CN203395257U - 四端子电子恒温节水水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种四端子电子恒温节水水龙头，属于水龙头技术领域。本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，包括热水进水管、冷水进水管、出水管和废水进水管，所述热水进水管与冷水进水管交汇连接于出水管的进水端，所述废水进水管从出水管的侧壁连通至冷水进水管的侧壁上，其中各水管中分别设有流量控制阀，所述出水管中设有温度传感器和流量监测传感器，所述温度传感器、流量监测传感器以及各个流量控制阀分别连接并受控于控制系统上。本实用新型能够实现红外摇控操作，人体红外热释感应，温度自动调节，水流量与温度等信息的显示，安全报警等功能，基本实现了冷热混合型温水的智能化供应。

Description

四端子电子恒温节水水龙头

技术领域

本实用新型涉及一种水龙头，特别是一种电子恒温节水水龙头。

背景技术

随着社会的发展，生活的进步，出现了多种温水供应方式，但总体上可归纳为：控制热源的直接温水供应方式与控制冷水与热水混合比例的温水供应方式。

其中控制热源的直接温水供应方式发展比较成熟，例如热水器，饮水机等。但这种方式只适合于小型用户，成本较高。其中冷热水混合的供应方式，热水源的加热无需作特别的控制，一般由大型锅炉供应，冷水源一般为普通自来水，温水的温度主要由冷水与热水的混合比例控制，无法实现温度的自动化控制。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种四端子电子恒温节水水龙头，能够实现红外摇控操作，人体红外热释感应，温度自动调节，水流量与温度等信息的显示，安全报警等功能，基本实现了冷热混合型温水的智能化供应；其结构简单，操作简便，智能化程度高，成本低廉，节约水资源，适用范围广，可推广应用。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，包括热水进水管、冷水进水管、出水管和废水进水管，所述热水进水管与冷水进水管交汇连接于出水管的进水端，所述废水进水管从出水管的侧壁连通至冷水进水管的侧壁上，其中各水管中分别设有流量控制阀，所述出水管中设有温度传感器和流量监测传感器，所述温度传感器、流量监测传感器以及各个流量控制阀分别连接并受控于控制系统上。

由于采用了上述结构，其中一个为热水口，即热水进水管为热水口，用于热水的进入;一个为冷水口，即冷水进水管，用于冷水的进入;一个为用水口，也即出水管，用于混合好后的温水的流出;一个为废水口，也即废水进水管，用于将未达到合适温度的水回流到冷水管，通过流速控制阀控制各端口的开闭或水的流速。水温的检测与控制：水温采用温度传感器检测，传入控制系统后与设定值进行比较，当与设定值不合时，控制系统通过流速控制阀控制热水与冷水口的进入比例，从而实现对水温的实时控制；同时在出水管中设有流量监测传感器，用于检测出水管中的流量，并将该信号传递至控制系统后，控制系统将该信号值设定值进行比较，当与设定值不合时，控制系统通过流速控制阀控制出水管中的流量大小，从而实现对流量的实时控制。因此本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，设置废水进水管，使未达到设定水温的水能够流到指定位置，避免了浪费；控制系统能自动控制冷热水源的流量使之达到合适的比例，从而达到设定温度的温水，避免了传统人工调节；可扩展性强，可以接入网络，成为一台用户终端，以根据流量进行用户的用水计费。本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，可很好的移植到其它多种液体混合型的智能化控制应用中，如农药、化工品、酒精等的浓度自动配比。

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，所述热水进水管内设有热水管控制阀，所述冷水进水管内设有冷水管控制阀，所述废水进水管内设有废水进水管控制阀，所述出水管内的废水进水管口下方设有出水管控制阀，所述热水管控制阀、冷水管控制阀、出水管控制阀和废水管进水管控制阀分别连接并受控于控制系统上。

由于采用了上述结构，热水管控制阀可控制热水进水管中的热水供应量的大小；冷水管控制阀可控制冷水进水管中冷水供应量的大小，而废水进水管控制阀则控制未达到合适温度的水的回流到冷水管的量的大小；出水管控制阀可控制出水管的出水端的流量大小，因此需要将出水管控制阀设于废水进水管口的下方，避免经过出水管控制阀的水又从废水进水管口流回冷水管中，同时将各个流量控制阀分别连接于控制系统上，能够实现精确的控制，使得控制极为方便快捷。

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，在水龙头上还设有红外热释传感器、报警器和LCD显示器，所述红外热释传感器、报警器和LCD显示器分别连接并受控于控制系统上。

由于采用了上述结构，控制系统的开启或关闭有手动与自动两种模式，在手动模式时，可采用红外遥控器控制，而在自动模式下，当红外热释传感器感应到有人时，系统自动开启，人离开时，系统自动关闭。控制系统可进行参数的输入与设置，并通过LCD显示器显示当前水温、预设水温、当前流速等信息。报警器是由控制系统实现的，当各传感器出现异常，或是LCD显示器出现异常时，以及温度过高、流量过大时，报警器均发出报警声。

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，所述控制系统包括单片机，以及分别连接于单片机上的LCD显示模块、红外遥控模块、温度传感器模块、水流控制模块、水流量测量模块和报警模块，所述LCD显示器与LCD显示模块连接，所述红外热释传感器与红外遥控模块相连，所述温度传感器与温度传感器模块连接，所述流量监测传感器与水流量测量模块连接，所述报警器与报警模块相连，各个流量控制阀分别与水流控制模块连接。

由于采用了上述结构，控制系统可控制LCD显示器的显示，可以为用户提供许多人性化的选项，比如暂停后保持水温不变，在使用过程中实时设置水温与水流速度，比如温度过高或过低的报警等功能；在手动模式时，可采用红外遥控器控制，而在自动模式下，当红外热释传感器感应到有人时，系统自动开启，人离开时，系统自动关闭；温度传感器模块可根据温度传感器检测的温度值传递至单片机上进行比较处理，水流量测量模块可根据流量监测传感器检测到的流量传递至单片机上进行比较处理，报警功能是由单片机控制蜂鸣器实现的，当各个传感器出现异常，或是LCD出现异常时，以及温度过高、流量过大时，报警模块控制蜂鸣器发出报警声；水流控制模块主要用于根据单片机的实际工作条件，控制各个流量控制阀的开闭以及开闭大小，从而实现单片机的自动化控制功能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，可通过废水回收端口，使未达到设定水温的水能够流到指定位置，避免了浪费；

2、本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，单片机自动控制冷热水源的混合比例，从而达到设定温度的温水，避免了传统人工调节，信息采用红外遥控控制与LCD液晶屏显示，可以为用户提供许多人性化的选项，比如暂停后保持水温不变，在使用过程中实时设置水温与水流速度，比如温度过高或过低的报警等功能，解决了水龙头的功能单一，价格高等局限，使用户能够安全，稳定，方便的操作使用；

3、本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，可扩展性强，可以接入网络，成为一台用户终端，以根据流量进行用户的用水计费。系统可很好的移植到其它多种液体混合型的智能化控制应用中，如农药，化工品，酒精等的浓度自动配比。

附图说明

图1是本实用新型四端子电子恒温节水水龙头示意图；

图2本实用新型系统的功能示意图；

图3本实用新型软件模块控制示意图。

图中标记：001-热水进水管、002-冷水进水管、003-出水管、004-废水进水管、005-温度传感器、006-流量监测传感器、007-出水管控制阀、008-热水管控制阀、009-冷水管控制阀、010-废水进水管控制阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，包括热水进水管001、冷水进水管002、出水管003和废水进水管004，所述热水进水管001与冷水进水管002交汇连接于出水管003的进水端，所述废水进水管004从出水管003的侧壁连通至冷水进水管002的侧壁上，其中各水管中分别设有流量控制阀，分别是所述热水进水管001内设有热水管控制阀008，所述冷水进水管002内设有冷水管控制阀009，所述废水进水管004内设有废水管进水管控制阀010，所述出水管003内的废水进水管004口下方设有出水管控制阀007，所述热水管控制阀008、冷水管控制阀009、出水管控制阀007和废水管进水管控制阀010分别连接并受控于控制系统上；在所述出水管003中设有温度传感器005和流量监测传感器006，在水龙头上还设有红外热释传感器、报警器和LCD显示器，所述温度传感器005、流量监测传感器006、红外热释传感器、报警器和LCD显示器分别连接并受控于控制系统上；其中所述控制系统包括单片机，以及分别连接于单片机上的LCD显示模块、红外遥控模块、温度传感器模块、水流控制模块、水流量测量模块和报警模块，所述LCD显示器与LCD显示模块连接，所述红外热释传感器与红外遥控模块相连，所述温度传感器005与温度传感器模块连接，所述流量监测传感器006与水流量测量模块连接，所述报警器与报警模块相连，各个流量控制阀分别与水流控制模块连接。本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，能够实现废水的自动回收，能够实现红外摇控操作，人体红外热释感应，温度自动调节，水流量与温度等信息的显示，安全报警等功能，基本实现了冷热混合型温水的智能化供应。

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，热水进水管001流出的热水和冷水进水管002流出的的冷水混合，下降到一定温度，此时关闭两个出水管上控制阀，打开废水进水管004上的废水进水管控制阀010，使初始水流流回冷水进水管002；温度传感器005检测到温度值并传回单片机与预设值比较，若低于预设值，则热水进水管001上的热水管控制阀008开度扩大；反之，则将冷水进水管002上的冷水管控制阀009开度扩大。流量监测传感器006检测水流量，若水流量太大则将出水管控制阀007开度调小；反之，则将出水管控制阀007调大。

参照图2， 温度检测采用DS18B20温度传感器005，实时传回温度信号给主控制器与预设值比较，并控制热水进水管001和冷水进水管002上的控制阀动作；流量检测采用LDG-S流量监测传感器006，实时传回流量信号给主控制器与预设值比较并控制出水管控制阀007的动作；人体检测采用RE200B红外热释传感器，当有人时，系统自动开启，反之则自动关闭；红外遥控采用SJ0038红外遥控器，可以手工设置系统参数；数据显示采用LCD1602A显示器，用于显示初始化参数，等待用户设置相关参数，当用户的参数设置确认之后，控制系统则控制各执行元件达到设定值；流速控制和温度控制采用TFD-05控制阀，通过调节TFD-05控制阀的开度来实现流速与温度的控制；异常报警由单片机控制蜂鸣器实现，当各传感器出现异常，或是LCD显示器出现异常时，以及温度过高、流量过大时，蜂鸣器均发出报警声。整个系统在执行过程中一直判断温度，流速是否有新的设置值，若有则自动调节到相应的设置值，若无则保持。当用户键入关闭键或者红外热释传感器没有检测到人体时，则停止所有当前操作，执行相应的关闭动作。整个过程的操作与信息均在显示屏上显示，如若出现异常情况则由蜂鸣器产生报警。

参照图3，本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，其中控制系统部分包括六个模块，其中LCD显示模块：主要包含LCD的初始化设定，检查LCD的忙碌状态，设定显示位置，写指令数据到LCD，写显示数据到LCD这几个函数；红外遥控模块：程序在执行的时候，开启中断1，遥控器按下时，中断1将产生中断，此时关闭中断，程序进入中断处理函数，并分析读出按键值，执行相应的操作，然后再开启中断，等待下一步的操作；温度传感器模块：主要包括初始化DS18B20温度传感器005，写控制字到温度传感器，读取温度，数据转换等函数；水流量测量模块：由流量计在一段时间下产生高电平的个数决定，即Q（流量）=F（频率）/R（商家设定值），只要在单片机中设定一定的时间，并在该时间之下计算出得到的高电平即可。在本系统中STC89C52单片机的两个定时器T0为计数状态，T1 为计时状态，这样方可测量流量。中断程序运行的时间到，就可以读取计数器中的数值，数值读出后将计数器赋值为0，等待下一次的取出，然后进入对读出数据的处理程序；水流控制模块：首先检测温度或者流速，如流速，然后比较流速的实际值与设定值是否相等，若不相等则驱动电磁阀对各支流进行控制，直到流速的实际值等于其设定值，整个过程为温度传感器和流量传感器，单片机，流量控制阀组成的检测，比较，控制为一体的实时的闭环反馈控制；报警模块：由单片机控制蜂鸣器，当各传感器出现异常，或是LCD显示器出现异常时，以及温度过高，流量过大时，蜂鸣器均发出报警声。

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，其废水回收端口，使未达到设定水温的水能够流到指定位置，避免了浪费；

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，单片机自动控制冷热水源的混合比例，从而得到达到设定温度的温水，避免了传统人工调节，信息采用红外遥控控制与LCD液晶屏显示，可以为用户提供许多人性化的选项，比如暂停后保持水温不变，在使用过程中实时设置水温与水流速度，比如温度过高或过低的报警等功能，解决了水龙头的功能单一，价格高等局限，使用户能够安全，稳定，方便的操作使用；

本实用新型的四端子电子恒温节水水龙头，可扩展性强，可以接入网络，成为一台用户终端，以根据流量进行用户的用水计费。系统可很好的移植到其它多种液体混合型的智能化控制应用中，如农药，化工品，酒精等的浓度自动配比。

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

Claims (4)

1.四端子电子恒温节水水龙头，包括热水进水管（001）、冷水进水管（002）、出水管（003）和废水进水管（004），所述热水进水管（001）与冷水进水管（002）交汇连接于出水管（003）的进水端，所述废水进水管（004）从出水管（003）的侧壁连通至冷水进水管（002）的侧壁上，其中各水管中分别设有流量控制阀，所述出水管（003）中设有温度传感器（005）和流量监测传感器（006），所述温度传感器（005）、流量监测传感器（006）以及各个流量控制阀分别连接并受控于控制系统上。

2.如权利要求1所述的四端子电子恒温节水水龙头，其特征在于：所述热水进水管（001）内设有热水管控制阀（008），所述冷水进水管（002）内设有冷水管控制阀（009），所述废水进水管（004）内设有废水管进水管控制阀（010），所述出水管（003）内的废水进水管（004）口下方设有出水管控制阀（007），所述热水管控制阀（008）、冷水管控制阀（009）、出水管控制阀（007）和废水管进水管控制阀（010）分别连接并受控于控制系统上。

3.如权利要求2所述的四端子电子恒温节水水龙头，其特征在于：在水龙头上还设有红外热释传感器、报警器和LCD显示器，所述红外热释传感器、报警器和LCD显示器分别连接并受控于控制系统上。

4.如权利要求3所述的四端子电子恒温节水水龙头，其特征在于：所述控制系统包括单片机，以及分别连接于单片机上的LCD显示模块、红外遥控模块、温度传感器模块、水流控制模块、水流量测量模块和报警模块，所述LCD显示器与LCD显示模块连接，所述红外热释传感器与红外遥控模块相连，所述温度传感器（005）与温度传感器模块连接，所述流量监测传感器（006）与水流量测量模块连接，所述报警器与报警模块相连，各个流量控制阀分别与水流控制模块连接。

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