CN201206389Y

CN201206389Y - 一种智能门窗开窗器

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Publication number: CN201206389Y
Application number: CNU2008200550586U
Authority: CN
Inventors: 林德荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2018-01-24

Abstract

本实用新型涉及一种智能门窗开窗器，由机械驱动装置和智能控制装置组成，所述机械驱动装置包括安装在推拉门窗固定框一边框上的电动机和与电动机传动连接的变速箱，还包括安装在推拉门窗开启扇一边框上的齿条，该齿条与变速箱的输出齿轮啮合。这种智能门窗开窗器安装简单、不需要对现有推拉门窗进行改造就可安装，并且安装在现有推拉门窗上具有传动可靠、能将门窗关紧从而保持门窗水密性及气密性的优点。

Description

一种智能门窗开窗器

技术领域

本实用新型涉及一种日常生活中的推拉门窗的门窗开窗器，尤其涉及一种用于各种住房、宾馆及工作场所的智能门窗开窗器。

背景技术

目前市场上推拉门窗的开窗器主要有两类。一类是内置型，它的机构是内置在型腔里，它的缺点是：现有的门窗必须更换成专用的型材，造成材料浪费，不能适用于现有推拉门窗的安装；第二类是外置型，它的结构是用钢丝拉动，缺点是：安装复杂、柔性传动不可靠，门窗关闭后锁紧力不够。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安装简单、适合现有推拉门窗安装的智能门窗开窗器，该智能门窗开窗器安装在现有推拉门窗上具有传动可靠、能将门窗关紧从而保持门窗水密性及气密性的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

1、一种智能门窗开窗器，由机械驱动装置和智能控制装置组成，所述机械驱动装置包括安装在推拉门窗固定框一边框上的电动机和与电动机传动连接的变速箱，其特征在于:还包括安装在推拉门窗开启扇一边框上的齿条，该齿条与变速箱的输出齿轮啮合。

所述变速箱由齿轮箱体，通过轴承支撑安装在齿轮箱体内的相互啮合的齿轮组和蜗轮构成，所述输出齿轮连接在齿轮组的输出轴上并位于齿轮箱体外，所述电动机的转轴上套有与蜗轮啮合的蜗杆。

所述电动机和变速箱安装在推拉门窗固定框的上边框上，所述齿条安装在推拉门窗开启扇的上边框上。

所述智能控制装置包括中央控制器MCU、电流检测电路、风雨烟传感器、无线遥控与手动电路和电动机驱动电路；所述电流检测电路、风雨烟传感器和无线遥控与手动电路的各输出端分别与中央控制器MCU的输入端相连接，中央控制器MCU的输出端和电动机驱动电路的输入端相连接。

所述中央控制器MCU的引脚P1.0至P1.7及P2.0、P2.1与无线遥控与手动电路相连接，引脚P3.0、P3.1及P3.2与风雨烟传感器相连接，引脚P6.0的一路分别通过复位按钮RESET1和电容C1与电源VOC相连接，另一路通过电阻R接地，引脚P2.2、P2.3与电动机驱动电路相连接，引脚P4.0、P5.0与晶震Q串接后，再分别与两电容C2、C3并接后接地，引脚P2.6、P2.7与电流检测电路相连接。

所述中央控制器MCU引脚P2.6与电流检测电路中的电流控制信号端和电阻R7均相连接，电阻R7再连接电源VCC，引脚P2.7与电流检测电路中的运算放大器IC1A的引脚2和电阻R5均相连接，电阻R5再连接电源VCC；

所述电流检测电路中，运算放大器IC1A引脚5一路经电阻R3与运算放大器IC1的引脚2相连接，另一路经电阻R4接地，引脚4接取样电压，引脚12接地，引脚14的一路经复位端RESET2接地，另一路通过电阻R6与电源VCC相连接；运算放大器IC1引脚3与电源VCC相连接，引脚5一路与电源VCC1相连接，另一路与电阻R1相连接，引脚4和电阻R1均经电阻R2接地，引脚12接地。

所述中央控制器MCU引脚P3.0与风雨烟传感器中的雨传感器信号端和电阻R8均相连接，电阻R8再连接电源VCC；中央控制器MCU引脚P3.1与风雨烟传感器中的风传感器信号端和电阻9均相连接，电阻R9再连接电源VCC；中央控制器MCU引脚P3.2与风雨烟传感器中的烟传感器信号端和电阻R10均相连接，电阻R10再连接电源VCC。

所述无线遥控与手动电路由无线接收电路和手动按钮开关电路组成，其中：

无线接收电路的无线接收IC模块的引脚1接地，引脚2通过电阻R12与接收头IC2模块的引脚1相连接，引脚13，14分别通过电容C6、C4接地，引脚15经电阻R11和电容C5并接后接地，引脚16经电容C7接地；接收头IC2模块的引脚2接地，引脚3与电源VCC相连接；

手动按钮开关电路的无线遥控信号模块的并行输出端分别通过反相器IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和IC10与二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的负极相连接，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的正极分别通过电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21和R22的一端与中央控制器MCU的引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0、P2.1相连接，电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21和R22的另一端与电源VCC相连接，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的正极还分别与按钮开关A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10相连接。

所述中央控制器MCU的引脚P2.2和引脚P2.3分别与电动机驱动电路中的电阻R23和电阻R24相连接，在电动机驱动电路中，电阻R23与三极管T1的基极相连接，三极管T1的发射极与电源VCC相连接，二极管D11正极接地，负极与继电器J1和三极管T1的集电极均相连接；电阻R24与三极管T2的基极相连接，三极管T2的发射极与电源VCC相连接，二极管D2的正极接地，负极与继电器J2和三极管T2的集电极均相连接；继电器J1的一固定触点与继电器J2的一固定触点相连接，并接到电源VOC1，继电器J1的另一端固定触点接地，继电器J2的另一固定触点也接地，继电器J1的中心触点与电动机DJ1的一端相连接，继电器J2的中心触点与电动机DJ1的另一端相连接。

采用上述技术方案，本实用新型的智能门窗开窗器具有如下优点：

1、克服了市场上销售的内置和外置两种推拉门窗开窗器的缺点，集中了它们的优点。

2、不要对现有推拉门窗进行改造就可以安装在现有推拉门窗上而不影响推拉门窗原有的水密性、气密性，使门窗启闭具有智能化、人性化的特点。

3、由于采用齿条和蜗轮(杆)刚性传动方式，使门窗启闭具有滑动顺畅、平稳的特点并可以实现自锁。

4、当门窗启闭时，采用电流控制，调节电流大小可以使移动窗扇具有防夹手功能。

5、机械驱动装置还具有结构独特，体积小，安装使用方便、美观大方优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

图1为本实用新型在推拉门窗上的布置图；

图2为本实用新型的机械驱动装置结构示意图；

图3为本实用新型的智能控制装置的电路方框示意图；

图4为本实用新型的智能控制装置电路总图；

图5为智能控制装置的电流检测电路图；

图6为智能控制装置的风雨烟传感器电路图；

图7为智能控制装置的无线遥控与手动电路的无线接收电路图；

图8为智能控制装置的无线遥控与手动电路的手动按钮开关电路图；

图9为智能控制装置的电动机驱动电路图。

图中：

1——智能控制装置 2——导线

3——机械驱动装置 4——齿条

5——推拉窗 51，固定框

52、开启扇 6——变速箱

7——齿轮组 7’——输出轴

8——蜗轮 8’——蜗杆

9——电动机 10——齿轮箱体

11——轴承 12——输出齿轮

20——中央控制器MCU 30——电流检测电路

301——电流检测信号 302——运算放大器IC1

303——运算放大器IC1A 40——风雨烟传感器

401——雨传感信号 402——风传感信号

403——烟传感信号 50——无线遥控与手动电路

510——无线接收电路 520——手动按钮开关电路

501——无线接收IC模块 502——接收头IC2模块

503——无线遥控信号模块 60——电动机驱动电路

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的智能门窗开窗器，由机械驱动装置3和智能控制装置1组成。其中，机械驱动装置3包括电动机9、变速箱6和齿条4。变速箱6由齿轮箱体10，通过轴承11支撑安装在齿轮箱体10内的相互啮合的齿轮组7和蜗轮8构成，齿轮组7的输出轴7’上连接有位于齿轮箱体10外的输出齿轮12。电动机9的转轴上套有与蜗轮8啮合的蜗杆8’，从而实现电动机9与变速箱6之间的传动连接。

如图1所示，电动机9和变速箱6均安装在推拉门窗5固定框51的上边框上，齿条4对应变速箱6的输出齿轮12位置安装在推拉门窗5开启扇52的上边框上，并且齿条4与输出齿轮12啮合。

而智能控制装置1通过导线2连接到电动机9上，从而实现对整个机械驱动装置3的智能控制，变速箱6在电动机9提供的动力驱动下驱动齿条4的往返运动，进而带动开启扇52往返运动，实现推拉门窗5在智能控制条件下的自动启闭。

由于整个机械驱动装置3是外置的，因此无需对现有门窗进行改造就可以安装；另外，由于整个传动是齿轮和齿条之间的刚性传动，因此，能够保持推拉门窗原有的水密姓和气密性，并且门窗启闭具有滑动顺畅、平稳的特点，也能够实现门窗的自锁功能。

再如图3所示，智能控制装置1包括中央控制器MCU20、电流检测电路30、风雨烟传感器40、无线遥控与手动电路50和电动机驱动电路60；所述电流检测电路30、风雨烟传感器40和无线遥控与手动电路50的各输出端分别与中央控制器MCU20的输入端相连接，中央控制器MCU20的输出端和电动机驱动电路60的输入端相连接。

具体地，参考图4，智能门窗开窗器的中央控制器MCU20的引脚P1.0至P1.7及P2.0、P2.1与无线遥控与手动电路50相连接，引脚P3.0、P3.1及PP3.2与风雨烟传感器40相连接，引脚P6.0的一路分别通过复位按钮RESET1和电容C1与电源VOC相连接，另一路通过电阻R接地，引脚P2.2、P2.3与电动机驱动电路60相连接，引脚P4.0、P5.0与晶震Q串接后，再分别与两电容C2、C3并接后接地，引脚P2.6、P2.7与电流检测电路20相连接。

如图5所示，在电流检测电路20中，电流控制信号201端和电阻7一端均连接中央控制器MCU20的引脚P2.6，电阻R7的另一端再连接电源VCC；运算放大器IC1A303的引脚2和电阻R5的一端均连接中央控制器MCU20的引脚P2.7，电阻R5另一端再连接电源VCC。

另外，运算放大器IC1A303的引脚5一路经电阻R3与运算放大器IC1302的引脚2相连接，另一路经电阻R4接地，引脚4接取样电压，引脚12接地，引脚14的一路经复位端RESET2接地，另一路通过电阻R6与电源VCC相连接；运算放大器IC1302的引脚3与电源VCC相连接，引脚5一路与电源VCC1相连接，另一路与电阻R1相连接，引脚4和电阻R1均经电阻R2接地，引脚12接地。

如图6所示，风雨烟传感器40中，雨传感器信号401端和电阻R8的一端均连接中央控制器MCU20的引脚P3.0，电阻R8的另一端再连接电源VCC。风传感器信号402端和电阻9的一端均连接中央控制器MCU20的引脚P3.1，电阻R9的另一端再连接电源VCC。烟传感器信号403端和电阻R10一端均连接中央控制器MCU20的引脚P3.2，电阻R10的另一端再连接电源VCC。

无线遥控与手动电路50由无线接收电路510和手动按钮开关电路520组成。

其中，如图7所示，无线接收电路510的无线接收IC模块501的引脚1接地，引脚2通过电阻R12与接收头IC2模块502的引脚1相连接，引脚13，14分别通过电容C6、C4接地，引脚15经电阻R11和电容C5并接后接地，引脚16经电容C7接地；接收头IC2模块502的引脚2接地，引脚3与电源VCC相连接；引脚3至12分别与其它工作部件P1相连接。

如图8所示，手动按钮开关电路520的无线遥控信号模块503的并行输出端分别通过反相器IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和IC10与二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的负极相连接，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的正极分别通过电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21和R22的一端与中央控制器MCU的引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0、P2.1相连接，电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21和R22的另一端与电源VCC相连接，二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9和D10的正极还分别与按钮开关A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10相连接。

如图9所示，在电动机驱动电路60中，电阻R23的一端和电阻R24的一端分别与中央控制器MCU20的引脚P2.2和引脚P2.3相连接，电阻R23的另一端与三极管T1的基极相连接，三极管T1的发射极与电源VCC相连接，二极管D11正极接地，负极与继电器J1和三极管T1的集电极均相连接；电阻R24的另一端与三极管T2的基极相连接，三极管T2的发射极与电源VCC相连接，二极管D2的正极接地，负极与继电器J2和三极管T2的集电极均相连接；继电器J1的一固定触点与继电器J2的一固定触点相连接，并接到电源VOC1，继电器J1的另一端固定触点接地，继电器J2的另一固定触点也接地，继电器J1的中心触点与电动机DJ1的一端相连接，继电器J2的中心触点与电动机DJ1的另一端相连接。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下特点：

2、不要对现有推拉门窗进行改造就可以安装在现有推拉门窗上而不影响推拉门窗原有的水密性、气密性，使门窗启闭具有智能化、人性化的特点

3、电动机轴套上蜗杆带动蜗杆传动，蜗杆通过蜗轮带动齿轮组多级减速及增大转矩，最后由输出齿轮带动齿条左右滑动来带动窗的开启和关闭，这种刚性传动方式，使门窗启闭具有滑动顺畅、平稳的优点并且可以实现自锁功能。

4、由于推拉门窗的特殊性，在关闭和开启需同样大小力，所以开启与关闭时同样大小电流，在关闭时还需要考虑门窗的水密性，气密性，就必须把门窗关紧，所以门窗关闭时采用电流控制的办法，当门窗关闭瞬间，电动机堵转，电流变大，控制器检测到电流变大信号，即发出指令，使电动机停转，把门窗紧紧锁住。这也形成了本实用新型的另一个特点，即当门窗启闭时，采用电流控制。

以上就是本实用新型的智能门窗开窗器，但是，本领域技术人员应当认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims

2、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述变速箱由齿轮箱体，通过轴承支撑安装在齿轮箱体内的相互啮合的齿轮组和蜗轮构成，所述输出齿轮连接在齿轮组的输出轴上并位于齿轮箱体外，所述电动机的转轴上套有与蜗轮啮合的蜗杆。

3、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述电动机和变速箱安装在推拉门窗固定框的上边框上，所述齿条安装在推拉门窗开启扇的上边框上。

4、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述智能控制装置包括中央控制器MCU、电流检测电路、风雨烟传感器、无线遥控与手动电路和电动机驱动电路；所述电流检测电路、风雨烟传感器和无线遥控与手动电路的各输出端分别与中央控制器MCU的输入端相连接，中央控制器MCU的输出端和电动机驱动电路的输入端相连接。

5、根据权利要求4所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述中央控制器MCU的引脚P1.0至P1.7及P2.0、P2.1与无线遥控与手动电路相连接，引脚P3.0、P3.1及P3.2与风雨烟传感器相连接，引脚P6.0的一路分别通过复位按钮RESET1和电容C1与电源V0C相连接，另一路通过电阻R接地，引脚P2.2、P2.3与电动机驱动电路相连接，引脚P4.0、P5.0与晶震Q串接后，再分别与两电容C2、C3并接后接地，引脚P2.6、P2.7与电流检测电路相连接。

6、根据权利要求5所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述中央控制器MCU引脚P2.6与电流检测电路中的电流控制信号端和电阻R7均相连接，电阻R7再连接电源VCC，引脚P2.7与电流检测电路中的运算放大器IC1A的引脚(2)和电阻R5均相连接，电阻R5再连接电源VCC；

所述电流检测电路中，运算放大器IC1A引脚(5)一路经电阻R3与运算放大器IC1的引脚(2)相连接，另一路经电阻R4接地，引脚(4)接取样电压，引脚(12)接地，引脚(14)的一路经复位端RESET2接地，另一路通过电阻R6与电源VCC相连接；运算放大器IC1引脚(3)与电源VCC相连接，引脚(5)一路与电源VCC1相连接，另一路与电阻R1相连接，引脚(4)和电阻R1均经电阻R2接地，引脚(12)接地。

7、根据权利要求5所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述中央控制器MCU引脚P3.0与风雨烟传感器中的雨传感器信号端和电阻R8均相连接，电阻R8再连接电源VCC；中央控制器MCU引脚P3.1与风雨烟传感器中的风传感器信号端和电阻R9均相连接，电阻R9再连接电源VCC；中央控制器MCU引脚P3.2与风雨烟传感器中的烟传感器信号端和电阻R10均相连接，电阻R10再连接电源VCC。

8、根据权利要求5所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述无线遥控与手动电路由无线接收电路和手动按钮开关电路组成，其中:

无线接收电路的无线接收IC模块的引脚(1)接地，引脚(2)通过电阻R12与接收头IC2模块的引脚(1)相连接，引脚(13，14)分别通过电容C6、C4接地，引脚(15)经电阻R11和电容C5并接后接地，引脚(16)经电容C7接地；接收头IC2模块的引脚(2)接地，引脚(3)与电源VCC相连接；

9、根据权利要求5所述的智能门窗开窗器，其特征在于:所述中央控制器MCU的引脚P2.2和引脚P2.3分别与电动机驱动电路中的电阻R23和电阻R24相连接，在电动机驱动电路中，电阻R23与三极管T1的基极相连接，三极管T1的发射极与电源VCC相连接，二极管D11正极接地，负极与继电器J1和三极管T1的集电极均相连接；电阻R24与三极管T2的基极相连接，三极管T2的发射极与电源VCC相连接，二极管D2的正极接地，负极与继电器J2和三极管T2的集电极均相连接；继电器J1的一固定触点与继电器J2的一固定触点相连接，并接到电源VOC1，继电器J1的另一端固定触点接地，继电器J2的另一固定触点也接地，继电器J1的中心触点与电动机DJ1的一端相连接，继电器J2的中心触点与电动机DJ1的另一端相连接。