一种智能安全调节发电窗及其调节系统的制作方法

2021-01-19 13:01:37|

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本实用新型涉及发电窗技术领域，具体为一种智能安全调节发电窗及其调节系统。

背景技术：

窗户，在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口，用以使光线或空气进入室内，事实上窗和户的本意分别指窗和门，在现代汉语中窗户则单指窗，窗框负责支撑窗体的主结构，可以是木材、金属、陶瓷或塑料材料，透明部分依附在窗框上，可以是纸、布、丝绸或玻璃材料，在智能家居领域中，发电窗作为常见的智能窗户出现在人们的视野中；

但是目前使用的发电窗中太阳能电池条置于窗户外表面，长期使用容易导致太阳能电池条损坏，太阳能电池条损坏使整体的发电效果大打折扣，太阳能电池条的更换又较为麻烦，降低发电窗的发电效率和使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提供一种智能安全调节发电窗及其调节系统，可以有效解决上述背景技术中提出目前使用的发电窗中太阳能电池条置于窗户外表面，长期使用容易导致太阳能电池条损坏，太阳能电池条损坏使整体的发电效果大打折扣，太阳能电池条的更换又较为麻烦，降低发电窗的发电效率和使用寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能安全调节发电窗，包括窗户外框，所述窗户外框的内部顶端通过铰链连接有内窗框，所述内窗框的中部安装有发电机构；

所述内窗框的侧端面对称开设有安装槽，两个所述安装槽的内部均嵌入安装有温湿度传感器，所述内窗框侧端面开设有侧边槽，所述侧边槽的内部嵌入安装有风速传感器，所述内窗框的底部对称开设有嵌入槽，两个嵌入槽内部嵌均嵌入安装有雨水传感器，所述内窗框的底部中间位置处开设有连接槽，所述连接槽内部嵌入安装有光照度传感器；

所述内窗框的顶部安装有传动机构；

所述窗户外框内侧端面与内窗框外端面均对称开设有电动滑轨，四个所述电动滑轨内部均滑动安装有滑块，位于所述内窗框同侧的滑块之间转动安装有支撑杆。

优选的，所述温湿度传感器、风速传感器、雨水传感器、光照度传感器和电动滑轨的输入端均与外端电源的输出端电性连接。

优选的，所述发电机构包括转动杆、固定板、安装孔、连接杆、双向太阳能电池条、固定杆、螺纹孔、固定螺丝和蓄电池；

所述内窗框中部底端转动安装有若干转动杆，所述转动杆顶端安装有固定板，所述固定板中部开设有安装孔，所述安装孔顶端与底端均转动安装有连接杆，两个所述连接杆之间安装有双向太阳能电池条，所述固定板的顶端安装有固定杆，所述固定板与双向太阳能电池条侧端面均开设有螺纹孔，所述螺纹孔内部通过螺纹啮合连接有固定螺丝，所述内窗框的底部嵌入安装有蓄电池。

优选的，所述传动机构包括电机槽、电机、固定槽、蜗杆、轴齿和蜗轮；

所述内窗框顶部侧端面开设有电机槽，所述电机槽的内部嵌入安装有电机，所述电机的输入端与外部电源的输出端电性连接，所述内窗框内部顶端面开设有固定槽，所述固定槽内部转动安装有蜗杆，所述蜗杆外端面套设有若干轴齿，所述轴齿外端面啮合连接有蜗轮。

优选的，所述安装孔与双向太阳能电池条侧端面均为圆弧形结构，所述安装孔侧端面圆弧是双向太阳能电池条侧端面圆弧对应圆的半径大小的1.1倍；

所述蓄电池与双向太阳能电池条连接；

所述蜗杆一端转动安装于电机内部，所述固定杆顶端与蜗轮底端中部连接。

优选的，包括感光控制模块、温湿度控制模块、风雨控制模块与处理模块；

所述感光控制模块、温湿度控制模块与风雨控制模块均与处理模块连接。

优选的，所述感光控制模块包括光照度传感器、分析模块、信号传送模块、制动模块与复位模块；

所述处理模块、光照度传感器均与分析模块连接，所述分析模块、复位模块与处理模块连接，所述处理模块、电机均与信号传送模块连接，所述信号传送模块、复位模块均与制动模块连接；

光照度传感器感受窗户外界的光照，光照度传感器检测到光照度满足发电要求，控制制动模块带动双向太阳能电池条转动至最大光照位置，使双向太阳能电池条面向太阳光照射方向，接收光照发电，当光照条件较差时，所述复位模块控制制动模块将双向太阳能电池条复位。

优选的，所述温湿度控制模块包括温湿度传感器、数据接收对比模块、信号传送模块与制动模块；

所述温湿度传感器、处理模块均与数据接收对比模块连接，所述数据接收对比模块与处理模块连接，所述处理模块、制动模块均与信号传送模块；

所述温湿度传感器将接收到的窗内外温度差传送给数据接收对比模块，数据接收对比模块将窗户内外温度进行差值对比，差值达到一定范围时，将启动信号经过信号传送模块传送给制动模块。

优选的，所述风雨控制模块包括风速传感器、雨水传感器、数据分析模块、信号传送模块与制动模块；

所述风速传感器、雨水传感器均匀数据分析模块连接、所述数据分析模块与处理模块连接、所述处理模块与制动模块均与信号传送模块；

风速传感器与雨水传感器将外接接到的风速和雨水数据传送给数据分析模块、对风速和降雨大小进行分析，再将分析的数据传送给处理模块，处理模块将是否关窗的信号经过信号传送模块传送给制动模块。

优选的，所述感光控制模块工作时，温湿度控制模块与风雨控制模块停止工作；

所述温湿度控制模块与风雨控制模块工作时，感光控制模块停止工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便：

1、通过设置转动杆、固定板、安装孔、连接杆、双向太阳能电池条、固定杆和蓄电池，双向太阳能电池条中的一块电池条故障时们将其转动180度，能够快速对其进行更换，节省双向太阳能电池条的维修时间，延长装置的使用寿命。

2、通过设置电机、固定槽、蜗杆、轴齿、蜗轮、电动滑轨和滑块，在光照较好时，通过电机带动蜗杆和轴齿转动，使固定板转动，最大范围的接收到光照，使发电效率增强。

3、通过设置光照度传感器、分析模块、信号传送模块、制动模块与复位模块，对光照进行监控，将光照度数据进行分析传送，控制双向太阳能电池条的转动和复位，使其实现自动发电与复位，使发电窗使用更加智能化，提高用户的使用感。

4、通过设置温湿度传感器、数据接收对比模块、信号传送模块与制动模块，室内外空气的数据进行监控，并计算出温度差与湿度差，在湿度与温度达到降雨范围内关闭窗户，减少雨飘入室内，对室内造成损失。

5、通过设置风速传感器、雨水传感器、数据分析模块、信号传送模块与制动模块，对室外的风速和降雨进行检测，控制开启窗户、半关窗户、全关窗户，在阻隔降雨的同时，最大程度的保证空气流通。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型支撑杆的连接结构示意图；

图3是本实用新型传动机构的结构示意图；

图4是本实用新型图3中a区域的放大结构示意图；

图5是本实用新型双向太阳能电池条的连接结构示意图；

图6是本实用新型的系统示意图；

图中标号：1、窗户外框；2、内窗框；

3、发电机构；301、转动杆；302、固定板；303、安装孔；304、连接杆；305、双向太阳能电池条；306、固定杆；307、螺纹孔；308、固定螺丝；309、蓄电池；

4、安装槽；5、温湿度传感器；6、侧边槽；7、风速传感器；8、嵌入槽；9、雨水传感器；10、连接槽；11、光照度传感器；

12、传动机构；1201、电机槽；1202、电机；1203、固定槽；1204、蜗杆；1205、轴齿；1206、蜗轮；

13、电动滑轨；14、滑块；15、支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1-5所示，本实用新型提供一种技术方案，一种智能安全调节发电窗，包括窗户外框1，窗户外框1的内部顶端通过铰链连接有内窗框2，内窗框2的中部安装有发电机构3；

内窗框2的侧端面对称开设有安装槽4，两个安装槽4的内部均嵌入安装有温湿度传感器5，内窗框2侧端面开设有侧边槽6，侧边槽6的内部嵌入安装有风速传感器7，内窗框2的底部对称开设有嵌入槽8，两个嵌入槽8内部嵌均嵌入安装有雨水传感器9，内窗框2的底部中间位置处开设有连接槽10，连接槽10内部嵌入安装有光照度传感器11；

内窗框2的顶部安装有传动机构12；

窗户外框1内侧端面与内窗框2外端面均对称开设有电动滑轨13，四个电动滑轨13内部均滑动安装有滑块14，位于内窗框2同侧的滑块14之间转动安装有支撑杆15。

温湿度传感器5、风速传感器7、雨水传感器9、光照度传感器11和电动滑轨13的输入端均与外端电源的输出端电性连接。

发电机构3包括转动杆301、固定板302、安装孔303、连接杆304、双向太阳能电池条305、固定杆306、螺纹孔307、固定螺丝308和蓄电池309；

内窗框2中部底端转动安装有若干转动杆301，转动杆301顶端安装有固定板302，固定板302中部开设有安装孔303，安装孔303顶端与底端均转动安装有连接杆304，两个连接杆304之间安装有双向太阳能电池条305，固定板302的顶端安装有固定杆306，固定板302与双向太阳能电池条305侧端面均开设有螺纹孔307，螺纹孔307内部通过螺纹啮合连接有固定螺丝308，内窗框2的底部嵌入安装有蓄电池309。

传动机构12包括电机槽1201、电机1202、固定槽1203、蜗杆1204、轴齿1205和蜗轮1206；

内窗框2顶部侧端面开设有电机槽1201，电机槽1201的内部嵌入安装有电机1202，电机1202的输入端与外部电源的输出端电性连接，内窗框2内部顶端面开设有固定槽1203，固定槽1203内部转动安装有蜗杆1204，蜗杆1204外端面套设有若干轴齿1205，轴齿1205外端面啮合连接有蜗轮1206。

安装孔303与双向太阳能电池条305侧端面均为圆弧形结构，安装孔303侧端面圆弧是双向太阳能电池条305侧端面圆弧对应圆的半径大小的1.1倍；

蓄电池309与双向太阳能电池条305连接；

蜗杆1204一端转动安装于电机1202内部，固定杆306顶端与蜗轮1206底端中部连接。

实施例2：如图6所示，本实用新型提供一种技术方案，一种智能安全发电窗的调节系统，包括感光控制模块、温湿度控制模块、风雨控制模块与处理模块；

感光控制模块、温湿度控制模块与风雨控制模块均与处理模块连接。

感光控制模块包括光照度传感器11、分析模块、信号传送模块、制动模块与复位模块；

处理模块、光照度传感器11均与分析模块连接，分析模块、复位模块与处理模块连接，处理模块、电机1202均与信号传送模块连接，信号传送模块、复位模块均与制动模块连接；

光照度传感器11感受窗户外界的光照，光照度传感器11检测到光照度大于600lx时，控制制动模块带动双向太阳能电池条305转动，使双向太阳能电池条305表面与光照垂直，最大范围的接收光照进行发电；

当光照条度低于600lx时，复位模块控制制动模块将双向太阳能电池条305复位。

温湿度控制模块包括温湿度传感器5、数据接收对比模块、信号传送模块与制动模块；

温湿度传感器5、处理模块均与数据接收对比模块连接，数据接收对比模块与处理模块连接，处理模块、制动模块均与信号传送模块；

在开窗条件下，温湿度传感器5将接收到的窗内外温度差传送给数据接收对比模块，数据接收对比模块将窗户内外温度进行差值对比，温度差值大于30摄氏度，则判断此时不适合室内外的通风，启动信号经过信号传送模块传送给制动模块，自动关闭窗户，阻止室内外热量交换，以节约能源；

温湿度传感器5将接收到的窗内外温度差传送给数据接收对比模块，数据接收对比模块将窗户内外温度进行差值对比，温度差值小于10摄氏度，则判断此时不适合室内外的通风，启动信号经过信号传送模块传送给制动模块，自动关闭窗户，阻止室内外热量交换，以节约能源；

温湿度传感器5将接收到的窗内外温度差传送给数据接收对比模块，数据接收对比模块将窗户内外温度进行差值对比，湿度大于70％，则判断此时不适合室内外的通风，启动信号经过信号传送模块传送给制动模块，自动关闭窗户，阻止室内外热量交换，以节约能源。

风雨控制模块包括风速传感器7、雨水传感器9、数据分析模块、信号传送模块与制动模块；

风速传感器7、雨水传感器9均匀数据分析模块连接、数据分析模块与处理模块连接、处理模块与制动模块均与信号传送模块；

风速传感器7与雨水传感器9将外接接到的风速和雨水数据传送给数据分析模块、对风速和降雨大小进行分析，未检测到降雨且风速低于8.0m/s时，不关闭窗户；

风速传感器7与雨水传感器9将外接接到的风速和雨水数据传送给数据分析模块、对风速和降雨大小进行分析，检测到降雨且风速大于8.0m/s时，将分析的数据传送给处理模块，处理模块将关窗的信号经过信号传送模块传送给制动模块，控制窗户关闭；

剩余情况下，则半关窗户。

感光控制模块工作时，温湿度控制模块与风雨控制模块停止工作；

温湿度控制模块与风雨控制模块工作时，感光控制模块停止工作。

本实用新型的工作原理及使用流程：首先，光照度传感器11感受室外的光照强度，在光照强度大于600lx时，将光照度数据传送至分析模块，分析双向太阳能电池条305的转动角度，然后将需要转动的数据通过处理模块和信号传送模块传送给制动模块，制动模块控制电机1202转动，带动蜗杆1204和轴齿1205转动，轴齿1205带动蜗轮1206和固定杆306转动，固定杆306带动固定板302和双向太阳能电池条305转动合适角度，使双向太阳能电池条305与光照垂直，增大接收光线的范围；

当双向太阳能电池条305故障时，转动固定板302，将固定板302与双向太阳能电池条305侧端面的固定螺丝308拧下，将双向太阳能电池条305转动180度，使双向太阳能电池条305另一侧的电池条朝外，然后再将固定螺丝308拧上，达到双向太阳能电池条305的快速更换；

光照度传感器11感受窗户外界的光照，光照度传感器11检测到光照度大于600lx时，控制制动模块带动双向太阳能电池条305转动至与光线呈90度夹角，使双向太阳能电池条305面向太阳光照射方向，接收光照发电，当光照条度低于600lx时，复位模块控制制动模块将双向太阳能电池条305复位；

温湿度传感器5将接收到的窗内外温度差传送给数据接收对比模块，数据接收对比模块将窗户内外温度进行差值对比，湿度大于70％，则判断此时不适合室内外的通风，启动信号经过信号传送模块传送给制动模块，自动关闭窗户，阻止室内外热量交换，以节约能源；

剩余情况下，则半关窗户。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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