新型自動控制水龍頭的製作方法
2023-06-06 11:01:21
專利名稱：新型自動控制水龍頭的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動控制開關的水龍頭類。
目前，在我國絕大多數醫院、飯店、實驗室、賓館、車站、碼頭和機場等公共場所，幾乎仍然採用傳統的手動旋鈕水龍頭。然而，在上述單位、部門和場所使用這類水龍頭時，使用者手上所帶的病菌和髒物汙染了水龍頭的旋鈕，待用完水去關水龍頭時，已洗乾淨的手又去接觸旋鈕而受到汙染，而且，這類水龍頭多數都是公用的，這就會造成多個使用者間的交叉傳染，有礙衛生。為了解決手動水龍頭使用的不衛生問題，現有措施是採用一種反射式紅外控制洗手裝置，如申請號為CN88201967.8。該裝置由電磁閥和控制電路兩部分組成(見附
圖1、2)，其中閥由電磁鐵芯20，封水體19，封水塞10，線圈4，閥體21，底座9，壓力彈簧2，密封橡膠墊12，手動備用閥18等組成。該閥的工作原理為水從進水口7經孔8流向A腔，封水塞10在壓力彈簧作用下而將出水口14封死，使閥關閉。當要洗手時，由於手伸在出水口14下面，手把紅外線傳感器13中發射的紅外線反射回紅外傳感器13，控制電路啟動電磁鐵，將鐵芯20提起。由於封水塞10與鐵芯是固聯在一起的，故此時封水塞10離開出水錐孔，水便從進水口7經A腔流到出水口14，就能洗手了。當手離開，阻斷了紅外線的位置時，電磁鐵斷電，封水塞10在彈簧2作用下復位，將閥關閉，該控制電路如附圖2所示。此種洗手裝置由於封水塞10和出水錐口的對中精度要求較高，整個裝置的結構仍較複雜，使該裝置的生產和使用受到一定的限制。
為了進一步降低上述洗手裝置的加工難度，簡化結構，增加功能和提高工作可靠性，本實用新型旨在研製一種新的自動控制水龍頭，以解決在醫院、賓館、飯店、公共場所、食品加工行業等部門長期使用傳統水龍頭而存在的交叉傳染、不衛生和不方便的問題，同時滿足不同使用者的要求。
本實用新型由閥部分和反射式紅外控制電路兩部分組成。
控制電路部分實施的技術方案，如附圖3所示，由反射式紅外傳感器、檢測電路、控制電路和驅動電路組成，其中反射式紅外傳感器可用CN88201967.8中所述的傳感器。它利用物體對傳感器13輻射的0.76～1.5μm近紅外線反射的有無、強弱來檢測物體的有無，脈衝振蕩電路產生同步脈衝，經紅外輻射驅動電路驅動紅外發射二極體GL輻射出近紅外脈衝。當被檢測物體進入傳感器的作用範圍時，經被測物體反射的紅外線脈衝射入光敏三極體DU和紅外接收電路，通過同步電路輸出負脈衝觸發單穩態電路翻轉並展寬，紅外傳感器即發光並輸出方波信號。此方波信號使繼電器閉合，此時電磁鐵通電，電磁鐵芯20被吸合而下移，把閥打開；當手洗備離開本自動水龍頭時，由於被手反射回紅外傳感器的紅外信號消失，此時電磁鐵斷電，在彈簧34的作用下，閥就自動關閉。
本實用新型閥部分的實施技術方案之一為電磁閥(如附圖4所示)。所說的電磁閥由鐵芯20，錐閥芯35，閥體31，壓力彈簧34，手動按鈕組成，它與附圖3所示的控制電路共同組成自動控制水龍頭。閥芯35的錐度為13，並與閥體31的錐孔相吻合；在錐閥芯35的小端處設有一回水孔36與出水口14相通；在閥芯35的上端處設有密封圈37；底蓋33用螺紋與閥體31聯接，並可調節彈簧34的壓力。在電磁鐵芯的上端設有一個手動按鈕，它由按鈕27，按鈕柱29和按鈕復位彈簧28組成，按鈕27和按鈕29之間靠緊配合聯接。
該電磁閥在平時不用時，由於壓力彈簧34的作用，把閥芯35向上推起與閥體31的錐孔相吻合，從而將出水口封死。當要使用本龍頭洗手時，只需把手伸在出水口下面，手把紅外線傳感器13中發射的紅外線反射回紅外線傳感器13，控制電路啟動電磁鐵，將鐵芯20拉下，此時彈簧34被壓縮，閥芯35在電磁鐵芯20的推動下而下移，使進水口和出水口接通，就能洗手了。當使用者洗好手離開本龍頭時，被手反射回紅外線傳感器13的紅外信號消失，電磁鐵斷電，在彈簧34的作用下，錐閥芯35上移而恢復到不用時的狀態而將水龍頭關閉，同時也把電磁鐵芯20推回到不用時的狀態，為保證閥芯35在閥體31錐孔內的運動靈活準確，在閥芯35的上下兩端設計有兩個導向圓柱，並與相應的圓柱孔配合。為避免電磁鐵芯20與水接觸而鏽蝕影響工作，在閥芯35上端的導向圓柱部份設有一個密封橡膠圈37起密封作用。閥芯35和閥體孔之間採用錐體結構，其錐度為13，使之達到理想的封水效果，閥芯35採用的材料為黃銅，使之具有良好的耐磨性，從而提高使用壽命。為使密封橡膠圈37達到很好的密封效果，在閥體31錐孔的上端處設有一個回水孔36與出水口相通，使閥芯35關閉時向上擠壓的水經此回水孔流出，而不會從密封圈37處擠出，去影響電磁鐵的工作。底蓋33採用螺紋與閥體31聯接，維修時，只要擰下底蓋，就能更換彈簧34和閥芯35，底蓋33和閥體31之間設有一密封墊32起密封作用。若遇停電，本水龍頭會自動關閉，此時若需使用，本水龍頭設計有手動按鈕，只需用手按下此按鈕27，按鈕柱29就推動電磁鐵芯20向下移動而開啟本閥，就能洗手了。洗完後，手離開按鈕，在按鈕復位彈簧28的作用下，按鈕恢復到原來位置，本閥又自行關閉。按鈕27和按鈕29之間用緊配合聯接。因此，在停電狀態下，本自動水龍頭可作為手動閥用。在本電磁閥中，封裝在一起的紅外線發射管和接收管13直接安裝在閥體31的出水口處，從而給使用帶來方便。本閥體31上的進水口7設計成管螺紋，可直接與自來水管相連，便於安裝。本電磁閥，電磁鐵線圈4和線圈骨架23安裝在閥體31上，並用外殼30壓緊，外殼30的材料為塑料或薄鋼板成形，並用螺釘固定在閥體31上。電路板3用螺釘39與閥體31相連。閥體31、出水管14和底蓋33的材料為鑄鐵或鋁合金。按鈕、按鈕柱的材料為塑料；線圈骨架和電路板的材料為膠木。
本實用新型閥部分的實施技術方案之二是如附圖5所示的電磁閥，由閥芯35，閥套40，閥體31，堵塞38和出水嘴14組成。與附圖3所示的控制電路組成自動控制水龍頭。閥芯35在水自身壓力作用下而上移，靠閥芯35和閥套40的錐面配合而使閥自動關閉，其錐度為13。當洗手時，手伸在本自動水龍頭下，紅外傳感器13發出信號控制電磁鐵動作，此時電磁鐵芯下移，而將閥芯35壓下，此時閥芯35的底端與閥體31之間仍有一定間隙，此間隙由於有向上作用的水壓力而不會消失，因此，從進水口7流出的水就能通過閥芯35與閥套40之間的間隙而流到出水嘴，此時能洗手或用水了。當洗畢後，手離開本水龍頭，電磁鐵在控制電路控制下而斷電，閥芯35便在水壓作用下又上移而關閉，該電磁閥的其它結構和功能與附圖4所示的電磁閥完全一樣。
本實用新型閥部分的實施技術方案之三是如附圖6所示的電磁閥，其特徵之處在於電磁閥由電磁鐵芯20，齒輪42，圓形齒條41，開有橫孔的閥芯47，復位壓力彈簧43，閥體31，手動按鈕組成，它與圖3所示的控制電路組成自動控制水龍頭。
該電磁閥的閥芯47的錐度為13，並與閥體31的錐孔相吻合。在閥芯47的小端外有一壓力彈簧44，使閥芯47與閥體31緊密相配，彈簧44的壓力可由螺母46調節。閥芯47的大端外固聯一個齒輪42，模數為0.5，與圓形齒條41相嚙合。復位壓力彈簧43用來使齒條41復位，從而使閥芯47處於關閉狀態。該電磁閥中的電磁鐵和手動按鈕與附圖5所示的完全相同。
該電磁閥在平時不用時，由於復位壓力彈簧的作用，使閥芯處於關閉狀態(如附圖6，附圖8所示)。在閥芯47的小端外面設有一壓力彈簧44，使閥芯47與閥體31的錐孔緊密相配，這樣水就不會從閥芯47的大小端處溢出。開有橫孔的閥芯47的錐度為13；當要使用本水龍頭洗手時，只須把手伸在出水嘴14的下面，手把傳感器13中發射的紅外線反射回紅外傳感器13，控制電路啟動電磁鐵，將鐵芯20拉下，鐵芯20推動圓形齒條41下移而帶動齒輪42逆時針轉動90°，正好使開有橫孔的閥芯47處於開啟狀態，此時便有自來水從出水嘴14流出洗手；在洗手過程中，復位壓力彈簧43處於壓縮狀態，其彈力為3kg，電磁鐵的推力為4.5kg；當使用者洗好手離開水龍頭時，被手反射回紅外傳感器13的紅外信號消失，電磁鐵斷電，復位壓力彈簧43復位，使開有橫孔的閥芯47順時針轉動90°，從而使開有橫孔的閥芯47處於關閉狀態，此時圓形齒條41和鐵芯20都回到初始狀態；本電磁閥中的手動按鈕，其結構和功能與閥實施技術方案之一完全相同。
本實用新型中閥的實施技術方案之一、二、三可分別與控制電路實施技術方案組成自動水龍頭，使用兩個這種自動水龍頭，一個用來控制肥皂水或消毒液，一個用來控制清水，並可與自動烘乾機配合使用，可使洗手的全過程(第一次淋上肥皂水搓擦，第二次清水衝洗，第三次自動烘乾)實現不接觸和自動化；本實用新型性能穩定，工作可靠，安裝使用方便，具有多種組合方式，結構合理，製造容易，且能有效地抑制使用傳統水龍頭造成的細菌、汙物、病毒等的交叉傳染，還能節約用水，人走水關，是廣大醫院、賓館、飯店、食品加工行業、機場、碼頭、車站等公共場所洗手的理想衛生設備。
附
圖1為已有技術閥部分的結構示意圖，其中，1為固定螺釘，2為壓力彈簧，3為控制電路板，4為電磁鐵線圈，5為橡膠密封圈，6為連接螺釘，7為進水口，8為進水口套，9為底座，10為封水塞，11為封水橡皮，12為封水橡膠墊，13為紅外傳感器，14為出水嘴，15為彈簧卡圈，16為密封橡膠圈，17為手動備用閥旋鈕，18為手動備用閥芯，19為封水體，20為電磁鐵芯，21為閥體，22為殼體，23為線圈骨架，24為壓板，25為備用閥橫孔，26為備用閥出水口。
附圖2為已有技術控制電路圖。
附圖3為本實用新型的控制電路部分實施的技術方案之一。
附圖4為本實用新型閥部分的實施技術方案之一的電磁閥A－A剖視圖，其中，27為按鈕，28為按鈕復位彈簧，29為按鈕柱，30為外殼，31為閥體，32為密封墊，33為底蓋，34為壓力彈簧，35為錐閥芯，36為回水孔，37為密封橡膠圈，38為堵塞，39為聯接螺釘。
附圖5為本實用新型閥部分的實施技術方案之二的電磁閥A－A剖視圖，其中，40為閥套，其餘結構和編號與閥的實施技術方案之一完全相同。
附圖6為本實用新型閥實施技術方案之三的電磁閥B－B剖視圖，其中，41為圓形齒條，42為齒輪，43為復位壓力彈簧，44為壓力彈簧，45為墊圈，46為螺母，47為開有橫孔的閥芯。
附圖7為實用新型閥實施技術方案之三的電磁閥C－C剖視圖。
附圖8為本實用新型閥實施技術方案之三的電磁閥D－D局部剖視圖，其中，48為進水口接頭，其餘結構與編號和附圖7所示的完全相同。
附圖9為本實用新型閥實施技術方案之一、二的電磁閥俯視圖。
權利要求1.一種自動控制水龍頭，由反射式紅外控制電路部分和閥部分組成，其特徵在於反射式紅外控制電路部分由反射式紅外傳感器，繼電器驅動電路組成；閥部分為電磁閥，由閥體、鐵芯、閥芯、壓力彈簧和手動按鈕組成。
2.如權利要求1所述的一種自動控制水龍頭，其特徵在於閥芯可位於鐵芯下端，錐度為13，並與閥體的錐孔相吻合；閥芯大端下有一壓力彈簧。
3.如權利要求1所述的一種自動控制水龍頭，其特徵在於閥芯可橫向位於閥體上，錐度為13，並與閥體的錐孔相吻合；鐵芯下端有一圓形齒條，模數為0.5的齒輪固定在閥芯大端外，與圓形齒條相嚙合。
4.如權利要求1所述的一種自動控制水龍頭，其特徵在於閥芯大端與進水口直接相通；閥芯與出水嘴間有一堵塞。
5.如權利要求1所述的一種自動控制水龍頭，其特徵在於手動按鈕位於鐵芯上端，由按鈕、按鈕柱和按鈕復位彈簧構成。
專利摘要本實用新型是一種新型自動控制水龍頭，是根據衛生和方便的要求設計的。它由反射式紅外控制電路和電控閥組成，當手伸在本裝置下適當位置時，水自動流出，手離去後，自動關水。使用本裝置，能有效地克服傳統水龍頭在醫院、賓館、飯店、公共場所等地使用中存在的交叉感染問題，從而解決了醫務人員、病人長期以來使用傳統水龍頭的不衛生問題，也解決了一般人洗手不衛生，老年人洗手不方便的問題，故本裝置是理想的洗手衛生設備。
文檔編號F16K31/04GK2055218SQ8920172
公開日1990年3月28日 申請日期1989年2月10日 優先權日1989年2月10日
發明者郭鋼 申請人:郭鋼