全自动给水控制机构的制作方法

文档序号:2247456阅读:323来源:国知局
专利名称:全自动给水控制机构的制作方法
技术领域
本实用新型是一种给水装置机构,特别是一种对大小便器冲洗水进行控制的具有省电、省水效果的全自动给水控制机构,它包括机壳、电磁阀、进出水控制阀、机板和感应装置。
以往的大、小便桶的自动冲水设备,在使用时只要人一进入感应器的感应范围内,自动冲水设备将会自动在使用前执行“前置冲水”的动作,将便桶预先冲湿而使排泄物不致于附着在便桶表面,直到使用者离去后再执行“后续冲水”的动作,洗净便桶残余的排泄物,所以便桶可由这种前、后两次冲水的方式,使得排泄物被水冲刷而不致附着在便桶表面。但是,目前便桶的自动冲水控制方式仍然具有下列缺点1、常有错误动作的情况发生因为以往的自动冲水设备容易受到电磁干扰(EMI)与射频干扰(RFI)或光源干扰(如日光灯),所以常常容易导致感应器被触动而产生冲水的动作,如果这种错误动作发生的次数相当频繁,必然会造成浪费水的缺点。
2、浪费电的缺点因为以往的自动冲水设备,为了要保持冲水的能力,电源通常都不切断。换句话说,在无人使用时也处在供电的状态,如此长期累积下来,所浪费电相当庞大。也就是说以往的自动冲水设备必须常常更换电池,才能保持自动冲水的效果。显然以往的自动冲水设备在省电设计上并不理想。
3、重覆的前置冲水动作,浪费水因为以往的自动冲水设备虽然有前、后两次冲水的效果,但是如果遇到连续使用时,前置冲水的动作便不需要,因为第一人使用便桶的后续冲水与第二人使用便桶的前置冲水是重叠动作,而这种重叠动作是一种浪费。
本实用新型的主要目的,在于提供一种全自动给水控制机构,能以省电、省水的方式达到便桶给水与冲水的控制。
本实用新型的目的可以通过以下装置达到对于一个包括机壳,电磁阀,进出水控制阀,机板和感应装置的全自动给水控制机构,本实用新型的特点是感应装置包括感应器,发射电路,接收电路,带有程序模块的中央处理单元及电磁阀控制电路。中央处理单元驱动发射电路以予定的周期产生发射信号,当感应装置中的接收电路获得接收信号之后,将接收信号输入中央处理单元中。中央处理单元通过电磁阀控制电路驱动电磁阀。电磁阀与进出水控制阀互相结合,即电磁阀的动作连动进出水控制阀。中央处理单元依予定的时序开启与关闭接收电路与发射电路的电源。当中央处理单元关闭所述的电源时,接收电路及发射电路处于省电的睡眠状态;当中央处理单元开启所述电源时,发射电路便发射出发射信号。发射信号由密码组形成。当接收电路接收到所述密码组后,将所述密码组输入中央处理单元中。当中央处理单元确认所述密码是完整的和连续的后,中央处理单元按照接收信号长短的不同,通过电磁阀控制电路来驱动电磁阀。电磁阀控制进出水控制阀分别执行前后两段式的冲水动作,或手动连续冲水的动作。
本实用新型的机构上还可以加有计数器。中央处理单元经由计数器设定参数,而获得前一个使用者离开感应范围和后一个使用者到达感应范围的间隔时间。如果所述时间没有达到中央处理单元内设定的参数时,所述前段冲水不会动作。
本实用新型具有下列优点及功效1、本实用新型因发射信号与接收信号均是密码组,并要求必须完整的接收与对应,以及时间的确认超过三秒,所以对于接收到有人经过或外界的干扰信号时,均可过滤而排除,不致产生冲水的误动作。所以本实用新型有省水的优点及功效。
2、本实用新型的发射电路及接收电路仅在发射信号及接收信号时才供应电力,而发射出信号或接收到信号后,又随即停止电力供应(也就是设定睡眠时间1sec(1秒)),所以本实用新型具有节省电力的优点及功效。
3、本实用新型有前、后使用的间隔时间没有达三分钟以上时,并不执行前置冲水的动作的功能,所以本实用新型有省水的优点及功效。
4、本实用新型具有自动感应使用时的前、后冲水动作,同时也可用手短距离触动,产生连续的冲水效果,非常方便于使用的选择及使用。
综合以上所述,本实用新型“全自动给水控制机构”,确实能以省电、省水的方式达到便桶的冲水控制,虽然实施例中是以大便桶举例说明,但也可以应用在小便桶上。
为说明上述目的的技术、手段,现举出较佳实施例并配合图示,详细说明于后,其中图示分别为


图1是本实用新型较佳实施例的示意图2是本实用新型较佳实施例的立体分解图;图3是本实用新型较佳实施例的电磁阀的剖视图;图4是本实用新型较佳实施例的电磁阀的动作示意图;图5、6是本实用新型较佳实施例的进出水控制阀的剖视图;图7是本实用新型较佳实施例的电路图;图8是本实用新型较佳实施例的中央处理单元中主程序的程序流程图;图9是本实用新型较佳实施例的第一子程序的程序流程图;
图10是本实用新型较佳实施例的第二子程序的程序流程图;
图11、12所示分别是本实用新型较佳实施例的信号状态图。
图1所示是本实用新型较佳实施例的示意图。本实施例的给水控制机构3是装设在马桶2与进水管路22之间,给水控制机构3中的安装在墙壁1上适当处的感应装置4用来检测是处于大便或小便的使用状态,当使用者离去后立即供给马桶2内适当的冲水量,使马桶2内的人体的排泄物与清水一并由马桶2的排物口24流到化粪池,以保持卫生及清洁。以下针对给水控制机构3作更进一步的说明。
图2所示是给水控制机构及感应装置的立体分解图。如图中所示,给水控制机构3的机壳31内装设有电磁阀32、进同水控制阀34、机板36等主要构件。图3所示,是电磁阀的剖视图,电磁阀32包括有壳体320、感应线圈321、永久磁性元件322、弹性元件323、磁性驱动元件324及止水塞325等主要构件。
图4所示是电磁阀的动作示意图。当感应线圈321得到电力驱动后,可产生具有磁性的感应力,使磁性驱动元件324受到磁性感应力的作用,移向上方挤压弹性元件323,使得弹性元件323成为压缩的状态,磁性驱动元件324移位到顶端时,可由磁力的作用而吸附于永久磁性元件322的底面,使连动的止水塞325开启进水管道326与出水管道327之间的水路,使得水流得以流通。而且,由于永久磁性元件322具有持续的磁力作用,即使停止供给感应线圈321电力,上述的磁性驱动元件324仍然可藉由永久磁性元件322的磁力作用,使得磁性驱动元件324仍吸附于永久磁性元件322的底面,继续保持水路的开启。如果要关闭水路时,只需送入逆向电流,凭借产生相反方向的磁场感应力,而驱使磁性驱动元件324落下,并使得止水塞325得以阻挡水路的流通。因此,电磁阀32仅需在磁性驱动元件324向上或向下运动的时,才由感应线圈321提供适当的磁性感应力驱动磁性驱动元件324,所以在磁性驱动元件324吸附于永久磁性元件322时,不需提供电力到感应线圈321中,所以电磁阀32具有节省电力的优点及功效。
参阅图5、6的剖视图可知,进出水控制阀34具有本体340,本体340内部装设有可上下移位而控制水流通道的塞体341。当电磁阀32受激磁后,凭借管路344导引本体340内一空间342的水与空气经由电磁阀32的另一端排出,所以塞体341可以开启水流通道(如图6箭号345所示)。
图7是本实用新型感应装置的电路图。感应装置4包括感应器40(如红外线感应器)、发射电路41、接收电路42、中央处理单元43、计数器44、电磁阀控制电路45及电池电力检示电路47等构件;中央处理单元43具有逻辑运算单元ALU、随机存储器RAM,只读存储器ROM及输入输出口I/OPORT等单元,且于ROM内已预先存录了执行冲水动作的程序,程序的流程图可由图8、9、10来说明,请继续参阅以下的图式及说明。
图8所示是中央处理单元中主程序的程序流程图。主程式起始(ATSRT)后,步骤S01是预先设定程序中的参数(N=1,C=0,L=0,K=0),接着跳入(JUMP)第一子程序(A~B)中执行。
图9所示是第一子程序的程序流程图。配合图7、8所示,第一子程序的步骤S21是启动感应装置4中的接收电路42的电源,并设定参数D=3。步骤S22是延迟1分钟(ms),以等待接收电路42达到稳态。步骤S23是启动发射电路41,并驱动感应器40向外界发射出发射信号,以测试大便桶是否有使用,同时再由感应器40将接收的信号输入到接收电路42中。接收电路42可接收到的信号有两种,一种是在使用便桶的状态时所产生的长接收信号C,另一种是当手掌近距离触动感应器40所产生的短接收信号K。两种信号的差异在于信号的强弱程度有着明显的分别。例如所发射的长接收信号到接收电路之间的距离较长,所以信号数值较弱;而所发射的短接收信号到接收电路的距离较短,所以信号数值较强。而中央处理单元43会主动对所接收到的信号强弱度做辨认,以确定是长接收信号C,还是短接收信号K。接着由步骤S24判断“如果”(IF)参数C=1或(OR)K=1的状态。是Yes的状态表示接收到信号,便以步骤S25执行D=D-1的回路。因此如果接收到发射信号,发射信号便处在连续产生的状态,也就使接收信号连续产生。所以如
图11中可见发射信号及接收信号处在连续产生三个信号并组成一个密码组的状态。接着在D=0的条件下,由步骤S26关闭供给发电路41及接收电路42的电源,使发射电路41及接收电路42不再耗费电力。这样,不仅可达到节电的效果,而且对于其他的后续步骤完全没有影响。步骤S27用来判断是否有短接收信号(也就是是否K=1),如果“无”NO的状态,那么进入步骤S30的结果为“是”Yes时,那么由步骤S31执行N=N+1,并返回到主程序中进行步骤S02。如果C=0,那么由步骤S04执行睡眠1秒(sleep 1 sec)而返回主程序起始。
参阅图8所示,主程序的步骤S02测试参数N及C的值以后,如果经过判断是C=0的状态,都将被视为大便桶无人使用的状态,此时由步骤S04执行所有动作均睡眠1的作用。因此由
图11的状态图可知,在阶段D1即没有使用时,两个发射信号间隔的时间周期是1 sec(1秒)。如果经由上述判断N<4且C=1时,便表示有接收信号产生。为了确认此时是在经过还是在使用的状态,由主程序中步骤S03延迟1 sec(1秒)之后,再回第一子程序A~B中循环执行下一个发射与接收的工作。如果只是有人经过感应的范围,而时间没有超过三秒时,那么如
图11中阶段D2所示,虽然有发射信号,但是接收信号欲不完整及未能连续的接收3 sec以上,所以此时不会有冲水信号产生。因此用这种方式可将有人经过的状态排除,而不会执行冲水动作。
同时参阅图7、8所示,当主程序步骤S02判断N≥4且C=1时,表示确认有使用者(时间至少三秒如
图11中D3所示)。因此执行步骤S05停止计数器44,并将计数器内容读入暂存器T中,并且清除计数器44,等待后续读入的数值。而暂存器T中的内容将受步骤S06的判断,如果T≤3分钟是NO的状态,那么表示前一次与此次使用的间隔时间已超过三分钟,此时由第二子程序D~E执行前置冲水的动作。
图10所示,是第二子程序D~E的程序流程图。配合第7、8、9图所示,第二子程序的S41启动电力检示电路47,检测电池的电量,并将检出值存入暂存器P中,然后将电力检示电路47关闭。接着步骤S42测试暂存器P的值,如果是P=0那么表示电力不足,这时步骤S43会驱动发光元件(如LED),将电力不足的信号告知外界,以便更换电池。而如果P=1,步骤S44启动电磁阀32持续ON状态40ms(40分钟)。由图7的电磁阀控制电路45可知,由晶体管Q1被中央处理单元43触发导通40ms(40分钟)使电磁阀32持续ON状态40ms(分钟)。继电器R1的接点由常闭(nc)形成导通回路。因此电磁阀32的感应线圈321将被激磁而使磁性驱动元元件324向上移位并被吸附于永久磁性元件322的底面。因此即使40分钟时间超过,电磁阀32仍然可保持水流通路开启,大便桶也就受到清水冲洗。接着回到图8中主程序步骤S07,它起延迟2秒的作用,使此刻冲水时间是2秒。再由步骤S08关闭电磁阀32,由电晶体Q2(如图7)被中央处理单元43触发导通40分钟关闭电磁阀32。继电器R2将接点由常闭(NC)跳到常开(no)点,因此R2常开接点(no)与R1常闭接点(nc)形成导通回路,所以电磁阀32的感应线圈321将被逆激磁而使磁性驱动元件324会向下移位并脱离永久磁性元件322的底面(如前述图3),因此电磁阀32可关闭冲水的动作。由
图11的冲水信号可知,在确认使用之后,电磁阀32产即开启2秒的时间,进行前置冲水,使排泄物不致附着在大便桶上。
回顾图8,当前置冲水2秒动作完成后,主程序将再一次执行第一子程序A~B,以等待使用者离去的信号。由步骤S09判断参数C=0的状态成立时(也就是Yes的路径),表示使用者已离去。如果在参数C=1的状态时,那么延迟1秒并跳回前面再执行第一子程序A~B以测试使用者是否已离去。在使用者离去的状态下(也就是参数C=0),主程序将跳入第二子程序D~E中执行(如
图10所示),由继电器R1开启电磁阀32进行使用者离去的后续冲水,且由步骤S11将此后续冲水时间设定为7秒(如
图11),最后由步骤S12驱动继电器R2关闭电磁阀32,并由步骤S13启动计数器44开始计时,并且重回到睡眠1秒的状态,再回到主程序的起始(START),重复执行上述的动作。在步骤S06进行判断,如果T≤3min是Yes的状态,那么表示前次使用与本次使用的间隔时间没有超过3分钟,因此主程序的步骤S06将直接跳入第一子程序A~B执行,以省去前置冲水的动作,达到省水省电的功效。
图11是本实用新型的较佳实施例的信号状态图。如
图11中的发射信号与接收信号所示,本实施例的发射信号是一密码组。在没有使用的状况下(如D1阶段),当密码组的第一码发射后而没有接收信号时,那么密码组的第二码便不再发射。因为第一码没有接收的状态,可确认没有使用。而如果有使用者经过时(如D2阶段),虽然接收到一组完整的密码接收信号,但是第二组的密码接收信号并没有接收完全,或时间没有达三秒以上,这代表使用者已走出了感应范围之外,便不会有冲水信号产生。如果外界有干扰信号传到接收电路42中产生接收时(如D4阶段),虽然发射信号可能会因为干扰信号的产生而发射出密码组的第二码或第三码,但是这种情况并不会连续的发生。因为干扰信号与本实施例发射信号及接收信号不会完全同步,干扰信号不会使接收信号产生密码组的状态,所以发射信号可辨识干扰信号,而不会连续的发射具有密码组的发射信号,而恢复到正常发射一密码组的第一码的状态。如果要产生冲水信号,必须经由本实施例中主程序步骤S02判断参数N≥4且C=1,表示确认有使用者(如D3阶段使用在感应范围内的时间超过三秒),接收到四个连续且完整的密码组后,才执行前置冲水二秒的动作,并在使用者离去后(也就是参数C=0时)再执行后续冲水七秒的动作,以完全洗净小便桶中的尿液。如果下一次使用与本次冲水的间隔时间没有达三分钟以上(如图中D5阶段所示),那么主程序将不会执行前置冲水动作。因为前次的后续冲水与此次前置冲水时间接近,而前次后续冲水的效果仍然使大便桶保持湿润的状态。所以前次后续冲水可代替此次前置冲水,仅当此次使用者离去后再执行后续冲水七秒的动作。因此,只要是前后使用的间隔时间没有达三分钟以上,就不会有前置冲水的动作,所以具有节省水源及电力的功效。
回顾图9所示,并配合参阅
图10,当使用者以手掌近距离触动感应器40(如图7)而产生短接收信号K时,会导致第一子程序中步骤S27呈“是”Yes状态。再由步骤S28执行L=L+1,步骤S29判断L是否等于1。如果是L=1,就跳入第二子程序D~E中执行开启电磁阀的冲水动作(如
图12中的冲水信号)。而后由步骤S45判断L是否等于0。当使用者的手掌离开感应器40的感应范围之后,因为步骤S28执行后造成L≠0,所以步骤S33是“无”NO的状态下继续执行步骤S34,使得关闭电磁阀的冲水信号产生。而步骤S35是设定L=0的状态。当使用者以手掌近距离触动感应器40时,便会产生冲水的效果;而当手掌离开感应器40的范围时,冲水动作便随着停止。此项设计的目的是为了辅助的作用,在便桶内的排泄物在没有冲洗干净的状态下,可以利用此项设计来连续冲水,以达到完全清洗干净的效果。
权利要求1.一种全自动给水控制机构,特别是一种对大小便器冲洗水进行控制的全自动给水控制机构,包括机壳、电磁阀(32)、进出水控制阀(34)、机板、感应装置;其特征在于所说的感应装置包括感应器(40)、发射电路(41)、接收电路(42)、带有程序模块的中央处理单元(43)及电磁阀控制电路(45),中央处理单元(43)驱动发射电路(41)以预定的周期产生发射信号,当感应装置中的接收电路(42)获得接收信号之后,将接收信号输入中央处理单元(43)中,中央处理单元(43)通过电磁阀控制电路(45)驱动电磁阀(32),电磁阀(32)与进出水控制阀(34)互相结合,即电磁阀(32)的动作连动进出水控制阀(34);中央处理单元(43)依预定的时序开启与关闭接收电路(42)与发射电路(41)的电源,当中央处理单元(43)关闭所述电源时,接收电路(42)及发射电路(41)处于省电的睡眠状态,当中央处理单元(43)开启所述电源时,发射电路(41)便发射出发射信号,所述发射信号由密码组形成,当接收电路(42)接收到所述密码组后,将所述密码组输入中央处理单元(43)中,当中央处理单元(43)确认所述密码组是完整和连续后,中央处理单元(43)按照所述接收信号长、短的不同,通过电磁阀控制电路(45)来驱动电磁阀(32),电磁阀(32)控制进出水控制阀(34)分别执行前、后两段式的冲水动作,或手动连续冲水的动作。
2.依权利要求1所述的全自动给水控制机构,其特征在于中央处理单元(43)经由计数器(44)设定参数,而获得前一个使用者离开感应范围与后一个使用者到达感应范围的间隔时间,如果所述间隔时间没有达到中央处理单元(43)内设定的时间参数时,所述前段冲水不会动作。
3.依权利要求1所述的全自动给水控制机构;其特征在于所述中央处理单元控制有电力检示电路(47)。
4.依权利要求1所述的全自动给水控制机构,其特征在于电磁阀控制电路(45)接收所述中央处理单元的冲水信号之后,电磁阀控制电路(45)中有晶体管驱使所述继电器产生开启与关闭电磁阀(32)的电源。
5.依权利要求1所述的全自动给水控制机构,其特征在于所述电磁阀包括壳体(320)、感应线圈(321)、弹性元件(323)、磁性驱动元件(324)及止水塞(325);磁性驱动元件(324)受到所述感应线圈(321)驱动之后,磁性驱动元件(324)连动止水塞(325)开启水路,壳体(320)内设有永久磁性元件(322),感应线圈(321)驱动磁性驱动元件(324)之后,永久磁性元件(322)暂时控制磁性驱动元件(324)的位置。
专利摘要一种全自动给水控制机构,特别是一种对大小便器冲洗水进行控制的全自动给水控制机构,包括机壳、电磁阀、进出水控制阀、机板、感应装置。所说的感应装置包括感应器、发射电路、接收电路、中央处理单元及电磁阀控制电路等构件。所说的中央处理单元的内部储存的程序模块可以按照接收信号长、短的不同通过电磁阀控制电路驱动电磁阀控制进出水控制阀分别执行前、后两段的冲水动作,以及手动连续冲水动作,所述机构有省电、省水效果。
文档编号E03D5/10GK2110042SQ91228500
公开日1992年7月15日 申请日期1991年11月20日 优先权日1991年11月20日
发明者邱增祥 申请人:振吉电化厂股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1