专利名称：一种智能电子龙头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水龙头，尤指一种智能电子龙头。
背景技术：
传统龙头，其是通过把手的开合动作来实现水体的流出及水流量的控制，目前传统式龙头大部分已被红外感应式龙头所取代，其虽然省去了开合动作的麻烦，但该红外感应式水龙通出水的温度是固定的，或者是纯粹的冷水，或者就是温度固定的热水，趟若要进行水温调节，还需通过机械旋转把手来实现，同样存在较大的不便问题。针对上述问题，有人发明了一种带液晶屏的电子恒温龙头，其主要包括龙头水嘴、 控制箱及液晶面板，控制箱内设有一带冷水进水口及热水进水口的阀体，感温器、液晶屏及控制电路板，通过对液晶屏所显示温度值的调节作用，经由感温器的温感及控制电路板的控制作用，调节阀体处的阀芯，从而调节冷水进水口及热水进水口的水流量，以实现水温的控制调节作用；然而，所述电子恒温龙头虽然能实现水体的恒温效果，但龙头水嘴的出水流量为固定不能调节，在一定程度上存在水资源浪费的缺陷，再有，通过一个阀体同时对冷水进水口及热水进水口的水流流量进行调节，其调节精度不佳，而且在调节速度上也较为缓慢，整体实用性能较差。有鉴于此，本发明人对电子龙头的结构进行了深入研究，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能电子龙头，其能够同时对水温及水流量进行精准、有效地智能调节，具有使用方便、节约环保及智能实用等特点。为了达成上述目的，本发明的解决方案是—种智能电子龙头，其包括龙头水嘴、阀体、管路及控制模块，上述阀体包括热水阀、冷水阀及出水阀，上述管路包括分别与上述热水阀、冷水阀及出水阀相连的热水进口、 冷水进口及出水口，该出水口与上述龙头水嘴相连，还包括分别用于控制上述热水阀、冷水阀及出水阀启闭的第一电机、第二电机及第三电机；上述控制模块包括微型处理器、温度传感器、人机交互单元及电源，由上述电源为整个控制模块提供电源，上述第一、第二、第三电机分别电连接至上述微型处理器的输出端，上述温度传感器设于上述管路内位于上述出水口的前端并电连接于上述微型处理器的采样输入端，上述人机交互单元与上述微型处理器电连接，且人机交互单元上设有开启龙头、调节水温及调节水流量的操作界面。上述电源为可充电电池，上述管路的出水口前端还设有与上述可充电电池相电连接、可为此可充电电池充电的水力发电机。上述人机交互单元包括上述操作界面和可显示温度值及水流量的液晶显示屏。上述操作界面为旋钮按键、触摸按键、无线刷卡器或无线键盘中的一种或几种。上述操作界面上设置有连接于上述微型处理器的输入端用于选择微型处理器的出水模式的指纹识别装置。
上述出水阀包括阀套管、阀芯件及陶瓷片，阀芯件套设在阀套管内，并该阀芯件的输入端与上述第三电机的输出轴相连，上述陶瓷片包括带有通孔的第一陶瓷片和带有缺口的第二陶瓷片，上述第一陶瓷片适配装设于上述阀套管内，上述第二陶瓷片适配设于上述阀芯件的输出端处，上述阀套管上对应于上述第一陶瓷片开设有进水孔、对应于上述第二陶瓷片开设有出水孔。上述热水阀、冷水阀及出水阀各自的阀芯件的输入端分别与上述第一电机、第二电机及第三电机间采用相互啮合方式或者相互套接方式相传动连接。上述热水阀、冷水阀及出水阀内还各设有与上述微型处理器相电连接的反馈电路板。采用上述方案后，本发明的智能电子龙头，通过温度传感器对出水口内的水进行温度采样并传至微型处理器，微型处理器通过电机控制热水阀、冷水阀的开启量，从而调节管路的热水进口、冷水进口对应的热水及冷水的出水流量，二者相混合后即实现了管路的水温精准又快速的调节作用，出水阀用于调节管路的最终出水流量大小，而且所述热水阀、 冷水阀及出水阀分别经由第一电机、第二电机及第三电机受控制模块控制，使用者只要通过简单操作人机交互单元，即可简易实现开启龙头及调节水温、水流量的作用；本案采用热水阀、冷水阀及出水阀三个阀体来实现水温及水流量的同时调节作用，其调节精准又有效， 而且采用人机交互单元的电子智能控制，操作过程中简单又方便，故本发明为一种具使用方便、节约环保及智能实用为一体的智能电子龙头。而且，本发明在管路的出水口前端设有水力发电机，其一方面可为可充电电池充电，另一方面，水力发电机的叶轮还可对管路内的冷水和热水进行搅拌，实现快速混合均勻。本发明中，操作界面上还可设置有连接于微型处理器的输入端的指纹识别装置， 通过此指纹识别装置可预先在微型处理器内设置使用者的出水模式(出水温度及出水流量)，并当使用时通过此指纹识别装置来识别、选择相应的出水模式。
图1是本发明一较佳实施例的一方向剖视图； 图2是本发明一较佳实施例的另一方向剖视图； 图3是本发明另一较佳实施例的一方向剖视图； 图4是本发明中出水阀的分解示意图； 图5是本发明中出水阀的组合示意图； 图6是本发明的一种电路控制原理图； 图7是本发明中人机交互单元的结构示意图。 标号说明
热水阀出水阀阀芯件第二陶瓷片定位凸块
11
13
132
134
136
冷水阀
阀套管第一陶瓷片齿轮
定位凹孔
12 131 133 135 137
4
缺口出水孔冷水进口隔板第一电机第三电机温度传感器液晶显示器可充电电池反馈电路板
具体实施例方式为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。如图1-5为本发明一种智能电子龙头，其包括龙头水嘴(图中未示出)和设于一壳体内的阀体、管路及控制模块，其中上述管路呈T型结构(如图1、3所示)，对应该T型结构的两个横向自由端口为热水进口 21及冷水进口 22，竖向的端口为出水口 23，热水进口 21、冷水进口 22与出水口 23 之间的部位为管路的混合段，该出水口 23经由连接管与上述龙头水嘴相连，则热水及冷水分别经由该热水进口 21及冷水进口 22进入管路内，相混合后，经由出水口 23流出并输送至龙头水嘴以实现出水作用。上述阀体包括热水阀11、冷水阀12及出水阀13，其分别设于上述热水进口 21、冷水进口 22及出水口 23处，则由该热水阀11、冷水阀12分别调节热水进口 21、冷水进口 22 的水流量大小，其起到了调节管路内流至出水口 23的水体温度，由出水阀13调节出水口 23 的水流量大小，其起到了调节管路最终出水的水流量大小。本发明所述热水阀11、冷水阀12及出水阀13各连设有用于控制阀的启闭的第一电机31、第二电机32及第三电机33，第一电机31、第二电机32及第三电机33分别电连接至下述控制模块的微型处理器41的输出端，由该微型处理器41分别控制该第一、第二及第三电机31、32、33的转动量，再经由第一、第二及第三电机31、32、33驱动热水阀11、冷水阀 12及出水阀13达到各自调节水流量的作用。上述控制模块，如图6、7所示，其包括微型处理器41和与该微型处理器41相电连接的温度传感器42、人机交互单元43及电源，温度传感器42电连接于微型处理器41的采样输入端并设于上述管路的出水口前端的混合段内，其用于实时检测由热水进口 21及冷水进口 22流出的水体相混合后的温度值，并将所检测的温度数据反馈至微型处理器41。上述人机交互单元43，包括液晶显示屏431及操作界面，该液晶显示屏431可显示管路内的出水温度及出水流量大小，作为操作界面的一较佳实施例，其为触摸按键432，其上设有开启龙头、调节水温及调节水流量的相关按键；当然该操作界面还可以为无线刷卡器，其适用于各种需刷卡的会员制场所；操作界面也可以为旋钮按键式，通过旋钮按键来接通电源并调节出水温度及出水流量大小；操作界面还可以为无线键盘式(遥控式)，其为可移动式，可方便残疾人使用，只要能实现对人机交互单元43的输入操作即可。另外，操作界面上还可设置有连接于微型处理器41的输入端的指纹识别装置，通过此指纹识别装置可预先在微型处理器41内设置使用者的出水模式(出水温度及出水流量)，并当使用时通过此指纹识别装置来识别、选择相应的出水模式。此指纹识别装置的指纹输入窗口可设置于触摸按键432的开启按键上，这样在开启龙头的同时也完成了指纹输入过程。综上所述，本发明的智能电子龙头，其内部的热水阀11、冷水阀12分别用于调节管路的热水进口 21、冷水进口 22所对应的热水及冷水的出水流量，二者相混合后即实现了管路的水温精准又快速的调节作用，出水阀13用于调节管路的最终出水流量大小，而且所述热水阀11、冷水阀12及出水阀13分别经由第一电机31、第二电机32及第三电机33受控制模块控制，使用者只要通过简单操作人机交互单元43，即可简易实现开启龙头及调节水温、水流量的作用；由此，本案采用热水阀11、冷水阀12及出水阀13三个阀体来实现水温及水流量的同时调节作用，其调节精准又有效，而且采用人机交互单元43的电子智能控制，操作过程中简单又方便，故本发明为一种具使用方便、节约环保及智能实用为一体的智能电子龙头。为了降低本发明的电源消耗，上述控制模块的电源具体为可充电电池5，上述出水口 23前端的混合段处可设有水力发电机6，该水力发电机6与可充电电池5相电连接，借用所述管路内混合水体的水流速度带动水力发电机6的叶轮转动进行发电，可对可充电电池5充电，并可通过水力发电机6的叶轮对管路内的冷水和热水进行搅拌，实现快速混合均勻。本发明所述热水阀11、冷水阀12及出水阀13具体为同一种阀体结构，其一较佳实施例，举出水阀13为例，如图4所示，其包括阀套管131、阀芯件132及陶瓷片，阀芯件132 套设在阀套管131内，并该阀芯件132的输入端伸出阀套管131的上端部，阀芯件132的输入端设有齿轮135，此齿轮135通过另一与之相啮合的齿轮与第三电机33的输出轴相连，所述陶瓷片包括带通孔139的第一陶瓷片133和带缺口 138的第二陶瓷片134，所述通孔139 为两个呈扇形结构，第二陶瓷片134上的缺口 138呈与所述通孔139相对应的八字形结构， 上述第二陶瓷片134装设于阀芯件132的输出端处，第二陶瓷片134与阀套管131的内壁间具有间隙，且阀套管131上对应于第二陶瓷片134开设有出水孔1310，第一陶瓷片133适配紧套设于阀套管131内叠设于第二陶瓷片134的下方，且阀套管131的下端部安装有密封胶垫，此密封胶垫的中部开设有进水孔。阀芯件132的输出端设有定位凸块136，第二陶瓷片134上设有与此定位凸块136相配合的定位凹孔137，由第三电机33通过另一齿轮带动齿轮135旋转，从而带动阀芯件132旋转，最终带动第二陶瓷片134相对第一陶瓷片133 转动，使第一陶瓷片133的通孔139与第二陶瓷片134的缺口 138相连通或不连通，由此控制出水阀13的启闭及开启大小的调节作用，实现水流量的调节作用。所述热水阀11、冷水阀12及出水阀13也可以采用不同形式的阀体，而且阀体的结构不仅限于上述实施方式，只有能达到控制管路内的水流量大小即可。对应上述的热水阀11、冷水阀12及出水阀13结构，其内部还可各设有一与微型处理器41相电连接的反馈电路板7，其能够监测第二陶瓷片134相对第一陶瓷片133的通孔的完全打开或完全闭合的情况，反馈至微型处理器41后由其控制，使阀芯件停止转动，以最终起到阀芯件的旋转限位作用。上述热水阀11、冷水阀12及出水阀13分别与对应的第一电机31、第二电机32及第三电机33的相互连接方式，作为其一较佳实施方式，如图1所示，举出水阀13为例，出水阀13的阀芯件132的输入端与第三电机间33间采用齿轮啮合方式相互连接，其另一较佳实施例，如图3所示，举热水阀11为例，热水阀11的阀芯件的输入端与第一电机31间采用套接方式连接，所述两种方式均能实现二者电机对阀体的传动效果，当然其连接方式不仅限于所述方式，只有能实现阀体与对应电机的可传动连接即可。作为出水阀13的一种较佳安装方式，如图1所示，其与管路靠近出水口 23处连设有横向的隔板231，该隔板231上开设有内水孔232，上述出水阀13的阀套管131的进水端密封设于内水孔232的孔周沿处，由此管路内的水体经由内水孔232、阀套管131的进水端， 由阀套管131上的出水孔流出，直至出水口 23 ；当然，出水阀13不仅限于上述安装方式，此处不再一一详细累述。上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种智能电子龙头，其包括龙头水嘴、阀体、管路及控制模块，其特征在于上述阀体包括热水阀、冷水阀及出水阀，上述管路包括分别与上述热水阀、冷水阀及出水阀相连的热水进口、冷水进口及出水口，该出水口与上述龙头水嘴相连，还包括分别用于控制上述热水阀、冷水阀及出水阀启闭的第一电机、第二电机及第三电机；上述控制模块包括微型处理器、温度传感器、人机交互单元及电源，由上述电源为整个控制模块提供电源，上述第一、第二、第三电机分别电连接至上述微型处理器的输出端，上述温度传感器设于上述管路内位于上述出水口的前端并电连接于上述微型处理器的采样输入端，上述人机交互单元与上述微型处理器电连接，且人机交互单元上设有开启龙头、调节水温及调节水流量的操作界面。
2.根据权利要求1所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述电源为可充电电池，上述管路的出水口前端还设有与上述可充电电池相电连接、可为此可充电电池充电的水力发电机。
3.根据权利要求1所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述人机交互单元包括上述操作界面和可显示温度值及水流量的液晶显示屏。
4.根据权利要求3所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述操作界面为旋钮按键、 触摸按键、无线刷卡器或无线键盘中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述操作界面上设置有连接于上述微型处理器的输入端用于选择微型处理器的出水模式的指纹识别装置。
6.根据权利要求1所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述出水阀包括阀套管、阀芯件及陶瓷片，阀芯件套设在阀套管内，并该阀芯件的输入端与上述第三电机的输出轴相连，上述陶瓷片包括带有通孔的第一陶瓷片和带有缺口的第二陶瓷片，上述第一陶瓷片适配装设于上述阀套管内，上述第二陶瓷片适配设于上述阀芯件的输出端处，上述阀套管上对应于上述第一陶瓷片开设有进水孔、对应于上述第二陶瓷片开设有出水孔。
7.根据权利要求1所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述热水阀、冷水阀及出水阀各自的阀芯件的输入端分别与上述第一电机、第二电机及第三电机间采用相互啮合方式或者相互套接方式相传动连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能电子龙头，其特征在于上述热水阀、冷水阀及出水阀内还各设有与上述微型处理器相电连接的反馈电路板。
全文摘要
本发明公开一种智能电子龙头，其包括龙头水嘴、阀体、管路及控制模块，阀体包括热水阀、冷水阀及出水阀，管路包括分别与热水阀、冷水阀及出水阀相连的热水进口、冷水进口及出水口，出水口与龙头水嘴相连，还包括分别用于控制热水阀、冷水阀及出水阀启闭的三个电机；控制模块包括微型处理器、温度传感器、人机交互单元及电源，由电源为整个控制模块提供电源，三个电机分别电连接至微型处理器的输出端，温度传感器设于管路内位于出水口的前端并电连接于微型处理器的采样输入端，人机交互单元与微型处理器电连接，且人机交互单元上设有开启龙头、调节水温及调节水流量的操作界面。本发明能够同时对水温及水流量进行精准、有效地智能调节，具有使用方便、节约环保及智能实用等特点。
文档编号F16K11/20GK102168767SQ201110096258
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月16日 优先权日2011年4月16日
发明者蔡式展 申请人:蔡式展