龙头装置的制作方法

本发明涉及卫浴设备，尤其是淋浴设备，具体涉及的是龙头装置。

背景技术：

电控的卫浴设备尤其是电控出水和停水的水龙头在目前是已知的。例如，公开于2018年8月2日、公开号为us2018/0216234a1、名称为“带有智能功能的电子龙头”的专利申请和公开于2018年8月23日、公开号为wo2018/151675a1、名称为“操作龙头的装置和方法”的专利申请都涉及这样的自动控制水龙头。这些水龙头的共同点是借助于传感器、控制器(或处理器)和电磁阀等电子器件实现对龙头出水和停水的控制。在这些器件之间，或多或少需要连接信号线或电线。这些电子器件除传感器外通常出于各种原因(例如防水、审美、安装空间受限等)而安装在离出水龙头或安装出水龙头的管路本体较远的位置，例如布置在安装台面之下(出水龙头需要设置在安装台面之上)或墙体内，如设置在水管上，而传感器一般出于便于操作的目的要设置在离出水龙头较近的位置，比如设置在龙头把手上或直接设置在出水龙头上。这样导致各种信号线或电线在安装台之上和之下或墙体内外穿行，有时还需要穿过安装出水龙头的本体，且元器件布局较为分散，既影响了外观，也不便于安装和后期维护。

因此，行业内对电控的龙头存在改进的需求。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种至少能够解决上述部分技术问题的龙头装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种龙头装置，包括：本体，其具有进水管路和能够与所述进水管路流体连通的出水管路；控制阀，其设置在所述本体上并具有可同步转动的阀杆和阀芯，所述阀芯的转动能够允许所述进水管路与所述出水管路流体连通和禁止所述流体连通，或者阀芯的转动能够允许经两个以上进水管路流入的水混合和禁止所述混合；控制单元，其与所述控制阀相接合并能够驱动所述阀芯转动和在所述阀芯转过预定角度时使所述阀芯停止转动；面板，其覆盖所述控制单元并具有与所述控制单元相接合的启动件；其中，所述控制单元包括：基座，其设置在所述本体上；电机，其设置在所述基座上并与所述阀杆相接合以驱动所述阀杆转动；电控元件，其设置在所述基座上并分别与所述电机和所述启动件接合，以在所述启动件的致动下控制所述电机；以及供电元件，其设置在所述基座上并与所述电控元件电连接。

通过以上的布置方式，可以将控制单元中的元件都集成在其基座上，而基座安装在本体上并紧邻控制阀，可有效简化控制单元与相应控制阀之间的连接/传动。集成化安装还可以避免电线、数据线等与本体和面板连接，或穿过本体和面板，减小了安装所需空间，有利于安装和后期维修替换，且保持龙头装置外观整洁。上述的控制单元还可以应用到普通的安装有控制阀的本体上，以实现龙头装置出水和停水的自动控制，而无需对本体和控制阀进行任何改装。

优选地，所述电控元件包括：电路板，其设置在所述基座上并与所述电机电连接，所述电路板具有供触发以启动电机的开关，所述开关与所述启动件相接合；以及继电器，其设置在所述基座上并与所述电路板电连接，所述继电器被构造成在所述阀芯转过预定角度时被触发以断开所述电路板与所述电机的电连接；其中所述供电元件与所述电路板电连接。

优选地，所述基座具有通孔，所述控制单元还包括转轴，所述转轴的一端不可动地连接在所述电机的输出轴上，而另一端穿过所述基座的所述通孔不可动地连接在所述控制阀的阀杆上，所述继电器以与所述转轴相接合的方式安装在所述基座上，其中所述继电器与所述转轴接合成使得继电器在所述转轴转过预定角度时被所述转轴所触发以断开所述电路板与所述电机的电连接。

优选地，所述转轴在其外周形成有周向邻接的第一接合部和第二接合部，其中第二接合部相对于所述第一接合部向所述转轴的中心轴线内凹，所述继电器被构造成在所述转轴的第一接合部与所述继电器的触发开关接合时，所述继电器不被触发，而在所述转轴的第二接合部与所述继电器的触发开关接合时，所述继电器被触发。

优选地，所述第一接合部被构造成沿所述转轴的周向延伸的接合面，所述第二接合部被构造成与所述接合面周向邻接的凹槽。

优选地，所述转轴具有沿其径向延伸出的凸缘，多个所述凹槽在所述凸缘的外周面间隔布置，所述凸缘的外周面在紧邻的两个凹槽之间的部分构成所述接合面。

优选地，所述转轴的外周面形成有沿周向连续延伸的槽，在所述槽中容纳有密封圈，所述密封圈被抵压在所述槽的槽壁与所述基座的所述通孔的孔壁之间。

优选地，所述控制单元还包括设置在所述基座上的防水盒，所述防水盒密封容纳所述电路板并将所述电机和所述继电器压靠在所述基座上。

优选地，所述防水盒包括：盒体，其置于所述基座上形成的安装槽中，所述盒体包括底壁和围绕所述底壁设置的周壁，所述周壁在所述底壁的相对两侧延伸出，所述电机和继电器在所述底壁的同一侧被所述底壁压靠在所述基座上并被所述周壁所围绕；以及防水垫片，其在所述底壁的背向所述电机和继电器的一侧抵靠在所述周壁上，所述防水垫片与所述盒体的底壁和周壁一起限定出容纳电路板的防水空间。

优选地，所述供电元件包括电池和连接在所述电池与电路板之间的电线，所述基座形成有容纳所述电池的电池槽和供所述电线通过的通道。

优选地，所述面板覆盖在所述基座上以将所述电机、电路板、继电器、电池和电线夹在两者之间，所述面板的朝向所述基座的侧面在对应于所述电池槽的位置形成有依照电池槽的外周轮廓连续延伸的突起，在所述突起与电池槽之间抵压有密封垫片，从而所述密封垫片与所述电池槽共同限定出容纳所述电池的防水空间。

本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明的实施例的龙头装置的示意图；

图2是根据本发明的实施例的龙头装置的剖视图；

图3是根据本发明的实施例的龙头装置的分解示意图；

图4是根据本发明的实施例的本体和控制阀的示意图；

图5是根据本发明的实施例的控制单元的分解示意图；

图6是根据本发明的实施例的电机、继电器和转轴的分解示意图；

图7是根据本发明的实施例的控制单元的分解示意图，其中基座与控制单元的其它元件拆分开；

图8是根据本发明的实施例的控制单元从背侧看的示意图；

图9是根据本发明的实施例的面板和手柄的分解示意图；以及

图10是根据本发明的实施例的面板从内侧看的示意图。

在本发明中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

附图标记说明：

100：龙头装置651：防水垫片

2：本体652：盒体

20、21：进水管路653：底壁

22、23、24：出水管路655：周壁

3：开关阀656、657：壁段

30：阀杆66：电机

4：混合阀67：继电器

40：阀杆68：转轴

41：阀套681：密封圈

5：螺钉682：凸缘

6：控制单元683：接合面

60：基座684：凹槽

601：通孔685：开口

602：容纳槽686：开口

603：安装槽687：槽

604：通孔7：面板

605：电池槽70：通孔

606：通道71：通孔

607：安装孔72：突起

608：安装凸台73：密封垫片

61：电线74：安装螺母

62：电池75：启动件

64：电路板8：手柄

640：开关80：垫片

65：防水盒

具体实施方式

现参考附图，详细说明本发明所公开的装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上方”、“下方”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。

本发明中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语，在本发明中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个部件与其它部件进行区分。

图1-图3示出了根据本发明的一个实施例的龙头装置，其整体以附图标记100表示。在所示出的实施例中，龙头装置100包括作为整个装置的安装基础的本体2和安装在本体2上的开关阀3、混合阀4、控制单元6、面板7以及手柄8。开关阀3控制龙头装置100的出水和停水，而混合阀4控制龙头装置100的出水水温。控制单元6控制开关阀3的开关，而手柄8控制混合阀4以实现冷热水的混合。面板7上设有例如为按钮的启动件75来致动控制单元6，以使开关阀3打开或关闭。

如图4所示，在所示的实施例中，本体2包括两个进水管路20、21和三个出水管路22、23、24，它们分别与本体2的带外螺纹的安装槽口流体连通。混合阀4例如被螺纹连接在本体2上的阀套41压紧在本体2的该安装槽口内。混合阀4设有相连接以能够同步转动的阀杆40和阀芯(未示出)，其中阀芯带有与两个进水管路20、21和三个出水管路22、23、24流体连通的内腔。分别经两个进水管路20、21流入的冷水和热水在该内腔中混合后流向三个出水管路22、23、24。通过调整混合阀4的阀芯的旋转角度，可以调节冷水和热水进入其内腔的水量，进而调节混合水温度。混合阀4的阀杆40穿过控制单元6和面板7，并与手柄8接合。优选在手柄8与阀杆40之间设置垫片80。通过旋转手柄8，可经由阀杆40来控制阀芯的旋转角度，进而调节从三个出水管路22、23、24流出的水温。三个开关阀3以各自对应一个出水管路的方式安装在本体2上并位于混合阀4的下游。三个出水管路22、23、24可各自对应一个出水端，例如水盆龙头、淋浴花洒、浴缸龙头等。这里出水管路的数量可以根据实际需要而增加或减少。每个开关阀3用于控制对应出水管路与混合阀4的出水口的流体连通状态，包括允许该对应出水管路与混合阀4的出水口流体连通以允许混合水流出，以及断开该对应出水管路与混合阀4的出水口流体连通以禁止混合水流出。三个开关阀3的结构可以相同或不同，大体都设有阀杆30和连接到阀杆30以能够与其同步转动的阀芯(未示出)。通过调节阀芯的转动角度，可以控制混合阀4的出水口与对应出水管路的流体连通和断开连通，进而实现龙头装置100从对应出水管路出水或停止出水。

本领域技术人员能够想到，图中所示的分体的开关阀和混合阀仅作为控制阀的具体示例，在其它实施例中，开关阀和混合阀可择一选用。或者被替换为具有其它控制功能的控制阀，例如将开关和混合功能集合在一起的控制阀。此外，本发明中介绍的控制开关阀和混合阀打开和关闭的方式也是可以互换的。

如图3、图5和图8所示，控制单元6整体通过一对螺钉5安装在本体2上。在所示出的实施例中，控制单元6包括基座60和布置在基座60上的一系列元件，包括电路板64、电机66、继电器67和电池62。上述的一对螺钉5穿过基座60的一对安装孔607并螺纹连接在本体2上，从而将基座60不可动地安装在本体2上。基座60作为控制单元6的其它元件的安装基础，为控制元件6的集成化、模块化和防水密封性提供了条件。

如图3、图5和图7所示，基座60形成有供混合阀4的阀杆40穿过的通孔604。优选地，围绕该通孔604形成安装凸台608，该安装凸台608能够穿过面板7的通孔71并具有外螺纹，从而可以借助于安装螺母74将面板7锁紧在基座60上。基座60的阀杆通孔604延伸穿过面板7，也有利于控制单元6的防水密封性。为了分别对三个开关阀3独立进行开关，分别设置了三个电机66和三个继电器67，其中一个电机和一个继电器对应控制一个开关阀3。基座60具有用于容纳三个继电器67的三个间隔开的容纳槽602和与三个电机66的输出轴分别对准的三个间隔开的通孔601。每个容纳槽602优选朝向面板7敞开且并不贯通基座60，以有利于控制单元6的防水密封性。三个电机66以其输出轴各自对准一个通孔601的方式布置在基座60上。每个电机66对应于其中一个继电器67并将该对应的继电器67压紧在基座60的容纳槽602中。每个电机66的输出轴连接一个转轴68的一端，而该转轴68的另一端连接至对应的一个开关阀3的阀杆30，从而电机66的输出轴的转动能够经由转轴68驱动对应的开关阀3的阀杆30和阀芯(未示出)一起转动，而转轴68的转动角度等于开关阀3的阀杆30和阀芯的转动角度。如图6和图8所示，转轴68可在其一端设有开口685以容纳对应电机66的输出轴，并在另一端设有开口686以容纳对应开关阀3的阀杆30。优选地，仅三个转轴68各自穿过一个通孔601以连接对应电机66的输出轴和开关阀3的阀杆30，而电机66的输出轴和开关阀3的阀杆30仅与相应的通孔601对准，但并不伸入该通孔601中，或者说与通孔601相间隔。这种布置方式有助于简单地实现控制单元6的防水密封性。例如，如图6所示，在每个转轴68的外周形成槽687，并在该槽687内设置密封圈681，使密封圈681被抵压在槽687的槽壁与对应通孔601的孔壁之间。借助于密封圈681可以禁止来自本体2一侧的水经通孔601流入电机、继电器等怕水元件中。

电路板64安装在基座60上并连接各电机66和各继电器67的正负极，串联的三个电池62分别安装在基座60的三个电池槽605内，串联电池的正负极通过电线61连接至电路板64，以经由电路板64向电机66和继电器76供电。在所示出的实施例中，电线61完全被容纳于形成在基座60上的通道606内。电池槽605和通道606优选均朝向面板7敞开且并不贯通基座60，以有利于控制单元6的防水密封性。

采用上述形式的基座60，尤其是上述形式的阀杆通孔604、容纳槽602、转轴通孔601、通道606和电池槽605，使得在从本体2一侧看过去时，基座60仅存在转轴通孔601这个漏水点会导致水渗入控制单元6中。因此，只要确保转轴通孔601处不漏水，例如采用上述的密封圈681，就可以确保没有水能从本体2一侧进入控制单元6中。这使得控制单元6的防水密封性可以简单、有效且相对廉价地实现。

电路板64优选设置在防水盒65内。如图7所示，基座60形成有朝向面板7敞开的安装槽603，该安装槽603自身并不贯通基座60，在其底壁上形成上述的三个容纳槽602和三个通孔601。如图2和图5所示，防水盒65包括盒体652和防水垫片651。盒体652包括底壁653和围绕底壁653的周壁655，该周壁655从底壁653的相对两侧分别延伸，从而形成位于底壁653相对两侧的两个壁段656、657。安装在基座60上时，盒体652的底壁653将三个电机66和三个继电器67压紧在基座60上，同时周壁655的壁段657贴靠安装槽603的周壁并将三个电机66和三个继电器67围绕在其间。换言之，盒体652的底壁653、壁段657与安装槽603的底壁共同限定出了容纳三个电机66和三个继电器67的空间。防水垫片651被面板7压紧在盒体652的壁段656的背向本体2的端面上，这样，防水垫片651、盒体652的底壁653和壁段656一起限定出了可以密封容纳电路板64的防水空间。电路板64被螺钉固定在防水盒65的盒体652的底壁653上。

电路板64具有接入电路中的三个开关640，用于启动三个电机66。防水垫片651形成供三个安装在面板7上的启动件75与三个开关640接合的通孔。防水垫片651禁止水从面板7一侧流入防水盒65内来侵蚀电路板64。防水垫片651与三个密封圈681相配合，可以杜绝水进入装有电路板64的防水盒65内。

参考图9和图10，面板7在基座60的背向本体2的一侧以基本完全覆盖基座60的方式被安装螺母74锁紧在基座60的安装凸台608上，并将控制单元6的电线61、电池62、电路板64、电机66和继电器67容纳在面板与基座之间。在面板7的朝向基座60的内侧面设有连续延伸呈周向封闭环状的突起72，该突起72的环状轮廓优选适配于三个电池槽605的整体外周轮廓。在突起72与电池槽605之间抵压有密封垫片73，以防止水从面板7一侧进入电池槽605中。

三个启动件75分别安装在面板7的三个通孔71中，每个启动件75与电路板64的一个开关640接合以控制一个电机66启动。用户按下启动件75时，相应的电机66通电启动，带动相应的转轴68转动，以驱动开关阀3的阀杆30和阀芯同步转动。当阀芯转过预定角度时，对应的继电器67被触发，以切断电机66与电路板64的电连接，使得阀芯连同阀杆30停止转动。以这样的方式，可以控制开关阀3的打开和关闭。为了可控地触发继电器67，参考图6，转轴68在其接合电机66的一端形成有径向伸出的凸缘682，继电器67被支承在该凸缘682上。凸缘682的外周面形成有以180°间隔开的两个凹槽684。凸缘682的位于两个凹槽684之间的外周面部分形成能够压住继电器67的触发开关以禁止继电器67被触发的接合面683。当按下启动件75使得电机66被启动后，转轴68随电机66的输出轴一起转动。当转轴的接合面683接触继电器67时，继电器67的触发开关被压下，使得继电器67不能触发，电机66得以正常运行。当转轴68转动至其凹槽684对准继电器67的触发开关时，该触发开关得以弹出，从而触发继电器67切断电机66与电路板64之间的电连接，电机66停止运行。这样，继电器67能够控制开关阀3的阀芯的转动角度，从而控制对应的出水管路出水或停止出水。

这里凹槽684的数量和间隔距离是可以根据需要而调整的，取决于阀芯所需的转动角度，而阀芯的转动角度对应于开关阀的开启、关闭、开度等。但是对继电器67的控制不限于采用接合面和凹槽的形式，例如，还可以采用两个周向接合面，其中一个周向接合面相对于另一个周向接合面向所述转轴的中心轴线内凹。

本发明所示的实施例借助于继电器来控制阀芯的转动角度，进而控制开关阀的开闭。但是本领域技术人员可以想到，该方案还可以用于控制开关阀的开度，例如将凹槽设置成使得转轴转过一定角度时触发继电器，在该角度下，开关阀的阀芯转动到半开的程度，此时经出水管路流出的水量是全开程度下的1/2。类似方法还可以借助于用继电器控制阀芯转过的角度而使得开关阀开启1/3、1/4等开度。类似的，当控制单元被接合到混合阀的阀杆时，该方案可以调节混合阀的阀芯的不同转动角度，从而调节冷水和热水各自进入阀芯内腔的水量，进而控制混合水温。还可以想到的是，可以控制电机的转速，以实现出水管路的出水量或混合阀的阀芯内腔进水量的逐步调节。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。