CN105042173A - 一种智能温控水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能温控水龙头，采用主控模块驱动电机控制恒温阀和开关阀的方式，实现了出水和恒温的控制，通过设置所述水温感应器实时检测混合水腔内的水温，主控模块根据所反馈的水温控制恒温阀的转动位置，从而实现指定温度的恒温调节，温度调节精准，通过动态温度调节的方式保证出水温度恒定，通过触控感应显示电路进行控制及状态显现，用户的体验感良好，通过设置温度上限感应器，对出水温度上限进行监控，当温度上限感应器感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀关闭出水,本发明通过设置有双重安全温度保障,即温度上限调节保障和出水温度极限保障,即使冷热进水口错误反接时,仍然能通过出水温度极限保障更加可靠地保障不会被热水烫伤。

Description

一种智能温控水龙头

技术领域

本发明涉及一种水龙头，特别是一种智能温控水龙头。

背景技术

目前市面上出售的水龙头一般都是机械式水龙头和电磁阀控制出水的感应水龙头，这两种水龙头都有不足的地方。例如：不够卫生容易受到二次污染，容易起水垢堵塞，机械寿命短，功能简单，出水温度控制不准确，容易烫伤等，人们在使用中调节水温过程中通常需要多次试温，调节出水温度感觉十分不方便。目前也有采用恒温阀进行电子调温的水龙头，即利用热敏电阻调控冷热水混合比例，例如当温度过高时通过调高冷水出水口的出水量、调低热水出水口的出水量进行恒温调节，但是其水温调节的精确度不高，而且当冷热进水口错误反接时，冷热水比例控制相反，会出现出水温度过高或过低的故障，存在烫伤用户的安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种温度调节准确、且具有双保险温控功能的智能温控水龙头。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种智能温控水龙头，包括龙头组件和带冷水进水口、热水进水口和恒温出水口的水龙头本体，所述龙头组件的进水口与恒温出水口连接，所述水龙头本体内还设置一混合水腔，所述冷水进水口、热水进水口通过恒温阀连接至混合水腔的进水口，所述混合水腔的出水口通过开关阀连接恒温出水口；

还包括水龙头控制电路，所述水龙头控制电路包括触控感应显示电路、恒温控制电路、温度检测电路和主控模块，所述触控感应显示电路、恒温控制电路、温度检测电路与主控模块连接，所述水龙头控制电路还包括用于供电的电源；

其中所述恒温控制电路包括第一电机、第二电机和分别用于驱动第一电机、第二电机工作的第一电机控制电路和第二电机控制电路，所述第一电机控制电路和第二电机控制电路分别与主控模块连接，所述第一电机与恒温阀的转动轴连接，第二电机与开关阀的转动轴连接；

所述温度检测电路包括设置于混合水腔内、用于反馈水温调节的水温感应器和用于检测混合水腔内温度是否超出温度上限的温度上限感应器，所述水温感应器和温度上限感应器与主控模块连接，所述水温感应器实时检测混合水腔内的水温，主控模块根据所反馈的水温控制恒温阀的转动位置，从而实现指定温度的恒温调节，当温度上限感应器感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀关闭出水。

进一步，所述触控感应显示电路设置于龙头组件上，所述触控感应显示电路包括用于感应出水的红外线水流开关感应电路。

具体地，所述开关阀为可调节出水量档位的多档水阀开关。

进一步，还包括水流量检测装置，所述水流量检测装置包括设置于恒温出水口内、随出水转动的转子，和用于感应所述转子转动圈数的霍尔传感器，所述霍尔传感器与主控模块连接，所述主控模块根据水流量检测装置所检测的出水量数据对开关阀进行控制，实现定量出水，并通过触控感应显示电路显示已用水量。

进一步，所述触控感应显示电路包括用于进行水温调节、功能控制的功能选择触摸屏，所述功能选择触摸屏与主控模块连接。

进一步，触控感应显示电路包括用于显示水温、水量、状态数据的LCD/LED显示屏，所述LCD/LED显示屏与主控模块连接。

进一步，还包括安装于洗手盆底部的排水阀，和用于控制排水阀打开/关闭的第三电机，所述主控模块通过电机正反转控制电路与第三电机连接，控制第三电机的正转/反转，从而带动排水阀打开/关闭，所述触控感应显示电路包括用于感应控制排水阀排水的红外线排水开关感应电路，所述红外线排水开关感应电路与主控模块连接。

进一步，所述排水阀包括活塞盖和连接于活塞盖底部的连杆轴，所述连杆轴与第三电机的电机轴通过旋转螺母连接，所述第三电机带动旋转螺母旋转，使连杆轴上下移动，控制活塞盖打开/关闭。

进一步，还包括排水阀壳体，所述排水阀壳体内设置有限位支架，所述连杆轴穿过所述限位支架与活塞盖的底部螺纹连接，所述连杆轴上开有定位槽，所述限位支架上设置有一嵌进至定位槽中的定位螺丝，用于限制连杆轴跟随旋转螺母左右转动。

进一步，所述排水阀壳体包括排水进水口和排水出水口，所述排水进水口和排水出水口相互成90度，所述排水阀壳体的底部设置有供连杆轴穿过的导孔槽。

进一步，所述连杆轴相对于导孔槽的位置上设置有防水胶圈。

进一步，还包括用于检测连杆轴升降位置的行程检测开关，所述行程检测开关与电机正反转控制电路连接。

进一步，所述行程检测开关包括上位磁开关和下位磁开关，所述连杆轴上设置有在上下移动过程中使上位磁开关或下位磁开关闭合的定位磁环。

进一步，所述排水阀壳体的排水进水口处设置有排水上座，所述活塞盖关闭时置于所述排水上座中。

进一步，所述排水阀壳体的底部设置有用于安装固定第三电机的安装支架。

进一步，还包括用于保护第三电机的防水壳，所述防水壳安装于排水阀壳体的底部。

进一步，所述排水阀壳体、限位支架和安装支架一体铸造而成。

本发明的有益效果是：本发明采用的一种智能温控水龙头，采用主控模块驱动电机控制恒温阀和开关阀的方式，实现了出水和恒温的智能控制，通过设置所述水温感应器实时检测混合水腔内的水温，主控模块根据所反馈的水温控制恒温阀的转动位置，从而实现指定温度的恒温调节，温度调节精准，通过动态温度调节的方式保证出水温度恒定，通过触控感应显示电路进行控制及状态显现，用户的体验感良好，通过设置温度上限感应器，对出水温度上限进行监控，当温度上限感应器感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀关闭出水,本发明通过设置有双重安全温度保障,即温度上限调节保障和出水温度极限保障,即使冷热进水口错误反接时,仍然能通过出水温度极限保障更加可靠地保障不会被热水烫伤。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明水龙头本体水龙头本体的结构剖视图；

图2是本发明排水阀的结构示意图；

图3是本发明的系统原理框图；

图4是本发明龙头组件的俯视图。

具体实施方式

参照图1-图4，本发明的一种智能温控水龙头，采用单片机编程进行多功能控制。

包括龙头组件1和带冷水进水口21、热水进水口22和恒温出水口23的水龙头本体2，所述龙头组件1的进水口与恒温出水口23连接，所述水龙头本体2内还设置一混合水腔24，所述冷水进水口21、热水进水口22通过恒温阀201连接至混合水腔24的进水口，所述混合水腔24的出水口通过开关阀202连接恒温出水口23；

还包括水龙头控制电路，所述水龙头控制电路包括触控感应显示电路3、恒温控制电路、温度检测电路和主控模块，所述触控感应显示电路3、恒温控制电路、温度检测电路与主控模块连接，所述水龙头控制电路还包括用于供电的电源；所述主控模块包括单片机Ⅰ和单片机Ⅱ，其中单片机Ⅰ负责控制电机运转、接收温度检测信号和水流量检测信息，单片机Ⅱ负责控制控制显示信息及红外感应功能和触摸屏功能。所述单片机Ⅰ和单片机Ⅱ相互通信连接，单片机Ⅰ向单片机Ⅱ发送用户触控感应的信号，单片机Ⅱ根据相应信号对智能水龙头进行相应的功能控制；所述触控感应显示电路3设置于龙头组件1上，所述触控感应显示电路3包括用于感应出水的红外线水流开关感应电路301和用于感应控制排水阀5排水的红外线排水开关感应电路302，所述红外线水流开关感应电路301、红外线排水开关感应电路302与单片机Ⅱ连接。

其中所述恒温控制电路包括第一电机401、第二电机402和分别用于驱动第一电机401、第二电机402工作的第一电机控制电路和第二电机控制电路，所述第一电机控制电路和第二电机控制电路分别与单片机Ⅰ连接，所述第一电机401与恒温阀201的转动轴连接，第二电机402与开关阀202的转动轴连接，通过第一电机401控制恒温阀201进行温度的恒温调节，通过第二电机402控制开关阀202实现开关和水量调节。

所述温度检测电路包括设置于混合水腔24内、用于反馈水温调节的水温感应器403和用于检测混合水腔24内温度是否超出温度上限的温度上限感应器404，所述水温感应器403和温度上限感应器404与单片机Ⅰ连接，所述水温感应器403每秒检测10次混合水腔24内的水温，当进水水温上高或减小时便自动控制恒温阀201的转动位置调节冷、热水的混合比例，从而实现指定温度的恒温调节，当温度上限感应器404感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀202关闭出水。

本发明采用主控模块驱动电机控制恒温阀201和开关阀202的方式，实现了出水和恒温的智能控制，通过设置所述水温感应器403实时检测混合水腔24内的水温，主控模块根据所反馈的水温控制恒温阀201的转动位置，从而实现指定温度的恒温调节，温度调节精准，通过动态温度调节的方式保证出水温度恒定，通过触控感应显示电路3进行控制及状态显现，用户的体验感良好，通过设置温度上限感应器404，对出水温度上限进行监控，当温度上限感应器404感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀202关闭出水,本发明通过设置有双重安全温度保障,即温度上限调节保障和出水温度极限保障,即使冷热进水口错误反接时,仍然能通过出水温度极限保障更加可靠地保障不会被热水烫伤。

本发明自动存储上次温度、水流量信息，当使用水龙头时，自动调节恒温阀201、开关阀202到上次的使用状态。

具体地，所述开关阀202为可调节出水量档位的多档水阀开关。通过多档水阀开关，可控制水龙头的出水量，实现出水量的控制，本实施例中具体分为三档，第一档为三分之一出水量，第二档为三分之二出水量，第三档为百分之一百出水量。

本发明还设置有出水量时间控制的功能，即通过所述单片机Ⅰ控制开关阀202的开关时间,这样当用户忘记关水时它会自动帮关上开关阀202,能避免浪费水源。

进一步，还包括水流量检测装置，所述水流量检测装置包括设置于恒温出水口23内、随出水转动的转子405，和用于感应所述转子405转动圈数的霍尔传感器，所述霍尔传感器与主控模块连接，所述主控模块根据水流量检测装置所检测的出水量数据对开关阀202进行控制，实现定量出水，并通过触控感应显示电路3显示已用水量，其显示的单位是m³。

本发明水龙头还设置有排水阀5，所述排水阀5安装于洗手盘的底部，还包括用于控制排水阀5打开/关闭的第三电机407，所述单片机Ⅰ通过电机正反转控制电路与第三电机407连接，控制第三电机407的正转/反转，从而带动排水阀5打开/关闭，所述触控感应显示电路3包括用于感应控制排水阀5排水的红外线排水开关感应电路302，所述红外线排水开关感应电路302与单片机Ⅱ连接。当用户用手触发红外线排水开关感应电路302时，单片机Ⅱ向单片机Ⅰ发送指令，单片机Ⅰ通过电机正反转控制电路控制第三电极正转或反转，从而控制排水阀5的打开/关闭。

进一步，所述排水阀5包括活塞盖51和连接于活塞盖51底部的连杆轴52，所述连杆轴52与第三电机407的电机轴通过旋转螺母53连接，所述第三电机407带动旋转螺母53旋转，使连杆轴52上下移动，控制活塞盖51打开/关闭。

具体地，还包括排水阀壳体58，所述排水阀壳体58内设置有限位支架54，所述连杆轴52穿过所述限位支架54与活塞盖51的底部螺纹连接，所述连杆轴52上开有定位槽521，所述限位支架54上设置有一嵌进至定位槽521中的定位螺丝55，用于限制连杆轴52跟随旋转螺母53左右转动。所述第三电机407带动旋转螺母53旋转时，由于定位螺丝55对连杆轴52上的定位槽521进行定位，防止其左右旋转，从而使连杆轴52上下移动，控制活塞盖51打开/关闭。而且由于所述连杆轴52与活塞盖51为螺纹连接，即使在断电或系统故障时，仍然可以手动转动活塞盖51，使活塞盖51上升打开排水缝隙或直接将活塞盖51从连杆轴52中拿出，实现手动排水。

所述排水阀壳体58包括排水进水口581和排水出水口582，所述排水进水口581和排水出水口582相互成90度，所述排水阀壳体58的底部设置有供连杆轴52穿过的导孔槽586。所述连杆轴相对于导孔槽586的位置上设置有防水胶圈57。

为了更加精准地控制连杆轴52的升降位置，还包括用于检测连杆轴52升降位置的行程检测开关所述行程检测开关与电机正反转控制电路连接。所述行程检测开关包括上位磁开关601和下位磁开关602，所述连杆轴52上设置有在上下移动过程中使上位磁开关601或下位磁开关602闭合的定位磁环56。当定位磁环56靠近下位磁开关602时，使其闭合，从而向电机正反转控制电路发送信号，获知当前连杆轴52处于下位位置，停止继续下降，活塞盖51闭合。当定位磁环56靠近上位磁开关601时，使其闭合，从而向电机正反转控制电路发送信号，获知当前连杆轴52处于上位位置，停止继续上升，活塞盖51打开，而通过调节行程检测开关的位置即可控制活塞盖51打开的大小。

进一步，所述排水阀壳体58的排水进水口581处设置有排水上座583，所述活塞盖51关闭时置于所述排水上座583中。所述排水阀壳体58的底部设置有用于安装固定第三电机407的安装支架584。

进一步，为了对第三电机407及相应电路进行有效的保护，还包括用于保护第三电机407的防水壳585，所述防水壳585安装于排水阀壳体58的底部。

具体地，所述排水阀壳体58、限位支架54和安装支架584一体铸造而成，使其结构更加稳定。

本发明通过触控感应显示电路3对水龙头的各项功能进行控制。触控感应显示电路3包括用于显示水温、水量、状态数据的LCD/LED显示屏304，所述LCD/LED显示屏304与主控模块连接。

所述触控感应显示电路3包括用于进行水温调节、功能控制的功能选择触摸屏303，所述功能选择触摸屏303与主控模块连接。所述功能选择触摸屏303包括用于进行电源开关的电源开关触摸点，用于设置水流量的水流量设定触摸点+、水流量设定触摸点-，用于设置水温的水温设定触摸点+、水温设定触摸点-和用于控制排水阀5开关的排水阀开关触摸点。

所述LCD/LED显示屏304和功能选择触摸屏303设置于龙头组件1的上表面，让用户在使用时可以一目了然地对整个龙头的功能、状态进行控制及观察，所述红外线水流开关感应电路301和红外线排水开关感应电路302设置于龙头组件1上。通过红外感应，实现红外感应出水、红外感应排水的功能。用户通过功能选择触摸屏303设置出水温度、出水流量，并在LCD/LED显示屏304上进行显示。当出水温度设定后就可以通过第一电机401调节恒温阀201控制出水温度，由于控制速度快只需十分之一秒，所以出水温度准确。本发明还可以通过LCD/LED显示屏304显示当前时间，实现时钟功能，闲时不用水时可以通过LCD/LED显示屏304显示时间作时钟使用。并可以通过LCD/LED显示屏304显示各种故障，如电量不足显示、水温过高显示和阀门故障显示等。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能温控水龙头，其特征在于：包括龙头组件（1）和带冷水进水口（21）、热水进水口（22）和恒温出水口（23）的水龙头本体（2），所述龙头组件（1）的进水口与恒温出水口（23）连接，所述水龙头本体（2）内还设置一混合水腔（24），所述冷水进水口（21）、热水进水口（22）通过恒温阀（201）连接至混合水腔（24）的进水口，所述混合水腔（24）的出水口通过开关阀（202）连接恒温出水口（23）；

还包括水龙头控制电路，所述水龙头控制电路包括触控感应显示电路（3）、恒温控制电路、温度检测电路和主控模块，所述触控感应显示电路（3）、恒温控制电路、温度检测电路与主控模块连接，所述水龙头控制电路还包括用于供电的电源；

其中所述恒温控制电路包括第一电机（401）、第二电机（402）和分别用于驱动第一电机（401）、第二电机（402）工作的第一电机控制电路和第二电机控制电路，所述第一电机控制电路和第二电机控制电路分别与主控模块连接，所述第一电机（401）与恒温阀（201）的转动轴连接，第二电机（402）与开关阀（202）的转动轴连接；

所述温度检测电路包括设置于混合水腔（24）内、用于反馈水温调节的水温感应器（403）和用于检测混合水腔（24）内温度是否超出温度上限的温度上限感应器（404），所述水温感应器（403）和温度上限感应器（404）与主控模块连接，所述水温感应器（403）实时检测混合水腔（24）内的水温，主控模块根据所反馈的水温控制恒温阀（201）的转动位置，从而实现指定温度的恒温调节，当温度上限感应器（404）感应到水温超过阀值时，主控模块控制开关阀（202）关闭出水。

2.根据权利要求1所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：所述触控感应显示电路（3）设置于龙头组件（1）上，所述触控感应显示电路（3）包括用于感应出水的红外线水流开关感应电路（301）。

3.根据权利要求1所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：还包括水流量检测装置，所述水流量检测装置包括设置于恒温出水口（23）内、随出水转动的转子（405），和用于感应所述转子（405）转动圈数的霍尔传感器，所述霍尔传感器与主控模块连接，所述主控模块根据水流量检测装置所检测的出水量数据对开关阀（202）进行控制，实现定量出水，并通过触控感应显示电路（3）显示已用水量。

4.根据权利要求1或2所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：所述触控感应显示电路（3）包括用于进行水温调节、功能控制的功能选择触摸屏（303），所述功能选择触摸屏（303）与主控模块连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：触控感应显示电路（3）包括用于显示水温、水量、状态数据的LCD/LED显示屏（304），所述LCD/LED显示屏（304）与主控模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：还包括安装于洗手盆底部的排水阀（5），和用于控制排水阀（5）打开/关闭的第三电机（407），所述主控模块通过电机正反转控制电路与第三电机（407）连接，控制第三电机（407）的正转/反转，从而带动排水阀（5）打开/关闭，所述触控感应显示电路（3）包括用于感应控制排水阀（5）排水的红外线排水开关感应电路（302），所述红外线排水开关感应电路（302）与主控模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：所述排水阀（5）包括活塞盖（51）和连接于活塞盖（51）底部的连杆轴（52），所述连杆轴（52）与第三电机（407）的电机轴通过旋转螺母（53）连接，所述第三电机（407）带动旋转螺母（53）旋转，使连杆轴（52）上下移动，控制活塞盖（51）打开/关闭。

8.根据权利要求7所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：还包括排水阀壳体（58），所述排水阀壳体（58）内设置有限位支架（54），所述连杆轴（52）穿过所述限位支架（54）与活塞盖（51）的底部螺纹连接，所述连杆轴（52）上开有定位槽（521），所述限位支架（54）上设置有一嵌进至定位槽（521）中的定位螺丝（55），用于限制连杆轴（52）跟随旋转螺母（53）左右转动。

9.根据权利要求8所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：还包括用于检测连杆轴（52）升降位置的行程检测开关，所述行程检测开关与电机正反转控制电路连接。

10.根据权利要求9所述的一种智能温控水龙头，其特征在于：所述行程检测开关包括上位磁开关（601）和下位磁开关（602），所述连杆轴（52）上设置有在上下移动过程中使上位磁开关（601）或下位磁开关（602）闭合的定位磁环（56）。