本發(fā)明涉及衛(wèi)浴設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種使用安全舒適的智能恒溫花灑。
背景技術(shù)：
：目前的家庭衛(wèi)浴中使用的花灑通常為手提式花灑，可以將花灑握在手中隨意沖淋，也可將花灑放在固定支架上定點(diǎn)沖淋。為了給人們的生活帶來更多的舒適性和方便性，在一些改進(jìn)的花灑內(nèi)部裝入了LED燈；但LED燈主要是從外部將電源引入花灑中供電，或者花灑內(nèi)部裝有供電電池。外部將電源引入花灑，電源線無法隱藏，影響美觀，并且潮濕的浴室容易使外接電源的插頭、變壓器產(chǎn)生安全隱患，另外開關(guān)需裝在墻上或者是裝在把柄處，對正在淋浴的人來說需經(jīng)常用手去開關(guān)燈，使用極其不方便，并且浪費(fèi)電能。內(nèi)部裝有供電電池的花灑，因?yàn)殡姵氐碾娏坑邢?，需要用戶?jīng)常更換電池或者給電池充電，給使用者帶來極大的不變?，F(xiàn)有技術(shù)中也有采用水流發(fā)電來供給LED燈發(fā)光使用，如專利CN201420794524.8中所述的一種LED燈溫度顯示花灑，其結(jié)構(gòu)包括軟管、渦輪、發(fā)電機(jī)、LED燈、電路板、連接件、葉片、螺紋、溫感器，渦輪布置在花灑整體與軟管的連接處，葉片通過中間軸與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)通過連接件與外殼連接固定，渦輪帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電傳遞給溫感器，溫感器將水溫傳遞給LED燈顯示三種顏色來判斷水溫，避免使用過程中造成身體的傷害，提高了操作的舒適度。但是該技術(shù)中的渦輪只具有發(fā)電功能，沒有對出水水溫、流速進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力，如果花灑需要調(diào)節(jié)相應(yīng)的水溫、流速，則還需要增加其他的裝置，使花灑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了提高舒適度，現(xiàn)有技術(shù)中的花灑也出現(xiàn)了恒溫控制裝置，一般是使用者預(yù)先設(shè)定一個(gè)溫度，然后由恒溫控制裝置檢測花灑出水口處的溫度，再依照使用者預(yù)先設(shè)定的溫度對花灑入水口的冷水、熱水比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，使花灑出水口的溫度滿足設(shè)定值，這樣的恒溫控制裝置可以滿足花灑出水口處的溫度保持恒溫。但是沖淋時(shí)，使用者使用花灑的方式是變換的，當(dāng)花灑與人體之間的距離發(fā)生變化時(shí)，人體所感受到的水溫溫度也不一致，尤其是冬天，將花灑靠近人體時(shí)往往感到水溫溫度過高，而將花灑遠(yuǎn)離人體，則感到水溫溫度過低，使花灑的舒適度下降。另外，現(xiàn)有的花灑為了節(jié)水，往往使用增壓式花灑，這樣可以降低使用者對水量的需求，但是在使用過程中，花灑的水壓調(diào)節(jié)也是一個(gè)關(guān)鍵，水壓過大會造成花灑爆裂，現(xiàn)有技術(shù)中的花灑通常是通過改變進(jìn)水面積來增加出水壓力，但是當(dāng)供水主水管的水壓發(fā)生波動(dòng)變化時(shí)，增壓式花灑的出水壓力也在波動(dòng)變化，這就使花灑承受了一個(gè)交變應(yīng)力，導(dǎo)致花灑的使用壽命減小；現(xiàn)有技術(shù)中可采用增加穩(wěn)壓閥的方法，但穩(wěn)壓閥成本較高，且只能用于液壓管路中，長時(shí)間在水中使用會產(chǎn)生腐蝕生銹等問題。因此缺少一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單，使用穩(wěn)定可靠的穩(wěn)壓裝置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對上述問題，本發(fā)明目的是提供一種提高沖淋舒適度、減少出水壓力波動(dòng)，且有效延長花灑使用壽命的自發(fā)電帶LED照明的智能恒溫花灑。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種使用安全舒適的智能恒溫花灑，所述的花灑包括本體，本體的入水端與把手的出水口連接，本體的出水端處設(shè)置花灑蓋；所述把手的入水口處設(shè)置壓力穩(wěn)定裝置；所述花灑蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)置渦輪發(fā)電裝置、流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述渦輪發(fā)電裝置包括可相對于本體旋轉(zhuǎn)的葉輪，葉輪外側(cè)設(shè)置磁力發(fā)電機(jī)，磁力發(fā)電機(jī)的輸出導(dǎo)線與設(shè)置在本體上的蓄電池連接，蓄電池通過導(dǎo)線分別與控制器、LED燈連接；控制器分別與壓力穩(wěn)定裝置、流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接；所述花灑蓋上設(shè)置用于檢測花灑蓋與人體之間距離的距離傳感器，用于檢測花灑蓋的噴淋小孔處水流速度的水流速度傳感器，用于檢測噴淋小孔處水流溫度的第一溫度傳感器；所述把手的入水口處設(shè)置用于檢測水流壓力的水壓傳感器，把手的外側(cè)設(shè)置用于檢測環(huán)境溫度的第二溫度傳感器，用于檢測花灑與豎直平面之間角度的角度傳感器；優(yōu)選的，所述葉輪為鋁合金材料鑄造而成，所述的鋁合金材料以純鋁為主，所添加的各合金元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:錳0.7％一1.5％，鎂0.8-1.2％，鋅0.15％，鈦2-5％，硅0.6％-1.2％,鐵0.7％，鎳2％一3％,鈮0.1％-0.2％。優(yōu)選的，所述壓力穩(wěn)定裝置包括外筒，外筒內(nèi)設(shè)置可沿把手的軸向方向移動(dòng)的滑動(dòng)軸；所述外筒的內(nèi)壁上設(shè)置截面為弧形的內(nèi)螺旋葉片，所述滑動(dòng)軸的外壁上設(shè)置截面為弧形的外螺旋葉片，所述內(nèi)螺旋葉片的邊緣與滑動(dòng)軸的外壁緊貼，所述外螺旋葉片的邊緣與外筒的內(nèi)壁緊貼，所述內(nèi)螺旋葉片、外螺旋葉片、滑動(dòng)軸、外筒之間所包圍的區(qū)域構(gòu)成水流通道。優(yōu)選的，所述的水流通道從把手的入水口至把手的出水口，其截面面積逐漸變大。優(yōu)選的，所述滑動(dòng)軸的兩端各設(shè)置一塊永磁鐵，滑動(dòng)軸套在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，導(dǎo)軌固定安裝在把手內(nèi)；所述導(dǎo)軌的兩端與永磁鐵相對應(yīng)的位置各設(shè)置一塊電磁鐵，所述永磁鐵與電磁鐵之間設(shè)置回位彈簧。優(yōu)選的，所述的流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定在本體內(nèi)的電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的輸出端與太陽錐齒輪連接，太陽錐齒輪與多個(gè)行星錐齒輪嚙合，行星錐齒輪與導(dǎo)流片的底部固定連接。導(dǎo)流片也可以采用改進(jìn)的鋁合金材料。根據(jù)上述的任意一種使用安全舒適的智能恒溫花灑的控制方法，所述的控制方法包括以下步驟：壓力波控制、出水溫度控制。優(yōu)選的，所述的壓力波控制步驟為：水壓傳感器檢測流入把手入水口處的水壓，當(dāng)水壓的變化超過一定值，控制器控制滑動(dòng)軸沿把手的軸向滑動(dòng)，使水流通道的截面面積改變。優(yōu)選的，所述的出水溫度控制步驟為：距離傳感器采集花灑蓋與人體之間的距離L，水流速度傳感器、第一溫度傳感器分別采集花灑蓋的噴淋小孔處的水流速度V、水溫T，角度傳感器采集花灑蓋與豎直平面之間的角度α，第二溫度傳感器采集環(huán)境溫度T0，控制器根據(jù)T0、T、L、V、α計(jì)算出噴淋水到達(dá)人體時(shí)的溫度T1，將T1與預(yù)設(shè)水溫T2進(jìn)行比較，然后改變導(dǎo)流片的角度，使T1接近T2。優(yōu)選的，當(dāng)T1大于T2時(shí)，減小導(dǎo)流片與葉輪之間的角度；當(dāng)T1小于T2時(shí)，增大導(dǎo)流片與葉輪之間的角度。本發(fā)明的有益效果在于：葉輪可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將電能傳遞給LED燈使其發(fā)光，使淋浴更方便；控制器可根據(jù)距離傳感器、水流速度傳感器、第一溫度傳感器，第二溫度傳感器、水壓傳感器、角度傳感器計(jì)算出水流從花灑蓋處噴淋至人體表面的時(shí)間，以及水流在這段時(shí)間內(nèi)下降的溫度，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整導(dǎo)流片的角度，以改變花灑蓋處水流的速度，從而調(diào)整到達(dá)人體表面的水流的溫度，使花灑與人體之間的距離變化時(shí)，人體感受到噴淋水溫的溫度始終保持恒定；壓力穩(wěn)定裝置可以通過滑動(dòng)軸與外筒之間的相互運(yùn)動(dòng)改變水流通道的截面面積，以改變流過把手的水流的壓力，有效減少花灑內(nèi)部壓力波動(dòng)，延長花灑使用壽命。附圖說明圖1為花灑結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為壓力穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為導(dǎo)流片的角度變化示意圖；圖5為花灑控制電路原理圖；圖6為新型鋁合金材料耐腐蝕試驗(yàn)照片；圖7為6061鋁合金材料耐腐蝕試驗(yàn)照片。具體實(shí)施方式如圖1-圖5所示的一種使用安全舒適的智能恒溫花灑，包括本體1，本體1的入水端與把手2的出水口連接，本體1的出水端處設(shè)置花灑蓋3；所述把手2的入水口處設(shè)置壓力穩(wěn)定裝置4；所述花灑蓋3的內(nèi)側(cè)設(shè)置渦輪發(fā)電裝置5、流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6，渦輪發(fā)電裝置5包括可相對于本體1旋轉(zhuǎn)的葉輪51，葉輪51外側(cè)設(shè)置磁力發(fā)電機(jī)53，磁力發(fā)電機(jī)53的輸出導(dǎo)線與設(shè)置在本體1上的蓄電池54連接，蓄電池54通過導(dǎo)線分別與控制器55、LED燈56連接；控制器55分別與壓力穩(wěn)定裝置4、流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6連接。所述花灑蓋3上設(shè)置用于檢測花灑蓋與人體之間距離的距離傳感器31，用于檢測花灑蓋3的噴淋小孔處水流速度的水流速度傳感器32，用于檢測噴淋小孔處水流溫度的第一溫度傳感器33；所述把手2的入水口處設(shè)置用于檢測水流壓力的水壓傳感器35，把手2的外側(cè)設(shè)置用于檢測環(huán)境溫度的第二溫度傳感器34，用于檢測花灑與豎直平面之間角度的角度傳感器36。所述把手2的入水口處設(shè)置壓力穩(wěn)定裝置4；所述壓力穩(wěn)定裝置4包括外筒41，外筒41內(nèi)設(shè)置可沿把手2的軸向方向移動(dòng)的滑動(dòng)軸42?？梢允腔瑒?dòng)軸42為圓錐臺結(jié)構(gòu)，外筒41具有與滑動(dòng)軸42的形狀相適應(yīng)的圓錐形內(nèi)腔，通過滑動(dòng)軸42相對于外筒41軸向滑動(dòng)，使二者之間的縫隙產(chǎn)生變化，達(dá)到改變水流壓力的目的。也可以是所述外筒41的內(nèi)壁上設(shè)置截面為弧形的內(nèi)螺旋葉片43，所述滑動(dòng)軸42的外壁上設(shè)置截面為弧形的外螺旋葉片44，所述內(nèi)螺旋葉片43的邊緣與滑動(dòng)軸42的外壁緊貼，所述外螺旋葉片44的邊緣與外筒41的內(nèi)壁緊貼，所述內(nèi)螺旋葉片43、外螺旋葉片44、滑動(dòng)軸42、外筒41之間所包圍的區(qū)域構(gòu)成水流通道45。通過滑動(dòng)軸42的移動(dòng)改變水流通道45截面面積，達(dá)到改變水流壓力的目的，同時(shí)還可以使水流流過把手2后在本體1內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的狀態(tài)，更好的驅(qū)動(dòng)葉輪51轉(zhuǎn)動(dòng)。所述滑動(dòng)軸42的兩端各設(shè)置一塊永磁鐵46，滑動(dòng)軸42套在導(dǎo)軌47上且與導(dǎo)軌47滑動(dòng)連接，導(dǎo)軌47固定安裝在把手2內(nèi)，所述導(dǎo)軌47的兩端與永磁鐵46相對應(yīng)的位置各設(shè)置一塊電磁鐵48，所述永磁鐵46與電磁鐵48之間設(shè)置回位彈簧49，電磁鐵48由控制器55驅(qū)動(dòng)控制，即可實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸42的移動(dòng)。當(dāng)供水主水管的壓力發(fā)生變化時(shí)，例如用水高峰期和用水空閑期時(shí)，主水管的壓力會有變化，而這樣的變化可以通過水流通道45的截面面積變化進(jìn)行抵消，通過控制器55控制電磁鐵48，使滑動(dòng)軸42沿把手2的軸向方向移動(dòng)，水流通道45的截面面積會發(fā)生改變，從而使流出水流通道45的水流壓力發(fā)生改變，使花灑主體的承壓穩(wěn)定，有效的延長其使用壽命。為了在穩(wěn)定水壓的同時(shí)達(dá)到對水流增壓的效果，更好的實(shí)施方式是，所述的水流通道45從把手2的入水口至把手2的出水口，其截面面積逐漸變大，這樣可使水流速度降低，從而增大水流的壓力。使用花灑噴淋時(shí)，有時(shí)是將花灑放在固定支架上，有時(shí)是拿在手中，花灑與人之間的距離會隨時(shí)發(fā)生變化，而由于花灑蓋3處的水溫往往是一個(gè)恒定值，這就使人體感受到的水溫會發(fā)生變化，為了提高花灑使用時(shí)的舒適度，需要根據(jù)花灑與人之間的距離調(diào)節(jié)水溫，以保持人在噴淋時(shí)感受到的溫度始終保持恒定。因此更好的實(shí)施方式是，所述的流速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括固定在本體1內(nèi)的電動(dòng)機(jī)61，電動(dòng)機(jī)61的輸出端與太陽錐齒輪62連接，太陽錐齒輪62與多個(gè)行星錐齒輪63嚙合，行星錐齒輪63與導(dǎo)流片64的底部固定連接。電動(dòng)機(jī)61動(dòng)作時(shí)，導(dǎo)流片64會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)導(dǎo)流片64與葉輪51之間的角度發(fā)生變化時(shí)，流過葉輪51、導(dǎo)流片64的水流的速度會發(fā)生變化，從而使水流從花灑到人體的時(shí)間發(fā)生改變，則由于水流在到達(dá)人體之前與空氣進(jìn)行熱交換，其溫度會變化，因此通過控制水流從花灑到人體的時(shí)間就可以改變水流到達(dá)人體時(shí)的溫度，然后抵消由于花灑與人體之間距離變換導(dǎo)致的人體感受水溫不一致的問題，以達(dá)到人在噴淋時(shí)感受到的溫度保持一致的目的。也可以是導(dǎo)流片64不旋轉(zhuǎn)，而是其大小可變，如設(shè)計(jì)成組合式折疊葉片，通過改變導(dǎo)流片64葉片的大小，也可以改變流過導(dǎo)流片64的水流的速度。根據(jù)上述的任意一種使用安全舒適的智能恒溫花灑的控制方法，所述的控制方法包括以下步驟：壓力波控制、出水溫度控制。所述的壓力波控制步驟為：水壓傳感器35檢測流入把手2入水口處的水壓，當(dāng)水壓的變化超過一定值，控制器55控制滑動(dòng)軸42沿把手2的軸向滑動(dòng)，使水流通道45的截面面積改變。所述的出水溫度控制步驟為：距離傳感器31采集花灑蓋3與人體之間的距離L，水流速度傳感器32、第一溫度傳感器33分別采集花灑蓋3的噴淋小孔處的水流速度V、水溫T，角度傳感器36采集花灑蓋3與豎直平面之間的角度α，第二溫度傳感器34采集環(huán)境溫度T0，控制器55根據(jù)T0、T、L、V、α計(jì)算出噴淋水到達(dá)人體時(shí)的溫度T1，將T1與預(yù)設(shè)水溫T2進(jìn)行比較，然后改變導(dǎo)流片64的角度，使T1接近T2。如圖4所示的，當(dāng)T1大于T2時(shí)，減小導(dǎo)流片64與葉輪51之間的角度；當(dāng)T1小于T2時(shí)，增大導(dǎo)流片64與葉輪51之間的角度。這樣可以有效的保證人在淋雨過程中感受到的水溫始終保持一致。為了更好的保證噴淋效果，控制器55可以將花灑蓋3噴淋小孔出水口處的水溫T設(shè)置為始終高于預(yù)設(shè)水溫T2，然后通過調(diào)節(jié)導(dǎo)流片64來調(diào)節(jié)到達(dá)人體的水溫T1。由于家庭用水中含有水銹等雜質(zhì)，且花灑使用時(shí)多為熱水，因此葉輪51以及導(dǎo)流片64需要在水中保持良好的耐腐蝕耐熱性能，目前在常溫下使用的渦輪葉片材料為6061，該材料應(yīng)用范圍廣，在常溫、干燥的條件下具有一定的耐腐蝕性能，但作為水管內(nèi)放置的設(shè)備的材料時(shí)，其耐腐蝕性能較差，需要使用耐腐蝕效果更好的鋁合金材料，因此更好的實(shí)施方式是：所述葉輪51、導(dǎo)流片64為新型鋁合金材料鑄造而成，所述的新型鋁合金材料以純鋁為主，所添加的各合金元素的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:錳0.7％一1.5％，鎂0.8-1.2％，鋅0.15％，鈦2-5％，硅0.6％-1.2％,鐵0.7％，鎳2％一3％,鈮0.1％-0.2％。該新型鋁合金材料的化學(xué)成分與6061鋁合金材料的化學(xué)成分對比如下表：材料名稱新型鋁合金材料6061鋁合金材料Cu含量(％)0.15-0.4Mn含量(％)0.7-0.150.15Mg含量(％)0.8-1.20.8-1.2Zn含量(％)0.150.25Cr含量(％)0.04-0.35Ti含量(％)2-50.15Si含量(％)0.6-1.20.4-0.8Fe含量(％)0.70.7Ni含量(％)2-3Nb含量(％)0.1-0.2將分別采用上述兩種鋁合金材料制作的規(guī)格為100mm/100mm/2mm的鋁合金板本色陽極化處理后，按照《GB/T10125-97人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)》中所述的試驗(yàn)方法進(jìn)行48h鹽霧試驗(yàn)，得到的結(jié)果分別如圖6、圖7所示，兩種鋁合金材料的耐腐蝕性能根據(jù)《GB/T6461-2002金屬基體上金屬和其它無機(jī)覆蓋層經(jīng)腐蝕試驗(yàn)后的試樣》進(jìn)行評定，結(jié)果表明，新型鋁合金板的保護(hù)評級Rp等級為9級，6061鋁合金板的保護(hù)評級Rp等級為7級，結(jié)果表明新型鋁合金板的耐腐蝕性能較6061更好，因此將該材料作為葉輪51以及導(dǎo)流片64的材料，可以有效延長花灑的使用壽命。當(dāng)前第1頁1 2 3