节水水龙头的制作方法

本发明涉及节水设备领域，尤其涉及一种节水水龙头。

背景技术：

在现有技术中，卫生间用洗脸、洗手水龙头由水龙头体、进水口、控水阀、控水阀把手、水龙头出水口构成，水龙头把手安装于水龙头体上方位置，用水时，用手调控控水阀把手控制水量的关闭。

但是在公共场合，人们在洗手间用水的时候，不少人或因为时间关系，或因为不想过多碰触公共设备，或是因为习惯问题，总不习惯节约用水，经常忘记关掉水龙头，或者过多的使用水造成水的浪费，缺少节水的意识。因此，如何提供一种简单实用的节水水龙头，就成了值得解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种节水水龙头，本发明的水龙头检测元件完全无源，而且结构简单，灵敏度高，便于广泛推广与应用，有利于节水。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种节水水龙头，包括水龙头体，转动安装在水龙头体上面的把手，其关键在于：所述把手的下端与水龙头体的上端之间设置有摩擦发电传感器，该摩擦发电传感器包括相对设置的摩擦组件以及感应组件，摩擦组件包括绝缘底片和固定在绝缘底片下表面的摩擦片，摩擦组件固定在把手的下端并随把手旋转，摩擦片朝下；

感应组件包括固定在一起且由上到下叠放的得电子材料薄膜、第一金属电极板、隔板、第二金属电极板，感应组件固定在水龙头体的上端，其中得电子材料薄膜朝向摩擦片并与摩擦片接触；

摩擦发电传感器设置有中心孔，水龙头的转轴一端固定在把手中心，另一端穿过摩擦发电传感器的中心孔后与水龙头体的上端螺纹连接；

所述第一金属电极板、第二金属电极板分别连接稳压电路的两个输入端，所述稳压电路的输出端连接单片机的信号输入端，单片机的控制输出端控制有电磁阀，所述电磁阀设置于水龙头体内控制水龙头的开关。

本发明是基于最新的摩擦电发电技术开发的一种节水水龙头，摩擦片可通过粘接或其它方式固定贴附在绝缘底片的下表面，绝缘底片可通过粘接或螺钉连接或其它方式固定在把手的下端，得电子材料薄膜、第一金属电极板、隔板、第二金属电极板可通过粘接或卡接或其它方式叠合在一起并固定在水龙头体上端。其中得电子材料薄膜面对摩擦片并与摩擦片摩擦接触连接。

稳压电路、单片机根据需要可设置于水龙头体的内部或外部。

由于摩擦组件的摩擦片由把手带动旋转并在感应组件的得电子材料薄膜上摩擦。由于摩擦生电，如果将第一金属电极板经电阻连接第二金属电极板便可在两者之间输出一个脉冲电压。在第一金属电极板、第二金属电极板分别引出一根线，连接稳压电路，再利用稳压电路稳压后输入给单片机，单片机检测脉冲到来时，控制电磁阀打开，再延时一定时间单片机控制电磁阀自动关闭，直到下一次脉冲到来再打开电磁阀。本发明的水龙头检测元件摩擦发电传感器完全无源，而且结构简单，灵敏度高，便于广泛推广与应用。有利于节水。

所述把手的下端还设置有筒状的罩壳，所述罩壳罩住所述摩擦发电传感器。

所述罩壳用于保护摩擦发电传感器避免被外力损坏。

所述单片机还设置有指示控制端，该指示控制端连接有指示灯。

当单片机控制电磁阀打开时，单片机的指示控制端控制指示灯灭，当单片机控制电磁阀关闭时，单片机的指示控制端控制指示灯亮。起一种开关指示作用。

所述稳压电路包括集成运放，所述第一金属电极板经电阻R3连接第二金属电极板，所述第一金属电极板还连接集成运放的同相输入端，所述第二金属电极板还连接集成运放的反相输入端，集成运放的输出端经电阻R4连接单片机的信号输入端。

由于摩擦发电传感器会因摩擦力的不同产生高低不等的电压，电压过低会导致单片机无法接收触发信号，电压过高会将单片机内部电路烧毁，摩擦发电传感器的输出电压经集成运放后再连接单片机，在电压过小时，会提高摩擦发电传感器的灵敏度，在电压过高时，可以保护单片机，因为运算的输出电压端恒定。

所述单片机的控制输出端连接开关三极管Q1的基极，开关三极管Q1控制所述电磁阀的通断电。

上述电路结构便于控制高电压、大电流的电磁阀，在电磁阀电流较小或电压较小时，也可以由单片机的控制输出端直接输出电压控制电磁阀6的线圈通断电。

所述把手上设置有旋转标识。

旋转标识用于指示用户进行旋转，本装置的旋转标识为双向旋转标识，可顺时针或逆时针旋转，现在市场上的水龙头有旋转的有按压的，如果使用不当会损坏水龙头寿命，上述设置有利于保护水龙头及水龙头内的摩擦发电传感器。

所述得电子材料薄膜或是PTFE膜、或是FEP膜、或是PET膜、或是PDMS膜、或是Parylene F膜、或是Kapton膜；

所述摩擦片、第一金属电极板、第二金属电极板均为铜片；绝缘底片、隔板均为亚克力板。

Kapton膜是聚酰亚胺(PI)薄膜材料的商品名称。Parylene膜是聚对二甲苯薄膜，PDMS膜是聚二甲基硅氧烷薄膜；PET膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；FEP膜是氟化乙烯丙烯共聚物薄膜；PTFE膜是聚四氟乙烯薄膜。

上述材料价格便宜，容易得到。

所述稳压电路、单片机、电磁阀由电池供电或由交流电源经变压装置变压后供电。

电池供电可节省变压装置，采用交流电源经变压装置供电可免去更换电池或充电的烦恼，可根据需要选择。

显著效果：本发明提供了一种节水水龙头，本发明的水龙头检测元件完全无源，而且结构简单，灵敏度高，便于广泛推广与应用，有利于节水。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为摩擦发电传感器的爆炸图；

图3为本发明的电路模块图。

图4为本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种节水水龙头，包括水龙头体1，转动安装在水龙头体1上面的把手2，所述把手2的下端与水龙头体1的上端之间设置有摩擦发电传感器3，该摩擦发电传感器3包括相对设置的摩擦组件31以及感应组件32，摩擦组件31包括绝缘底片31a和固定在绝缘底片31a下表面的摩擦片31b，摩擦组件31固定在把手2的下端并随把手2旋转，摩擦片31b朝下；

感应组件32包括固定在一起且由上到下叠放的得电子材料薄膜32a、第一金属电极板32b、隔板32c、第二金属电极板32d，感应组件32固定在水龙头体1的上端，其中得电子材料薄膜32a朝向摩擦片31b并与摩擦片31b接触；

摩擦发电传感器3设置有中心孔，水龙头的转轴22一端固定在把手2中心，另一端穿过摩擦发电传感器3的中心孔后与水龙头体1的上端螺纹连接；

所述第一金属电极板32b、第二金属电极板32d分别连接稳压电路4的两个输入端，所述稳压电路4的输出端连接单片机5的信号输入端，单片机5的控制输出端控制有电磁阀6，所述电磁阀6设置于水龙头体1内控制水龙头的开关。

本发明基于最新的摩擦电发电技术开发的一种节水水龙头，摩擦片31b可通过粘接或其它方式固定贴附在绝缘底片31a的下表面，绝缘底片31a可通过粘接或螺钉连接或其它方式固定在把手2的下端，得电子材料薄膜32a、第一金属电极板32b、隔板32c、第二金属电极板32d可通过粘接或卡接或其它方式连接在一起并固定在水龙头体1上端。其中得电子材料薄膜32a面对摩擦片31b并与摩擦片31b摩擦接触连接。

稳压电路4、单片机5根据需要可设置于水龙头体1的内部或外部。

由于摩擦组件31的摩擦片31b由把手2带动旋转并在感应组件32的得电子材料薄膜32a上摩擦。由于摩擦生电，如果将第一金属电极板32b经电阻连接第二金属电极板32d便可在两者之间输出一个脉冲电压。在第一金属电极板32b、第二金属电极板32d分别引出一根线，连接稳压电路4，再利用稳压电路4稳压后输入给单片机5，单片机5检测脉冲到来时，控制电磁阀6打开，再延时一定时间单片机5控制电磁阀6自动关闭，直到下一次脉冲到来再打开电磁阀6。本发明的水龙头检测元件摩擦发电传感器3完全无源，而且结构简单，灵敏度高，便于广泛推广与应用。有利于节水。

所述把手2的下端还设置有筒状的罩壳21，所述罩壳21罩住所述摩擦发电传感器3。

所述罩壳21用于保护摩擦发电传感器3避免被外力损坏。

摩擦片31b为扇状，第一金属电极板32b的边缘设置有多个扇状结构与摩擦片31b对应，用以提高摩擦发电的效果。

所述单片机5还设置有指示控制端，该指示控制端连接有指示灯7。

当单片机5控制电磁阀6打开时，单片机5的指示控制端控制指示灯7灭，当单片机5控制电磁阀6关闭时，单片机5的指示控制端控制指示灯7亮。起一种开关指示作用。

所述稳压电路4包括集成运放，所述第一金属电极板32b经电阻R3连接第二金属电极板32d，所述第一金属电极板32b还连接集成运放的同相输入端，所述第二金属电极板32d还连接集成运放的反相输入端，集成运放的输出端经电阻R4连接单片机5的信号输入端。

由于摩擦发电传感器3会因摩擦力的不同产生高低不等的电压，电压过低会导致单片机5无法接收触发信号，电压过高会将单片机5内部电路烧毁，摩擦发电传感器3的输出电压经集成运放后再连接单片机5，在电压过小时，会提高摩擦发电传感器3的灵敏度，在电压过高时，可以保护单片机5，因为运算的输出电压端恒定。

所述单片机5的控制输出端连接开关三极管Q1的基极，开关三极管Q1控制所述电磁阀6的通断电。

上述电路结构便于控制高电压、大电流的电磁阀6，在电磁阀6电流较小或电压较小时，也可以由单片机5的控制输出端输出电压直接控制电磁阀6的线圈通断电。

所述把手2上设置有旋转标识。

旋转标识用于指示用户进行旋转，本装置的旋转标识为双向旋转标识，可顺时针或逆时针旋转，现在市场上的水龙头有旋转的有按压的，如果使用不当会损坏水龙头寿命，上述设置有利于保护水龙头及水龙头内的摩擦发电传感器3。

所述得电子材料薄膜32a或是PTFE膜、或是FEP膜、或是PET膜、或是PDMS膜、或是Parylene F膜、或是Kapton膜；

所述摩擦片31b、第一金属电极板32b、第二金属电极板32d均为铜片；绝缘底片31a、隔板32c均为亚克力板。

Kapton膜是聚酰亚胺(PI)薄膜材料的商品名称。Parylene膜是聚对二甲苯薄膜，PDMS膜是聚二甲基硅氧烷薄膜；PET膜是聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；FEP膜是氟化乙烯丙烯共聚物薄膜；PTFE膜是聚四氟乙烯薄膜。

上述材料价格便宜，容易得到。

所述稳压电路4、单片机5、电磁阀6由电池供电或由交流电源经变压装置变压后供电。

电池供电可节省变压装置，采用交流电源经变压装置供电可免去更换电池或充电的烦恼，可根据需要选择。

指示灯7优先设置于水龙头体1的外周。

本发明提供了一种节水水龙头，本发明的水龙头检测元件完全无源，而且结构简单，灵敏度高，便于广泛推广与应用。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。