[实用新型]卫生安全非接触电子水龙头

说明书

本实用新型是一种通过敏感元件传感，集成电路和半导体元件控制的水龙头。

目前一般使用的水龙头，绝大部分是靠机械方式开关。如靠手扭转开关的，由于开和关都要扭转水龙头柄，易造成接触传染。虽然也有不须手接触的水龙头，如脚踏开关的水龙头，但由于脚踏轻重难控制，所以易损坏，而且在地面要装踏板，显得笨重，不美观。医院手术室有的采用长臂开关水龙头，也由于控制不方便，造价高，实用性差等原因，很难普及使用。

还有少量水龙头是电控的，但由于种种原因，如电压高不安全，不稳定，造价高，体积大，安装复杂等，也难普及。

本实用新型发明的目的，就是克服上述缺点，研制一种低电压、低功耗、非接触式的，而且能在过一段时间后自行关闭的电子水龙头。这种体积小，价格低，安装方便，寿命长的电子水龙头，可以防止接触传染。

以上目的是通过下述原理和具体措施来实现的。

图1、2是电子水龙头机械结构图。

图3是电子水龙头单线圈电磁阀电气原理图。

图4是电子水龙头双线圈电磁阀电气原理图。

卫生安全无接触电子水龙头整体外观及内部剖视图如图1.2所示，图中1部分为主视剖面图，2部分为俯视图。〈1〉是出水口，〈2〉是进水口，〈3〉是电磁阀线圈，〈4〉是控制电路板，〈5〉是红外发射管，〈6〉是红外接收管，〈7〉是外壳。

如同安装普通水龙头一样，将电子水龙头的进水口接入自来水管路中去。当加上电源后，只须在电子水龙头凸出部分的〈5〉与〈6〉红外发射与接收之间短时间遮挡一次，水会从出口流出，再次短时间遮挡，水会截断，如此反复开关。

图1.2控制电路板的电路原理如图3、图4所示。有两种方式可供选择。图3单线圈电磁阀，改造电磁阀较容易，但电子线路略复杂；相反，图4双线圈电磁阀电子线路较简单，但重绕电磁阀线圈又稍难一些。

以图3电气原理图进行说明如下：

红外发射管SE与红外接收管PH，构成敏感元件组，当二者之间无遮挡物时，在红外发射管SE的作用下，红外接收管PH电阻减小，a点电位为低电位；而当SE与PH之间有遮挡时，PH失去红外照射而阻值增高，a点电位升高。CD1与CD2是两个D触发器，CD1的数据端D5接在高电位，Q1与R4之间接有电阻，R4与地之间接有电容，构成一个单稳态电路，目的是将敏感开关元件产生的抖动脉冲，展宽到某一宽度的单个脉冲。

D触发器的逻辑功能是：其输出端Q的状态永远与CP端脉冲作用前数据端D的状态同。而CD1的D5接在电源高电平上，所以当CP3在一个脉冲的上沿作用下，CD1的Q1端由“0”翻转为“1”。Q1端的高电平通过R3开始向C1充电，经过一段时间后，C1上的电压达到复位端R4的转换电平时，触发器CD1被复位，即Q1由“1”又翻回“0”。通过触发器构成的单稳态电路，将敏感开关元件产生在单稳时间内的抖动消除。

触发器CD2接成计数器状态。同时又加入了开机复位及1分钟延时电路。

D触发器的逻辑功能是：其输出端Q的状态永远与CP端脉冲作用前数据端D的状态相同，即Qn＋1＝D。由于这里触发器的D端与Q端相连，接成计数状态，故其功能变为CP端每有一个脉冲的上沿作用一次，Q端的状态就翻转一次，也就是Qn＋1＝Q。这样，只要CD1的Q1端从“0”变为“1”翻转一次，触发器CD2的Q13就会从“0”变为“1”，或从“1”变为“0”。只要在红外发射管SE与接收管PH之间遮挡一次，Q13就翻转一次，会从“0”变为“1”，或从“1”变为“0”。

开机复位电路：此电路由C3、R6、D1构成。开机瞬间，电源对C2充电，充电电流使R6上的端电压会有一个由高电位变为“0”的过程。适当的选用C3，R6，使加到复位端CD2的R10端电压足以使Q13翻转为“0”，实现开机复位。

1分钟延时电路：电路由R4、C2组成。当CD2触发器Q13为“1”时，通过后面一组电路使电磁阀动作。与此同时，Q13端的高电平通过R4对C2进行充电。经过一段时间后，C2上的电压达到复位端R10的翻转电平时，触发器被复位置“0”，即Q13由“1”又翻转为“0”。Q13从“1”翻回“0”所用的时间，可以通过改变R4、C2数值来实现。BG1、BG2是互补推动级放大器，实际上两管工作在开关状态下。当Q13为高电位时，BG1饱和导通，BG2因BG1饱和导通也进入饱和导通；反之，当Q13为低电位时，BG1截止，BG2也截止。