一种遥控运行的教室卷帘系统论文和设计-孙毅

全文摘要

一种遥控运行的教室卷帘系统，包括遥控器及若干遥控信号接收器，室内同侧的具有相同应用属性的各卷帘，由同一组遥控指令启动运行或决定在任意非极限位置悬停；室内同侧的具有不同应用属性的卷帘组，由不同的遥控信号指令组或相同的遥控信号指令组启动运行或决定在任意非极限位置悬停。本电动卷帘系统遥控操作简便，安装施工简单。

主设计要求

1.一种遥控运行的教室卷帘系统，包括用于降光的若干单层电动卷帘和\/或降光及遮阳阻视的若干双层电动卷帘，每面电动卷帘产品自携有极限位置自动关停机构，其特征在于：还包括有若干组上升、下降、中间任意位置悬停指令的遥控器和与之匹配的遥控信号接收器，每一种遥控信号接收器至少与一个卷帘组电连接，室内同侧的具有相同应用属性的卷帘组由同一组遥控信号指令启动运行或决定在非极限位置悬停。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种遥控运行的教室卷帘系统，其特征是：室内非同侧的具有相同应用属性的卷帘组，由同一组遥控信号指令启动运行或决定在非极限位置悬停。

3.根据权利要求1所述的一种遥控运行的教室卷帘系统，其特征是：室内同侧的具有不同应用属性的卷帘组，由不同的遥控信号指令组或相同的遥控信号指令组启动运行或决定在非极限位置悬停。

4.根据权利要求1所述的一种遥控运行的教室卷帘系统，其特征是：具有相同应用属性的一个卷帘组中距离讲台最近的卷帘产品外端固定有或其内端封装有电连接本组卷帘的遥控信号接收器。

5.根据权利要求1所述的一种遥控运行的教室卷帘系统，其特征是：遥控器的上升、下降、中间任意位置悬停的指令最多不超过4组。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及卷帘集群遥控，即一种遥控运行的教室卷帘系统。

背景技术

在一般单位的会议室等场所，往往置有供会议使用的电动银幕。电动银幕采用遥控运行是常见情形，遥控系统包括相匹配的信号遥控器及信号接收器。出于可实现较低成本考虑，电动卷帘的结构模式可以类如现有电动银幕。

对于学校教室各窗户的降光和\/或遮阳阻视的单、双层电动卷帘，中国专利CN204511266U(集群启动的教室卷挂装置系统)提出了基于线连接开关组的集群运行模式，及基于若干继电器和计算机程序命令的集群运行模式，并借助各电动卷帘自携的运行极限位置关停机构自动获得预先指定的帘布(上、下)极限位置。由于卷帘产品在教室内依附墙面安装，作为运行控制装置的开关盒和教学计算机通常固设在讲台，而在墙面和讲台之间布设的电连接线线头多要求高、施工困难大，且施工须避开教学时段，安装人员在客户地空耗时间长，导致安装成本居高不下。

在教室信息化教学中，一般晴朗天气的窗户采光量即已负面影响甚至严重削弱屏(幕)显效果，所以教室左右两侧窗户通常均配置降光帘组，在不影响学生视力健康的前提下，使室内光量适度以清晰屏显。另外，对于教室南侧窗户附近座位的学生，夏季前后可能有强烈阳光直射；当教室有东向、西向窗户，则上午、下午可能分别有强烈阳光直射；另外还存在窗外人员向室内探视打扰学生学习的情形，所以在教室内设置遮阳、阻视帘(组)应属合理，但完成遮阳和阻视的可以是同一面帘。

发明内容

本实用新型目的是提供一种遥控运行的电动卷帘系统，从而服务于学校教室教学。

本实用新型技术方案：一种遥控运行的教室卷帘系统，包括用于降光的若干单层电动卷帘和\/或降光及遮阳阻视的若干双层电动卷帘，每面电动卷帘产品自携有极限位置自动关停机构，其特征在于：还包括有若干组上升、下降、中间任意位置悬停指令的遥控器和与之匹配的遥控信号接收器，每一种遥控信号接收器至少与一个卷帘组电连接，室内同侧的具有相同应用属性的卷帘组由同一组遥控信号指令启动运行或决定在非极限位置悬停。

室内非同侧的具有相同应用属性的卷帘组，由同一组遥控信号指令启动运行或决定在非极限位置悬停。

室内同侧的具有不同应用属性的卷帘组，由不同的遥控信号指令组或相同的遥控信号指令组启动运行或决定在非极限位置悬停。

具有相同应用属性的一个卷帘组中距离讲台最近的卷帘产品外端固定有或其内端封装有电连接本组卷帘的遥控信号接收器。

遥控器的上升、下降、中间任意位置悬停的指令最多不超过4组。

室内同侧(讲台左侧或右侧)的所有降光帘即是具有相同应用属性的卷帘组，室内同侧的所有遮阳阻视帘也是具有相同应用属性的卷帘组，每一组内的各卷帘运行均由同一组遥控信号指令控制。相同应用属性的卷帘组根据需要可以同时布置在室内左侧和右侧，如教室常见的降光帘组；室内同一侧不同应用属性的卷帘组可以根据不同的遥控信号指令或相同的遥控信号指令启动运行。

借助本设计遥控运行的教室卷帘系统，可实现任一同侧的具有相同应用属性的各卷帘由同一组遥控信号启动运行或在任意非极限位置悬停；在室内左右两侧各有1-2个不同应用属性卷帘组的情形下，由最多不超过4组遥控信号启动运行或决定在任意非极限位置悬停。本设计卷帘集群的遥控系统应用可靠、操作简便，减少了课堂上师生时间浪费；所有电连接线仅在室内墙立面布设，降低了产品系统安装难度。

附图说明

图1是中国中、东、南部地区普通教室内的相关元素布局示意图。

图2a是可以适用于图8a-h、图8k的遥控器操作面板示意图，图2b是适用于图8i的遥控器操作面板示意图。

图3是一种遥控信号接收器与单个电动卷帘连接的电路图。

图4是一种教室电动卷帘内部基本结构的示意图。

图5a是图4左端的帘布运行极限位置自动关停机构的拆分简化示意图，图5b是图4中的运转运行件及电传输系统的拆分简化示意图。

图6是同一卷帘组中的各卷帘对遥控接收器的接入方式示意图。

图7a是一种遥控运行的教室卷帘系统及其电连接线布局示意图，图7b-d分别是图7a局部M、N、R的放大图。

图8a-k是有区别的教室卷帘集群的遥控信号传输方式示意图。

具体实施方式

实施例。参见图1，中国普通学校教室的一般布局方式是：室内一端设置讲台(13)，讲台(13)近处墙面有黑板，黑板一端提供固定位的电源插座(15)，讲台(13)左右侧墙面一般各开具2-3扇窗户(14)，以获得室内均匀采光和集体场所的充足通风，讲台(13)一侧墙面两端开具前门(11)和后门(12)。在中国中部、东部、南部地区，最常见的教室方位是呈东西走向，即走廊一般位于南侧，教室南、北两侧开具窗户，阳光季节性地通过南侧窗户(14)射达室内；当然也有的教室呈南北走向，即左右两侧窗户(14)为东、西向，上、下午阳光分别从东、西侧窗户(14)直射室内，此类方位的教室在用地受限的城市相对较多。

图2a、图2b是有区别的遥控器(51、52)操作面板，面板上具有不同组别的“上升”、“停止”、“下降”按键，按压不同的“上升”、“停止”、“下降”键其发出的是不同数字编码的指令信号，不同的按键组分别对应于不同的信号接收器(在图8a-k中以A、B、C、D为指代区别)，图2a、图2b分别对应于不超过2种及不超过3种的不同遥控信号接收器的应用。

图3所示为遥控信号接收器(A)连接电动单卷帘的电路图，(取室内插座(15)交流电)电源线(3)向遥控信号接收器A供电，自接收器A引出的中心线、帘布上升线、帘布下降线接入卷帘产品(即接入图4所示电动卷帘的三芯线a\/b\/c)。

如遥控器(51、52)发出“下降”指令，则信号接收器A的帘布下降线与中心线被接通，则微电机(61)按帘布下降的方向转动；如遥控器(51、52)发出“上升”指令，则信号接收器A的帘布上升线与中心线被接通，则微电机(61)按帘布上升的方向转动；在上述两种情形中，如自遥控器(51、52)发出“停止”指令，则信号接收器A断开电流则微电机(61)停转，即帘布在当前位置停止上升或停止下降。

参见图4、图5a-b并对照图3：以图4所示的电动单层卷帘为例，其内部构造含有负载帘布的卷管(62)、卷管(62)两端分别被同步可逆微电机输出轴(611)和帘布运行极限位置自动关停机构中的丝杠小轴(63)插接，上述的帘布运行极限位置自动关停机构的工作涉及电连接三芯线(a\/b\/c)，三芯线(a\/b\/c)对外接入遥控信号接收器A中(“中心线”、“帘布上升线”、“帘布下降线”)相应的3个输出接口；三芯线(a\/b\/c)对卷帘产品内部方向：“芯线b(即帘布上升线)”、“芯线c(即帘布下降线)”各自通过与1只微动开关(65、66)连接后，协同自遥控信号接收器A直接出发的“芯线a(即中心线)”三者共同接入同步可逆微电机(61)。如当遥控器(51、52)发出“下降”指令，则接收器A的“下降线”与“中心线”之间电流接通，使得微电机(61)转动、负载帘布的卷管(62)转动、帘布持续向下展放；上述卷管(62)的转动同时带动着帘布运行极限位置自动关停机构中的丝杠小轴(63)转动，套接于丝杠小轴(63)的螺母压板(64)将沿丝杠小轴(63)作直线行走，最终抵压前方(如图5a右下端)的微动开关(65)(的按钮)从而切断工作电流，则微电机(61)停止转动，此时帘布恰好完全展放；此后如遥控器(51、52)发送“上升”指令至接收器A，“上升线”与“中心线”之间电流接通，则微电机(61)继而作反方向转动、负载帘布的卷管(62)反向转动，即帘布持续向上收卷，同时卷管(62)将带动(帘布)运行极限位置自动关停机构中的丝杠小轴(63)反向转动，螺母压板(64)沿丝杠小轴(63)作反向直线行走，最终抵压此时的前方(图5a左端)微动开关(66)的按钮(661)，从而切断工作电流，微电机(61)停止转动，此时帘布恰好完全收卷。在上述的帘布下降或上升过程中，如遥控器(51、52)发送“停止”指令，则信号接收器A直接断开工作电流，微电机(61)停止转动，帘布悬停在其当前位置。

参见图5b中最下位置分图的左端及参见图5a中的右侧位置分图：在帘布运行极限位置自动关停机构中，各自穿接于2支底杆(67)的两个微动开关(65、66)正面相对置放，每只微动开关载有1个开关按钮(自微动开关(66)正面可见按钮(661))和2个供接线的桩片(自微动开关(65)背面可见桩片(651、652))。芯线c与微动开关(65)的具体连接关系是：芯线c接入桩片(651)，并自桩片(652)出线；芯线b与微动开关(66)的连接方式与上类同。沿丝杠小轴(63)作直线行走的螺母压板(64)充分抵压按钮(661)，导致微动开关(66)的关闭，也即切断电流、微电机(61)停止转动；与此类同的是，行走的螺母压板(64)也可以关闭另一端的微动开关(65)。

对照图4显然可见的是，图5a右侧分图所示装置通过3支底杆(67)搭载于图5a左侧分图所示的钢制框架中，从而可得结构稳定的帘布运行极限位置自动关停机构。

自上可见，遥控器(51、52)的指令通过信号接收器A可以控制该卷帘产品中的帘布下降、上升或中途任意位置的悬停。

对照图3-4及图5a-b而参见图6：图6是一个具有相同应用属性的卷帘组中各卷帘对遥控信号接收器A的接入方式示意图，电源线(3)向接收器A供电，自接收器A输出的三芯电连接线(41)供各单层卷帘(21)的中心线、(帘布)上升线、(帘布)下降线(即图4中的三芯线a\/b\/c)对应接入。

以图1为对照背景参见图7a：图7a是一种遥控运行的教室电动卷帘集群及其电连接线布局示意图(假设左侧为夏季前后有阳光直射的南侧方向)，电源线(3)自插座(15)取电后向右接入遥控信号接收器A，继而三芯电连接线(41)连接后续的各单层卷帘(21)，成为一个降光帘组(组内各产品的相同应用属性是“降光”)。类似地，电源线(3)自插座(15)取电后向左分别为遥控信号接收器B和C供电，继而电连接线(42)连接后续的各遮阳阻视帘，构成一个遮阳阻视帘组；电连接线(43)连接后续的各降光帘，也构成一个降光帘组。其中，左侧每一窗户所对应的遮阳阻视帘和降光帘共同构成双层卷帘(22)产品，双层卷帘(22)产品是由两个相互独立的没有电连接关系的单层帘在一个外罩壳之下的并列，两个单层帘参加不同应用属性卷帘组的运行(在本图及前述的图3、图6中，所谓的“电源线(3)”均是指两芯线；在本图及后述图8a-k的各图中，各信号接收器(A\/B\/C\/D)与每一卷帘之间的“电连接线(41\/42\/43\/44)”均是三芯线)。

图7a表明：常见的左右分列的3个卷帘组(最多)借助3组遥控信号(也即对应地最多借助3个遥控信号接收器A\/B\/C)就可以完成室内该卷帘全系统的运行控制(图7a的局部放大参见图7b-d)，其相应的遥控器面板(可以)如图2b所示。显然的是，图7a中的电源插座(15)及自其出发的到达左、右侧卷帘产品的供电线(3)、各单、双层卷帘(21、22)之间的所有电连接线(41\/42\/43)均布置在室内墙立面上。

图8a-k均是本设计教室卷帘系统的遥控信号传输方式示意图，各图仅关注遥控信号的传输方式，且只示出了最接近讲台(13)和信号接收器(A\/B\/C)的卷帘，后续各卷帘与信号接收器(A\/B\/C)的连接情形可参照图7a和图6理解。以下内容以红外信号遥控为例：

图8a表达的是相对最简单的情形——教室两侧仅各有一个用于降光的单层卷帘(21)组情形下的遥控。授课人操作的遥控器(51)自讲台(13)(此为最常见情形，但不是必须)分别指向左侧、右侧距离最近的单层卷帘(21、21)端部发送信号，遥控信号被单层卷帘(21)端部的接收器A接受(图中虚线为信号路径示意，以下各图中虚线含义相同)，则每一侧的所有单层卷帘(21)或同升、或同降、或同时悬停，即达成了左右两个降光帘组的集群遥控运行。注意图8a左、右侧卷帘组使用了相同的接收器A，即只用一组遥控指令信号(下降、停止、上升)就可以完成教室左右两侧卷帘组的所有运行。

图8b相对图8a删去了室内一侧信号接收器A，即只在室内一侧距离讲台最近的卷帘产品端安装信号接收器A，当遥控器(51)信号自讲台(13)发送至接收器A，接收器A在启动右侧单层卷帘(21)组运行的同时，还经由图中电连接线(43)启动左侧的单层卷帘(21)组，类同图8a一样达成了室内卷帘集群的遥控运行要求。

图8c所示的一侧(图中右侧)是用于降光的单层卷帘(21)、另一侧(图中左侧)是分别用于降光和遮阳阻视的双层卷帘(22)，在每组卷帘中距离讲台(13)最近的卷帘端部置有信号接收器(A\/B\/A)，用于降光的右侧单层卷帘(21)组和左侧降光帘组使用相用的信号接收器A，左侧双层卷帘(22)中的遮阳阻视帘组使用接收器B。各信号的执行方式和功效类同图8b，其中左、右侧降光帘组的启动，遥控器(51)发出的指令信号需要分别到达左侧接收器A和右侧接收器A。

图8d相对图8c删去了右侧接收器A，即只在室内一侧双层卷帘(22)距离讲台最近的产品端部分别安装信号接收器A和信号接收器B。当遥控器(51)的第一组遥控信号自讲台(13)发射至接收器A，接收器A在启动左侧本组各卷帘运行的同时，还经由电连接线(41)启动右侧单层卷帘(21)组的运行；遥控器(51)的第二组遥控信号自讲台(13)发射至接收器B，启动双层卷帘(22)中遮阳阻视帘组的运行。

图8e相对图8c是将左侧降光帘组的接收器A摘除，遥控器(51)的第一组遥控信号自讲台(13)发射至右侧卷帘组的接收器A，接收器A在启动右侧单层卷帘(21)组运行的同时，还经由电连接线(43)启动左侧降光帘组各卷帘的运行；遥控器(51)的第二组遥控信号自讲台(13)发射至接收器B，启动左侧双层卷帘(22)中的遮阳阻视帘组各卷帘运行。

图8f相比于图8e，是将图8e左侧的遥控信号接收器B更换为接收器A，即与右侧用于降光的单层卷帘(21)组接收器A相同，由于遥控器发出的红外线(信号)具有一定的方向性，如自教室讲台(13)位置看，左右两侧的接收器A方位差距是极为显然的，且教室内左右侧接收器A之间的距离较大，当遥控器(51)指向左侧接收器A发送信号，该信号不启动右侧的接收器A，即其仅可启动左侧双层卷帘(22)中的遮阳阻视帘组运行；当遥控器(51)指向右侧接收器A发送信号，该信号不会启动左侧接收器A所连接的遮阳阻视帘组，且在启动右侧用于室内降光的单层卷帘(21)运行的同时，还经由电连接线(43)启动左侧双层卷帘(22)中的降光帘组运行。以上表明：对于室内同侧(如图8f左侧)具有不同应用属性卷帘组的运行，可以由相同的遥控信号组控制。

图8g所示的是教室内两侧均为双层卷帘(22)组的情形，即每一侧的每件卷帘产品中均含有一降光帘和一遮阳阻视帘，可在一侧(即图中右侧)降光帘组距离讲台最近的产品端安装信号接收器A，在左、右两侧遮阳阻视帘组距离讲台最近的产品端分别安装接收器B。当遥控器(51)的第一组遥控信号自讲台(13)发送至右侧接收器A，接收器A在启动右侧降光帘组的同时，还经电连接线(44)启动左侧的降光帘组，即左右两侧降光帘组被同时启动。当遥控器(51)的第二组遥控信号自讲台(13)发送至左、右之一侧接收器B，则其仅启动本侧的遮阳阻视帘组运行，即此时另一侧的遮阳阻视帘组并不被启动；当且仅当第二组遥控信号自讲台(13)连续发送至左、右两侧接收器B，则左、右两侧遮阳阻视帘组才均被启动。在此需要说明的是，如上午阳光直射东侧窗户时其并不同时直射西侧窗户，下午阳光直射西侧窗户时其并不同时直射东侧窗户，所以左、右两侧遮阳阻视帘被同时使用的机会应很少。但即使一侧需要遮阳，另一侧同时需要阻视，由于教室空间内红外遥控射线保有较好的方向性及本图中左右两侧接受器B的空间方位差异，仍可利用相同的遥控信号组(第二组)和相同的接收器(接收器B)，分别或同时启动两侧的遮阳阻视帘组，达成本图情形下卷帘产品集群的各种运行要求。

图8g所示的左右两侧共有4个卷帘组，每组内的第1卷帘与其后续的各卷帘之间分别由电连接线(41\/42\/43\/44)连接。

图8h相比于图8g，仍然是教室内两侧均为双层卷帘(22)的4个卷帘组，2只相同的接收器A分居左、右两侧并分属于不同属性的卷帘组。由于遥控器(51)发出的红外信号具有较好的方向性，且教室左右两侧接收器A的方位差距较大，当遥控器(51)指向一侧接收器A发送信号，该信号不会引发另一侧接收器A的应答，即其仅可以启动本侧的一组卷帘，且经由电连接线(44或42)启动另一侧具有相同属性卷帘组的运行。

虽然图8h的情形较为极端，但其规划的遥控运行仍然可以实现。

图8i情形对应于使用图2b所示遥控器(52)。在图8i中，左右两侧的遮光阻视帘分别由2个不同的遥控信号接收器C和接收器B启动，即由遥控器(52)上不同的两组遥控信号分别发送到相应的接收器C和接收器B后实现。第3组遥控信号发送至右侧的接收器A，接收器A在启动右侧降光帘组的同时，还经由电连接线(44)启动左侧的降光帘组。

图8j情形下设有4个不同的信号接收器，其应由具有4组不同遥控信号的遥控器方可全面启动(超出图2a-b所示)，其每一组遥控信号发送至所对应的接收器，启动该接收器所连接的卷帘组；不同的遥控信号组对应于不同的卷帘组。

图8k中所示为一种典型的简化的教室集群遥控卷帘系统：室内左右两侧均只有单层电动卷帘(21)组。图2a所示遥控器(51)的两组信号分别匹配信号接收器A、信号接收器B，当进行屏幕教学需降低室内光亮度时分别降下左右两侧帘布；无屏幕教学只需在一侧遮阳或阻视时，仍然降下该侧的降光帘布以代为遮阳或阻视。由此可见其基本应用目的可达成(虽然与双层卷帘(22)相比效果并不完全相当)。在仅使用室内某一侧卷帘组时，与图8a相比，在图8k情形下可以彻底避免信号意外启动另一侧的卷帘组，所以图8k的遥控信号传输更为可靠，但图8a的遥控器(面板)设计极简；对于同时使用室内左右两侧的卷帘组时，与图8b相比，图8b情形下的遥控器操作极筒，但图8k情形下的布线更为简化。

还值得说明的是：

①本设计中，一般选用红外遥控，其作用不会超至室外(即不会意外启动相邻教室内的卷帘)，该红外信号强弱的合适界限是：可靠完成向室内左、右之一侧接收器的信号传输，经墙面阻挡后反射抵达室内相对的另一侧时，则完全不足以启动相同的信号接收器。

室内左右两侧无论是2组、3组或4组卷帘产品，自图8a-h和图8k实现遥控过程可见，仅设置两组遥控信号指令的遥控器(51)(相应地只配置2种信号接收器A、B)，已可满足各情形下各卷帘组运行的控制要求，其中一些具体方式中借助了红外射线的线性指向与接收器不同方位的配合。

显然，遥控信号不限于红外模式，但在本设计案的应用中，其前提是均应可靠保证其信号不能意外启动或干扰相邻教室内卷帘组的运行。

②各卷帘组的遥控信号接收器可以封装于距离讲台最近的卷帘产品内端部。双层卷帘中的2个信号接收器可以合并设计。

③本案中“遮阳阻视帘”与“降光帘”的帘布区别可以包括：降光帘的帘布至少一面往往喷涂有PVC粉末等，从而布面不透光，但由于卷帘产品固有结构原因，帘布至墙面必然存在数厘米间距，必有帘布左右侧边的漏光进入室内，所以一般而言只能是“降光”。遮阳阻视帘的帘布可以是半透光的、不影响空气流通的，达成可适度遮挡强烈阳光直射及窗外人员不便向内探视目的即可。

④电动卷帘一般是指帘布可向上收卷及向下展放的窗帘。本文所称的电动卷帘可以包括两种结构模式：一种是如图4示的使用同步可逆微电机(61)，卷管(62)一端被同步可逆微电机的输出轴(611)插接，卷管(62)另一端插接于极限位置自动关停装置的丝杠小轴(63)，左右衔接的微电机(61)、卷管(62)、极限位置自动关停机构三者被包含于一罩壳之内；第二种是使用管状电机且其被置入卷管内部、帘布在卷管侧面挂接的卷帘产品。尽管本说明书附图(图4、图5a-b)中示出的仅是第一种结构模式的电动卷帘，但遥控运行的第二种结构模式电动卷帘系统，仍然属于本设计方案的应用。

⑤本设计遥控运行的教室电动卷帘系统，减少了对学生课堂学习的打扰及教师教学时间的浪费，免除了此前课堂教学中各窗帘的关闭和打开需要多名学生手动操作。在卷帘不使用时段，帘布充分收卷于窗户上沿，教室内的视觉更加简洁。

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