专利名称：通风口控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通风口控制装置。
背景技术：
通风口控制装置用于在住用和商用建筑物中打开和关闭通风口(具体而言如窗户)，从而控制进入建筑物内部的入口并且利用适当的通风设备来调节内部建筑环境。可以远程打开和关闭装配有这种装置的通风口，使得该装置在通风口难以靠近或者处在难以接 触到的位置时起到作用。在居住环境中，远程打开和关闭通风口(诸如，窗户)对于难以手动控制窗户的残障人士而言非常有用。在商业应用中，在整个建筑物中广泛使用通风口控制装置能够大规模地远程控制窗户的打开和关闭，从而更易于控制内部环境，节省了时间、精力和资源，在包含有大量窗户的建筑物中更是如此。通常，通过安装机械操纵通风口控制装置或者完全有线(fully wired)的电子系统来远程控制建筑物中的一个或多个通风口的打开或关闭动作。然而，机械操纵系统难以修理、不美观并且受到触及范围所限。另外，机械操纵系统难以自动操作，通常需要手动操作各个通风口控制装置来打开和关闭通风口。完全有线的电子系统可以比机械系统更易于自动化操作，从而使用者仅需较少投入便可控制建筑物环境。然而，与机械操纵系统一样，有线系统也难以安装，尤其难以安装在难以接近的位置上，而且安装上也很不美观。
发明内容
本发明的一个实施例的目的是制造一种改进的通风口控制装置。根据本发明的一个方面，提供了一种通风口控制装置，包括用于打开和关闭通风口的致动器，用于为致动器提供能量的能量转换装置以及用于响应于无线发射控制信号来控制致动器的控制装置。有利地，根据本发明的装置既不需要外部电源又不需要用于操作装置的物理连接。因此，根据本发明的装置不需要不美观的电线和电缆并且易于安装。该装置可以包含有储能装置。该储能装置可以是可充电的。用于转换能量的装置可以为储能装置充电。该储能装置可以包括一个或多个电池组(battery)和/或一个或多个电池(cell)。能量转换装置可以转换光能。该光能可以是太阳能。能量转换装置可以包括一个或多个光电池。可以将一个或多个光电池从一个位置移动到另一个位置，以将可以转换的太阳能量最大化。从一个位置到另一个位置的移动可以是机动化的。可以将一个或多个光电池枢转接合在该装置上。该装置还可以包括一个或多个凹部，在凹部中可以放置一个或多个光电池。附加地或可选地，能量转换装置可以转化风能。控制装置可以包含有用于接收控制信号的无线接收器。该无线接收器可以用于接收无线的电磁控制信号。该电磁控制信号可以包括无线电波和/或红外线波。该控制装置还可以包含有用于解码无线控制信号的控制电路，并且根据接收到的指令而工作。
致动器可以包括将力施加至通风口上的装置。施力装置可以是从装置中向外延伸的主体。该控制装置可以用于使得该主体根据接收到的无线传播控制信号进行移动。致动器还可以包括用于使主体从装置的剩余部分(remainder)中向外移动和朝向装置的剩余部分(remainder)向内移动的电动机。可以通过控制装置来控制该电动机。该装置还可以包含有由电动机驱动来移动主体的齿轮系统。该齿轮系统可以包含有蜗杆传动系统。该装置还可以包含有隔间，主体的至少一部分可以缩到该隔间中。主体可以包括双环链。该装置还可以包括一个或多个用于向控制装置发射无线控制信号的远程发射器。一个或多个发射器可以包括使用者操作的无线发射器，该无线发射器用于在使用者的控制下发射使致动器将通风口移动到打开状态中的打开控制信号，或使致动器将通风口移动到关闭状态中的关闭控制信号。一个或多个远程发射器可以处在建筑物管理系统的控制下。一个或多个远程发射器可以包括传感器，该传感器被操作用于感应环境条件并且根据所感应到的环境条件发射打开或关闭控制信号。该控制装置可以具有待机模式，在该模式下，控制装置在降低能耗的状况下工作。可以相对于通风口布置该装置，从而使得当该装置激活时，致动器根据所接收到的无线控制信号将通风口的至少一部分从一个位置移动到另一个位置。具体而言，通风口·可以是窗户、乳形通风口(louvre)、换气口或穹顶天窗口(dome light)。致动器可以包括链致动器、轴致动器或齿条和齿轮致动器。
为了更清楚地理解本发明，现将通过举例的方式借助附图来描述实施例，其中图I是示出了根据本发明的自动窗户控制装置的部件部分以及这些部件部分如何相互作用的框图；图2是装配在窗框上的自动窗户控制装置的立体图，其中，窗户处于打开/部分打开状态；图3是固定在窗台(window sill)上的图2中所示的控制装置的立体图，其中，窗户处于打开/部分打开状态；图4是图2和图3的控制装置的侧视图，其中，太阳能板位于凹部位置中；图5是与图4对应视图，其中，太阳能板位于第二位置；图6是与图4对应视图，其中，太阳能板位于与该装置的剩余部分相关的位置；图7是图4中所示的装置沿着线VII-VII的截面图；图8是用在图2的装置中的太阳能充电和保护电路的电路图；以及图9是示出了装置运行的流程图。
具体实施例方式参考附图，示出了一种自动窗户控制装置IO，该装置包括由银阳极氧化铝形成的、伸长的矩形主体14，在该矩形主体中设置有致动器19，该致动器包含有双链节不锈钢链(double link stainless steel chain) 18、齿轮系统30和电动机32。装置10还包含有均设置在主体14内的电路板34和电池36，以及供链18的端部20从主体内部延伸出来的孔(aperture)。安装支架13、26设置在主体14的两端以及链18的端部20。太阳能板16枢转接合至主体14，并且位于沿着主体14的长度的凹部内。链18包含有多个相互枢转连接的单个链节，并且这些链节被布置成使得链18只能够在一个方向上弯曲。偏移该链18，使得当处于延伸状态时，该链18被朝向锁定状态推压，该锁定状态保持该链18处于稳定的、延伸的状态并且确保当该链18的远端20受到朝向主体14的外力时该链18不会弯曲。因此，可以使用链18将窗户的一部分从打开位置移动到关闭位置，反之亦然，并且可以使用该链将窗户保持在打开或者关闭状态。链18保持在主体14内并且沿着其长度在不同点上朝向其自身枢转，这样使得该链能够缩进(collapsed into)有限空间中。链18利用蜗杆传动齿轮系统30通过孔从主体14中伸出和缩回，该蜗杆传动齿轮系统包含有三个齿轮31a和蜗杆31b，这三个齿轮31a一个挨一个布置并且相哨合。与其中一个齿轮31b相哨合的蜗杆31b由电动机32驱动,该电动机使得蜗杆驱动齿轮31a，并且由此驱动与链中最后的齿轮31a相啮合的链18。工作电压为6V±2V的电动机32由可充电电池36供电并且受到电路板32的控制，该电路板包括太阳能充电电路40和控制系统60。太阳能充电电路40在VCC端和GND 端与电池36相连接，并且通过额定值在200mA-250mA、12V±2V之间的太阳能板16来控制电池36的充电。太阳能充电电路40包括TL431电池稳压器42，该电池稳压器控制并且限制了为电池36充电所需的最小电压。还将电路40布置成通过太阳能板16阻止电池的逆放电。图8中所示的布置方式能够在晴天中通过太阳能板16不断为电池36充电。将主体14中所提供的凹部的尺寸设置成容纳太阳能板16，使得当太阳能板16位于该凹部中时与周围的柱体14的表面齐平。太阳能板16枢转接合至主体14的一个面，使得该太阳能板16能够相对于主体14倾斜。如图6所示，太阳能板16还可以完全与致动器主体15相脱离，从而使该太阳能板16位于具有优化性能和改进效率的位置上。因此，太阳能板16可以根据太阳的位置进行倾斜或重新定位，从而将转换为电能的太阳能的量最大化。控制系统60包含有用于从一个或多个远程射频(RF)发射器51接收无线信号的射频(RF)接收器50。提供了人工控制装置54，当使用者手动将其启动时，该手动控制装置能够向接收器50发射无线信号，该无线信号具有打开或关闭装配有装置14的窗户的指令。另外，提供了建筑物管理系统56，该建筑物管理系统监测并且控制建筑物的内部环境，并且能够根据对建筑物环境的期望影响向接收器50发射具有打开或关闭窗户的指令的无线RF信号。这种系统56还能够探测出对建筑物的未授权的进入并且利用关闭一个或多个窗户的适合的指令来阻止该未授权的进入。另外，可以提供一个或多个传感器58，该传感器能够探测出例如雨水、湿度、风或温度，并且能够由此根据所感测到的条件向RF接收器50发送具有打开或关闭窗户的指令的远程信号。控制系统60还包括有控制电路，该控制电路用于将从一个或多个远程发射器51中无线接收到的控制信号解码，并且用于根据所接收到的指令控制电动机32。在使用中，根据优选的和/或可能的布置方式，通过安装支架13和螺钉(未示出)将装置10的主体14固定装配在窗框12或窗台17上。将主体14布置为使得孔(并且由此使得链端部20)面朝窗户的打开的窗叶24部分。在窗叶框22与主体14的孔相对的部分上，通过枢转接合至链端部20的安装支架26，将链18固定接合在窗叶24上，使得链18基本上垂直地从主体14中延伸出来。链18从主体14中延伸出会使得窗叶24从窗框12中展开(对应于打开状态)，而链18缩回到主体14中会使得窗叶24进入窗框12中并且紧靠在窗框上(对应于关闭状态)。当安装在窗户上时，手动发射器54可以用于向RF接收器50发射“打开”信号，该信号随后由微控制器52解码。通过解析该“打开”信号，微控制器52将启动电动机32，电动机旋转，使得蜗杆传动齿轮系统30将链18从主体14中伸出，由此使得窗户的打开的窗叶24被从窗框12中推出到了打开位置。向RF接收器50发射“关闭”信号使得电动机32逆向于上述旋转方向旋转，并且由此使得蜗杆传动齿轮系统30逆向旋转，从而使得链18缩到主体14中，进而将窗叶24拉回到窗框12中进入关闭状态。可以根据对建筑物环境的期望影响，通过建筑物管理系统56或传感器58在无需使用者输入的情况下发射该打开和关闭的控制信号。
使用低侧电流感测来控制链18的操作，包括测量工作电流并且当电流超过编程到微控制器52中的特定值时停止发动机32。通过这种方式控制链18降低了发动机燃料烧毁、齿轮卡住以及损坏窗框的可能。控制系统60具有待机模式，借此，RF接收器50和微控制器52周期性轮询来自一个或多个无线发射器51的控制信号，以决定是否唤醒(wake up)。参考图9，在其端口初始化完成并且轮询信号之后，如果没有探测到信号，则RF接收器50和微控制器52均保持待机模式。如果探测到了信号，则接收器50和微控制器52将被“唤醒”并且接收和解码该信号，从而确定所要求的操作类型是打开窗户还是关闭窗户。随后，将电动机32相应地启动来执行操作。当操作结束之后，RF接收器50和微控制器52以固定时间周期继续轮询另一个操作，如果没有出现另一个操作，将使得这两个装置回到待机模式中。控制系统60包括学习部件，该部件用于区分的经过编程的特定发射器。在可选布置方式中，致动器14可以装配在打开的窗叶框22上，而链18的远端20装配在窗框12或者窗台17上，但是打开和关闭的操作保持不变。应该理解，上述实施例仅仅通过实例的方式进行描述，在不背离本发明的范围的情况下可能有多种变型。
权利要求
1.一种通风口控制设备，包括用于打开和关闭通风口的致动器、为所述致动器提供电源的能量转换装置以及用于响应于无线发射的控制信号来控制所述致动器的控制装置。
2.根据权利要求I所述的设备，还包括储能装置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述储能装置是可充电的。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述能量转换装置为所述储能装置充电。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的设备，其中，所述储能装置包括一个或多个电池组和/或一个或多个电池单元。
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述能量转换装置转换光能。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述光能是太阳能。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述能量转换装置包括一个或多个光电池。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述一个或多个光电池用于从一个位置移动到另一个位置，以使可转换的太阳能的量最大化。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，从一个位置到另一个位置的移动是机械化的。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其中，一个或多个光电池枢转连接至所述设备。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的设备，还包括一个或多个凹部，在所述一个或多个凹部中设置有一个或多个光电池。
13.根据权利要求I至5中任一项所述的设备，其中，所述能量转换装置转换风能。
14.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述控制装置包括用于接收所述控制信号的无线接收器。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述无线接收器用于接收无线的电磁控制信号。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述电磁控制信号包括无线电波和/或红外线波。
17.根据上述权利中任一项所述的设备，其中，所述控制装置还包括用于解码无线控制信号并根据所接收到的指令运行的控制电路。
18.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述致动器包括用于向通风口施加力的施力装置。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述施力装置是用于远离/朝向所述设备的剩余部分向外/向内延伸的主体。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述控制装置用于使所述主体响应于接收到的无线发射控制信号而移动。
21.根据权利要求19或20所述的设备，其中，所述致动器还包括用于使所述主体远离/朝向所述设备向外/向内移动的电动机。
22.根据权利要求21所述的设备，还包括由所述电动机驱动的、用于移动所述主体的齿轮系统。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述齿轮系统包括蜗杆传动齿轮系统。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的设备，还包括容置部，所述主体的至少一部分可以缩入所述容置部中。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的设备，其中，所述主体包括双环链。
26.根据上述权利要求中任一项所述的设备，还包括用于向所述控制装置发射无线控制信号的一个或多个远程发射器。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述一个或多个发射器包括使用者可操作的无线发射器，所述无线发射器用于在使用者的控制下发射使所述致动器将通风口移动到打开状态的打开控制信号或者使所述致动器将所述通风口移动到关闭状态的关闭控制信号。
28.根据权利要求26或27所述的装置，其中，所述一个或多个远程发射器处在建筑物管理系统的控制下。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的装置，其中，所述一个或多个远程发射器包含有传感器，所述传感器用于感测环境条件并且根据所感测的环境条件发射打开控制信号或关闭控制信号。
30.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述控制装置具有待机模式，在所述待机模式下所述控制装置以降低的能耗运行。
31.基本上如参考对应附图在本文所描述的设备。
全文摘要
本发明涉及一种通风口控制装置(10)，包括用于打开和关闭通风口的致动器(18、30、23)、为致动器提供能量的能量转换装置(16)以及用于响应于无线发射控制信号而控制致动器的控制装置(60)。致动器可以是链致动器，能量转换装置可以是太阳能板或光电池。无线发射一个或多个控制信号的远程发射器(51)可以用于远程控制致动器打开或关闭通风口的操作。可以使用远程发射器在没有使用者输入的情况下发射打开或关闭指令，由此将打开和关闭操作自动化。通风口的自动操作取决于环境条件。
文档编号E06B7/02GK102884381SQ201180009489
公开日2013年1月16日 申请日期2011年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者乔纳森·克罗斯利, 阿伦·昆德戈尔, 奈杰尔·梅勒斯, 斯蒂芬·沃特沃思 申请人:染房环境控制有限公司