TR202008206A2 - Akilli musluk - Google Patents

Abstract

Bu buluş dokunmadan (temassız) sıcaklık ve/veya debi ayarı yapılabilen bir su akış kontrol sistemi ve bunu gerçekleştiren ünite ile ilgilidir. Bu buluşun amacı, yüksek hızdaki tepki süresi ile tek girişli musluklarda sadece soğuk suyun debisi, sıcak ve soğuk olmak üzere çift su girişli musluklarda hem sıcak su girişini hem de soğuk su girişini eşzamanlı kontrol edebilecek bir akıllı musluğun geliştirilmesidir. Tasarlanan sistem sadece su için değil tüm akışkanların temassız olarak istenen oranlarda ve miktarlarda karıştırılması için kullanılabilecektir.

Description

TARIFNAME AKILLI MUSLUK Teknik Alan Bu bulus dokunmadan (temassiz) sicaklik ve debi ayari yapilabilen bir akilli musluk ile Önceki Teknik Musluk bataryalari sicak ve soguk suyun birbirlerine farkli oranlarda karistirilmasi için iki hattin her birisi için birer ayarli vana içeren ünitelerclir. Bu vanalar sayesinde yukari-asagi ve çevirme hareketleri ile sadece sicaklik ayari degil ayni zamanda debi ayari da yapilabilmektedir.

Kamu kurumlari, hastaneler, AVM'Ier gibi kamusal alanlarda yer alan ve yogun kullanim gören lavabolarda suyun açik kalmamasi ve su israfinin önlenmesi önemsenmektedir. Bu nedenle bu yerlerde yaygin olarak fotoselli musluklar kullanilmakta ve hareket gördükten sonra ön tanimli bir zaman dilimi boyunca suyun akisi saglanmaktadir.

Günümüzde gerek yüksek hijyen ihtiyaci gerekse de su tasarrufu nedeni ile evlerde dahi bu sistemlerin kullanimina baslanmistir. Ev kullaniminda suyun sadece açilmasi ve belirli bir süre sonra kapanmasi özelliklerinin yani sira sicaklik ve debi ayar ihtiyaci da önemsenmektedir. Bu nedenle açilma-kapanma, soguk su miktari ve sicak su miktari ayari olarak 3 farkli parametrenin ayarinin el degmeden yapilabilmesi ihtiyaci bulunmaktadir.

Teknigin bilinen durumunda U55868311 sayili ABD patentinde oldugu gibi iki adet yakinlasma sensörü sayesinde sicak ve soguk suyun miktarinin ayarlanacagi anlatilmaktadir.

Teknikte bilinen diger bir örnek ise U56019130 sayili patent basvurusunda açiklanmistir.

Bu basvurudaki bulus 3 adet sensörün batarya üzerine farkli bölgelere bakacak sekilde yerlestirilmesi sayesinde sicak ve soguk suyun kontrol edilebilmesi anlatilmaktadir.

Bulusun Amaci ve Kisa Açiklamasi Bu bulusun amaci, 1- Hiç temas gerektirmeyen ve böylece yüksek hijyen saglayan, 2- Hizli tepki süresi ile su tasarrufu saglayan, 3- Tek girisli musluklarda sadece soguk suyun debisini, 4- Sicak ve soguk olmak üzere çift su girisli musluklarda ise çikis suyu sicakligini ve debisini, kullanicinin tercihine göre (temassiz olarak) ayarlayabilen akilli muslugun gelistirilmesidir.

Bulusta iki farkli sistem seçenegi mevcuttur: 1- Tek su girisli sistemlerde sadece su debisini temassiz olarak saglayabilen bir sistem, 2- Çift su girisli sistemlerde çikis suyu sicakligini ve debisini kontrol edebilen bir sistem olarak iki seçenek bulunmaktadir. Çift girisli sistemlerde girislerden birisinin su bir digerinin ise sivi formdaki tarimsal ilaç veya gübre için kullanilmasi mümkündür. Bu sayede karisimin hangi oranda olacagina karar veren kullanici tarafindan karisimin belirli bir oranda sulandirilarak püskürtme tankina ya da dogrudan tarlaya verilmesi saglanabilir.

Benzer sekilde sivi haldeki kimyasallarin belirli oranlarda karistirilmasini gerektiren her durumda yine çift girisli sistemin kullanilmasi saglanabilir.

Bulusu Açiklayan Sekillerin Tanimlari Bu bulus ile gelistirilen akilli musluk, bulusun daha iyi anlasilabilmesi için kullanilan sekiller ve ilgili açiklamalar asagidadir.

Sekil-1 Bulusa göre çift su girisli ve geri beslemeli akilli muslugun yandan görünümüdür.

Sekil-2 Bulusa göre (geri beslemeli veya geri beslemesiz) çift su girisli akilli muslugun önden görünümüdür.

Sekil-3 Bulusa göre (geri beslemeli veya geri beslemesiz) çift su girisli muslugun perspektif görünümüdür.

Sekil-4 Bulusa göre çift su girisli ve geri beslemesi: akilli muslugun yandan görünümüdür.

Sekil-5 Bulusa göre tek su girisli muslugun yandan görünümüdür.

Sekil-6 Bulusa göre tek su girisli akilli muslugun önden görünümüdür.

Sekil-7 Bulusa göre tek su girisli muslugun perspektif görünümüdür.

Sekil-8 Bulusa göre geri beslemeli bir akilli muslugun debi kontrol algoritmasidir.

Sekil-9 Bulusa göre geri beslemeli bir akilli muslugun sicaklik ayarlama algoritmasidir.

Sekil-10 Bulusa göre geri beslemesiz bir akilli muslugun sicaklik kontrol algoritmasidir.

Sekil-11 Bulusa göre tek girisli bir akilli muslugun debi kontrol algoritmasidir.

Bulusu Olusturan Unsurlarin Tanimlari Bu bulus ile gelistirilen akilli muslugun daha iyi açiklanabilmesi için sekillerde yer alan parça ve kisimlar numaralandirilmis olup, her bir numaranin karsiligi asagida verilmistir. 1. Çift girisli akilli musluk 2. Akilli muslugun gövdesi 3. Sicak su girisi 4. Soguk su girisi . Sicak suyun debi ölçüm sensörü 6. Soguk suyun debi ölçüm sensörü 7. Sicaklik ayar sensörü 8. Çikis suyu debi ayar sensörü 9. Su çikis agzi . Çikis suyu sicaklik sensörü 11. Gösterge alani (LED veya LCD panel) 12. Tek girisli akilli musluk 13. Kontrol kutusu 14. Servo sicak su vanasi . Servo soguk su vanasi 16. T boru 17. Su hatti Bulusun Ayrintili Açiklamasi Çift girisli geri beslemeli ve çift girisli geri beslemesi: olarak iki opsiyonlu olan çift girisli akilli musluk (1) en temel halinde bir akilli musluk gövdesine (2) giren sicak su girisi (3) ve soguk su girisi (4) ile sicak suyun debisini ölçen sensör (5), soguk suyun debi ölçüm sensörü (6), kullanicidan sicaklik talebini alacak olan sicaklik ayar sensörü (7), kullanicidan debi talebini alacak çikis suyu debi ayar sensörü (8), kullaniciya hafizadaki istenen sicaklik bilgisini verecek gösterge alani (11), geri beslemeli versiyonda çikis suyunun sicakligini ölçecek çikis suyu sicaklik sensörü (10), su çikis agzi (9), tezgahin altinda kalacak sekilde servo vanalari, elektronik devre ve sarj edilebilir pil içeren kontrol kutusu (13), su girislerini istenen oranda ayarlamak için servo sicak su vanasi (14), servo soguk su vanasindan (15) ve bir T boru (16) parçasindan olusmaktadir.

Tek girisli akilli musluk (12) en temel halinde bir akilli musluk gövdesine (2) giren soguk su girisi (4), soguk suyun debi ölçüm sensörü (6), kullanicidan debi talebini alacak mesafe ölçümü yapan çikis suyu debi ayar sensörü (8), su çikis agzi (9), tezgahin altinda kalacak sekilde elektronik devre ve pil içeren kontrol kutusu (13), su girisini istenen oranda ayarlamak için servo soguk su vanasindan (15) olusmaktadir.

El ya da cismin kisa süreli olarak musluktan uzaklastigi ve sistemin kapandigi durumlarda tekrar ayara gerek olmamasi için çift su girisli akilli muslukta (1) sicak su ayari hafizada tutulacak ve istege bagli olarak kapandiktan belirli süre sonra sicaklik varsayilan degere döndürülecektir. Kullanici, sicaklik degeri hafizada tutulsa dahi istedigi an komut vererek sicaklik degerini degistirebilecektir.

Bulusun temel amaci akan suyun sicaklik ve debisinin temassiz olarak ayarlanabilmesinin saglanmasidir. Bu amaçla çift girisli akilli muslugun (1) çikis suyu debi ayar sensörü (8) sürekli olarak Debi Sensörü Ayar Hacmi ( içinde bir hareket ya da cisim olup olmadigini kontrol edecektir, Hareket tespiti sirasinda sensörlerden gelen gürültü verisi ve kisa süreli sensör girislerinin elimine edilmesi amaciyla ve ne kadar bir süre el ya da nesnenin var olmadiginin tespit edilmesi amaciyla kapan sayaci kullanilacaktir. Belirlenen süre içerisinde nesne algilanmadiginda hafizadaki sicaklik degerini varsayilana getirmek için de ayni kapan sayaci kullanilacaktir. Çikis suyu debi ayar sensörü (8) ”1001 - DSAH içinde hareket ya da cisim var mi?” tespiti amaciyla 50 ms (milisaniye) araliklarla denetim yapacaktir (101). Eger çikis suyu debi ayar sensörü (8) uzaklikla orantili olarak debi ve hafizadaki sicaklik degerine göre su akisi için servo sicak su vanasi (14) ve servo soguk su vanasi (15) uygun konuma getirilecek ve su akisi baslayacaktir (104). Çikis suyu debi ayar sensörü (8) nesne algilandigi sürece su akisi devam edecektir (105). Suyun akisiyla birlikte sürekli olarak çikis suyu debi ayar sensörünün (8) algiladigi mesafeye bagli olarak suyun debisi güncellenebilecektir (102). Nesne algilandigi sürece kapan sayaci sifir degerinde tutulacaktir (104). Çikis suyu debi ayar sensörü (8) nesne algilamadigi takdirde kapan sayaci 50 ms' de bir artirilacaktir (106). Kapan sayaci degeri 10 degerine ulasana kadar su akisi devam edecektir (105) fakat nesne algilanir algilanmaz kapan sayaci sifirlanacaktir (104). Kapan sayacinin degeri 10 degerinden düsük oldugu müddetçe su akisi devam edecektir (105). Kapan sayaci degeri 10 oldugu anda su akisi duracak (110) ancak kapan sayaci her 50 ms' de bir artmaya devam edecektir. Kapan sayaci 100 degerine ulastiginda ise istenen sicaklik bilgisi varsayilan degere döndürülecektir (109). Nesne algilanmadigi sürece kapan sayaci 100 degerinde tutulacaktir (111).

Akan suyun debisini ve sicakligini kullanicinin degistirmesi mümkündür.

Debi degisikliginin yapilabilmesi için çikis suyu debi ayar sensörü (8) önünde yer alan Debi Sensörü Ayar Hacmi ( içinde nesne algilanmalidir. Benzer sekilde sicaklik degisikliginin yapilabilmesi için sicaklik talebini algilayan sicaklik ayar sensörü (7) önünde yer alan Sicaklik Sensörü Ayar Hacmi ( içerisinde nesne algilanmalidir.

Birbiri ile es zamanli olarak çalisan iki kod çalistirilacaktir. 50 ms' de bir yapilacak olan denetimlerle suyun açilip kapanmasi ve debi ayarlamasi yapilacaktir. Ikinci kod parçasinda ise su akisi oldugu sürece yeni bir sicaklik talebi olup olmadigi kontrol edilecektir.

Bu sayede eszamanli iki döngü yürütülecektir.

Tek girisli muslukta (12) herhangi bir sicaklik ayari söz konusu degildir ve debi ayari ise sadece soguk su servo vanasi (15) ile kontrol edilecektir. Akis semasi ve çalisma mantigi tamamen ayni olup sadece 109 ve 111 nolu adim tek girisli muslukta yer almayacaktir. Çift girisli geri beslemesi: muslukta (1) sicaklik kontrolü su akisi ile baslayacaktir (152). Su akmadigi sürece sicaklik kontrolüne gerek olmayacaktir (153). Suyun akmadigi durumlarda 20 ms bekleme isleminden (154) sonra tekrar su akisinin olup olmadigi kontrol edilecektir (152). Su akisi var ise harici sensörden (7) sicaklik talebi algilanacaktir (155). Herhangi bir sicaklik degisim talebi yoksa hafizadaki istenen sicaklik degerine uygun su akmaya devam edecektir. 20 ms beklenerek tekrar kontrol yapilacaktir. Su akisi varken sicaklik ayar sensöründen (7) sicaklik degisim talebi gelirse, hafizadaki istenen sicaklik bilgileri güncellenecektir (157). Suyun hedef sicakliga ulasmasi için servo sicak su vanasinin (14) ve servo soguk su vanasinin (15) durumu güncellenecektir (160). 20 ms bekleme isleminden sonra denetimlere en bastan (152) baslanacaktir. Çift girisli geri beslemeli muslukta (1) sicaklik kontrolü su akisi ile baslayacaktir (252). Su akmadigi sürece sicaklik kontrolüne gerek olmayacaktir (253). Suyun akmadigi durumlarda 20 ms bekleme isleminden (254) sonra tekrar su akisinin olup olmadigi kontrol edilecektir (252). Su akisi var ise sicaklik ayar sensörden (7) sicaklik talebi algilanacaktir (255). Herhangi bir sicaklik degisim talebi yoksa hafizadaki istenen sicaklik su degeri degistirilmeyecektir. Sicaklik talebi, sicaklik ayar sensöründen (7) gelen bir degisim talebi varsa (256) hafizadaki istenen sicaklik degeri güncellenecektir (257). Çikis suyu sicaklik sensöründen (10) sicaklik degeri okunacaktir (258). Istenen sicaklik degerinde çikis suyu verilip verilmedigi kontrol edilecektir (259). Istenen sicaklikta su çikiyor ise 20 ms beklenip kontroller bastan baslatilacaktir (254). Su istenen sicaklikta çikmiyor ise servo sicak su vanasi (14) ve servo soguk su vanasi (15) durumu güncellenecektir (260) ve 20 ms beklenip kontroller tekrar yapilacaktir (254).

Eger tesisatta sofben, kombi ya günes kolektörü gibi bilesenlerden içeri su aliniyor ise aniden gelen yüksek sicak su ya da düsük sicakliktaki su nedeniyle konforsuzlugun yasanmamasi için akilli musluk (1) sicak su girisi (3) ve soguk su girislerinden (4) gelen su debisini ayarlayarak su sicakliginin sabit kalmasini saglayacaktir.

Claims (5)

ISTEMLER
1. Dokunmadan debi ayari yapilabilmek amaciyla; - soguk suyun debi ölçüm sensörü (6), - debi talep sensörü (8), - kullanicidan, mesafe ölçümü yapan çikis suyu debi talep sensörü (8) ile debi talebini algilayan, - su girisini istenen oranda ayarlamak için soguk su servo vanasini (15) ayarlayan elektronik devre ve sarjli pil içeren kontrol kutusu (13) ile karakterize edilen bir tek girisli akilli musluk (12).
2. Dokunmadan sicaklik ve debi ayari yapilabilmek için; - bir akilli musluk gövdesi (2), - akilli musluk gövdesine (2) giren su miktarlarini ölçen debi sensörleri (5) ve (6), su giris miktarlarini ayarlayan vanalar (14) ve (15) ve 13 nolu kontrol ünitesinden çikarak bataryaya oranlanmis su ileten (17) nolu hat, karismis suyun sicakligini ölçen sicaklik sensörü (10), çikis suyu sicakligini gösteren gösterge (11), çikis suyu sicaklik talebini alan sensör (7) - kullanicidan sicaklik talebini alacak olan sicaklik ayar sensörü (7) ve debi talebini alacak çikis suyu debi ayar sensörü (8) verilerini alan, - su girislerini istenen oranda ayarlamak için sicak su servo vanasi (14) ile soguk su servo vanasini (15) kontrol eden; - elektronik devre ve sarjli pil içeren kontrol kutusu (13) ile karakterize edilen bir, çift girisli kontrol kutusundan (13) olusmaktadir, çift su girisli (hem sicak hem de soguk su hatti olan) yerlerde temassiz, sensör kontrollü debi ayari ve yine temassiz, sensör kontrollü sicaklik ayari yapilabilen, geri beslemeli ve geri beslemesi: olarak iki opsiyonu olan akilli musluk (1).
3. 3. Kullaniciya, hafizadaki sicaklik bilgisini gösteren gösterge alani (11) ile karakterize edilen 2. istemdeki gibi bir çift girisli akilli musluk (1).
4. 4. Istenilen sicakliga getirmek için çikis suyu sicakligini ölçen, çikis suyu sicaklik sensörü (10) ile karakterize edilen 2. istemdeki gibi bir çift girisli akilli musluk (1).
5. 5. Temassiz sensörden/sensörlerden alinan bilgi/bilgiler dogrultusunda servo motor/motorlar ile oransal olarak akiskanlarin akis miktarini ayarlayan kontrol