一种插卡式取水控制装置及其使用方法与流程

本发明涉及刷卡开水机技术领域，尤其涉及一种插卡式取水控制装置及其使用方法。

背景技术：

为了给学生的生活学习营造一个良好的环境，学校基础设施的完善是重点之一，如能随时为学生提供开水的开水器。目前，对于公知的开水器可以放在学生公寓、教室、图书馆等共公场所方便于学生取水，学生只需要随身携带学校的校园卡即能随时取到开水，给学生的生活学习带来了较大的便利。但是学生在打水时，不知道何时拔卡或拔卡的时机不对，因而往往会出现打不满或者多打浪费的现象，甚至还会增加烫伤事故的发生。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种插卡式取水控制装置，主要解决了现有的开水器不能保证学生既能充足取水，又不能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的问题，本发明设置的插卡式取水控制装置整体结构简单，可智能控制取水量，既保证了学生既能充足取水，又能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的情况，实用性强，为插卡取水带来的便利。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述插卡式取水控制装置，包括出水管和防水壳体，所述出水管上设置有常闭电磁阀，所述防水壳体上设置有卡槽，所述防水壳体内设置有向卡槽内插入ic卡后使所述常闭电磁阀得电的出水控制模块，所述防水壳体内还设置有当取水容器内的水位达到上限使所述常闭电磁阀失电的停水控制模块。

进一步地，所述出水控制模块包括与所述常闭电磁阀串联连接的电源ⅰ、感应器、控制器和手动常开开关，所述感应器通过控制器与常闭电磁阀相连，所述感应器设置在卡槽处，所述手动常开开关设置在卡槽的底部；所述感应器设置为磁感应器或红外感应器。

进一步地，所述手动常开开关包括弹片、动触头和静触头，所述弹片的中部通过固定轴固定在防水壳体的上下两端，所述弹片的一端的上下两侧分别设置动触头和静触头，所述动触头滑动连接在所述防水壳体上，所述动触头的上端由所述卡槽的底部伸出，所述静触头固定在所述防水壳体上；所述弹片的另一端的上方设置所述停水控制模块。

进一步地，所述防水壳体上设置有条形槽，所述动触头的端部通过连接件与所述条形槽滑动配合；所述防水壳体外与u形外壳连接后形成所述卡槽，所述防水壳体的底部设置有伸出部，所述伸出部的上端与所述u形外壳的底端密封接触，所述伸出部的上端设置有与水平方向垂直的条形开口，所述动触头穿过所述条形开口。

进一步地，所述停水控制模块包括电源ⅱ、导热导电件、常闭热敏开关、线圈、铁芯和铁块，所述铁芯外缠绕所述线圈，所述电源ⅱ依次与导热导电件、常闭热敏开关和线圈串联连接，所述铁芯的一端通过绝缘线与铁块相连，所述铁块与所述弹片的一端相对，所述导热导电件伸出所述防水壳体外。

进一步地，所述绝缘线的长度大于所述铁芯的端部与所述弹片之间的垂直距离。

进一步地，所述防水壳体内设置有容纳所述电源ⅱ、常闭热敏开关、线圈和铁芯的定位腔室和使铁块掉落后与所述弹片的一端碰撞接触的导向板。

进一步地，所述导热导电件的材质设置为导热塑料，所述导热导电件包括波纹管以及波纹管的一端连接的定位段和波纹管的另一端连接的接触头，所述定位段通过导线与所述常闭热敏开关串联。

进一步地，所述定位段的直径大于所述波纹管的外径，所述防水壳体外还设置有卡环，所述卡环包括开口部和卡接部，所述波纹管的外径大于所述开口部的口径且小于所述卡接部的口径，所述卡接部的口径小于所述定位段的直径。

一种所述的插卡式取水控制装置的使用方法，包括以下步骤：

1)插卡前的准备：拿持导热导电件，调整导热导电件的长度，并使其接触头插入取水容器的瓶口水位上限向下的位置；

2)插卡出水：拿持ic卡插入卡槽处，向下按动ic卡，使ic卡的底部与动触头相抵触，使与动触头连接的连接件沿着条形槽向下移动，从而使动触头下移，使动触头与弹片、静触头接触，使手动常开开关闭合，使出水控制模块中的闭合回路导通，同时感应器将感应信号传输给控制器，控制器控制常闭电磁阀打开，使开水由出水管流出；

3)水满后自动停水：当取水容器内的水接触到导热导电件的接触头时，开水的温度传到导热导电件，常闭热敏开关感应导热导电件的温度，当导热导电件的温度达到常闭热敏开关的动作温度时，使常闭热敏开关打开，使铁芯的磁性消失，使铁块脱离铁芯而在绝缘线的牵引下下落到弹片的一端，使弹片的另一端翘起，使弹片与静触点断开，从而使手动常开开关断开，使出水控制模块的闭合回路断开，使常闭电磁阀失电，使出水管停止出水，同时给人手一个向上的弹力，此时可以松手，然后将ic卡从卡槽内取出。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的插卡式取水控制装置包括出水管和防水壳体，在防水壳体内设置向卡槽内插卡后控制常闭电磁阀得电使出水管出水的出水控制模块和取水容器内的水位达到上限控制常闭电磁阀失电使出水管停止出水的停水控制模块，将出水控制模块和停水控制模块集成在防水壳体内，使整体外观结构更简单，使用更方便，而且实现了手动插卡出水和智能停水，既保证了学生既能充足取水，又能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的情况，实用性强，值得推广使用。

2、具体地，其中的出水控制模块包括电源ⅰ、感应器、控制器和手动常开开关，常闭电磁阀与出水控制模块串联，将ic卡插入卡槽处，然后向下按动ic卡，使ic卡的底部与手动常开开关的动触头相抵触，使动触头下移，使手动常开开关闭合，使出水控制模块中的闭合回路导通，同时磁感应器(红外感应器)感应到ic卡中的磁片(红外感应器感应到人手)，将信号传输给控制器，控制器控制常闭电磁阀打开，使开水由出水管流出，避免了ic卡插入卡槽的瞬间就使开水流出，而容易使初次使用者烫伤情况的发生，只有向下按动ic卡使动触头沿着防水壳体向下滑动使手动常开开关闭合才能使开水流出，进一步提高了取水的安全性。

3、具体地，其中的停水控制模块中的导热导电件可根据取水容器的形状和容量，通过调整其中的波纹管的长度，使其端部的接触头伸入取水容器的水位上限，当取水容器内的水位达到上限时该停水控制模块可自动控制停止出水，提高了该装置的通用性；而且在不使用该导热导电件时，可将导热导电件定位在防水壳体外的卡环上，其整体结构设计更合理，收纳性更好。

综上，该插卡式取水控制装置整体结构简单，通用性强，使用方便，实现了手动插卡出水和智能停水，既保证了学生既能充足取水，又能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的情况，安全性高，实用性强，值得推广使用。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为图1中卡环的结构示意图；

上述图中的标记均为：1.出水管，2.防水壳体，21.条形槽，22.定位腔室，23.导向板，24.伸出部，241.条形开口，3.常闭电磁阀，4.卡槽，5.出水控制模块，51.电源ⅰ，52.感应器，53.控制器，54.手动常开开关，541.弹片，542.动触头，543.静触头，544.固定轴，6.停水控制模块，61.电源ⅱ，62.导热导电件，621.波纹管，622.定位段，623.接触头，63.常闭热敏开关，64.线圈，65.铁芯，66.铁块，7.u形外壳，8.卡环，81.开口部，82.卡接部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明具体的实施方案为：如图1和图2所示，一种插卡式取水控制装置，包括出水管1和防水壳体2，出水管1上设置有常闭电磁阀3，防水壳体2上设置有卡槽4，防水壳体2内设置有出水控制模块5和停水控制模块6，当向卡槽4内插入ic卡后，出水控制模块5可使常闭电磁阀3得电，并使开水由出水管1流出，当取水容器内的水位达到上限时，停水控制模块6可使常闭电磁阀3失电，使开水停止流出。该装置将出水控制模块5和停水控制模块6集成在防水壳体2内，使整体外观结构更简单，使用更方便，而且实现了手动插卡出水和智能停水，既保证了学生既能充足取水，又能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的情况，实用性强，值得推广使用。

具体地，如图2所示，其中的出水控制模块5包括与常闭电磁阀3串联连接的电源ⅰ51、感应器52、控制器53和手动常开开关54，感应器52通过控制器53与常闭电磁阀3相连，感应器52设置在卡槽4处，其中的感应器52可设置成磁感应器或红外感应器，当人手拿持ic卡向卡槽4中插入时，磁感应器感应到ic卡中的磁片(红外感应器感应到人手)，将感应信号传输给控制器，控制器控制常闭电磁阀动作；其中的手动常开开关54设置在卡槽4的底部，该手动常开开关54包括弹片541、动触头542和静触头543，弹片541的中部通过固定轴544固定在防水壳体2的上下两端，弹片541的中部设置通孔，固定轴544与该通孔过盈配合；弹片541的一端的上下两侧分别设置动触头542和静触头543，动触头542滑动连接在防水壳体2上，具体地，防水壳体2上设置有条形槽21，动触头542的端部通过连接件与条形槽21滑动配合，该连接件包括螺栓和螺母，将螺栓的一端穿过该条形槽21并与动触头542的端部连接固定，螺栓的另一端通过螺母限位，螺栓与条形槽21间隙配合，螺栓沿着条形槽21上下滑动从而带动动触头542上下移动，其中的螺栓和螺母可设置成轻质塑料件，使动触头542和连接件的重量小于弹片541的重量，在初始状态下动触头542与弹片541的上端接触但不会将动触头542下压与静触头543接触，使该手动常开开关54处于断开状态；动触头542的上端由卡槽4的底部伸出，静触头543固定在防水壳体2上，具体地，防水壳体2外与u形外壳7连接后形成卡槽4，防水壳体2的底部设置有伸出部24，伸出部24的上端与u形外壳7的底端密封接触，伸出部24的上端设置有与水平方向垂直的条形开口241，动触头542穿过条形开口241。该出水控制模块5的工作原理是：将ic卡插入卡槽4处，然后手动轻轻向下按动ic卡，使ic卡的底部与动触头542相抵触，使与动触头542连接的连接件沿着条形槽21向下移动，从而使动触头542下移，使动触头542与弹片541、静触头543接触，使手动常开开关54闭合，使出水控制模块中的闭合回路导通，同时磁感应器(红外感应器)感应到ic卡中的磁片(红外感应器感应到人手)，将信号传输给控制器53，控制器53控制常闭电磁阀3打开，(控制器根据磁感应和红外感应的信号控制电磁阀动作属于现有技术，该控制器与现有的ic卡水控机的原理相同，其技术参数包括：读卡类型：mifareone，读卡距离：2-7cm，读卡速度：<1s，工作电压：dc12v，工作功率：5w，待机功率：<1w，计费精度：1分钱—1秒钟，数据存储：流水式存储30000条，外型尺寸：140mm*100mm*40mm)，使开水由出水管1流出，避免了ic卡插入卡槽4的瞬间就使开水流出，而容易使初次使用者烫伤情况的发生，只有向下按动ic卡使动触头542沿着防水壳体2向下滑动使手动常开开关54闭合才能使开水流出，进一步提高了取水的安全性。

如图2所示，上述弹片541的另一端的上方设置停水控制模块6，该停水控制模块6包括电源ⅱ61、导热导电件62、常闭热敏开关63、线圈64、铁芯65和铁块66，铁芯65外缠绕线圈64，电源ⅱ61依次与导热导电件62、常闭热敏开关63和线圈64串联连接，导热导电件62伸出防水壳体2外；将导热导电件62插入取水容器内，使导热导电件62的端部位于取水容器的水位线的下方，当取水容器内的开水达到水位上限时，可通过导热导电件62将开水的温度传输到常闭热敏开关63，常闭热敏开关63通过感知导热导电件62的温度，当其温度达到常闭热敏开关63的动作温度时可使其打开，铁芯65的一端通过绝缘线与铁块66相连，铁块66的重量大于弹片541的重量，足以使铁块66落到弹片541的一端上时可使弹片541的另一端翘起，从而使弹片541与静触点543脱离，使手动常开开关54处于断开状态，其中绝缘线的长度大于铁芯65的端部与弹片541之间的垂直距离，当常闭热敏开关63断开使停水控制模块6的闭合回路断开时，线圈64失电，使铁芯65的磁性消失，使铁块66脱离铁芯65而下落，铁块66与弹片541的一端相对，由于绝缘线的长度大于铁芯65的端部与弹片541之间的垂直距离，使铁块66可碰撞到弹片541的一端，使出水控制模块5的电路断开，停止出水。

另外，优化地，防水壳体2内设置有容纳电源ⅱ61、常闭热敏开关63、线圈64和铁芯65的定位腔室22和使铁块66掉落后与弹片541的一端碰撞接触的导向板23，使铁块66掉落时在导向板23的导向作用下与弹片541接触，使动作响应更准确。其中的导热导电件62的材质设置为导热塑料，如图1和图2所示，该导热导电件62包括波纹管621以及波纹管621的一端连接的定位段622和波纹管621的另一端连接的接触头623，定位段622通过导线与常闭热敏开关63串联，其中的波纹管621可实现导热导电件62长度的调整，可根据取水容器的形状和容量，通过调整其中的波纹管621的长度，使其端部的接触头623伸入取水容器的水位上限，提高了该装置的通用性。该定位段622的直径大于波纹管621的外径，防水壳体2外还设置有卡环8，如图1和图3所示，卡环8包括开口部81和卡接部82，波纹管621的外径大于开口部81的口径且小于卡接部82的口径，卡接部82的口径小于定位段622的直径，在不使用该导热导电件62时，可将导热导电件62的波纹管621通过开口部81卡在卡接部82，放手后，定位段622定位在卡环8的上端，其整体结构设计更合理，收纳性更好。该防水壳体2外也可设置与控制器53相连的显示屏，用于显示ic卡的余额。

在未取水时，停水控制模块6形成导电回路，使铁芯65产生磁性，将铁块66吸引。该插卡式取水控制装置的使用方法包括以下步骤：1)插卡前的准备：首先，拿持导热导电件62，调整导热导电件62的长度，使其接触头623插入取水容器的瓶口水位上限向下的位置；2)插卡出水：拿持ic卡插入卡槽4处，向下轻轻按动ic卡，使ic卡的底部与动触头542相抵触，使与动触头542连接的连接件沿着条形槽21向下移动，从而使动触头542下移，使动触头542与弹片541、静触头543接触，使手动常开开关54闭合，使出水控制模块中的闭合回路导通，同时磁感应器(红外感应器)感应到ic卡中的磁片(红外感应器感应到人手)，将信号传输给控制器53，控制器53控制常闭电磁阀3打开，使开水由出水管1流出；3)水满后自动停水：当取水容器内的水接触到导热导电件62的接触头623时，开水的温度传到导热导电件62，常闭热敏开关63感应导热导电件62的温度，当导热导电件62的温度达到常闭热敏开关63的动作温度时，使常闭热敏开关63打开，使铁芯65的磁性消失，使铁块66脱离铁芯65而在绝缘线的牵引下下落到弹片541的一端，使弹片541的另一端翘起，使弹片541与静触点543断开，从而使手动常开开关54断开，使出水控制模块5的闭合回路断开，使常闭电磁阀3失电停止出水，同时给人手一个向上的弹力，此时可以松手，然后将ic卡从卡槽4内取出。

综上，该插卡式取水控制装置整体结构简单，通用性强，使用方便，实现了手动插卡出水和智能停水，既保证了学生既能充足取水，又能有效地避免取水过多而造成水资源浪费或烫伤事故发生的情况，安全性高，实用性强，值得推广使用。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。