CN112031582A - 一种智能化门窗 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能化门窗，包括窗框、窗扇、转轴以及伺服电机，窗扇通过转轴与窗框的侧边转动连接，伺服电机固定安装于窗框的顶部且伺服电机的输出轴与转轴传动连接，智能化门窗还包括雨滴传感器以及处理器。雨滴传感器安装在窗扇的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号；处理器分别与雨滴传感器以及伺服电机电连接，接收雨滴传感器生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机转动，驱动窗扇转动以调整门窗的开度。本发明通过雨滴传感器检测并生成降雨信号，并由处理器根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。

Description

一种智能化门窗
技术领域
本发明涉及门窗技术领域，具体而言，涉及一种智能化门窗。
背景技术
门窗作为调节室内的光线重要设施广泛应用与建筑结构中，在人们的日常家居生活中占有重要的地位。门窗在打开后如遇到风雨天气则需要及时的关闭，传统的防风防雨的门窗需要人手在现场进行打开或者关闭，操作不便，不能进行智能化的控制，与现代社会人们对家居智能化要求脱节，影响人们的体验感。
发明内容
为了克服传统门窗不能智能化控制开关的问题，本发明提供了一种智能化门窗，其具体技术方案如下：
一种智能化门窗，包括窗框、窗扇、转轴以及伺服电机，所述窗扇通过转轴与窗框的侧边转动连接，所述伺服电机固定安装于窗框的顶部且所述伺服电机的输出轴与转轴传动连接，所述智能化门窗还包括雨滴传感器以及处理器。
雨滴传感器安装在窗扇的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号；处理器分别与雨滴传感器以及伺服电机电连接，接收雨滴传感器生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机转动，驱动窗扇转动以调整门窗的开度。
通过雨滴传感器检测降雨信号，并由处理器根据实际降雨量值调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
可选的，所述智能化门窗还包括可在X轴以及Y轴方向上进行360度旋转的旋转台以及与处理器电连接风向检测模块，所述风向检测模块用于检测并生成风向信号，所述雨滴传感器安装于旋转台之上，所述处理器接收风向信号以获取风向信息并根据风向信息控制旋转台转动使雨滴传感器的工作面正对风向。
风向检测模块检测风向，旋转台调整雨滴传感器的方向，可以更好地检测室外天气信息，避免雨滴传感器出现不能及时检测出窗外降雨信号而导致的雨水刮入室内的问题。
可选的，所述旋转台包括旋转电机、电动推杆、齿条、齿轮、转轴以及支撑板，所述旋转电机固定安装于窗扇的边框之上，所述电动推杆固定安装于旋转电机的输出轴之上，所述齿条的一端与电动推杆的输出轴固定连接，所述支撑板设有两块，两块所述支撑板相互平行且两块所述支撑板的一端与电动推杆的外壳固定连接，所述齿轮设于两块所述支撑板之间且通过转轴与两块所述支撑板转动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述雨滴传感器与转轴的一端固定连接。
利用旋转台，可以对雨滴传感器进行X轴以及Y轴方向上的旋转，整体结构简单，便于安装和维护。
可选的，所述智能化门窗还包括与处理器电连接的PM2.5检测模块，所述PM2.5检测模块固定安装于窗扇的边框之上，用于检测并获取空气中的PM2.5浓度值，所述处理器接收并判断PM2.5浓度值是否大于预设浓度值，当PM2.5浓度值大于预设浓度值时，控制伺服电机转动以关闭门窗。
设置PM2.5检测模块，可实时检测室外空气的PM2.5浓度值，并根据PM2.5浓度值调整门窗开度，以改善室内家居环境。
可选的，所述智能化门窗还包括与处理器电连接的温度检测模块，所述温度检测模块固定安装于窗扇之上，用于获取窗扇边框的实际温度值，所述处理器接收并判断实际温度值是否大于预设温度值，当实际温度值大于预设温度值时，控制伺服电机转动以关闭门窗。
温度检测模块用于检测窗扇边框的温度，当窗扇边框实际温度大于预设温度值时，判断室内发生火灾并关闭门窗，可以阻止室内火势蔓延。
可选的，所述窗框以及窗扇的边框均由铝合金材料制成。
窗框以及窗扇边框由导热性良好的铝合金材料制成，温度检测模块可以通过窗框以及窗扇边框更好地感测室内温度。
本发明所取得的有益效果为：通过雨滴传感器检测并生成降雨信号，并由处理器根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明，将重点放在示出实施例的原理上。
图1是本发明实施例中一种智能化门窗的整体结构示意图一；
图2是本发明实施例中一种智能化门窗的整体结构示意图二；
图3是本发明实施例中一种智能化门窗的整体结构示意图三；
图4是本发明实施例中窗扇、雨滴传感器、旋转台以及风向检测模块之间的结构关系示意图；
图5是本发明实施例中旋转台的整体结构示意图；
图6是本发明实施例中一种智能化门窗的整体结构示意图四；
图7是本发明实施例中风向检测模块的整体结构示意图。
附图标记说明：
1、窗框；2、窗扇；3、转轴；4、雨滴传感器；5、处理器；6、旋转台；7、风向检测模块；8、PM2.5检测模块；9、伺服电机；60、旋转电机；61、电动推杆；62、齿条；63、齿轮；64、转轴；65、支撑板；70、圆环；71、底盘；72、封盖；73、塑料圆球；74、压力传感器。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明为一种智能化门窗，根据附图所示讲述以下实施例：
实施例一：
如图1所示，一种智能化门窗，包括窗框1、窗扇2、转轴64以及伺服电机9，所述窗扇2通过转轴64与窗框1的侧边转动连接，所述伺服电机9固定安装于窗框1的顶部且所述伺服电机9的输出轴与转轴64传动连接。通过控制伺服电机9转动以驱动转轴64以及窗扇2转动，可以调整窗扇2的开度大小。
如图1以及图2所示，所述智能化门窗还包括雨滴传感器4以及处理器5。所述雨滴传感器4安装在窗扇2的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号。所述处理器5分别与雨滴传感器4以及伺服电机9电连接，接收雨滴传感器4生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机9转动，驱动窗扇2转动以调整门窗的开度。
通过雨滴传感器4检测并生成降雨信号，并由处理器5根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
在本实施例中，为了改善门窗外观，所述雨滴传感器4以及处理器5可以安装在窗扇2边框之中。
一般来说，雨滴传感器4安装在窗扇2边框远离室内的表面上。而在下雨时，风雨会从不同方向吹来，若雨滴传感器4位置固定不变，雨滴传感器4的工作面有可能因被窗扇2阻挡或者因雨滴传感器4工作面没有正对与风雨方向而出现误差，无法及时检测到降雨量信号，进而造成误判，不能及时关闭门窗。为解决这一个问题，如图3以及图4所示，所述智能化门窗还包括可在X轴以及Y轴方向上进行360度旋转的旋转台6以及与处理器5电连接风向检测模块7，所述风向检测模块7用于检测并生成风向信号，所述雨滴传感器4安装于旋转台6之上，所述处理器5接收风向信号以获取风向信息并根据风向信息控制旋转台6转动使雨滴传感器4的工作面正对风向。
通过风向检测模块7检测风向，并利用旋转台6调整雨滴传感器4的方向，使得雨滴传感器4的工作面正对风雨方向，可以更好地检测室外天气信息，避免雨滴传感器4出现不能及时检测出窗外降雨信号而导致的雨水刮入室内的问题。
具体地，如图5所示，所述旋转台6包括旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63、转轴64以及支撑板65，所述旋转电机60固定安装于窗扇2的边框之上，所述电动推杆61固定安装于旋转电机60的输出轴之上，所述齿条62的一端与电动推杆61的输出轴固定连接，所述支撑板65设有两块，两块所述支撑板65相互平行且两块所述支撑板65的一端与电动推杆61的外壳固定连接，所述齿轮63设于两块所述支撑板65之间且通过转轴64与两块所述支撑板65转动连接，所述齿轮63与齿条62啮合，所述雨滴传感器4与转轴64的一端固定连接。通过控制旋转电机60，可以使雨滴传感器4绕X轴翻转，而通过电动推杆61、齿条62以及齿轮63，则可以使雨滴传感器4绕Y轴翻转。旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63相互配合，可以全方位的调整雨滴传感器4工作面的方向。
利用旋转台6，可以对雨滴传感器4进行X轴以及Y轴方向上的旋转，使雨滴传感器4的工作面可以对各个方向吹来风雨进行检测，整体结构简单，便于安装和维护。
如图6所示，所述智能化门窗还包括与处理器5电连接的PM28.5检测模块，所述PM28.5检测模块固定安装于窗扇2的边框之上，用于检测并获取空气中的PM28.5浓度值，所述处理器5接收并判断PM28.5浓度值是否大于预设浓度值，当PM28.5浓度值大于预设浓度值时，控制伺服电机9转动以关闭门窗。设置PM28.5检测模块，可实时检测室外空气的PM28.5浓度值，并根据PM28.5浓度值调整门窗开度，以改善室内家居环境。
实施例二：
如图1所示，一种智能化门窗，包括窗框1、窗扇2、转轴64以及伺服电机9(图中未示出)，所述窗扇2通过转轴64与窗框1的侧边转动连接，所述伺服电机9固定安装于窗框1的顶部且所述伺服电机9的输出轴与转轴64传动连接。通过控制伺服电机9转动以驱动转轴64以及窗扇2转动，可以调整窗扇2的开度大小。
如图1以及图2所示，所述智能化门窗还包括雨滴传感器4以及处理器5。所述雨滴传感器4安装在窗扇2的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号。所述处理器5分别与雨滴传感器4以及伺服电机9电连接，接收雨滴传感器4生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机9转动，驱动窗扇2转动以调整门窗的开度。
通过雨滴传感器4检测并生成降雨信号，并由处理器5根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
在本实施例中，为了改善门窗外观，所述雨滴传感器4以及处理器5可以安装在窗扇2边框之中。
一般来说，雨滴传感器4安装在窗扇2边框远离室内的表面上。而在下雨时，风雨会从不同方向吹来，若雨滴传感器4位置固定不变，雨滴传感器4的工作面有可能因被窗扇2阻挡或者因雨滴传感器4工作面没有正对与风雨方向而出现误差，无法及时检测到降雨量信号，进而造成误判，不能及时关闭门窗。为解决这一个问题，如图3以及图4所示，所述智能化门窗还包括可在X轴以及Y轴方向上进行360度旋转的旋转台6以及与处理器5电连接风向检测模块7，所述风向检测模块7用于检测并生成风向信号，所述雨滴传感器4安装于旋转台6之上，所述处理器5接收风向信号以获取风向信息并根据风向信息控制旋转台6转动使雨滴传感器4的工作面正对风向。
通过风向检测模块7检测风向，并利用旋转台6调整雨滴传感器4的方向，使得雨滴传感器4的工作面正对风雨方向，可以更好地检测室外天气信息，避免雨滴传感器4出现不能及时检测出窗外降雨信号而导致的雨水刮入室内的问题。
具体地，如图5所示，所述旋转台6包括旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63、转轴64以及支撑板65，所述旋转电机60固定安装于窗扇2的边框之上，所述电动推杆61固定安装于旋转电机60的输出轴之上，所述齿条62的一端与电动推杆61的输出轴固定连接，所述支撑板65设有两块，两块所述支撑板65相互平行且两块所述支撑板65的一端与电动推杆61的外壳固定连接，所述齿轮63设于两块所述支撑板65之间且通过转轴64与两块所述支撑板65转动连接，所述齿轮63与齿条62啮合，所述雨滴传感器4与转轴64的一端固定连接。通过控制旋转电机60，可以使雨滴传感器4绕X轴翻转，而通过电动推杆61、齿条62以及齿轮63，则可以使雨滴传感器4绕Y轴翻转。旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63相互配合，可以全方位的调整雨滴传感器4工作面的方向。
利用旋转台6，可以对雨滴传感器4进行X轴以及Y轴方向上的旋转，使雨滴传感器4的工作面可以对各个方向吹来风雨进行检测，整体结构简单，便于安装和维护。
如图6所示，所述智能化门窗还包括与处理器5电连接的PM28.5检测模块，所述PM28.5检测模块固定安装于窗扇2的边框之上，用于检测并获取空气中的PM28.5浓度值，所述处理器5接收并判断PM28.5浓度值是否大于预设浓度值，当PM28.5浓度值大于预设浓度值时，控制伺服电机9转动以关闭门窗。设置PM28.5检测模块，可实时检测室外空气的PM28.5浓度值，并根据PM28.5浓度值调整门窗开度，以改善室内家居环境。
在本实施例中，所述智能化门窗还包括与处理器5电连接的温度检测模块，所述温度检测模块固定安装于窗扇2之上，用于获取窗扇2边框的实际温度值，所述处理器5接收并判断实际温度值是否大于预设温度值，当实际温度值大于预设温度值时，控制伺服电机9转动以关闭门窗。温度检测模块用于检测窗扇2边框的温度，当窗扇2边框实际温度大于预设温度值时，判断室内发生火灾并关闭门窗，可以阻止室内火势蔓延。
所述窗框1以及窗扇2的边框均由铝合金材料制成。窗框1以及窗扇2边框由导热性良好的铝合金材料制成，温度检测模块可以通过窗框1以及窗扇2边框更好地感测室内温度。
实施例三：
如图1所示，一种智能化门窗，包括窗框1、窗扇2、转轴64以及伺服电机9(图中未示出)，所述窗扇2通过转轴64与窗框1的侧边转动连接，所述伺服电机9固定安装于窗框1的顶部且所述伺服电机9的输出轴与转轴64传动连接。通过控制伺服电机9转动以驱动转轴64以及窗扇2转动，可以调整窗扇2的开度大小。
如图1以及图2所示，所述智能化门窗还包括雨滴传感器4以及处理器5。所述雨滴传感器4安装在窗扇2的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号。所述处理器5分别与雨滴传感器4以及伺服电机9电连接，接收雨滴传感器4生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机9转动，驱动窗扇2转动以调整门窗的开度。
通过雨滴传感器4检测并生成降雨信号，并由处理器5根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
在本实施例中，为了改善门窗外观，所述雨滴传感器4以及处理器5可以安装在窗扇2边框之中。
一般来说，雨滴传感器4安装在窗扇2边框远离室内的表面上。而在下雨时，风雨会从不同方向吹来，若雨滴传感器4位置固定不变，雨滴传感器4的工作面有可能因被窗扇2阻挡或者因雨滴传感器4工作面没有正对与风雨方向而出现误差，无法及时检测到降雨量信号，进而造成误判，不能及时关闭门窗。为解决这一个问题，如图3以及图4所示，所述智能化门窗还包括可在X轴以及Y轴方向上进行360度旋转的旋转台6以及与处理器5电连接风向检测模块7，所述风向检测模块7用于检测并生成风向信号，所述雨滴传感器4安装于旋转台6之上，所述处理器5接收风向信号以获取风向信息并根据风向信息控制旋转台6转动使雨滴传感器4的工作面正对风向。
通过风向检测模块7检测风向，并利用旋转台6调整雨滴传感器4的方向，使得雨滴传感器4的工作面正对风雨方向，可以更好地检测室外天气信息，避免雨滴传感器4出现不能及时检测出窗外降雨信号而导致的雨水刮入室内的问题。
具体地，如图5所示，所述旋转台6包括旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63、转轴64以及支撑板65，所述旋转电机60固定安装于窗扇2的边框之上，所述电动推杆61固定安装于旋转电机60的输出轴之上，所述齿条62的一端与电动推杆61的输出轴固定连接，所述支撑板65设有两块，两块所述支撑板65相互平行且两块所述支撑板65的一端与电动推杆61的外壳固定连接，所述齿轮63设于两块所述支撑板65之间且通过转轴64与两块所述支撑板65转动连接，所述齿轮63与齿条62啮合，所述雨滴传感器4与转轴64的一端固定连接。通过控制旋转电机60，可以使雨滴传感器4绕X轴翻转，而通过电动推杆61、齿条62以及齿轮63，则可以使雨滴传感器4绕Y轴翻转。旋转电机60、电动推杆61、齿条62、齿轮63相互配合，可以全方位的调整雨滴传感器4工作面的方向。
利用旋转台6，可以对雨滴传感器4进行X轴以及Y轴方向上的旋转，使雨滴传感器4的工作面可以对各个方向吹来风雨进行检测，整体结构简单，便于安装和维护。
如图6所示，所述智能化门窗还包括与处理器5电连接的PM28.5检测模块，所述PM28.5检测模块固定安装于窗扇2的边框之上，用于检测并获取空气中的PM28.5浓度值，所述处理器5接收并判断PM28.5浓度值是否大于预设浓度值，当PM28.5浓度值大于预设浓度值时，控制伺服电机9转动以关闭门窗。设置PM28.5检测模块，可实时检测室外空气的PM28.5浓度值，并根据PM28.5浓度值调整门窗开度，以改善室内家居环境。
在本实施例中，所述智能化门窗还包括与处理器5电连接的温度检测模块，所述温度检测模块固定安装于窗扇2之上，用于获取窗扇2边框的实际温度值，所述处理器5接收并判断实际温度值是否大于预设温度值，当实际温度值大于预设温度值时，控制伺服电机9转动以关闭门窗。温度检测模块用于检测窗扇2边框的温度，当窗扇2边框实际温度大于预设温度值时，判断室内发生火灾并关闭门窗，可以阻止室内火势蔓延。
所述窗框1以及窗扇2的边框均由铝合金材料制成。窗框1以及窗扇2边框由导热性良好的铝合金材料制成，温度检测模块可以通过窗框1以及窗扇2边框更好地感测室内温度。
本实施例提供一种风向检测模块，如图7所示，所述风险检测模块包括圆环、底盘、封盖、塑料圆球以及均匀环设于圆环内侧壁中部的压力传感器；所述底盘以及封盖呈圆盘形，二者分别设于圆环的上端以及下端，所述底盘、封盖以及圆环之间形成一个圆柱形容腔，所述塑料圆球放置在圆柱形容腔之中，且所述塑料圆球的外径小于圆环的内径；所述圆环的侧壁呈镂空状，具体而言，所述圆环的侧壁设有多个通风孔，以供空气进出；所述压力传感器与处理器电连接。
当风从某一个方向吹来并吹入到圆环之中时，塑料圆球往一侧移动，将触碰到圆环内侧壁中部的一个或者多个压力传感器。处理器接收所有压力传感器反馈回来的压力信号，并对压力信号进行处理，得出相应的压力值，并比较所有压力值大小，判断最大压力值所对应的压力传感器所在方向，即为风力方向。
该风向检测模块可以粗略判断风向，且其具有结构简单，且安装方便，成本低的优点。
综上所述，本发明公开的一种智能化门窗，所产生的有益技术效果为：通过雨滴传感器检测并生成降雨信号，并由处理器根据降雨信号获取实际降雨量值来调整门窗开度，可以提高门窗的智能化程度，克服传统门窗在风雨天气需要手动关窗的缺点。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种智能化门窗，包括窗框、窗扇、转轴以及伺服电机，所述窗扇通过转轴与窗框的侧边转动连接，所述伺服电机固定安装于窗框的顶部且所述伺服电机的输出轴与转轴传动连接，其特征在于，所述智能化门窗还包括：
雨滴传感器，安装在窗扇的边框之上并位于室外，用于检测及生成降雨量信号；
处理器，分别与雨滴传感器以及伺服电机电连接，接收雨滴传感器生成的降雨量信号以生成实际降雨量值，并根据实际降雨量值控制伺服电机转动，驱动窗扇转动以调整门窗的开度。
2.如权利要求1所述的一种智能化门窗，其特征在于，所述智能化门窗还包括可在X轴以及Y轴方向上进行360度旋转的旋转台以及与处理器电连接风向检测模块，所述风向检测模块用于检测并生成风向信号，所述雨滴传感器安装于旋转台之上，所述处理器接收风向信号以获取风向信息并根据风向信息控制旋转台转动使雨滴传感器的工作面正对风向。
3.如权利要求2所述的一种智能化门窗，其特征在于，所述旋转台包括旋转电机、电动推杆、齿条、齿轮、转轴以及支撑板，所述旋转电机固定安装于窗扇的边框之上，所述电动推杆固定安装于旋转电机的输出轴之上，所述齿条的一端与电动推杆的输出轴固定连接，所述支撑板设有两块，两块所述支撑板相互平行且两块所述支撑板的一端与电动推杆的外壳固定连接，所述齿轮设于两块所述支撑板之间且通过转轴与两块所述支撑板转动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述雨滴传感器与转轴的一端固定连接。
4.如权利要求3所述的一种智能化门窗，其特征在于，所述智能化门窗还包括与处理器电连接的PM2.5检测模块，所述PM2.5检测模块固定安装于窗扇的边框之上，用于检测并获取空气中的PM2.5浓度值，所述处理器接收并判断PM2.5浓度值是否大于预设浓度值，当PM2.5浓度值大于预设浓度值时，控制伺服电机转动以关闭门窗。
5.如权利要求4所述的一种智能化门窗，其特征在于，所述智能化门窗还包括与处理器电连接的温度检测模块，所述温度检测模块固定安装于窗扇之上，用于获取窗扇边框的实际温度值，所述处理器接收并判断实际温度值是否大于预设温度值，当实际温度值大于预设温度值时，控制伺服电机转动以关闭门窗。
6.如权利要求5所述的一种智能化门窗，其特征在于，所述窗框以及窗扇的边框均由铝合金材料制成。
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