CN113236814A - 一种智能水龙头及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能水龙头及其控制系统。它包括龙头本体、智能控制盒和电控下水排杆，龙头本体上设有智能控制开关，智能控制开关和智能控制盒电连接，智能控制盒和龙头本体通过出水软管管道连接，智能控制盒上安装有冷水进水软管和热水进水软管，龙头本体上设有红外线电子感应组件，红外线电子感应组件通过智能控制盒与电控下水排杆电连接。本发明的有益效果是：能够根据使用者的状态来自动控制出水温度及下水器排水；产品功能多样化，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验，避免二次接触污水；能够有效防止发生被烫伤的现象；能够根据自己的实际需求进一步调节出水温度和流量。

Description

一种智能水龙头及其控制系统

技术领域

本发明涉及水龙头相关技术领域，尤其是指一种智能水龙头及其控制系统。

背景技术

卫浴是供居住者便溺、洗浴、盥洗等日常公共卫生活动的空间及用品，卫浴内设置各种卫浴设备，比如洗脸盆水龙头。现在市场上洗脸盆水龙头多为普通单柄双控龙头，冷热水不能有效显示温度变化，容易烫伤，容易误操作，无法自动控制出水温度。另外，现有的洗脸盆水龙头上的电控下水排杆为按压弹跳或翻板式控制，排水时需使用手伸到洗脸盆底操作排水接触污水。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中无法自动控制出水温度及下水器排水的不足，提供了一种能够自动控制出水温度及下水器排水的智能水龙头及其控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能水龙头，包括龙头本体、智能控制盒和电控下水排杆，所述龙头本体上设有智能控制开关，所述智能控制开关和智能控制盒电连接，所述智能控制盒和龙头本体通过出水软管管道连接，所述智能控制盒上安装有冷水进水软管和热水进水软管，所述龙头本体上设有红外线电子感应组件，所述红外线电子感应组件通过智能控制盒与电控下水排杆电连接。

当使用者用手触摸智能控制开关时，智能控制开关会自动采集手上的数据信息并发送给智能控制盒，经智能控制盒进行数据分析后，自动调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体。当使用者的手摆过红外线电子感应组件时，红外线电子感应组件即可到感应人体信号并将其反馈给智能控制盒，由智能控制盒自动控制电控下水排杆开启，进行排水。通过这样的设计很好地达到了根据使用者的状态来自动控制出水温度及下水器排水的目的。

作为优选，所述智能控制开关包括电子触控组件和电路板一，所述智能控制盒的内部安装有电磁阀和电路板二，所述电子触控组件和红外线电子感应组件均与电路板一电连接，所述电路板一与电路板二电连接，所述电路板二分别与电磁阀和电控下水排杆电连接，所述电磁阀的型号为三通阀，所述电磁阀的其中两个端口均为进水端且分别与冷水进水软管和热水进水软管相连接，所述电磁阀的第三个端口为出水端且与出水软管相连接。电子触控组件用于采集手上的数据信息并发送给电路板一，电路板一处理数据信息并将其转换为电信号发送给电路板二，电路板二根据该电信号控制电磁阀自动工作，调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体。红外线电子感应组件包括红外线人体感应装置，用于感应人体信号并发送给电路板一，电路板一处理人体信号并将其转换为电信号发送给电路板二，电路板二根据该电信号控制电控下水排杆自动开启，进行排水。产品功能多样化，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验，避免二次接触污水。

作为优选，所述龙头本体的外侧壁上螺纹连接有安装固定组件。其中龙头本体的外侧壁上设有外螺纹，安装固定组件包括安装块，所述安装块上有与外螺纹相匹配的内螺纹孔。安装固定组件起到龙头本体在洗脸盆上的固定作用。

作为优选，智能控制盒上设有电源适配器，所述电源适配器和电路板二电连接，所述电路板二和电路板一通过电源线电连接。电源适配器起到给电路一和电路板二供电的作用。

作为优选，所述智能控制开关还包括LED灯，所述智能控制盒的内部设有与LED灯相对应的感温元件，所述感温元件和电路板二电连接，所述电路板一和LED灯电连接，其中感温元件包括温度传感器，用于感应出水温度并将温度信号发送给电路板二，电路板二处理温度信号并将其转换为电信号发送给电路板一，电路板一则将该电信号转换为图像信号在LED灯上显示出来，起到实时感知水温变化的作用，有效防止发生被烫伤的现象。使用者通过操作手动调温旋钮产生调节信号并发送给电路板一，电路板一处理调节信号并将其转换为电信号发送给电路板二，电路板二根据该电信号控制电磁阀自动工作，进一步调节出水温度和流量，使用者可根据自己的实际需求来操作手动调温旋钮，进一步调节出水温度和流量，以满足不同人对水的温度需求。

本发明还提供了一种智能水龙头的控制系统，包括温度控制系统和下水器控制系统，所述温度控制系统：智能控制盒根据智能控制开关所获取的手和环境的参数信息来控制电磁阀自动工作以调节冷水和热水的进水配比，所述下水器控制系统：智能控制盒根据红外线电子感应组件所感应的人体信号来控制电控下水排杆工作以进行排水。

其中温度控制系统能够控制水龙头放出合适温度的水供使用者冲洗使用，其中下水器控制系统能够控制水龙头自动排水，产品功能多样化，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验，避免二次接触污水。

作为优选，所述温度控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手触摸龙头本体上的电子触控组件；

步骤二，电子触控组件自动获取手和环境的参数信息，并发送给电路板一；

步骤三，电路板一将参数信息其转换为电信号并反馈给智能控制盒；

步骤四，智能控制盒内部的电路板二对接收到的电信号进行处理分析；

步骤五，电路板二根据分析结果控制电磁阀自动工作，调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体。

智能控制盒能够根据使用者手的状态和周围环境的状态自动控制电磁阀调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体，供使用者冲洗使用，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验。

作为优选，手和环境的参数包括手的温度、手的皮肤粗糙程度、环境的温度。智能控制盒根据使用者手的温度和周围环境的温度，再结合手的皮肤粗糙程度，来控制合适的出水温度，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验。

作为优选，所述电子触控组件上设有温度感应装置和光电扫描装置，所述温度感应装置和光电扫描装置均与电路板一电连接。温度感应装置包括温度传感器，用于检测手的温度以及周围环境的温度；光电扫描装置包括光电扫描器，用于检测手的皮肤粗糙程度。

作为优选，手的温度分为手低温、手中温、手高温三个区间等级，环境的温度分为环境低温、环境中温、环境高温三个区间等级，手的皮肤粗糙程度分为低粗糙度皮肤和高粗糙度皮肤，出水温度分为出水低温、出水中温、出水高温三个区间等级。结合当时使用者手的温度状态、手的皮肤粗糙度状态以及当时环境的温度状态这三种参数做出具体的数据处理和分析，使水龙头放出最适合的温度，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验。

作为优选，手低温、手中温、手高温分别为＜25℃、25℃-35℃、＞35℃，环境低温、环境中温、环境高温分别为＜20℃、20℃-25℃、＞25℃，出水低温、出水中温、出水高温分别为10℃-20℃、20℃-35℃、35℃-45℃。其中25℃-35℃的手温度、20℃-25℃的环境温度、20℃-35℃的出水温度对人体而言为自然情况下较舒适的状态，以此为分界线进行各自的等级划分，相对来说较为合理。

作为优选，所述下水器控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手摆过龙头本体上的红外线电子感应组件；

步骤二，红外线电子感应组件自动感应人体信号，并发送给电路板一；

步骤三，由电路板一将人体信号转换为电信号并反馈给智能控制盒；

步骤四，智能控制盒内部的电路板二接收到电信号后控制电控下水排杆自动打开，进行排水。

智能控制盒能够根据人体信号自动控制电控下水排杆打开，进行排水，具有自动化、人性化的优点，避免二次接触污水。

本发明的有益效果是：能够根据使用者的状态来自动控制出水温度及下水器排水；产品功能多样化，具有自动化、人性化的优点，给使用者带来了良好的使用体验，避免二次接触污水；能够有效防止发生被烫伤的现象；能够根据自己的实际需求进一步调节出水温度和流量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图；

图3是本发明中温度控制系统的流程框图；

图4是本发明中下水器控制系统的流程框图；

图5是本发明中手温度、环境温度和出水温度的各个区间等级的参数表。

图中：1. 智能控制开关，2. 龙头本体，3. 红外线电子感应组件，4. 安装固定组件，5. 电源线，6. 出水软管，7. 智能控制盒，8. 冷水进水软管，9. 热水进水软管，10. 电源适配器，11. 电控下水排杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1和图2所述的实施例中，一种智能水龙头，包括龙头本体2、智能控制盒7和电控下水排杆11，龙头本体2上设有智能控制开关1，智能控制开关1和智能控制盒7电连接，智能控制盒7和龙头本体2通过出水软管6管道连接，智能控制盒7上安装有冷水进水软管8和热水进水软管9，龙头本体2上设有红外线电子感应组件3，红外线电子感应组件3通过智能控制盒7与电控下水排杆11电连接。

如图1和图2所示，智能控制开关1包括电子触控组件和电路板一，智能控制盒7的内部安装有电磁阀和电路板二，电子触控组件和红外线电子感应组件3均与电路板一电连接，电路板一与电路板二电连接，电路板二分别与电磁阀和电控下水排杆11电连接，电磁阀的型号为三通阀，电磁阀的其中两个端口均为进水端且分别与冷水进水软管8和热水进水软管9相连接，电磁阀的第三个端口为出水端且与出水软管6相连接。

如图1和图2所示，智能控制开关1还包括LED灯，智能控制盒7的内部设有与LED灯相对应的感温元件，感温元件和电路板二电连接，电路板一和LED灯电连接，智能控制开关1还包括与电磁阀相对应的手动调温旋钮，手动调温旋钮和电路板一电连接，电路板二和电磁阀电连接。

如图1所示，龙头本体2的外侧壁上螺纹连接有安装固定组件4。

如图1和图2所示，智能控制盒7上设有电源适配器10，电源适配器10和电路板二电连接，电路板二和电路板一通过电源线5电连接。

如图2所示，本发明还提供了一种智能水龙头的控制系统，包括温度控制系统和下水器控制系统，温度控制系统：智能控制盒7根据智能控制开关1所获取的手和环境的参数信息来控制电磁阀自动工作以调节冷水和热水的进水配比，下水器控制系统：智能控制盒7根据红外线电子感应组件3所感应的人体信号来控制电控下水排杆11工作以进行排水。

如图3所示，温度控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手触摸龙头本体2上的电子触控组件；

步骤二，电子触控组件自动获取手和环境的参数信息，并发送给电路板一；

步骤三，电路板一将参数信息其转换为电信号并反馈给智能控制盒7；

步骤四，智能控制盒7内部的电路板二对接收到的电信号进行处理分析；

步骤五，电路板二根据分析结果控制电磁阀自动工作，调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体2。

如图3所示，手和环境的参数包括手的温度、手的皮肤粗糙程度、环境的温度。

电子触控组件上设有温度感应装置和光电扫描装置，温度感应装置和光电扫描装置均与电路板一电连接。

如图5所示，手的温度分为手低温、手中温、手高温三个区间等级，环境的温度分为环境低温、环境中温、环境高温三个区间等级，手的皮肤粗糙程度分为低粗糙度皮肤和高粗糙度皮肤，出水温度分为出水低温、出水中温、出水高温三个区间等级。

如图5所示，手低温、手中温、手高温分别为＜25℃、25℃-35℃、＞35℃，环境低温、环境中温、环境高温分别为＜20℃、20℃-25℃、＞25℃，出水低温、出水中温、出水高温分别为10℃-20℃、20℃-35℃、35℃-45℃。

如图4所示，下水器控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手摆过龙头本体2上的红外线电子感应组件3；

步骤二，红外线电子感应组件3自动感应人体信号，并发送给电路板一；

步骤三，由电路板一将人体信号转换为电信号并反馈给智能控制盒7；

步骤四，智能控制盒7内部的电路板二接收到电信号后控制电控下水排杆11自动打开，进行排水。

温度自动控制原理：当使用者用手触摸电子触控组件时，电子触控组件上的温度感应装置自动采集手的温度参数以及周围环境的温度参数，电子触控组件上的温度感应装置自动采集手的皮肤粗糙程度参数，并将这些参数发送给电路板一，由电路板一上的单片机一将这些参数转换成电信号，并通过其上的发送器发送给电路板二。电路板二上的接收器接收到该电信号后发送至单片机二，由单片机二进行数据处理和分析，并根据分析结果向电磁阀发送相应的指令，控制电磁阀自动调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体。以下为手、环境分别在不同温度时，所对应的出水温度区间。

①T_手＜25℃：

当T_环境＜20℃时，则35℃≤T_出水≤45℃；

当20℃≤T_环境≤25℃时，则35℃≤T_出水≤45℃；

当T_环境＞25℃时，则20℃＜T_出水＜35℃。

②25℃≤T_手≤35℃：

当T_环境＜20℃时，则35℃≤T_出水≤45℃；

当20℃≤T_环境≤25℃时，则20℃＜T_出水＜35℃；

当T_环境＞25℃时，则10℃≤T_出水≤20℃。

③T_手＞35℃：

当T_环境＜20℃时，则35℃≤T_出水≤45℃；

当20℃≤T_环境≤25℃时，则10℃≤T_出水≤20℃；

当T_环境＞25℃时，则10℃≤T_出水≤20℃。

备注：当出水温度区间为高温区间（35℃≤T_出水≤45℃）或中温区间（20℃＜T_出水＜35℃）的情况时，手的皮肤粗糙程度越高，所对应的具体出水温度越高；当出水温度区间为低温区间（10℃≤T_出水≤20℃）的情况时，手的皮肤粗糙程度越高，所对应的具体出水温度越低。

温度手动控制原理：当使用者根据自己的实际需求操作手动调温旋钮时，手动调温旋钮会产生调节信号并发送给电路板一上的单片机一，单片机一将该调节信号转换为电信号并通过发送器发送给电路板二。电路板二上的接收器接收到该电信号后发送至单片机二，由单片机二根据该电信号控制电磁阀自动工作，进一步调节出水温度和流量。

感温原理：通过感温元件上的温度传感器实时感应出水温度并将温度信号发送给电路板二上的单片机二，单片机二将该温度信号转换为电信号并通过发送器发送给电路板一。电路板一上的接收器接收到该电信号后发送至单片机一，由单片机一将该电信号转换为图像信号在LED灯上渐变式显示蓝色（冷水）、橙色（温水）、红色（热水）。

下水器控制原理：当使用者用手摆过红外线电子感应组件3时，红外线电子感应组件3自动感应人体信号，并将人体信号发送给电路板一，由电路板一上的单片机一将人体信号转换成电信号，并通过其上的发送器发送给电路板二。电路板二上的接收器接收到电信号后发送至单片机二，由单片机二根据该电信号控制电控下水排杆11自动打开，进行排水。

Claims (10)

1.一种智能水龙头，其特征是，包括龙头本体（2）、智能控制盒（7）和电控下水排杆（11），所述龙头本体（2）上设有智能控制开关（1），所述智能控制开关（1）和智能控制盒（7）电连接，所述智能控制盒（7）和龙头本体（2）通过出水软管（6）管道连接，所述智能控制盒（7）上安装有冷水进水软管（8）和热水进水软管（9），所述龙头本体（2）上设有红外线电子感应组件（3），所述红外线电子感应组件（3）通过智能控制盒（7）与电控下水排杆（11）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能水龙头，其特征是，所述智能控制开关（1）包括电子触控组件和电路板一，所述智能控制盒（7）的内部安装有电磁阀和电路板二，所述电子触控组件和红外线电子感应组件（3）均与电路板一电连接，所述电路板一与电路板二电连接，所述电路板二分别与电磁阀和电控下水排杆（11）电连接，所述电磁阀的型号为三通阀，所述电磁阀的其中两个端口均为进水端且分别与冷水进水软管（8）和热水进水软管（9）相连接，所述电磁阀的第三个端口为出水端且与出水软管（6）相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，所述智能控制开关（1）还包括LED灯，所述智能控制盒（7）的内部设有与LED灯相对应的感温元件，所述感温元件和电路板二电连接，所述电路板一和LED灯电连接，所述智能控制开关（1）还包括与电磁阀相对应的手动调温旋钮，所述手动调温旋钮和电路板一电连接，所述电路板二和电磁阀电连接。

4.一种智能水龙头的控制系统，其特征是，包括温度控制系统和下水器控制系统，所述温度控制系统：智能控制盒（7）根据智能控制开关（1）所获取的手和环境的参数信息来控制电磁阀自动工作以调节冷水和热水的进水配比，所述下水器控制系统：智能控制盒（7）根据红外线电子感应组件（3）所感应的人体信号来控制电控下水排杆（11）工作以进行排水。

5.根据权利要求4所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，所述温度控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手触摸龙头本体（2）上的电子触控组件；

步骤二，电子触控组件自动获取手和环境的参数信息，并发送给电路板一；

步骤三，电路板一将参数信息其转换为电信号并反馈给智能控制盒（7）；

步骤四，智能控制盒（7）内部的电路板二对接收到的电信号进行处理分析；

步骤五，电路板二根据分析结果控制电磁阀自动工作，调节冷水和热水的进水配比，将合适温度的水送至龙头本体（2）。

6.根据权利要求5所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，手和环境的参数包括手的温度、手的皮肤粗糙程度、环境的温度。

7.根据权利要求5所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，所述电子触控组件上设有温度感应装置和光电扫描装置，所述温度感应装置和光电扫描装置均与电路板一电连接。

8.根据权利要求5所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，手的温度分为手低温、手中温、手高温三个区间等级，环境的温度分为环境低温、环境中温、环境高温三个区间等级，手的皮肤粗糙程度分为低粗糙度皮肤和高粗糙度皮肤，出水温度分为出水低温、出水中温、出水高温三个区间等级。

9.根据权利要求8所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，手低温、手中温、手高温分别为＜25℃、25℃-35℃、＞35℃，环境低温、环境中温、环境高温分别为＜20℃、20℃-25℃、＞25℃，出水低温、出水中温、出水高温分别为10℃-20℃、20℃-35℃、35℃-45℃。

10.根据权利要求4所述的一种智能水龙头的控制系统，其特征是，所述下水器控制系统包括以下具体步骤：

步骤一，人手摆过龙头本体（2）上的红外线电子感应组件（3）；

步骤二，红外线电子感应组件（3）自动感应人体信号，并发送给电路板一；

步骤三，由电路板一将人体信号转换为电信号并反馈给智能控制盒（7）；

步骤四，智能控制盒（7）内部的电路板二接收到电信号后控制电控下水排杆（11）自动打开，进行排水。

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