自动水龙头制造技术

一种自动水龙头包括壳体，壳体构造成接收至少一个进水口管道并且具有用于输送水的喷口。自动水龙头包括阀门模块、传感器模块、电池模块、涡轮模块和控制模块。阀门模块包括受到电磁致动器控制的阀门，用于对出自喷口的水流进行控制。传感器模块构造成提供受到使用者影响的传感器数据。控制模块构造成通过向电磁致动器提供信号而控制阀门的打开和关闭。控制模块还构造成从传感器模块接收传感器数据并且执行感测算法。控制模块还构造成执行电力管理算法，电力管理算法用于对由水涡轮产生且提供至电池或来自电池的电力进行管理。

Automatic faucets

The utility model relates to an automatic water tap, which comprises a casing, wherein, the casing is configured to receive at least one water inlet pipe and a nozzle which is used for conveying water. The utility model relates to an automatic water tap, which comprises a valve module, a sensor module, a battery module, a turbine module and a control module. The valve module includes a valve controlled by an electromagnetic actuator for controlling the flow of water from the spout. The sensor module is configured to provide sensor data affected by the user. The control module is configured to control the opening and closing of the valve by providing a signal to the electromagnetic actuator. The control module is configured to receive sensor data from the sensor module and perform the sensing algorithm. The control module is further configured to perform an electric power management algorithm that is used to manage the power generated by the turbine and supplied to the battery or from the battery.

【技术实现步骤摘要】
本申请是基于申请日为2012年3月15日、申请号为201280013636.9(国际申请号为PCT/US2012/000150)、专利技术创造名称为“自动水龙头”的中国专利申请的分案申请。本申请要求2011年3月15日提交的名称为“AutomaticFaucets”的美国临时申请61/465,213和2011年7月31日提交的名称为“AutomaticFaucets”的美国临时申请61/574,345的优先权，这两个申请以引用方式并入。
本专利技术涉及自动水龙头以及用于操作和控制这种水龙头的方法。
技术介绍
在公共设施或大型私人设施中，现今使用着数种不同类型的自动水龙头。还存在计量水龙头，通过压住水龙头头部而手动地开启该计量水龙头以打开水，并且对该计量水龙头进行液压计时使得在该头部下降之后的设定时间段内持续出水。这些水龙头中的一些具有允许对热和冷水单独控制的单独头部。其它计量水龙头将进来的热和冷水流进行混合，并且在开启时，传送温和的输出流。还已知的是手动开启的计量水龙头，以电子方式控制其接通时间。其它已知的水龙头在使用者将手定位在水龙头下方时以电子方式开启。自动水分配系统提供众多优点，包括改善卫生、节水和减少维护成本。因为很多传染疾病通过接触而传播，因此公共保健机构鼓励公众且命令食品工作者进行合适的卫生训练，包括有效地洗手。通过自动水龙头使有效洗手更容易。自动水龙头典型地包括检测物体的存在的物体传感器和基于来自传感器>的信号而打开和关闭水的自动阀门。如果自动水龙头的水温不在最佳范围内，则人们趋向于缩短他们的洗手时间。为了获得最佳水温，必须实现热和冷水的合适的混合比以及合适的水致动。自动水龙头通常使用预设阀门，该预设阀门控制混合后的水流。液压计时水龙头的缺点在于：因为主要压力变化和在水龙头内积聚的对水龙头内的液压控制造成负面影响的杂质，因此长期之后难以准确地控制该水龙头的接通时间。此外，一些水龙头不能始终辨别使用者的手、其它物质以及可能接近水龙头的物体(例如，与水龙头的红外收发器相对设置的反射物体、设立在水龙头的接近传感器上的肥皂等)。结果，那些现有水龙头可能会无意地打开和/或持续太长时间而造成水的浪费。仍然需要可靠的自动水龙头，其不浪费水并且具有有效节能的操作。
技术实现思路
本专利技术大体涉及基于传感器的自动水龙头和操作这种水龙头的方法。根据一个方面，一种自动水龙头包括：壳体，其构造成接收至少一个进水口管道并且具有用于输送水的喷口；以及阀门模块，其包括受到电磁致动器控制的阀门，用于对出自喷口的水流进行控制。该水龙头还包括：传感器模块，其构造成提供受到使用者影响的传感器数据；以及控制模块，其构造成通过向电磁致动器提供信号而控制阀门的打开和关闭。控制模块构造成接收来自传感器模块的传感器数据并且执行感测算法，该感测算法保持追踪噪声信号水平并且动态地适用信号阈值，该感测算法追踪信号趋向以确定使用者的存在。根据优选实施例，控制模块构造成针对不同电力供应源采用独立的参数来执行感测算法。传感器模块包括电容式传感器。电容式传感器包括接触电容式传感器，或者包括接近电容式传感器。可替换地，传感器模块包括主动式红外传感器，主动式红外传感器包括红外发射器和检测器。阀门模块、传感器模块和控制模块位于水龙头的壳体内。可替换地，阀门模块和控制模块位于控制系统单元内，控制系统单元位于水槽的顶部表面的下面。控制系统单元可以包括用于连接进水口管道的快速连接配件。控制系统单元包括与致动器相关联的水过滤器。使用壁板将控制系统单元安装在壁上。阀门模块设计用于在移去致动器之后自动关闭。自动水龙头包括用于向电子控制电路提供电力的水涡轮。水涡轮和控制模块设计用于测量水龙头的水流速度。水涡轮和控制模块设计用于检测水龙头的故障状态。控制模块构造成执行电力管理算法。自动水龙头包括用于向电子控制电路提供电力的光电电池单元。自动水龙头包括用于向使用者指示状态的指示器。指示器包括LED二极管。根据另一个方面，一种自动水龙头包括壳体，壳体构造成接收至少一个进水口管道并且具有用于输送水的喷口。自动水龙头包括阀门模块、传感器模块、电池模块、涡轮模块和控制模块。阀门模块包括受到电磁致动器控制的阀门，用于对出自喷口的水流进行控制。传感器模块构造成提供受到使用者影响的传感器数据。控制模块构造成通过向电磁致动器提供信号而控制阀门的打开和关闭。控制模块还构造成从传感器模块接收传感器数据并且执行感测算法。控制模块还构造成执行电力管理算法，电力管理算法用于对由水涡轮产生且提供至电池或来自电池的电力进行管理。本专利技术还涉及基于传感器的流动控制系统，例如用于将水输送至水槽的基于传感器的水龙头。基于传感器的流动控制系统包括：阀门，其插入管道中并且受到电磁致动器的控制；以及传感器，其用于向电子控制电路产生传感器输出信号，电子控制电路构造并布置成将控制信号提供至电磁致动器以打开和关闭阀门。基于传感器的水龙头包括位于安装在水槽上的水龙头本体内的控制电路，或者包括位于水槽下面的控制模块(控制系统单元)。水龙头可以由检测使用者的接近、存在或离开的电容式传感器、主动式IR传感器、被动式IR传感器或超声传感器进行开启。该方面的优选实施例包括下面特征中的一个或多个：控制模块(控制系统单元)可以包括电磁致动器(螺线管致动器)、电池组和水涡轮。电磁致动器能够自动关闭，因此在维护、阀门改变或过滤器清洁的情况下无需关闭水。附接至可移除阀门套的过滤器以及与电磁致动器相关联的自动关闭的结合允许在无需工具并且不必关闭水供应的情况下检查和清洁过滤器。优选地，水龙头包括用于向电子控制电路提供电力的水涡轮和可再充电电池。水涡轮和电子控制电路设计用于测量水龙头的水流速度。水龙头可以包括水涡轮、光电电池单元和可再充电电池，并且微控制器可以包括用于控制电力的输入和输出以及对电池充电的电力管理系统。根据另一个方面，基于传感器的水龙头包括位于从水龙头流出的水流中的水涡轮。水涡轮包括耦接至转子叶片的转子、磁铁、定子和电线圈，转子叶片位于具有预定流速的水通路内，电线圈构造且布置成产生电力。优选地，包括水涡轮的水龙头还构造且布置成检测离开水龙头的微量水。包括水涡轮的水龙头还构造且布置成检测离开水龙头的水的流速。水龙头由自动传感器致动并且还构造和布置成基于来自水涡轮的信号检测水龙头的元件故障。水涡轮包括：转子，其附接至磁铁由此在水流期间使磁铁旋转地位移；以及电线圈，其相对于定子是固定的。有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动水龙头，包括：壳体，其构造成接收至少一个进水口管道并且具有用于输送水的喷口；阀门模块，其包括受到电磁致动器控制的阀门，用于对出自所述喷口的水流进行控制；传感器模块，其构造成提供受到使用者影响的传感器数据；控制模块，其构造成通过向所述电磁致动器提供信号而控制所述阀门的打开和关闭，以及所述控制模块，其构造成接收来自所述传感器模块的传感器数据并且执行感测算法，所述感测算法保持追踪噪声信号水平并且动态地适用信号阈值，所述感测算法对信号趋向进行追踪以确定使用者的存在。

【技术特征摘要】
2011.03.15 US 61/465,213;2011.07.31 US 61/574,3451.一种自动水龙头，包括：
壳体，其构造成接收至少一个进水口管道并且具有用于输送水的喷口；
阀门模块，其包括受到电磁致动器控制的阀门，用于对出自所述喷口的水流进行控制；
传感器模块，其构造成提供受到使用者影响的传感器数据；
控制模块，其构造成通过向所述电磁致动器提供信号而控制所述阀门的打开和关闭，
以及
所述控制模块，其构造成接收来自所述传感器模块的传感器数据并且执行感测算法，
所述感测算法保持追踪噪声信号水平并且动态地适用信号阈值，所述感测算法对信号趋向
进行追踪以确定使用者的存在。
2.如权利要求1所述的自动水龙头，其中所述控制模块构造成针对不同电力供应源采
用独立的参数来执行所述感测算法。
3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯·赫伯特，莫小雄，杰夫·克鲁尔，琼·F·达海尔，陈巧红，罗纳德·J·维什，费斯·古勒，王旭，斯担利·O·汤普森，戴维·L·卡彭特，
申请(专利权)人：仕龙阀门公司，
类型：发明
国别省市：美国;US