专利名称：饮水机红外自控出水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种红外线自动控制出水装置，用于饮水机的出水自动控制。
现有饮水机的出水方式都是接触式的，如<1>用手按动饮水机的阀门机械开关出水或按动水泵电机的电路开关出水；<2>用水杯推动饮水机的阀门机械开关出水或用水杯推动水泵电机的电路开关出水。在多人共同使用同一饮水机时，存在着细菌或病菌交叉感染的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供了非接触出水方式的解决方案，即饮水机的红外线自动控制出水装置(简称“饮水机红外自控出水装置”)。
本实用新型的红外自控出水装置是采用光电开关检测水杯(4)是否在控制区域内来控制饮水机的水泵电机M(或电磁水阀DF)的动作，实现非接触式自动出水，从而达到有效防止细菌或病菌交叉感染的目的。
参考文献《家用电器》98年第11期21页，题目《红外线自动干手器》；《家电维修》2000年第1期31页，题目《红外线自动洗手器电路剖析》；《家用电器》2000年1期43页，题目《发光二极管作光电开关的光辐射源》，其中对光电开关的定义是光电开关是以光辐射驱动的电子开关，当一定强度的光辐射到其中的光敏器件上时会产生开关作用。
本实用新型的饮水机红外自控出水装置是由
图1(或图2)所示的光电开关与其控制对象图6所示的水泵电机M(或图7所示的电磁水阀DF)共同构成。
图1和图2中的A接饮水机电路，给饮水机供电，K2为其电源开关。
图6中的B接饮水机上的水泵电机M供电电路。
图7中的C接饮水机上的电磁水阀DF供电电路，如果选用普通电磁水阀，C就接交流220V电源，如果选用双稳态电磁水阀，C就接双稳态电磁水阀的专用供电电路(参考文献《家用电器》96年第11期13页，题目《太阳能自动洗手器》)。
下面给出了本实用新型的两个实施方案，现结合附图分别对其进行说明。
第一种方案
图1是反射式光电开关的电原理图。
图3是反射式光电开关与水泵电机M构成的红外自控出水装置同饮水机结合的正视示意图。图4是侧视示意图。
图5是反射式光电开关与电磁水阀DF构成的红外自控出水装置同饮水机结合的剖面示意图，其中(5)为电磁水阀DF。
参照
图1，它由电源电路、红外线发射器、红外线接收器、施密特触发器、继电器组成。
由220V交流电经保险(FUSE)、开关K1、经变压器T变压，D4、D5、D6、D7组成的桥式整流器整流，经C8、C9、C10滤波和三端稳压器IC3稳压获得稳定的直流电源；V1、V2、R1、R2、C1构成简易自激多谐振荡器与R3、D1共同构成红外线发射器，其中R1、C1决定它的发射频率；IC1、D2、RP、R4、R5、R6、C2、C3、C4、C5、C6构成红外线接收器，其中RP用于调整接收器接收红外线信号的灵敏度，R4决定IC1中带通滤波器的中心频率；IC2接成施密特触发器，C7为旁路电容；执行电路由晶体管V3、继电器K组成，二极管D3为继电器K线圈提供能量释放电路，防止晶体管V3由导通转为截止时产生过压；R8、LED2是工作状态指示；图6、图7中R11、C11R12、C12是并联于继电器触点K-1两端的消火花电路。
此反射式饮水机红外自控出水装置的工作过程如下自激多谐振荡器振荡产生的频率约40KHz的信号经由R3在红外线发射管D1中调制成红外光信号发射出去，使用者需要接水时，水杯(4)自下而上进入反射式光电开关的控制区域，这时水杯(4)将红外线发射管D1发射出的红外光的一部分反射，被红外线接收管D2接收后，转换成相同频率的电信号，送入红外线接收专用前置放大集成电路IC1的①脚放大、整形、带通比较后，由第⑦脚输出低电平脉冲信号(低于1/3Ec)，IC2②⑥脚受此低电平触发，IC2③脚输出高电平经光敏电阻RG加到晶体管V3的基极，使晶体管V3饱和导通，继电器K的常开触点K-1吸合，从而使图6中的水泵电机M(或图7中的电磁水阀DF)接通相应的供电电路，进入工作状态，出水口(3)有水流出；当水杯(4)接满水后，自上而下离开反射式光电开关的控制区域，D2失去红外脉冲信号，IC1第⑦脚恢复为高电平(高于2/3Ec)，IC2③脚变为低电平，晶体管V3由饱和导通状态变为截止，继电器K失电，其触点K-1释放，从而使图6中的水泵电机M(或图7中的电磁水阀DF)切断电源停止工作，出水口(3)停止供水。此时该装置处在待机状态。
图1中的光敏电阻RG、电阻R7和发光二极管LED1构成延时电路，该延时电路只在每次开机时起到延时的作用，其作用是消除饮水机每次开机时继电器K短暂吸合现象，工作过程是当饮水机红外自控出水装置的电源开关K1接通，此一瞬间内，由于IC1⑦脚高电平脉冲信号的产生有一个短暂的滞后，此时施密特触发器的IC2②⑥脚可视为低电平，IC2③脚输出高电平，由于此时光敏电阻不能在LED1照射下突变为低电阻值，所以将来自IC2③脚短暂的高电平阻隔，使其不能传输到晶体管V3的基极，所以IC2⑨脚这个短暂的高电平不能使继电器工作，此一瞬间过后，IC1⑦脚变成高电平，IC2⑨脚变成低电平，光敏电阻RG此时也在发光二极管照射后阻值变低，使饮水机红外自控出水装置在接水状态下IC2③脚的高电平信号可以从光敏电阻RG传输到晶体管V3的基极。LED1与RG应放在一起，LED1发出的光可以照到RG的表面，并且应将LED1与RG共同封闭起来与外界不透光。
第二种方案
图2是遮挡式光电开关的电原理图。
图8是遮挡式的红外自控出水饮水机在使用状态中的正视示意图，
图10是俯视示意图，图9是待机状态下的红外自控出水饮水机的俯视示意图。其中红外线发射二极管(1)与红外线接收二极管(2)相对置于出水口(3)下方两侧的饮水机本体内。
参照图2，它的电源电路、红外线发射器、红外线接收器、施密特触发器、执行电路的组成电路与
图1中的完全相同，在IC1⑦脚与IC2②⑥脚之间增加一个由晶体管V4、电阻R9、R10构成的反相器(即非门)。
此遮挡式饮水机红外自控出水装置的工作过程如下在待机状态下(如图9所示)红外线发射器(1)发射出的红外线由红外线接收器(2)接收，这时的IC1⑦脚输出低电平脉冲信号，此低电平信号经Ra送给晶体管V4的基极，使V4截止，V4的集电极输出高电平(大于2/3Ec)，作用于施密特触发器IC2②⑥脚，使IC2③脚输出低电平，经R13送给晶体管V3的基极，使V3截止，继电器K不工作，受继电器K控制的图6中的水泵电机M(或图7中的电磁水阀DF)不工作，出水口(3)不出水；当水杯(4)自下而上进入遮挡式光电开关的控制区域(如图8、
图10所示)，挡住了由红外线发射器(1)到红外线接收器(2)的光路，此时IC1⑦脚输出高电平脉冲信号，此高电平信号经R9送给晶体管V4的基极，使V4饱和导通，V4集电极输出低电平(小于1/3Ec)，此低电平作用于IC2②⑥脚使IC2③脚输出高电平，并经R13加到V3的基极，使V3饱和导通，继电器K得电，触点K-1吸合，受继电器K控制的图6中的水泵电机M(或图7中的电磁水阀DF)进入工作状态，出水口(3)有水流出，此时该装置处在工作状态。当接满水后，水杯(4)自上而下离开遮挡式光电开关的控制区域，这时该装置立即恢复为待机状态。
权利要求1.一种用于饮水机上的红外自控出水装置，其特征是光电开关的发射器件(1)与接收器件(2)置于饮水机出水口(3)侧下方，且在饮水机本体内，通过光电开关检测水杯(4)是否在控制区域内，相应地控制水泵电机M(或电磁水阀DF)电路开关的接通与断开，实现非接触式自动控制出水。
2.根据权利要求1所述的红外自控出水装置，其特征是反射式光电开关的发射器件(1)与接收器件(2)并排置于饮水机出水口(3)的侧下方，且在饮水机的本体内。
3.根据权利要求1所述的红外自控出水装置，其特征是遮挡式光电开关的发射器件(1)与接收器件(2)相对置于饮水机出水口(3)下方两侧的饮水机本体内。
4.根据权利要求1、2、3所述的红外自控出水装置，其特征是光电开关的控制对象为水泵电机M或电磁水阀DF。
专利摘要本实用新型是饮水机红外自控出水装置,该装置是通过置于饮水机出水口侧下方且在饮水机本体内的反射式(或遮挡式)光电开关组件,检测水杯是否在控制区域内,控制水泵电机M(或电磁水阀DF)电路开关的接通与断开,实现非接触式自动控制出水,能够有效避免接触式出水方式所带来的细菌或病菌的交叉感染。
文档编号A47G19/22GK2445668SQ00232649
公开日2001年9月5日 申请日期2000年4月28日 优先权日2000年4月28日
发明者孙永峰 申请人:孙永峰