专利名称：电容感应式自动给水陶瓷水龙头的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种感应式自动水龙头，指一种以陶瓷壳体及水流管道、出水口、电子控制单元、电控阀、电容感应电极组合构成的电容感应式自动给水陶瓷水龙头。
背景技术：
现代生活中人们离不开水，所以各式各样的给水用具与人们息息相关，自动感应或控制的给水控制装置不仅方便使用，也有避免接触感染、提高卫生条件的功效，并且更有节约用水的功效。所以国内外厨卫用具大厂皆以自动化给水用具为产品的研发方向。目前的电容触控技术已相当成熟，于平板屏幕上实施时，能精确侦测贴在平板屏幕上手指的位置，但侦测距离有限，最多仅有数毫米，如此短的侦测距离无法满足感应式自动水龙头需要3厘米以上的侦测距离的要求，而且在如此长的侦测距离下人体近接产生的讯号极弱，致使环境中的电气杂讯极易造成干扰，环境的温、湿度变化也会造成电容值的变化成为杂讯来源之一，而且人体接近、停留与离开感应式自动水龙头时的状况与姿态的变化繁多，远超过手指接近平板屏幕的状况，所以现行于信息产品的电容触控技术无法直接实施于感应式自动水龙头。美国技术概念公司在2003年推出电容感应式水龙头，使用金属制的水龙头本体，电子控制单元与金属水龙头以导线连结，并利用金属水龙头作为电容感应电极，电子控制单元感测人手接近水龙头所造成的电容变动，以感测人手的接近动作，取代熟知的红外线感测方式。熟知的红外线感测方式需要于水龙头的表面设置红外线发射与接收的窗口，常因窗口被污损或被遮蔽而故障失效，电容感应方式无此问题，可解决熟知的红外线感测方式的困扰。虽然美国技术概念公司的电容感应方式的自动水龙头有其优点，但因利用金属水龙头作为电容感应电极，所以当人手接近水龙头的任何部位，皆会触动自动水龙头出水，让使用者常发生误动作的情况，造成使用的不便，而且又因此而需要额外的接地线路来维持一致性的接地数据，造成安装的不便。而熟知的红外线感测方式可由红外光束有限的发射与接收角度，使感测人手接近的范围局限于水龙头出水口处，又有其优点。再者，金属制的水龙头表面易有水垢沉积，不易清理，造成困扰。所以产业需要一种不需于水龙头的表面设置窗口，没有因窗口被污损、遮蔽而故障失效的疑虑，并且感测人手接近的范围局限于水龙头口处，而且表面不易沉积水垢的创新自动水龙头产品。
实用新型内容本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头包含:陶瓷壳体、水流管道、出水口、电控阀、电子控制单元、电容感应电极，电容感应电极装置于水龙头出水口或及其邻近部位，电子控制单元与电容感应电极及电控阀连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理电容变化讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作。[0008]本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头以陶瓷壳体做为水龙头的外壳，利用陶瓷壳体具备不易沉积水垢、容易清理的特性，解决熟知金属制水龙头易沉积水垢、不易清理带来的不便。因陶瓷壳体不具导电性，所以不能做为电容感应电极，本实用新型以另设置导电体做为电容感应电极的方式解决。本实用新型基于实际需求，针对长距离外人手接近电容感应电极的讯号特征、各种杂讯的特征、人们使用水龙头时人手接近与离开动作特征及停留于水龙头时间内人手的姿态与动作特征等加以分析，潜心研究，终于研发符合有效实施于自动感应给水陶瓷壳水龙头的先进技术。本实用新型利用设计适当的电极面积以及适当的电极安装位置与形状，增加人手于使用水龙头时正常位置时的讯号强度，且与其它状况产生的讯号形式及强度有所差别，并且设计适当的读取、判读讯号的方式与策略，滤除环境中的电气杂讯及环境的温、湿度变化还有面盆积水等各种非人手接近、停留、离开时所造成的讯号，将人于使用水龙头时产生的讯号分辨出来。本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头所使用的电容感应电极，安装于水龙头出水口或及邻近部位，可以装置于陶瓷壳体外侧，亦可装置于陶瓷壳体内侧，亦可其中可一部份外露于陶瓷壳体外侧、一部份内藏于陶瓷壳体内侧。本创造研究发现，电容感应电极面向人手方向的面积为6平方公分以上为宜，如此，能产生出程度足够明确辨识人手位于使用水龙头的适当位置的电容变化。而且，本创造研究发现，电容感应电极安装于水龙头出水口或及邻近部位，电容感应电极的电容变动程度在人手接近水龙头出水口或及邻近部位时比其它地方大，所以能明确辨识出人手于使用水龙头的适当位置。本创造研究发现，电容感应式自动给水陶瓷水龙头所使用的电容感应电极，不一定只能以一整块的形式使用，亦可以分成数块分离的形式使用。本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头具备不易沉积水垢、容易清理的特性，且对于人手于使用水龙头的适当位置有明确辨识的能力，而对于人手于使用水龙头的适当位置外的位置时不易发生误判的状况，且无需额外的接地线路，解决了技术概念公司的电容感应自动水龙头的缺点。本实用新型更进一步，于自动给水陶瓷水龙头中装设水力发电机于水流管道中，由水流管道中的水流发电，并装设电能储存装置储存水力发电机产生的电能并供电给电子控制单元使用。本实用新型提供一种电容感应式自动给水陶瓷水龙头，包含:至少一陶瓷壳体、至少一水流管道、至少一电控阀、至少一具有电容变化检知功能的电子控制单元、至少一电容感应电极，水流管道穿过于陶瓷壳体内，一端连接水源，另一端出水为水龙头出水口，至少一电容感应电极装设于水龙头出水口或邻近出水口的陶瓷壳体外侧或内侧，电控阀装设于水流管道，电子控制单元与电容感应电极及电控阀电气连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理电容变化讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作；本实用新型另提供一种电容感应式自动给水陶瓷水龙头，包含:至少一陶瓷壳体、至少一水流管道、至少一电控阀、至少一具有电容变化检知功能的电子控制单元、至少一电容感应电极、至少一水力发电机、至少一电能储存装置，水流管道穿过于陶瓷壳体内，一端连接水源，另一端出水为水龙头出水口，至少一电容感应电极装设于水龙头出水口或邻近出水口的陶瓷壳体外侧或内侧，电控阀装设于水流管道，电子控制单元与电容感应电极及电控阀电气连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作，水力发电机装设于水流管道，由水流管道中的水流发电，电能储存装置与电子控制单元及水力发电机电气连接，电能储存装置储存水力发电机产生的电能并供电给电子控制单元使用。
图1为本实用新型的第一实施例的说明图；图2为本实用新型的第二实施例的说明图；图3为本实用新型的第三实施例的说明图。
主要组件标记说明(I)陶瓷壳体(2 )水流管道(2-1)出水口( 3 )电控阀(4 )电子控制单元(5 )电容感应电极(6)人手(7)水力发电机(8)电能储存装置
具体实施方式
本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头包含:陶瓷壳体、水流管道、出水口、电控阀、电子控制单元、电容感应电极，电容感应电极装置于水龙头出水口或及邻近部位，电子控制单元与电容感应电极及电控阀连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作；为求可进一步了解本实用新型，以下列图面予以说明。图1说明本实用新型的第一实施例的装置说明图。在第一实施例中，I为陶瓷壳体，2为水流管道，2-1为出水口，3为电控阀，4为电子控制单元，5为电容感应电极，6为人手。电容感应电极5以板状导电材质制成，装设于陶瓷壳体I外侧的接近出水口的部位，利用导电体连接至电子控制单元4的电容变化检知输入点，电子控制单元4的控制输出点连接至电控阀3。电子控制单元4不断侦测电容感应电极5的电容值的变化；当电容感应电极5的电容值的变化符合电子控制单元4内逻辑运算处理程序设定「人手位于使用水龙头适当位置」的条件时，电子控制单元4判断有人手6使用位于使用水龙头适当位置，之后，电子控制单元4驱动电控阀3打开水流管道2，并且以另一逻辑运算处理，判断人手6是否离开使用水龙头适当位置；当电子控制单元4判断人手6已离开使用水龙头适当位置已持续一段设定时间后，电子控制单元4启动电控阀3关闭水流管道2。图2说明本实用新型的第二实施例的装置说明图。在第二实施例中，电容感应电极5分为二部份5-1及5-2，其中，一部份装置于陶瓷壳体I外侧的接近出水口的部位，另一部份装置于陶瓷壳体I内侧的接近出水口的部位，利用导电体连接至电子控制单元4的电容变化检知输入点，电子控制单元4亦装置于陶瓷壳体I的内侧，电子控制单元4的控制输出点连接至电控阀3。电子控制单元4不断侦测电容感应电极5的电容值的变化；当电容感应电极5的电容值的变化符合电子控制单元4内逻辑运算处理程序设定「人手位于使用水龙头适当位置」的条件时，电子控制单元4判断有人手6使用位于使用水龙头适当位置，之后，电子控制单元4驱动电控阀3打开水流管道2，并且以另一逻辑运算处理，判断人手6是否离开使用水龙头适当位置；当电子控制单元4判断人手6已离开使用水龙头适当位置已持续一段设定时间后，电子控制单元4启动电控阀3关闭水流管道2。图3说明本实用新型的第三实施例的装置说明图。在第三实施例中，7为水力发电机，8为电能储存装置，在第三实施例中本创造更进一步，装设水力发电机7于水流管道中，利用水流管道中的水流发电，并装设电能储存装置8储存水力发电机产生的电能并供电给电子控制单元4使用。
权利要求1.一种电容感应式自动给水陶瓷水龙头，其特征在于，包含:至少一陶瓷壳体、至少一水流管道、至少一电控阀、至少一具有电容变化检知功能的电子控制单元、至少一电容感应电极，水流管道穿过于陶瓷壳体内，一端连接水源，另一端出水为水龙头出水口，至少一电容感应电极装设于水龙头出水口或邻近出水口的陶瓷壳体外侧或内侧，电控阀装设于水流管道，电子控制单元与电容感应电极及电控阀电气连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理电容变化讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作。
2.一种电容感应式自动给水陶瓷水龙头，其特征在于，包含:至少一陶瓷壳体、至少一水流管道、至少一电控阀、至少一具有电容变化检知功能的电子控制单元、至少一电容感应电极、至少一水力发电机、至少一电能储存装置，水流管道穿过于陶瓷壳体内，一端连接水源，另一端出水为水龙头出水口，至少一电容感应电极装设于水龙头出水口或邻近出水口的陶瓷壳体外侧或内侧，电控阀装设于水流管道，电子控制单元与电容感应电极及电控阀电气连接，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，以内部逻辑运算处理讯息，并控制电控阀的开启或关闭的动作，水力发电机装设于水流管道，由水流管道中的水流发电，电能储存装置与电子控制单元及水力发电机电气连接，电能储存装置储存水力发电机产生的电能并供电给电子控制单元使用。
专利摘要本实用新型的电容感应式自动给水陶瓷水龙头，包含陶瓷壳体、水流管道、出水口、电控阀、电子控制单元、电容感应电极，电子控制单元读取电容感应电极的电容值因人体及或液体等介电物质的变动而造成的变化，经逻辑运算处理后，进行适当的动作。
文档编号F16K31/02GK203023590SQ20122056787
公开日2013年6月26日 申请日期2012年10月31日 优先权日2011年12月16日
发明者陈玉美 申请人:陈玉美