一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户

摘要

本发明公开的一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户，包括墙壁，所述墙壁内设有开口向左的内侧空腔，所述内侧空腔右侧相连通的设有开口向右的外侧空腔，所述内侧空腔与所述外侧空腔之间设有窗户结构，所述窗户结构内设有内侧窗户与外侧窗户，本发明能够检测教室外的噪音强度并自动的进行开关窗户，进而能够保障上课效率并且保障教室内外空气的流通，使用两块独立的玻璃窗户，并在窗户关闭时抽出两块窗户之间的空气提高隔音效果，在冬天时通过热泵加热空气并抽入教室内，保障教室内外的空气流通。

权利要求

1.一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户，包括墙壁，其特征在于：所述墙壁内设有开口向左的内侧空腔，所述内侧空腔右侧相连通的设有开口向右的外侧空腔，所述内侧空腔与所述外侧空腔之间设有窗户结构，所述窗户结构内设有内侧窗户与外侧窗户，所述内侧窗户与所述外侧窗户之间留有空隙；所述内侧空腔以及所述以及外侧空腔的下侧内壁内设有热泵，所述热泵上侧与所述内侧空腔以及所述外侧空腔之间连通有喷气通道，所述热泵与所述内侧窗户以及所述外侧窗户之间的空隙之间连通有抽气通道；所述热泵下侧设有换气装置，所述换气装置与所述热泵之间连通有进气通道；所述内侧空腔以及所述外侧空腔上侧内壁内设有检测驱动装置，所述检测驱动装置下端连接于所述内侧窗户与所述外侧窗户，所述检测驱动装置通过声敏元件检测所述墙壁右侧的噪音强度；所述窗户结构包括所述内侧窗户以及所述外侧窗户，所述内侧窗户内固连有从动转轴，所述从动转轴上端连接于所述检测驱动装置，所述外侧窗户内固连有主动转轴，所述主动转轴上端连接于所述检测驱动装置；所述检测驱动装置包括设于所述内侧空腔以及所述外侧空腔上侧内壁内的皮带腔，所述皮带腔内转动设有从动带轮与主动带轮，所述从动转轴上端固连于所述从动带轮，所述主动转轴上端固连于所述主动带轮，所述从动带轮与所述主动带轮之间连接有连接带；所述从动带轮下端与所述皮带腔下侧内壁之间固连有复位扭簧；所述皮带腔上侧内壁内固设有驱动电机，所述主动转轴上端动力连接于所述驱动电机；所述连接带反向卷绕在所述主动带轮与所述从动带轮之间；所述皮带腔上侧内壁内设有开口向右的凹槽，所述凹槽内转动设有连接轮，所述连接轮固连于所述主动转轴；所述连接轮圆周面上固连有两个所述声敏元件，所述声敏元件电性连接于所述驱动电机，两个所述声敏元件之间角度为九十度，所述声敏元件用于检测所述墙壁右侧的噪音强度；所述换气装置包括相连通的设于所述进气通道下侧内壁内且开口向右的密封孔，所述密封孔内滑动设有滑动活塞，所述滑动活塞右侧固设有开口朝向所述滑动活塞的单向阀；所述密封孔上侧内壁内相连通的设有弧形槽，所述弧形槽上侧内壁内相连通的设有连通腔，所述连通腔内转动设有转盘，所述转盘前端面上铰接有伸缩杆，所述伸缩杆下端固连于所述滑动活塞；所述转盘后端固连有连接轴，所述连通腔后侧内壁内相连通的设有传动腔，所述传动腔内转动设有连接直齿轮，所述连接轴后端固连于所述连接直齿轮，所述连接直齿轮下端相啮合的设有滑动齿条，所述滑动齿条左侧转动设有凸轮，所述凸轮右端抵于所述滑动齿条，所述滑动齿条左端与所述传动腔内壁之间固连有复位弹簧；所述凸轮内固连有动力轴，所述传动腔后侧内壁内固设有马达，所述动力轴后端动力连接于所述马达。

说明书

一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户

技术领域

[0001] 本发明涉及传感器领域，具体为一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户。

背景技术

[0002] 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录
和控制等要求，声敏元件是传感器的一种，用于检测生活工作环境中的噪音大小。

[0003] 教室是学生学习的场所，学校周边难免会有噪音，此时若教室的窗户开着，会影响学生上课，但是让学生和老师动手关窗，则会影响上课的效率，本发明阐述的一种基于声敏
元件控制的教室用自开关窗户，能够解决上述问题。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本例设计了一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户，本例的一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户，包括墙壁，所述墙壁内设有开口向左的内
侧空腔，所述内侧空腔右侧相连通的设有开口向右的外侧空腔，所述墙壁左侧为教室内侧，
所述墙壁右侧为教室外侧，所述内侧空腔与所述外侧空腔之间设有窗户结构，所述窗户结
构内设有内侧窗户与外侧窗户，所述内侧窗户与所述外侧窗户之间留有空隙，所述内侧空
腔以及所述外侧空腔的下侧内壁内设有热泵，所述热泵上侧与所述内侧空腔以及所述外侧
空腔之间连通有喷气通道，所述热泵与所述内侧窗户以及所述外侧窗户之间的空隙之间连
通有抽气通道，所述热泵通过所述抽气通道从所述内侧窗户以及所述外侧窗户之间抽气，
并通过所述喷气通道向所述墙壁左右两侧排出，进而使所述内侧窗户以及所述外侧窗户之
间接近真空，进而提高所述内侧窗户以及所述外侧窗户的隔音效果，所述热泵下侧设有换
气装置，所述换气装置与所述热泵之间连通有进气通道，所述换气装置将所述墙壁右侧的
空气抽入所述热泵内，进而通过所述热泵将空气喷入所述墙壁左侧进行换气，保证教室内
空气新鲜，冬天时，所述热泵能够对空气进行加热，并通过所述喷气通道喷向所述内侧窗户
以及所述外侧窗户，避免所述内侧窗户以及所述外侧窗户表面结霜起雾，所述内侧空腔以
及所述外侧空腔上侧内壁内设有检测驱动装置，所述检测驱动装置下端连接于所述内侧窗
户与所述外侧窗户，所述检测驱动装置通过声敏元件检测所述墙壁右侧的噪音强度，当所
述声敏元件检测到所述墙壁右侧的噪音强度较大时，所述检测驱动装置驱动所述内侧窗户
以及所述外侧窗户转动并关闭所述内侧空腔与所述外侧空腔，当所述声敏元件检测到所述
墙壁右侧的噪音强度较小时，所述检测驱动装置驱动所述内侧窗户以及所述外侧窗户转动
并打开所述内侧空腔与所述外侧空腔，进而保障教室内的空气流通，在冬天时所述驱动电
机不会启动，此时所述内侧窗户与所述外侧窗户处于关闭状态，此时需要手动才能打开所
述内侧窗户以及所述外侧窗户。有益地，所述窗户结构包括所述内侧窗户以及所述外侧窗
户，所述内侧窗户内固连有从动转轴，所述从动转轴上端连接于所述检测驱动装置，所述外
侧窗户内固连有主动转轴，所述主动转轴上端连接于所述检测驱动装置。

[0005] 有益地，所述检测驱动装置包括设于所述内侧空腔以及所述外侧空腔上侧内壁内的皮带腔，所述皮带腔内转动设有从动带轮与主动带轮，所述从动转轴上端固连于所述从
动带轮，所述主动转轴上端固连于所述主动带轮，所述从动带轮与所述主动带轮之间连接
有连接带，所述从动带轮下端与所述皮带腔下侧内壁之间固连有复位扭簧，所述皮带腔上
侧内壁内固设有驱动电机，所述主动转轴上端动力连接于所述驱动电机，启动所述驱动电
机，进而通过所述主动转轴带动所述主动带轮转动，进而通过所述连接带带动所述从动带
轮转动，进而通过所述从动转轴带动所述内侧窗户转动，同时所述主动转轴带动所述外侧
窗户转动，进而打开所述内侧空腔与所述外侧空腔，所述从动带轮转动时扭转所述复位扭
簧，当反向驱动所述驱动电机时，带动通过所述主动转轴带动所述主动带轮反转，此时所述
从动带轮在所述复位扭簧的弹力作用下反转，进而所述主动转轴与所述从动转轴分别带动
所述外侧窗户与所述内侧窗户反转并关闭所述外侧空腔与所述内侧空腔，所述连接带始终
处于张紧状态。

[0006] 有益地，所述连接带反向卷绕在所述主动带轮与所述从动带轮之间，进而所述主动带轮与所述从动带轮的转向相反。

[0007] 可优选的，所述皮带腔上侧内壁内设有开口向右的凹槽，所述凹槽内转动设有连接轮，所述连接轮固连于所述主动转轴，所述连接轮圆周面上固连有两个所述声敏元件，所
述声敏元件电性连接于所述驱动电机，两个所述声敏元件之间角度为九十度，所述声敏元
件用于检测所述墙壁右侧的噪音强度，初始时其中一个所述声敏元件位于所述凹槽外，另
一个所述声敏元件位于所述凹槽内，当所述凹槽外的所述声敏元件检测到所述墙壁右侧噪
音强度过大时，启动所述驱动电机并驱动所述内侧窗户与所述外侧窗户关闭所述外侧空腔
以及所述内侧空腔，此时所述连接轮刚好转动九十度，此时原本位于所述凹槽内的所述声
敏元件转动到所述凹槽外，原本位于所述凹槽外的所述声敏元件转动到所述凹槽内，所述
声敏元件检测到所述墙壁右侧的噪音较小时，反向启动所述驱动电机并驱动所述外侧窗户
与所述内侧窗户打开所述外侧空腔与所述内侧空腔，此时保障教室内空气流通。

[0008] 有益地，所述换气装置包括相连通的设于所述进气通道下侧内壁内且开口向右的密封孔，所述密封孔内滑动设有滑动活塞，所述滑动活塞右侧固设有开口朝向所述滑动活
塞的单向阀，所述密封孔上侧内壁内相连通的设有弧形槽，所述弧形槽上侧内壁内相连通
的设有连通腔，所述连通腔内转动设有转盘，所述转盘前端面上铰接有伸缩杆，所述伸缩杆
下端固连于所述滑动活塞，所述转盘后端固连有连接轴，所述连通腔后侧内壁内相连通的
设有传动腔，所述传动腔内转动设有连接直齿轮，所述连接轴后端固连于所述连接直齿轮，
所述连接直齿轮下端相啮合的设有滑动齿条，所述滑动齿条左侧转动设有凸轮，所述凸轮
右端抵于所述滑动齿条，所述滑动齿条左端与所述传动腔内壁之间固连有复位弹簧，所述
凸轮内固连有动力轴，所述传动腔后侧内壁内固设有马达，所述动力轴后端动力连接于所
述马达，启动所述马达，进而通过所述动力轴带动所述凸轮转动，进而推动所述滑动齿条向
右滑动，并且在所述复位弹簧的弹力作用下带动所述滑动齿条进行左右往复滑动，进而带
动所述连接直齿轮正反转往复转动，进而通过所述连接轴带动所述转盘转动，进而带动所
述伸缩杆摆动，并且所述伸缩杆的摆动角度刚好为所述弧形槽的角度，进而所述伸缩杆带
动所述滑动活塞沿所述密封孔滑动，当所述滑动活塞远离所述单向阀滑动时，将空气吸入
所述密封孔内，当所述滑动活塞靠近所述单向阀滑动时，将所述密封孔内的空气推动所述
进气通道内，进而推入所述热泵内，进而在所述外侧窗户与所述内侧窗户关闭所述外侧空
腔以及所述内侧空腔时，可将所述墙壁右侧的空气抽入到室内，保证空气的流通。

[0009] 本发明的有益效果是：本发明能够检测教室外的噪音强度并自动的进行开关窗户，进而能够保障上课效率并且保障教室内外空气的流通，使用两块独立的玻璃窗户，并在
窗户关闭时抽出两块窗户之间的空气提高隔音效果，在冬天时通过热泵加热空气并抽入教
室内，保障教室内外的空气流通。

附图说明

[0010] 为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

[0011] 图1为本发明的一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户的整体结构示意图；

[0012] 图2为图1的“A‑A”方向的结构示意图；

[0013] 图3为图1的“B”的放大示意图；

[0014] 图4为图1的“C”的放大示意图；

[0015] 图5为图3的“D‑D”方向的结构示意图；

[0016] 图6为图4的“E‑E”方向的结构示意图；

[0017] 图7为图4的“F‑F”方向的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合图1‑图7对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

[0019] 本发明所述的一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户，包括墙壁11，所述墙壁11内设有开口向左的内侧空腔15，所述内侧空腔15右侧相连通的设有开口向右的外侧空
腔17，所述墙壁11左侧为教室内侧，所述墙壁11右侧为教室外侧，所述内侧空腔15与所述外
侧空腔17之间设有窗户结构101，所述窗户结构101内设有内侧窗户14与外侧窗户16，所述
内侧窗户14与所述外侧窗户16之间留有空隙，所述内侧空腔15以及所述外侧空腔17的下侧
内壁内设有热泵18，所述热泵18上侧与所述内侧空腔15以及所述外侧空腔17之间连通有喷
气通道13，所述热泵18与所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16之间的空隙之间连通有抽气
通道12，所述热泵18通过所述抽气通道12从所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16之间抽
气，并通过所述喷气通道13向所述墙壁11左右两侧排出，进而使所述内侧窗户14以及所述
外侧窗户16之间接近真空，进而提高所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16的隔音效果，所
述热泵18下侧设有换气装置102，所述换气装置102与所述热泵18之间连通有进气通道21，
所述换气装置102将所述墙壁11右侧的空气抽入所述热泵18内，进而通过所述热泵18将空
气喷入所述墙壁11左侧进行换气，保证教室内空气新鲜，冬天时，所述热泵18能够对空气进
行加热，并通过所述喷气通道13喷向所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16，避免所述内侧
窗户14以及所述外侧窗户16表面结霜起雾，所述内侧空腔15以及所述外侧空腔17上侧内壁
内设有检测驱动装置100，所述检测驱动装置100下端连接于所述内侧窗户14与所述外侧窗
户16，所述检测驱动装置100通过声敏元件35检测所述墙壁11右侧的噪音强度，当所述声敏
元件35检测到所述墙壁11右侧的噪音强度较大时，所述检测驱动装置100驱动所述内侧窗
户14以及所述外侧窗户16转动并关闭所述内侧空腔15与所述外侧空腔17，当所述声敏元件
35检测到所述墙壁11右侧的噪音强度较小时，所述检测驱动装置100驱动所述内侧窗户14
以及所述外侧窗户16转动并打开所述内侧空腔15与所述外侧空腔17，进而保障教室内的空
气流通，在冬天时所述驱动电机36不会启动，此时所述内侧窗户14与所述外侧窗户16处于
关闭状态，此时需要手动才能打开所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16。

[0020] 根据实施例，以下对所述窗户结构101进行详细说明，所述窗户结构101包括所述内侧窗户14以及所述外侧窗户16，所述内侧窗户14内固连有从动转轴19，所述从动转轴19
上端连接于所述检测驱动装置100，所述外侧窗户16内固连有主动转轴20，所述主动转轴20
上端连接于所述检测驱动装置100。

[0021] 根据实施例，以下对所述检测驱动装置100进行详细说明，所述检测驱动装置100包括设于所述内侧空腔15以及所述外侧空腔17上侧内壁内的皮带腔31，所述皮带腔31内转
动设有从动带轮30与主动带轮34，所述从动转轴19上端固连于所述从动带轮30，所述主动
转轴20上端固连于所述主动带轮34，所述从动带轮30与所述主动带轮34之间连接有连接带
33，所述从动带轮30下端与所述皮带腔31下侧内壁之间固连有复位扭簧32，所述皮带腔31
上侧内壁内固设有驱动电机36，所述主动转轴20上端动力连接于所述驱动电机36，启动所
述驱动电机36，进而通过所述主动转轴20带动所述主动带轮34转动，进而通过所述连接带
33带动所述从动带轮30转动，进而通过所述从动转轴19带动所述内侧窗户14转动，同时所
述主动转轴20带动所述外侧窗户16转动，进而打开所述内侧空腔15与所述外侧空腔17，所
述从动带轮30转动时扭转所述复位扭簧32，当反向驱动所述驱动电机36时，带动通过所述
主动转轴20带动所述主动带轮34反转，此时所述从动带轮30在所述复位扭簧32的弹力作用
下反转，进而所述主动转轴20与所述从动转轴19分别带动所述外侧窗户16与所述内侧窗户
14反转并关闭所述外侧空腔17与所述内侧空腔15，所述连接带33始终处于张紧状态。

[0022] 有益地，所述连接带33反向卷绕在所述主动带轮34与所述从动带轮30之间，进而所述主动带轮34与所述从动带轮30的转向相反。

[0023] 有益地，所述皮带腔31上侧内壁内设有开口向右的凹槽38，所述凹槽38内转动设有连接轮37，所述连接轮37固连于所述主动转轴20，所述连接轮37圆周面上固连有两个所
述声敏元件35，所述声敏元件35电性连接于所述驱动电机36，两个所述声敏元件35之间角
度为九十度，所述声敏元件35用于检测所述墙壁11右侧的噪音强度，初始时其中一个所述
声敏元件35位于所述凹槽38外，另一个所述声敏元件35位于所述凹槽38内，当所述凹槽38
外的所述声敏元件35检测到所述墙壁11右侧噪音强度过大时，启动所述驱动电机36并驱动
所述内侧窗户14与所述外侧窗户16关闭所述外侧空腔17以及所述内侧空腔15，此时所述连
接轮37刚好转动九十度，此时原本位于所述凹槽38内的所述声敏元件35转动到所述凹槽38
外，原本位于所述凹槽38外的所述声敏元件35转动到所述凹槽38内，所述声敏元件35检测
到所述墙壁11右侧的噪音较小时，反向启动所述驱动电机36并驱动所述外侧窗户16与所述
内侧窗户14打开所述外侧空腔17与所述内侧空腔15，此时保障教室内空气流通。

[0024] 根据实施例，以下对所述换气装置102进行详细说明，所述换气装置102包括相连通的设于所述进气通道21下侧内壁内且开口向右的密封孔26，所述密封孔26内滑动设有滑
动活塞27，所述滑动活塞27右侧固设有开口朝向所述滑动活塞27的单向阀29，所述密封孔
26上侧内壁内相连通的设有弧形槽25，所述弧形槽25上侧内壁内相连通的设有连通腔24，
所述连通腔24内转动设有转盘23，所述转盘23前端面上铰接有伸缩杆28，所述伸缩杆28下
端固连于所述滑动活塞27，所述转盘23后端固连有连接轴22，所述连通腔24后侧内壁内相
连通的设有传动腔41，所述传动腔41内转动设有连接直齿轮45，所述连接轴22后端固连于
所述连接直齿轮45，所述连接直齿轮45下端相啮合的设有滑动齿条44，所述滑动齿条44左
侧转动设有凸轮39，所述凸轮39右端抵于所述滑动齿条44，所述滑动齿条44左端与所述传
动腔41内壁之间固连有复位弹簧43，所述凸轮39内固连有动力轴40，所述传动腔41后侧内
壁内固设有马达42，所述动力轴40后端动力连接于所述马达42，启动所述马达42，进而通过
所述动力轴40带动所述凸轮39转动，进而推动所述滑动齿条44向右滑动，并且在所述复位
弹簧43的弹力作用下带动所述滑动齿条44进行左右往复滑动，进而带动所述连接直齿轮45
正反转往复转动，进而通过所述连接轴22带动所述转盘23转动，进而带动所述伸缩杆28摆
动，并且所述伸缩杆28的摆动角度刚好为所述弧形槽25的角度，进而所述伸缩杆28带动所
述滑动活塞27沿所述密封孔26滑动，当所述滑动活塞27远离所述单向阀29滑动时，将空气
吸入所述密封孔26内，当所述滑动活塞27靠近所述单向阀29滑动时，将所述密封孔26内的
空气推动所述进气通道21内，进而推入所述热泵18内，进而在所述外侧窗户16与所述内侧
窗户14关闭所述外侧空腔17以及所述内侧空腔15时，可将所述墙壁11右侧的空气抽入到室
内，保证空气的流通。

[0025] 以下结合图1至图7对本文中的一种基于声敏元件控制的教室用自开关窗户的使用步骤进行详细说明：

[0026] 初始时，内侧窗户14与外侧窗户16处于打开状态。

[0027] 使用时，位于凹槽38外的声敏元件35检测墙壁11右侧的噪音强度，当墙壁11右侧的噪音强度过大时，启动驱动电机36，进而通过主动转轴20带动外侧窗户16转动并关闭外
侧空腔17，同时主动转轴20带动主动带轮34转动，进而通过连接带33带动从动带轮30转动，
进而通过从动转轴19带动内侧窗户14转动并关闭内侧空腔15，主动转轴20转动时带动连接
轮37转动，外侧窗户16关闭外侧空腔17时，连接轮37刚好转动九十度，此时另一个声敏元件
35转动到凹槽38外，从动带轮30转动时扭转复位扭簧32。

[0028] 声敏元件35监测到墙壁11右侧的噪音较小时，反向启动驱动电机36，进而通过主动转轴20带动外侧窗户16打开外侧空腔17，同时从动带轮30在复位扭簧32的弹力作用下反
转，进而通过从动转轴19带动内侧窗户14反转并打开内侧空腔15，连接带33始终处于张紧
状态。

[0029] 当内侧窗户14与外侧窗户16分别关闭内侧空腔15以及外侧空腔17时，热泵18通过抽气通道12将内侧窗户14与外侧窗户16之间的空隙内的空气抽出，进而使内侧窗户14与外
侧窗户16之间接近真空，提高隔音效果，同时启动马达42，进而通过动力轴40带动凸轮39转
动，进而推动滑动齿条44向右滑动，并且在复位弹簧43的弹力作用下带动滑动齿条44进行
左右往复滑动，进而带动连接直齿轮45正反转往复转动，进而通过连接轴22带动转盘23转
动，进而带动伸缩杆28摆动，并且伸缩杆28的摆动角度刚好为弧形槽25的角度，进而伸缩杆
28带动滑动活塞27沿密封孔26滑动，当滑动活塞27远离单向阀29滑动时，将空气吸入密封
孔26内，当滑动活塞27靠近单向阀29滑动时，将密封孔26内的空气推动进气通道21内，进而
推入热泵18内，进而在外侧窗户16与内侧窗户14关闭外侧空腔17以及内侧空腔15时，可将
墙壁11右侧的空气抽入到室内，保证空气的流通。

[0030] 冬天时，热泵18对空气加热，并通过喷气通道13将热空气喷到内侧窗户14与外侧窗户16表面，进而避免内侧窗户14与外侧窗户16起雾结霜。

[0031] 本发明的有益效果是：本发明能够检测教室外的噪音强度并自动的进行开关窗户，进而能够保障上课效率并且保障教室内外空气的流通，使用两块独立的玻璃窗户，并在
窗户关闭时抽出两块窗户之间的空气提高隔音效果，在冬天时通过热泵加热空气并抽入教
室内，保障教室内外的空气流通。

[0032] 通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。