專利名稱：一種感應(yīng)開關(guān)供水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體感應(yīng)供水開關(guān)，是一種可用于浴室、控制噴淋頭開關(guān)或用于衛(wèi)生間控制自動洗手水龍頭和小便池供水開關(guān)的系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中也有多種人體感應(yīng)供水開關(guān)，但為電磁閥型式，這種電磁閥的出水孔太小，因此對水源要求十分苛刻，容易引起堵塞而導(dǎo)致功能失靈。另一方面，電磁閥的動鐵芯用久后會有一定程度的磁化，因剩磁原因它不能在斷電后跌落，這又會造成功能失靈。還有，封水皮碗在使用過程中易老化，造成關(guān)水不密封而產(chǎn)生的漏水現(xiàn)象。再有，電磁閥供水開關(guān)本身的開關(guān)動作是利用水壓作動力的，因此多個自動潔具同時使用時，水流量明顯減小，甚至影響正常使用。在現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中由于電路設(shè)計不理想帶來的一些諸如受外界干擾(如雷電、電子器材發(fā)出的脈沖等因素)會使閥門誤動作，造成正常功能失靈。綜上所述，電磁閥供水開關(guān)存在以上諸多缺點，在實際使用中其效果就不盡人意，可靠性和穩(wěn)定性較差。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，提供一種能防止誤動作，提高供水出水量、閥門密封性良好、開關(guān)動作準(zhǔn)確、使用壽命大大延長、可靠性明顯提高的人體感應(yīng)式供水裝置。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的感應(yīng)開關(guān)供水裝置采用微電機帶動減速器對鋼球球閥執(zhí)行開關(guān)操縱，它包含有屬于機械部分的有給水閥、微型電機和減速器及閥門驅(qū)動機構(gòu)，屬于電子部分的有紅外傳感器以及紅外線感應(yīng)開關(guān)電路。所述的感應(yīng)開關(guān)電路進(jìn)一步包含有穩(wěn)定電源濾波電路，它為電路板提供Vcc電源，為微型電機提供VDD電源，帶編碼器的振蕩電路，它發(fā)出的信號去控制由紅外發(fā)射管組成的發(fā)射電路，紅外接收電路將信號輸給譯碼電路，在譯碼電路的輸出端得到的是“0”或“1”狀態(tài)的信號，它們分別對應(yīng)于“無人進(jìn)入感應(yīng)區(qū)”的靜態(tài)輸出和“有人進(jìn)入感應(yīng)區(qū)”的動態(tài)輸出，當(dāng)在譯碼電路輸出端為靜態(tài)輸出“0”時，供水閥門不動作、無水供應(yīng)，當(dāng)譯碼電路輸出端轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)輸出信號“1”時微型電機使閥門被開，處于供水狀態(tài)。本發(fā)明的特點是在所述的譯碼電路后面有兩個完全對稱的含施密特觸發(fā)器的RS觸發(fā)電路，它與其他元器件一起構(gòu)成用來控制水源開關(guān)的邏輯控制電路。在左施密特觸發(fā)器和右施密特觸發(fā)器二者輸入端A、B之間接有一只反相器F。在左施密特觸發(fā)器的輸入端A與所述譯碼電路輸出端E之間設(shè)有包含有電阻R1、二極管D1和電容C3、電阻R2、穩(wěn)壓管D2所組成的延時回路以及由繼電器J和晶體管BG3組成的控制回路。在所述微電機M與電源之間分別接有兩條相互并聯(lián)的開關(guān)回路，它們是由BG1晶體管基極通過電阻與左施密特觸發(fā)器輸出端3的連接回路和BG2晶體管基極通過電阻與右施密特觸發(fā)器輸出端8的連接回路。在左、右施密特觸發(fā)器的公共置零端上設(shè)有一個受凸輪控制的微動開關(guān)K。
在機械結(jié)構(gòu)方面包含有內(nèi)含電子線路板的控制盒體(在其上有紅外線感應(yīng)窗)和供水裝置。其特征在于所述的供水裝置包含有主體、進(jìn)水接頭、出水水嘴、位于其間的鋼球和密封墊圈以及沿水平橫向布置的推動桿，所述的推動桿是受驅(qū)動時將所述的鋼球頂開讓水放出或者推動桿收回讓鋼球復(fù)位密封切斷供水。推拉所述推動桿的是一個偏心凸輪機構(gòu)，它進(jìn)一步包含有導(dǎo)軌盒和位于其內(nèi)的活動框。所述的活動框內(nèi)含有兩個腔體，一個腔體內(nèi)正好無間隙地容納下一只偏心輪，而另一只腔體供所述推動桿的一端竄入，在其端頭上固定有一只擋圈。在所述偏心輪軸的上部同軸固定有一只置零輪，沿其直徑方向設(shè)有一對從置零輪圓周面上向外突出的撳壓頭子，它用于操縱一只微動開關(guān)對微電機實現(xiàn)“關(guān)”的控制。所述一對撳壓頭子的連線方向正好與所述偏心輪被旋轉(zhuǎn)至凸輪處于至高點的位置相對應(yīng)。
關(guān)于本發(fā)明供水裝置的動態(tài)工作過程將在下文中結(jié)合實施例進(jìn)行描述。
本發(fā)明的優(yōu)點是閥門供水出水量大，關(guān)閉時不滴水密封好，不易堵塞，故障少，使用壽命長，對水質(zhì)要求低，電子電路具有防誤動作的功能，所以工作可靠。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的電路圖(紅外感應(yīng))控制器。
圖2是本發(fā)明的供水裝置的縱剖圖(反映供水時的動態(tài))。
圖3是本發(fā)明的供水裝置的橫剖圖(反映供水時的動態(tài))。
圖4是本發(fā)明的供水裝置的局部縱剖圖(反映停水時的動態(tài))。
圖5是本發(fā)明的供水裝置的局部橫剖圖(反映停水時的動態(tài))。
本發(fā)明的實施例是一個淋浴器的人體紅外感應(yīng)控制系統(tǒng)，它包含有帶紅外感應(yīng)窗(1)的控制盒體(2)它可以被固定在浴室的墻體上，它內(nèi)含用來控制閥門開啟和關(guān)閉的全部電子電路。它還包含有一只與淋浴噴頭裝成一體的供水裝置主體(3)，在主體(3)上固定有進(jìn)水管接頭(4)、墊圈(5)、交換接頭(6)，在主體(3)的最下端是出水嘴套(7)，在主體(3)的中心部位設(shè)有作為閥門內(nèi)一對密封件的鋼球(8)和環(huán)形橡皮墊圈(9)，在主體(3)的側(cè)旁有一由微電機罩殼(10)和主體(3)的水平延伸板(11)形成的可封閉的容腔，在其內(nèi)布置有微電機連減速機構(gòu)(12)，在微電機減速機構(gòu)(12)的輸出軸(13)上裝有偏心機構(gòu)和令微電機停止轉(zhuǎn)動的置零輪(14)和偏心輪(15)。所述的偏心機構(gòu)進(jìn)一步包含有導(dǎo)軌盒(16)和位于其內(nèi)的活動框(17)以及偏心輪(15)。所述的活動框(17)包含有一個方形的空腔(18)，在其內(nèi)無間隙地容納一只偏心輪(15)。在活動框(17)另一長條形的空腔(19)，在其內(nèi)容納頂推鋼球(8)和的推拉桿(20)的一個端頭，在該端頭上固定有一只擋圈(21)。所述的推拉桿(20)沿水平橫向與容納鋼球(8)的容腔相貫通。為了防止閥門容腔內(nèi)的水會順著推拉桿(20)進(jìn)入到微電機容腔，在推拉桿竄動的通道上設(shè)有橡腔密封圈(22)(23)和隔離套(24)。在所述置零輪(14)的一個直徑方向上布置有一對撳壓頭(25)(25’)，所述的撳壓頭(25)與一只微動開關(guān)(26)相互配合形成控制微電機電源“斷開”的一對開關(guān)體。所述的一對撳壓頭(25)(25’)的連線方向與所述偏心凸輪(15)處于凸輪最高行程的方向相對應(yīng)一致。
以下介紹本實施例的電路圖及其工作原理。圖1中顯示，本實施例的電路圖的前面幾級包含有穩(wěn)壓電源濾波塊，帶編碼器的振蕩電路塊，紅外發(fā)射塊，紅外接收塊和譯碼電路塊。穩(wěn)壓電源濾波塊為本實施例的電路部分提供電源Vcc，而為微型電機提供電源VDD。在所述的譯碼電路塊后面是一塊延時觸發(fā)電路，它包含有由電阻R1、二極管D1和電容C3、穩(wěn)壓二級管D2所組成的延時回路以及由繼電器J和晶體管BG3組成的控制回路。而R2是作為控制BG3基極電位的分壓電阻。在所述的延時控制電路塊的后面則是一對完全對稱的帶施密特觸發(fā)器的RS邏輯控制電路。左施密特觸發(fā)器的輸入端A是與繼電器的觸點J2相連接的，右施密特觸發(fā)器的輸入端為B端，在A、B二個輸入端之間接有一個反相器F。左施密特觸發(fā)器通過輸出端3和一只串聯(lián)電阻與晶體管BG1的基極相連，使BG1成為微電機M的一只電源開關(guān)。而右施密特觸發(fā)器則通過其輸出端8和一只串聯(lián)電阻與晶體管BG2的基極相連，使BG1成為微電機M的另一只電源開關(guān)，所述的BG1和BG2所形成的電源開關(guān)電路是相互平行的電路，它們分別負(fù)責(zé)微電機M的開通轉(zhuǎn)動。在左右兩個施密特觸發(fā)器的公共置零端上連接有一只微動開關(guān)(26)的觸頭K。以下介紹本實施例的動態(tài)工作過程。
當(dāng)人們需要洗澡而進(jìn)入到衛(wèi)生間的紅外線感應(yīng)區(qū)時在譯碼電路的輸出端E就會輸出正電位，經(jīng)由R1、D2、C3組成的延時電路的延時作用(約2秒)使晶體管BG3導(dǎo)通，此時繼電器J動作，觸點J1與J2吸合，從而來自穩(wěn)壓濾波電源的正電位作用到左施密特觸發(fā)器的輸入端A點，在A點出現(xiàn)“+”電位，相當(dāng)于給了左施密特觸發(fā)器一個正脈沖，使左施密特RS觸發(fā)電路的工作端“3”輸出一個“+”電位，使晶體管BG1組成的開關(guān)電路導(dǎo)通，驅(qū)動微電機M轉(zhuǎn)動，此時偏心凸輪(15)開始轉(zhuǎn)動，偏心凸輪(15)的凸端旋向鋼球(8)方向，在導(dǎo)軌盒(16)內(nèi)的活動框(17)就被朝向鋼球(8)的方向推頂，同時所述的活動框(17)就推動推動桿(20)去頂壓所述的鋼球(8)，使之離開環(huán)形橡皮墊圈(9)，這樣就在水壓的作用下打開了閥門，使噴淋頭處于供水狀態(tài)。由于偏心凸輪(15)轉(zhuǎn)動時位于其上方的置零輪(14)也同時跟著旋轉(zhuǎn)，而且所述置零輪(14)上的兩只撳壓頭(25)(25’)的連線方向?qū)?yīng)于偏心凸輪(15)處于凸輪最大升值的位置，所以，當(dāng)推拉桿(20)將鋼球(8)頂開到最大的位置時也正好就是撳壓頭(25)觸壓微動開關(guān)(26)的時候，觸點K閉合被置零電位，使微電機M的電源被切斷，使其停止轉(zhuǎn)動。因此，從人體感應(yīng)一開始經(jīng)過約2秒鐘的延時，供水球閥被打開之后就一直開著不斷在供水。以下我們來介紹一下當(dāng)人離開時供水器是怎么被關(guān)閉的。當(dāng)人在洗澡結(jié)束后離開了紅外感應(yīng)區(qū)時，譯碼電路輸出端E就出現(xiàn)“0”電位，晶體管BG3的基極也是“0”電位，所以它就不導(dǎo)通，繼電器J不動作，觸點J2與J3接合，左施密特觸發(fā)器的輸入端A處就處于“0”電位。此時由于反相器F的作用卻使右施密特觸發(fā)器的輸入端B處于“+”電位狀態(tài)，相當(dāng)于獲得一個正脈沖，這樣，就在其輸出端8上出現(xiàn)“+”電位，進(jìn)而使BG2晶體管的基極出現(xiàn)了“+”電位，BG2被導(dǎo)通(此時BG1正處于關(guān)斷狀態(tài))，微電機M被再次啟動，偏心凸輪(15)的凸端開始朝相反方向轉(zhuǎn)動，活動框(17)也被朝相反方向拉動，推動桿(20)就被朝遠(yuǎn)離鋼球(8)的方向拉動，此時鋼球(8)在水壓作用下回復(fù)到原始的密封位置，供水就停止。在上述過程的同時，置零輪(14)上的撳壓頭(25’)觸壓微動開關(guān)(26)，其觸點K閉合，使左右施密特RS觸發(fā)器的公共置零端出現(xiàn)了“0”電位，微電機M的工作立即就被停止，也就是說微電機軸只能轉(zhuǎn)動一個瞬間(即180°)就自動停了下來。這樣，當(dāng)淋浴完畢人一離開紅外感應(yīng)區(qū)時供水即自動停止，同時使微電機轉(zhuǎn)動的電源被自動切斷，微電機自行停止工作。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)開關(guān)供水裝置，它包含有給水球閥、微型電機及閥門驅(qū)動機構(gòu)和紅外線感應(yīng)開關(guān)電路，所述的感應(yīng)開關(guān)電路進(jìn)一步包含有振蕩電路帶編碼塊，它發(fā)出的信號去控制由紅外發(fā)射管組成的發(fā)射電路，紅外接收電路將輸出信號傳給譯碼電路，在譯碼電路的輸出端得到的是“0”或“1”狀態(tài)的信號，其特征是在所述譯碼電路后面與微電機M之間布置有用于控制水源開關(guān)的基本邏輯控制電路，它包含有兩個完全對稱的左施密特RS觸發(fā)器和右施密特RS觸發(fā)器。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是所述的邏輯控制電路包含有用晶體管BG1與左施密特觸發(fā)器、晶體管BG2與右施密特RS觸發(fā)器所組成的兩條開關(guān)電路，兩者呈相互并聯(lián)的連接關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是所述的譯碼電路的輸出端E與所述左施密特觸發(fā)電路的輸入端A之間設(shè)有觸發(fā)延時電路，它進(jìn)一步包含有由電阻R1、R2、二極管D1、穩(wěn)壓管D2和電容C3組成的延時回路，還包含有由晶體管BG3與繼電器J組成的控制回路。
4.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是在所述完全對稱的左、右施密特RS觸發(fā)器各自的輸入端A、B之間接有一個反相器F。
5.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是在所述邏輯控制電路中左、右施密特RS觸發(fā)器的公共置零端上設(shè)有一個受偏心凸輪(15)控制的微動開關(guān)(26)。
6.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是所述的閥門是球閥，它包含有一只鋼球(8)和位于其下方的環(huán)形橡膠墊圈(9)，兩者構(gòu)成一對可開可閉的密封件。
7.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是所述的閥門驅(qū)動機構(gòu)包含有一根方向指向鋼球(8)的呈水平布置的推拉桿(20)，它通過一個端頭上的擋圈(21)與一個偏心凸輪機構(gòu)的活動框(17)相連接。
8.如權(quán)利要求1或7所述的感應(yīng)開關(guān)供水裝置，其特征是所述的偏心凸輪軸上還布置有一只置零輪(14)，在沿其直徑的方向上有一對用于控制微電機開關(guān)的撳壓頭(25)，所述一對撳壓頭(25)(25’)的連線方向與所述偏心凸輪(15)處于最大升程的位置相對應(yīng)一致。
全文摘要
本發(fā)明是一種感應(yīng)開關(guān)供水裝置,它包含有鋼珠球閥、帶偏心凸輪的閥門開閉機構(gòu)和控制閥門開閉的控制電路,具有特色的是本發(fā)明采用完全對稱的一對施密特RS觸發(fā)電路與晶體管BG1、BG2組成的二條開關(guān)回路來控制供水器的開或關(guān),在左施密特RS觸發(fā)器的輸入端前方設(shè)有延時觸發(fā)電路以防雷電或其他瞬間感應(yīng)的干擾所產(chǎn)生的誤動作,本發(fā)明的優(yōu)點是供水閥門流量大,對水質(zhì)要求不高,密封性能好,不會發(fā)生誤動作,工作十分可靠。
文檔編號E03B11/16GK1178855SQ9710661
公開日1998年4月15日 申請日期1997年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月22日
發(fā)明者鄭曦飚 申請人:寧波快達(dá)電子通訊有限公司