；
切换机构，所述切换机构用于将所述水凝胶层切换至所述第一使用状态或第二使用状态；
其特征在于：
所述透明基板组件的上部和下部分别开设有与所述容纳空腔连通的入水口和出水口，所述透明基板组件的上部两侧还开设有蒸汽敞口；
所述切换机构包括用于从所述入水口处向所述容纳空腔内通入水并从所述出水口处将水排出的自流水装置、设于所述容纳空腔内的用于加热的加热器；
将水通入所述容纳空腔后，所述水凝胶层在水中溶胀，并转化为透明的所述第一使用状态；当将水排出后，对所述水凝胶层加热，使带有水分的所述水凝胶层受热干燥，所述水凝胶层聚集结晶并转换为不可透光的所述第二使用状态；
所述水凝胶层聚集并结晶的温度为60℃-80℃。
2.根据权利要求1所述的可切换透光状态的智能窗户，其特征在于：所述自流水装置包括连接在所述入水口和出水口之间的循环管道、设于所述循环管道上的水箱和循环泵。
3.根据权利要求2所述的可切换透光状态的智能窗户，其特征在于：所述自流水装置还包括设于所述循环管道上的注水检测器、与所述注水检测器信号连接的控制器、与所述控制器信号连接的且用于启闭所述入水口的第一自动阀门、与所述控制器信号连接的且用于启闭所述出水口的第二自动阀门。
4.根据权利要求1所述的可切换透光状态的智能窗户，其特征在于：所述自流水装置还包括分别设于所述入水口处和出水口处的滤水过滤网。
5.根据权利要求1所述的可切换透光状态的智能窗户，其特征在于：所述加热器用于对所述容纳腔室内的所述水凝胶层进行加热。
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