CN114673823A - 一种卫浴给水终端的外置感应阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫浴水暖技术领域，提供了一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，包括热释电温差探测组件、射频通信组件、测量端、控制端以及脉冲电磁阀；所述热释电温差探测组件包括热释电感应器以及调节热释电感应器感应区域的光路控制结构；所述测量端与所述控制端通过射频通信组件通信。本发明通过测量端控制热释电温差探测组件实现对感应区域的红外感应测量，调节外部入射光路约束热释电温差探测组件的入射红外光，以实现精准触发，通过射频通信组件与控制端通信连接，通过接收信号切换电磁阀状态，自动打开或自动关闭电磁阀，改造成无需使用者接触开启的卫浴给水终端。

Description

一种卫浴给水终端的外置感应阀系统

技术领域

本发明涉及卫浴水暖技术领域，具体涉及一种卫浴给水终端的外置感应阀系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高以及健康意识的不断增强，在卫浴水暖领域，各式各样的给水用具被广泛应用，各式各样卫浴给水终端与人们的生活息息相关。为了避免接触感染以及提高卫生条件，自动感应或控制的给水控制装置被广泛应用，提高健康的同时，更加节约用水，使得卫浴给水终端的自动化给水成为产品研发的主要方向之一。

众所周知，卫浴给水终端中，例如：内置感应式水龙头，能够通过检测人体自动地控制给水功能的开启或关闭。由于感应式水龙头无需使用者接触到水龙头就能进行开启和关闭，使用方便且卫生，目前已经得到了广泛的应用。然而，目前市面上仍有大量的传统水龙头、小便器冲水管路、蹲便器冲水管路、淋浴管路等采用机械阀芯等方式控制管路出水，缺乏对传统卫浴给水终端进行升级改造成为非接触式感应启动的外置感应阀系统。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，可以配套传统水龙头(机械阀芯)、小便器冲水管路、蹲便器冲水管路、淋浴管路等卫浴给水终端，通过加装本感应阀系统升级成非接触式感应启动的卫浴给水终端，实现非接触式自动感应或控制的给水操作。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下的技术方案：

第一方面，在本发明提供的一个实施例中，提供了一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，包括热释电温差探测组件、射频通信组件、测量端、控制端以及脉冲电磁阀；

所述热释电温差探测组件包括热释电感应器以及调节热释电感应器感应区域的光路控制结构，所述热释电感应器的感应区域中点锁定在卫浴给水终端位置，结合光路控制结构确保安装后的热释电感应器感应区域精准锁定在以卫浴给水终端为中心的圆形区域，感应区域中点锁定在卫浴给水终端的出水嘴位置；

所述测量端与所述控制端通过射频通信组件通信，所述射频通信组件包括集成在测量端的RF发射组件以及集成在控制端的RF接收组件；所述测量端用于对热释电温差探测组件以及RF发射组件进行逻辑控制，所述控制端用于对RF接收组件以及脉冲电磁阀进行逻辑控制；所述脉冲电磁阀连接在给水终端的给水管路上。

作为本发明的进一步方案，所述光路控制结构包括菲涅尔透镜以及位于菲涅尔透镜入射区域的圆锥柱形光路约束结构，所述光路控制结构对感应区域约束的视场角限定在2～10°。

作为本发明的进一步方案，所述光路控制结构包括感应区域限定在2～10°夹角的菲涅尔透镜。

对感应区域进行测量时，通过将外置感应阀系统通过光路控制结构改变热释电感应器的感应区域的视场角，将热释电感应器感应区域约束在视场角为2～10°的圆锥柱形光路所在区域，在热释电感应器的探测夹角缩小入射光能减小的情况下，仍然保证了精确触发和抗干扰。

作为本发明的进一步方案，所述RF发射组件与RF接收组件之间通过射频编码配对，在RF射频通信时，感应信号传输稳定好，避免可能存在的干扰问题，感应信号传输时可靠性高，确保了测量端与控制端连接配对的唯一性以及配对的便捷性。

作为本发明的进一步方案，所述热释电温差探测组件安装在测量端，所述热释电温差探测组件的热释电感应器用于对感应区域被测物进场、在场和出场检测并输出控制信号，用于唤醒测量端的集成电路。

通过热释电感应器识别被测物进场、在场和出场的动作，实时判断被测物在感应区域的动作，以RF射频通信方式对控制端控制，延长了有效感应距离，确保了测量端安装位置的自由设定，同时也能保证测量端测量的灵敏度。

作为本发明的进一步方案，所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括供电电源，所述测量端、控制端以及脉冲电磁阀均连接有供电电源，所述供电电源包括外接的太阳能电池和/或外接的AC/DC电源，通过外接电源的方式供电，利用太阳能或市电进行供电，供电方式多样化。

作为本发明的进一步方案，所述供电电源还包括与所述脉冲电磁阀连接的后备旁路电源，后备旁路电源为内置电池，所述脉冲电磁阀在不断水断电的瞬间可以强制关闭，也可以通过按键切换常开/常闭状态，在主电源恢复供电时自动切换到主电源并恢复上位机和下位机协同，介入物感应控制脉冲电磁阀的状态。

在市电供应正常时，控制端的射频通信组件收到信号，控制端的集成电路发出指令，改变脉冲电磁阀状态；在市电断开时，自动切换到后备旁路电源支持控制端工作，市电恢复时自动恢复市电供电；在市电断开且后备旁路电源消耗到一定程度时，控制端自动控制脉冲电磁阀关闭，通过手动按键强制开启脉冲电磁阀，从而恢复水路通畅，给水终端产品自身的机械阀可以正常工作。

作为本发明的进一步方案，所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括拓展模块，所述拓展模块包括即热组件，即热组件安装在与脉冲电磁阀连通的管路下游，用于对管路中水加热。

作为本发明的进一步方案，所述即热组件为定功率加热器或变频恒温加热器，通过额定功率对管路中水加热，或对管路中水恒温加热，实现对水的瞬时加热和恒温控制。

作为本发明的进一步方案，所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括拓展模块，拓展模块与控制端的拓展控制接口连接，拓展模块包括承压主体、加热组件、温度反馈和功率控制电路、流速计和电源管理电路，所述拓展模块安装在与脉冲电磁阀连通的管路下游，以避免热水通过感应阀组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统，通过测量端控制热释电温差探测组件实现对感应区域的红外感应测量，调节外部入射光路约束热释电温差探测组件的入射红外光，以实现精准触发，通过射频通信组件与控制端通信连接，通过接收信号切换电磁阀状态，自动打开或自动关闭电磁阀，改造成无需使用者接触开启的卫浴给水终端，能够进行自动开启和关闭，节约用水使用方便且卫生，实现了在传统卫浴给水终端上加装本申请的感应阀系统进行升级成非接触式感应启动的卫浴给水终端的目的，完成非接触式自动感应或控制的给水操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统的结构示意图。

图2为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统中测量端的结构示意图。

图3为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统中控制端的结构示意图。

图4为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统中脉冲电磁阀的结构示意图。

图5为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统中控制端的爆炸结构示意图。

图6为本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统中测量端的爆炸结构示意图。

附图标记说明：

1-测量端、2-控制端、3-热释电感应器、4-光路控制结构、5-RF发射组件、6-RF接收组件、7-脉冲电磁阀、8-菲涅尔透镜、9-供电电源、10-即热组件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请发明人发现，自动感应或控制的给水控制装置被广泛应用。但是在卫浴给水终端中，多为内置感应式水龙头，能够通过检测人体自动地控制给水功能的开启或关闭，感应式水龙头无需使用者接触到水龙头就能进行开启和关闭。但是市面上大量的传统水龙头、小便器冲水管路、蹲便器冲水管路、淋浴管路等采用机械阀芯等方式控制管路出水。缺乏对传统卫浴给水终端进行升级改造成为非接触式感应启动的外置感应阀系统。

为解决上述问题，本发明实施例提供的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，可以配套传统水龙头(机械阀芯)、小便器冲水管路、蹲便器冲水管路、淋浴管路等卫浴给水终端，通过加装本感应阀系统进行升级成非接触式感应启动的卫浴给水终端，实现非接触式自动感应或控制的给水操作。

以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图6所示，在本发明提供的第一实施方式中，提供了一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，包括热释电温差探测组件、射频通信组件、测量端1、控制端2以及脉冲电磁阀7。

所述热释电温差探测组件包括热释电感应器3以及调节热释电感应器3感应区域的光路控制结构4。所述测量端1与所述控制端2通过射频通信组件通信，所述射频通信组件包括集成在测量端1的RF发射组件5以及集成在控制端2的RF接收组件6。

在本发明实施例中，如图1、图2和图6所示，所述测量端1为逻辑控制热释电温差探测组件以及RF发射组件5的上位机；如图1、图3和图5所示，所述控制端2为逻辑控制RF接收组件6以及脉冲电磁阀7的下位机。其中，如图1和图4所示，所述脉冲电磁阀7连接在给水终端的给水管路上。

在采用本发明的外置感应阀系统对传统卫浴给水终端升级改造时，作为测量端1的上位机的安装位置可以自动设定，确保测量端1控制的热释电温差探测组件得感应区域覆盖卫浴给水终端即可，上位机通过RF射频通信技术与作为下位机的控制端2连接，由控制端2根据接收到的RF射频信号发出指令，改变脉冲电磁阀状态，实现卫浴给水终端非接触式自动感应或控制的给水操作。

在本发明中，所述热释电温差探测组件中，热释电温差探测组件的探测区域限定在2°～10°夹角的圆锥柱形空间，实现的方式包括以下两种：

其一：所述光路控制结构4包括菲尼尔透镜以及位于菲尼尔透镜入射区域的圆锥柱形光路约束结构，所述光路约束结构对感应区域约束的视场角处于2～10°

其二：所述光路控制结构4包括感应区域限定在2～10°夹角的菲尼尔透镜。无需外部光路控制结构。

对感应区域进行测量时，通过将外置感应阀系统通过光路控制结构4改变热释电感应器3的感应区域的视场角，将热释电感应器3感应区域约束在视场角为2～10°的圆锥柱形光路所在区域，所述热释电温差探测组件的模数转换控制电路可以调制硬件，在热释电感应器3的探测夹角缩小入射光能减小的情况下，仍然保证了精确触发和抗干扰。

在本发明实施例中，所述热释电感应器3的感应区域中点锁定在卫浴给水终端位置，结合光路控制结构4确保安装后的热释电感应器3感应区域精准锁定在以卫浴给水终端为中心的圆形区域，感应区域中点锁定在卫浴给水终端的出水嘴位置。

在本发明实施例中，首次将射频通信应用在卫浴给水终端产品的感应信号传输中，同时通过射频编码配对，避免了附近可能的干扰，具有可靠性、唯一性、配对便捷性的优点。具体的，所述RF发射组件5与RF接收组件6之间通过射频编码配对，在RF射频通信时，感应信号传输稳定好，避免可能存在的干扰问题，感应信号传输时可靠性高，确保了测量端1与控制端2连接配对的唯一性以及配对的便捷性。

在本发明实施例中，所述热释电温差探测组件安装在测量端1，所述热释电温差探测组件的热释电感应器3用于对感应区域被测物进场、在场和出场检测并输出控制信号，用于唤醒测量端1的集成电路。

通过热释电感应器3识别被测物进场、在场和出场的动作，实时判断被测物在感应区域的动作，以RF射频通信方式对控制端2控制，延长了有效感应距离，确保了测量端1安装位置的自由设定，同时也能保证测量端1测量的灵敏度。

通过测量端1对热释电感应器3进行逻辑控制，实现被测物进场、在场和出场的不同逻辑，使本发明的感应阀适用于广泛应用场景。广泛应用场景包括但不限于：

场景一：进场开启、在场开启，离场关闭；

场景二：进场开启和自动关闭、在场关闭、离场开启和自动关闭；

场景三：进场关闭、在场延时开启、离场关闭；

场景四：进场开启、预设延时关闭。

在本发明一个实施例中，所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括供电电源9，所述测量端1、控制端2以及脉冲电磁阀7均连接有供电电源9，所述供电电源9包括外接的太阳能电池和/或外接的AC/DC电源，通过外接电源的方式供电，利用太阳能或市电进行供电，供电方式多样化。

所述供电电源9还包括与所述脉冲电磁阀7连接的后备旁路电源，后备旁路电源为内置电池，所述脉冲电磁阀7在不断水断电的瞬间强制关闭，也可以通过按键切换常开/常闭状态，在主电源恢复供电时自动切换到主电源并恢复上位机和下位机协同，介入物感应控制脉冲电磁阀的状态。所述供电电源还包括与所述脉冲电磁阀连接的后备旁路电源，后备旁路电源为内置电池，所述脉冲电磁阀在不断水断电的瞬间可以强制关闭，也可以通过按键切换常开/常闭状态，在主电源恢复供电时自动切换到主电源并恢复上位机和下位机协同，介入物感应控制脉冲电磁阀的状态。

在市电供应正常时，控制端2的射频通信组件收到信号，控制端2的集成电路发出指令，改变脉冲电磁阀7状态；在市电断开时，自动切换到后备旁路电源支持控制端2工作，市电恢复时自动恢复市电供电；在市电断开且后备旁路电源消耗到一定程度时，控制端2自动控制脉冲电磁阀7关闭，通过手动按键强制开启脉冲电磁阀7，从而恢复水路通畅，给水终端产品自身的机械阀可以正常工作。

所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括拓展模块，所述拓展模块包括即热组件10，即热组件10安装在与脉冲电磁阀7连通的管路下游，用于对管路中水加热。

所述即热组件10为定功率加热器或变频恒温加热器，通过额定功率对管路中水加热，或对管路中水恒温加热，实现对水的瞬时加热和恒温控制。

所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括拓展模块，拓展模块与控制端2的拓展控制接口连接，拓展模块包括承压主体、加热组件、温度反馈和功率控制电路、流速计和电源管理电路，所述拓展模块安装在与脉冲电磁阀7连通的管路下游，以避免热水通过感应阀组件。所述电源管理电路可以输出交流电用于加热和持续直流电用于供给感应阀组件。所述拓展模块的启动由与非门控制，达到较高安全性，避免了极端工况下没有真实通水，但加热体工作。

本发明的卫浴给水终端的外置感应阀系统，通过测量端1控制热释电温差探测组件实现对感应区域的红外感应测量，调节外部入射光路约束热释电温差探测组件的入射红外光，以实现精准触发，通过射频通信组件与控制端2通信连接，通过接收信号切换电磁阀状态，自动打开或自动关闭电磁阀，改造成无需使用者接触开启的卫浴给水终端，能够进行自动开启和关闭，使用方便且卫生，实现了在传统卫浴给水终端上加装本申请的感应阀系统进行升级成非接触式感应启动的卫浴给水终端的目的，完成非接触式自动感应或控制的给水操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于，包括热释电温差探测组件、射频通信组件、测量端(1)、控制端(2)以及脉冲电磁阀(7)；

所述热释电温差探测组件包括热释电感应器(3)以及调节热释电感应器(3)感应区域的光路控制结构(4)，所述热释电感应器(3)的感应区域中点锁定在卫浴给水终端位置,热释电感应器(3)感应区域锁定在以卫浴给水终端为中心的圆形区域，感应区域中点锁定在卫浴给水终端的出水嘴位置；

所述测量端(1)与所述控制端(2)通过射频通信组件通信，所述射频通信组件包括集成在测量端(1)的RF发射组件(5)以及集成在控制端(2)的RF接收组件(6)；所述测量端(1)用于对热释电温差探测组件以及RF发射组件(5)进行逻辑控制，所述控制端(2)用于对RF接收组件(6)以及脉冲电磁阀(7)进行逻辑控制；所述脉冲电磁阀(7)连接在给水终端的给水管路上。

2.如权利要求1所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述光路控制结构(4)包括菲尼尔透镜以及位于菲尼尔透镜入射区域的圆锥柱形光路约束结构，所述光路控制结构(4)对感应区域约束的视场角限定在2～10°。

3.如权利要求1所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述光路控制结构(4)包括感应区域限定在2～10°夹角的菲尼尔透镜。

4.如权利要求1所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述RF发射组件(5)与RF接收组件(6)之间通过射频编码配对。

5.如权利要求4所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述热释电温差探测组件安装在测量端(1)，所述热释电温差探测组件的热释电感应器(3)用于对感应区域被测物进场、在场和出场检测并输出控制信号，用于唤醒测量端(1)的集成电路。

6.如权利要求1所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括供电电源(9)，所述测量端(1)、控制端(2)以及脉冲电磁阀(7)均连接有供电电源(9)，所述供电电源(9)包括外接的太阳能电池和/或外接的AC/DC电源。

7.如权利要求6所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述供电电源(9)还包括与所述脉冲电磁阀(7)连接的后备旁路电源，后备旁路电源为内置电池，所述脉冲电磁阀(7)在不断水断电的瞬间强制关闭，或者通过按键切换常开/常闭状态，在主电源恢复供电时自动切换到主电源并恢复上位机和下位机协同，介入物感应控制脉冲电磁阀的状态。

8.如权利要求1所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述卫浴给水终端的外置感应阀系统还包括拓展模块，所述拓展模块包括即热组件(10)，即热组件(10)安装在与脉冲电磁阀(7)连通的管路下游，用于对管路中水加热。

9.如权利要求8所述的一种卫浴给水终端的外置感应阀系统，其特征在于：所述即热组件(10)为定功率加热器或变频恒温加热器。

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