CN107859121A - 一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，基于现有S弯水管（2），设计上引下排电控检测蓄水结构，通过所设计水流流速传感器（9）的检测，判断水池下水口是否处于排水状态，处于排水状态时，基于连通的第二电控阀门（8），经S弯水管（2）的部分段，由贯通的排水管（5）实现排水，并基于断开的第一电控阀门（7），由对接出水龙头的引水管（4）引洁净的水进行存储；处于非排水状态，基于连通的第一电控阀门（7），以及断开的第二电控阀门（8），实现引水管（4）中所存储水向S弯水管（2）中的注入，如此，采用洁净的水留存于S弯水管（2）中，彻底杜绝了水管中异味的上涌，有效改善了下水管道的实际应用效果。

Description

一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置

技术领域

本发明涉及一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，属于智能家居技术领域。

背景技术

下水管是建筑物中最为常见、普通的设施，多连接于用水之处，用于排水之用，随着工业技术水平的不断发展，各种建筑材料正不断推层出新，同样各式各样的下水管不断被推出市场，纵观水管的发展，最大的更新就是材料的不断升级，从早期的铸铁到后来的工程塑料，一直在成本、使用寿命的不断追求中进行改进，诸如在S弯水管，就是其中的产物，它用于连接在下水管上，能够有效起到异味上涌的作用，即能够有效防止下水管道中的异味由下水口中涌出，这里主要是由S弯水管的结构所决定的，在排水使用时，始终在S弯水管的最低弯折位置留有一定量的水，并且所留的水的最高液面高于最低弯折位置的顶面，如此实现针对异味的封堵，但是此种结构在实际使用中，还是存在着不足，即每次留存在S弯水管中的水始终是每次用水后的剩水，即有可能还是污水，这样，即使S弯水管之后水管中的异味无法由下水口涌出，但是若留在S弯水管中的水是污水的话，该污水的异味就会由下水口向上涌出，因此，现有技术所引入的S弯水管还存在着不足，有待进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于现有S弯水管，设计上引下排电控检测蓄水结构，能够彻底杜绝异味上涌的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，包括上位水管、S弯水管和下位水管，上位水管的口径、S弯水管的口径、下位水管的口径三者彼此相适应，上位水管的其中一端与水池下水口相对接，上位水管竖直设置，上位水管的另一端竖直向下与S弯水管的其中一端相对接，S弯水管所在面竖直设置，且S弯水管上两弯折段之间的连接段竖直，以及S弯水管的另一端竖直向下，S弯水管的另一端与下位水管的其中一端相对接，下位水管竖直设置，下位水管的另一端对接排水管；还包括引水管、排水管、第一电控阀门、第二电控阀门和控制模块，以及分别与控制模块相连接的水流流速传感器、第一电机驱动电路、第二电机驱动电路；第一电控阀门经第一电机驱动电路与控制模块相连接，第二电控阀门经第二电机驱动电路与控制模块相连接；控制模块连接外部供电网进行取电，并由控制模块为水流流速传感器进行供电；同时，由控制模块经第一电机驱动电路为第一电控阀门进行供电，以及由控制模块经第二电机驱动电路为第二电控阀门进行供电；引水管的其中一端连接水池下水口所对应出水龙头的侧面，并连通出水龙头内部，随出水龙头的开启或关闭，由供水管网向引水管注水或停止注水；引水管的另一端经第一电控阀门与上位水管上对接S弯水管的端部侧面相连接，并连通上位水管内部；第一电机驱动电路设置于引水管的外侧；排水管的其中一端经第二电控阀门与S弯水管上低位弯折段侧面的最低位向连接，并连通S弯水管内部，排水管的另一端与下位水管的侧面相连接，并连通下位水管内部；第二电机驱动电路设置于排水管的外侧；第一电机驱动电路的结构与第二电机驱动电路的结构相同，各个电机驱动电路分别均包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的电机两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；水流流速传感器设置于上位水管中，用于检测上位水管中的水流流速。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一电控阀门中的电机、第二电控阀门中的电机均为无刷电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。

本发明所述一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，基于现有S弯水管，设计上引下排电控检测蓄水结构，通过所设计水流流速传感器的检测，判断水池下水口是否处于排水状态，处于排水状态时，基于具体所设计的第二电机驱动电路，通过连通的第二电控阀门，经S弯水管的部分段，由贯通的排水管实现排水，并基于具体所设计的第一电机驱动电路，通过断开的第一电控阀门，由对接出水龙头的引水管引洁净的水进行存储；处于非排水状态，基于具体所设计的第一电机驱动电路，通过连通的第一电控阀门，以及基于具体所设计的第二电机驱动电路，通过断开的第二电控阀门，实现引水管中所存储水向S弯水管中的注入，如此，采用洁净的水留存于S弯水管中，彻底杜绝了水管中异味的上涌，有效改善了下水管道的实际应用效果；

（2）本发明设计的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置中，针对第一电控阀门中的电机、第二电控阀门中的电机，均进一步设计采用无刷电机，使得本发明设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了所设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置具有高效的异味防涌功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；

（3）本发明设计的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置中，针对控制模块，进一步设计采用微处理器，以及具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。

附图说明

图1是本发明所设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置的结构示意图。

其中，1. 上位水管，2. S弯水管，3. 下位水管，4. 引水管，5. 排水管，6. 控制模块，7. 第一电控阀门，8. 第二电控阀门，9. 水流流速传感器，10. 第一电机驱动电路，11.第二电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明设计了一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，包括上位水管1、S弯水管2和下位水管3，上位水管1的口径、S弯水管2的口径、下位水管3的口径三者彼此相适应，上位水管1的其中一端与水池下水口相对接，上位水管1竖直设置，上位水管1的另一端竖直向下与S弯水管2的其中一端相对接，S弯水管2所在面竖直设置，且S弯水管2上两弯折段之间的连接段竖直，以及S弯水管2的另一端竖直向下，S弯水管2的另一端与下位水管3的其中一端相对接，下位水管3竖直设置，下位水管3的另一端对接排水管；还包括引水管4、排水管5、第一电控阀门7、第二电控阀门8和控制模块6，以及分别与控制模块6相连接的水流流速传感器9、第一电机驱动电路10、第二电机驱动电路11；第一电控阀门7经第一电机驱动电路10与控制模块6相连接，第二电控阀门8经第二电机驱动电路11与控制模块6相连接；控制模块6连接外部供电网进行取电，并由控制模块6为水流流速传感器9进行供电；同时，由控制模块6经第一电机驱动电路10为第一电控阀门7进行供电，以及由控制模块6经第二电机驱动电路11为第二电控阀门8进行供电；引水管4的其中一端连接水池下水口所对应出水龙头的侧面，并连通出水龙头内部，随出水龙头的开启或关闭，由供水管网向引水管4注水或停止注水；引水管4的另一端经第一电控阀门7与上位水管1上对接S弯水管2的端部侧面相连接，并连通上位水管1内部；第一电机驱动电路10设置于引水管4的外侧；排水管5的其中一端经第二电控阀门8与S弯水管2上低位弯折段侧面的最低位向连接，并连通S弯水管2内部，排水管5的另一端与下位水管3的侧面相连接，并连通下位水管3内部；第二电机驱动电路11设置于排水管5的外侧；第一电机驱动电路10的结构与第二电机驱动电路11的结构相同，各个电机驱动电路分别均包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块6的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的电机两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块6相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块6相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块6相连接；水流流速传感器9设置于上位水管1中，用于检测上位水管1中的水流流速。上述技术方案所设计的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，基于现有S弯水管2，设计上引下排电控检测蓄水结构，通过所设计水流流速传感器9的检测，判断水池下水口是否处于排水状态，处于排水状态时，基于具体所设计的第二电机驱动电路11，通过连通的第二电控阀门8，经S弯水管2的部分段，由贯通的排水管5实现排水，并基于具体所设计的第一电机驱动电路10，通过断开的第一电控阀门7，由对接出水龙头的引水管4引洁净的水进行存储；处于非排水状态，基于具体所设计的第一电机驱动电路10，通过连通的第一电控阀门7，以及基于具体所设计的第二电机驱动电路11，通过断开的第二电控阀门8，实现引水管4中所存储水向S弯水管2中的注入，如此，采用洁净的水留存于S弯水管2中，彻底杜绝了水管中异味的上涌，有效改善了下水管道的实际应用效果。

基于上述设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对第一电控阀门7中的电机、第二电控阀门8中的电机，均进一步设计采用无刷电机，使得本发明设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了所设计电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置具有高效的异味防涌功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对控制模块6，进一步设计采用微处理器，以及具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。

本发明设计的电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置在实际应用过程当中，具体包括上位水管1、S弯水管2和下位水管3，上位水管1的口径、S弯水管2的口径、下位水管3的口径三者彼此相适应，上位水管1的其中一端与水池下水口相对接，上位水管1竖直设置，上位水管1的另一端竖直向下与S弯水管2的其中一端相对接，S弯水管2所在面竖直设置，且S弯水管2上两弯折段之间的连接段竖直，以及S弯水管2的另一端竖直向下，S弯水管2的另一端与下位水管3的其中一端相对接，下位水管3竖直设置，下位水管3的另一端对接排水管；还包括引水管4、排水管5、第一电控阀门7、第二电控阀门8和ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的水流流速传感器9、第一电机驱动电路10、第二电机驱动电路11；第一电控阀门7经第一电机驱动电路10与ARM处理器相连接，第二电控阀门8经第二电机驱动电路11与ARM处理器相连接；ARM处理器连接外部供电网进行取电，并由ARM处理器为水流流速传感器9进行供电；同时，由ARM处理器经第一电机驱动电路10为第一电控阀门7进行供电，以及由ARM处理器经第二电机驱动电路11为第二电控阀门8进行供电；第一电控阀门7中的电机、第二电控阀门8中的电机均为无刷电机；引水管4的其中一端连接水池下水口所对应出水龙头的侧面，并连通出水龙头内部，随出水龙头的开启或关闭，由供水管网向引水管4注水或停止注水；引水管4的另一端经第一电控阀门7与上位水管1上对接S弯水管2的端部侧面相连接，并连通上位水管1内部；第一电机驱动电路10设置于引水管4的外侧；排水管5的其中一端经第二电控阀门8与S弯水管2上低位弯折段侧面的最低位向连接，并连通S弯水管2内部，排水管5的另一端与下位水管3的侧面相连接，并连通下位水管3内部；第二电机驱动电路11设置于排水管5的外侧；第一电机驱动电路10的结构与第二电机驱动电路11的结构相同，各个电机驱动电路分别均包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接ARM处理器的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的电机两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与ARM处理器相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与ARM处理器相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与ARM处理器相连接；水流流速传感器9设置于上位水管1中，用于检测上位水管1中的水流流速。实际应用当中，设计位于上位水管1中的水流流速传感器9，用于检测上位水管1中的水流流速检测结果，并实时将所获水流流速检测结果上传至ARM处理器当中，由ARM处理器针对所接收到的水流流速检测结果进行实时分析，并做出相应控制，其中，若水流流速检测结果大于0时，即ARM处理器据此判断此时水池下水口中有水流，即此时水池处于用水状态，该水池所对应的出水龙头正在出水工作，则ARM处理器随即经第一电机驱动电路10控制第一电控阀门7工作断开，其中，ARM处理器向第一电机驱动电路10发送断开控制命令，第一电机驱动电路10根据所接收到的断开控制命令，生成相应的断开控制指令，并由第一电机驱动电路10发送给第一电控阀门7，控制第一电控阀门7工作断开，即控制引水管4此时不与上位水管1相连通，由于引水管4的其中一端连接水池下水口所对应出水龙头的侧面，并连通出水龙头内部，随出水龙头的开启或关闭，由供水管网向引水管4注水或停止注水，则此时出水龙头中水同时会流向引水管4，即实现了相引水管4中的注水操作，且这里所注入的水位洁净的水，同时，ARM处理器随即经第二电机驱动电路11控制第二电控阀门8工作连通，其中，ARM处理器向第二电机驱动电路11发送连通控制命令，第二电机驱动电路11根据所接收到的连通控制命令，生成相应的连通控制指令，并由第二电机驱动电路11发送给第二电控阀门8，控制第二电控阀门8工作连通，即控制S弯水管2上低位弯折段侧面的最低位与排水管5相连通，则此时出水龙头所放出，并使用过后的水依次经水池下水口、上位水管1、S弯水管2上低位弯折段所对应的前段、排水管5、下位水管3排向下水管道；若水流流速检测结果等于0时，即ARM处理器据此判断此时水池下水口中无水流，即此时水池处于非用水状态，则ARM处理器随即首先经第二电机驱动电路11控制第二电控阀门8工作断开，其中，ARM处理器向第二电机驱动电路11发送断开控制命令，第二电机驱动电路11根据所接收到的断开控制命令，生成相应的断开控制指令，并由第二电机驱动电路11发送给第二电控阀门8，控制第二电控阀门8工作断开，即控制S弯水管2上低位弯折段侧面的最低位与排水管5之间相断开，然后，ARM处理器经第一电机驱动电路10控制第一电控阀门7工作连通，其中，ARM处理器向第一电机驱动电路10发送连通控制命令，第一电机驱动电路10根据所接收到的连通控制命令，生成相应的连通控制指令，并由第一电机驱动电路10发送给第一电控阀门7，控制第一电控阀门7工作连通，即控制引水管4与上位水管1相连通，则存在于引水管4中洁净的水就会向上位水管1中注入，进而流向S弯水管2中的低位弯折段，并留在这，即通过S弯水管2中所留下的洁净水，彻底放置异味的上涌。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，包括上位水管（1）、S弯水管（2）和下位水管（3），上位水管（1）的口径、S弯水管（2）的口径、下位水管（3）的口径三者彼此相适应，上位水管（1）的其中一端与水池下水口相对接，上位水管（1）竖直设置，上位水管（1）的另一端竖直向下与S弯水管（2）的其中一端相对接，S弯水管（2）所在面竖直设置，且S弯水管（2）上两弯折段之间的连接段竖直，以及S弯水管（2）的另一端竖直向下，S弯水管（2）的另一端与下位水管（3）的其中一端相对接，下位水管（3）竖直设置，下位水管（3）的另一端对接排水管；其特征在于：还包括引水管（4）、排水管（5）、第一电控阀门（7）、第二电控阀门（8）和控制模块（6），以及分别与控制模块（6）相连接的水流流速传感器（9）、第一电机驱动电路（10）、第二电机驱动电路（11）；第一电控阀门（7）经第一电机驱动电路（10）与控制模块（6）相连接，第二电控阀门（8）经第二电机驱动电路（11）与控制模块（6）相连接；控制模块（6）连接外部供电网进行取电，并由控制模块（6）为水流流速传感器（9）进行供电；同时，由控制模块（6）经第一电机驱动电路（10）为第一电控阀门（7）进行供电，以及由控制模块（6）经第二电机驱动电路（11）为第二电控阀门（8）进行供电；引水管（4）的其中一端连接水池下水口所对应出水龙头的侧面，并连通出水龙头内部，随出水龙头的开启或关闭，由供水管网向引水管（4）注水或停止注水；引水管（4）的另一端经第一电控阀门（7）与上位水管（1）上对接S弯水管（2）的端部侧面相连接，并连通上位水管（1）内部；第一电机驱动电路（10）设置于引水管（4）的外侧；排水管（5）的其中一端经第二电控阀门（8）与S弯水管（2）上低位弯折段侧面的最低位向连接，并连通S弯水管（2）内部，排水管（5）的另一端与下位水管（3）的侧面相连接，并连通下位水管（3）内部；第二电机驱动电路（11）设置于排水管（5）的外侧；第一电机驱动电路（10）的结构与第二电机驱动电路（11）的结构相同，各个电机驱动电路分别均包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块（6）的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在对应电控阀门的电机两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块（6）相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块（6）相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块（6）相连接；水流流速传感器（9）设置于上位水管（1）中，用于检测上位水管（1）中的水流流速。

2.根据权利要求1所述一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，其特征在于：所述第一电控阀门（7）中的电机、第二电控阀门（8）中的电机均为无刷电机。

3.根据权利要求1所述一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，其特征在于：所述控制模块（6）为微处理器。

4.根据权利要求3所述一种电机驱动控制式蓄水防臭下水管装置，其特征在于：所述微处理器为ARM处理器。