CN2849080Y - 智能门窗开窗器 - Google Patents

Abstract

一种涉及日常生活中的天窗，悬窗，玻璃幕墙的门窗开窗器，尤指一种用于各种住房、旅馆及工作场所的智能门窗开窗器。本实用新型由传感器、轴承、撑杆、CPU及IC模块等部件组成，所述装置包括机械驱动部分和智能控制部分，其中：机械驱动部分的机壳内依次设有电机、丝杆、撑杆和滚动轴承等部件；智能控制部分包括：中央控制器MCU和风雨烟传感器等模块；主要解决高位窗无法开启及智能启闭，窗不易晃动且能把窗锁紧等有关技术问题。本实用新型的优点是：当窗关闭时，采用电流控制，而当窗开启时，采用位移控制的智能门窗开窗器，并能使窗不易晃动且能把窗锁紧，具有结构独特、体积小、使用方便等优点。

Description

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天窗，悬窗，玻璃幕墙的门窗开窗器，尤指一种用于各种住房、旅馆及工作场所的智能门窗开窗器。

背景技术

目前，市场上开窗器主要有两类。一类是推杆式，它的缺点是：开窗器与窗垂直，这样开窗器就伸在外面，一是难看，二是不能再装窗帘和遮阳棚。第二类是链条式，虽然它与窗是平行，可以不伸出在外面，但链条有一致命缺点，就是柔性，窗开启后容易晃动等缺点。

发明内容

为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种具有机械驱动部分和智能控制部分开窗器，即当窗关闭时，采用电流控制，而当窗开启时，采用位移控制有风雨信号时能自动关闭，有烟雾时能自动打开的智能门窗开窗器。

本实用新型要解决的技术问题是：要解决对天窗，悬窗，玻璃幕墙的特殊性问题，如在关闭时，自重使得电动机带动所需的电流较小，而在开启时，所需的电流就大；要解决窗在关闭时，窗的水密性，气密性，必须把窗关紧问题；要解决高位窗无法开启以及智能启闭、窗不易晃动且能把窗锁紧等有关技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置由电机、传感器、轴承、丝杆、撑杆、CPU及IC模块等部件组成，

所述装置包括机械驱动部分和智能控制部分，其中：

机械驱动部分的机壳内依次设有电机、垫圈、丝杆、止推轴承、滑动轴承、滑块、撑杆、滚动轴承和挡圈；电机转轴套在丝杆内带动丝杆转动，滑块安装在丝杆上，丝杆转动后带动滑块前后移动，撑杆安装在滑块上，也为前后移动，在滑块和撑杆的连接处安装了滚动轴承，该机构与窗为平行结构，撑杆的另一端固定在窗上，撑杆的前后移动带动窗的开启和关闭；

智能控制部分包括：中央控制器MCU、电流检测与位移检测电路、风雨烟传感器、红外遥控与手动电路和电动机驱动电路；电流检测与位移检测电路、风雨烟传感器和红外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。

所述的智能门窗开窗器的中央控制器MCU的引脚1与遥控与手动信号端相连接，引脚7与风雨烟传感信号端相连接，引脚2的一路分别通过复位按钮FW和电容C1与电源VCC相连接，另一路通过电阻R接地，引脚3与电动机驱动电路信号端相连接，其引脚4、5与晶振串接后，再分别与两电容并接后接地，其引脚6与电流检测信号端相连接，其引脚8与位移检测信号端相连接。

所述的智能门窗开窗器的电流检测与位移检测电路由中央控制器MCU和运算放大器等模块组成，其中：

中央控制器MCU引脚P2.6的一路与位移控制信号端相连接，另一路通过电阻R7与电源VCC相连接，引脚P2.7通过运算放大器IC1A与运算放大器IC1相连接；

运算放大器IC1A引脚2通过电阻R5与电源VCC相连接，引脚5经电阻分压后一路与运算放大器IC1的引脚2相连接，另一路经电阻接地，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R相连接，引脚4经电阻R2接地，引脚12接地。

所述的智能门窗开窗器的风雨烟传感器由中央控制器MCU和传感器信号等模块组成，其中：

中央控制器MCU引脚P3.0的一路与雨传感器信号端相连接，另一路通过电阻R1与电源VCC相连接，其引脚P3.1的一路与风传感器信号端相连接，另一路通过电阻R2与电源VCC相连接，引脚P3.2的一路与烟传感器信号端相连接，另一路通过电阻R3与电源VCC相连接。

所述的智能门窗开窗器的红外遥控与手动电路由红外接收电路和手动按钮开关电路等模块组成，其中：

红外接收电路的红外接收IC模块的引脚1接地，引脚2通过电阻R21与接收头IC2模块的引脚1相连接，引脚13、14分别通过电容C1、C2接地，引脚15经电阻R20和电容C3并接后接地，引脚16经电容C4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红外与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R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10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和P2.1相连接，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10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的正极分别与按钮开关A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10相连接。

所述的智能门窗开窗器的电动机驱动电路由中央控制器MCU、三极管和继电器等模块组成，其中：

中央控制器MCU的引脚P2.2通过电阻R1与三极管T1的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D1和继电器J1并接后一端接地，另一端与集电极相连接；引脚P2.3通过电阻R2与三极管T2的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D2和继电器J2并接后一端接地，另一端与集电极相连接；继电器J1的一固定触点DJ1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的中心触点与电机的一端相连接，继电器J2的中心触点与电机的另一端相连接。

本实用新型的有益效果是：克服了市场上销售的推杆式和链条式两种开窗器的缺点，集中了它们的优点；即当窗关闭时，采用电流控制，而当窗开启时，采用位移控制的智能门窗开窗器，能使窗不易晃动且能把窗锁紧，具有结构独特、体积小、使用方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型机械驱动部分的结构示意图；

附图2是本实用新型机械驱动部分结构的右视图；

附图3是本实用新型垫圈放大示意图；

附图4是本实用新型垫圈A-A方向剖视图；

附图5是本实用新型机械驱动部分结构的俯视图；

附图6是本实用新型智能控制部分的电路方框示意图；

附图7是本实用新型中央控制器MCU电路原理图；

附图8是本实用新型电流检测与位移检测电路原理图；

附图9是本实用新型风雨烟传感器电路原理图；

附图10是本实用新型红外遥控与手动电路原理图；

附图11是本实用新型手动按钮开关电路原理图；

附图12是本实用新型电动机驱动电路原理图；

附图中标号说明：

1-电机；                        302-运算放大器IC1；

2-垫圈；                        303-运算放大器IC1A；

3-丝杆；

4-止推轴承；

5-滑动轴承；

6-机壳；

7-滑块；

8-撑杆；

9-滚动轴承；

10-挡圈；

20-中央控制器MCU；

201-电流检测信号；

202-位移检测信号；

203-遥控与手动信号；

204-风雨烟传感信号；

205-电动机驱动电路信号；

30-电流检测与位移检测电路；

301-位移控制信号；

40-风雨烟传感器；

401-雨传感器信号；

402-风传感器信号；

403-烟传感器信号；

50-红外遥控与手动电路；

501-红外接收IC；

502-接收头IC2；

503-红外与无线遥控信号；

60-电动机驱动电路；

具体实施方式

请参阅附图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型是由电机、传感器、继电器、轴承、丝杆、撑杆、CPU及IC模块等部件组成，所述装置包括机械驱动部分和智能控制部分等，其中：

机械驱动部分的机壳(6)内依次设有电机(1)、垫圈(2)、丝杆(3)、止推轴承(4)、滑动轴承(5)、滑块(7)、撑杆(8)、滚动轴承(9)和挡圈(10)等；电机(1)转轴套在丝杆(3)内带动丝杆(3)转动，滑块安装在丝杆(3)上，丝杆(3)转动后带动滑块(7)前后移动，撑杆(8)安装在滑块(7)上，也为前后移动，在滑块(7)和撑杆(8)的连接处安装了滚动轴承(9)，该机构与窗为平行结构，撑杆(8)的另一端固定在窗上，撑杆(8)的前后移动带动窗的开启和关闭；

智能控制部分包括：中央控制器MCU(20)、电流检测与位移检测电路(30)、风雨烟传感器(40)、红外无线遥控与手动电路或红外遥控与手动电路(50)和电动机驱动电路(60)等；电流检测与位移检测电路(30)、风雨烟传感器(40)和红外遥控与手动电路(50)的各输出端分别与中央控制器MCU(20)的输入端相连接，中央控制器MCU(20)的输出端和电动机驱动电路(60)的输入端相连接。

请参阅附图7所示，所述的智能门窗开窗器的中央控制器MCU(20)的引脚1与遥控与手动信号(203)端相连接，引脚7与风雨烟传感信号(204)端相连接，引脚2的一路分别通过复位按钮FW和电容C1与电源VCC相连接，另一路通过电阻R接地，引脚3与电动机驱动电路信号(205)端相连接，其引脚4、5与晶振串接后，再分别与两电容并接后接地，其引脚6与电流检测信号(201)端相连接，其引脚8与位移检测信号(202)端相连接。

请参阅附图8所示，所述的智能门窗开窗器的电流检测与位移检测电路(30)由中央控制器MCU(20)和运算放大器等模块组成，其中：

中央控制器MCU(20)引脚P2.6的一路与位移控制信号(301)端相连接，另一路通过电阻R7与电源VCC相连接，引脚P2.7通过运算放大器IC1A(303)与运算放大器IC1(302)相连接；

运算放大器IC1A(303)引脚2通过电阻R5与电源VCC相连接，引脚5经电阻分压后一路与运算放大器IC1(302)的引脚2相连接，另一路经电阻接地，引脚4接取样电压，引脚12接地，引脚14的一路经复位端接地，另一路通过电阻R6与电源VCC相连接；

运算放大器IC1(302)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R相连接，引脚4经电阻R2接地，引脚12接地。

请参阅附图9所示，所述的智能门窗开窗器的风雨烟传感器(40)由中央控制器MCU(20)和传感器信号等模块组成，其中：

中央控制器MCU(20)引脚P3.0的一路与雨传感器信号(401)端相连接，另一路通过电阻R1与电源VCC相连接，其引脚P3.1的一路与风传感器信号(402)端相连接，另一路通过电阻R2与电源VCC相连接，引脚P3.2的一路与烟传感器信号(403)端相连接，另一路通过电阻R3与电源VCC相连接。

请参阅附图10、11所示，所述的智能门窗开窗器的红外遥控与手动电路(50)由红外接收电路和手动按钮开关电路等模块组成，其中：

红外接收电路的红外接收IC(501)模块的引脚1接地，引脚2通过电阻R21与接收头IC2(502)模块的引脚1相连接，引脚13、14分别通过电容C1、C2接地，引脚15经电阻R20和电容C3并接后接地，引脚16经电容C4接地；接收头IC2(502)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红外与无线遥控信号(503)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R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10的一端与中央控制器MCU(20)的引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0和P2.1相连接，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10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的正极分别与按钮开关A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10相连接。

请参阅附图12所示，所述的智能门窗开窗器的电动机驱动电路(60)由中央控制器MCU(20)、三极管和继电器等模块组成，其中：

中央控制器MCU(20)的引脚P2.2通过电阻R1与三极管T1的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D1和继电器J1并接后一端接地，另一端与集电极相连接；引脚P2.3通过电阻R2与三极管T2的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D2和继电器J2并接后一端接地，另一端与集电极相连接；继电器J1的一固定触点DJ1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的中心触点与电机(1)的一端相连接，继电器J2的中心触点与电机(1)的另一端相连接。

本实用新型的特点和具体实施例是：

1、结构特点：

本机械驱动部分的特点是：电机(1)转轴套在丝杆(3)内带动丝杆转动，丝杆(3)转动后使丝杆上的滑块(螺母)前后移动，装在滑块(7)上撑杆(8)也跟着前后移动，撑杆(8)另一端固定在窗上，撑杆(8)的前后移动也就带动了窗的开启和关闭。为使滑块(7)和撑杆(8)移动平稳，所以在滑块(7)和撑杆(8)的连接处安装了滚动轴承(9)，这个机构与窗是平行的，而连杆又是钢性的，使窗不易晃动且能把窗锁紧。这是本机械驱动部分的特点。

2、智能控制部分：

由于天窗，悬窗，玻璃幕墙的特殊性，在关闭时，自重使得电动机带动所需的电流较小，而在开启时，所需的电流就大。窗在关闭时，还要考虑到窗的水密性，气密性，就必须把窗关紧，所以在窗关闭时，采用了电流控制的方法：当窗关闭瞬间，电动机堵转，电流变大，控制器检测到电流变大的信号后，即发出指令，使电动机停止转动，把窗紧紧地锁住。而当窗开启时，电动机所需的电流较大，就不能用电流控制的方法而采用了位移的方法。当电动机转到一定位置，位移检测器发出信号给控制器，由控制器下达指令使电动机停止转动。这是本智能控制器的特点：即当窗关闭时，采用电流控制，而当窗开启时，采用位移控制，这是其他的控制器所不具备的。

Claims (6)

1、一种智能门窗开窗器，该装置有电机、传感器、轴承、丝杆、撑杆、CPU及IC模块，其特征在于：所述装置包括机械驱动部分和智能控制部分，其中：

机械驱动部分的机壳(6)内依次设有电机(1)、垫圈(2)、丝杆(3)、止推轴承(4)、滑动轴承(5)、滑块(7)、撑杆(8)、滚动轴承(9)和挡圈(10)；电机(1)转轴套在丝杆(3)内带动丝杆(3)转动，滑块安装在丝杆(3)上，丝杆(3)转动后带动滑块(7)前后移动，撑杆(8)安装在滑块(7)上，也为前后移动，在滑块(7)和撑杆(8)的连接处安装了滚动轴承(9)，该机构与窗为平行结构，撑杆(8)的另一端固定在窗上，撑杆(8)的前后移动带动窗的开启和关闭；

智能控制部分包括：中央控制器MCU(20)、电流检测与位移检测电路(30)、风雨烟传感器(40)、红外遥控与手动电路(50)和电动机驱动电路(60)；电流检测与位移检测电路(30)、风雨烟传感器(40)和红外遥控与手动电路(50)的各输出端分别与中央控制MCU(20)的输入端相连接，中央控制器MCU(20)的输出端和电动机驱动电路(60)的输入端相连接。

2、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于：所述的中央控制器MCU(20)的引脚1与遥控与手动信号(203)端相连接，引脚7与风雨烟传感信号(204)端相连接，引脚2的一路分别通过复位按钮FW和电容C1与电源VCC相连接，另一路通过电阻R接地，引脚3与电动机驱动电路信号(205)端相连接，其引脚4、5与晶振串接后，再分别与两电容并接后接地，其引脚6与电流检测信号(201)端相连接，其引脚8与位移检测信号(202)端相连接。

3、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于：所述的电流检测与位移检测电路(30)由中央控制器MCU(20)和运算放大器组成，其中：

中央控制器MCU(20)引脚P2.6的一路与位移控制信号(301)端相连接，另一路通过电阻R7与电源VCC相连接，引脚P2.7通过运算放大器IC1A(303)与运算放大器IC1(302)相连接；

运算放大器IC1A(303)引脚2通过电阻R5与电源VCC相连接，引脚5经电阻分压后一路与运算放大器IC1(302)的引脚2相连接，另一路经电阻接地，引脚4接取样电压，引脚12接地，引脚14的一路经复位端接地，另一路通过电阻R6与电源VCC相连接；

运算放大器IC1(302)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R相连接，引脚4经电阻R2接地，引脚12接地。

4、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于：所述的风雨烟传感器(40)由中央控制器MCU(20)和传感器信号组成，其中：

中央控制器MCU(20)引脚P3.0的一路与雨传感器信号(401)端相连接，另一路通过电阻R1与电源VCC相连接，其引脚P3.1的一路与风传感器信号(402)端相连接，另一路通过电阻R2与电源VCC相连接，引脚P3.2的一路与烟传感器信号(403)端相连接，另一路通过电阻R3与电源VCC相连接。

5、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于：所述的红外遥控与手动电路(50)由红外接收电路和手动按钮开关电路组成，其中：

红外接收电路的红外接收IC(501)模块的引脚1接地，引脚2通过电阻R21与接收头IC2(502)模块的引脚1相连接，引脚13、14分别通过电容C1、C2接地，引脚15经电阻R20和电容C3并接后接地，引脚16经电容C4接地；接收头IC2(502)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红外与无线遥控信号(503)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R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10的一端与中央控制器MCU(20)的引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0和P2.1相连接，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10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的正极分别与按钮开关A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9和A10相连接。

6、根据权利要求1所述的智能门窗开窗器，其特征在于：所述的电动机驱动电路(60)由中央控制器MCU(20)、三极管和继电器组成，其中：

中央控制器MCU(20)的引脚P2.2通过电阻R1与三极管T1的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D1和继电器J1并接后一端接地，另一端与集电极相连接；引脚P2.3通过电阻R2与三极管T2的基极相连接，发射极与电源VCC相连接，二极管D2和继电器J2并接后一端接地，另一端与集电极相连接；继电器J1的一固定触点DJ1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的中心触点与电机(1)的一端相连接，继电器J2的中心触点与电机(1)的另一端相连接。

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