接触控制式出水控制装置及其控制方法
【专利摘要】本发明属于出水装置【技术领域】，涉及一种接触控制式出水控制装置及其控制方法。它解决了现有技术设计不够合理等技术问题。本控制装置包括由绝缘材料制成的盒体，盒体上固定有至少一根由绝缘材料制成的通水管，通水管内设有电控阀，电控阀上连接有封装在盒体内的控制电路板，控制电路板上连接有设置在出水装置上的传感器，控制电路板上连接有接地线，盒体内还封装有内置电源，控制电路板和电控阀均与内置电源相连。本接触控制式出水控制装置及其控制方法的优点在于：1、设计合理，结构简单，工作稳定性高，操作使用方便。2、能够方便地应用于现有的水龙头中，无需对现有水龙头进行大幅改装。3、使用寿命长，不易出现故障，能够有效节约能源。
【专利说明】接触控制式出水控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于出水装置【技术领域】，尤其是涉及一种接触控制式出水控制装置及其控 制方法。
【背景技术】
[0002] 目前，感应式出水装置在各种场合被应用广泛。相对于传统的手动控制出水开关 的出水装置而言，感应式出水装置以其便捷、卫生等优点，更易被人们所接受。然而，感应式 出水装置存在着易于出现故障、工作稳定性较差、寿命较短、使用成本高等不足之处。在各 种场合，无法正常工作的感应式出水装置随处可见，特别是人流量较大的公共场合，故障率 高的问题尤为突出，因此给人们的日常生活工作带来了不必要的麻烦。
[0003] 为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献 公开了一种接近感应式电子水龙头[申请号：201120374393. 4]，包括金属龙头主体，开关 电源以及控制单元，控制单元包括触摸感应芯片，当人触摸或者接近金属龙头主体时，人体 也作为电路的一部分接入，触摸感应芯片检测作为主体传感器的金属龙头主体上的电容变 化，将信号发送至MCU微处理器，MCU微处理器对信号进行分析和处理后通过执行器件控制 水龙头相应阀门开合，通过显示屏显示相关参数。还有人发明了一种触碰式水龙头[申请 号：201120140877. 2]，包括水龙头本体、控制电路、电磁阀以及供电装置，其特征在于：水 龙头本体作为触碰传感器，接受外界使电容产生变化的触碰信号；控制电路由接受并处理 触碰信号的电容变化信号处理单元、判断触碰信号并发出控制信号的微处理器单元以及识 别控制信号并控制电磁阀开关的电磁阀控制电路单元组成；水龙头本体上设置控制电路和 电磁阀；控制电路与电磁阀相连接；供电装置分别与控制电路和电磁阀相连接。所述电磁 阀还连接超时保护装置。
[0004] 上述方案虽然在一定程度上弥补了感应式出水装置的不足，但是仍然存在无法应 用到普通的水龙头上，制造成本高，工作稳定性难以保障等技术问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，能够方便地应用至 普通水龙头的接触控制式出水控制装置。
[0006] 本发明的另一目的是提供一种易于实施，操作使用方便，工作稳定性好的接触控 制式出水控制方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本接触控制式出水控制装置，其 特征在于，本控制装置包括由绝缘材料制成的盒体，在盒体上固定有至少一根由绝缘材料 制成的通水管，在通水管内设有电控阀，所述的通水管的进水端与进水管连通，通水管的出 水端与入水管连通且入水管与出水装置相连通，所述的进水管、入水管和出水装置均由导 电金属材料制成，所述的电控阀上连接有封装在盒体内的控制电路板，在控制电路板上连 接有设置在出水装置上用于检测电容变化的传感器，且当传感器检测到出水装置的电容变 化超过设定值时所述的控制电路板能发出控制所述电控阀开启或关闭的控制信号，在控制 电路板上还连接有接地线且接地线的另一端与进水管相连，所述的盒体内还封装有内置电 源，所述的控制电路板和电控阀均与内置电源相连。
[0008] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的传感器包括一端连接在控制电路板 上的感应线且该感应线外围设有绝缘层，所述的感应线的另一端端部包覆有绝缘凸头。
[0009] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的传感器设有绝缘凸头的一端通过由 导电金属材料制成的定位机构固定在出水装置上，所述的定位机构与出水装置相接触。
[0010] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的出水装置包括连接在入水管上的水 龙头，所述的定位机构包括套设在水龙头上的第一紧固螺母和第二紧固螺母，所述的绝缘 凸头夹紧在第一紧固螺母和第二紧固螺母之间。
[0011] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的盒体上固定有两根通水管，在每根 通水管内分别设有一个所述的电控阀，其中一根通水管为冷水管，另一根通水管为热水管。
[0012] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的控制电路板包括中央处理器，在中 央处理器上连接有传感信号处理电路和阀门驱动电路，所述的传感器和接地线连接在传感 信号处理电路上，所述的电控阀连接在阀门驱动电路上。
[0013] 在上述的接触控制式出水控制装置中，所述的中央处理器上还连接有蜂鸣器和用 于检测内置电源电量的电量检测电路，所述的电量检测电路与内置电源相连且当内置电源 电量低于设置值时所述的中央处理器发出控制所述电控阀处于关闭状态的控制信号。
[0014] 应用于上述接触控制式出水控制装置的接触控制式出水控制方法，本控制方法包 括：传感器实时监测电容的变化，当控制电路板的中央处理器处于唤醒状态时，碰触出水装 置任何部位的时长超过设定的有效碰触阀值时，判定该碰触为有效碰触，在有效碰触出水 装置时，中央处理器产生用于控制电控阀开启的控制信号，使用完毕后，再次有效碰触出水 装置任何部位时，中央处理器产生用于控制电控阀关闭的控制信号。
[0015] 在上述的接触控制式出水控制方法中，电控阀处于关闭状态超过设定时长时，控 制电路板的中央处理器进入休眠状态，在中央处理器处于休眠状态时，碰触出水装置任何 部位超过设定的唤醒碰触阀值时，判定该碰触为唤醒碰触，中央处理器切换至唤醒状态；所 述的有效碰触阀值的时长小于唤醒碰触阀值的时长；每次有效碰触或唤醒碰触时，蜂鸣器 发出相应的声音。
[0016] 在上述的接触控制式出水控制方法中，实时监测内置电源的电量，当检测到电量 低于设置值时所述的中央处理器发出控制所述电控阀处于关闭状态的控制信号。
[0017] 与现有的技术相比，本接触控制式出水控制装置及其控制方法的优点在于：1、设 计合理，结构简单，工作稳定性高，操作使用方便。2、能够方便地应用于现有的水龙头中，无 需对现有水龙头进行大幅改装。3、使用寿命长，不易出现故障，能够有效节约能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明提供的结构示意图。
[0019] 图2是本发明提供的实施1的结构框图。
[0020] 图3是本发明提供的实施2的结构框图。
[0021] 图中，盒体1、通水管2、电控阀3、进水管4、入水管5、出水装置6、水龙头61、控制 电路板7、中央处理器71、传感信号处理电路72、阀门驱动电路73、电量检测电路74、传感器 8、感应线81、绝缘凸头82、内置电源9、定位机构10、第一紧固螺母101、第二紧固螺母102、 接地线11、蜂鸣器12。
【具体实施方式】
[0022] 实施例1 :
[0023] 如图1-2所示，本接触控制式出水控制装置包括由绝缘材料制成的盒体1，在盒体 1上固定有至少一根由绝缘材料制成的通水管2,在通水管2内设有电控阀3,通水管2的进 水端与进水管4连通，通水管2的出水端与入水管5连通且入水管5与出水装置6相连通。 进水管2、入水管5和出水装置6均由导电金属材料制成，所述的电控阀3上连接有封装在 盒体1内的控制电路板7,在控制电路板7上连接有设置在出水装置6上用于检测电容变化 的传感器8,且当传感器8检测到出水装置6的电容变化超过设定值时所述的控制电路板7 能发出控制所述电控阀3开启或关闭的控制信号，在控制电路板7上还连接有接地线11且 接地线11的另一端与进水管2相连，所述的盒体1内还封装有内置电源9,所述的控制电路 板7和电控阀3均与内置电源9相连。本实施例中，进水管2和入水管5均采用由金属丝 编织而成的编织外管，在编织外管内复合有内管。
[0024] 本实施例中，传感器8包括一端连接在控制电路板7上的感应线81且该感应线81 外围设有绝缘层，所述的感应线81的另一端端部包覆有绝缘凸头82。传感器8设有绝缘凸 头82的一端通过由导电金属材料制成的定位机构10固定在出水装置6上，所述的定位机 构10与出水装置6相接触。出水装置6包括连接在入水管5上的水龙头61，定位机构10 包括套设在水龙头61上的第一紧固螺母101和第二紧固螺母102。绝缘凸头82夹紧在第 一紧固螺母101和第二紧固螺母102之间。显然，这种结构有利于对现有的出水装置的改 造，从而使普通的水龙头具备触控出水控制的功能。
[0025] 本实施例中，控制电路板7包括中央处理器71，在中央处理器71上连接有传感信 号处理电路72和阀门驱动电路73,所述的传感器8和接地线11连接在传感信号处理电路 72上，所述的电控阀3连接在阀门驱动电路73上。中央处理器71上还连接有蜂鸣器12和 用于检测内置电源9电量的电量检测电路74，所述的电量检测电路74与内置电源9相连且 当内置电源9电量低于设置值时所述的中央处理器71发出控制所述电控阀3处于关闭状 态的控制信号。
[0026] 应用于上述接触控制式出水控制装置的接触控制式出水控制方法包括：传感器8 实时监测电容的变化，当控制电路板7的中央处理器71处于唤醒状态时，碰触出水装置6 任何部位的时长超过设定的有效碰触阀值时，判定该碰触为有效碰触，在有效碰触出水装 置6时，中央处理器71产生用于控制电控阀3开启的控制信号，使用完毕后，再次有效碰触 出水装置6任何部位时，中央处理器71产生用于控制电控阀3关闭的控制信号。
[0027] 电控阀3处于关闭状态超过设定时长时，控制电路板7的中央处理器71进入休眠 状态，在中央处理器71处于休眠状态时，碰触出水装置6任何部位超过设定的唤醒碰触阀 值时，判定该碰触为唤醒碰触，中央处理器71切换至唤醒状态；所述的有效碰触阀值的时 长小于唤醒碰触阀值的时长；每次有效碰触或唤醒碰触时，蜂鸣器12发出相应的声音。实 时监测内置电源9的电量，当检测到电量低于设置值时所述的中央处理器71发出控制所述 电控阀3处于关闭状态的控制信号。
[0028] 当使用时，有效碰触水龙头61的任何部位，由于水龙头61是由金属材料制成的， 当人体接触时环境电容将会发生变化。传感器8实时监测环境电容的变化，当人体碰触水 龙头61时传感器8即可获知环境电容发生改变，并将这种改变输入至控制电路板7,控制电 路板7即控制电控阀3,使其处于打开状态，从而使水能够从水龙头61中流出。当使用完毕 后，再次触碰水龙头61的任何部分，此时传感器8再次检测到环境电容变化，从而将信号传 输至控制电路板7,控制电路板7即控制电控阀3,使其处于关闭状态，从而使水停止从水龙 头61中流出。
[0029] 为了能够实现节能，本发明中，当水龙头61在设定时间中不被使用时，控制电路 板7的中央处理器71即处于休眠状态，此时能源损耗非常少，有效地避免了能源损耗，延长 内置电源9的供电时间。当水龙头61被触碰时，中央处理器71被唤醒，以便于正常使用。 此外，为了避免误操作，本发明设定唤醒时的触碰时间较正常工作时的有效触碰时间要长， 从而有效保障了工作稳定性。例如水龙头被虫、鼠等小生物无意短暂触碰时，中央处理器71 不会被唤醒，以免在无人场合，水资源的浪费。
[0030] 实施例2 :
[0031] 如图3所示，本实施例中，盒体1上固定有两根通水管2,在每根通水管2内分别设 有一个所述的电控阀3,其中一根通水管2为冷水管,另一根通水管2为热水管。本实施例 能够实现温水输出。在出水装置6上可以设置水温调节机构。当然，水温调节机构可以采 用现有技术中的成熟结构，不做赘述。其余均与实施例类同，本文不做赘述。
[0032] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0033] 尽管本文较多地使用了盒体1、通水管2、电控阀3、进水管4、入水管5、出水装置 6、水龙头61、控制电路板7、中央处理器71、传感信号处理电路72、阀门驱动电路73、电量检 测电路74、传感器8、感应线81、绝缘凸头82、内置电源9、定位机构10、第一紧固螺母101、 第二紧固螺母102、接地线11、蜂鸣器12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用 这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限 制都是与本发明精神相违背的。
【权利要求】
1. 一种接触控制式出水控制装置，其特征在于，本控制装置包括由绝缘材料制成的盒 体（1)，在盒体（1)上固定有至少一根由绝缘材料制成的通水管（2)，在通水管（2)内设有 电控阀（3)，所述的通水管（2)的进水端与进水管⑷连通，通水管（2)的出水端与入水管 (5) 连通且入水管（5)与出水装置（6)相连通，所述的进水管（2)、入水管（5)和出水装置 (6) 均由导电金属材料制成，所述的电控阀（3)上连接有封装在盒体（1)内的控制电路板 (7) ，在控制电路板（7)上连接有设置在出水装置（6)上用于检测电容变化的传感器（8)，且 当传感器（8)检测到出水装置（6)的电容变化超过设定值时所述的控制电路板（7)能发出 控制所述电控阀（3)开启或关闭的控制信号，在控制电路板（7)上还连接有接地线（11)且 接地线（11)的另一端与进水管⑵相连，所述的盒体⑴内还封装有内置电源（9)，所述的 控制电路板（7)和电控阀（3)均与内置电源（9)相连。
2. 根据权利要求1所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的传感器（8)包 括一端连接在控制电路板（7)上的感应线（81)且该感应线（81)外围设有绝缘层，所述的 感应线（81)的另一端端部包覆有绝缘凸头（82)。
3. 根据权利要求2所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的传感器（8) 设有绝缘凸头（82)的一端通过由导电金属材料制成的定位机构（10)固定在出水装置（6) 上，所述的定位机构（10)与出水装置（6)相接触。
4. 根据权利要求3所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的出水装置（6) 包括连接在入水管（5)上的水龙头（61)，所述的定位机构（10)包括套设在水龙头（61)上 的第一紧固螺母（101)和第二紧固螺母（102)，所述的绝缘凸头（82)夹紧在第一紧固螺母 (101)和第二紧固螺母（102)之间。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的 盒体⑴上固定有两根通水管（2)，在每根通水管（2)内分别设有一个所述的电控阀（3)， 其中一根通水管（2)为冷水管，另一根通水管（2)为热水管。
6. 根据权利要求5所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的控制电路板 (7)包括中央处理器（71)，在中央处理器（71)上连接有传感信号处理电路（72)和阀门驱 动电路（73)，所述的传感器⑶和接地线（11)连接在传感信号处理电路（72)上，所述的电 控阀（3)连接在阀门驱动电路（73)上。
7. 根据权利要求6所述的接触控制式出水控制装置，其特征在于，所述的中央处理器 (71)上还连接有蜂鸣器（12)和用于检测内置电源（9)电量的电量检测电路（74)，所述的 电量检测电路（74)与内置电源（9)相连且当内置电源（9)电量低于设置值时所述的中央 处理器（71)发出控制所述电控阀⑶处于关闭状态的控制信号。
8. -种应用于上述权利要求1-7中任意一项的接触控制式出水控制装置的接触控制 式出水控制方法，其特征在于，本控制方法包括：传感器（8)实时监测电容的变化，当控制 电路板（7)的中央处理器（71)处于唤醒状态时，碰触出水装置（6)任何部位的时长超过 设定的有效碰触阀值时，判定该碰触为有效碰触，在有效碰触出水装置（6)时，中央处理器 (71)产生用于控制电控阀（3)开启的控制信号，使用完毕后，再次有效碰触出水装置（6)任 何部位时，中央处理器（71)产生用于控制电控阀（3)关闭的控制信号。
9. 根据权利要求8所述的接触控制式出水控制方法，其特征在于，电控阀⑶处于关 闭状态超过设定时长时，控制电路板（7)的中央处理器（71)进入休眠状态，在中央处理器 (71)处于休眠状态时，碰触出水装置（6)任何部位超过设定的唤醒碰触阀值时，判定该碰 触为唤醒碰触，中央处理器（71)切换至唤醒状态；所述的有效碰触阀值的时长小于唤醒碰 触阀值的时长；每次有效碰触或唤醒碰触时，蜂鸣器（12)发出相应的声音。
10.根据权利要求8或9所述的接触控制式出水控制方法，其特征在于，实时监测内置 电源（9)的电量，当检测到电量低于设置值时所述的中央处理器（71)发出控制所述电控阀 (3)处于关闭状态的控制信号。
【文档编号】F16K31/02GK104089065SQ201410280520
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月22日 优先权日:2014年6月22日
【发明者】金委 申请人:建德博艾斯智能科技有限公司