[發明專利]一種可在雨天智能工作的智能窗戶

在審

• 申請號: 202011098167.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112160671A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 譚軍;胡昊
• 申請（專利權）人: 湖南昊宇幕墻門窗有限公司
• 主分類號: E05F15/71
• 分類號: E05F15/71;E05F15/635;E06B7/28;A47L1/02;E03B3/02;F03B13/00
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國香

1.一種可在雨天智能工作的智能窗戶，其特征在于，包括：

窗戶本體100；

電動驅動系統200，用于驅動所述窗戶本體100上的窗戶打開或關閉，安裝在窗戶本體100上；

監控設備300，用于感應窗戶本體100所在的環境是否下雨，將檢測到的信號發送給控制器；

控制器400，用于接收信號，在所述監控設備檢測到下雨時，控制所述電動驅動系統對所述窗戶進行關閉操作；在所述監控設備檢測到未下雨時，控制所述電動驅動系統對所述窗戶進行打開操作。

2.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，還包括遠程控制器，所述遠程控制器和控制器400連接，通過遠程發射信號，對窗戶進行控制。

3.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，還包括自動清潔部件，所述自動清潔部件安裝在窗戶本體100外部左右兩側，包括：

清潔刮板，用于清洗玻璃上灰塵；

伸縮桿，用于連接清潔刮板，伸縮清潔；

清潔液噴灑器，用于噴灑清潔試劑；

清水噴灑器，用于噴灑清水。

4.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，還包括發電設備，所述發電設備包括集水斗、蓄水器和蓄電池：

集水斗，用于聚集雨水，將雨水從特定出口流出；

蓄水器，用于存儲雨水，進行水力發電；

蓄電池，用于存儲電能，進行開關窗等操作。

5.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，所述蓄水器包括：

渦輪扇葉，位于蓄水器入口和發電線圈安裝在同一轉動軸上，用于發電；

測量儀，位于蓄水器底部，用于測量蓄水器內部水量，和控制器連接。

6.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，所述窗戶本體100包括：

窗戶外框，用于固定及安裝窗戶本體其他部件；

滑軌，用于安裝窗戶，滑軌上有溝槽，溝槽內裝有滑動滾輪，

外窗戶，下方開槽，與滑軌上溝槽配合，為加厚鋼化玻璃；

內窗戶，下方開槽，與滑軌上溝槽配合，窗戶下部安裝有齒條，齒條和電動驅動系統200上齒輪契合。

7.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，所述電動驅動系統200包括：

電機，用于提供轉動電能，包括定子和轉子；

轉動軸，用于連接電機、轉動元件；

轉動元件，用于實現轉動，包括太陽輪、齒圈、行星架；

齒輪，用于和窗戶上齒條進行契合，提供窗戶轉動動力。

8.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，所述監控設備300包括濕度傳感器、攝像頭和測量儀。

9.如權利要求1所述的智能窗戶，其特征在于，

所述窗戶本體100包括窗戶安裝框和內嵌于所述窗戶安裝框內的兩扇窗戶，所述兩扇窗戶包括一個固定窗戶和一個推拉式窗戶，所述固定窗戶被固定在所述窗戶安裝框內，不可移動，并且所述固定窗戶的一側邊緊貼所述窗戶安裝框的一側框體；所述窗戶安裝框的底框上設置有一個可自動驅動軌道，該可自動驅動軌道上固定設置所述推拉式窗戶；可自動驅動軌道可在電動驅動系統的驅動下沿著窗戶安裝框的底框來回移動；

電動驅動系統200用于通過控制所述可自動驅動軌道左右來回移動以控制所述推拉式窗戶打開或關閉。

10.如權利要求9所述的智能窗戶，其特征在于，所述監控設備300上還包括一個電容式傳感器，所述電容式傳感器包括圓柱形集雨裝置、圓柱形集雨裝置兩側裝有電容器的兩個電極板，在下雨時所述圓柱形集雨裝置會收集雨水并收集單位時間的雨水后將電極板的電容值轉換成電流強度的電信號發送給所述控制器400，并清空所述圓柱形集雨裝置中的雨水后繼續在下一個單位時間進行收集雨水；

當所述推拉式窗戶處于打開狀態時：

控制器400通過收到的所述電信號得到單位時間內電容式傳感器的電容值得到單位時間內雨水的收集量；再通過單位時間內雨水的收集量得到所述電動驅動系統需控制所述可自動驅動軌道進行移動的移動速度，其具體步驟包括，

步驟A1：利用公式(1)根據所述控制器400接收到的信號得到單位時間內電容式傳感器的電容值：

其中C表示單位時間內電容式傳感器的電容值；I表示所述控制器400接收到的信號的電流強度；U表示所述電容式傳感器兩端的電壓；f表示所述電容式傳感器的工作頻率；j表示純虛數，j²＝-1；

步驟A2：利用公式(2)根據所述單位時間內電容式傳感器的電容值與單位時間內雨水的收集量之間的關系表達式：

其中H表示單位時間內雨水的收集量；r表示所述電容式傳感器電極板的厚度；l表示所述圓柱形集雨裝置的內徑；ε₁表示水的介電常數；ε₂表示空氣的介電常數；H₀表示所述電容式傳感器能承載的最大雨水高度；

將公式(1)中得到的C值代入公式(2)，并對公式(2)進行反解得到單位時間內雨水的收集量；

步驟A3：利用公式(3)根據所述單位時間內雨水的收集量，得到所述電動驅動系統需控制所述可自動驅動軌道進行移動的移動速度：

其中V表示所述電動驅動系統需控制所述可自動驅動軌道進行移動的移動速度；F表示所述電動驅動系統的驅動力；μ表示所述其上設置有推拉式窗戶時的可自動驅動軌道與窗戶底框之間的摩擦系數；m表示所述可自動驅動軌道和推拉式窗戶的質量；g表示重力加速度；t表示所述單位時間間隔；

步驟A4：所述電動驅動系統控制所述可自動驅動軌道按照所述V移動以關閉所述推拉式窗戶。