專利名稱：電子水龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子水龍頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的電子水龍頭一般包含龍頭本體、人機(jī)交互面板、主控制單元、混水閥單元、傳感器、電子開關(guān)閥門等幾大部分。在操作時(shí)，用戶可以通過人機(jī)交互面板輸入控制指令，主控制單元接收到指令后依照指令要求使混水閥單元動作，由此調(diào)整冷熱水的混合比例及流量，從而實(shí)現(xiàn)溫度及流量的控制。一般采用溫度調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流水溫度，采用流量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流水的流量。現(xiàn)有溫度調(diào)節(jié)閥及流量調(diào)節(jié)閥一般采用兩個(gè)交流永磁同步電機(jī)或采用兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制。然而，永磁同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)盡管各有所長，但也存在自身的一些固有缺陷。具體而言，永磁同步電機(jī)主要優(yōu)勢在于制造成本相對較低，但由于電氣方面的原因，永磁同步電機(jī)控制精度較差，無法實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制。相對而言，步進(jìn)電機(jī)控制精度較高，可實(shí)現(xiàn)流量及溫度的精確控制，但成本相對較高，難以普及。另外，在當(dāng)前的電子水龍頭的結(jié)構(gòu)中，在溫度調(diào)節(jié)閥與主控制單元之間采用模擬傳感器，采樣到的信號需由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后才可以被控制器識別，由于溫度線性特性較差，造成溫度非線性變化，嚴(yán)重影響了用戶的使用體驗(yàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種電子水龍頭，旨在組合使用同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)二者的揚(yáng)長避短。具體而言，本實(shí)用新型提供一種電子水龍頭，包括流動回路部分，該流動回路部分包括如下元件冷水進(jìn)水接頭和熱水進(jìn)水接頭；用于冷熱水混合的混水閥，所述冷水進(jìn)水接頭和熱水進(jìn)水接頭均流體連接到混水閥，一用于調(diào)節(jié)水溫的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動連接到混水閥；流量調(diào)節(jié)閥，所述混水閥流體連接到流量調(diào)節(jié)閥，一用于調(diào)節(jié)流量的同步電機(jī)驅(qū)動連接到流量調(diào)節(jié)閥；用于導(dǎo)通和關(guān)斷水流的電磁閥，所述流量調(diào)節(jié)閥流體連接到電磁閥；出水口，所述電磁閥流體連接到出水口 ；核心控制部分，包括主控制單元，所述主控制單元分別通信連接至混水閥、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥；用于向主控制單元發(fā)送指令的用戶單元，所述用戶單元通信連接至主控制單元。優(yōu)選地，所述電子水龍頭進(jìn)一步包括用于檢測混水閥中水溫的數(shù)字溫度傳感器，數(shù)字溫度傳感器通信連接至混水閥單元并且通信連接至用于向用戶單元反饋水溫參數(shù)的所述主控制單元。優(yōu)選地，混水閥中包含一可動控制元件和一密封環(huán)，可動控制元件穿過密封環(huán)，密封環(huán)環(huán)繞可動控制元件，以密封環(huán)為界，密封環(huán)一側(cè)為進(jìn)熱水側(cè)，另一側(cè)為進(jìn)冷水側(cè)，可動控制元件中貫穿有用于與密封環(huán)配合而控制冷水或熱水流過的進(jìn)水孔。更優(yōu)選地，可動控制元件呈管狀結(jié)構(gòu)，其中至少一部分設(shè)有環(huán)狀排列的一個(gè)或多
3個(gè)進(jìn)水孔。優(yōu)選地，流量調(diào)節(jié)閥包含閥芯，該閥芯上具有能夠由同步電機(jī)控制而改變水流通過截面的出水孔，該出水孔處于水流通路上。優(yōu)選地，電磁閥包括一能夠根據(jù)主控制單元發(fā)出的指令接觸或脫離水龍頭本體內(nèi)壁的密封元件組，密封元件組中貫穿有一過水孔；一能夠根據(jù)主控制單元發(fā)出的指令縮進(jìn)或伸出并關(guān)閉或打開過水孔的動密封頭。本實(shí)用新型采用步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)出水溫度，采用同步電機(jī)來調(diào)節(jié)出水流量。因此，本實(shí)用新型的電子水龍頭巧妙地組合運(yùn)用了同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，使二者可以揚(yáng)長避短，在對生產(chǎn)成本進(jìn)行有效控制的同時(shí)又能夠極大改善用戶體驗(yàn)。

圖I示出根據(jù)本實(shí)用新型的電子水龍頭的內(nèi)部控制示意圖；圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的電子水龍頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3顯示出根據(jù)本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的電子水龍頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)后視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。實(shí)際上，從用戶體驗(yàn)的角度而言，對于水龍頭的出水溫度和出水流量的精度要求不盡相同。一般用戶往往希望能夠?qū)⑺疁鼐_調(diào)到適當(dāng)溫度，以便獲得最佳的體驗(yàn)舒適度。而出水流量往往并不需要精確控制，一般而言，用戶并不介意出水量稍大或稍小的改變。針對于此，本實(shí)用新型考慮采用步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)出水溫度，采用同步電機(jī)來調(diào)節(jié)出水流量。一方面，采用步進(jìn)電機(jī)使出水溫度得到精確調(diào)節(jié)，增強(qiáng)了用戶滿意度，另一方面，采用同步電機(jī)來調(diào)節(jié)出水流量，有效地降低了電子水龍頭的生產(chǎn)成本。因此，基于上述考慮所實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的電子水龍頭，巧妙地組合運(yùn)用了同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，使二者可以揚(yáng)長避短，在對生產(chǎn)成本進(jìn)行有效控制的同時(shí)又能夠極大改善用戶體驗(yàn)。圖I示出根據(jù)本實(shí)用新型的電子水龍頭的內(nèi)部控制示意圖。在圖I的外圍部分，熱水和冷水分別流經(jīng)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的混水閥進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，隨后，經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后的水流經(jīng)由同步電機(jī)驅(qū)動的流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，然后，經(jīng)溫度和流量調(diào)節(jié)的水流流過電磁閥(例如電子開關(guān)閥門)從出水口流出。可見，混水閥、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥三者構(gòu)成了水流在電子龍頭內(nèi)部的流動回路。混水閥、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥均由處于圖I中心的主控制單元所控制。具體而言，主控制單元向混水閥發(fā)送溫度指令以控制混水閥的溫度調(diào)節(jié)操作。主控制單元向流量調(diào)節(jié)閥發(fā)送流量調(diào)節(jié)指令以控制流量調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)操作。主控制單元向電磁閥發(fā)送開關(guān)指令以控制電磁閥的開啟抑或關(guān)斷。處于圖I左邊的用戶單元向主控制單元發(fā)送用戶指令，使主控制單元可以根據(jù)用戶具體需求來對流動回路上的各元件進(jìn)行控制。用戶單元可以采用電腦顯示界面對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行顯示并由用戶進(jìn)行控制操作。圖I中還存在另一條信息反饋回路。如圖I所示，數(shù)字溫度傳感器檢測混水閥中的水溫，并根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的數(shù)字信號至主控制單元，主控制單元于是將相關(guān)水溫參數(shù)返回至用戶單元。這樣，用戶單元就可以根據(jù)所顯示的溫度參數(shù)向主控制單元發(fā)送用戶指令要求主控制單元對混水閥中的水溫進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)節(jié)。圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例的電子水龍頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。如圖2所示，電路部分101作為主控制單元根據(jù)所接收的用戶指令對流動回路上的各元件進(jìn)行控制。熱水、冷水各自從熱水進(jìn)水接頭102、冷水進(jìn)水接頭103流入混水閥104?；焖y104中包含一可動控制元件104a和一密封環(huán)104b，可動控制元件104a穿過密封環(huán)104b，使密封環(huán)104b環(huán)繞可動控制元件104a，由此，以密封環(huán)104b為界，密封環(huán)104b —側(cè)為進(jìn)熱水側(cè)，另一側(cè)為進(jìn)冷水側(cè)?？蓜涌刂圃?04a中貫穿有進(jìn)水孔。步進(jìn)電機(jī)105接收到來自主控制單元的調(diào)溫指令后，步進(jìn)電機(jī)105驅(qū)動控制可動控制元件104a軸向移動。當(dāng)可動控制元件104a在步進(jìn)電機(jī)105控制下向進(jìn)熱水側(cè)移動時(shí)，進(jìn)水孔也相應(yīng)向進(jìn)熱水側(cè)移動，密封環(huán)104b將徹底阻斷冷水流過，在混水閥104中將只有熱水通過而無冷水通過。當(dāng)可動控制元件104a在步進(jìn)電機(jī)105控制下向進(jìn)冷水側(cè)移動時(shí)，情況正相反，密封環(huán)104b將徹底阻斷熱水流過，在混水閥104中將只有冷水通過而無熱水通過。當(dāng)進(jìn)水孔處于密封環(huán)104b中間時(shí)，熱水和冷水可同時(shí)流過混水閥104，此時(shí)微調(diào)步進(jìn)電機(jī)105的進(jìn)給距離，就可以精確控制冷熱水的進(jìn)水比例，從而實(shí)現(xiàn)水溫的精確調(diào)節(jié)。需要注意的是，本實(shí)用新型并不限于上述結(jié)構(gòu)，只要進(jìn)水孔與密封環(huán)配合而能夠控制冷水和/或熱水流過，都可落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，可動控制元件104a呈管狀結(jié)構(gòu)，其中至少一部分設(shè)有環(huán)狀排列的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水孔。溫度混合后的混合水通過電子水龍頭的本體內(nèi)腔流向流量調(diào)節(jié)閥106。流量調(diào)節(jié)閥106的閥芯106a上具有一閥芯出水孔，處于水流通路上。閥芯106a由同步電機(jī)107帶動轉(zhuǎn)動。當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥106接收到來自主控制單元的流量調(diào)節(jié)指令后，同步電機(jī)107工作，帶動閥芯106a轉(zhuǎn)動閥芯出水孔轉(zhuǎn)動，從而改變閥芯出水孔在水流通路方向上的通過截面，由此就實(shí)現(xiàn)了流量大小的調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)完成后，水流流向電磁閥108。電磁閥108包括一動密封頭108a和一密封元件組108b，密封元件組108b中貫穿有一過水孔。在電磁閥108關(guān)閉的情況下，動密封頭108a正好堵住該過水孔，且密封元件組接觸水龍頭本體內(nèi)壁,使水流無法通過電磁閥108。當(dāng)電磁閥108從主控制單元接收到打開指令時(shí)，動密封頭108a后縮，過水孔打開，在水壓作用下,密封元件組108b所密封的處于電磁閥108內(nèi)的水從過水孔排出，密封元件組108a向電磁閥108內(nèi)縮，由此密封元件組與水龍頭本體內(nèi)壁之間的密封被解除，水將流過電磁閥108，從而流出出水口。當(dāng)電磁閥107從主控制單元接收到關(guān)閉指令時(shí)，動密封頭108a伸出，從而將過水孔密封住，此時(shí)在水龍頭本體內(nèi)的供水在水壓作用下從密封元件組108b上的進(jìn)水小孔進(jìn)入，通過密封元件組108b在電磁閥108內(nèi)充滿水，密封元件組108b伸出電磁閥108，與水龍頭本體內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)密封，由此完成流水關(guān)閉動作。圖3顯示出根據(jù)本實(shí)用新型的上述優(yōu)選實(shí)施例的電子水龍頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)后視圖。圖3中示出了處于混水閥附近的數(shù)字溫度傳感器300。如上文所述，數(shù)字溫度傳感器檢測混水閥中的水溫，并根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的數(shù)字信號至主控制單元，主控制單元于是將相關(guān)水溫參數(shù)返回至用戶單元。[0032]綜上所述，本實(shí)用新型采用步進(jìn)電機(jī)來調(diào)節(jié)出水溫度，采用同步電機(jī)來調(diào)節(jié)出水流量。因此，本實(shí)用新型的電子水龍頭巧妙地組合運(yùn)用了同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，使二者可以揚(yáng)長避短，在對生產(chǎn)成本進(jìn)行有效控制的同時(shí)又能夠極大改善用戶體驗(yàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施例，所有對本實(shí)用新型的等同變換均落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電子水龍頭,其特征在于,包括流動回路部分，該流動回路部分包括如下元件冷水進(jìn)水接頭和熱水進(jìn)水接頭；用于冷熱水混合的混水閥，所述冷水進(jìn)水接頭和熱水進(jìn)水接頭均流體連接到混水閥，一用于調(diào)節(jié)水溫的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動連接到混水閥；流量調(diào)節(jié)閥，所述混水閥流體連接到流量調(diào)節(jié)閥，一用于調(diào)節(jié)流量的同步電機(jī)驅(qū)動連接到流量調(diào)節(jié)閥；用于導(dǎo)通和關(guān)斷水流的電磁閥，所述流量調(diào)節(jié)閥流體連接到電磁閥；出水口，所述電磁閥流體連接到出水口；核心控制部分，包括主控制單元，所述主控制單元分別通信連接至混水閥、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥；用于向主控制單元發(fā)送指令的用戶單元，所述用戶單元通信連接至主控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括用于檢測混水閥中水溫的數(shù)字溫度傳感器，數(shù)字溫度傳感器通信連接至混水閥單元并且通信連接至用于向用戶單元反饋水溫參數(shù)的所述主控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水龍頭，其特征在于，混水閥中包含一可動控制元件和一密封環(huán)，可動控制元件穿過密封環(huán)，密封環(huán)環(huán)繞可動控制元件，以密封環(huán)為界，密封環(huán)一側(cè)為進(jìn)熱水側(cè)，另一側(cè)為進(jìn)冷水側(cè)，可動控制元件中貫穿有用于與密封環(huán)配合而控制冷水或熱水流過的進(jìn)水孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子水龍頭，其特征在于，可動控制元件呈管狀結(jié)構(gòu)，其中至少一部分設(shè)有環(huán)狀排列的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水龍頭，其特征在于，流量調(diào)節(jié)閥包含閥芯，該閥芯上具有能夠由同步電機(jī)控制而改變水流通過截面的出水孔，該出水孔處于水流通路上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電子水龍頭，其特征在于，電磁閥包括一能夠根據(jù)主控制單元發(fā)出的指令接觸或脫離水龍頭本體內(nèi)壁的密封元件組，密封元件組中貫穿有一過水孔；一能夠根據(jù)主控制單元發(fā)出的指令縮進(jìn)或伸出并關(guān)閉或打開過水孔的動密封頭。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電子水龍頭，其中，流動回路部分包括冷熱水進(jìn)水接頭；混水閥混合冷熱水混合，冷熱水進(jìn)水接頭均流體連接到混水閥，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動連接到混水閥；流量調(diào)節(jié)閥，混水閥流體連接到流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)流量的同步電機(jī)驅(qū)動連接到流量調(diào)節(jié)閥；用于開關(guān)水流的電磁閥，流量調(diào)節(jié)閥流體連接到電磁閥；出水口，電磁閥流體連接到出水口；核心控制部分包括主控制單元，主控制單元分別通信連接至混水閥、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥；向主控制單元發(fā)送指令的用戶單元，用戶單元通信連接至主控制單元。本實(shí)用新型巧妙地組合運(yùn)用了同步電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，使二者可以揚(yáng)長避短，在對生產(chǎn)成本進(jìn)行有效控制的同時(shí)又能夠極大改善用戶體驗(yàn)。
文檔編號F16K11/00GK202733114SQ20122038473
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者周波, 梁泮生 申請人:北京科勒有限公司