一種多功能智能窗戶的制作方法

本發明涉及智能家居技術領域，尤其涉及一種多功能智能窗戶。

背景技術：

隨著科教興國戰略的實施，為提高全民族科技文化素質，不論是小學、初中、高中、高等院校還是研究院所，均設有實驗室，寒暑假期間，大多數學校的實驗室都是處于緊閉狀態，但是實驗室如果長期不通風的情況下，許多實驗用品都會發生一定的損壞，化學藥品也會散發出刺鼻的氣味，當我們經過長時間再進入實驗室，會感到身體不適。同樣的，家中也存在同樣的問題，當工作在外時突遇大風或大雨天氣，不能及時回家中關窗，室內的物品容易受潮或吹入大量塵埃，相同的問題也常出現在無人值守的工作房間中，例如檔案室、服務器室等等既需要時常通風又不能被大風大雨或烈日暴曬的房間。因此，需求能夠根據室外天氣環境自動開關窗的智能窗戶，避免出現上述問題。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種旨在能夠自動化根據室外環境開關窗的多功能智能窗戶，以避免家中或實驗室室內受潮。

具體技術方案如下：

一種多功能智能窗戶，包括固裝在房屋墻體上的窗框座體，窗框座體內具有與外界相通的窗口，

窗框座體上可滑動的安裝有共軌設置百葉窗和推拉窗，且百葉窗和推拉窗的一側邊緣相連，窗框座體上固裝有一推拉裝置，推拉裝置與推拉窗機械相連，用以帶動推拉窗及百葉窗水平滑動；

窗框座體中于窗口位置的左右兩邊延伸方向分別向內開設有一個方形空腔，且方形空腔允許推拉窗及百葉窗水平滑動時進入方形空腔的內部；

多功能智能窗戶還包括設置于窗框座體上的控制器和設置于窗框座體外側的傳感器組件，且傳感器組件、推拉裝置分別與控制器相電連；

傳感器組件包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、風速風向傳感器，分別用以監測室外環境的相關參數，并傳輸相關參數至控制器內；

控制器內具有根據相關參數判定開關窗以及應用推拉窗或百葉窗的程序，并根據判定結果驅動推拉裝置帶動推拉窗水平滑動，使得窗口位置處于窗口完全通風的狀態或者推拉窗與窗口相對的狀態或者百葉窗與窗口相對的狀態。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，百葉窗的內框體中沿豎直方向均勻布置有若干水平設置的轉軸，且每一轉軸上均安裝有一葉片，轉軸的兩端均伸入百葉窗的外框體中，且每一轉軸相同方向的一端均套裝有一個傳動齒輪；

外框體的內部固裝有一伺服電機，伺服電機與控制器相電連且電機軸上套裝有主動齒輪，主動齒輪和全部的傳動齒輪的外部共同套裝有一條同步帶，同步帶內側具有與主動齒輪、傳動齒輪相配的輪齒。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，每一葉片上均設置有太陽能貼片，外框體中設置有走線通道，每一太陽能貼片均連接有一導線，且全部的導線在走線通道內結合為一股并與安裝于外框體中的接線盒相電連；控制器內具有儲電器，接線盒與儲電器相電連。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，百葉窗的下端分別設有電連伺服電機的第一觸點和電連接線盒的第二觸點，窗框座體上于窗口位置處設置有分別與控制器相電連的第一觸點座和第二觸點座，且在百葉窗與窗口相對時，第一觸點與第一觸點座相接觸電連，第二觸點與第二觸點座相接觸電連。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，推拉裝置包括固裝在窗框座體上的絲杠電機和固裝在推拉窗上的連接件，且連接件上水平開設有與絲杠電機的電機軸相配的螺紋孔道，絲杠電機的電機軸伸入螺紋孔道內。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，窗框座體上于窗口的上下邊緣位置上設有滑軌，且兩條滑軌的左右兩端均延伸入兩個方形空腔中，百葉窗和推拉窗的上下兩側均具有與滑軌相配的滑槽。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，控制器上具有顯示屏，用以顯示室外環境的相關參數。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，控制器為stm單片機。

在本發明提供的多功能智能窗戶中，還具有這樣的特征，控制器內設定有室外環境中的相關參數分別相對應的閾值，相關參數包括溫度、濕度、光照強度以及風速，且風速風向傳感器還檢測風向數據；

當濕度大于閾值或溫度大于閾值或風速大于閾值，控制器判定進行關窗動作，控制器驅動絲杠電機運行并帶動推拉窗水平移動至與窗口相對的位置；

當濕度、溫度、風速均不大于閾值，且光照強度低于閾值時，控制器驅動絲杠電機運行并帶動推拉窗、百葉窗水平移動，使得窗口位置處于完全通風的狀態，此時百葉窗完全伸入方形空腔中，推拉窗部分伸入方形空腔中；

當濕度、溫度、風速均不大于閾值，且光照強度不低于閾值時，控制器驅動絲杠電機運行并帶動推拉窗、百葉窗水平移動，使得窗口位置處于百葉窗與窗口相對的狀態，此時伺服電機、太陽能貼片分別與控制器相導通，控制器根據風向數據通過伺服電機調節葉片的翻轉角度。

上述技術方案的有益效果在于：

(1)多功能智能窗戶包括具有窗口的窗框座體，窗框座體上可滑動的安裝有共軌設置且邊緣相連的百葉窗和推拉窗，窗框座體上設有與推拉窗機械相連的推拉裝置；窗框座體中具有允許推拉窗及百葉窗水平滑入內部的方形空腔，還包括控制器和傳感器組件，傳感器組件監測室外環境相關參數并傳輸至控制器內，控制器內具有根據相關參數判定開關窗以及應用百葉窗或推拉窗的程序，并根據判定結果驅動推拉裝置帶動推拉窗水平滑動，使得窗口位置處于窗口完全通風的狀態或者推拉窗與窗口相對的狀態或者百葉窗與窗口相對的狀態。從而能夠根據室外環境自動選擇完全通風或關窗狀態或者使用百葉窗的狀態，以有效避免家中或實驗室或各種無人值守的房間室內受潮的問題。

(2)百葉窗的內框體中布置有若干水平設置的轉軸，每一轉軸上均安裝有一葉片，葉片構成百葉窗的內部結構，轉軸一端均套裝傳動齒輪，百葉窗的外框體內固裝伺服電機，伺服電機上套裝主動齒輪，主動齒輪和傳動齒輪外共同套裝同步帶，同步帶內側具有輪齒，從而實現穩定可靠的帶動百葉窗所有葉片同時同向轉動的效果，并能夠精準的控制葉片調節至某一需求角度。

附圖說明

圖1為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例的立體結構圖；

圖2為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例中窗框座體的結構圖；

圖3為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例中百葉窗及推拉窗的透視結構圖；

圖4為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例的使用狀態圖一；

圖5為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例的使用狀態圖二；

圖6為本發明的一種多功能智能窗戶的實施例的使用狀態圖三。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖1至6對本發明提供的多功能智能窗戶作具體闡述。

參閱圖1，為一種多功能智能窗戶的實施例的立體結構圖；結合圖2，為一種多功能智能窗戶的實施例中窗框座體的結構圖；以及圖3，為一種多功能智能窗戶的實施例中百葉窗及推拉窗的透視結構圖；以及圖4-圖6，為一種多功能智能窗戶的實施例的使用狀態圖，其中，為清晰顯示本發明多功能智能窗戶的結構特征，圖中部分結構省略示出，部分結構以透視的方式示出，例如圖2中以虛線示出窗框座體內用以容置百葉窗及推拉窗的方形空腔3，圖3中以透視方式示出百葉窗內的各部件結構。

如圖1至圖6中所示，本發明提供的多功能智能窗戶包括固裝在房屋墻體上的窗框座體1，窗框座體1內具有與外界相通的窗口2，窗框座體1上可滑動的安裝有共軌設置百葉窗5和推拉窗4，且百葉窗5和推拉窗4的一側邊緣相連，具體的，窗框座體1上設置有滑軌結構，百葉窗5和推拉窗4的上下兩側均具有與滑軌相配的滑槽。窗框座體1上固裝有一推拉裝置，推拉裝置與推拉窗4機械相連，用以帶動推拉窗4及百葉窗5水平滑動；窗框座體1中于窗口位置的左右兩邊延伸方向分別向內開設有一個方形空腔3，且方形空腔3允許推拉窗4及百葉窗5水平滑動時進入方形空腔3的內部以起到隱藏的功能，同時使得推拉窗4及百葉窗5水平移動的幅度最大化。

多功能智能窗戶還包括設置于窗框座體1上的控制器8和設置于窗框座體1外側的傳感器組件(圖中未示出)，且傳感器組件、推拉裝置分別與控制器8相電連。具體的，控制器8與外部電源相電連，或也可以是控制器8內內置移動電源，傳感器組件包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、風速風向傳感器，分別用以監測室外環境中的溫度、濕度、光照強度以及風速風向等相關參數，并傳輸該相關參數至控制器8內；

控制器8內具有根據相關參數判定開關窗以及應用百葉窗5或推拉窗4的程序，并根據判定結果驅動推拉裝置帶動推拉窗4水平滑動，使得窗口位置處于窗口2完全通風的狀態或者推拉窗4與窗口2相對的狀態或者百葉窗5與窗口2相對的狀態。從而能夠根據室外環境自動選擇完全通風或關窗狀態或者使用百葉窗5的狀態，例如晴天無風的室外環境下，自然優選完全通風的狀態，使得光照能夠自然照射入室內(如圖4)，而雨天環境下，則優選為推拉窗4與窗口2相對而處于關窗的狀態(如圖5)，再者，多云或陰天或晴天處于有一定風力的狀態下，則選擇百葉窗5與窗口2相對狀態下通風而粉塵無法隨風進入的狀態(如圖6)，以有效避免家中或實驗室或各種無人值守的房間室內受潮的問題。

值得指出的是，上述的窗口位置意指在窗框座體1上的窗口2所在的位置處，并定義如圖2中所示的方向為正方向，則紙面上的上下左右方向分別為本發明中提及的上下左右方向，垂直于紙面向上的方向為窗框座體1的內側，也就是室內，對應的，垂直紙面向下的方向則為窗框座體2的外側，即室外。且如圖中可知，在本實施例中，百葉窗5位于推拉窗4的左側，但顯然不局限于此。此外，上述的窗口2完全通風的狀態即百葉窗5和推拉窗4均移至窗口位置的左側，均不正對著窗口，使得窗口全開能夠完全通風。

在一種優選的實施方式中，具體如圖1和圖3中所示，百葉窗5的內框體51中沿豎直方向均勻布置有若干水平設置的轉軸53，且每一轉軸53上均安裝有一葉片54，葉片54構成百葉窗5的內部結構，轉軸53的兩端均伸入百葉窗5的外框體52中，每一轉軸53相同方向的一端均套裝有一個傳動齒輪55，百葉窗5的外框體52的內部固裝有一伺服電機57，伺服電機57與控制器8相電連且電機軸上套裝有主動齒輪58，主動齒輪58和全部的傳動齒輪55的外部共同套裝有一條同步帶56，同步帶56內側具有與主動齒輪58、傳動齒輪55相配的輪齒，從而實現穩定可靠的帶動百葉窗5所有葉片54同時同向轉動的效果，且伺服電機57對旋轉的角度控制精確，從而能夠精準的控制葉片54調節至某一需求角度。進一步的，葉片54和轉軸53的數量均為四個。

作為進一步的優選實施方式中，每一葉片54上均設置有太陽能貼片，百葉窗5的外框體52中設置有走線通道63，每一太陽能貼片均連接有一導線，且全部的導線在走線通道63內結合為一股并與安裝于外框體52中的接線盒59相電連，控制器8內具有儲電器(圖中未示出)，接線盒59與儲電器相電連，用以在太陽能貼片采集太陽能后轉化為電能并存儲在儲電器中，以對多功能智能窗戶中各部件提供電能。進一步的，百葉窗5的下端分別設有電連伺服電機57的第一觸點61和電連接線盒59的第二觸點62，窗框座體1上于窗口位置處設置有分別與控制器8相電連的第一觸點座和第二觸點座(圖中均為示出)，且在百葉窗5與窗口2相對時，第一觸點61與第一觸點座相接觸電連，第二觸點62與第二觸點座相接觸電連，從而在百葉窗5處于窗口位置時，伺服電機57和太陽能貼片分別導通。但也可以是伺服電機57、太陽能貼片與控制器8始終通過電線與控制器8相連接的設置。

在一種優選的實施方式中，推拉裝置包括固裝在窗框座體1上的絲杠電機6和固裝在推拉窗4上的連接件7，且連接件7上水平開設有與絲杠電機6的電機軸相配的螺紋孔道，絲杠電機6的電機軸伸入螺紋孔道內，在絲杠電機6運轉時通過相配的螺紋帶動連接件7、推拉窗4以及百葉窗5水平移動，使得傳動過程穩定可靠。進一步的，窗框座體1上于窗口2的上下邊緣位置上設有滑軌11，且兩條滑軌11的左右兩端均延伸入兩個方形空腔3中，百葉窗5和推拉窗4的上下兩側均具有與滑軌11相配的滑槽，從而便于兩者水平滑動。上述的絲杠電機6由步進電機和螺桿相接構成，連接件7的數量可以是一個，也可以是多個，具體可根據推拉窗4的大小確定數量。進一步的，連接件7整體呈耳狀結構，底部與推拉窗4通過螺栓相連，頭端水平開設螺紋孔道，于螺紋孔道的兩側分別布置一個圓盤狀結構，用以在連接件7活動至最左或最右時起到抵靠限止絲杠電機6的電機軸轉動的功能。

在一種優選的實施方式中，具體如圖1和圖2中所示，控制器8上具有顯示屏9，用以實時顯示室外環境的相關參數。此外，控制器8為單片機，具體為stm32單片機。此外，為了相關參數監測的準確性，可設定濕度傳感器檢測及傳輸數據至控制器中的頻率為實時或每十秒一次，而溫度傳感器、風速風向傳感器、光照傳感器的檢測及傳輸數據的頻率則設定為每分鐘一次，從而防止誤判和不間斷動作的問題，當然上述數據也是可以進行相應修改的。

以下，以一種具體的實施方式進行說明，需要指出的是，以下實施方式中所描述之結構、工藝、選材僅用以說明實施方式的可行性，并無限制本發明保護范圍之意圖。

參閱圖4至圖6，本發明提供的多功能智能窗戶在安裝于墻體上后，控制器8位于室內，傳感器組件位于室外，傳感器組件采集室外溫度、濕度、光照強度以及風速風向，其中風速風向傳感器也為公眾悉知的類型，網上皆有所公開其技術特征，故這里不予以展開，而控制器8內則具有各種天氣環境參數下的閾值參數及對應處理動作，例如，優先值第一的是濕度，當濕度超過設定的閾值(60％)的時候，無論其他參數如何，均進行關窗的動作，具體為控制器8驅動絲杠電機6運轉，帶動推拉窗4及百葉窗5移動預設距離，使得推拉窗4與窗口位置相對，從而完成關窗的動作，當然，由于南北氣候差異的存在，上述的各種閾值參數都是可更改的，同時，在窗口位置兩側可設置密封膠條以加強關窗動作后的密封效果，此皆為悉知的技術內容，故不予以展開。控制器內設定有室外環境中的相關參數分別相對應的閾值，相關參數包括溫度、濕度、光照強度以及風速，且風速風向傳感器還檢測風向數據；因此，具體實施時主要分為以下情形：

當濕度大于閾值或溫度大于閾值或風速大于閾值，所述控制器8判定進行關窗動作，所述控制器8驅動所述絲杠電機6運行并帶動所述推拉窗4水平移動至與所述窗口2相對的位置；從而實現高溫天氣、大風天氣、大雨天氣保持窗口的關閉狀態。

當濕度、溫度、風速均不大于閾值，且光照強度低于閾值時，所述控制器8驅動所述絲杠電機6運行并帶動所述推拉窗4、百葉窗5水平移動，使得所述窗口位置處于完全通風的狀態，此時所述百葉窗5完全伸入所述方形空腔3中，所述推拉窗4部分伸入所述方形空腔3中；

當濕度、溫度、風速均不大于閾值，且光照強度不低于閾值時，所述控制器8驅動所述絲杠電機6運行并帶動所述推拉窗4、百葉窗5水平移動，使得所述窗口位置處于所述百葉窗5與所述窗口2相對的狀態，此時所述伺服電機57、太陽能貼片分別與所述控制器8相導通，所述控制器8根據所述風向數據通過所述伺服電機57調節所述葉片54的翻轉角度。以防止粉塵被吹入室內，同時起到通風和遮蔽較大強度光照的效果。

此外，當儲電器內電量降低至預警值時，自動調節光照強度閾值至下一檔，從而得到更多的充電機會，而實際上，由于發明具體應用時行動平緩較為省電，一般不會存在電量預警的狀況，但依然在儲電器中設置有一充電口，便于人工充電。

值得指出的是，控制器8內還可設置zigbee或4g或wifi等無線網絡模塊，控制器8通過無線網絡模塊與用戶終端通訊相連，使得用戶能夠實時觀測到各環境參數和窗口位置的狀態，也可遠程人工控制其運行過程，具有一定程度的優先值，同時控制器8還可通過無線網絡模塊從因特網上自行下載當前當地的天氣狀態，在得到橙色預警時自動提前進行關窗的動作。從而使得生活家居更為智能化。

在上述技術方案中，多功能智能窗戶包括具有窗口2的窗框座體1，窗框座體1上可滑動的安裝有共軌設置且邊緣相連的百葉窗5和推拉窗4，窗框座體1上設有與推拉窗4機械相連的推拉裝置；窗框座體1中具有允許推拉窗4及百葉窗5水平滑入內部的方形空腔3，還包括控制器8和傳感器組件，傳感器組件監測室外環境相關參數并傳輸至控制器8內，控制器8內具有根據相關參數判定開關窗以及應用百葉窗5或推拉窗4的程序，并根據判定結果驅動推拉裝置帶動推拉窗4水平滑動，使得窗口位置處于窗口2完全通風的狀態或者推拉窗4與窗口2相對的狀態或者百葉窗5與窗口2相對的狀態。從而能夠根據室外環境自動選擇完全通風或關窗狀態或者使用百葉窗5的狀態，以有效避免家中或實驗室或各種無人值守的房間室內受潮的問題。百葉窗5的內框體51中布置有若干水平設置的轉軸53，每一轉軸53上均安裝有一葉片54，葉片54構成百葉窗5的內部結構，轉軸53一端均套裝傳動齒輪55，百葉窗5的外框體52內固裝伺服電機57，伺服電機57上套裝主動齒輪58，主動齒輪58和傳動齒輪55外共同套裝同步帶56，同步帶56內側具有輪齒，從而實現穩定可靠的帶動百葉窗5所有葉片54同時同向轉動的效果，并能夠精準的控制葉片54調節至某一需求角度。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護范圍內。