CN109826527A - 一种智能开窗机构及其开窗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能开窗机构及其开窗方法，通过设置基础组件、驱动单元、开窗机构、用户终端、以及物联网控制模块，在保留原有窗户的基础上加装该装置，使得传统的窗户具有智能化；具体的，开窗机构包括呈预定轨迹蜷曲设置在所述链条盒内的链条，所述链条通过链条固定架与开窗拉板之间销钉连接；物联网控制模块包括网关、无线信号收发模块、单片机、以及雨水传感器；如果雨水传感器感应到降雨，输出信号至无线信号收发模块；随后，无线信号收发模块通过网关将降雨信号发送至用户终端，并同时控制驱动单元工作，进行关窗操作；此外，用户可以通过装有预定应用程序的智能手机人为干预开关窗进程；本设计物美价廉、方便快捷。

Description

一种智能开窗机构及其开窗方法

技术领域

本发明涉及一种开窗机构，具体涉及一种智能开窗机构及其开窗方法。

背景技术

窗户是我们生活中必不可少的房屋设计,他不仅能够采光而且可以使室内空气流通，如果室内的通风条件不好，空气流通不顺畅，不但会影响我们的心情，更容易滋生病菌，危害人类的健康，可见窗户可以给人类的生活带来了极大的方便与好处。随着科技及电子技术的发展，光控及湿度控制系统设计可以给人们的生活带来了很大的方便。为了保证日常生活环境的舒适，关键就是解决室内的通风问题。

现有技术中通常手动开关窗户，这样存在弊端，即无法时时刻刻都能记得窗户的开关，当人们外出时遇到雨雪天气，无法及时关闭窗户。

发明内容

发明目的：提供一种智能开窗机构及其开窗方法，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种智能开窗机构，包括基础组件、驱动单元、开窗机构、用户终端、以及物联网控制模块五部分。

其中，基础组件，包括壳体，分别卡设在所述壳体两端的左堵板和右堵板，分别固定在所述左堵板和右堵板上的左支架和右支架，以及安装在所述壳体一侧中部的壳体固定板，所述壳体固定板上设有预定大小的方孔；

驱动单元，安装在所述壳体内，包括电机安装板，固定在所述电机安装板一侧的驱动电机，固定在所述电机安装板另一侧的链条盒，以及转动设置在所述电机安装板内、并位于所述驱动电机一侧的齿轮组；

开窗机构，包括呈预定轨迹蜷曲设置在所述链条盒内的链条，所述链条的一端穿过所述壳体固定板上的方孔，并通过链条固定架与开窗拉板之间销钉连接；所述开窗拉板与窗户之间通过螺栓连接；

物联网控制模块，设置在所述壳体内，包括网关、无线信号收发模块、单片机、以及雨水传感器；

用户终端，包括安装有预定应用程序、并与所述一种智能开窗机构之间进行无线信号传输的智能手机。

在进一步的实施例中，所述链条包括上下两个链条板，以及与所述链条板之间转动连接的链条轴；链条用于将驱动电机的动力传至窗户。

在进一步的实施例中，所述链条盒的截面呈工字形，所述链条盒的腰部向内凹陷，所述链条轴与所述链条盒的腰部贴合；链条盒的设置与链条本身贴合，防止链条在链条盒内晃动。

在进一步的实施例中，所述齿轮组包括四个相互啮合的齿轮和链轮，从驱动电机的输出轴开始依次为第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、以及链轮；所述驱动电机的输出轴一端设有锥齿轮，所述第一齿轮与所述锥齿轮呈90度啮合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述链轮的一端同轴安装有小齿轮，所述小齿轮与所述第三齿轮啮合，所述链条与所述链轮啮合；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、以及链轮的直径之比为1：1：3：1；齿轮组用于传动，将驱动电机速度快、扭矩小的动力转变成速度慢、扭矩大的动力。

在进一步的实施例中，所述雨水传感器呈圆盘状，所述雨水传感器的正反面上均印有两条平行的螺旋状的铜线；当外界下雨时，传感器上会有积水，该传感器的阻值会下降到很小很小，这样单片机就会收到一个低电平的信号，改传感器就是利用这个低电平的信号控制电动机的运转情况。

一种智能开窗机构的开窗方法，其特征在于，包括：

S1、雨水传感器工作，感应是否降雨；

S2、雨水传感器感应到降雨，输出信号至无线信号收发模块；

S3、无线信号收发模块通过网关将降雨信号发送至用户终端，并同时控制驱动单元工作，进行关窗操作；

S4、用户通过装有预定应用程序的智能手机人为干预开关窗进程。

有益效果：本发明涉及一种智能开窗机构及其开窗方法，通过设置基础组件、驱动单元、开窗机构、用户终端、以及物联网控制模块，在保留原有窗户的基础上加装该装置，使得传统的窗户具有智能化；当遇到雨雪天气时，窗户能够实现自动关闭；当人们外出时，能够通过智能手机远程控制窗户开关；本设计物美价廉、方便快捷。

附图说明

图1为本发明的立体图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明中驱动单元的局部结构示意图。

图4为本发明中链条盒的截面图。

图5为本发明中物联网控制模块的示意图。

图6为本发明中用户终端的示意图。

图7为本发明中单片机主控方案框图。

图中各附图标记为：壳体1、开窗拉板2、链条固定架3、链条4、右支架5、左支架6、壳体固定板7、右堵板8、左堵板9、链条盒10、驱动单元11、第一齿轮1101、第二齿轮1102、第三齿轮1103、链轮1104、电机安装板1105、驱动电机1106、物联网控制模块12、网关1201、无线信号收发模块1202、单片机1203、雨水传感器1204、用户终端13、一键开窗1301、一键关窗1302、虚拟按钮开1303、虚拟按钮关1304。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本发明涉及一种智能开窗机构及其开窗方法。一种智能开窗机构由基础组件、驱动单元11、开窗机构、用户终端13、以及物联网控制模块12五部分组成。其中，基础组件包括壳体1、左堵板9、右堵板8、左支架6、右支架5、以及壳体固定板7，所述左堵板9和右堵板8分别卡设在所述壳体1的两端，所述左支架6和右支架5分别固定在所述左堵板9和右堵板8上，所述壳体固定板7安装在所述壳体1一侧的中部，所述壳体固定板7上设有预定大小的方孔；驱动单元11安装在所述壳体1内，包括电机安装板1105、驱动电机1106、链条盒10、以及齿轮组，所述驱动电机1106固定在所述电机安装板1105的一侧，所述链条盒10固定在所述电机安装板1105的另一侧，所述齿轮组转动设置在所述电机安装板1105内，并位于所述驱动电机1106的一侧；开窗机构包括呈预定轨迹蜷曲设置在所述链条盒10内的链条4，所述链条4的一端穿过所述壳体固定板7上的方孔，并通过链条4固定架3与开窗拉板2之间销钉连接；所述开窗拉板2与窗户之间通过螺栓连接；物联网控制模块12设置在所述壳体1内，包括网关1201、无线信号收发模块1202、单片机1203、以及雨水传感器1204；用户终端13包括安装有预定应用程序、并与所述一种智能开窗机构之间进行无线信号传输的智能手机。

具体的，如图3至图7所示，所述链条4包括上下两个链条板，以及与所述链条板之间转动连接的链条轴。所述链条盒10的截面呈工字形，所述链条盒10的腰部向内凹陷，所述链条轴与所述链条盒10的腰部贴合。所述齿轮组包括四个相互啮合的齿轮和链轮1104，从驱动电机1106的输出轴开始依次为第一齿轮1101、第二齿轮1102、第三齿轮1103、以及链轮1104；所述驱动电机1106的输出轴一端设有锥齿轮，所述第一齿轮1101与所述锥齿轮呈90度啮合，所述第二齿轮1102与所述第一齿轮1101啮合，所述第三齿轮1103与所述第二齿轮1102啮合，所述链轮1104的一端同轴安装有小齿轮，所述小齿轮与所述第三齿轮1103啮合，所述链条4与所述链轮1104啮合。链条盒10的设置与链条4本身贴合，防止链条4在链条盒10内晃动；所述第一齿轮1101、第二齿轮1102、第三齿轮1103、以及链轮1104的直径之比为1：1：3：1；齿轮组用于传动，将驱动电机1106速度快、扭矩小的动力转变成速度慢、扭矩大的动力。

所述雨水传感器1204呈圆盘状，所述雨水传感器1204的正反面上均印有两条平行的螺旋状的铜线；当外界下雨时，传感器上会有积水，该传感器的阻值会下降到很小，这样单片机1203就会收到一个低电平的信号，改传感器就是利用这个低电平的信号控制电动机的运转情况。

雨水传感器1204的工作原理如下：由于圆盘状的雨水传感器1204的正反面上均印有两条平行的螺旋状的铜线，当外界下雨、起雾或下雪时，雨水传感器1204上会有水，传感器上的两条铜线之间便被水连接而导通，圆盘状雨水传感器1204的阻值由原来的无穷大变为几乎为零，则与单片机1203相连的rain端的电平由高电平变为低电平，并将此电平传送给单片机1203，从而使单片机1203做相应反应。

如果雨水传感器1204感应到降雨，输出信号至无线信号收发模块1202；随后，无线信号收发模块1202通过网关1201将降雨信号发送至用户终端13，并同时控制驱动单元11工作，进行关窗操作；此外，用户可以通过装有预定应用程序的智能手机人为干预开关窗进程。应用程序上显示有当前的降雨状态、窗户启闭状态、以及一键关窗1302和一键开窗1301按钮；当用户需要手动关闭窗户时，触摸“一键关窗1302”按钮，此时智能手机将命令通过4G网络或无线网络传至用户家中的路由器，路由器将信号发送至网关1201，进而将指令发送至单片机1203，由单片机1203输出信号，带动驱动电机1106工作，完成对窗户的关闭动作；同理，当需要开启窗户时，触摸“一键开窗1301”按钮，后续步骤与前述关窗动作相同。

具体的，应用程序还设有两个相反方向的箭头为图标的虚拟按钮，分别为“虚拟按钮开1303”和“虚拟按钮关1304”，用户触摸该虚拟按钮，可以控制驱动电机1106正转与反转，从而控制窗户的启闭，窗户开启或闭合的角度可由用户根据触摸的时间长短人为决定。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (7)

1.一种智能开窗机构，其特征是包括：

基础组件，包括壳体，分别卡设在所述壳体两端的左堵板和右堵板，分别固定在所述左堵板和右堵板上的左支架和右支架，以及安装在所述壳体一侧中部的壳体固定板，所述壳体固定板上设有预定大小的方孔；

驱动单元，安装在所述壳体内，包括电机安装板，固定在所述电机安装板一侧的驱动电机，固定在所述电机安装板另一侧的链条盒，以及转动设置在所述电机安装板内、并位于所述驱动电机一侧的齿轮组；

开窗机构，包括呈预定轨迹蜷曲设置在所述链条盒内的链条，所述链条的一端穿过所述壳体固定板上的方孔，并通过链条固定架与开窗拉板之间销钉连接，所述开窗拉板与窗户之间通过螺栓连接；

物联网控制模块，设置在所述壳体内，包括网关、无线信号收发模块、单片机、以及雨水传感器；

用户终端，包括安装有预定应用程序、并与所述一种智能开窗机构之间进行无线信号传输的智能手机。

2.根据权利要求1所述的一种智能开窗机构，其特征在于：所述链条包括上下两个链条板，以及与所述链条板之间转动连接的链条轴。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能开窗机构，其特征在于：所述链条盒的截面呈工字形，所述链条盒的腰部向内凹陷，所述链条轴与所述链条盒的腰部贴合。

4.根据权利要求1所述的一种智能开窗机构，其特征在于：所述齿轮组包括四个相互啮合的齿轮和链轮，从驱动电机的输出轴开始依次为第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、以及链轮；所述驱动电机的输出轴一端设有锥齿轮，所述第一齿轮与所述锥齿轮呈90度啮合，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合，所述链轮的一端同轴安装有小齿轮，所述小齿轮与所述第三齿轮啮合，所述链条与所述链轮啮合。

5.根据权利要求4所述的一种智能开窗机构，其特征在于：所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、以及链轮的直径之比为1：1：3：1。

6.根据权利要求1所述的一种智能开窗机构，其特征在于：所述雨水传感器呈圆盘状，所述雨水传感器的正反面上均印有两条平行的螺旋状的铜线。

7.一种智能开窗机构的开窗方法，其特征在于：

S1、雨水传感器工作，感应是否降雨；

S2、雨水传感器感应到降雨，输出信号至无线信号收发模块；

S3、无线信号收发模块通过网关将降雨信号发送至用户终端，并同时控制驱动单元工作，进行关窗操作；

S4、用户通过装有预定应用程序的智能手机人为干预开关窗进程。