专利名称：电子水龙头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子水龙头。
背景技术：
当前的电子水龙头一般包含龙头本体、人机交互面板、主控制单元、混水阀单元、传感器、电子开关阀门等几大部分。在操作时，用户可以通过人机交互面板输入控制指令，主控制单元接收到指令后依照指令要求使混水阀单元动作，由此调整冷热水的混合比例及流量，从而实现温度及流量的控制。一般采用温度调节阀来调节流水温度，采用流量调节阀来调节流水的流量。现有温度调节阀及流量调节阀一般采用两个交流永磁同步电机或采用两个步进电机控制。然而，永磁同步电机和步进电机尽管各有所长，但也存在自身的一些固有缺陷。具体而言，永磁同步电机主要优势在于制造成本相对较低，但由于电气方面的原因，永磁同步电机控制精度较差，无法实现温度的精确控制。相对而言，步进电机控制精度较高，可实现流量及温度的精确控制，但成本相对较高，难以普及。另外，在当前的电子水龙头的结构中，在温度调节阀与主控制单元之间采用模拟传感器，采样到的信号需由模数转换器转换成数字信号后才可以被控制器识别，由于温度线性特性较差，造成温度非线性变化，严重影响了用户的使用体验。
实用新型内容本实用新型提供了一种电子水龙头，旨在组合使用同步电机和步进电机，实现二者的扬长避短。具体而言，本实用新型提供一种电子水龙头，包括流动回路部分，该流动回路部分包括如下元件冷水进水接头和热水进水接头；用于冷热水混合的混水阀，所述冷水进水接头和热水进水接头均流体连接到混水阀，一用于调节水温的步进电机驱动连接到混水阀；流量调节阀，所述混水阀流体连接到流量调节阀，一用于调节流量的同步电机驱动连接到流量调节阀；用于导通和关断水流的电磁阀，所述流量调节阀流体连接到电磁阀；出水口，所述电磁阀流体连接到出水口 ；核心控制部分，包括主控制单元，所述主控制单元分别通信连接至混水阀、流量调节阀、电磁阀；用于向主控制单元发送指令的用户单元，所述用户单元通信连接至主控制单元。优选地，所述电子水龙头进一步包括用于检测混水阀中水温的数字温度传感器，数字温度传感器通信连接至混水阀单元并且通信连接至用于向用户单元反馈水温参数的所述主控制单元。优选地，混水阀中包含一可动控制元件和一密封环，可动控制元件穿过密封环，密封环环绕可动控制元件，以密封环为界，密封环一侧为进热水侧，另一侧为进冷水侧，可动控制元件中贯穿有用于与密封环配合而控制冷水或热水流过的进水孔。更优选地，可动控制元件呈管状结构，其中至少一部分设有环状排列的一个或多
3个进水孔。优选地，流量调节阀包含阀芯，该阀芯上具有能够由同步电机控制而改变水流通过截面的出水孔，该出水孔处于水流通路上。优选地，电磁阀包括一能够根据主控制单元发出的指令接触或脱离水龙头本体内壁的密封元件组，密封元件组中贯穿有一过水孔；一能够根据主控制单元发出的指令缩进或伸出并关闭或打开过水孔的动密封头。本实用新型采用步进电机来调节出水温度，采用同步电机来调节出水流量。因此，本实用新型的电子水龙头巧妙地组合运用了同步电机和步进电机，使二者可以扬长避短，在对生产成本进行有效控制的同时又能够极大改善用户体验。
图I示出根据本实用新型的电子水龙头的内部控制示意图；图2示出根据本实用新型的一优选实施例的电子水龙头的机械结构剖视图；图3显示出根据本实用新型的上述优选实施例的电子水龙头的机械结构后视图。
具体实施方式
在下文中，相同的附图标记指代相同的元件。实际上，从用户体验的角度而言，对于水龙头的出水温度和出水流量的精度要求不尽相同。一般用户往往希望能够将水温精确调到适当温度，以便获得最佳的体验舒适度。而出水流量往往并不需要精确控制，一般而言，用户并不介意出水量稍大或稍小的改变。针对于此，本实用新型考虑采用步进电机来调节出水温度，采用同步电机来调节出水流量。一方面，采用步进电机使出水温度得到精确调节，增强了用户满意度，另一方面，采用同步电机来调节出水流量，有效地降低了电子水龙头的生产成本。因此，基于上述考虑所实现的本实用新型的电子水龙头，巧妙地组合运用了同步电机和步进电机，使二者可以扬长避短，在对生产成本进行有效控制的同时又能够极大改善用户体验。图I示出根据本实用新型的电子水龙头的内部控制示意图。在图I的外围部分，热水和冷水分别流经由步进电机驱动的混水阀进行温度调节，随后，经温度调节后的水流经由同步电机驱动的流量调节阀进行流量调节，然后，经温度和流量调节的水流流过电磁阀(例如电子开关阀门)从出水口流出。可见，混水阀、流量调节阀、电磁阀三者构成了水流在电子龙头内部的流动回路。混水阀、流量调节阀、电磁阀均由处于图I中心的主控制单元所控制。具体而言，主控制单元向混水阀发送温度指令以控制混水阀的温度调节操作。主控制单元向流量调节阀发送流量调节指令以控制流量调节阀的流量调节操作。主控制单元向电磁阀发送开关指令以控制电磁阀的开启抑或关断。处于图I左边的用户单元向主控制单元发送用户指令，使主控制单元可以根据用户具体需求来对流动回路上的各元件进行控制。用户单元可以采用电脑显示界面对相关参数进行显示并由用户进行控制操作。图I中还存在另一条信息反馈回路。如图I所示，数字温度传感器检测混水阀中的水温，并根据检测结果发送相应的数字信号至主控制单元，主控制单元于是将相关水温参数返回至用户单元。这样，用户单元就可以根据所显示的温度参数向主控制单元发送用户指令要求主控制单元对混水阀中的水温进行进一步调节。图2示出根据本实用新型的一优选实施例的电子水龙头的机械结构剖视图。如图2所示，电路部分101作为主控制单元根据所接收的用户指令对流动回路上的各元件进行控制。热水、冷水各自从热水进水接头102、冷水进水接头103流入混水阀104。混水阀104中包含一可动控制元件104a和一密封环104b，可动控制元件104a穿过密封环104b，使密封环104b环绕可动控制元件104a，由此，以密封环104b为界，密封环104b —侧为进热水侧，另一侧为进冷水侧。可动控制元件104a中贯穿有进水孔。步进电机105接收到来自主控制单元的调温指令后，步进电机105驱动控制可动控制元件104a轴向移动。当可动控制元件104a在步进电机105控制下向进热水侧移动时，进水孔也相应向进热水侧移动，密封环104b将彻底阻断冷水流过，在混水阀104中将只有热水通过而无冷水通过。当可动控制元件104a在步进电机105控制下向进冷水侧移动时，情况正相反，密封环104b将彻底阻断热水流过，在混水阀104中将只有冷水通过而无热水通过。当进水孔处于密封环104b中间时，热水和冷水可同时流过混水阀104，此时微调步进电机105的进给距离，就可以精确控制冷热水的进水比例，从而实现水温的精确调节。需要注意的是，本实用新型并不限于上述结构，只要进水孔与密封环配合而能够控制冷水和/或热水流过，都可落在本实用新型的范围内。优选地，可动控制元件104a呈管状结构，其中至少一部分设有环状排列的一个或多个进水孔。温度混合后的混合水通过电子水龙头的本体内腔流向流量调节阀106。流量调节阀106的阀芯106a上具有一阀芯出水孔，处于水流通路上。阀芯106a由同步电机107带动转动。当流量调节阀106接收到来自主控制单元的流量调节指令后，同步电机107工作，带动阀芯106a转动阀芯出水孔转动，从而改变阀芯出水孔在水流通路方向上的通过截面，由此就实现了流量大小的调节。流量调节完成后，水流流向电磁阀108。电磁阀108包括一动密封头108a和一密封元件组108b，密封元件组108b中贯穿有一过水孔。在电磁阀108关闭的情况下，动密封头108a正好堵住该过水孔，且密封元件组接触水龙头本体内壁,使水流无法通过电磁阀108。当电磁阀108从主控制单元接收到打开指令时，动密封头108a后缩，过水孔打开，在水压作用下,密封元件组108b所密封的处于电磁阀108内的水从过水孔排出，密封元件组108a向电磁阀108内缩，由此密封元件组与水龙头本体内壁之间的密封被解除，水将流过电磁阀108，从而流出出水口。当电磁阀107从主控制单元接收到关闭指令时，动密封头108a伸出，从而将过水孔密封住，此时在水龙头本体内的供水在水压作用下从密封元件组108b上的进水小孔进入，通过密封元件组108b在电磁阀108内充满水，密封元件组108b伸出电磁阀108，与水龙头本体内壁实现密封，由此完成流水关闭动作。图3显示出根据本实用新型的上述优选实施例的电子水龙头的机械结构后视图。图3中示出了处于混水阀附近的数字温度传感器300。如上文所述，数字温度传感器检测混水阀中的水温，并根据检测结果发送相应的数字信号至主控制单元，主控制单元于是将相关水温参数返回至用户单元。[0032]综上所述，本实用新型采用步进电机来调节出水温度，采用同步电机来调节出水流量。因此，本实用新型的电子水龙头巧妙地组合运用了同步电机和步进电机，使二者可以扬长避短，在对生产成本进行有效控制的同时又能够极大改善用户体验。本领域技术人员还可以理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种电子水龙头,其特征在于,包括流动回路部分，该流动回路部分包括如下元件冷水进水接头和热水进水接头；用于冷热水混合的混水阀，所述冷水进水接头和热水进水接头均流体连接到混水阀，一用于调节水温的步进电机驱动连接到混水阀；流量调节阀，所述混水阀流体连接到流量调节阀，一用于调节流量的同步电机驱动连接到流量调节阀；用于导通和关断水流的电磁阀，所述流量调节阀流体连接到电磁阀；出水口，所述电磁阀流体连接到出水口；核心控制部分，包括主控制单元，所述主控制单元分别通信连接至混水阀、流量调节阀、电磁阀；用于向主控制单元发送指令的用户单元，所述用户单元通信连接至主控制单元。
2.根据权利要求I所述的电子水龙头，其特征在于，进一步包括用于检测混水阀中水温的数字温度传感器，数字温度传感器通信连接至混水阀单元并且通信连接至用于向用户单元反馈水温参数的所述主控制单元。
3.根据权利要求I所述的电子水龙头，其特征在于，混水阀中包含一可动控制元件和一密封环，可动控制元件穿过密封环，密封环环绕可动控制元件，以密封环为界，密封环一侧为进热水侧，另一侧为进冷水侧，可动控制元件中贯穿有用于与密封环配合而控制冷水或热水流过的进水孔。
4.根据权利要求3所述的电子水龙头，其特征在于，可动控制元件呈管状结构，其中至少一部分设有环状排列的一个或多个进水孔。
5.根据权利要求I所述的电子水龙头，其特征在于，流量调节阀包含阀芯，该阀芯上具有能够由同步电机控制而改变水流通过截面的出水孔，该出水孔处于水流通路上。
6.根据权利要求I所述的电子水龙头，其特征在于，电磁阀包括一能够根据主控制单元发出的指令接触或脱离水龙头本体内壁的密封元件组，密封元件组中贯穿有一过水孔；一能够根据主控制单元发出的指令缩进或伸出并关闭或打开过水孔的动密封头。
专利摘要本实用新型提供一种电子水龙头，其中，流动回路部分包括冷热水进水接头；混水阀混合冷热水混合，冷热水进水接头均流体连接到混水阀，步进电机驱动连接到混水阀；流量调节阀，混水阀流体连接到流量调节阀，调节流量的同步电机驱动连接到流量调节阀；用于开关水流的电磁阀，流量调节阀流体连接到电磁阀；出水口，电磁阀流体连接到出水口；核心控制部分包括主控制单元，主控制单元分别通信连接至混水阀、流量调节阀、电磁阀；向主控制单元发送指令的用户单元，用户单元通信连接至主控制单元。本实用新型巧妙地组合运用了同步电机和步进电机，使二者可以扬长避短，在对生产成本进行有效控制的同时又能够极大改善用户体验。
文档编号F16K11/00GK202733114SQ20122038473
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者周波, 梁泮生 申请人:北京科勒有限公司