用于水暖卫生设备的集成系统.pdf

本发明公开了一种用于水暖卫生设备的集成系统，包括电流发生装置、控制板、水温传感器和LED或LED条，LED或LED条被设置在出水口区域用于根据LED发射的光的颜色来指示所分配的水的温度。也可以设置声音-语音指示器。

1.  一种集成系统，用于例如为龙头、淋浴头、淋浴房、供热系统的散热器、坐便器的水暖卫生设备，所述集成系统被沿水管设置，所述集成系统包括：电流发生装置(12，13)，其适于使所述管道内的水流馈入其中；光指示装置(4，25，27，29，54)，其适于由所述电流发生装置供电；电子控制装置(10)，其用于控制所述电流并且监控所述管道内的水的温度；至少一个温度传感器(11)，用于监测所述管道内的水，其被连接到所述电子装置(10)，其中，所述电流发生装置和所述电子控制装置被集成在设置于所述管道内的单一的本体内。

2.  根据权利要求1所述的系统，其中，所述电流发生装置为水轮机。

3.  根据权利要求1所述的系统，其中，所述本体被设置在水混合阀(6)的上游。

4.  根据权利要求1所述的系统，其中，所述本体被设置在水混合阀(6)的下游。

5.  根据权利要求1所述的系统，其中，所述本体被设置在水分配出口部分的附近。

6.  根据前述任一项或多项权利要求所述的系统，包括电流蓄电池(15，40)。

7.  根据前述任一项或多项权利要求所述的系统，其中，设置有声音指示器(14)，其适于指示水的温度，所述指示器由所述电子控制装置(10)控制。

8.  根据前述任一项或多项权利要求所述的系统，其中，所述至少一个温度传感器(11)被设置在所述本体内。

9.  根据权利要求1至7中任一项或多项权利要求所述的系统，其中，所述至少一个温度传感器(11)被设置在所述本体之外。

10.  根据权利要求1至7中任一项或多项权利要求所述的系统，其中，所述电子控制装置(10)和所述至少一个温度传感器(11)被集成在所述光指示装置(4)内。

11.  根据前述任一项或多项权利要求所述的系统，其中，所述光指示装置包括至少一个LED(4)。

12.  根据权利要求11所述的系统，其中，所述光指示装置包括多个LED(25，27，29)。

13.  根据权利要求12所述的系统，其中，所述多个LED(54)被设置在柔性膜片(51)上。

14.  一种淋浴房，包括根据权利要求1至13中任一项所述的分配设备(1)。

15.  一种供热系统中的散热器，包括根据权利要求1至13中任一项所述的分配设备(1)，所述分配设备沿所述散热器内的输水管设置。

16.  一种坐便器，包括根据权利要求1至13中任一项所述的分配设备(1)，所述分配设备位于进入所述坐便器内的出水管附近。

用于水暖卫生设备的集成系统
发明领域
本发明涉及一种用于水暖卫生设备的集成系统，例如用于液压系统的分配设备，例如龙头、淋浴头或其它类似设备。
背景技术
目前已有各种各样的用于液压卫生系统的分配设备，例如龙头、淋浴头及其类似设备。随着时间的流逝，这些液压部件在环境中的布置已经变得越来越重要，例如在它们所安装的浴室内的布置。这种重要性导致这些部件的美学设计越来越被关注，并且推进了旨在使它们具有更稳定的新功能的研究。除了美学设计需求，同样也需要改进分配区域的视觉及卫生条件，并且提供可变化的照明以通知用户所分配的水的温度。
在文献US6439472中描述了这些分配设备的一个示例。这种分配设备在其壳体内设置有被连接到给水管的中空的圆柱部分，并且设置有一个开口，被设置在该壳体内的外部电路的弹性端通过该开口在圆柱部分内相对。在水流的作用下，端部相接触而使电路导通，该电路包括一个或多个电池，其被耦合至电路板上，为光发射器供电。在其中一个端部设置水温传感器，其向电路板发送信号，进而该电路板控制来自发射器的光的变化，以便当水温很高时警告使用者。
尽管这种分配设备具有完全被容纳在内部的紧凑的电路，并因此避免了在潮湿环境中的外部供电，但是，这种分配设备不利之处在于，当电池没电时需要用户介入移去分配器，更换电池。而且，在该圆柱件开口附近密封不严可能导致水流入分配器中容纳电池和电路板的区域，可能损坏发光控制系统。因此需要一种能够克服上述缺陷的水暖卫生设备的多功能集成系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于水暖卫生设备的多功能的集成系统，其设置有由小型的能量发生器供电的发光和/或声音语音装置，该能量发生器包含在分配设备的内部(位于其终端部分或是该终端部分附近)，从而不需要最终用户的介入。
另一目的是在该分配设备内以完全安全的形式提供一种电子控制系统，该电子控制系统能够根据分配的水的温度调整光和/或声音或语音信息的发射。
因此，本发明旨在借助用于水暖卫生设备的集成系统来实现上述的目的，该水暖卫生设备例如为龙头、淋浴头、淋浴房、供热系统的散热器、坐便器。所述集成系统沿水管设置，其中，根据权利要求1，包括：电流发生装置，其适于使所述管道内的水流馈入其中；光指示装置，其适于由所述电流发生装置供电；电子控制装置，其用于控制所述电流并且监控所述管道内的水的温度；至少一个温度传感器，用于监测所述管道内的水，其被连接到所述电子装置，其中，所述电流发生装置和所述电子控制装置被集成在设置于所述管道内的单一的本体内。
有利地是，电能发生/供应系统的小型化使得可将本发明应用在由简单的喷射扰流器(jet-disturber)或龙头、淋浴头的终端部件占用的空间，以替代以前已安装的液压系统中的喷射扰流器或终端部件。
另一优点在于根据本发明的控制系统可以被用于各种卫生设备部件，例如淋浴房、坐便器、淋浴头、淋浴器、龙头等等，借助于在所述部件上的多个LED的特殊且多样的布置，也可以改善美化效果。
附图说明
通过对水暖卫生设备的多功能集成系统的优选但非排他的实施例的详细描述，并借助附图进行非限定性的说明，本发明的另外的一些技术特征和优点将会更加明显，其中：
图1为根据本发明的系统的第一实施例的示意图；
图2为根据本发明的该系统的控制装置的示意图；
图3为根据本发明的系统的第二实施例的示意图；
图4为根据本发明的该系统的不同的实施例的示意图；
图5为包括根据本发明的系统的淋浴头的截面图；
图5a为图5视图的局部放大图；
图6为图5中淋浴头的仰视图；
图7为图5中淋浴头的一个实施例的截面图；
图8a和图8b为根据本发明的系统分别被设置在液压系统两个不同点处的截面图；
图9和图10为根据本发明的系统的另一实施例的终端部件的两个实施例的截面图；
图11和图12分别为根据本发明的系统的水轮机的横截面图及其叶轮的俯视图；
图13和图14分别为所述端部部件的另一实施例的横截面图和俯视图；
图15、图16、图17和图18为根据本发明系统的更多的应用；
图19a为该系统的部件按照第一种方式相互集成的侧面图；
图19b和图19c分别为图19a中的部件按照第二种方式相互集成的侧视图和横截面前视图；
图20a为根据本发明的系统的一个部件的一种变形；
图20b为图20a中显示的部件的一种应用；
图21为根据本发明的系统的另一种部件。
具体实施方式
参照附图，根据本发明示出了一种用于水暖卫生设备的集成系统，该系统被用于分配设备，在不同实施例中该分配设备被整体标记为1，其包括设备本体2，其中限定的水通道3通过至少一个分配出口5通向外部。
按照这种设备，仅设置一个给水管或设置一个用于热水、一个用于冷水的两个给水管8、9，它们通过由操纵手柄7控制的混合器或混合阀6被连接到通道3，如图1所示，该图所表示的是由水龙头组成的分配设备。该第一实施例包括发光装置4，其适于在该出口5附近发射至少一种光束。所述发光装置4包括至少一个光源，该光源由电能发生装置供应电能，该电能发生装置包括：沿水管8设置的第一水轮机12或发电机或水力发电机，和沿水管9设置的第二水轮机13或发电机或水力发电机。这两个小型的水轮机可以优选地但不是必须沿轴向设置。每个水轮机12、13可以由沿相应的给水管的水流而推动，这样，当分配器打开时，产生用于供给发光装置4的光源的电能。
优选地，该发光装置包括至少两个LED，其适于发射颜色互不相同的光束。可选地，该光源可以被设置在单个的灯体内，例如为RGB LED类型或类似的类型。上述附图显示的实施例涉及这种技术方案。LED的数量根据需要可以为更多。
图1中所示的两个水轮机12、13借助电子控制及监控单元10被连接至发光装置4，电子控制及监控单元10能够调节供给光源的电能，并且也与检测所分配水的温度的温度传感器11相连接，该温度传感器被设置在通道3内。在该第一实施例中，传感器11被设置在分配出口5的附近。这种传感器11以输入的方式被连接至电子控制单元10，并且，实际上，所述控制单元10根据由传感器本身控制的所分配的水的温度调整光的强度。优选进行调节，使得由光源发射的光通量的组合所产生的光通量的色彩与所分配的水的温度相对应。这样，用户可以从视觉上得知通过分配出口的所分配的水中是冷水多或是热水多。
有利地，根据传感器11检测的温度，可以借助设置按钮对电子控制单元10进行设置，并且该电子控制单元10能够控制GRB LED的色彩，还有可能控制声音-语音指示器14(acoustic-vocal indicator)。
图2显示了图1中的分配设备使用的控制系统的图，其中，对应的元件用相同的标号标识。提供有流量传感器23，其在通道3内的水通道处接通电路。这种流量传感器例如可以是电容式的，或者被设置为具有适于利用通道里的水的导电性接通电路的端部。这种流量传感器，或更一般地根据本发明的系统的触发装置，也可以为红外线型、感应型或压电型。
对于LED4，如果所分配的水的温度T小于或等于30℃时，可以选择蓝色；如果T在30℃和38℃之间可以选择绿色；高于38℃可以选择红色。
对于声音-语音指示器14，如果温度超过预定的值如38℃，它可以发出声信号；和/或可以发出语音信息通知使用者当前所分配的水的温度。
有利地，在超过预定的时间间隔而水持续被分配的情况下，声音-语音指示器14还可以实现报警功能。事实上，电子控制单元10可以被编程，以向可以发出报警信号的指示器14传输一个输入信号。这种设计旨在避免水大量溢出，限制水的耗费。
可以提供缓冲电池15或蓄电池以应对紧急状况，例如，设备的一个水轮机或多个水轮机不能产生足够的电流的情况。这种缓冲电池15可以由水轮机或发电机充电来延长其使用周期。
这种配置设置有小型的水轮机以便通过电子控制单元向发光装置提供能量，其可有利地用于该分配设备的其他一些实施例。而且，在附图中，温度传感器11的位置也仅仅是一个示例；实际上，其可以根据分配设备的组装类型及空间使用要求而变化。
有利地，可以将电子控制板10和/或温度传感器11与LED 4本身集成到一起，从而得到一个更加小型的系统，例如图19a、图19b、图19c中所示。
具体地，在图19a中所示的可供选择的实施例中，将微芯片形式的电子控制板10，和温度传感器11与LED 4集成到一起，但是将其设置在外部。
在图19c所示的可供选择的实施例中，可替换地，将微芯片形式的电子控制板10，和温度传感器11集成在LED 4的内部。
在所述的两个可供选择的实施例中，将这三个已集成的部件都插入一个保护膜内并且沿水管放置。
图3所示为根据本发明的集成系统的第二实施例，其中，与前述实施例中的元件相对应的元件采用相同的标号标识。在该实施例中，包含至少一个水轮机12和小型控制系统(包括控制单元10和温度传感器11)的部分被设置在混合器6的下游。在本体2的外表面设置有缓冲电池15和声音-语音指示器14。图3中的水轮机12在图9的放大图中有更清楚的显示。
该第二实施例有更多的优点，在必要时，其可以仅替换混合器6的下游的部件，即替换龙头本身的分配管，其更适于以前已安装的具有通用型连接的龙头。
同样在这种情况下，可以将电子控制板和/或温度传感器与LED 4本身集成到一起，从而得到更加小型化的系统。
图4中显示的另一实施例中，根据本发明的系统被应用于淋浴器，其设置有用于指示水温的发光的LED 4，并且采用与前述实施例所述的同样的方式进行控制。
图5和图6则显示了一个淋浴头，该淋浴头包括根据本发明的系统，其中，设置了一个径向和切向加速管16的系统，由于管16本身的特殊形状使水偏离，使得淋浴头借助水的偏移量所产生的推力旋转。除了所述管16之外，该淋浴头旋转系统还包括轴承系统17，例如如图5a中所示，其被设置在淋浴头内的水的入口通道3处。
图7所示的淋浴头的实施例中，已集成的发电和控制系统可被替代地设置在该淋浴头本身的外部。在这种情况下，该淋浴头被设置有另一机构，该机构可以使淋浴头利用水的能量绕其轴旋转。
在图8a和图8b所示的另一些实施例中，发电和控制系统分别被设置在淋浴头的支撑臂20内，并且靠近淋浴器的管21的入水口。
图4至图8b中，相应于前述图1中所示实施例中的元件的根据本发明的系统的元件系使用相同的参考标号。
分配器的该实施例显示根据本发明的设备的发电系统和控制系统被设置在龙头的终端，图9和图10所示为该分配器的两个变形。发电/供给系统的小型化使得它有利地可将本发明应用在一般由简单的喷射扰流器所占据的空间、或用在龙头或淋浴头的终端，以替换在以前安装的液压系统中的喷射扰流器或终端部件、或者在不增加龙头整体尺寸的情况下添加它们。
在图20b中可供选择的实施例中，显示了发光装置4例如在淋浴分配器50内的使用，该发光装置包括至少一个柔性膜片51(图20a)，该柔性膜片设置有多个和触点57对应的多色LED 54带。这种膜片51被放置在分配器50的腔52内，产生的光穿过由透明材料形成的内部结构53传播，透明材料例如为ABS、聚碳酸酯或类似物。来自淋浴器软管的终端管55的水流过内部结构53，然后经过喷射扰流器或通风装置56离开。
在本发明的不同实施例中，所使用的水轮机12优选但非必须为具有桨片45的轴向式，例如为螺旋形，其可以采用已知的方式使永磁体的转子46相对于定子47旋转而产生电流。图9、图10、图11中显示了水轮机的多种变形。
在分配器的另一实施例中，集成的发电和电子控制系统被设置在分配器的终端部件中，如图13和图14所示。这个实施例使用了电池40，例如使用3个电池，其被设置在水通道3和喷射扰流器或终端部件的壳41之间。提供有操作系统42来启动电池40，该操作系统提供例如为电容式传感器或压力开关或流量开关，或是适于利用通道内水的导电性接通电路的两个端。
发光装置4优选被设置，以便根据穿过分配出口5的水分配方向发射光束，并且根据需要，这种光束可以基本平行于水分配方向，或者可以根据进入水分配喷嘴的方向来定向，或可以在喷嘴内发射。
在第一变形中(没有显示)，发光装置4包括至少一个光源，可以包括灯或是LED，被用于分配出口附近的分配装置本体的外部，并且可被定向以便根据基本平行或进入水分配喷嘴的方向发射光束。
第二变形中，所述至少一个光源被设置在喷射出口附近的分配设备本体内。优选地，所述光源被放置在所述出口的中间，如图1，图3，图4，图9，图10，图13中所示。
第三变形中(没有显示)，所述至少一个光源被设置在相对于所述分配出口较远的区域。光源发出的光通过光传输装置被传输到喷射出口的附近区域，所述光传输装置例如至少一种光纤，其起始端朝向光源，另一端或终端朝向分配出口。所述光纤优选至少部分在分配器本体内延伸，更优选至少其终端部分和分配出口同轴，与所述出口一起终止。在这些变形中，光源或光纤的供电电线21，以及将温度传感器11连接至电子控制单元10的电线22，可以被容纳在设置于分配设备本体2的通道3内的管内，如图2中所示，这种配置已经可以从某些市售的龙头中获得，尽管其原本用于其他用途。
除了诸如LED的上述光源之外，或可选择地，也可以方便地提供能够放射UVC线的一个或多个UVC灯或LED 60。这种UVC灯被设置以在适当大小的区域内放射UVC光束，从而可以得到对水流进行消毒的效果。带有或是不带有缓冲电池15的这种UVC灯可以是自供电或者是通过至少一个电流发生器供电，例如一个或多个水轮机12。图21为图1所示实施例的变形，其包括两个被设置在电子控制单元10附近的UV灯60。
上述所有的分配器的实施例都可以被装配有电池或是蓄电池，以便在由水轮机产生的能量不充足时，也可以接通发光装置4和/或启动声音-语音指示器14。
供电装置也可以提供由电网供电的应急系统，发光和/或声音指示装置可以通过变压器连接至电网，以便可以在低压下对所述电源供电。
有利地，如果供电装置由电网或电池或蓄电池组成，可以在供电电路上设置开关来控制声-光源的工作。这种开关可以由被集成或被连接至所述分配设备的开-关手柄的开关组成。该开关也可以设置为自动的，并且提供有例如沿给水管设置的压力传感器或沿两个供水管设置的两个压力传感器，所述传感器受沿对应的水管内的压力变化的影响，并且当水通过分配出口被分配时，使开关接通电路。可替代地，所述声-光源触发系统可以为光电池式或电容式或感应式或压电式。有利地，借助被连接到其上的电子控制单元和温度传感器，在根据本发明的设备中所具有的发光装置和/或声音-语音指示装置的能量发生和调节供应系统，可以被应用于各种各样的浴室部件中。
例如，根据本发明的集成系统可以被用作淋浴器的一段给水管，并且所产生的电流可以被用于接通LED 25，该LED被适当地设置在淋浴房26内以通过该淋浴房26内或外的光信号指示水的温度。图15中显示了该实施例。在淋浴房26上可以设置声音-语音指示器14。借助于流量传感器和温度传感器(两者都被设置在例如出水口区域的附近，所述流量传感器在水流过时接通系统)，电子控制单元10可以调节LED 25的亮度和/或色彩并且控制指示器14。
图16中则显示了根据本发明的集成系统的使用，其产生电流以接通LED 27，该LED 27被适当地设置在供热系统的散热体或毛巾温热器28上，用于指示散热体的温度。在本例中，设备1沿热水传送管被设置。
图17所示为根据本发明的集成系统的一种应用，以受控的方式接通被设置在马桶座圈30上的多个LED或LED条29。水轮机12被设置在出水口附近的水通道内，该水轮机适于对电池15和LED条29供电。可替代地，该系统可以由压电传感器触发。
最后，图18显示了本发明的集成系统在恒温龙头100的一个应用，恒温龙头即一种可以快速得到所需温度并且保持该温度不变的龙头。
在本系统的上述所有实施例及各种应用中，电子控制板和/或温度传感器可以被集成在发光装置内，从而使该系统本身更加微型化。