專利名稱：觸摸式智能輸水控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動恒溫恒壓出水調節(jié)和提供更方便的觸控式水溫調節(jié)體驗，適用于浴室，澡堂，以及各種需要溫水的公共場所，特別適用于淋浴時的水溫水量控制。
背景技術：
洗澡是人們日常生活中不可缺少的活動，特別在南方，絕大部分的人每天都最少會洗一次澡。在當前，人們洗澡時，都需要靠感覺手動調節(jié)適合自己的水溫和出水量。某些情況下，當人們需要改變出水量大小時，需要再度手動調節(jié)出水水溫。在沒有更方便的方法下，人們只能去習慣這種相對麻煩的調節(jié)方法。另外，有時候當熱水管或冷水管內水壓發(fā)生變化時，人們也需要重新調整水溫和水量大小。雖然目前已存在一些自動控溫產品，但是這些產品普遍使用的是機械式恒溫閥芯，這些產品存在調溫速度慢，對溫度變化靈敏度低，制造難度高和成本高等缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種對水溫和水壓變化靈敏度高，成本低，操作簡單，全自動的觸控式智能輸水控制器。本發(fā)明的目的是通過以下方案來實現(xiàn)的:本觸控式智能輸水控制器由觸摸式控制面板(或簡稱為觸摸板)，顯示屏，控制單元組，步進電機和水管組這五大基本部件為主，一組緊急開關為和備用電源輔的輸水控制器。輸水控制器的主要結構是，控制單元組連接著觸摸式控制面板，顯示屏，步進電機和置于水管組內的水溫和水壓傳感器。觸摸式控制面板通過識別用戶在指定區(qū)域的觸摸動作來發(fā)送操控指令到控制單元組，顯示屏顯示著輸水控制器的運行參數和狀態(tài)，通過水管組內的傳感器的反饋數據，控制單元組發(fā)送指令到步進電機，讓其控制水管的閥門來調節(jié)冷熱水管的輸水比例和大小。另外，此發(fā)明還帶有手動調節(jié)開關，在停電時或自動控制失效時可以手動調節(jié)輸水控制器。在本發(fā)明中，所述觸摸式控制面板可以為任意類型的觸摸板，如電阻式，電容式等觸摸板；顯示屏為任意種類的顯示器；控制單元組由單片機等自動數控芯片組成；步進電機主要為微型步進電機，數量可根據實際需要來確定；水管組由冷熱進水管和溫水出水管構成；備用電源用于在停電的時候，保證輸水控制器能繼續(xù)運轉；緊急開關的主要作用在于，在外部電源和備用電源都沒有的時候，或者輸水控制器發(fā)生內部故障時，確保輸水控制器仍然可受用戶的控制。步進電機通過齒輪組連接冷熱進水管的閥門調節(jié)桿，通過監(jiān)測冷熱進水管的水溫水壓，控制單元組將會計算達到目標溫度所需的冷熱水比例，然后發(fā)送指令給步進電機，讓其通過齒輪組來轉動閥門調節(jié)桿以控制冷熱水進水比例。本觸控式智能輸水控制器的工作原理是:當用戶通過觸摸式控制面板開啟輸水控制器并設定好需要的溫度時，控制單元組通過冷熱水管內的傳感器得到冷熱水管內的水溫和水壓數據，通過計算得出達到設定溫度的溫水所需的冷熱水比例，然后發(fā)送指令到步進電機，讓其調節(jié)冷熱水管的閥門。在溫水出水管內可以選擇性的放置一個溫度傳感器，以監(jiān)控溫水溫度是否達到目標溫度。本發(fā)明的有點是結構簡單，制造難度低，成本低，使用傳感器監(jiān)控水溫和水壓，使得本輸水控制器對水溫和水壓的變化靈敏度高和反應快，從而最大限度地降低溫水的溫度波動。


圖1為本發(fā)明的完整正面配置2為本發(fā)明的正面外觀3為本發(fā)明的背面最底層配置4為本發(fā)明的背面外觀5為本發(fā)明的詳細電子與機械之間的互動6為本發(fā)明的水管組與齒輪組的側面解剖7為本發(fā)明的水管組與齒輪組的正面解剖8為本發(fā)明的另一種觸摸操控方式的正面外觀圖
具體實施例方式如圖1所示:本觸控式智能輸水控制器的正面有外殼(I)、指示燈(2)、顯示屏
(3)、水量控制區(qū)(4)、水溫控制區(qū)(5)、輸水控制器開關區(qū)(6和7)、備用電池保護蓋(8)和緊急開關把手(9和10)。水量控制區(qū)(4)與輸水控制器開關(6)在同一觸摸板上(圖3的12)，水溫控制區(qū)(5)和輸水控制器開關(7)在另外一塊觸摸板上(圖3的13)。若要開啟或關閉輸水控制器，只需同時觸碰兩個輸水控制器開關區(qū)(6和7)即可完成。如需設定出水溫度，只需用手指在水溫控制區(qū)(5)內滑動，設定出水量則在水量控制區(qū)(4)內滑動。當需要使用緊急開關來控制輸水控制器時，只需要把緊急開關把手(9和10)翹起后按下旋轉即可。如圖1所示:在本發(fā)明中，指示燈(2)為發(fā)光二極管；顯示屏(3)為液晶面板或數字面板。用同時觸碰兩個輸水控制器開關區(qū)出和7)的方法來啟動或關閉輸水控制器，即可以減少誤觸的幾率，也省去了安裝獨立開關的麻煩。如圖2所示:本發(fā)明的正面下方裝有一塊可拆卸外殼(1-1)，用于保護和隱藏緊急開關和備用電源，同時也提升了本發(fā)明的美觀程度。如圖3所示:本發(fā)明的背面的最底層有觸摸板(12和13)、連接緊急開關把手(9和10)與齒輪(圖6的38)的連接軸(15和16)、控制單元組(11)、指示燈(2)和備用電池
(14)?？刂茊卧M(11)由單片機等自動數控芯片組成，被密封于保護殼內以防被水汽侵蝕；觸摸板(12和13)也有相應的防潮保護。如圖4所示:本發(fā)明的背面，觸摸板(12和13)的上方是一個裝有水管組、齒輪組和步進電機的保護盒(17)。盒子(17)上有3個接口，冷水進水口(19)、熱水進水口(20)和溫水出水口(21)，它們被用于與外部水管相接。如圖5所示:本觸控式智能輸水控制器的冷水進水口(19)、熱水進水口(20)都裝有溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)，溫水出水口(21)內裝有溫度傳感器(27)。冷水進水口(19)、熱水進水口(20)的閥門通過各自的齒輪組連接著相對應的步進電機(28和22)。前面所述的溫度傳感器，水壓傳感器和步進電機全都連接著控制單元組。如圖5所示:當本發(fā)明運行時，冷水進水口(19)、熱水進水口(20)里的溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)把冷水管和熱水管里的水溫水壓數據發(fā)送到控制單元組(11)，控制單元組(11)通過分析水溫和水壓的數據，計算得出配兌指定溫度的溫水所需要的冷熱水比例，然后發(fā)送指令到步進電機((28和22)，讓其通過控制閥門來調節(jié)冷熱水的進水比例。當冷熱水在T型管混水區(qū)(18)內混合后，并在流出溫水出水口(21)前，裝在溫水出水管(31)內溫度傳感器(27)會監(jiān)測溫水的水溫是否達到目標溫度，若水溫不達標，控制單元組(11)將會通過修正來微調冷熱水的進水比例，以保證溫水的溫度達標。如圖6所示:本發(fā)明的冷水管和熱水管的閥門(32)通過閥門調節(jié)桿(36)與變速齒輪(34)連接著，并確保閥門(32)能夠隨著變速齒輪(34)轉動。步進電機(28)通過轉動裝在自身的轉軸的小齒輪(35)來帶動變速齒輪(34)轉動以達到控制進水口閥門(32)的目的。當需要手動控制閥門(32)時，通過推動連接軸(15)讓緊急開關齒輪(38)與變速齒輪(34)的小齒輪相互接觸即可。如圖7所示:從本發(fā)明的水管組的正面看，冷水進水管(33)和熱水進水管(37)有著完全一樣的配置，都是各自進水口處帶有閥門，它們各自的閥門由它們相應的步進電機(22或28)控制著。如圖8所示:本觸控式智能輸水控制器的操作方式也可以是直線滑動。用戶可左右滑動溫度控制區(qū)(29)來控制出水溫度，或者左右滑動水量控制區(qū)(30)來控制出水量的大小。
權利要求
1.一種觸摸式智能輸水控制器，其特征是由觸摸式控制面板(或簡稱為觸摸板)，顯示屏(3)，控制單元組(11)，步進電機(22和28)和水管組(18和31)這五大基本部件為主，一組緊急開關(9和10)和備用電源(14)為輔的輸水控制器，輸水控制器的主要結構是，控制單元組(11)連接著觸摸式控制面板(12和13)，顯示屏(3)，步進電機(22和28)和置于水管組(18和31)內的水溫傳感器(23，25和27)和水壓傳感器(24和26)。
2.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的開啟和關閉，以及水溫和水量的設置都使用觸摸板(12和13)進行操作，開啟和關閉輸水控制器需要同時觸摸多個點(6和7)以防止誤觸。
3.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于使用控制器調節(jié)水溫和水量只需要手指在觸摸屏上的指定的區(qū)域(4，5，29和30)滑動即可。
4.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器帶有顯示屏(3)可以顯示冷水、熱水以及輸出溫水的溫度。
5.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器帶有備用電源(14)和緊急開關(9和10)雙重保險，以保證輸水控制器在完全失去電源支持的時候都可以受到控制。
6.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的冷水進水口(19)和熱水進水口(20)都裝有溫度傳感器(23和25)和水壓傳感器(24和26)，使得輸水控制器可以不間斷地監(jiān)控冷熱水的水溫與水壓的變化，當冷熱水的水溫或水壓發(fā)生變化時，輸水控制器能夠通過步進電機(22和28)迅速地調整閥門，讓溫水的水溫和水壓度保持穩(wěn)定。
7.根據權利要求1所述的觸摸式智能輸水控制器，其特征在于控制器的溫水管(31)內裝有溫度傳感器(27)，用于監(jiān)測實際的溫水水溫，當發(fā)現(xiàn)實際水溫與計算的水溫有過大的偏差時，控制單元組(11)將修正冷熱水比例，使實際的溫水水溫達到要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種觸控式智能輸水控制器，特征是使用者只需通過觸摸來設定自己需要的水溫與水量，控制單元組通過傳感器收集冷水管、熱水管內的數據，并加以分析和計算出配兌指定溫度的溫水所需要的冷熱水比例，然后發(fā)送指令給步進電機，讓其控制冷水進水口、熱水進水口的閥門來達到配兌溫水的目的。輸水控制器的主要結構是控制單元組連接著觸摸板、溫度傳感器、水壓傳感器、顯示屏、備用電源和步進電機。步進電機用于控制冷熱水閥門。其特點是用電氣自動化控制代替了傳統(tǒng)的手動控制水龍頭或花灑的水溫和水量，省去了手動調溫的麻煩，操控簡單，控制方式新穎，對冷熱水的水溫水壓變化反應靈敏，控溫精確，節(jié)省空間。
文檔編號F16K31/05GK103195966SQ20121000328
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權日2012年1月5日
發(fā)明者鄭穎輝, 謝昊 申請人:鄭穎輝, 謝昊