朱文清
(南安市質量計量檢測所 福建泉州 362300)
目前國內家庭普遍使用的是傳統的機械式單把手龍頭[1],具有調溫速度慢,浪費水資源等缺點,不能在短時間精確調至所需要溫度[2]。隨著消費者對健康,優質生活日益增長的追求,人們希望在使用龍頭中得到更加舒適,樂趣的體驗,龍頭產品智能控制化和綠色環保化已成為行業未來發展的趨勢。現有龍頭產品[3]存在以下幾個方面的不足:①調溫速度慢;②市電直接接入,不安全;③溫度保護功能不完善;④人性化不足;⑤過于復雜,難操作。為了解決上述的問題,在設計時應充分考慮到用戶的使用安全問題和水資源的浪費問題,因此研發一種電子龍頭產品,采用先進的觸摸節制技術和智能恒溫系統,能快速而且精確調節水溫到所需的溫度,具有使用安全,節能節水,高溫保護,冷水失效保護功能等優點,可廣泛應用于各種公共場合。
電子龍頭產品由電子龍頭本體(包含觸摸控制面板),中央控制盒(包含控制閥和感溫組件),龍頭主體信號線,控制盒信號線,電源變壓器,電源線等組成。電子龍頭產品結構圖如圖1所示。

圖1 電子龍頭產品結構圖
工作原理:①電子龍頭本體采用觸控面板,把市電220V電壓經過電源變壓器轉換成6V電壓;②流量調節系統,信號傳輸到中央控制盒,電路板接受信號,通過控制電磁閥開關,經過限流控制器轉換完成流量控制動作;③調溫系統,電路板接受信號,通過電機帶動恒溫栓軸旋轉不同角度來實現不同出水溫度。產品工作原理圖如圖2所示。

圖2 電子龍頭產品工作原理圖
電子龍頭產品具有以下幾個功能:①溫度調節;②系統開關;③流量調節;④高溫報警;⑤冷水失效;⑥斷電保護;⑦溫度顏色指示;⑧初始默認溫度。下面重點介紹幾個功能模塊。
(1)智能恒溫系統:使用智能恒溫系統可以實現快速恒溫,電路板接受信號傳遞給電機,電機通過調溫:①首次開水,溫度始終在38℃;②步進電機轉動把手角度改變冷熱進水比例,及時調整混合水溫度;③帶動恒溫閥芯栓軸轉動,對水溫及水壓變化進行微調;④關機先關閉出水,溫度再復位;⑤通過系統設置使出水溫度不超過49℃,用戶使用更加安全。
(2)溫度可調模塊:采用簡易人性化操作的觸摸控制面板,能顯示實時溫度。系統設有感溫組件。通電按壓開啟龍頭,默認水溫為38℃,系統開啟狀態下再次按壓,關閉出水。有兩個溫度調節按鈕,一個是增大溫度的按鍵,按一下,溫度增大一檔,直到最大檔。一個是減小溫度的按鍵,按一下,溫度減小一檔,直到最小檔。
(3)限流控制模塊:系統配置有限流控制器,可根據實際需求調節流量的大小,限流控制模塊作為一個獨立模塊,可廣泛用于各種調溫系統,水路通斷系統作為可拓展模塊,根據實際需要進行增加,真正意義實現了平臺化。
該新型的電子龍頭產品的研發和設計,具有以下幾大優勢:
(1)安全快捷:①只須按壓觸摸面板的按鈕即可實現啟閉龍頭和調溫,溫度調節按照檔位設置更快捷,系統設置延時自動關閉功能,環保安全;②冷水突然斷供時,系統自動關小,以避免熱水燙傷用戶。接通電源后,連續出水15min,則自動關閉系統(斷水),安全,節能用水。使用時遇到突然斷電,系統將關閉所有出水。出水溫度設置不超過49℃,超過49℃以后,系統高溫報警。
(2)節電:采用LED燈耗電量少,較常規龍頭縮短了調溫時間,此產品開機即為默認38℃。節水:不管水壓多少,穩流8L/min,便于節約用水。
本文對這種新型電子龍頭產品進行研究,采用先進的觸摸節制技術和智能恒溫系統,使用方便,具有安全,節能節水,高溫保護,冷水失效保護功能等優點,是一款多功能化,智能控制化,綠色環保化的電子龍頭產品。