四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，屬于水龍頭【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，包括熱水進(jìn)水管、冷水進(jìn)水管、出水管和廢水進(jìn)水管，所述熱水進(jìn)水管與冷水進(jìn)水管交匯連接于出水管的進(jìn)水端，所述廢水進(jìn)水管從出水管的側(cè)壁連通至冷水進(jìn)水管的側(cè)壁上，其中各水管中分別設(shè)有流量控制閥，所述出水管中設(shè)有溫度傳感器和流量監(jiān)測傳感器，所述溫度傳感器、流量監(jiān)測傳感器以及各個流量控制閥分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)紅外搖控操作，人體紅外熱釋感應(yīng)，溫度自動調(diào)節(jié)，水流量與溫度等信息的顯示，安全報警等功能，基本實現(xiàn)了冷熱混合型溫水的智能化供應(yīng)。
【專利說明】四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種水龍頭，特別是一種電子恒溫節(jié)水水龍頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，生活的進(jìn)步，出現(xiàn)了多種溫水供應(yīng)方式，但總體上可歸納為:控制熱源的直接溫水供應(yīng)方式與控制冷水與熱水混合比例的溫水供應(yīng)方式。
[0003]其中控制熱源的直接溫水供應(yīng)方式發(fā)展比較成熟，例如熱水器，飲水機(jī)等。但這種方式只適合于小型用戶，成本較高。其中冷熱水混合的供應(yīng)方式，熱水源的加熱無需作特別的控制，一般由大型鍋爐供應(yīng)，冷水源一般為普通自來水，溫水的溫度主要由冷水與熱水的混合比例控制，無法實現(xiàn)溫度的自動化控制。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，能夠?qū)崿F(xiàn)紅外搖控操作，人體紅外熱釋感應(yīng)，溫度自動調(diào)節(jié)，水流量與溫度等信息的顯示，安全報警等功能，基本實現(xiàn)了冷熱混合型溫水的智能化供應(yīng)；其結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，智能化程度高，成本低廉，節(jié)約水資源，適用范圍廣，可推廣應(yīng)用。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，包括熱水進(jìn)水管、冷水進(jìn)水管、出水管和廢水進(jìn)水管，所述熱水進(jìn)水管與冷水進(jìn)水管交匯連接于出水管的進(jìn)水端，所述廢水進(jìn)水管從出水管的側(cè)壁連通至冷水進(jìn)水管的側(cè)壁上，其中各水管中分別設(shè)有流量控制閥，所述出水管中設(shè)有溫度傳感器和流量監(jiān)測傳感器，所述溫度傳感器、流量監(jiān)測傳感器以及各個流量控制閥分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
[0007]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，其中一個為熱水口，即熱水進(jìn)水管為熱水口，用于熱水的進(jìn)入；一個為冷水口，即冷水進(jìn)水管，用于冷水的進(jìn)入；一個為用水口，也即出水管，用于混合好后的溫水的流出；一個為廢水口，也即廢水進(jìn)水管，用于將未達(dá)到合適溫度的水回流到冷水管，通過流速控制閥控制各端口的開閉或水的流速。水溫的檢測與控制:水溫采用溫度傳感器檢測，傳入控制系統(tǒng)后與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)與設(shè)定值不合時，控制系統(tǒng)通過流速控制閥控制熱水與冷水口的進(jìn)入比例，從而實現(xiàn)對水溫的實時控制；同時在出水管中設(shè)有流量監(jiān)測傳感器，用于檢測出水管中的流量，并將該信號傳遞至控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)將該信號值設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)與設(shè)定值不合時，控制系統(tǒng)通過流速控制閥控制出水管中的流量大小，從而實現(xiàn)對流量的實時控制。因此本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，設(shè)置廢水進(jìn)水管，使未達(dá)到設(shè)定水溫的水能夠流到指定位置，避免了浪費(fèi)；控制系統(tǒng)能自動控制冷熱水源的流量使之達(dá)到合適的比例，從而達(dá)到設(shè)定溫度的溫水，避免了傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)；可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以接入網(wǎng)絡(luò)，成為一臺用戶終端，以根據(jù)流量進(jìn)行用戶的用水計費(fèi)。本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，可很好的移植到其它多種液體混合型的智能化控制應(yīng)用中，如農(nóng)藥、化工品、酒精等的濃度自動配比。[0008]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，所述熱水進(jìn)水管內(nèi)設(shè)有熱水管控制閥，所述冷水進(jìn)水管內(nèi)設(shè)有冷水管控制閥，所述廢水進(jìn)水管內(nèi)設(shè)有廢水進(jìn)水管控制閥，所述出水管內(nèi)的廢水進(jìn)水管口下方設(shè)有出水管控制閥，所述熱水管控制閥、冷水管控制閥、出水管控制閥和廢水管進(jìn)水管控制閥分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
[0009]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，熱水管控制閥可控制熱水進(jìn)水管中的熱水供應(yīng)量的大??；冷水管控制閥可控制冷水進(jìn)水管中冷水供應(yīng)量的大小，而廢水進(jìn)水管控制閥則控制未達(dá)到合適溫度的水的回流到冷水管的量的大小；出水管控制閥可控制出水管的出水端的流量大小，因此需要將出水管控制閥設(shè)于廢水進(jìn)水管口的下方，避免經(jīng)過出水管控制閥的水又從廢水進(jìn)水管口流回冷水管中，同時將各個流量控制閥分別連接于控制系統(tǒng)上，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的控制，使得控制極為方便快捷。
[0010]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，在水龍頭上還設(shè)有紅外熱釋傳感器、報警器和LCD顯示器，所述紅外熱釋傳感器、報警器和LCD顯示器分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
[0011]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)的開啟或關(guān)閉有手動與自動兩種模式，在手動模式時，可采用紅外遙控器控制，而在自動模式下，當(dāng)紅外熱釋傳感器感應(yīng)到有人時，系統(tǒng)自動開啟，人離開時，系統(tǒng)自動關(guān)閉?？刂葡到y(tǒng)可進(jìn)行參數(shù)的輸入與設(shè)置，并通過LCD顯示器顯示當(dāng)前水溫、預(yù)設(shè)水溫、當(dāng)前流速等信息。報警器是由控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，當(dāng)各傳感器出現(xiàn)異常，或是LCD顯示器出現(xiàn)異常時，以及溫度過高、流量過大時，報警器均發(fā)出報警聲。
[0012]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，以及分別連接于單片機(jī)上的LCD顯示模塊、紅外遙控模塊、溫度傳感器模塊、水流控制模塊、水流量測量模塊和報警模塊，所述IXD顯示器與IXD顯示模塊連接，所述紅外熱釋傳感器與紅外遙控模塊相連，所述溫度傳感器與溫度傳感器模塊連接，所述流量監(jiān)測傳感器與水流量測量模塊連接，所述報警器與報警模塊相連，各個流量控制閥分別與水流控制模塊連接。
[0013]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)可控制IXD顯示器的顯示，可以為用戶提供許多人性化的選項，比如暫停后保持水溫不變，在使用過程中實時設(shè)置水溫與水流速度，比如溫度過高或過低的報警等功能；在手動模式時，可采用紅外遙控器控制，而在自動模式下，當(dāng)紅外熱釋傳感器感應(yīng)到有人時，系統(tǒng)自動開啟，人離開時，系統(tǒng)自動關(guān)閉；溫度傳感器模塊可根據(jù)溫度傳感器檢測的溫度值傳遞至單片機(jī)上進(jìn)行比較處理，水流量測量模塊可根據(jù)流量監(jiān)測傳感器檢測到的流量傳遞至單片機(jī)上進(jìn)行比較處理，報警功能是由單片機(jī)控制蜂鳴器實現(xiàn)的，當(dāng)各個傳感器出現(xiàn)異常，或是LCD出現(xiàn)異常時，以及溫度過高、流量過大時，報警模塊控制蜂鳴器發(fā)出報警聲；水流控制模塊主要用于根據(jù)單片機(jī)的實際工作條件，控制各個流量控制閥的開閉以及開閉大小，從而實現(xiàn)單片機(jī)的自動化控制功能。
[0014]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0015]1、本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，可通過廢水回收端口，使未達(dá)到設(shè)定水溫的水能夠流到指定位置，避免了浪費(fèi)；
[0016]2、本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，單片機(jī)自動控制冷熱水源的混合比例，從而達(dá)到設(shè)定溫度的溫水，避免了傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)，信息采用紅外遙控控制與LCD液晶屏顯示，可以為用戶提供許多人性化的選項，比如暫停后保持水溫不變，在使用過程中實時設(shè)置水溫與水流速度，比如溫度過高或過低的報警等功能，解決了水龍頭的功能單一，價格高等局限，使用戶能夠安全，穩(wěn)定，方便的操作使用；
[0017]3、本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以接入網(wǎng)絡(luò)，成為一臺用戶終端，以根據(jù)流量進(jìn)行用戶的用水計費(fèi)。系統(tǒng)可很好的移植到其它多種液體混合型的智能化控制應(yīng)用中，如農(nóng)藥，化工品，酒精等的濃度自動配比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭示意圖；
[0019]圖2本實用新型系統(tǒng)的功能示意圖；
[0020]圖3本實用新型軟件模塊控制示意圖。
[0021]圖中標(biāo)記:001-熱水進(jìn)水管、002-冷水進(jìn)水管、003-出水管、004-廢水進(jìn)水管、005-溫度傳感器、006-流量監(jiān)測傳感器、007-出水管控制閥、008-熱水管控制閥、009-冷水管控制閥、010-廢水進(jìn)水管控制閥。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細(xì)的說明。
[0023]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，包括熱水進(jìn)水管001、冷水進(jìn)水管002、出水管003和廢水進(jìn)水管004，所述熱水進(jìn)水管001與冷水進(jìn)水管002交匯連接于出水管003的進(jìn)水端，所述廢水進(jìn)水管004從出水管003的側(cè)壁連通至冷水進(jìn)水管002的側(cè)壁上，其中各水管中分別設(shè)有流量控制閥，分別是所述熱水進(jìn)水管001內(nèi)設(shè)有熱水管控制閥008，所述冷水進(jìn)水管002內(nèi)設(shè)有冷水管控制閥009，所述廢水進(jìn)水管004內(nèi)設(shè)有廢水管進(jìn)水管控制閥010，所述出水管003內(nèi)的廢水進(jìn)水管004 口下方設(shè)有出水管控制閥007，所述熱水管控制閥008、冷水管控制閥009、出水管控制閥007和廢水管進(jìn)水管控制閥010分別連接并受控于控制系統(tǒng)上；在所述出水管003中設(shè)有溫度傳感器005和流量監(jiān)測傳感器006，在水龍頭上還設(shè)有紅外熱釋傳感器、報警器和IXD顯示器，所述溫度傳感器005、流量監(jiān)測傳感器006、紅外熱釋傳感器、報警器和LCD顯示器分別連接并受控于控制系統(tǒng)上；其中所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，以及分別連接于單片機(jī)上的IXD顯示模塊、紅外遙控模塊、溫度傳感器模塊、水流控制模塊、水流量測量模塊和報警模塊，所述LCD顯示器與LCD顯示模塊連接，所述紅外熱釋傳感器與紅外遙控模塊相連，所述溫度傳感器005與溫度傳感器模塊連接，所述流量監(jiān)測傳感器006與水流量測量模塊連接，所述報警器與報警模塊相連，各個流量控制閥分別與水流控制模塊連接。本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，能夠?qū)崿F(xiàn)廢水的自動回收，能夠?qū)崿F(xiàn)紅外搖控操作，人體紅外熱釋感應(yīng)，溫度自動調(diào)節(jié)，水流量與溫度等信息的顯示，安全報警等功能，基本實現(xiàn)了冷熱混合型溫水的智能化供應(yīng)。
[0025]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，熱水進(jìn)水管001流出的熱水和冷水進(jìn)水管002流出的的冷水混合，下降到一定溫度，此時關(guān)閉兩個出水管上控制閥，打開廢水進(jìn)水管004上的廢水進(jìn)水管控制閥010，使初始水流流回冷水進(jìn)水管002 ;溫度傳感器005檢測到溫度值并傳回單片機(jī)與預(yù)設(shè)值比較，若低于預(yù)設(shè)值，則熱水進(jìn)水管001上的熱水管控制閥008開度擴(kuò)大；反之，則將冷水進(jìn)水管002上的冷水管控制閥009開度擴(kuò)大。流量監(jiān)測傳感器006檢測水流量，若水流量太大則將出水管控制閥007開度調(diào)?。环粗?，則將出水管控制閥007調(diào)大。
[0026]參照圖2，溫度檢測采用DS18B20溫度傳感器005，實時傳回溫度信號給主控制器與預(yù)設(shè)值比較，并控制熱水進(jìn)水管001和冷水進(jìn)水管002上的控制閥動作；流量檢測采用LDG-S流量監(jiān)測傳感器006，實時傳回流量信號給主控制器與預(yù)設(shè)值比較并控制出水管控制閥007的動作；人體檢測采用RE200B紅外熱釋傳感器，當(dāng)有人時，系統(tǒng)自動開啟，反之則自動關(guān)閉；紅外遙控采用SJ0038紅外遙控器，可以手工設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)；數(shù)據(jù)顯示采用LCD1602A顯示器，用于顯示初始化參數(shù)，等待用戶設(shè)置相關(guān)參數(shù)，當(dāng)用戶的參數(shù)設(shè)置確認(rèn)之后，控制系統(tǒng)則控制各執(zhí)行元件達(dá)到設(shè)定值；流速控制和溫度控制采用TFD-05控制閥，通過調(diào)節(jié)TFD-05控制閥的開度來實現(xiàn)流速與溫度的控制；異常報警由單片機(jī)控制蜂鳴器實現(xiàn)，當(dāng)各傳感器出現(xiàn)異常，或是LCD顯示器出現(xiàn)異常時，以及溫度過高、流量過大時，蜂鳴器均發(fā)出報警聲。整個系統(tǒng)在執(zhí)行過程中一直判斷溫度，流速是否有新的設(shè)置值，若有則自動調(diào)節(jié)到相應(yīng)的設(shè)置值，若無則保持。當(dāng)用戶鍵入關(guān)閉鍵或者紅外熱釋傳感器沒有檢測到人體時，則停止所有當(dāng)前操作，執(zhí)行相應(yīng)的關(guān)閉動作。整個過程的操作與信息均在顯示屏上顯示，如若出現(xiàn)異常情況則由蜂鳴器產(chǎn)生報警。
[0027]參照圖3，本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，其中控制系統(tǒng)部分包括六個模塊，其中IXD顯示模塊:主要包含IXD的初始化設(shè)定，檢查IXD的忙碌狀態(tài)，設(shè)定顯示位置，寫指令數(shù)據(jù)到IXD，寫顯示數(shù)據(jù)到IXD這幾個函數(shù)；紅外遙控模塊:程序在執(zhí)行的時候，開啟中斷1，遙控器按下時，中斷I將產(chǎn)生中斷，此時關(guān)閉中斷，程序進(jìn)入中斷處理函數(shù)，并分析讀出按鍵值，執(zhí)行相應(yīng)的操作，然后再開啟中斷，等待下一步的操作；溫度傳感器模塊:主要包括初始化DS18B20溫度傳感器005，寫控制字到溫度傳感器，讀取溫度，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等函數(shù)；水流量測量模塊:由流量計在一段時間下產(chǎn)生高電平的個數(shù)決定，即Q (流量)=F (頻率)/R (商家設(shè)定值)，只要在單片機(jī)中設(shè)定一定的時間，并在該時間之下計算出得到的高電平即可。在本系統(tǒng)中STC89C52單片機(jī)的兩個定時器TO為計數(shù)狀態(tài)，Tl為計時狀態(tài)，這樣方可測量流量。中斷程序運(yùn)行的時間到，就可以讀取計數(shù)器中的數(shù)值，數(shù)值讀出后將計數(shù)器賦值為0，等待下一次的取出，然后進(jìn)入對讀出數(shù)據(jù)的處理程序；水流控制模塊:首先檢測溫度或者流速，如流速，然后比較流速的實際值與設(shè)定值是否相等，若不相等則驅(qū)動電磁閥對各支流進(jìn)行控制，直到流速的實際值等于其設(shè)定值，整個過程為溫度傳感器和流量傳感器，單片機(jī)，流量控制閥組成的檢測，比較，控制為一體的實時的閉環(huán)反饋控制；報警模塊:由單片機(jī)控制蜂鳴器，當(dāng)各傳感器出現(xiàn)異常，或是LCD顯示器出現(xiàn)異常時，以及溫度過高，流量過大時，蜂鳴器均發(fā)出報警聲。
[0028]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，其廢水回收端口，使未達(dá)到設(shè)定水溫的水能夠流到指定位置，避免了浪費(fèi)；
[0029]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，單片機(jī)自動控制冷熱水源的混合比例，從而得到達(dá)到設(shè)定溫度的溫水，避免了傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)，信息采用紅外遙控控制與LCD液晶屏顯示，可以為用戶提供許多人性化的選項，比如暫停后保持水溫不變，在使用過程中實時設(shè)置水溫與水流速度，比如溫度過高或過低的報警等功能，解決了水龍頭的功能單一，價格高等局限，使用戶能夠安全，穩(wěn)定，方便的操作使用；
[0030]本實用新型的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以接入網(wǎng)絡(luò)，成為一臺用戶終端，以根據(jù)流量進(jìn)行用戶的用水計費(fèi)。系統(tǒng)可很好的移植到其它多種液體混合型的智能化控制應(yīng)用中，如農(nóng)藥，化工品，酒精等的濃度自動配比。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，包括熱水進(jìn)水管(001)、冷水進(jìn)水管(002)、出水管(003)和廢水進(jìn)水管(004),所述熱水進(jìn)水管(001)與冷水進(jìn)水管(002)交匯連接于出水管(003)的進(jìn)水端，所述廢水進(jìn)水管(004)從出水管(003)的側(cè)壁連通至冷水進(jìn)水管(002)的側(cè)壁上，其中各水管中分別設(shè)有流量控制閥，所述出水管(003)中設(shè)有溫度傳感器(005)和流量監(jiān)測傳感器(006)，所述溫度傳感器(005)、流量監(jiān)測傳感器(006)以及各個流量控制閥分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
2.如權(quán)利要求1所述的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，其特征在于:所述熱水進(jìn)水管(001)內(nèi)設(shè)有熱水管控制閥(008)，所述冷水進(jìn)水管(002)內(nèi)設(shè)有冷水管控制閥(009)，所述廢水進(jìn)水管(004)內(nèi)設(shè)有廢水管進(jìn)水管控制閥(010)，所述出水管(003)內(nèi)的廢水進(jìn)水管(004)口下方設(shè)有出水管控制閥(007)，所述熱水管控制閥(008)、冷水管控制閥(009)、出水管控制閥(007)和廢水管進(jìn)水管控制閥(010)分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
3.如權(quán)利要求2所述的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，其特征在于:在水龍頭上還設(shè)有紅外熱釋傳感器、報警器和LCD顯示器，所述紅外熱釋傳感器、報警器和LCD顯示器分別連接并受控于控制系統(tǒng)上。
4.如權(quán)利要求3所述的四端子電子恒溫節(jié)水水龍頭，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，以及分別連接于單片機(jī)上的IXD顯示模塊、紅外遙控模塊、溫度傳感器模塊、水流控制模塊、水流量測量模塊和報警模塊，所述LCD顯示器與LCD顯示模塊連接，所述紅外熱釋傳感器與紅外遙控模塊相連，所述溫度傳感器(005)與溫度傳感器模塊連接，所述流量監(jiān)測傳感器(006)與水流量測量模塊連接，所述報警器與報警模塊相連，各個流量控制閥分別與水流控制模塊連接。
【文檔編號】G05D27/02GK203395257SQ201320481477
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】許麗佳, 溫洪, 李朝林, 任小倍, 任科帆, 蒲海波 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)