一種非接觸智能節(jié)水龍頭及其工作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為一種非接觸智能節(jié)水龍頭以及工作方法，所述水龍頭包括水龍頭本體，還包括超聲波感應(yīng)器，萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，紅外線感應(yīng)器，控制系統(tǒng)，所述超聲波感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體上方頂部，感應(yīng)物體的具體位置；所述萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體一側(cè)，根據(jù)外界溫度變化及季節(jié)變化設(shè)置水溫；所述紅外線感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體側(cè)壁，感應(yīng)是否有使用者；所述控制系統(tǒng)，其設(shè)置在所述水龍頭本體內(nèi)部，接收各個(gè)單元的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行控制。本發(fā)明將超聲波感應(yīng)器與水流量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)相結(jié)合，根據(jù)物體與所述超聲波感應(yīng)器的位置來(lái)調(diào)節(jié)水量，更加人性化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種非接觸智能節(jié)水龍頭及其工作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種日常生活用品，具體涉及一種非接觸智能節(jié)水龍頭及其工作方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 市面上所有紅外感應(yīng)水龍頭都是伸手出水，通過(guò)感應(yīng)來(lái)控制出水量，不能自動(dòng)調(diào) 節(jié)出水量大小。洗手一般都需要感應(yīng)兩次出水，第一次是感應(yīng)后把手打濕然后拿洗手液，第 二次才是真正的洗手。由于每次感應(yīng)的出水量都是一樣的，然而第一次感應(yīng)后的用水量又 特別小，造成了水的浪費(fèi)?，F(xiàn)有的通過(guò)紅外線反射原理的感應(yīng)水龍頭，其工作原理為：當(dāng)人 體的手放在水龍頭的紅外線區(qū)域內(nèi)，紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體手的遮擋反射到 紅外線接收管，通過(guò)集成線路內(nèi)的微電腦處理后的信號(hào)發(fā)送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信 號(hào)后按指定的指令打開(kāi)閥芯以控制水龍頭出水；當(dāng)人體的手離開(kāi)紅外線感應(yīng)范圍，電磁閥 沒(méi)有接受信號(hào)，電磁閥閥芯則通過(guò)內(nèi)部的彈簧進(jìn)行復(fù)位來(lái)控制水龍頭的關(guān)水。然而，在此模 式下的感應(yīng)水龍頭，在感應(yīng)到人體手掌后所流出的水量呈固定狀態(tài)，不能根據(jù)用戶(hù)的需要 而調(diào)整流出水量的大小，從而也在一定程度上造成了水資源的不必要浪費(fèi)。
[0003] 鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研宄和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種非接觸智能節(jié)水龍頭及其工作方法，用以克服上述 技術(shù)缺陷。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，首先提供一種非接觸智能節(jié)水龍 頭，包括水龍頭本體，還包括
[0006] 超聲波感應(yīng)器，萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，紅外線感應(yīng)器，控制系統(tǒng)，
[0007] 所述超聲波感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體上方頂部，感應(yīng)物體的具體位置，并 將位置信號(hào)傳遞給所述控制系統(tǒng)；
[0008] 所述萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體一側(cè)，感應(yīng)季節(jié)及外界溫度變 化，并將感應(yīng)的季節(jié)溫度信號(hào)傳遞給所述控制系統(tǒng)；
[0009] 所述紅外線感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體側(cè)壁，感應(yīng)是否有使用者，并將感應(yīng) 信號(hào)傳遞給所述控制系統(tǒng)；
[0010] 所述控制系統(tǒng)，其設(shè)置在所述水龍頭本體內(nèi)部，包括
[0011] 一開(kāi)關(guān)控制子系統(tǒng)，其接收所述感應(yīng)信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制所述水龍頭開(kāi)關(guān)；
[0012] 一水溫控制子系統(tǒng)，其接收所述季節(jié)溫度信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)設(shè)定水溫；
[0013] 一水流量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，其接收所述位置信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)計(jì)算并調(diào)節(jié)出水量02的 大?。?br> [0014] -電源控制子系統(tǒng)，向各用電元件供電。
[0015] 較佳的，所述出水量Q2的計(jì)算公式為：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種非接觸智能節(jié)水龍頭，包括水龍頭本體，其特征在于，還包括 超聲波感應(yīng)器，萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，紅外線感應(yīng)器，控制系統(tǒng)， 所述超聲波感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體上方頂部，感應(yīng)物體的具體位置，并將位 置信號(hào)傳遞給所述控制系統(tǒng)； 所述萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體一側(cè)，感應(yīng)季節(jié)及外界溫度變化，并 將感應(yīng)的季節(jié)溫度信號(hào)傳遞給所述控制系統(tǒng)； 所述紅外線感應(yīng)器，其設(shè)置在所述水龍頭本體側(cè)壁，感應(yīng)是否有使用者，并將感應(yīng)信號(hào) 傳遞給所述控制系統(tǒng)； 所述控制系統(tǒng)，其設(shè)置在所述水龍頭本體內(nèi)部，包括 一開(kāi)關(guān)控制子系統(tǒng)，其接收所述感應(yīng)信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)控制所述水龍頭開(kāi)關(guān)； 一水溫控制子系統(tǒng)，其接收所述季節(jié)溫度信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)設(shè)定水溫； 一水流量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，其接收所述位置信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)計(jì)算并調(diào)節(jié)出水量Q2的大 ?。? 一電源控制子系統(tǒng)，向各用電元件供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述出水量Q2的計(jì)算公 式為：
式中，Q1為基本出水量，其計(jì)算公式為：
k為出水系數(shù)，其計(jì)算公式為： k=S- t 式中S為水龍頭出水口面積，L為物體與超聲波感應(yīng)器在豎直方向上的距離，α為物體 與超聲波感應(yīng)器豎直方向的夾角，t為預(yù)設(shè)出水時(shí)間，X為所述紅外線感應(yīng)器與所述超聲波 感應(yīng)器之間的橫向距離，Y為所述紅外線感應(yīng)器與所述超聲波感應(yīng)器之間的縱向距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述水龍頭還包括一檢 測(cè)系統(tǒng)，其設(shè)置在所述水龍頭本體內(nèi)，對(duì)所述出水量Q2進(jìn)行檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述水龍頭還包括水溫 控制閥，其安裝在所述水龍頭本體下方的入水口處調(diào)節(jié)水溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述水溫控制閥包括 一冷水控制閥，其與外部的冷水管道相連； 一熱水控制閥，其與外部的熱水管道相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述紅外線感應(yīng)器在斷 水時(shí)進(jìn)行感應(yīng)，在出水時(shí)停止感應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸智能節(jié)水龍頭，其特征在于，所述水龍頭還包括一噴 頭，其設(shè)置在所述水龍頭出水口下方。
8. -種權(quán)利要求1-7中任一所述的非接觸智能節(jié)水龍頭的工作方法，其特征在于，包 括步驟： 步驟Sl:所述萬(wàn)年歷溫度感應(yīng)器根據(jù)溫度的變化發(fā)出所述溫度信號(hào)，所述水溫控制子 系統(tǒng)接收所述溫度信號(hào)并調(diào)節(jié)水溫，執(zhí)行S2 ; 步驟S2 :所述紅外線溫度感應(yīng)器感應(yīng)使用者，并將所述感應(yīng)信號(hào)傳遞給所述開(kāi)關(guān)控制 子系統(tǒng)，所述紅外線溫度感應(yīng)器如感應(yīng)到使用者則執(zhí)行S3,未感應(yīng)到則仍執(zhí)行S2 ; 步驟S3 :所述開(kāi)關(guān)控制子系統(tǒng)接收所述紅外線感應(yīng)器發(fā)出的信號(hào)，開(kāi)關(guān)打開(kāi)，出水量 為所述水流量控制子系統(tǒng)計(jì)算的所述基本出水量，同時(shí)判斷所述超聲波感應(yīng)器是否感應(yīng)到 物體，感應(yīng)到執(zhí)行S6,未感應(yīng)到執(zhí)行S4 ; 所述基本出水量Q1的計(jì)算公式為：
式中X為所述紅外線感應(yīng)器與所述超聲波感應(yīng)器之間的橫向距離，Y為所述紅外線感 應(yīng)器與所述超聲波感應(yīng)器之間的縱向距離，S為出水口面積，t為預(yù)設(shè)時(shí)間； 步驟S4 :出水h秒后，再度判斷所述超聲波感應(yīng)器是否感應(yīng)到物體，感應(yīng)到則執(zhí)行S6， 未感應(yīng)到則執(zhí)行S5 ; 步驟S5 :停止出水； 步驟S6 :所述水流量控制子系統(tǒng)接收所述超聲波感應(yīng)器發(fā)出的信號(hào)，根據(jù)物體與所述 超聲波感應(yīng)器的距離及角度控制所述出水量Q2，同時(shí)所述檢測(cè)系統(tǒng)每隔&秒檢測(cè)所述出水 量02變化，并執(zhí)行S7 ; 步驟S7 :連續(xù)檢測(cè)X次后判斷所述出水量〇2是否變化，有變化執(zhí)行S6,無(wú)變化則執(zhí)行S2〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的非接觸智能節(jié)水龍頭的工作方法，其特征在于，所述步驟S6 中所述出水量Q2的計(jì)算公式為：
k為出水系數(shù)，其計(jì)算公式為：
式中S為出水口面積，L為物體與超聲波感應(yīng)器的豎直方向上的距離，0<L<R2，α為物體與超聲波感應(yīng)器豎直方向上的夾角，Q1為基本出水流量，t為預(yù)設(shè)出水 時(shí)間。
【文檔編號(hào)】F16K31/66GK104455632SQ201410629678
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】馬偉宇, 陸登程 申請(qǐng)人:寧波高新區(qū)埃伯格測(cè)控技術(shù)有限公司