智能门窗、门窗驱动装置、控制系统及现有门窗改造方法

摘要

本申请涉及智能门窗、驱动组件、控制系统及现有门窗改造方法。一种门窗驱动装置，包括壳体、位于壳体内的平移驱动组件、一端与平移驱动组件转动连接的传动组件，以及转动连接在传动组件远离平移驱动组件一端的安装座，平移驱动组件带动传动组件的一端平移，所述壳体内部空心，且壳体的一端设置有连接板，所述连接板上成型有连接孔，所述壳体上设有连接板的端面和与该端面相对的端面上均成型有导向孔，传动组件穿过导向孔与平移驱动组件可拆卸连接。在现有门窗上改造使用时，可以将门窗驱动装置颠倒过来安装。将现有门窗改造完成后亦可以实现门窗智能化控制，达到方便用户远程控制远程查看，智能互联，智控节能的效果。

说明书

技术领域

本申请涉及门窗智能化的领域，尤其是涉及智能门窗、驱动组件、控制系统及现有门窗改造方法。

背景技术

目前智能门窗的普及率越来越高，通过检测室内室外环境，室内设备的运行状态来判断是否要开启门窗来调节室内的环境，最终给予使用者方便舒适的体验。智能门窗的使用能够避免开着空调、暖气却忘记关窗的情况；同时也能够避免室外温度湿度舒适，室内温湿度过高或过低，用户直接开窗就能够达到舒适体验却由于没有感知到而选择了开空调、加湿器导致能源浪费的情况。

现有的门窗驱动装置也都是配套智能门窗直接设计的。当用户原先的门窗还比较新，用户想要将原先的门窗改造成智能门窗时，直接配套智能门窗使用的门窗驱动装置无法进行适用。

发明内容

为了能够同时配套智能门窗和普通门窗的改造使用，本申请提供一种门窗驱动装置。

第一方面，本申请提供一种门窗驱动装置，采用如下的技术方案：

一种门窗驱动装置，包括壳体、位于壳体内的平移驱动组件、一端与平移驱动组件转动连接的传动组件，以及转动连接在传动组件远离平移驱动组件一端的安装座，平移驱动组件带动传动组件的一端平移，所述壳体内部空心，且壳体的一端设置有连接板，所述连接板上成型有连接孔，所述壳体上设有连接板的端面和与该端面相对的端面上均成型有导向孔，传动组件穿过导向孔与平移驱动组件可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，通过平移驱动组件带动传动组件的一端平移，传动组件的一端移动时就可以通过传动组件带动门窗启闭。由于壳体上设置有连接板的端面和相对的端面上均设置有导向孔来配合传动组件，使得传动组件可以装配在壳体的两侧。在智能门窗上直接使用时，将门窗驱动装置置于外框内部使用。在现有门窗上改造使用时，可以将门窗驱动装置颠倒过来安装，变更传动组件的位置，使得可以同时适用于智能门窗和现有门窗改造。将现有门窗改造完成后亦可以实现门窗智能化控制，达到方便用户，智控节能的效果。

优选的，所述平移驱动组件包括驱动电机、被驱动电机驱动着转动的螺杆以及活动块，螺杆的方向与导向孔的方向平行，所述活动块中部成型有与螺杆配合的螺纹孔，所述活动块的两个相对侧均成型有卡入导向孔内的导向块，两个导向块背向活动块的侧面上均成型有通孔，活动块内位于螺纹孔两侧的位置各成型有一个与通孔连通的内腔；传动组件包括传动杆、转动连接在传动杆一端侧面的连接柱、固定连接在连接柱远离传动杆一端的限位杆，传动杆与连接柱的旋转中心线垂直于连接柱的轴线，限位杆位于内腔的内部，且限位杆的上下两端与内腔的内表面抵接。

通过采用上述技术方案，通过驱动电机带动螺杆转动，螺杆转动时与螺杆配合的活动块由于被导向孔和导向块限制而无法转动，因此活动块会沿着螺杆运动。将传动组件的限位杆穿过通孔进入内腔后旋转一定的角度再将安装座与内扇配合连接。传动组件拆装方便的同时，在使用的过程中限位杆不会从内腔中脱出。连接柱与传动杆转动连接则可以使门窗驱动装置适应能够内倒开启的门窗。

优选的，所述通孔为腰型，通孔的一端位于导向块的中部，通孔的另一端延伸至导向块的边缘，通孔位于导向块中部端的内侧壁为半圆段，通孔位于导向块边缘端的内侧壁为圆弧段；内腔为扁平圆柱形，通孔延伸至导向块边缘位置的内壁与内腔的内侧壁平齐，且圆弧段的半径与内腔的半径相等，半圆段的中心线与内腔的中心线重叠；限位杆沿水平截面的形状大小与通孔相同，限位杆的高度与内腔的高度相等，连接柱的半径与半圆段的半径相等，连接柱与通孔的半圆段抵接。

通过采用上述技术方案，通过将通孔设置为腰型，一端为半圆段，另一端为与内腔半径相等的圆弧段，使得水平截面形状大小与通孔相同的限位杆位于内腔内部时，限位杆的上下表面和一端面均可以与内腔的内壁抵接。同时连接柱与半圆段抵接，使得限位杆在内腔内部仅能够绕连接柱转动而不会出现晃动的情况。

优选的，所述安装座转动连接在传动杆远离连接柱的一端，安装座包括安装板以及与安装板固定连接的安装块，安装板上成型有安装孔，安装块与传动杆转动连接，且旋转中心线与连接柱的轴线位于同一平面。

通过采用上述技术方案，通过安装板来连接内扇，通过安装块与传动杆转动连接，且旋转中心线与连接柱轴线位于同一平面使得无论是平开还是内倒都不会卡死。

第二方面，本申请提供一种智能门窗，采用如下的技术方案：

一种智能门窗，包括外框、与外框转动连接的内扇，内扇上设有控制内扇在锁闭状态、内开状态、内倒状态之间切换的把手，还包括门窗驱动装置，门窗驱动装置位于外框的上横框内对应内扇的位置，上横框的下表面成型有避让孔，连接柱穿过避让孔伸出外框，安装座与内扇固定连接，所述内扇内设有驱动把手转动的电机。

通过采用上述技术方案，与把手连接的电机可以带动把手转动，控制把手在锁闭状态、内开状态、内倒状态之间切换。通过门窗驱动装置可以控制门窗的启闭，实现门窗各个状态之间切换的智能化控制。

优选的，所述窗扇的锁点配合位置设有测力传感器。

通过采用上述技术方案，在锁点位置设置测力传感器，在盗窃者撬门窗时检测到受力过大时，警告或报警。

第三方面，本申请提供一种智能门窗的控制系统，采用如下的技术方案：

一种智能门窗的控制系统，包括环境检测单元、室内环境调节单元、门窗驱动单元，门窗驱动单元包括上述智能门窗，环境检测单元包括烟雾传感器、雨量传感器、风速传感器、室外PM2.5传感器，室内环境调节单元包括空调、加湿器、空气净化器；第一级判断：当烟雾传感器响应时，门窗驱动单元控制门关闭、窗户开启，当烟雾传感器不响应时，进入下一级判断；第二级判断：室外PM2.5传感器检测室外PM2.5是否超标，雨量传感器检测雨量是否超出设定的上限值，风速传感器检测风速是否超出设定的上限值，判断室内环境调节单元的设备是否处在工作状态；当室外PM2.5传感器检测到室外PM2.5超标，或雨量传感器检测到雨量超出设定的上限值，或风速传感器检测到风速超出设定的上限值，或室内环境调节单元的任一项设备处在工作状态时，门窗驱动单元控制门窗关闭。

通过采用上述技术方案，在发生火灾检测到烟雾时作为第一优先级。在室外PM2.5超标或大风大雨的天气下，关闭门窗。

优选的，当室外PM2.5未超标、雨量未超出设定的上限值、风速未超出设定的上限值且室内环境调节单元的设备均未工作时，进入下一级判断；第三级判断：室外温度传感器检测室内温度是否处于舒适温度范围内，室外湿度传感器检测室外湿度是否处于舒适范围内，室内PM2.5传感器检测室内PM2.5指数是否超标，当检测到室外的温湿度均处于舒适范围内，或室内Pm2.5指数超标时，进入下一级判断；第四级判断：雨量传感器检测室外是否无雨，风速传感器检测风速是否小于设定的下限值；当检测到室外无雨，或风速小于设定的下限值时，门窗驱动单元控制门窗平开；当检测到室外有雨，且风速大于设定的下限值时，门窗驱动单元控制门窗内倒开启。

通过采用上述技术方案，在检测到室外环境舒适或者室内PM2.5过高时，打开门窗换气。同时根据是否有雨、有风来进行判断是选择平开还是内倒。

第四方面，本申请提供一种现有门窗改造方法，采用如下的技术方案：

一种现有门窗改造方法，包括

步骤一、标记门窗驱动装置的安装位置

在传动杆的长度确定、活动块的行程确定、内扇最大开启角度确定的情况下，上述的门窗驱动装置的壳体与外框、内扇的铰接侧之间的距离确定，提前计算好该距离，并将该距离作为标准距离；在上横框的下表面距离外框、内扇的铰接侧标准距离的位置画线标记；

步骤二、固定壳体

将内置有平移驱动组件的壳体对准上横框上的画线标记位置；通过四枚螺钉穿过连接孔后与外框螺纹连接，将壳体固定在外框上；

步骤三、装配传动组件和安装座

传动组件和安装座通过销钉转动连接在一起；将限位杆对准通孔后置入空腔内，然后将传动杆转动近180度至指向内扇与外框铰接侧的位置；

步骤四、固定安装座

将安装座的安装板贴合在内扇的边框上，然后通过螺钉穿过安装孔后与内扇连接，将安装座和内扇固定；

步骤五、安装驱动把手的电机

将电机安装在内扇相对把手的另一面，并将电机的输出轴穿入把手的传动轴内，将电机的输出轴和把手的传动轴通过顶丝固定；

步骤六、调试

进行门窗智能启闭功能调试，调试能够顺利控制门窗自动完成启闭动作。

通过采用上述技术方案，通过上述方案对现有门窗进行智能化改造，达到智能门窗同样的智能化控制效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在智能门窗上直接使用时，将门窗驱动装置置于外框内部使用；在现有门窗上改造使用时，可以将门窗驱动装置颠倒过来安装，变更传动组件的位置，使得可以同时适用于智能门窗和现有门窗改造；将现有门窗改造完成后亦可以实现门窗智能化控制，达到方便用户，智控节能的效果。

2.传动组件拆装方便的同时，在使用的过程中限位杆不会从内腔中脱出；连接柱与传动杆转动连接则可以使门窗驱动装置适应能够内倒开启的门窗。

3.与把手连接的电机可以带动把手转动，控制把手在锁闭状态、内开状态、内倒状态之间切换；通过门窗驱动装置可以控制门窗的启闭，实现门窗各个状态之间切换的智能化控制。

附图说明

图1是门窗驱动装置的结构示意图；

图2是门窗驱动装置的爆炸示意图；

图3是门窗驱动装置另一视角的爆炸示意图；

图4是传动组件和活动块的爆炸示意图；

图5是活动块的剖视示意图；

图6是传动组件和安装座的结构示意图；

图7是智能门窗的结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、平移驱动组件；3、传动组件；4、安装座；5、连接板；6、连接孔；7、导向孔；8、驱动电机；9、螺杆；10、活动块；11、轴承；12、螺纹孔；13、导向块；14、通孔；15、半圆段；16、圆弧段；17、内腔；18、传动杆；19、连接柱；20、限位杆；21、安装板；22、安装块；23、安装孔；24、外框；25、内扇；26、把手；27、上横框；28、避让孔。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种门窗驱动装置。

如图1和图2所示，门窗驱动装置包括长方体状的壳体1、位于壳体1内的平移驱动组件2、与平移驱动组件2转动连接的传动组件3，以及转动连接在传动组件3远离平移驱动组件2一端的安装座4。传动组件3与平移驱动组件2连接端被平移驱动组件2带动着沿壳体1长度方向运动。

如图2和图3所示，壳体1内部空心，且壳体1上端面的周围一圈成型有连接板5，连接板5的四个角上均开设有连接孔6。壳体1上端面的中部成型有沿壳体1长度方向的导向孔7，壳体1下端面的中部亦成型有沿壳体1长度方向的导向孔7。

如图2和图3所示，平移驱动组件2包括安装于壳体1内靠近端部位置的驱动电机8、固定在驱动电机8的输出轴上的螺杆9以及被螺杆9带动着沿壳体1长度方向运动的活动块10。壳体1另一端的内侧壁上固定有轴承11，螺杆9远离输出轴的一端与轴承11的内圈过盈配合连接，螺杆9在驱动电机8输出轴和轴承11的配合下沿壳体1的长度方向设置。

如图4和图5所示，活动块10为长方体状，活动块10的中部成型有与螺杆9配合的螺纹孔12。活动块10的上下两侧均成型有导向块13，两个导向块13分别卡入两个导向孔7内。两个导向块13背向活动块10的侧面上均成型有腰型的通孔14，通孔14的一端位于导向块13的中部，通孔14的另一端延伸至导向块13的边缘。通孔14位于导向块13中部端的内侧壁为半圆段15，通孔14位于导向块13边缘端的内侧壁为圆弧段16。导向块13内位于螺纹孔12上下两侧的位置各成型有一个扁平圆柱形的内腔17，内腔17与通孔14相连通，通孔14延伸至导向块13边缘位置的内壁与内腔17的内侧壁平齐，且圆弧段16的半径与内腔17的半径相等，半圆段15的中心线与内腔17的中心线重叠。

如图4和图6所示，传动组件3包括传动杆18、转动连接在传动杆18一端侧面的连接柱19、固定连接在连接柱19远离传动杆18一端的限位杆20，传动杆18与连接柱19的旋转中心线垂直于连接柱19的轴线。连接柱19的半径与半圆段15的半径相等，限位杆20沿水平截面的形状大小与通孔14相同，限位杆20的高度与内腔17的高度相等，限位杆20与传动杆18平行且方向相反。限位杆20位于内腔17的内部，限位杆20的上下两端以及远离连接柱19的一端均与内腔17的内表面抵接，连接柱19与通孔14的圆弧段16抵接。

如图6所示，安装座4转动连接在传动杆18远离连接柱19一端，且安装座4与传动杆18的旋转中心线跟连接柱19的轴线位于同一平面。安装座4包括安装板21以及固定连接在安装板21一侧中部的安装块22，安装板21的四个角上成型有安装孔23，安装块22与传动杆18通过销钉转动连接。

本申请实施例还公开了一种智能门窗。

如图7所示，智能门窗包括外框24、与外框24转动连接的两扇内扇25，两扇内扇25的连接侧设置有把手26。根据把手26的旋转角度不同，内扇25处于不同的状态，当把手26水平时，内扇25处于锁闭状态；当把手26朝下时，内扇25处于内开状态；当把手26朝上时，内扇25处于内倒状态。内扇25内设置有控制把手26转动的电机。门窗驱动装置设置有两个，且均位于外框24的上横框27内分别对应两扇内扇25的位置。上横框27对应门窗驱动装置位置的下表面成型有避让孔28，连接柱19穿过避让孔28伸出外框24外，安装座4与内扇25固定连接。两个窗扇的锁点配合位置设置有测力传感器。

要内扇25内开时，电机控制把手26转动至朝下的状态。然后通过驱动电机8驱动螺杆9转动，螺杆9转动时带动活动块10运动。活动块10运动时，通过传动组件3传递动力推动内扇25内开。

要内扇25关闭时，驱动电机8驱动螺杆9转动使活动块10复位，活动块10通过传动组件3传递动力带动内扇25关闭，电机控制把手26转动至水平状态将内扇25锁紧。

要内扇25内倒开启时，电机控制把手26转动至朝上的状态。然后通过驱动电机8驱动螺杆9转动，螺杆9转动时带动活动块10运动。活动块10运动时，通过传动组件3传递动力推动内扇25内倒开启。

本申请实施例还公开一种智能门窗的控制系统。

控制系统包括环境检测单元、室内环境调节单元、门窗驱动单元。

环境检测单元包括室外温度传感器、室外湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、烟雾传感器、室内PM2.5传感器、室外PM2.5传感器、测力传感器。室内环境调节单元包括空调、加湿器、空气净化器。门窗驱动单元包括上述的智能门窗。

第一级判断：烟雾传感器是否响应。当烟雾传感器响应时，门窗驱动单元控制门关闭、窗户开启。当烟雾传感器不响应时，进入下一级判断。

第二级判断：室外PM2.5传感器检测室外PM2.5是否超标；雨量传感器检测雨量是否超出设定的上限值；风速传感器检测风速是否超出设定的上限值；判断室内环境调节单元的设备是否处在工作状态。当室外PM2.5传感器检测到室外PM2.5超标，或雨量传感器检测到雨量超出设定的上限值，或风速传感器检测到风速超出设定的上限值，或室内环境调节单元的任一项设备处在工作状态时，门窗驱动单元控制门窗关闭。当上述情况均不满足时，进入下一级判断。

第三级判断：室外温度传感器检测室内温度是否处于舒适温度范围内，室外湿度传感器检测室外湿度是否处于舒适范围内，室内PM2.5传感器检测室内PM2.5指数是否超标。当检测到室外的温湿度均处于舒适范围内，或室内Pm2.5指数超标时，进入下一级判断。

第四级判断：雨量传感器检测室外是否无雨，风速传感器检测风速是否小于设定的下限值。当检测到室外无雨，或风速小于设定的下限值时，门窗驱动单元控制门窗平开。当检测到室外有雨，且风速大于设定的下限值时，门窗驱动单元控制门窗内倒开启。

本申请实施例还公开一种现有门窗改造方法。

现有门窗改造方法包括：

步骤一、标记门窗驱动装置的安装位置

在传动杆18的长度确定、活动块10的行程确定、内扇25最大开启角度确定的情况下，上述门窗驱动装置的壳体1与外框24、内扇25的铰接侧之间的距离确定，提前计算好该距离，并将该距离作为标准距离。在上横框27的下表面距离外框24、内扇25的铰接侧标准距离的位置画线标记。

步骤二、固定壳体1

将内置有平移驱动组件2的壳体1对准上横框27上的画线标记位置。通过四枚螺钉穿过连接孔6后与外框24螺纹连接，将壳体1固定在外框24上。

步骤三、装配传动组件3和安装座4

传动组件3和安装座4通过销钉转动连接在一起。将限位杆20对准通孔14后置入空腔内，然后将传动杆18转动近180度至指向内扇25与外框24铰接侧的位置。

步骤四、固定安装座4

将安装座4的安装板21贴合在内扇25的边框上，然后通过螺钉穿过安装孔23后与内扇25连接，将安装座4和内扇25固定。

步骤五、安装驱动把手26的电机

将电机安装在内扇25相对把手26的另一面，并将电机的输出轴穿入把手26的传动轴内，将电机的输出轴和把手26的传动轴通过顶丝固定。

步骤六、调试

进行门窗智能启闭功能调试，调试能够顺利控制门窗自动完成启闭动作。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。