具有自动/手动切换结构的升降装置和包括其的智能窗户的制作方法

本发明涉及一种能够自动打开和关闭的智能窗户，更具体地，涉及具有自动/手动切换结构的升降装置和包括该升降装置的智能窗户。该升降装置允许用户自动打开和关闭以升降滑动方式可打开/可关闭的智能窗户，并且也可以切换到手动模式，允许用户手动打开和关闭智能窗户。另外，在该升降装置的外壳上设置有自动开/关按钮，使得用户可以通过简单地操纵按钮来打开和关闭窗户。

背景技术：

一般来说，窗户用作隔离房间与外部的墙壁，同时，窗户允许阳光和新鲜的外部空气进入房间，由此实现室内照明和通风。

窗户可以根据材料和打开方法分为不同类型。打开方法的实例包括倾斜和转向法以及升降滑动法，倾斜和转向法中可以将窗户完全向内打开，而升降滑动法中，在打开关闭窗户时通过具有升降功能的硬件(hardware)将窗户提升到轨道上并且移动。

根据升降滑动法，设置了固定窗扇，并且布置在固定窗扇的一侧上的窗扇被打开或者布置在固定窗扇的两侧上的窗扇被打开。这样的升降滑动窗户先前已经如kr10-2006-0025389a提出了申请。

更具体地，升降滑动窗户基本上由安装在窗框上的固定窗扇和在沿着形成于窗框上下侧上的轨道横向移动的同时可打开和可关闭的窗扇组成，并且升降滑动窗户还包括通过垂直或水平移动窗扇用于锁定和确保气密性的硬件。

根据具有这种配置的升降滑动窗户，当转动手柄来打开窗扇时，通过包括提升机构的硬件的操作，将窗扇从轨道上升起到一定高度，并且在这种状态下，将窗扇水平移动，使窗扇安静而平稳地打开。当关闭窗扇时，窗扇与轨道相互紧密接触，由此确保气密性、水密性、隔热性等。

升降滑动窗户可以被配置成通过电动致动器的操作来自动升降窗扇。然而，对于升降滑动窗户来说，当电动致动器发生故障时，存在窗扇不能升降的问题。

同时，升降滑动窗户通常应用于诸如起居室或阳台窗户的较大的窗户。然而，由于这样的窗户尺寸大，所以当手动打开和关闭窗扇时需要大的力。因此，在kr10-0915952b1中公开了一种能够沿着由驱动机构旋转的螺旋轴以滑动方式自动打开和关闭窗扇的自动开/关装置。

近年来，除了简单的打开/关闭功能之外，为了用户方便，已经提出了具有诸如自动打开/关闭、通风和安全等功能的窗户系统。

然而，应用于这种窗户的自动开/关装置、通风装置等通常以用户在房间附近直接操纵遥控器的方式来进行操作。

因此，在用户外出时想要检查通风装置是否正在操作或者窗户是否打开/关闭，或者由于突然下雨而不得不将打开的窗户关闭的情况下，用户感到不便。

技术实现要素：

技术问题

因此，鉴于上述问题提出了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种具有自动/手动切换结构的升降装置和包括该升降装置的智能窗户。该升降装置允许用户自动打开和关闭以升降滑动方式可打开/可关闭的智能窗户，并且也可以切换到手动模式，允许用户手动打开和关闭智能窗户。另外，在手柄驱动部的表面上设置有自动开/关按钮，使得用户可以通过简单地操纵按钮来打开和关闭窗户。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种用于升降装置的手柄驱动部，包括：壳体，安装在窗扇上，其中所述窗扇是安装在窗框中的至少一对窗扇中的任意一个窗扇，并且所述窗扇以滑动方式可打开/可关闭；驱动电机，安装在所述壳体中；轴，所述轴被配置为经由所述驱动电机的旋转轴处的齿轮系以互锁方式可旋转；离合器齿轮，所述离合器齿轮被配置为将所述齿轮系和所述轴彼此连接，使得所述齿轮系与所述轴接合，其中，所述离合器齿轮能够在所述轴的同一轴线上沿轴向方向以滑动方式往复运动以便选择性的动力传递，并且所述离合器齿轮由弹性件在一侧弹性地支撑；以及盖，耦接到所述壳体，其中，当所述盖被接合时，所述离合器齿轮受压沿轴向方向向另一侧移动以便将所述齿轮系与所述轴连接；并且当所述盖被拆卸时，所述离合器齿轮通过所述弹性件的弹性恢复力沿轴向方向向一侧移动，以阻止所述齿轮系与所述轴之间的连接，并且手柄(h)被装配并且耦接在所述轴的同轴位置处，使得手动旋转成为可能。

在这种情况下，第一主轴可以设置于所述离合器齿轮的一个轴向表面上，其中所述第一主轴与所述轴的装配孔耦接，使得所述第一主轴沿轴向方向可滑动并与所述轴一体地旋转；并且第二主轴可以设置于所述离合器齿轮的另一个轴向表面上，其中所述第二主轴的一端被耦接以便空转，并且所述手柄(h)安装在所述第二主轴的另一端，其中，所述第二主轴的所述另一端的侧部与旋转件的轴向孔可滑动地耦接，所述旋转件可旋转地耦接到所述壳体，使得所述第二主轴与所述旋转件一体地旋转；并且在所述离合器齿轮的另一个表面上设置有装配突起，其中当所述盖被拆卸时，所述离合器齿轮沿轴向方向向一侧移动，并且所述装配突起装配并固定在设置于所述旋转件的相对的表面上的装配凹槽部中，使得所述第一主轴和所述第二主轴一体地旋转。

另外，所述盖可以与所述壳体耦接，以便以滑动方式或在一侧围绕铰链轴以旋转方式可打开/可关闭。

另外，所述手柄可以被嵌入设置于所述壳体中的容纳凹槽中，以便当所述盖被拆卸时能够选择性地从所述容纳凹槽中取出所述手柄。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在轨道上使升降滑动窗户升降的升降装置，包括：手柄驱动部；操作杆，所述操作杆被安装为通过所述手柄驱动部的所述轴和所述齿轮模块所传递的动力上下可移动；连接连杆，所述连接连杆与所述操作杆连接并且安装在所述窗扇的下角以便将竖直运动切换为水平运动；滑块，所述滑块连接到所述连接连杆，并且沿纵向方向可滑动地安装在所述窗扇的底面上，其中，在操作所述手柄驱动部时，所述滑块内的导轴沿倾斜的表面移动以使所述窗扇在所述轨道上升降；以及辊，所述辊可旋转地耦接到所述滑块的下部以位于所述轨道上。

根据本发明的另一方面，提供了一种设置有升降装置的智能窗户，所述智能窗户包括：窗框，设置有轨道；升降滑动窗扇，可滑动地耦接到所述轨道，其中，在打开操作时，所述升降滑动窗扇在所述升降装置的作用下在所述轨道上自动升降；以及自动开/关装置，用于自动打开和关闭所述窗扇，其中所述自动开/关装置安装在所述窗扇中，使得所述自动开/关装置的外周面与固定窗扇的一个表面接触，通过从驱动电机传递的动力而旋转的驱动辊被布置为与所述一个表面相邻。

另外，所述自动开/关装置可以安装在连接板条的上部或下部中，或者上部和下部中，在所述连接板条中，一对窗扇彼此重叠。

另外，所述自动开/关装置可以包括电磁离合器，其中所述电磁离合器安装在所述驱动电机的轴上，并选择性地阻止传递到所述驱动辊的动力，以便允许打开和关闭所述窗扇的手动操作。

另外，所述智能窗户可以进一步包括控制部，其中，通过使用用户的无线通信终端操作所述控制部来选择性地控制所述窗扇的所述自动开/关装置，并且所述控制部负责在所述无线通信终端上实时显示所述至少一对窗扇的打开/关闭状态。

另外，所述智能窗户可以进一步包括设置有左/右/停止按钮(b)的手柄驱动部，所述左/右/停止按钮(b)用于控制所述自动开/关装置以自动打开和关闭所述窗扇。

有益效果

从以上内容显而易见的是，本发明有利地提供了一种具有自动/手动切换结构的升降装置和包括该升降装置的智能窗户。根据本发明，通过终端的显示窗可以实时监控设置有各种功能的窗户的当前状态，并且不论在哪里都可以单独/整体地控制窗户的功能。

特别地，升降装置和自动开/关装置可以用于自动打开和关闭以升降滑动方式可打开/可关闭的智能窗户，并且还可以切换到手动模式，允许用户手动打开和关闭智能窗户。

此外，在手柄驱动部的壳体表面上设置有左/右/停止按钮，使得用户能够通过简单地操纵按钮来自动地打开和关闭窗户。

附图说明

图1是根据本发明的智能窗户的立体图；

图2是示出根据本发明的智能窗户的内侧的正视图；

图3是根据本发明的手柄驱动部的主要部分的放大图；

图4是根据本发明的手柄驱动部的分解立体图；

图5是示出根据本发明的手柄驱动部的内部结构的侧剖视图；

图6是示出根据本发明的手柄驱动部的主要部分的配置的分解立体图；

图7a、图7b和图8包括根据本发明的手柄驱动部的操作状态图；

图9是示出根据本发明的自动开/关装置的配置的侧剖视图；

图10是根据本发明的智能窗户的示意性框图。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明的优选实施例的构造和功能。

这里，当将附图标记应用于在每个附图中所示的组成部分时，应该注意，在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。

图1是根据本发明的智能窗户的立体图，图2是示出根据本发明的智能窗户的内侧的正视图。

参照图1和2，根据本发明的优选实施例的智能窗户1包括窗框10、在升降装置600的作用下自动升降的升降滑动窗扇21以及用于自动打开和关闭所升降的窗扇21的自动开/关装置100。

下面将详细描述根据本发明的窗户的构造。

窗框10构成升降滑动窗户的主外框，并且在窗框10内的上下表面上沿纵向方向设置有轨道(未示出)，使得至少一对窗扇20可以耦接到窗框10从而以滑动的方式可打开/可关闭。

参照图2和图3，在打开/关闭操作时，升降滑动窗扇21通过升降装置600自动地升起到轨道上的预定高度，然后在水平方向上被打开或关闭。垫圈(或马海毛等)可以设置在窗扇21的下部。因此，在关闭操作时，垫圈与窗框10的内表面紧密接触以保持气密性。

具体地，升降装置600可以包括：手柄驱动部610；操作杆631，其安装成通过经由齿轮模块630(例如齿条和小齿轮)从手柄驱动部610传递的动力上下可移动；连接连杆633，与操作杆631连接并且安装在窗扇21的下角，用来将竖直运动切换为水平运动；滑块640，连接到连接连杆633并且沿纵向方向可滑动地安装在窗扇21的底面上，其中，在操作手柄驱动部610时，通过设置在滑块640中的导轴641上下推动升降块643的倾斜导槽643a以便在轨道上升降窗扇21；以及辊650，可旋转地耦接到滑块640的下部以位于轨道上。

参照图4，手柄驱动部610可以包括：壳体611，安装在窗扇21上，其中窗扇21是安装在窗框10中的至少一对窗扇20中的任意一个窗扇，并且以滑动方式可打开/可关闭；驱动电机613，安装在壳体611中；轴617，被配置成经由驱动电机613的旋转轴处的齿轮系615以互锁方式可旋转；离合器齿轮619，被配置成将齿轮系615和轴617彼此连接，使得齿轮系615与轴617接合，其中离合器齿轮619能够在轴617的同一轴线上沿轴向方向以滑动方式往复运动以便选择性的动力传递，并且由弹性件618在一侧弹性地支撑；以及盖621，耦接到壳体611。在这种情况下，盖621耦接到壳体611，以便以滑动方式或在一侧围绕铰链轴以旋转方式可打开/可关闭盖621。

另外，手柄(h)嵌入设置在壳体611中的容纳凹槽612中，使得当盖621被拆卸时，手柄(h)能够选择性地从容纳凹槽612中取出。

更具体地说，参照图5和图6，第一主轴623设置在离合器齿轮619的一个轴向表面上，其中第一主轴623耦接到轴617的装配孔617a，使得第一主轴623沿轴向方向可滑动并且与轴617一体地旋转。在这种情况下，由于第一主轴623形成为多边形形状，所以即使当第一主轴623可滑动地耦接到装配孔617a时，第一主轴623也可以与轴617一体地旋转。参照图7a，第二主轴625设置在离合器齿轮619的另一个轴向表面上，其中第二主轴625的一端625a被耦接成空转，并且手柄(h)选择性地安装在第二主轴625的另一端625b上，其中第二主轴625的另一端625b的侧部可滑动地耦接到可旋转地与壳体611耦接的旋转件627的轴向孔627a，使得第二主轴625与旋转件627一体地旋转。

也就是说，第二主轴625的一端625a形成为圆柱形，并且随离合器齿轮619空转，并且第二主轴625的另一端625b形成为多边形形状，使得即使当第二主轴625可滑动地耦接到轴向孔627a时，第二主轴625也与旋转件627一体地旋转。

在具有这种结构的手柄驱动部610中，当盖621被接合时，离合器齿轮619受压沿轴向向另一侧移动，以便将齿轮系615和轴617连接。参照图7b，相反地，当盖621被拆卸时，离合器齿轮619通过弹性件618的弹性恢复力沿轴向向一侧移动，以阻止齿轮系615与轴617之间的连接。

也就是说，在离合器齿轮619的另一个表面上设置有装配突起619a。当盖621被拆卸时，离合器齿轮619通过弹性件618的弹性恢复力沿轴向向一侧移动并且装配突起619a被装配并固定在设置于旋转件627的相对的表面上的装配凹槽部627b中。因此，在自动模式下断开连接的第一主轴623和第二主轴625，可以彼此连接并且在手动模式下一体地旋转。参照图8，在手动模式中，第二主轴625的另一端625b暴露于外部，并且手柄(h)装配并耦接到该暴露的另一端625b，使得轴617的手动旋转操作成为可能。再次参照图2和图9，自动开/关装置100安装在窗扇21中，窗扇21是至少一对窗扇20中的一个窗扇，并且自动开/关装置100用于自动地打开和关闭以滑动方式可打开/可关闭的窗扇21。自动开/关装置100可以安装在一对窗扇20彼此重叠的连接板条21a的上部或下部中，或者上部和下部中。在本发明中，示出并描述了在连接板条21a的上部或下部中安装的自动开/关装置100的示例。

自动开/关装置100可以包括：驱动电机110，安装在以滑动方式可打开/可关闭的窗扇21的连接板条21a中；和驱动辊120，驱动辊120通过从驱动电机110传递的动力而旋转并且负责以滑动方式打开和关闭窗扇21，其中驱动辊120被安装为使得驱动辊120的外周面与设置成与窗扇21相邻的固定窗扇23的一个表面23a接触。

另外，自动开/关装置100可以进一步包括电磁离合器130，用于将窗扇21切换成手动或自动地打开或关闭。电磁离合器130安装在将驱动电机110和驱动辊120连接的轴111上，并且选择性地阻止传递到驱动辊120的动力。因此，当发生电力故障或装置故障时，在电磁离合器130的作用下自动模式被切换到手动模式，因而可以手动地打开窗扇21。

下面详细描述电磁离合器130的操作原理。设置与驱动电机110的旋转轴一体地耦接的第一齿轮113，并且第一齿轮113与第二齿轮115啮合以使轴111旋转，由此驱动驱动辊120。此时，第二齿轮115耦接到轴111以在轴111上空转。在轴111的同一轴线上，电磁离合器130与第二齿轮115并联耦接。电磁离合器130与轴111一体耦接并旋转，并且在其中设置电磁体(未示出)。

因此，当电流被施加到电磁离合器130的电磁体时，毗邻电磁离合器130设置的第二齿轮115通过磁力与电磁离合器130一体地旋转。相应地，驱动电机110的动力被传递到驱动辊120，使得窗扇21可以被自动地打开和关闭。

相反地，当流经电磁体的电流被阻断时，电磁离合器130和第二齿轮115彼此分离，并且传递到驱动辊120的驱动电机110的动力被阻断。因此，当发生电力故障或自动开/关装置100发生故障时，可以用手动方式顺畅地打开和关闭窗扇21。

在这种情况下，第一齿轮113和第二齿轮115可以是正齿轮，但是优选的是使用斜齿轮以减少噪音。

驱动辊120可以由橡胶或聚氨酯制成，以提高与驱动辊120的外周面所邻接的窗扇23的粘附力。

另外，多个不平坦的凹槽121可以以规则的间隔形成在驱动辊120的外周面上，从而当驱动辊120的外周面与窗扇23的一个表面23a接触时可以产生摩擦力。

另外，可以在与驱动辊120的外周面相接触的窗扇的一侧23a上设置不平坦的衬垫123，以便与不平坦的凹槽121相接合，从而可以防止当驱动辊120被初始驱动时产生滑动现象。不平坦的衬垫123可以沿窗扇23被打开或关闭的方向形成在窗扇23的整个一个表面23a上，并且也可以仅形成在用于初始驱动处于停止状态的驱动辊120所需的预定部分中。

当检测到通过窗户间隙之间的人或物体而不识别窗扇21的关闭操作时，自动开/关装置100可以进一步设置有安全传感器140以立即停止驱动电机110的操作。安全传感器140可以安装在连接板条21a上或在窗扇21关闭时的窗扇21的前部。在本发明中，下面描述安全传感器140设置在连接板条21a上的示例。

除了自动开/关装置100之外，根据本发明的智能窗户1还可以设置有自然通风部200、光调节部300、开/闭通知部400和用于控制部件100、200、300、400和600的控制部500(参见图10)。

自然通风部200设置在至少一对窗扇20中以使室内空气通风。自然通风部200优选地安装在至少一对窗扇20中的不打开或关闭的固定窗扇23中。

在这种情况下，自然通风单元200可以包括用于测量室内空气中所含二氧化碳浓度的二氧化碳传感器210。因此，当由二氧化碳传感器210测量的值超过参考值时，自然通风部200可以自动进行操作。

在这种情况下，由本申请人提交的kr10-1274838b1、kr10-1259671b1、kr10-1260564b1、kr10-1301811b1、kr10-1293852b1、kr10-1307645b1、kr10-1433437b1、kr10-1293846b1、kr10-1292365b1、kr10-1330447b1、kr10-1252906b1、kr10-1272994b1、kr10-1338547b1、kr10-1273019b1、kr10-293802b1、kr10-1263991b1和kr10-1254413b1中的任何一个可应用于在自然通风部200中所使用的用于窗户的通风装置。然而，本发明不限于此，并且可以使用通常在窗户中使用的通风装置。将省略对用于窗户的通风装置的操作原理的详细描述。

光调节部300安装在设置在至少一对窗扇20中的部分或全部玻璃上，并用于将玻璃的透光率转换成透明或不透明状态。通常，光调节部300也被称为“魔法玻璃”。

用于光调节部300的魔法玻璃是一种夹层玻璃结构，在其中将ito膜和液晶放置在两片玻璃之间并压缩。光调节部300可以通过向魔法玻璃施加电压来改变ito膜之间的分子排列，使得窗户可以立即从不透明状态改变为透明状态。可以根据电压的变化自由地改变透明度。

在不施加电压的状态下，作为棒状分子出现的液晶沿胶囊(capsule)的内壁对齐。在这种状态下，由于聚合物和液晶之间的折射率的差异以及液晶的双折射，入射到魔法玻璃上的光在胶囊的表面或内部折射。因此，光线不能直线行进，并且窗户由于散射而显得不透明。

相反，当施加电压时，由于与施加电压的方向平行的特性，液晶分子沿着与电极垂直的方向排列。当在这样的排列状态下液晶的折射率与聚合物的折射率相匹配时，该状态变得与没有胶囊的界面的相同，并且光线直线行进而没有散射。所以，魔法玻璃看起来透明。

具有这种结构的光调节部300可以应用于整个至少一对窗扇20，或者可以将至少一对窗扇20沿着上/下方向和左/右方向分成多个区域，使得这些区域通过光调节部300被选择性地调节为透明和不透明的状态。

开/闭通知部400设置在窗户1中，并且包括用于实时检测窗扇21是否打开或关闭的检测传感器410。

在这种情况下，检测传感器410可以包括用于检测以滑动方式可打开/可关闭的窗扇21是否打开或关闭的至少一对磁性传感器，其中磁性传感器可以分别附接到窗框10和窗扇21，使得磁性传感器被配置为彼此面对。

具体地，检测传感器410既嵌入可打开/可关闭的窗扇21的上部中，又嵌入窗框10的与窗扇21对应的面对窗扇21的表面中。然而，本发明不限于上述位置，并且可以应用于各种位置而没有限制，只要该位置能够容易地检测窗扇21是否被强制打开或关闭。

通过使用用户的无线通信终端510操作控制部500来单独地或整体地控制部件100、200、300、400和600的功能，而不管时间和地点，并且控制部500负责在无线通信终端510的显示窗上实时显示所述部件的状态。

具体地，在控制部500中使用无线通信，并且以将无线信号发送到网关然后通过互联网连接到终端510的应用程序的方式来进行无线通信。

在这种情况下，无线通信中优选使用rf(射频)通信方法。然而，本发明不限于此，也可以应用支持短距离通信的zigbee无线通信。作为参考，zigbee无线通信指的是支持短距离通信的ieee802.15.4标准之一，并且是一种适于无线网络领域中的10m至20m范围内的短距离通信和普适计算的技术，所述无线网络应用于诸如家庭和办公室环境。换句话说，zigbee涉及到移动电话或无线局域网的概念，并且zigbee的显著特点是可以在传递少量信息的同时使功耗最小化。

在本发明中，rf通信(rf447mhz通信方法)或zigbee无线通信是无线通信的例子，但是本发明不限于此。例如，可以选择性地使用蓝牙、z波、wi-fi、wibro和近场通信(nfc)中的任何一种作为无线通信。

另外，终端510优选是便携式的并且其上可以容易地安装相应的应用程序的智能手机。除了智能手机之外，也可以使用平板电脑、移动电话、台式电脑、笔记本电脑、轻薄笔记本和pda(掌上电脑)中的任何一种。

当使用具有根据本发明的这种配置的智能窗户1时，用户不论在哪里，都可以通过终端510的显示窗实时地监控具有各种功能的窗户1的当前状态，并且单独地/整体地控制智能窗户1的各种功能。

特别地，升降装置600可以用于自动打开和关闭以升降滑动方式可打开/可关闭的智能窗户，并且可以使用升降装置600将所述窗户的打开/关闭方法切换到手动模式。

另外，在手柄驱动部610的壳体611的表面上设置有左/右/停止按钮(b)，并且用户可以通过简单地操纵按钮来控制自动开/关装置100和升降装置600，使得窗扇21可以被自动打开和关闭。

已经参考优选实施例描述了本发明。然而，本发明不限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明的技术精神的情况下进行各种改变和修改。

附图标记：

1：窗户，10：窗框

20：窗扇，21：滑动窗扇

21a：连接板条，23：固定窗扇

100：自动开/关装置，110：驱动电机

111：轴，113：第一齿轮

115：第二齿轮，120：驱动辊

121：不平坦凹槽，123：不平坦衬垫

130：电磁离合器，140：安全传感器

200：自然通风部，210：二氧化碳传感器

300：光调节部，400：开/闭通知部

410：检测传感器，500：控制部

510：终端，600：升降装置

610：手柄驱动部，611：壳体

612：容纳凹槽，613：驱动电机

615：齿轮系，617：轴

617a：装配孔，618：弹性件

619：离合器齿轮，619a：装配突起

621：盖，623：第一主轴

625：第二主轴，627：旋转件

627a：轴向孔，627b：装配凹槽部

b：左/右/停止按钮，h：手柄