CN110331917A - 一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,包括动力系统、推拉结构和控制系统,动力系统和控制系统安装于窗户内侧;推拉结构的一端与动力系统连接,另一端固定于窗户板内壁,推拉结构包括伸缩结构和连接器,伸缩结构与动力系统连接,连接器一端与伸缩结构铰接,另一端固定在窗户板内壁上,利用一氧化碳传感器实时监测空气中一氧化碳的浓度,在浓度达到一定值后,由单片机控制蜂鸣器发声警报和电机启动,电机带动减速齿轮转动,再带动伸缩结构推开窗户,从而在警报告知人的同时开窗通风,降低人身灾害的发生率。本发明提出了一种有效、低成本的防燃气中毒的装置,应用前景广泛,结构简单可靠,维护方便,且可在现有外翻式窗户上改装。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械装置,尤其涉及一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置。
背景技术
中国城市燃气使用率达到95%以上,燃气泄漏造成事故的情况时有发生,燃气中毒由于其特殊性,常常使人在不自觉间慢性中毒,在人发现之前就造成窒息或昏迷等,在老人或小孩独自在家以及单身宿舍等环境,燃气中毒后难以自救,容易造成严重后果。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其能在空气中一氧化碳浓度达到一定值后,自动开启窗户,并通过蜂鸣器警报,有效降低人身灾害发生率。
技术方案:本发明包括动力系统、推拉结构和控制系统,所述的动力系统和控制系统安装于窗户内侧;所述推拉结构的一端与动力系统连接,另一端固定于窗户板内壁,推拉结构包括伸缩结构和连接器,其中,伸缩结构与动力系统连接,连接器一端与伸缩结构铰接,另一端固定在窗户板内壁上。
所述的伸缩结构采用对称分布的结构,包括第一长杆、第二长杆、第一短杆,第二短杆和连接杆;第一长杆的一端通过主动轴连接,另一端分别连接第二长杆,第二长杆的另一端通过连接器相连;第一长杆和第二长杆的中部通过第一短杆和第二短杆相连,两根短杆之间通过转动副连接;长杆与短杆连接的部位通过连接杆连接,起稳定加固作用。
所述的动力系统包括电机和减速齿轮组,所述的电机通过电机架固定在窗户内壁,电机通过减速齿轮组与主动轴连接,主动轴的两端连接伸缩结构。
所述的主动轴插入轴承支架内,所述的轴承支架固定在窗户内壁,利用轴承在支架内转动。
所述的控制系统包括单片机、一氧化碳传感器和蜂鸣器,所述的单片机由电源供电,电源、一氧化碳传感器、蜂鸣器和电机通过导线与单片机连接,单片机能接收一氧化碳传感器所传输的电压信号,通过程序设定一氧化碳传感器的灵敏度和触发电压大小,单片机在受到大于触发电压的信号后,控制蜂鸣器和步进电机启动。
工作原理:利用一氧化碳传感器实时监测空气中的一氧化碳浓度,浓度达到一定值后,由单片机控制蜂鸣器发声警报并同时启动步进电机,步进电机带动减速齿轮转动,进而带动伸缩结构推开窗户,从而在警报告知人的同时开窗通风,降低人身灾害的发生率。
有益效果:本发明提出了一种有效、低成本的防燃气中毒的装置,应用前景广泛,结构简单可靠,维护方便,且可在现有外翻式窗户上改装。
附图说明
图1是本发明的三维结构示意图;
图2是本发明的减速齿轮组示意图;
图3是本发明的推拉结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示,本发明包括动力系统、推拉结构和控制系统,动力系统包括电机6和减速齿轮组5,电机6采用步进电机,由电机架固定于窗户内侧的底板上,并通过单片机2控制步进电机的启动、停止,步进电机的转速和转向同样通过单片机设定,电机6的输出轴上套有减速齿轮组5。如图2所示,减速齿轮组5包括一对相互啮合的一级齿轮16和二级齿轮17,其中,一级齿轮16采用紧定螺钉固定在电机6的输出轴上,二级齿轮17套在主动轴15上,并通过紧定螺钉固定,并带动主动轴15同角度转动。主动轴15穿过轴承支架14内部的轴承,利用轴承在支架内转动,轴承支架14固定在窗户内侧。主动轴15的两端分别与伸缩结构的第一长杆11固连。一级齿轮16与二级齿轮17模数相等,一级齿轮16的齿数远小于二级齿轮17的齿数,达到降低主动轴15转速和增大电机6输出转矩的功能,有利于机构控制的准确性和运行的稳定性。
如图3所示,推拉结构7包括伸缩结构和连接器,伸缩结构采用左右对称的连杆机构,包括第一长杆11、第二长杆9、第一短杆13,第二短杆12、连接杆10。两根左右对称的第一长杆11之间设有主动轴15,每根第一长杆11的端部分别与第二长杆9的一端铰接,第二长杆9的另一端通过转动副与连接器8铰接,即连接器8位于两根第二长杆9之间,连接器8固定于窗户板内部。两根第一长杆11及第二长杆9的中部均通过连接杆10连接,左右两侧的第一长杆11和第二长杆9的中部还分别通过第一短杆13和第二短杆12连接,两个短杆之间通过转动副相连,短杆与长杆铰接的位置通过连接杆相连,起到稳定加固的作用。主动轴15转动时带动其两端的第一长杆11同角速度转动,从而改变各连杆间的角度关系,进一步改变连接器8与主动轴15之间的距离关系,实现伸缩功能,达到推开窗户的目的。
控制系统包括电源1、单片机2、一氧化碳传感器3和蜂鸣器4,如图1所示,电源1、单片机2、一氧化碳传感器3和蜂鸣器4直接通过螺栓、胶质等介质固定于窗户内部,电源1为可拆卸碱性5号电池。图1所示的电源1和单片机2固定在窗户内壁的左侧,单片机2由电源1供电,单片机2能接收一氧化碳传感器3所传输的电压信号,通过程序设定一氧化碳传感器3的灵敏度和触发电压大小。单片机2在受到大于触发电压的信号后,能控制蜂鸣器4和电机6启动。一氧化碳传感器3和蜂鸣器4固定在窗户内侧的底部。一氧化碳传感器3能根据传感器附近空气中一氧化碳浓度的大小,输出高低不同的电压量,其输出的电压通过导线接于单片机2。电机6通过电机架及电机架所带螺栓固定于窗户内侧的底部,推拉结构7中的轴承支架14通过螺栓固定于窗户底板上,推拉结构7中的连接器8通过螺栓固定于窗户板内侧面,推拉结构7中的齿轮与步进电机形成机械配合关系。电源1、一氧化碳传感器3、蜂鸣器4和电机6通过导线连于单片机2相关接口。
装置工作时,利用一氧化碳传感器3实时监测空气中一氧化碳的浓度,在浓度达到一定值后,由单片机2控制蜂鸣器4的发声警报,同时电机6启动,电机6带动推拉结构7推开窗户,从而在警报告知人的同时开窗通风。
Claims (5)
1.一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其特征在于,包括动力系统、推拉结构和控制系统,所述的动力系统和控制系统安装于窗户内侧;所述推拉结构的一端与动力系统连接,另一端固定于窗户板内壁,推拉结构包括伸缩结构和连接器,其中,伸缩结构与动力系统连接,连接器一端与伸缩结构铰接,另一端固定在窗户板内壁上。
2.根据权利要求1所述的一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其特征在于,所述的伸缩结构采用对称分布的结构,包括第一长杆、第二长杆、第一短杆,第二短杆和连接杆;第一长杆的一端通过主动轴连接,另一端分别连接第二长杆,第二长杆的另一端通过连接器相连;第一长杆和第二长杆的中部通过第一短杆和第二短杆相连,两根短杆之间通过转动副连接;长杆与短杆连接的部位通过连接杆连接。
3.根据权利要求1所述的一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其特征在于,所述的动力系统包括电机和减速齿轮组,所述的电机通过电机架固定在窗户内壁,电机通过减速齿轮组与主动轴连接,主动轴的两端连接伸缩结构。
4.根据权利要求3所述的一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其特征在于,所述的主动轴插入轴承支架内,所述的轴承支架固定在窗户内壁。
5.根据权利要求1所述的一种防燃气中毒的外翻窗自动开窗装置,其特征在于,所述的控制系统包括单片机、一氧化碳传感器和蜂鸣器,所述的单片机由电源供电,电源、一氧化碳传感器、蜂鸣器和电机通过导线与单片机连接。
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