CN109027378B - 触摸式恒温水龙头系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种触摸式恒温水龙头系统，包括设有冷水进水孔(231)，热水进水孔(232)和混水出水孔(233)的混水阀芯(2)，以及驱动混水阀芯(2)进行冷热水调节的驱动电机(3)，所述的混水出水孔(233)通过混水管(13)连接至触摸式水龙头(4)，所述触摸式水龙头(4)包括设于外侧的触摸式操作面板(41)，以及位于触摸式水龙头(4)内与触摸式操作面板(41)固定连接的水龙头电路板(42)，所述水龙头电路板(42)连接至驱动电路模块(82)，所述驱动电路模块(82)连接至所述驱动电机(3)。本发明提供一种能够方便调节热水器的出水水温、出水量，并且在停电时也可以使用冷水的触摸式恒温水龙头系统及其控制方法。

Description

触摸式恒温水龙头系统
技术领域
本发明涉及一种触摸式恒温水龙头系统。
背景技术
现在市场上所售的恒温热水器一般都是即热式的电热水器，储水式电热水器和供热水系统没有恒温恒流的功能，储热式电热水器通常需要通过混水阀来调节出水温度，即将进入的冷水与胆内的热在混水阀里经过一定比例的组合调节出合适的出水温度。这个混水过程通常是手动调节的，这种调节方式存在一定的缺陷，热水器内胆中的热水在使用过程中会逐渐少，因此混合后的水的温度也相应逐渐降低，因此需要不断的手机动调节混水阀热水与冷水的开度，但手动调节过程精度很差，当手柄转动过多时混合后的水温度会偏高，当手柄转动过少时，混合后的出水温度又偏低，调温过程繁琐。
因此现今也出现了一些能够安装在热水器外侧，用于调节水流和水温的控制器，使得热水器输出的水流流量恒定以及温度恒定可调。但是这样的恒温控制器，当断电或者电源出现问题是无法直接通水，导致无法出水使用。而且一般的恒温控制器，需要在恒温控制器自身的壳体上进行调节温度和水流大小，使用非常不便。
而且一般的恒温控制器，通常与热水器结合使用，为了方便调节温度，恒温控制器通常安装在浴室内或者厨房内靠近水龙头的位置，即比较接近出水位置，恒温控制器为了调节水温和流量，必须要用到电，如果使用干电池，则更换频率较高，而且长时间与水接触也会出现腐蚀漏电的现象，如果直接连接电源，使得使用更加不安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够方便调节热水器的出水水温、出水量，并且在停电时也可以使用冷水的触摸式恒温水龙头系统及其控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种触摸式恒温水龙头系统，包括混水阀芯，以及驱动混水阀芯进行冷热水调节的驱动电机，其特征在于：混水阀芯包括冷水进水孔，热水进水孔和混水出水孔，冷水进水孔与外界的冷水管连接，热水进水孔与外界的热水管连接，混水出水孔与混水管连接，并且通过混水管连接至触摸式水龙头，所述触摸式水龙头包括设于外侧的触摸式操作面板，以及位于触摸式水龙头内与触摸式操作面板固定连接的水龙头电路板，所述水龙头电路板连接至驱动电路模块，所述驱动电路模块连接至所述驱动电机；
所述触摸式操作面板上设有多个对应不同的出水模式的触摸按钮，按动触摸按钮可以使得系统在不同的出水模式之间切换，另外该系统还包括与控制电路模块连接的对应不同的出水模式的控制旋钮，该控制旋钮用于设定不同的出水模式下的水温和/或水量。
当用户打开触摸式水龙头时，控制电路模块读取水龙头电路板和控制旋钮的信号，根据水龙头电路板上的触摸按钮选取的出水模式然后选择控制旋钮中的对应的出水模式的参数，然后控制驱动电机对混水阀进行水温和/或水量的调节。
当用户切换出水模式时，控制电路模块接收到信号，再根据控制旋钮中对应的运行模式的参数，然后再驱动驱动电机对混水阀进行水温和/或水量的调节。
当用户调节控制旋钮的参数时，控制电路模块记录相应的参数并且根据相应的参数进行调节。
为了便于控制自动调温，所述混水管上设有温度传感器，所述温度传感器连接至所述控制电路模块。
优选地，所述控制电路模块包括总开关，连接驱动电机的电机驱动电路，连接外界电源并且给电机驱动电路以及水龙头电路板和温度传感器供电的电源模块，以及与温度传感器、水龙头电路板和电机驱动电路均连接的单片机。
为了在突然掉电时仍然能够关闭整个系统，所述电源模块还包括失电检测电路和大容量电容，在所述失电检测电路检测到掉电时切换大容量电容放电，提供短时间的供电用于单片机和驱动电机将混水阀芯关闭，并且在通电状态下所述大容量电容进行充电。
为了更好地控制出水温度保持恒温，控制电路模块还定时读取温度传感器的温度信号，对混水阀进行控制。
为了在停电时使用冷水，外界的冷水管通过辅助冷水管连接至触摸式水龙头，并且所述触摸式水龙头上设有控制该辅助冷水管通断的手动开关。
与现有技术相比，本发明的优点在于该触摸式恒温水龙头系统及其控制方法，不但能够电动调节水温的大小，还能电动调节水流的大小，而且调节简单、电机转动角度小，水温能够逐渐变化，实现平稳调节，不会忽冷忽热，更加提高了使用的性能。而且在没有电或者驱动电机关闭的状态下，仍然可以使用冷水，更加扩展了其使用范围和性能。并且在突然掉电的情况下，仍然能够提供一定的电源使客户将恒温控制器关闭，使得整体的寿命更加长，使用更加方便。
附图说明
图1为本发明实施例的触摸式恒温水龙头系统的示意图。
图2为本发明实施例的触摸式恒温水龙头系统的水龙头的剖视图。
图3为本发明实施例的电动恒温混水阀的部件分解图。
图4为电动恒温混水阀的剖视图。
图5为本发明实施例的动瓷片的示意图。
图6为本发明实施例的定瓷片的示意图。
图7a为定瓷片与动瓷片的位置示意图(关水状态)；图7b为定瓷片与动瓷片的位置示意图(小流量冷水状态)；图7c为定瓷片与动瓷片的位置示意图(大流量冷水状态)；图7d为定瓷片与动瓷片的位置示意图(混水状态)；图7e为定瓷片与动瓷片的位置示意图(大流量热水状态)；图7f为定瓷片与动瓷片的位置示意图(小流量热水状态)。
图8为本发明实施例的触摸式水龙头的水龙头电路板和控制电路模块的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例的触摸式恒温水龙头系统，如图1-2所示，包括混水阀芯2，以及驱动混水阀芯2进行冷热水调节的驱动电机3，混水阀芯2包括冷水进水孔231，热水进水孔232和混水出水孔233，冷水进水孔231与外界的冷水管11连接，热水进水孔232与外界的热水管12连接，混水出水孔233与混水管13连接。外界的混水管13连接至出水装置，如本发明的触摸式水龙头4、花洒等。
外界的冷水和冷水分别通过冷水管11和热水管12进入混水阀芯2，并且在混水阀芯2内进行混水后，从混水管13经过触摸式水龙头4流出。混水阀芯2可以在驱动电机3的驱动下调节水温和出水量。为了在驱动电机3没有电或者不工作时仍然能够工作，外界的冷水管11通过辅助冷水管14直接连接至触摸式水龙头4，并且该触摸式水龙头4上还设有控制该辅助冷水管14通断的手动开关7，当混水阀芯2不进行工作或者电机3没有电时，混水管13不会有水流出，冷水管11可以通过辅助冷水管14向触摸式水龙头4供应出水。并且该系统还包括控制电路模块82，用于控制驱动电机3的动作，并且混水管13上还设有温度传感器83，该温度传感器83连接至控制电路模块82用于提供温度参数。
如图2所示，该触摸式水龙头4包括位于外侧的触摸式操作面板41，以及位于触摸式水龙头4内，与触摸式操作面板41固定连接的水龙头电路板42，该触摸式水龙头4内除了通水管43，还设有连接线44，连接线44连接水龙头电路板42以及所述的控制电路模块82，通过触摸式操作面板41可以对该控制电路模块82进行调节，进而通过触摸式水龙头4上的触摸式操作面板41可以控制水温的高低和水流的大小。该触摸式水龙头4的底部设有进水口45与混水管13连接，并且水龙头4内的通水管43连接至所述进水口45，并且通水管43上设有球阀46和与球阀46相连的拨动开关47。触摸式水龙头4的其他结构与普通水龙头的结构类似，还具有与通水管43的另一端连通的出水口47。
上述的控制电路模块82、温度传感器83以及混水阀芯2和驱动电机3可以是位于一自动恒温控制器内，水龙头通过水管与自动恒温控制器连接，自动恒温控制器还包括外壳8，用于将上述模块集成在一个装置内，安装于管道上。并且该外壳8上还设有控制旋钮84连接至所述控制电路模块82，用于控制驱动电机3进而进行水温和水量的调节。
混水阀芯2的一端具有一驱动轴21，该驱动轴21伸出位于所述混水阀芯2外侧，与驱动电机3的输出轴连接。并且该驱动轴21在驱动电机3的驱动下转动，进而带动混水阀芯2进行水量调节。
如图3、4所示，该混水阀芯2包括壳体22和阀盖23，该壳体22和阀盖23之间形成容置空间。该容置空间内从阀盖23的一端向着另一端依次设有定瓷片5、动瓷片6和驱动轴21，驱动轴21的内侧端与动瓷片6固定连接，该驱动轴21的外侧端从壳体22伸出与驱动电机3的输出轴固定连接，进而驱动电机3可以通过驱动轴21带动该动瓷片6绕其自身的轴转动，该动瓷片6与定瓷片5以及驱动轴21同轴设置。阀盖23、动瓷片6和定瓷片5互相紧贴设置，通过动瓷片6与定瓷片5上的不同的孔对准进而调整热水和冷水的量。该阀盖23上设有三个孔，分别为冷水进水孔231，热水进水孔232和混水出水孔233。
如图5所示，该动瓷片6为一圆形片状结构，并且动瓷片6向着定瓷片5一面上设有一凹槽61，该凹槽61沿动瓷片6的径向延伸，该凹槽61的第一端位于动瓷片6的中心，第二端位于动瓷片6的周边。如图6所示，为该定瓷片5的示意图，该定瓷片5为与动瓷片6相匹配的圆形片状结构，该定瓷片5的中心具有出水孔53，沿定瓷片5的周向间隔设有沿其周向延伸的冷水孔51和热水孔52，该冷水孔51与阀盖23上的冷水进水孔231对准并且连通，该热水孔52与阀盖23上的热水进水孔232对准并且连通，该出水孔53与阀盖23上的混水出水孔233对准并且连通。
该出水孔53与动瓷片6上的凹槽61的位于动瓷片6中心的第一端始终连通，随着动瓷片6的转动，动瓷片6上的凹槽61位于动瓷片6周边的第二端在冷水孔51与热水孔52以及冷、热水孔之间的其他位置之间转动，即所述动瓷片6转动时所述凹槽61的第二端在冷水孔51和热水孔52之间转动切换连通，使得该凹槽61的位于动瓷片6周边的第二端与冷水孔51、热水孔52分别连通，或者同时连通，进而实现冷水、热水和混水的切换。因此，外界的冷水和热水分别通过阀盖上的冷水进水孔和热水进水孔分别进入定瓷片5上的冷水孔51和热水孔52，然后当冷水孔51与凹槽61的第二端对准时，冷水通过凹槽61的第二端流入凹槽61内并且从凹槽61的第一端流出，即从所述出水孔53流出，即得到冷水。如图7b、7c所示；同理，当热水孔52与凹槽61的第二端对准时，热水通过凹槽61的第二端流入凹槽61内并且从凹槽61的第一端流出，即从所述出水孔53流出，即得到热水，如图7e、7f所示；当凹槽61的第二端对准部分冷水孔51和部分热水孔52时，冷水和热水同时进入凹槽61的第二端，并且从凹槽61的第一端流出，进而得到混水，如图7d所示。当凹槽61的第二端与冷水孔51、热水孔52之间的定瓷片5对准时，此时没有水进入凹槽61的第二端，即起到关水的作用，如图7a所示。
优选地，如图6所示，该定瓷片5上的冷水孔51沿定瓷片5的周向延伸，并且其中间具有隔板511将冷水孔51分成沿周向间隔的两端，并且其中远离热水孔52的一端从中间向端部逐渐缩小，使得起到冷水水流逐渐减小的作用。并且热水孔52从其中间向着靠近冷水孔51的一端也逐渐缩小，使得从冷水向混水状态转换并且向热水转换时，热水能够逐渐加入，起到水温逐渐升温的作用。而且该隔板511起到冷水向温水转换时的关水的作用，而且该混水阀关水时，动瓷片6的凹槽61的第二端也可以与该隔板511位置重叠，如图7a所示，该虚线部分为动瓷片6的凹槽61，凹槽61第二端在隔板511位置时关水，动瓷片6向右边转动，如图7b所示，此时为冷水小流量，动瓷片6再继续向右边转动，如图7c所示，为冷水大流量；如图7d所示，该动瓷片6向左转动，使得凹槽61的第二端部分与冷水孔51重叠部分与热水孔52重叠，如图7e所示，动瓷片6继续向左转动，凹槽61的第二端与热水孔52全部重叠，为热水大流量，动瓷片6再继续向左转动，凹槽61的第二端的部分与热水孔52重叠，凹槽61的第二端的另一部分与定瓷片5重叠，为热水小流量。
这样，只要调节动瓷片6相对于定瓷片5的转动角度，即可实现不同的水流量和水温的调节。为了防止漏水，该阀盖23与定瓷片5之间设有内瓷片胶垫25，阀盖23的外侧设有外瓷片胶垫26，该内瓷片胶垫25与该定瓷片5上的冷水孔、热水孔、还有出水孔相对应设有孔，并且沿着该些孔的边沿设置，该外瓷片胶垫26上也设有与阀盖23上的热水进水孔、冷水进水孔和混水出水孔相对应的孔，并且沿这些孔的边沿设置。
并且为了便于安装结合，该阀盖23上设有向着壳体22的周面延伸的定位块235，壳体22的周面端部设有与该定位块235相对应的定位凹槽222，所述阀盖23还设有向着壳体22的周面突出延伸的卡块234，所述壳体22的周面上设有与该卡块234相对应的卡槽221。所述驱动轴21的前侧，即向着动瓷片6的一端设有一与动瓷片6相对应的连接盘24，该连接盘24的周边设有向着动瓷片6突出的定位块241，该动瓷片6与该定位块241相对应的位置设有定位槽62，该定位块241和定位槽62分别沿连接盘24和动瓷片6的周边均匀设置有至少两个，使得连接盘24与动瓷片6相连接并且同向转动。
如图8所示，为该控制电路模块82和水龙头电路板42的示意图，该控制电路模块82包括总开关821，电源模块822，该电源模块822用于连接外界的电源并且给电机驱动电路823、单片机824和温度传感器83供电，该单片机824用于控制电机驱动电路823。并且该电源模块822内还包括失电检测电路8221和大容量电容8222，以及给大容量电容8222充电的充电电路8223，并且该控制电路模块82内的电源模块822还连接至水龙头电路板42和触摸式操作面板41，给水龙头电路板42和触摸式操作面板41供电，该触摸式操作面板41包括触摸按钮411和显示模块412。
当停电或用户断开总开关821时，失电检测电路8221检测到掉电，大容量电容8222放电为系统提供短时间的供电用于单片机824控制驱动电机3将混水阀芯2关闭；通电状态下，系统电源会将大容量电容8222充满，为使大容量电容内储存的电量够大，可给大容量电容充电的充电电路8223的输出可设计为48V；故而增加48V转换成12V的开关电源电路8224；12V电源用于给驱动电机供电；还包括12V转5V的电源电路8225，5V电源用于为单片机等供电。
该触摸式操作面板41上设有多个触摸按钮411，分别对应不同的出水模式，例如可以是分别对应热水、温水、常温小流量、常温大流量。在每一个触摸按钮411按下后，即将系统设于热水、温水、常温小流量或常温大流量出水模式下。还可以调节外壳8上的控制旋钮84用于手动调节不同出水模式下的水温或者流量，并且控制电路模块82会自动记录该水温或者流量，使得下次按下同一触摸按钮411后即选择一个状态后，自动调节至该水温或者流量，该控制旋钮84可以是多个旋钮，分别对应不同的出水模式，便于进行调节。该每个出水模式，具有不同的水温和/或水量。
当用户打开触摸式水龙头4时，控制电路模块82读取水龙头电路板42和控制旋钮84的信号，根据水龙头电路板42上的触摸按钮411选取的出水模式然后选择控制旋钮84中的对应的出水模式的参数，例如水温和水量，然后控制驱动电机3对混水阀1进行水温和/或水量的调节。当用户切换出水模式时，即按下触摸按钮411时，控制电路模块82接收到信号，再根据控制旋钮84中对应的运行模式的参数，然后再驱动驱动电机3对混水阀1进行水温和/或水量的调节。当用户调节控制旋钮84的参数时，控制电路模块82记录相应的参数并且根据相应的参数进行调节。
并且控制电路模块82还定时读取温度传感器83的温度信号，对混水阀1进行控制，使得该电热水器所输出的热水保持在选定的水温和水量。
该触摸式恒温水龙头系统及其控制方法，使用触摸式操作面板，使得使用者便于调节水温和流量，而且调节简单、电机转动角度小，水温能够逐渐变化，实现平稳调节，不会忽冷忽热，更加提高了使用的性能。而且在没有电或者驱动电机关闭的状态下，仍然可以使用冷水，更加扩展了其使用范围和性能。并且在突然掉电的情况下，仍然能够提供一定的电源使客户将恒温控制器关闭，使得整体的寿命更加长，使用更加方便。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种触摸式恒温水龙头系统，包括设有冷水进水孔(231)，热水进水孔(232)和混水出水孔(233)的混水阀芯(2)，以及驱动混水阀芯(2)进行冷热水调节的驱动电机(3)，所述的混水出水孔(233)通过混水管(13)连接至触摸式水龙头(4)，所述触摸式水龙头(4)包括设于外侧的触摸式操作面板(41)，以及位于触摸式水龙头(4)内与触摸式操作面板(41)固定连接的水龙头电路板(42)，所述水龙头电路板(42)连接至驱动电路模块，所述驱动电路模块连接至所述驱动电机(3)；
其特征在于：所述触摸式操作面板(41)上设有多个对应不同的出水模式的触摸按钮(411)，按动触摸按钮(411)可以使得系统在不同的出水模式之间切换，另外该系统还包括与控制电路模块(82)连接的对应不同的出水模式的控制旋钮(84)，该控制旋钮(84)用于设定不同的出水模式下的水温和/或水量；
当用户打开触摸式水龙头(4)时，控制电路模块(82)读取水龙头电路板(42)和控制旋钮(84)的信号，根据水龙头电路板(42)上的触摸按钮(411)选取的出水模式然后选择控制旋钮(84)中的对应的出水模式的参数，然后控制驱动电机(3)对混水阀(1)进行水温和/或水量的调节。
2.根据权利要求1所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：当用户切换出水模式时，控制电路模块(82)接收到信号，再根据控制旋钮(84)中对应的运行模式的参数，然后再驱动驱动电机(3)对混水阀(1)进行水温和/或水量的调节。
3.根据权利要求1所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：当用户调节控制旋钮(84)的参数时，控制电路模块(82)记录相应的参数并且根据相应的参数进行调节。
4.根据权利要求1所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：所述混水管(13)上设有温度传感器(83)，所述温度传感器(83)连接至所述控制电路模块(82)。
5.根据权利要求4所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：所述控制电路模块(82)包括总开关(821)，连接驱动电机(3)的电机驱动电路(823)，连接外界电源并且给电机驱动电路(823)以及水龙头电路板(42)和温度传感器(83)供电的电源模块(822)，以及与温度传感器(83)、水龙头电路板(42)和电机驱动电路(823)均连接的单片机(824)。
6.根据权利要求5所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：所述电源模块(822)还包括失电检测电路(8221)和大容量电容(8222)，在所述失电检测电路(8221)检测到掉电时切换大容量电容(8222)放电，提供短时间的供电用于单片机(824)和驱动电机(3)将混水阀芯(2)关闭，并且在通电状态下所述大容量电容(8222)进行充电。
7.根据权利要求1所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：所述控制电路模块(82)还定时读取温度传感器(83)的温度信号，对混水阀(1)进行控制。
8.根据权利要求1所述的触摸式恒温水龙头系统，其特征在于：外界的冷水管(11)通过辅助冷水管(14)连接至触摸式水龙头(4)，并且所述触摸式水龙头(4)上设有控制该辅助冷水管(14)通断的手动开关(7)。
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