CN109140017A - 一种智能水龙头 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种智能水龙头。该智能水龙头包括:头部、颈部、底座、手动开关、出水部、滚动部、红外线传感器、信号线、电源、控制箱、阀门和三相异步电机。智能水龙头头部上各红外线传感器将感应到的用户与出水部的距离及角度的数据传输至微处理器,令微处理器根据获得的数据控制三相异步电机的驱动角度,进而控制滚动部在出水部内滚动至适当的角度;同时微处理器控制阀门的开启尺寸,如果用户距离较远,则选用较大的开启尺寸,从而增加出水部的喷水距离,如果用户距离较近,则选用较小的开启尺寸,在保证正常用水的基础上,减小出水部的喷水距离。通过智能水龙头实现水龙头喷水角度和喷水距离的自动调节,方便用户使用。

Description

一种智能水龙头
技术领域
本申请涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种智能水龙头。
背景技术
水龙头是水阀的通俗称谓,用来控制水流的大小,有节水的功效,是家庭生活的必需品。随着科学技术的发展和人们对生活质量要求的提升,各大厂商不断地对水龙头的结构进行改进和创新。
普通水龙头的喷水角度和距离固定,但是由于使用人员的不同,例如:大人和孩子的身高不同,则洗手时,手与水龙头的距离与角度各不相同。孩子在使用时,由于身高较矮,为了适应水龙头的出水方位,则需要脚踩垫高装置,或者被大人抱着使用水龙头,使用时,不仅安全系数低,而且非常不方便。为了改善上述缺点,家庭通常使用外接水龙头延长原本水龙头的喷射距离,或者将水龙头的龙头数量增多,设计为在多个角度均有龙头的结构,进而满足喷射距离和角度的要求。但是,上述设计不仅不够美观,在使用时,需要根据使用人员的不同,不停装拆外接水龙头或者不停调节出水口,令操作繁琐,且稍有不注意,会令水喷射出洗手台,造成卫生的困扰。
发明内容
本申请提供了一种智能水龙头,以解决现有水龙头无法自动调节喷水距离和喷水角度的问题。
本申请提供了一种智能水龙头,包括:头部、颈部、底座、手动开关和出水部,所述头部通过所述颈部与所述底座相连,所述手动开关设置于所述底座侧面,所述出水部朝向所述底座设置于所述头部上,且与所述头部相连通,还包括:滚动部、红外线传感器、信号线、电源、控制箱、阀门和三相异步电机;
所述滚动部为截去球体的相对两端部分结构的中通壳体;
所述出水部的隆起部凸出于所述头部,所述滚动部滚动设置于所述隆起部内,且与所述头部相连通;
所述隆起部的上边缘高于所述滚动部;
所述滚动部与所述三相异步电机电连接;
至少3个所述红外线传感器均匀分布于所述头部的外侧,且朝向所述底座;
所述控制箱通过所述信号线分别与所述红外线传感器和所述三相异步电机连接;
所述控制箱内设有微处理器,所述微处理器与所述电源、所述手动开关、所述红外线传感器、所述阀门和所述三相异步电机连接;所述微处理器用于根据所述红外线传感器检测到的人体位置,控制所述三相异步电机的驱动方向,控制所述滚动部的滚动方向。
在实际应用中,用户通过接通电源,令控制箱开始工作,当用户需要清洗的部位靠近智能水龙头后,智能水龙头头部上各红外线传感器能够感应到用户与出水部的距离及角度,进而将数据电传输至微处理器,微处理器根据获得的数据,控制三相异步电机的驱动角度,进而控制滚动部在出水部内滚动至适当的角度,从而令水正对用户喷射;同时微处理器根据获得的数据,控制阀门的开启尺寸,如果用户距离较远,则选用较大的开启尺寸,从而增加出水部的喷水距离,如果用户距离较近,则选用较小的开启尺寸,在保证正常用水的基础上,减小出水部的喷水距离。通过智能水龙头实现水龙头喷水角度和喷水距离的自动调节,方便用户使用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的智能水龙头的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的智能水龙头的出水部的局部放大示意图。
图3为本申请实施例提供的智能水龙头中与微处理器相关的部件的结构框图。
图4为本申请实施例提供的智能水龙头中与无线信号收发器相关的部件的结构框图。
图5为本申请实施例提供的智能水龙头的颈部的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的智能水龙头的滤网的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的智能水龙头的使用场景图。
具体实施方式
请参阅图1、图2和图3,本申请实施例提供了一种智能水龙头,该智能水龙头包括:头部1、颈部2、底座3、手动开关4和出水部5,头部1通过颈部2与底座3相连,手动开关4设置于底座3侧面,出水部5朝向底座3设置于头部1上,且与头部1相连通;智能水龙头还包括:滚动部52、红外线传感器7、信号线13、电源16、控制箱17、阀门18和三相异步电机21。当常用用户的身材和使用习惯大体相同时,或者习惯手动操作时,可以直接通过按动手动开关4控制水龙头的出水,且通过移动自身位置来适应水龙头的喷水角度。当用户的身材和使用习惯发生改变,例如用户为大人和小孩,则可以接通电源16,开启控制箱17,使用水龙头的智能功能。
滚动部52为截去球体的相对两端部分结构的中通壳体;出水部5的隆起部51凸出于头部1,滚动部52滚动设置于隆起部51内,且与头部1相连通。滚动部52能够在隆起部51内灵活滚动,滚动部52在滚动的过程中,通过改变自身通口的朝向,从而与出水部5形成不同的喷水角度,令喷水准确到达用户方位。
隆起部51的上边缘511高于滚动部52。滚动部52的运动较灵活,用户在用水时,容易意外碰撞水龙头,为了避免用户碰撞滚动部52,造成滚动部52的被动滚动,令喷水角度改变,进而令智能水龙头二次调整滚动部52的角度,采用隆起部51的上边缘511高于所述滚动部52的结构,从而对滚动部52起到保护作用,保证用户的使用效果,且延长滚动部52的使用寿命。
滚动部52与三相异步电机21电连接;至少3个红外线传感器7均匀分布于头部1的外侧,且朝向底座3。均匀分布于头部1的多个红外线传感器7能够检测头部1周围的人员活动,进而形成360°的检测区域,避免检测死角,从而提高控制灵敏度,令智能水龙头的喷水角度及喷水距离更加准确,有效防止浪费或者喷水不足的情况。
控制箱17通过信号线13分别与红外线传感器7和三相异步电机21连接;控制箱17内设有微处理器171,微处理器171与电源16、手动开关4、红外线传感器7、阀门18和三相异步电机21连接;微处理器171用于根据红外线传感器7检测到的人体位置,控制三相异步电机21的驱动方向,控制滚动部52的滚动方向。接通电源16,控制箱17开始正常工作,当用户需要清洗的部位靠近智能水龙头后,智能水龙头头部1上各的红外线传感器7能够感应到用户的与出水部5的距离及角度,进而将数据电传输至微处理器171,微处理器171根据获得的数据,控制三相异步电机21的驱动角度,进而控制滚动部52在出水部5内滚动至适当的角度,从而令水正对用户喷射;同时微处理器171根据获得的数据,控制阀门18的开启尺寸,如果用户距离较远,则选用较大的开启尺寸,从而增加出水部5的喷水距离,如果用户距离较近,则选用较小的开启尺寸,在保证正常用水的基础上,减小出水部5的喷水距离。通过智能水龙头实现水龙头喷水角度和喷水距离的自动调节,方便用户使用。
作为一种可选的实施方式,头部1上还可以设置有温度传感器8,温度传感器8通过信号线13与微处理器171相连接,用于检测智能水龙头周边区域的空气温度,以使微处理器171根据空气温度,控制阀门18中第一子阀门19和第二自阀门20的开启与关闭。
温度传感器8设置于头部1,在便于检测智能水龙头周边区域的空气温度的同时,能够有效降低水龙头的内部水温对温度传感器8的检测影响,并且能够有效避免温度传感器8受洗手台12周边用水湿度造成的检测影响,进而保证检测精确度。温度传感器8检测水龙头周边区域的空气温度后,将检测得到的空气温度数据传输至微处理器171,微处理器171可以根据空气温度数据,并结合用户用水习惯,确定适合用户的水温。如果当前空气温度低于用户习惯用水温度,则微处理器171增大第一子阀门19的开启尺寸,令热水较多流入,同时减小第二子阀门20的开启尺寸,令冷水较少流入,中和得到适合用户使用的水温;反之,微处理器171通过调整第一子阀门19和第二子阀门20的开启角度,调节空气温度高于用户习惯用水温度时的水温,进而保证用户始终享受适宜的水温。
作为一种可选的实施方式,底座3上设置有亮度传感器9和照明灯11,照明灯11与微处理器171电连接,亮度传感器9通过信号线13与微处理器171相连接,用于检测智能水龙头周边区域的环境亮度,以使微处理器171根据环境亮度,控制照明灯11的开启和关闭。
用户靠近水龙头时,如果会对周围光线造成遮挡,如果用户需要清理较细小的物件,例如指甲缝等,会由于视线不佳,影响清理效果。亮度传感器9能够实时检测智能水龙头周边区域的环境亮度,并将检测到的环境亮度数据传输至微处理器171。微处理器171能够判断当前环境亮度数据是否低于预设亮度阈值,如果低于预设亮度阈值,则微处理器171控制照明灯11开启,补充光照,令用户在足够的光亮下进行清理。一旦亮度传感器9检测到的环境亮度高于预设亮度阈值,则微处理器171控制照明灯11关闭,在保证用户正常使用的情况下,节约用电。
需要说明的是,以上的温度传感器8、亮度传感器9、阀门18的使用功能的开启和关闭,以及具体调节的数值,均可以由用户自行设置。
作为一种可选的实施方式,底座3上设置有无线信号收发器22,无线信号收发器22与微处理器171、温度传感器8、亮度传感器9、和红外线传感器7相连接,用于实现温度传感器8、亮度传感器9、和红外线传感器7与微处理器171之间数据的无线传输。
温度传感器8、亮度传感器9和红外线传感器7与微处理器171之间通常使用信号线13传输数据信号,如果信号线13数量较多,则容易造成缠绕,且占地较大,在近水的特殊环境中,也容易发生漏电危险。为了提高传输效果和使用安全性,采用无线传输,无线信号收发器22通过传递红外线传感器7、温度传感器8和亮度传感器9与微处理器171之间的信号,实现无线传输模式。
在本实施例中,请参见图7,用户可以通过移动终端23实现对智能水龙头的控制,在移动终端23上下载相应的APP,通过使用APP,在移动终端上下达使用指令,无线信号收发器22接收到指令后,即可将指令转化为数字信号传输至微处理器171,令微处理器171控制相应部件工作,大大提高了使用智能性。
作为一种可选的实施方式,手动开关4上设置有读数显示器10,读数显示器10与微处理器171电连接,用于显示微处理器171发送的文字信息。
微处理器171将获得的空气温度、环境亮度、以及当前水温、水流速度、水流质量等数据均传递至读数显示器10上,用户通过读数显示器10所展示的文字信息,能够实时了解当前的使用情况。如果用户对使用情况有较高的使用要求,例如要求准确的水温,即可根据读数显示器10准确判断当前水温是否符合要求,进而可以手动调节水温。
作为一种可选的实施方式,颈部2还包括:第一连接部24、弯曲部25和第二连接部26;第一连接部24的一端与头部1相连接,另一端通过弯曲部25与第二连接部26的一端相连接,第二连接部26的另一端与底座3相连接;弯曲部25呈褶皱状,用于伸缩、弯曲调节头部1与底座3之间的相对位置。
请参阅图5,如果用户需要大范围调节水龙头,甚至将头部1翻转至出水部5朝向天花板方向,则可以通过调节弯曲部25来实现。弯曲部25采用褶皱结构,通过各褶皱之间的压叠和拉伸,令弯曲部25能够实现大角度弯曲,甚至旋转,直到调节至用户满意的形状。
作为一种可选的实施方式,第一连接部24的内部设置有滤网6,用于过滤水中的杂质。
虽然进户用水均经过自来水厂的净化处理,但是在输送的过程中,难免会掺杂一些杂质,而且用户水管由于长时间不清理,会产生脱落的水垢等,如果这些杂质直接供用户使用,会造成用户用水的安全隐患。请参阅图6,在第一连接部24的内部设置滤网6,对进户用水进行再次过滤,进而保证用户的用水质量,滤网6可以采用普通的不锈钢滤网,也可以采用带有活性炭材质的滤网,甚至可以使用反渗透膜滤网,令过滤质量更高。
作为一种可选的实施方式,底座3靠近洗手台12的一端和靠近颈部2的一端的内径尺寸均小于底座3中部的内径尺寸。
进户水通过输水管15和进水口14进入智能水龙头,如果智能水龙头的底座3的整体内径尺寸相同或者相近,则水会无停留的经过底座3流出智能水龙头,因此,阀门18直接影响水流的大小,此时,需要通过较大范围的调节阀门18,实现对水流的控制。如果将底座3中部的内径尺寸加大,则水在经过底座3的过程中,会有储存和停留的动作,而这个动作会对水流以及水压造成影响,从而对阀门18调节起到辅助作用,令阀门18可以在较小的调节范围内,起到与原来等同的调节效果,同时,扩大原有的水流调节范围上,增强水流调节效果,延长阀门18的使用寿命。
本申请提供的实施例之间的相似部分互相参考即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能水龙头,包括:头部(1)、颈部(2)、底座(3)、手动开关(4)和出水部(5),所述头部(1)通过所述颈部(2)与所述底座(3)相连,所述手动开关(4)设置于所述底座(3)侧面,所述出水部(5)朝向所述底座(3)设置于所述头部(1)上,且与所述头部(1)相连通,其特征在于,还包括:滚动部(52)、红外线传感器(7)、信号线(13)、电源(16)、控制箱(17)、阀门(18)和三相异步电机(21);
所述滚动部(52)为截去球体的相对两端部分结构的中通壳体;
所述出水部(5)的隆起部(51)凸出于所述头部(1),所述滚动部(52)滚动设置于所述隆起部(51)内,且与所述头部(1)相连通;
所述隆起部(51)的上边缘(511)高于所述滚动部(52);
所述滚动部(52)与所述三相异步电机(21)电连接;
至少3个所述红外线传感器(7)均匀分布于所述头部(1)的外侧,且朝向所述底座(3);
所述控制箱(17)通过所述信号线(13)分别与所述红外线传感器(7)和所述三相异步电机(21)连接;
所述控制箱(17)内设有微处理器(171),所述微处理器(171)与所述电源(16)、所述手动开关(4)、所述红外线传感器(7)、所述阀门(18)和所述三相异步电机(21)连接;所述微处理器(171)用于根据所述红外线传感器(7)检测到的人体位置,控制所述三相异步电机(21)的驱动方向,控制所述滚动部(52)的滚动方向。
2.根据权利要求1所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述头部(1)上设置有温度传感器(8),所述温度传感器(8)通过所述信号线(13)与所述微处理器(171)相连接,用于检测所述智能水龙头周边区域的空气温度,以使所述微处理器(171)根据所述空气温度,控制所述阀门(18)中第一子阀门(19)和第二自阀门(20)的开启与关闭。
3.根据权利要求1所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述底座(3)上设置有亮度传感器(9)和照明灯(11),所述照明灯(11)与所述微处理器(171)电连接,所述亮度传感器(9)通过所述信号线(13)与所述微处理器(171)相连接,用于检测所述智能水龙头周边区域的环境亮度,以使所述微处理器(171)根据所述环境亮度,控制所述照明灯(11)的开启和关闭。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述底座(3)上设置有无线信号收发器(22),所述无线信号收发器(22)与所述微处理器(171)、所述温度传感器(8)、所述亮度传感器(9)、和所述红外线传感器(7)相连接,用于实现所述温度传感器(8)、所述亮度传感器(9)、和所述红外线传感器(7)与所述微处理器(171)之间数据的无线传输。
5.根据权利要求4所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述手动开关(4)上设置有读数显示器(10),所述读数显示器(10)与所述微处理器(171)电连接,用于显示所述微处理器(171)发送的文字信息。
6.根据权利要求1所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述颈部(2)还包括:第一连接部(24)、弯曲部(25)和第二连接部(26);
所述第一连接部(24)的一端与所述头部(1)相连接,另一端通过所述弯曲部(25)与所述第二连接部(26)的一端相连接,所述第二连接部(26)的另一端与所述底座(3)相连接;
所述弯曲部(25)呈褶皱状,用于伸缩、弯曲调节所述头部(1)与所述底座(3)之间的相对位置。
7.根据权利要求6所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述第一连接部(24)的内部设置有滤网(6),用于过滤水中的杂质。
8.根据权利要求1所述的一种智能水龙头,其特征在于,所述底座(3)靠近洗手台(12)的一端和靠近所述颈部(2)的一端的内径尺寸均小于所述底座(3)中部的内径尺寸。
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