CN102287552B

CN102287552B - 小体积智能水龙头

Info

Publication number: CN102287552B
Application number: CN 201110220947
Authority: CN
Inventors: 郑重红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: CN102287552A

Abstract

小体积智能水龙头，包括水龙头本体，该水龙头本体设有进水端、出水端以及连接二者的通道，该水龙头本体内依次设有冷热水进水孔、连接该冷热水进水孔的混水阀芯、阀芯、小型水力发电机以及出水孔，该混水阀芯、阀芯各由一电机驱动，该水龙头本体由若干管体排列连接形成一体，该进水端、出水端分别设于两边的管体端部；该电机各配置有电机驱动IC，该电机驱动IC连接有一辅助单片机，该辅助单片机分别连接有一主单片机和若干电压采样器，该电机、该电机驱动IC与一该电压采样器连接成电路回路。

Description

小体积智能水龙头

技术领域

本发明涉及一种水龙头，特别是一种小体积智能水龙头。

背景技术

目前，水龙头发展趋势向多功能方向发展，但是受到传统制造工艺的限制，这不仅浪费了大量材料，在运输和存储时还占用了大量空间，在转移一定数量的水龙头时，其需要配送的车辆数目或者车辆的来回运输次数较多，运输效率较低。另外，体积较大的水龙头，除材料消耗量大外，其生产工艺大多也比较复杂，其生产所消耗的能源也要多很多，这不但提高了生产成本，而且不能很好地响应目前提倡的节能减排的号召。

另外，目前国内的许多卫浴场所特别是家庭、宾馆的卫生间浴室等使用的恒温水龙头均采用机械手动旋转式的冷水与热水混合水龙头。人们在使用中，调节水温过程需要多次试温，这既给使用者造成诸多的不便，又浪费了水资源，有时甚至烫伤使用者。针对这一问题，目前已有相关专利相继出现解决该问题，如专利号为ZL200610155639.2，发明名称为“数控调温自动水龙头”的中国发明专利公开了一种水龙头，该水龙头本体中混水腔与冷、热进水口之间设有阀芯，该阀芯通过一减速装置连接设有电机，电机驱动阀芯阀杆旋转。阀杆的旋转是在一定的角度范围的，而并非是无限制的。现有技术中大多是通过在阀芯中相应位置设置限位开关，通过限位开关控制电机的运行以达到控制阀杆在一定范围内转动的目的，限位开关的设置必然需要增大布线量，占用许多水龙头内部的有限空间。

此外，该电机与该阀芯是水平排布的，其阀杆轴线相互平行且呈纵向分布，这样的连接机制经过一段时间的使用后会出现阀杆轴线产生偏移的问题，即阀杆轴线会偏离纵向垂直方向而倾斜，这不但造成了电机与阀芯连接性差，而且还降低了阀芯的使用寿命，进而降低水龙头的使用寿命，给消费者和使用者造成不便。

发明内容

本发明提供一种小体积智能水龙头，以克服现有技术中存在的水龙头体积大、耗材多、内部布线量大、生产和使用能耗较大、生产工艺较复杂且生产较高以及阀杆易偏心等问题。

本发明采用如下技术方案：

小体积智能水龙头，包括水龙头本体，该水龙头本体设有进水端、出水端以及连接二者的通道，该水龙头本体于该通道内由该进水端至出水端依次设有冷热水进水孔、连接该冷热水进水孔的混水阀芯、阀芯、小型水力发电机以及至少一个的出水孔，该混水阀芯、阀芯的阀杆分别由一单独电机驱动，该混水阀芯出水口与该阀芯进水口之间设有混水腔，该水龙头本体由若干管体平行排列连接形成一体，该进水端、出水端分别设于两边的管体的一端部，该水龙头本体内设有该通道；该电机各配置有控制其运行的电机驱动IC，各该电机驱动IC均连接于一辅助单片机，该辅助单片机还连接有一可控制水龙头工作的主单片机和两个电压采样器，每个所述电机与控制其运行的所述电机驱动IC以及相应的一个所述电压采样器连接成电路回路。

上述电机分别设于上述混水阀芯、阀芯端部，且该电机主轴轴线与阀杆轴线位于同一直线上；该电机各通过一减速传动机构分别连接该混水阀芯、阀芯阀杆，该减速传动机构为若干齿轮的组合。

上述混水阀芯、阀芯各设有阀杆限旋机构，上述混水阀芯的阀杆限旋机构包括设于该阀芯壳体的出水窗和设于上述阀芯陶瓷动片侧壁的凸起，上述阀芯的上述阀杆限旋机构包括设于该阀芯壳体的出水窗和设于上述阀芯陶瓷动片侧壁的凸起，该凸起呈长方体型，该凸起长度与该出水窗高度相配适。

上述混水腔内设有一温度传感器，该温度传感器通过导线连接于上述辅助单片机。

上述电机采用电流区间为20mA-35mA的马达。

上述进水端所在管体为第一管体，与该第一管体紧邻的管体为第二管体，上述混水阀芯、阀芯分别设于该第一、第二管体。

上述水龙头本体由三个管体侧壁连接形成，三个该管体轴线处于同一平面上，上述出水端所在管体为第三管体，上述小型水力发电机设于该第三管体内。

三个上述管体于上述出水端的一端各设有一开口，该开口均与上述通道连通，上述第三管体的一端的开口形成上述出水孔，上述第一管体另一端设有上述冷热水进水孔，上述第二、第三管体另一端连接形成一连通的呈U形的管道。

两上述电机穿过分别通过上述第一、第二管体的上述开口连接于一电路板，该电路板设有上述电机驱动IC、辅助单片机、电压采样器和主单片机。

上述电路板通过导线还与可为该电路板供电的上述小型水力发电机连接。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

a.通过检测电路中电流的异常及单片机的程序设置的方式自动快速地控制阀杆的旋转，大幅度地减少了水龙头内部的布线量及线路的耗能，降低了使用成本；

b.实现了水温调节的智能化，水温调节快速、实际水温与设定水温之间差值小，使用方便；

c.另外，本实用新型的改进结构可很好的改善阀杆轴线产生偏离的现象，进一步提高了水龙头的使用寿命；

d.该水龙头体积小，包装该水龙头的外包装盒体积可为功能相近的产品的外包装盒体积的五分之一，同时，该小体积水龙头耗材较少，与功能相近的产品相比可节省五分之一材料，降低了生产成本；

e.该水龙头生产工艺相对较为简单，生产能耗也较少，在进一步降低生产成本的同时很好地响应了节能减排的号召；

f.该水龙头结构设计合理，占用空间小，方便运输和存储。

附图说明

图1为小体积智能水龙头结构示意图。

图2为小体积智能水龙头工作原理示意图。

图3为阀芯结构示意图。

图4为水龙头出水端端面和进水端截面的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2，小体积智能水龙头，包括水龙头本体1，该水龙头本体1设有进水端11、出水端12以及连接二者的通道10，该水龙头本体1于该通道10内由该进水端11至出水端12依次设有冷热水进水孔111、112、连接该冷水进水孔111和热水进水孔112的混水阀芯14、阀芯16、小型水力发电机15以及至少一个的出水孔120，该混水阀芯14、阀芯16的阀杆161分别由一单独电机17驱动，该混水阀芯14出水口与该阀芯16进水口之间设有混水腔102，该水龙头本体1由若干管体13平行排列连接形成一体，该进水端11、出水端12分别设于两边的管体13的一端部，该水龙头本体1内设有该通道10；该电机17各配置有控制其运行的电机驱动IC，各该电机驱动IC均连接于一辅助单片机，该辅助单片机还连接有一可控制水龙头工作的主单片机和两个电压采样器，每个所述电机17与控制其运行的所述电机驱动IC以及相应的一个所述电压采样器连接成电路回路。

继续参照图1，为了改善阀杆161轴线产生偏离的现象，进一步提高了水龙头的使用寿命，上述电机17分别设于上述混水阀芯14、阀芯16端部，且该电机17主轴轴线与阀杆161轴线位于同一直线上；由于阀杆161的转速需要比电机17主轴的转速小很多，所以该电机17各通过一减速传动机构19分别连接该混水阀芯14、阀芯16阀杆161，该减速传动机构19为若干齿轮的组合。

参照图3，上述混水阀芯14、阀芯16各设有阀杆161限旋机构160，上述混水阀芯14的阀杆限旋机构160包括设于该阀芯壳体162的出水窗163和设于上述阀芯陶瓷动片164侧壁的凸起165，上述阀芯16的上述阀杆限旋机构160包括设于该阀芯壳体162的出水窗163和设于上述阀芯陶瓷动片164侧壁的凸起165，该凸起165呈长方体型，该凸起165长度与该出水窗163高度相配适。

上述混水腔102内设有一温度传感器101，该温度传感器101通过导线连接于上述辅助单片机；为降低使用成本和减少使用能耗，上述电机17采用电流为20mA-35mA的小功率马达，这样的马达在市场上很常见。

继续参照图1、图2，温度传感器101测定混水腔102中水温，并将该测量结果反馈给辅助单片机，辅助单片机再将数据反馈给主单片机，主单片机根据操作者设置的水温与该反馈数据对比，进而发出驱动混水阀芯14的电机17运行的指令，电机17驱动该阀芯16的阀杆161旋转，控制冷热水进入混水腔102的开通、关断及其进水量，阀杆161转动一定角度后，上述凸起被上述出水窗卡住，电机17也因此不能运作，进而电路电流出现异常，电压采样器192将异常电流信号反馈给辅助单片机，再由主单片机对该信号进行识别并经过辅助单片机向电机驱动IC发出停止相关器件停止运行指令，从而控制阀杆161于一定的角度范围内旋转，冷、热水接通进入混水腔102，该水龙头是通过控制冷、热水不同进水量从而达到调节水温至所需温度的目的的；混水腔102中水温到达预设温度后，主单片机经过辅助单片机向与驱动阀芯16运行的电机17连接的电机驱动IC发出开通该阀芯16的指令，混水腔102中温水通过该阀芯16而流出，该阀芯16的运行方式与上述混水阀芯14的运行方式相同，这里不再赘述；温水沿着通道10向出水端12流动，该温水在经过小型水力发电机15时为其提供运行动力，使该小型水力发电机15进行发电，经过该小型水力发电机15的温水经出水端12流出供操作者使用。

继续参照图1，上述进水端11所在管体13为第一管体131，与该第一管体131紧邻的管体13为第二管体132，上述混水阀芯14、阀芯16分别设于该第一管体131、第二管体132。

上述水龙头本体1由三个管体13侧壁连接形成，三个该管体13轴线处于同一平面上，上述出水端12所在管体13为第三管体133，上述小型水力发电机15设于该第三管体133内。三个上述管体13于上述出水端12的一端各设有一开口，该开口均与上述通道10连通，上述第三管体133的一端的开口形成上述出水孔120，上述第一管体131另一端设有上述冷水进水孔111和热水进水孔112，上述第二管体132、第三管体133另一端连接形成一连通的呈U形的管道。

两上述电机17穿过分别通过上述第一管体131、第二管体132的上述开口连接于一电路板18，该电路板18设有上述电机驱动IC、辅助单片机、电压采样器和主单片机，该水龙头还可拆卸地设有一可与水龙头本体1配合的盖体，该盖体可将电路板18、电机17及其它器件盖合，使水龙头各器件均处于水龙头内部。

上述电路板18通过导线还与可为该电路板18及电机17供电的上述小型水力发电机15连接，该水龙头用电大部分由该小型水力发电机15提供。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims

1.小体积智能水龙头，包括水龙头本体，该水龙头本体设有进水端、出水端以及连接二者的通道，该水龙头本体于该通道内由该进水端至出水端依次设有冷热水进水孔、连接该冷热水进水孔的混水阀芯、阀芯、小型水力发电机以及至少一个出水孔，该混水阀芯、阀芯的阀杆分别由一单独电机驱动，该混水阀芯出水口与该阀芯进水口之间设有混水腔，其特征在于：所述水龙头本体由若干管体平行排列连接形成一体，所述进水端、出水端分别设于两边的管体的一端部，该水龙头本体内设有所述通道；所述电机各配置有控制其运行的电机驱动IC，各该电机驱动IC均连接到同一个辅助单片机，该辅助单片机还连接有一可控制水龙头工作的主单片机和两个电压采样器，每个所述电机与控制其运行的所述电机驱动IC以及相应的一个所述电压采样器连接成电路回路。

2.如权利要求1所述的小体积智能水龙头，其特征在于：各所述电机分别设于所述混水阀芯和阀芯的端部，且各所述电机主轴轴线分别与所述混水阀芯和阀芯的阀杆轴线位于同一直线上；各所述电机分别通过一减速传动机构连接该混水阀芯和阀芯的阀杆，该减速传动机构为若干齿轮的组合。

3.如权利要求1所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述混水阀芯、阀芯各设有阀杆限旋机构，所述混水阀芯的所述阀杆限旋机构包括设于该混水阀芯壳体的出水窗和设于所述混水阀芯陶瓷动片侧壁的凸起，所述阀芯的所述阀杆限旋机构包括设于该阀芯壳体的出水窗和设于所述阀芯陶瓷动片侧壁的凸起，所述凸起均呈长方体型，所述凸起长度与所述出水窗高度相配适。

4.如权利要求1所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述混水腔内设有一温度传感器，该温度传感器通过导线连接于所述辅助单片机。

5.如权利要求1所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述电机采用电流区间为20mA-35mA的马达。

6.如权利要求1所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述进水端所在管体为第一管体，与该第一管体紧邻的管体为第二管体，所述混水阀芯、阀芯分别设于该第一、第二管体。

7.如权利要求6所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述水龙头本体由三个管体侧壁连接形成，三个该管体轴线处于同一平面上，所述出水端所在管体为第三管体，所述小型水力发电机设于该第三管体内。

8.如权利要求7所述的小体积智能水龙头，其特征在于：三个所述管体于所述出水端的一端各设有一开口，该开口均与所述通道连通，所述第一管体另一端设有所述冷热水进水孔，所述第二、第三管体另一端连接形成一连通的呈U形的管道；所述第三管体的所述出水端的一端的所述开口形成所述出水孔。

9.如权利要求8所述的小体积智能水龙头，其特征在于：两所述电机连接于一电路板，该电路板设有所述电机驱动IC、辅助单片机、电压采样器和主单片机。

10.如权利要求9所述的小体积智能水龙头，其特征在于：所述电路板通过导线还与可为该电路板供电的所述小型水力发电机连接。