CN109737229A - 一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，采用由人体红外传感器与出水感应传感器构成的出水感应单元，MCU处理器通过对出水感应单元传输的两个感应信号进行判断之后，再发出控制指令使设置于装置内部出水管段上的出水电磁阀开启。本发明通过在水龙头上加装该出水感应装置，使其在人体接近并且产生伸手动作的情况下自动开启出水电磁阀，在便于进行洗手等清洁动作的同时，也提高了精准度与灵敏度，杜绝了浪费水资源的现象；形成集多种感应功能于一体的多功能水龙头装置，降低了安装与维护成本，使用便捷，灵敏度较高。

Description

一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置

技术领域

本发明涉及卫浴技术领域，尤其涉及一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置。

背景技术

水龙头其分类按材料可分为SUS304不锈钢、铸铁、全塑、黄铜、锌合金材料、高分子复合材料水龙头等；按功能可分为面盆、浴缸、淋浴、厨房水槽水龙头及电热水龙头；按结构可分为单联式、双联式和三联式等；按开启方式可分为螺旋式、扳手式、抬启式和感应式等；按阀芯可分为橡胶芯、陶瓷阀芯和不锈钢阀芯等。

随着生活水平的提高，越来越多的新型水龙头正逐渐涌现，有望成为引领水龙头革命的新主角。

但是，无论是新兴的水龙头还是传统水龙头均无法彻底解决洗手交叉污染的问题，而自动水龙头则无法解决冷热水的问题，如何提高水龙头使用过程中的智能化，关系着能否大幅度提升水龙头智能化的进程。

本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行了分析，目前的传统水龙头或自动出水的水龙头均是在出水口采用相应的感应装置，该感应装置需要与水龙头内部组件配合，不便于安装及维护；另外，当人伸手时，触发感应装置，则水龙头控制器执行出水，这种方式存在着一定的隐患，由于感应器感应的是向水龙头出水口下方有遮挡物进行遮挡的动作，因而，凡是出水口下方有遮挡动作，均会触发出水动作，即便有其它物体遮挡，也会被误以为伸手动作，同时，即便实现正常的出水，水龙头内部自身的控制组件也无法达到理想的出水效果并且不便于调节。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，在水龙头出水口实现即插即用，可解决传统水龙头洗手时存在的交叉污染问题，以及因误出水而导致浪费水资源的情况，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，用于固定安装在水龙头出水口位置处，装置外盖前、后两侧分别具备出水端、入水端并且在外盖内部配置PCB电路板，所述PCB电路板具有用于综合判断感应信号并且发出控制指令的MCU处理器，所述水龙头感应装置采用由人体红外传感器与出水感应传感器构成的出水感应单元，所述MCU处理器通过对所述出水感应单元传输的两个感应信号进行判断之后，再发出控制指令使设置于所述水龙头感应装置内部出水管段上的出水电磁阀开启。

对于以上技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述出水电磁阀由MCU处理器控制并且可执行调节冷热水；

所述出水电磁阀由MCU处理器控制并且可执行调节出水量；

所述人体红外传感器与出水感应单元分别向MCU处理器传输信号，所述MCU处理器对所述人体红外传感器或所述出水感应单元传输的任意一个感应信号进行判断，再向出水电磁阀发出开启控制指令。

对于以上技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

所述入水端连接一弯管并且通过该弯管将水引入至装置内部管段；

所述装置内部管段与出水端之间增加弯管结构。

对于以上技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

所述人体红外传感器与出水感应单元分别设置于装置不同部位；

所述出水电磁阀具有上下运动的端面并且通过该端面的上下运动进行出水的启闭。

此外，对于所设置人体红外传感器，包括电路元件，所述电路元件外围增设一圈支承环并且于该支承环顶部水平设置一层PZT热电元件。

本发明所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置的有益效果为：

⑴通过在水龙头上增加该一体式的出水感应装置，能够实时适用于任意的传统水龙头出水口上，使其在人体接近并且产生伸手动作的情况下自动开启出水电磁阀，在便于进行洗手等清洁动作的同时，也提高了精准度与灵敏度，杜绝了浪费水资源的现象；

⑵通过设置由MCU控制发出指令的出水电磁阀，有利于根据MCU不同程序算法来实现不同的功能，例如，可结合程序算法来实现通过出水电磁阀来调节出水量或调节冷热水，避免了额外采用控制装置的繁琐；

⑶装置内部具备弯管结构，即设置于进水端与内部管段之间，以及出水端与内部管段之间，有利于缓解出水量瞬间变大的现象，以防止溅起；

⑷形成集多种感应功能于一体的多功能水龙头感应装置，极大地减少了所采用的各类组件数量并且不会增大装置的体积，降低了安装与维护成本，使用便捷，灵敏度较高。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置内部结构示意图；

图2是本发明实施例所述由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置的工作原理示意图。

图中：

1、入水端；2、出水端；3、弯管；4、电池组供电单元；5、出水电磁阀；6、PCB板；7、出水感应传感器；8、人体红外传感器；9、外盖。

具体实施方式

实施例一

如图1-2所示，本发明实施例一所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决传统水龙头洗手时存在的交叉污染问题，在此基础上，进一步地，还需解决现有感应式水龙头只要有物体伸向出水口下方即会出水而导致的误出水等水源浪费的情况，因此，本发明所实施的技术方案包括外盖9以及外盖9内部的PCB板6，同时，对于外盖9内部各个元件的供电方式配置电池组供电单元4，在进行技术手段实施之前，很显然，本发明技术方案所做出的创新之处并未涉及到电路的改进，凡是采用能够通过输入的感应信号进行判断再使发出控制指令的处理器，在尺寸配置的基础上，均可使用于外盖9内部，其电路连接完全基于现有技术来实现，即便没有完全适配的电路连接，也可以根据感应组件的位置进行线路设计与连接。

对于上述设置的外盖9结构进行分析：

所实施的外盖11开设使水引入的入水端1并且在装配时将该入水端1即插即用的固定在待安装的水龙头出水口位置处，同时，于外盖9出水部开设一用于使水流出的出水端2，所实施的入水端1连接一弯管3并且通过该弯管3将水引入至装置内部管段，相应地，所实施的装置内部管段与出水端2之间也为弯管结构；

进一步地，所实施的弯管3与装置内部管段之间固定增加一出水电磁阀5，具体实施时，根据所采用的不同出水电磁阀5型号与尺寸的不同而设定；

相应地，本是发明实施的出水电磁阀5采用具有运动端面的出水电磁阀5，该出水电磁阀5可依靠其上下运动的端面而进行出水的启闭，当感应通水时，出水电磁阀5的端面向下运动，实现开启，出水电磁阀5上的出水通道开启，水流从进水管道经过出水电磁阀5流过，当未感应通水时，出水电磁阀5的端面向上运动，实现关闭，则出水电磁阀5的出水通道关闭；

相应地，为便于实现控制，所实施的出水电磁阀5位置设置于靠近外盖内部的PCB板6且临近出水管段。

所实施的PCB板6安装有MCU处理器，该MCU处理器分别接入至少两个传感器的输入端，即人体红外传感器8、出水感应传感器7；

根据上述结构设置，其原理为，通过设置人体红外传感器8，由于人体都有恒定的体温，一般在37℃左右，因而会发出特定波长10UM左右的红外线，人体红外传感器8就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的，人体发射的10UM左右的红外线通过滤光片81增强后聚集到红外感应源上，红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就可产生信号；

对于所设置的PCB板6与感应式出水的相应感应组件相结合进行分析：

所实施的出水感应传感器7设置于靠近外盖9的出水端2适当位置处，其包括红外发射管与红外接收管，对于出水感应传感器7所设置的位置，可设置于外盖9的任意部位或装于独立于外盖9以外且在一定可探测范围内的任意平面上，当探测到使用者伸手动作时，所实施的出水感应传感器7使探测到的信号传输至MCU处理器进行判断；

结合以上人体红外传感器8与出水感应传感器7的实施，MCU处理器根据这两个传感器的信号进行判断，当人体红外传感器8与出水感应传感器7均向MCU处理器输入感应信号时，表明有人靠近感应水龙头并且向水龙头位置处伸手，MCU处理器经过判断模块之后通过控制模块向出水电磁阀5发出开启指令，使出水电磁阀5开启放水。

进一步地，所实施的出水电磁阀5不仅是在传统水龙头上基础上增加的使其可以自动出水的部件，还可通过MCU处理器依据一定的算法计算执行程序控制来控制出水电磁阀5，不但使其达到人体出现在水龙头附近并且伸出双手使装置出水的目的，还可进一步拓展，实施根据程序算法执行调节冷热水或调节出水电磁阀5出水量。

实施例二

如图1-2所示，本发明实施例二所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，由于以上MCU处理器采用组合判断模块，因而，在实施例一的基础上，还可使其技术方案结合实际使用需求进行适当的变形，每个传感器安装适当的位置，并且MCU处理器对各个感应组件输入的信号分开逐一判断且互不影响。

例如，当人体红外传感器8向MCU处理器输入感应信号时，MCU处理器根据这个传感器的信号进行判断，表明有人靠近感应水龙头；

再如，当出水感应传感器7向MCU处理器输入感应信号时，MCU处理器根据这个传感器的信号进行判断，表明目前正有使用者向水龙头区域伸手，MCU处理器经过判断模块之后通过控制模块向出水电磁阀5发出开启指令，使出水电磁阀5开启。

相应地，本发明实施例二所实施的其它技术手段，可参照实施例一或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，若出现术语“实施例一”、“本实施例”、“具体实施”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”、“设置”、“具有”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外，例如，对于采用人体红外传感应器与出水感应传感器相结合的技术方案应用于不同类型的水龙头装置，且并未产生额外的有益效果；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同，例如，对于感应组件的设置位置以及外壳内部电路组件的替换等；③以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，用于固定安装在水龙头出水口位置处，装置外盖前、后两侧分别具备出水端、入水端并且在外盖内部配置PCB电路板，所述PCB电路板具有用于综合判断感应信号并且发出控制指令的MCU处理器，其特征在于：

所述水龙头感应装置采用由人体红外传感器与出水感应传感器构成的出水感应单元，所述MCU处理器通过对所述出水感应单元传输的两个感应信号进行判断之后，再发出控制指令使设置于所述水龙头感应装置内部出水管段上的出水电磁阀开启。

2.根据权利要求1所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述出水电磁阀由MCU处理器控制并且可执行调节冷热水。

3.根据权利要求1所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述出水电磁阀由MCU处理器控制并且可执行调节出水量。

4.根据权利要求1所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述人体红外传感器与出水感应单元分别向MCU处理器传输信号，所述MCU处理器对所述人体红外传感器或所述出水感应单元传输的任意一个感应信号进行判断，再向出水电磁阀发出开启控制指令。

5.根据权利要求1-4任一项所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述入水端连接一弯管并且通过该弯管将水引入至装置内部管段。

6.根据权利要求5所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述装置内部管段与出水端之间增加弯管结构。

7.根据权利要求1-4任一项所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述人体红外传感器与出水感应单元分别设置于装置不同部位。

8.根据权利要求1-4任一项所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述出水电磁阀具有上下运动的端面并且通过该端面的上下运动进行出水的启闭。

9.根据权利要求1所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述人体红外传感器包括电路元件，所述电路元件外围增设一圈支承环并且于该支承环顶部水平设置一层PZT热电元件。

10.根据权利要求1所述的由电磁阀实现开闭的水龙头感应装置，其特征在于：所述出水感应传感器包括红外发射管与红外接收管。