一种给水结构的控制装置和淋浴器的制作方法

1.本实用新型涉及卫浴领域，特别是一种给水结构的控制装置和淋浴器。


背景技术：

2.给水器具如水龙头、淋浴器等是我们生活中经常用到的出水装置，传统的给水方式一般采用机械把手调温、调流量等，这种方式虽然能满足基本使用，但是调节不够精准，外观较粗糙且有机械寿命限制。
3.近来也出现一些电控控制出水器具，这些电控出水器具的旋钮通常采用旋转脉冲编码器和按压按键构成，其旋钮与底部的操控台面的固定和支撑作用主要依赖于内部旋转编码器的轴承，且旋转功能主要也是靠内部旋转编码器金属弹片切换产品脉冲信号来控制，存在机械使用寿命问题。这种方式不仅完全依赖于旋钮脉冲编码器的性能，设计复杂、可靠性和稳定性较差，例如旋钮控制器与控制面板相连仅靠内部旋转编码器的轴承，轴承结构往往较纤细，旋转容易晃动和固定不够牢靠，而且旋钮防水密封性不好设计，容易受潮失效，机械寿命无法保证等致命缺陷。另外，常规旋钮控制器基本只能做到增量编码控制，无法按刻度明确出水温度、流量控制或者定量取水功能。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于克服现有的出水器具电控结构的存在缺陷，提出一种给水结构的控制装置和淋浴器，利用磁控霍尔感应原理，简化结构设计、延长旋钮使用寿命、有效提高产品的可靠性和寿命。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种给水结构的控制装置，包括旋钮、mcu处理器和温度控制器，其特征在于：所述旋钮包括上盖和下盖，所述下盖设有若干霍尔元件，所述上盖可转动地设于所述下盖上且设有磁铁组，所述磁铁组和若干所述霍尔元件分别绕所述旋钮中心圆周分布；所述mcu处理器与所述温度控制器和若干所述霍尔元件相连以根据若干所述霍尔元件的信息控制所述温度控制器调节出水温度。
7.优选的，所述磁铁组连成的圆弧的圆心角与相邻两所述霍尔元件连成的圆弧的圆心角相同。
8.优选的，所述磁铁组包括至少两磁铁，至少两所述磁铁绕所述旋钮中心圆周分布。
9.优选的，相邻两所述磁铁连成的圆弧对应的圆心角为(360
°
/n)/2，n为所述霍尔元件的数量。
10.优选的，若干所述霍尔元件为等间隔圆周分布，相邻两霍尔元件连成的圆弧对应的圆心角为360
°
/n。
11.优选的，所述上盖为可转动地套设于所述下盖外，所述上盖内壁设有若干定位凹槽，所述下盖外周对应设有外凸的弹性片，通过所述弹性片卡入定位凹槽实现定位。
12.优选的，所述定位凹槽为沿所述旋钮中心圆周分布且其数量为2n，n为所述霍尔元
件的数量。
13.优选的，还包括有电磁阀组，所述mcu处理器与所述电磁阀组相连。
14.优选的，还包括有模式按键组，所述mcu处理器与所述模式按键组相连。
15.一种淋浴器，其特征在于：设上述的一种给水结构的控制装置。
16.由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
17.1、本实用新型中，在上盖和下盖分别安装磁铁组和霍尔元件，通过mcu处理器根据霍尔元件感应输出的编码信息输出对应的控制指令至温度控制器调节对应出水温度，同时旋钮下盖可整体固定于控制面板上，连接更为稳固，简化结构设计，延长旋钮使用寿命、有效提高产品的可靠性和寿命。
18.2、本实用新型中，利用若干霍尔元件和磁铁排布的磁控方式，使得旋钮可对不同刻度进行绝对编码控制，从而实现按旋钮刻度控制出水温度、流量或者定量取水功能等，无需其它屏显辅助，设计更简约更直观，且无需像增量编码器一样靠系统记忆设置参数。
19.3、本实用新型中，将霍尔元件和磁铁分离设计在不同结构配件，这样带有霍尔元件的上盖及控制面板容易单独进行防水设计，让产品更适应卫浴潮湿环境，防水等级更高。
附图说明
20.图1为本实用新型旋钮结构图；
21.图2为本实用新型模块图；
22.图3为霍尔元件编码表；
23.图4为本实用新型磁铁、霍尔元件相关参数表；
24.图5为本实用新型淋浴器结构图；
25.其中：
26.10、旋钮，11、上盖，12、下盖，13、磁铁组，14、霍尔元件，20、mcu处理器，30、恒温控制器，40、电磁阀组，50、模式按键组，60、供电模块，70、阀体，80、手持花洒，90、顶喷花洒。
具体实施方式
27.以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
28.本实用新型中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
29.在本实用新型的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
30.参见图1，一种给水结构的控制装置，包括旋钮10、mcu处理器20和恒温控制器30等。该旋钮10包括上盖11和下盖12，下盖12的顶部设有若干霍尔元件14，该若干霍尔元件14可内嵌于下盖12顶部且沿旋钮10中心圆周分布。上盖11底部开口且可转动地套设于下盖12外，上盖11顶部设有磁铁组13，该磁铁组13也绕旋钮10中心圆周分布，则磁铁组13位于霍尔元件14上方，上盖11被操控旋转时，磁铁组13也相对霍尔元件14旋转。mcu处理器20与恒温
控制器30和若干霍尔元件14相连以根据若干霍尔元件14的信息控制恒温控制器30调节出水温度。实际应用中，上盖11与下盖12之间不限于套接，还可将上盖11可转动地设置于下盖12上方，确保霍尔元件14能感应到磁铁组13即可。
31.进一步的，若干霍尔元件14为等间隔圆周分布，则相邻两霍尔元件14连成的圆弧对应的圆心角为360/n。磁铁组13连成的圆弧的圆心角与相邻两所述霍尔元件14连成的圆弧的圆心角相同。磁铁组13包括至少两磁铁，至少两磁铁绕旋钮10中心圆周分布，磁铁可采用永磁铁。则相邻两磁铁连成的圆弧的圆心角为(360
°
/n)/2，n为霍尔元件14的数量。参见图4，其列出了霍尔元件14数量n、磁铁数量n、相邻霍尔元件14圆心角a1、相邻磁铁圆心角a2和编码数量对应关系表格。
32.本实用新型中，霍尔元件14的数量选择，主要是根据实际档位需要多少编码数量来决定。本实施例中，以3个磁铁(编号c1-c3)和9个霍尔元件14(编号hall1-hall9)为例，则相邻两霍尔元件14的圆心角为40
°
，相邻两磁铁13a的圆心角为20
°
，则可组合产生18组绝对值脉冲编码。因此，可将上盖11旋转的角度分为18个档位，参见图3的18个档位(旋转角度)与9个霍尔元件14编码对应关系，即上盖11每旋转20
°
产生一个固定绝对编码脉冲信号至mcu处理器20。
33.进一步的，上盖11内壁设有若干定位凹槽，下盖12外周对应设有外凸的弹性片，通过弹性片卡入定位凹槽实现定位。其中，定位凹槽为沿旋钮10中心圆周分布且其数量为2n，n为霍尔元件14的数量，即定位凹槽的数量与档位数量相同，通过弹性片卡入对应的定位凹槽来定位对应的档位，确保旋转到位。
34.实际应用中，还可在旋钮10的上盖11边缘一圈刻有18个温度刻度标识，可以为25～59℃每间隔2℃标记，用于指示出水温度，方便使用者选择目标出水温度。
35.进一步的，参见图2，还包括有电磁阀组40、模式按键组50和供电模块60等，该电磁阀组40包括多个电磁阀，分别用于控制不同水路的开关，包括手持花洒水路、顶喷花洒水路、瀑布下出水和高压喷枪出水等；模式按键组50用于不同出水方式的模式切换，包括手持花洒模式按键、顶喷花洒模式按键等，例如按下手持花洒模式按键，即手持花洒水路出水。该供电模块60为直流电源适配器，可用于给各个模块供电。
36.mcu处理器20与电磁阀组40、模式按键组50和供电模块60相连，用于根据模式按键组50的命令控制电磁阀组40动作开关对应的水路。mcu处理器20可采用8位及以上的mcu都可以，比如pic16lf1936。
37.实际应用中，还可包括水量控制器和流量控制器，水量控制器用于调节出水量，流量控制器用于调节流量，mcu处理器20与水量控制器和流量控制器相连。则上盖边缘外圈还可刻上取水量标识和流量标识，通过旋转上盖11确定目标取水量和目标流量，mcu处理器20根据霍尔元件14输出的编码信息控制水量控制器或流量控制器动作实现定量取水或按目标流量出水。其中，水量控制器可采用高精度的流量传感器，比如出水为100ml/min,则控制出水一分钟，则出水100ml，即为定量出水。
38.参见图5，本实用新型还提出一种淋浴器，包括阀体70、手持花洒80、顶喷花洒90等，其还包括有上述的一种给水结构的控制装置，阀体70可设置手持花洒水路和顶喷花洒水路，手持花洒80与花洒水路相连，顶喷花洒90与顶喷花洒水路连通，电磁阀组40设置对应的电磁阀分别用于控制顶喷花洒水路的开关、手持花洒水路的开关等。旋钮10的下盖12可
固定于阀体70的控制面板一侧，连接更为稳固，有效避免旋钮旋转晃动。模式按键组50设置于控制面板上以便于操作。
39.本实用新型的控制装置和淋浴器，其工作原理如下：
40.首先，查看上盖上的温度刻度标识确定所需出水温度，然后旋转上盖11至目标温度刻度标识t1位置，霍尔元件14感应到磁铁组13并将编码信号发送至mcu处理器20，mcu处理器20根据编码信息生成对应的调温指令并发送至恒温控制器30，恒温控制器30根据调温指令迅速调节出水温度至温度t1。用户还可根据需求选择出水模式，若按下顶喷花洒模式按键，则模式按键组50即输出顶喷出水信号至mcu处理器20，则mcu处理器20控制顶喷花洒水路的电磁阀打开，则顶喷花洒90可按设定的温度t1出水。
41.本实用新型采用上盖11和下盖12分别安装磁铁13a和霍尔元件14的单独结构设计，不仅解决了旋钮10固定不牢、不防水易受潮问题，其隔空磁场感应方式能避免电气金属弹片来回切换磨损导致失效和寿命短问题。
42.上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。