一种自发电温控淋浴水嘴的制作方法

本实用新型涉及淋浴装置技术领域，特别涉及一种自发电温控淋浴水嘴。

背景技术：

现有的淋浴装置中，常配备多个喷淋嘴，包括花洒、顶喷及龙头，具有多个出水口，从而出现分水阀，另外，淋浴过程中还要根据需要进行水温调节，因此还需要恒温结构。现有实现恒温分水功能方式中，有手动机械式的调节阀，可通过手动主控阀及两个分水切换阀配合使用，实现温度调节和三通水路的切换。但是手动调节非常麻烦，并且随热水源水温的变化需要手动进行实时调整，不但繁琐，而且水温调节不精准。因此出现了电动恒温分水阀，通过设定恒温阀、分水机构及流量控制机构，实现对水温、流量及分水口的控制。但是，现有的电动恒温分水阀智能化程度低，结构复杂，需在每个分水嘴设置控制开关，通过控制按钮进行操作，智能化程度低，并且当手较脏或粘有洗护用品时，不便于操作；另外，现有的自发电温控淋浴水嘴耗电大，其自发的电量仅用于屏幕显示，整个装置的运行常需通过外接市电进行驱动，但是电动恒温分水阀通常设置于浴室，容易出现漏电等安全隐患。可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种自发电温控淋浴水嘴，旨在解决现有技术中自发电温控淋浴水嘴需接市电，并且控制方式智能化程度低的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种自发电温控淋浴水嘴，包括壳体，所述壳体设有热水入口、冷水入口及若干个分水出口，其中，所述壳体内设有通过管路依次连通的恒温组件、流量组件、发电装置、分水组件，所述恒温组件用于调节水温，所述流量组件用于控制流量的大小，所述分水组件用于切换分水出口，所述发电装置用于利用水流发电，所述壳体内还设有控制机构和充电组件，所述控制机构分别与恒温组件、流量组件、发电装置、分水组件及充电组件电性连接，所述充电组件用于储存或补充电量。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述分水组件包括分水阀体、分水阀芯以及第三电机，所述分水阀体设有若干个分水出口，所述分水阀芯套设于分水阀体内，所述分水阀体顶部设有第三电机，所述第三电机的输出端与分水阀芯传动连接，所述分水阀芯设有圆形孔，所述圆形孔连通分水出口和流量组件。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述控制机构包括设置于壳体内的控制主板、显示屏及控制按钮，所述控制主板分别与显示屏和控制按钮电性连接，所述控制主板还分别与恒温组件、流量组件、分水组件电性连接。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述控制机构还包括感应开关，所述感应开关设置于壳体内壁上，所述感应开关与控制主板电性连接。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述感应开关包括红外感应开关或声控感应开关中的一种。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述控制机构还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制主板电性连接。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述充电组件包括充电电池，所述充电电池与控制机构电性连接，用于存储发电装置产生的电量。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述充电组件还包括无线充电模块，所述充无线充电模块与控制机构电连接，用于对充电电池进行充电。

所述自发电温控淋浴水嘴中，所述淋浴水嘴包括恒温流量模块和发电分水模块，所述恒温流量模块用于安装恒温组件和流量组件，所述发电分水模块用于安装发电装置和分水组件。

有益效果：

本实用新型提供了一种自发电温控淋浴水嘴，通过设置恒温组件、流量组件、发电装置及分水组件，集恒温功能、流量控制功能、分水功能及自发电功能于一体，设置的控制机构能够实现对水嘴进行智能控制，整个装置结构简单，功能全面，智能化程度高，自发电产生的电量能满足整个装置的运行，无需接市电，非常节能环保安全，用户体验高，并且符合智能家居的发展趋势。

附图说明

图1为本实用新型提供的自发电温控淋浴水嘴的结构示意图。

图2为自发电温控淋浴水嘴的剖视图。

图3为恒温组件的剖视图。

图4为流量组件的剖视图。

图5为分水组件的结构示意图。

图6为分水组件的剖视图。

图7为分水阀芯的爆炸图。

图8为自发电温控淋浴水嘴的各部件的组成模块图。

图9为本实用新型自发电温控淋浴水嘴的控制方法流程图。

图10为充电电池电量调整方法流程图。

具体实施方式

本实用新型提供一种自发电温控淋浴水嘴，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1、图2，一种自发电温控淋浴水嘴，包括壳体1，所述壳体既可以是方形的壳体，也可以是其他形状的壳体，优选为贴墙安装面为平面的壳体。所述壳体设有热水入口2、冷水入口3及若干个分水出口4，所述热水入口2通过管路连接热水源，所述冷水入口3通过管路连接冷水源，所述分水出口4的位置及数量可根据实际需要进行设置，不同的分水出口形成不同的流道，不同的流道连接不同的使用终端。所述壳体1内设有通过管路依次连接的恒温组件5、流量组件6、发电装置7、分水组件8，所述恒温组件5用于调节冷热水比例，以便获得恒定温度的水温，所述流量组件6用于控制分水出口4处的流量大小，所述分水组件8用于切换分水出口4，所述发电装置7用于利用水流进行发电，为恒温组件5、流量组件6及分水组件8提供电量，所述壳体内还设有控制机构和充电组件，所述控制机构分别与恒温组件5、流量组件6、发电装置7、分水组件8及充电组件电性连接，用于分别控制恒温组件5、流量组件6、发电装置7、分水组件8的开关及运行，所述充电组件用于储存发电装置产生的电量，当电量不足时，充电组件还能通过其他方式进行补充电量。

上述结构的自发电温控淋浴水嘴，通过设置控制机构、恒温组件、流量组件、分水组件，能够实现自动化控制水流温度，调节流量大小，以及切换分水出口，并且还能利用水流进行发电，通过水流发电提供自发电温控淋浴水嘴所需电量，从而无需外接市电，具有节能环保，安全性能高的特点。

如图2、图3所示，所述恒温组件包括恒温阀体501、阀芯502、阀杆503、滑套504、连轴套505及第一电机506，所述恒温阀体501设置于壳体1内，所述恒温阀体501内设有混合腔507，所述混合腔507设有冷水连接口508与热水连接口509，所述冷水连接口通过管路连接冷水入口3，所述热水连接口通过管路连接热水入口2，并且，冷水连接口508与热水连接口509相对设置；所述阀芯设置于混合腔内，阀芯的位置处于冷水连接口508和热水连接口509之间，所述阀芯两端呈锥形逐渐缩小，所述冷水连接口508和热水连接口509的开口为呈喇叭状逐渐张大，其喇叭结构与阀芯502两端逐渐缩小的结构适配。当阀芯502的一端与冷水连接口508贴合时，则热水连接口509的开度为最大，当阀芯502的另一端与热水连接口509贴合时，则冷水连接口508的开度最大，当阀芯502处于中间位置时，则冷水连接口508和热水连接口509的开度相同。所述阀芯502的一端固定连接在阀杆503上，所述阀杆503通过螺钉510固定连接在滑套504的一端，所述滑套504的另一端与连轴套505螺纹连接，所述连轴套505与第一电机506传动连接，所述第一电机506与控制机构9电性连接，并且根据控制机构下达的指令旋转；所述恒温阀体501设有滑槽511，所述滑套的两侧设有凸块512，所述凸块512与滑槽适配，所述滑槽用于限制滑套做旋转运动。工作时，所述第一电机506带动连轴套505旋转，连轴套505带动滑套504做平移运动，滑套504带动阀杆503和阀芯502做平移运动，起到调节冷水连接口508和热水连接口509开度的作用，进而达到调节冷、热水比例的目的，获得恒定温度的水。

如图3所示，所述恒温组件还包括设置于混合腔507出口处的温度传感器512，所述温度传感器512与控制机构电性连接。所述温度传感器用于检测混合腔出口处的水温，便于第一电机506根据温度做出调整。

上述结构的恒温组件5，结构简单紧凑，水温调节快速精准，并且能耗较低。

如图2、图4所示，上述结构的自发电温控淋浴水嘴中，所述流量组件6设置于壳体1内，所述流量组件6包括流量阀体601、阀门602、第二电机603及流量传感器604，所述流量阀体601设置于混合腔507出口处，所述流量阀体设有进水口605和出水口606，所述进水口605与混合腔的出水口连通，所述出水口606与分水组件7连通，所述阀门602设置于出水口606处，所述第二电机603的输出轴键连接有丝杆607，所述丝杆607螺纹连接有丝杆副608，所述丝杆副608通过螺钉与阀门602连接，所述丝杆副608上设有导轨609，所述分水阀体601上设有与导轨609相适配的限位导槽610；所述流量传感器604设置于流量阀体的进水口605处，即混合腔的出水口处，用于检测流量的大小，所述流量传感器604与控制机构电性连接，流量传感器604将收集到的流量信息输送至控制机构，作为控制机构控制第二电机603运动的依据。工作时，所述第二电机带动丝杆旋转，所述丝杆沿着导槽方向进行直线运动，从而使阀门做直线运动，起到控制出水口开度的作用，达到控制流量大小的目的。

上述结构的流量组件，通过第二电机带动阀门做平移运动，从而控制出水口的开度，设置的流量传感器能实时监测流量的大小，使第二电机对出水口开度的调节更为精准，并且能耗小。

如图2、图5、图6、图7所示，上述自发电温控淋浴水嘴中，所述分水组件8包括分水阀体801、分水阀芯802及第三电机803，所述分水阀体801设置于壳体1内，所述分水阀体801设有入水口804和若干分水出口4，所述分水出口4连通使用终端，形成若干条分水通道；所述分水阀体801的入水口804通过管路与流量阀体的出水口606连通，所述分水阀体801内部为圆柱状空腔，所述分水阀芯802固定安装于分水阀体801内，所述分水阀芯802包括圆筒状的阀芯a806和阀芯b807，所述阀芯a806的外壁紧贴分水阀体801内壁，阀芯a806的内壁紧贴阀芯b807，所述阀芯a对应分水出口4的位置设有圆形过孔808，所述圆形过孔808的数量与分水出口的数量相同，所述阀芯b设有一个圆形孔809，所述圆形孔用于连通圆形过孔808和分水阀体内腔，当阀芯b807旋转时，可使圆形孔809切换不同的圆形过孔808，从而连通不同的分水出口4；所述分水阀体顶部还设阀盖810，所述阀盖810上固定有第三电机803，所述第三电机803的输出端通过设置的转轴811与阀芯b807传动连接，第三电机803与控制机构电性连接，通过控制机构控制第三电机803的工作。

上述结构的分水组件，通过第三电机带动阀芯b旋转，从而切换不同的分水出口，分水出口的切换方式非常简单方便；并且阀芯b与阀芯a为圆筒状，因此阀芯b的内壁受力均衡，不会因水压加大阀芯a与阀芯b之间的摩擦，从而使用寿命长。

具体的，如图2所示，上述自发电温控淋浴水嘴中，所述流量组件和分水组件之间的连接管道上设有发电装置安装阀体702，所述发电装置安装阀体702内设有发电装置7，发电装置安装阀体的入口与流量组件连通，出口与分水组件连通。所述发电装置7包括叶轮701，所述叶轮会在水流通过发电装置安装阀体时旋转，从而使发电装置中的发电组件产生电流。由于叶轮发电装置为现有技术，在此不做详细说明。

作为一种实施方式，所述自发电温控淋浴水嘴中，所述恒温阀体、流量阀体、恒温阀体与冷水入口、热水入口、流量阀体的连接管路形成恒温流量模块，所述恒温流量模块用于安装恒温组件中除恒温阀体以外的恒温组件及流量组件中除流量阀体以外的其他流量组件。而所述发电装置安装阀体与分水阀体及分水流道形成发电分水模块，所述发电分水模块用于安装发电装置和分水阀芯及第三电机。组装时，只需将这两模块组合连接，再将对应的功能组件安装，然后通过连接电路连接控制机构，得到自发电温控淋浴水嘴。将自发电温控淋浴水嘴内部结构进行模块化设置，可简化安装步骤和生产工艺，大大的提高效率，降低产品成本。

优选的，所述第一电机、第二电机、第三电机均为步进电机，具有控制精准，能耗低的特点，因此利用自身水流发电产生的电量，就能满足第一电机、第二电机、第三电机驱动所需。

如图2所示，上述自发电温控淋浴水嘴中，所述壳体内还包括充电组件，所述充电组件包括充电电池101，所述充电电池101与控制机构电性连接，用于存储发电装置产生的电量，并且将存储的电量提供给控制机构9、恒温组件5、流量组件6、分水组件8。

在一些实施例中，如图2、图8所示，所述充电组件包括充电电池101、无线充电模块102，所述充电电池101、无线充电模块102、发电装置均与控制机构9的电连接，所述控制机构能够进行充电模式的切换及检测充电电池的电量情况。具体的，所述无线充电模块102包括充电感应线圈104，所述充电感应线圈104固定于壳体内部顶壁上，并与充电电池连接。所述控制机构默认的充电模式为采用发电装置的电量进行充电，当发电装置对充电电池进行充电时，无线充电模块自动关闭，当发电装置产生的电量低于设定的电量限值时，控制机构将充电模式切换至无线充电模式。工作时，所述控制机构实时检测电池电量，并将电量值与设定限值进行比较，如果低于设定限值，则进行报警，提示进行无线充电模式，此时只需将外置的无线充电装置放置于充电感应线圈上方，通过电磁感应，让感应线圈产生电流，对充电电池进行充电。

上述结构的充电组件，具有双充电模式，当发电装置发电量不足以满足整个装置的运行时，可通过无线充电模式进行补充，从而在保证装置的正常运行的情况下，避免直接外接市电，从而更为安全。

具体的，如图2、图8所示，上述自发电温控淋浴水嘴中，所述控制机构包括控制主板901、显示屏902、控制按钮903，所述显示屏902和控制按钮903均设置于壳体1顶面上，所述控制主板901通过控制电路与显示屏及控制按钮连接并进行通信；所述显示屏902用于显示水流信息，包括实时温度及流量大小，以及显示充电电池电量报警提示；所述控制按钮903用于设定水温、流量、分水出口以及充电电池的电量限值，以及用于控制装置运行的启动和关闭；所述控制主板901分别与第一电机506、第二电机、第三电机电性连接，通过发送脉冲信号控制第一电机、第二电机603、第三电机803的运行；所述控制主板901还与温度传感器513、流量传感器604电性连接，用于接收水流信息及进行信号转化和比对；所述控制主板901还与充电电池、发电装置及无线充电模块电连接，用于检测充电电池的电量信息，并进行信号转换和比对，生成报警提示，以及用于切换充电模式。

工作时，所述控制主板接收控制按钮发送的信息以及温度传感器、流量传感器采集到的水流信息，并转化为数值信息进行比对，根据比对结果生成不同的指令，同时将指令发送至第一电机、第二电机、第三电机，第一电机、第二电机、第三电机根据指令做出对应的动作，第一电机对冷、热水比例进行调整，第二电机对对流量大小进行调节，第三电机对分水出口进行切换；并且不断循环温度检测--冷、热水比例调节，流量检测--流量调整动作，直至实际水温及流量等于设定温度和流量为止，此时控制主板不再发送脉冲信号给第一电机和第二电机，第一电机及第二电机处于待机状态；同时，显示屏会将控制主板接收到的水流信息及电量信息进行显示，从而使用户能直观的了解到目前水流情况。

如图2所示，所述控制机构还包括感应开关904，所述感应开关设置于壳体内，并与控制主板901电性连接。具体的，所述感应开关包括红外感应开关或声控感应开关中的一种。采用红外感应开关或声控感应开关，可以避免手接触壳体，通过手势或声音就实现开关控制，从而使壳体表面更为洁净。

作为一种实施方式，如图1所示，所述感应开关为红外感应开关，所述壳体侧壁或壳顶设有红外发射及接收窗口906，所述红外发射及接收器设置于窗口内，通过窗口发射和接收红外信号。使用时，只需用手于窗口前进行挥动，即可启动或关闭装置。所述红外感应开关可以避免手接触装置。

在另一种实施例中，所述感应开关为声控感应开关，所述声控感应开关设置于壳体内，所述声控感应开关设有收音机构，该收音机构可接收特定的语音信息，并将语音信息转化为数字信号发送给控制主板，所述控制主板再生成对应的指令，对装置进行开启、关闭或调节。其中，所述特定的语音信息为前缀+指令，如：xxx,请开启；xxx，请关闭，所述前缀用于将语音信息与其他声音信息进行区分，作为启动密码，提高声控感应开关的信息识别度。所述声控感应开关具有多种功能，如开关功能，水温及流量调节功能，以及分水出口选择功能。

在一种实施例中，如图2所示，所述控制机构还包括无线通信模块905，所述无线通信模块与控制主板电性连接，并且通过所述无线通信模块可使控制主板连通云服务平台，实现装置的云端控制，进一步收集装置的使用信息。

上述结构的自发电温控淋浴水嘴，所述恒温组件、流量组件及分水组件采用步进电机进行控制，通过脉冲信号调整旋转角度和方向，具有控制精准，能耗低的特点，当温度和流量等于设定值时，步进电机处于待机状态，能耗低，从而能通过发电装置产生的电机进行驱动，避免外接市电造成安全隐患；所述控制机构，能够接受水流信息和电池电量信息，并根据水流信息及时调整冷、热水比例和流量大小，完全自动化控制，操作简单，显示直观，符合智能化趋势，具有较好的用户体验。

上述结构的自发电温控淋浴水嘴的工作原理如下(如图9、图10所示)：

a.通过控制按钮设定水温、流量，指定分水出口，设定电量上限和下限报警提示值。需要说明的是，首次使用时必须设定各参数，后续使用时默认为前一次的设定参数，如果重新设定，则以最新设定参数为准。

b.通过开关按钮或感应开关启动装置运行，控制主板根据各项设定值下达指令至恒温组件、流量组件、分水组件，使第一电机、第二电机及第三电机开始根据指令运作，同时，温度传感器和流量传感器采集水流信息，并将水流信息发送至控制主板，控制主板将水流信息与设定值进行比对，根据比对的结果生成对应指令，并发送至第一电机、第二电机，同时，控制主板将水流信息转化为数值信号显示于显示屏中。重复上述步骤，直至实时温度和流量与设定值相同，第一电机和第二电机进入待机状态。

c.当设备运行时，发电装置进行发电，并将产生的电量储存于充电电池中，同时充电电池为控制机构和第一电机、第二电机及第三电机提供电量，同时电量控制模块对充电电池电量进行实时监控，并将电量信息与设定的电量上限和下限进行比较，做出判断，当电量不在设定限值的范围内，则在显示屏中发出警报提示，所述报警提示可以是闪灯，或者是在显示屏中出现警报标志，提醒用户进行无线充电处理；

d.当电池电量低于限制，即表明发电设备产生的电量不足以满足整个装置的运行，则需通过无线充电模式进行充电，将无线充电装置对应充电感应线圈放置，电量控制模块切换充电模式为无线充电模式，开启无线充电装置，即可对充电电池进行无线充电，当电池电量达到设定上限，控制主板下达充电模式切换命令，充电模式切换为发电装置充电，无线充电装置停止充电。

在设有红外感应开关的自发电温控淋浴水嘴中，则在步骤b中采用红外感应开关进行开启和关闭，具体步骤为用手靠近红外感应窗口并扫一下，自发电温控淋浴水嘴开启运行，再用手靠近红外窗口扫一下，自发电温控淋浴水嘴关闭，其中，手扫的方向不限，可以前后扫或左右扫，其工作模式为感应一次则触发开启，再感应一次则触发关闭，交替进行开启和关闭操作。

在设有声控感应开关的自发电温控淋浴水嘴中，则在b步骤中采用声控感应开关进行装置的开启和关闭、分水出口的选择，声控感应开关在使用前需先进行学习，即，在运行设备前，需对各种语音输入指令进行录入学习，各语音输入指令以xxx+指令的形式进行录入，如：aa开启、aa关闭、aa3出口等，待录入完全后方可启动声控感应开关，当声控感应开关运行时，声控感应开关只会对学习过的语音进行响应，并且将这些语音指令发送至控制主板，控制主板根据语音指令的匹配情况产生对应指令，并发送至对应的步进电机，实现语音控制。

在设有无线通信模块的自发电温控淋浴水嘴中，所述控制机构可通过无线通信模块远程控制，通过电子终端的app设置温度、流量、分水出口，进行开关控制，以及了解装置的运行状态，便于数据的收集及对装置性能的评估，为整体智能卫浴或智能家居的做好铺垫。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。