ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ОДНОРЫЧАЖНЫЙ КАРТРИДЖ ДЛЯ КРАНОВ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ОДНОРЫЧАЖНЫЕ КРАНЫ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОДНОРЫЧАЖНЫХ КРАНОВ Российский патент 2021 года по МПК F16K11/78 F16K37/00 E03C1/05 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к приспособлению для смешивания воды в кранах, в частности, с однорычажным картриджем для смешивания воды, выполненным с возможностью установки в однорычажных кранах, причем картридж имеет электронный компонент, который способен генерировать, обрабатывать, передавать и/или принимать сигналы так, чтобы их могли использовать периферические устройства, связанные с картриджем.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В рамках современного уровня техники существуют разные индивидуально управляемые краны, используемые в раковинах, ванных, душевых, биде и т.д. Эти краны в целом содержат приспособление, обычно называемое картриджем, выполненное с возможностью смешивания воды, текущей из впускных патрубков, подающих горячую и/или холодную воду, которые соединены с кожухом или смесительной основой картриджа так, чтобы выпускать смешанную воду при необходимой температуре. Чтобы определять температуру смешанной воды и показывать своего рода предупреждение или информацию о том, что температура смешанной воды соответствует температуре ошпаривания, индивидуально управляемые приспособления этого типа могут содержать датчик температуры, функционально соединенный с температурным измерительным контуром.

Использовали разные конфигурации для измерения и информирования пользователя о температуре смешанной воды. Примером уровня техники, разработанным на текущий момент, является патент США US 5542449, который раскрывает смеситель с одним выпуском для горячей/холодной воды с устройством отображения температуры воды с корпусом клапана и устройством регистрации и отображения температуры, в котором температурный датчик соединен с одним концом сенсорного кабеля, противоположный конец которого подсоединен к дисплею. На основании изобретения, раскрытого в этом патенте, следует отметить, что указанное устройство работает таким образом, что когда ручку поднимают вверх, чтобы открыть кран, включается переключатель, чтобы регистрировать температуру воды в смесительной камере посредством температурного датчика и отображать зарегистрированный результат посредством жидкокристаллического дисплея. Температура смешанной воды регулируется путем поворота вала ручкой. Если на ручку нажать, кран закрывается и переключатель выключается и, следовательно, устройство регистрации и отображения температуры не работает.

Основным недостатком предшествующего крана является то, что температурный датчик находится в непосредственном контакте со смешиваемой водой, что означает, что она может преждевременно повредить датчик и повысить возможность протекания воды через соединение между указанным датчиком и соединительной пластиной. Кроме того, указано только то, что кран подходит для указания зарегистрированной температуры на ЖК-экране, причем этот экран активируется и дезактивируется положением ручки крана, что означает, что другие типы функций не предусмотрены для выполнения электронным компонентом, разработанным для этого крана.

Другим документом известного уровня техники, в котором раскрыта система регистрации температуры для воды, смешиваемой в однорычажном кране, является патент US 4682626, в котором представлено однорычажное смешивающее приспособление, которое содержит средства отображения температуры, электрически соединенные с узлом клапана. Однорычажное смешивающее приспособление содержит кожух, в котором имеются каналы для холодной и горячей воды, к которым подсоединяются холодный и горячий водопроводы соответственно. Сенсорная пластина имеет отверстие для выпуска воды и отверстия для впуска холодной и горячей воды и крепится на них в водонепроницаемом уплотнительном материале уплотнительными кольцами. Разные компоненты клапана находятся в сменном картридже, который имеет дополняющее отверстие для выпуска воды, отверстия для впуска холодной и горячей воды и крепится на пластине датчика в водонепроницаемом уплотнительном материале уплотнительными кольцами. Температурный измерительный контур установлен на пластине датчика, причем конец температурного датчика проходит через отверстие для выпуска воды. Конец температурного датчика электрически соединен со средствами отображения температуры посредством кабелей и установлен на пластине температурного датчика. Конец температурного датчика проходит через радиальное отверстие и в направлении отверстия для выпуска воды смешивающего приспособления и крепится на месте посредством фиксатора, навинченного на дополняющую резьбовую деталь отверстия. Конец температурного датчика удерживается в водонепроницаемом материале уплотнительными кольцами, вставленными между резьбовым фиксатором и отверстием. Заглушка установлена на ручке, имеющей круговую выточку, открытую вверху. Электронный модуль выполнен с возможностью вставки в выточку посредством соединения на защелках. Электронный модуль отделен от указанной выточки посредством уплотнительного кольца и закрыт прозрачной пластиковой крышкой. Соединительные провода проходят между соединительными средствами и электронным модулем.

Основным недостатком вышеуказанного решения известного уровня техники является то, что пластина датчика является внешним приспособлением к сменному картриджу, что означает, что сам картридж не содержит средств, необходимых для регистрации температуры. Таким образом, для выполнения всех функций, описанных в этом решении известного уровня техники, сменный картридж должен быть связан с пластиной датчика, что неудобно из-за возможности протекания воды, когда пластина датчика подсоединена к картриджу. Кроме того, конец температурного датчика находится в непосредственном контакте со смешиваемой водой, что повреждает датчик и повышает возможность протекания воды через соединение между концом датчика и пластиной. Более того, электронный модуль выполнен с возможностью исключительно управления средствами индикации, что означает, что указанным электронным модулем не могут осуществляться другие типы функций.

В вышеуказанных решениях известного уровня техники раскрыты картриджи или приспособления для кранов, которые содержат средства регистрации температуры смешиваемой воды, а также средства, которые обеспечивают возможность отображения регистрируемой температуры с целью предотвращения ожогов из-за высокой температуры смешиваемой воды; однако ни одно из этих устройств, раскрытых в современном уровне техники, не выполнено с возможностью, помимо измерения температуры смешиваемой воды, регистрации и обмена данными, связанными с его работой, или не выполнено с возможностью формирования части интеллектуальной системы управления водоснабжением.

Следовательно, существует очевидная потребность в предоставлении однорычажного картриджа для кранов, который, имея стандартный размер для подсоединения к корпусу кранов, которые обычно можно найти в продаже, без необходимости в дополнительных приспособлениях, содержит модуль с электронными компонентами для выполнения разных операций с указанными электронными компонентами, среди которых регистрация реальной температуры смешиваемой воды, время использования крана, связанного с картриджем, количество используемой воды и т.д., а также генерация информации и подача сигналов на основании указанной информации на визуальные интерфейсы, расположенные на кране или в точках снаружи крана, и при этом картридж одновременно может быть взаимосвязан и проводить обмен данными и действиями с интеллектуальной системой управления водоснабжением.

ОПИСАНИЕ

С целью обеспечения решения для обнаруженных потребностей, в настоящем изобретении предложен интеллектуальный однорычажный картридж для кранов, содержащий наружный кожух, имеющий нижний продольный конец и верхний продольный конец и в котором расположено основание, подсоединенное к нижнему продольному концу кожуха, основание содержит по меньшей мере три перфорационные отверстия, которые соответственно определяют канал для холодной воды, канал для горячей воды и канал для смешанной воды; пару керамических дисков, из которых нижний зафиксирован, а верхний подвижен, расположенных над основанием, причем нижний зафиксированный керамический диск подсоединен к основанию; подвижную заглушку, расположенную над керамическими дисками, подсоединенную к верхнему подвижному диску и выполненную с возможностью перемещения относительно кожуха; ручку, расположенную над подвижной заглушкой и подсоединенную в верхнем конце кожуха; подвижный кулачок, который подсоединен откидным образом к ручке и функционально соединен с подвижной заглушкой и выполнен с возможностью перемещения указанной подвижной заглушки; причем основание содержит нижний конец, верхний конец для подсоединения к керамическим дискам и промежуточную часть, в которой определена выточка, в которой подсоединен электронный модуль, которая выполнена с возможностью размещения средств непрямой регистрации температуры, выполненных с возможностью регистрации температуры в канале для смешанной воды, и электронных средств, выполненных с возможностью вычисления реальной температуры в канале для смешанной воды на основании непрямой регистрации температуры, при этом средства непрямой регистрации температуры находятся в состоянии обмена данными с электронными средствами; и причем между электронным модулем и кулачком подсоединен гибкий кабель.

В альтернативных вариантах осуществления однорычажного картриджа в промежуточной части основания перфорационное отверстие канала для смешанной воды создаете выточке стенку канала для смешанной воды, а электронный модуль содержит внутреннюю стенку, выполненную с возможностью образования функционального контакта со стенкой канала для смешанной воды.

В других вариантах осуществления электронный модуль содержит внутреннюю полость, выполненную с возможностью размещения электронных средств и средств непрямой регистрации температуры, причем электронные средства содержат средства аналого-цифрового преобразования, средства обработки, выполненные с возможностью вычисления реальной температуры на основании непрямой регистрации температуры и сравнения указанной реальной температуры с заданной референсной температурой, и средства сообщения, выполненные с возможностью передачи реальной температуры, причем указанные средства непрямой регистрации расположены во внутренней стенке электронного модуля. Дополнительно, электронный модуль содержит соединительный порт, причем указанный соединительный порт выполнен с возможностью электрического соединения электронных средств с гибким кабелем и установления обмена данными между ними.

В дополнительных вариантах осуществления однорычажного картриджа подвижная заглушка содержит средства присоединения, выполненные с возможностью присоединения указанной подвижной заглушки к указанному подвижному верхнему диску из керамических дисков, и дополнительно содержит упругий электрический контакт. Соответственно, кожух содержит паз, который проходит в продольном направлении между нижним продольным концом и верхним продольным концом указанного кожуха, причем электрический контакт кожуха расположен в пазе кожуха и на высоте подвижной заглушки, упругий электрический контакт подвижного кожуха выполнен с возможностью образования контакта с электрическим контактом кожуха посредством перемещения подвижной заглушки.

В альтернативных конфигурация изобретения гибкий кабель содержит нижнюю секцию, промежуточную секцию и верхнюю секцию, причем между нижней секцией и промежуточной секцией находятся средства для соединения с соединительным портом электронного модуля, а между промежуточной секцией и верхней секцией находятся средства для соединения с электрическими контактами кожуха, и при этом в верхней секции находится соединительный элемент, выполненный с возможностью приема гибкого кабеля и подсоединения указанного гибкого кабеля к кулачку, причем гибкий кабель дополнительно содержит некоторое количество проводников, выполненных с возможностью электропитания и обеспечения обмена данными картриджа.

В альтернативных вариантах осуществления кулачок соединен откидным образом с ручкой посредством болта, который проходит через указанный кулачок через отверстие, причем указанный болт крепится в отверстиях, расположенных в ручке, при этом поворот кулачка перемещает подвижную заглушку, что в свою очередь приводит к относительному перемещению между электрическими контактами кожуха и электрическим контактом подвижной заглушки, таким образом генерируя электрический сигнал положения подвижной заглушки, который подается на электронные средства электронного модуля через гибкий кабель, причем средства обработки выполнены с возможностью определения положения подвижной заглушки на основании электрического сигнала, поданного на электронные средства электронного модуля. Кулачок содержит первый нижний конец, выполненный с возможностью функционального соединения с подвижной заглушкой, и второй верхний конец, выполненный с возможностью приведения кулачка в действие, причем указанный второй верхний конец кулачка содержит средства подсоединения, выполненные с возможностью приема соединительного элемента верхнего конца гибкого кабеля, а соединительный элемент содержит соединитель, электрически связанный с гибким кабелем.

В альтернативном варианте гибкий кабель содержит, в нижнем конце, соединительный элемент, который выполнен с возможностью приема гибкого кабеля и электромеханического соединения указанного гибкого кабеля с соединителем.

Интеллектуальный однорычажный картридж по настоящему изобретению предназначен для применения в интеллектуальном кране, посредством которого регулируется поток смеси горячей и холодной воды, причем кран имеет корпус крана, содержащий конец основания, верхний конец, выступающую часть, в которой определен выпускной конец для смешанной воды, и кожух картриджа, в котором расположен картридж по настоящему изобретению, причем указанный картридж выполнен с возможностью приема потока холодной воды через канал для холодной воды основания и потока горячей воды через канал для горячей воды основания; кран имеет ручку, расположенную в верхней части корпуса крана и функционально соединенную с картриджем, ручка содержит кожух, где расположен элемент интерфейса, который содержит визуальные средства, причем элемент интерфейса электромеханически соединен с гибким кабелем через соединитель соединительного элемента верхнего конца кулачка картриджа; соединительный элемент выполнен с возможностью соединения верхнего конца кулачка картриджа; ручка выполнена с возможностью приведения в действие кулачка; и средства электропитания, выполненные с возможностью обеспечения энергией электронных средств, средств непрямой регистрации температуры картриджа и элемента интерфейса.

В альтернативных вариантах осуществления интеллектуального однорычажного картриджа средства обработки выполнены с возможностью вычисления на основании положения подвижной заглушки положения ручки и времени открытия и/или закрытия ручки, причем средства сообщения через гибкий кабель картриджа передают на элемент интерфейса информацию по вычислению реальной температуры в канале для смешанной воды, и/или вычислению сравнения между вычисленной реальной температурой и заданной референсной температурой, и/или позиции ручки, и/или времени открытия и/или закрытия ручки, причем визуальные средства элемента интерфейса выполнены с возможностью отображения полученной информации элементом интерфейса.

В другом предпочтительном варианте осуществления интеллектуальный однорычажный картридж по настоящему изобретению предназначен для применения в интеллектуальном однорычажном кране, который регулирует поток смеси горячей и холодной воды, причем указанный кран имеет корпус крана, содержащий кожух картриджа, в котором расположен картридж по настоящему изобретению, причем указанный картридж выполнен с возможностью приема потока холодной воды через канал для холодной воды основания и потока горячей воды через канал для горячей воды основания; кран имеет ручку, функционально соединенную с картриджем, ручка содержит присоединительный элемент, выполненный с возможностью подсоединения к верхнему концу кулачка картриджа; и ручка дополнительно содержит элемент интерфейса, находящийся в электромеханическом соединении с картриджем, и средства электропитания, выполненные с возможностью обеспечения энергией электронных средств, средств непрямой регистрации температуры картриджа и элемента интерфейса.

В альтернативных вариантах осуществления этого предпочтительного варианта осуществления элемент интерфейса расположен в положении вдоль корпуса крана и/или вдоль корпуса отверстия для выпуска смешанной воды и/или в положении снаружи корпуса крана и корпуса отверстия для выпуска смешанной воды, причем элемент интерфейса содержит визуальные средства, причем указанный элемент интерфейса электромеханически соединен с гибким кабелем через соединитель нижнего соединительного элемента гибкого кабеля картриджа.

В альтернативных вариантах осуществления этого предпочтительного варианта осуществления средства обработки выполнены с возможностью вычисления на основании положения подвижной заглушки положения ручки и времени открытия и/или закрытия ручки, а средства сообщения через гибкий кабель картриджа передают на элемент интерфейса информацию по вычислению реальной температуры в канале для смешанной воды, и/или вычислению сравнения между вычисленной реальной температурой и заданной референсной температурой, и/или позиции ручки, и/или времени открытия и/или закрытия ручки, причем визуальные средства элемента интерфейса выполнены с возможностью отображения полученной информации элементом интерфейса.

Интеллектуальный однорычажный картридж по настоящему изобретению разработан для применения в любом имеющемся в продаже кране без необходимости использования его электронной части.

Интеллектуальный однорычажный картридж по настоящему изобретению также предназначен для, при установке в однорычажном кране, таком как раскрыт выше, образования части системы интеллектуального управления и доставки смешанной горячей и холодной воды, причем система содержит электромагнитный клапан, предназначенный для соединения с трубами горячей воды и/или с трубами холодной воды перед однорычажным краном, электромагнитный клапан выполнен с возможностью подачи рабочего сигнала и/или приема сигнала выключения; расходомер предназначен для установки за электромагнитным клапаном и перед краном, расходомер выполнен с возможностью подачи потокового сигнала, при этом средства сообщения выполнены с возможностью приема потокового сигнала, приема рабочего сигнала и передачи сигнала выключения.

Одно из преимуществ, обеспечиваемых настоящим изобретением, состоит в том, что картридж имеет стандартный размер и не требует никаких приспособлений, что означает, что его можно легко установить в существующем кране. Это является преимуществом для производителей кранов, учитывая, что нет необходимости проведения существенных изменений процесса производства с целью установки картриджа. Существует даже возможность обновления крана, который уже установлен для применения, учитывая, что картридж по настоящему изобретению можно устанавливать в указанном кране с присоединенной к нему же ручкой, чтобы таким образом получить интеллектуальный кран.

Другим преимуществом является непрямое измерение температуры. Учитывая, что средства непрямой регистрации температуры не находятся в непосредственном контакте с водой, не происходит их повреждения от контакта с водой и, кроме этого, в основании смесителя существуют перфорационные отверстия, предназначенные для сообщения указанных средств непрямой регистрации температуры со смешиваемой водой и электронным компонентом, что означает, что хотя электронный модуль расположен в основании, он изолирован от каналов холодной, горячей и смешанной воды, что гарантирует отсутствие возможности короткого замыкания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Описанные ранее преимущества и характеристики, помимо других, станут более понятны в свете следующего подробного описания примеров вариантов осуществления со ссылкой на графические материалы, которые следует воспринимать как иллюстрацию, но не как ограничение, и на которых:

- на Фиг. 1 представлен вид в перспективе однорычажного картриджа, где в одном из конструктивных элементов было сделано частичное поперечное сечение, чтобы показать внутренние конструктивные элементы картриджа.

- на Фиг. 2 представлен развернутый вид в перспективе однорычажного картриджа, где внутренние конструктивные элементы картриджа можно видеть по отдельности.

- на Фиг. 3 представлен развернутый вид в перспективе основания и электронного модуля.

- на Фиг. 4 представлен вид в перспективе электронного модуля.

- на Фиг. 5 представлен вид в перспективе подвижной заглушки, где можно видеть гибкий электрический контакт, подсоединенный к указанной подвижной заглушке.

- на Фиг. 6 представлен развернутый вид в перспективе кожуха и электрических контактов кожуха.

- на Фиг. 6А представлен вид в перспективе, где в кожухе было сделано частичное поперечное сечение, чтобы можно было видеть контакт между гибким электрическим контактом подвижной заглушки и электрическими контактами кожуха.

- на Фиг. 7 представлен вид в перспективе гибкого кабеля, где электронный модуль, электрические контакты кожуха и гибкий электрический контакт заглушки видно с левой стороны, чтобы можно было увидеть связь указанных элементов с гибким кабелем.

- на Фиг. 7А представлен подробный вид соединительного элемента, расположенного в верхнем конце гибкого кабеля, где штыревой соединитель показан в развернутом виде.

- на Фиг. 8 представлен вид в перспективе кулачка.

- на Фиг. 9 представлен вид в перспективе ручки.

- на Фиг. 10 представлен вид в перспективе примера варианта осуществления, где картридж по настоящему изобретению расположен в интеллектуальном кране.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРА ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

В следующем подробном описании посредством примера представлен ряд конкретных подробностей, чтобы обеспечить подробное понимание соответствующих принципов. Однако для специалиста в данной области техники понятно, что представленные принципы можно осуществлять без этих подробностей.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, и как можно видеть на Фиг. 1 и 2, в изобретении предложен интеллектуальный однорычажный картридж (1) для кранов, содержащий кожух (2), имеющий нижний продольный конец (21) и верхний продольный конец (22) и в котором расположено основание (3), подсоединенное к нижнему продольному концу (21) кожуха (2), причем основание (3) содержит по меньшей мере три перфорационных отверстия, которые соответственно определяют канал для холодной воды (31), канал для горячей воды (32) и канал для смешанной воды (33); пару керамических дисков (4), из которых нижний зафиксирован (41), а верхний является подвижным (42), расположенных над основанием (3), причем нижний фиксированный керамический диск (41) подсоединен к основанию (3); подвижную заглушку (5), расположенную над парой керамических дисков (4), подсоединенную к верхнему подвижному диску (42) и выполненную с возможностью перемещения относительно кожуха (2); ручку (6), расположенную над подвижной заглушкой (5) и подсоединенную к верхнему продольному концу (22) кожуха (2); подвижный кулачок (7) который подсоединен откидным образом к ручке (6) и функционально соединен с подвижной заглушкой (5) и выполнен с возможностью перемещения указанной подвижной заглушки (5); причем основание (3) содержит нижний конец (34), верхний конец (35) для подсоединения к керамическим дискам и промежуточную часть (36), в которой определена выточка, в которой подсоединен электронный модуль (8), которая выполнена с возможностью размещения средств непрямой регистрации температуры (9), выполненных с возможностью регистрации температуры в канале для смешанной воды (33), и электронных средств (10), выполненных с возможностью вычисления реальной температуры в канале для смешанной воды (33) на основании непрямой регистрации температуры, причем средства непрямой регистрации температуры (9) находятся в состоянии обмена данными с электронными средствами (10); и при этом гибкий кабель (11) подсоединен между электронным модулем (8) и подвижным кулачком (7).

На Фиг. 3 можно более подробно видеть основание (3) и электронный модуль (8). Как указано выше, основание (3) подсоединено в нижнем продольном конце (21) кожуха (2), причем основание (3) содержит нижний конец (34), верхний конец (35) для подсоединения к паре керамических дисков (4) и промежуточную часть (36). В отличие от смесительных оснований традиционных картриджей, в основании (3) картриджа (1) по настоящему изобретения был оптимизирован материал, необходимый для образования каналов для холодной (31), горячей (32) и смешанной (33) воды, с удалением не применяемого материала из промежуточной части (36), обеспечением возможности создания выточки (3R) в указанной промежуточной части (36) для размещения электронного модуля (8) в основании (3). Как будет описано ниже, внутри электронного модуля (8) расположены электронные средства (10) (не показаны) и средства непрямой регистрации температуры (9) (не показаны). Интеграция электронного модуля (8) в основание (3) является преимуществом по сравнению с существующим уровнем техники, так как не существует однорычажных картриджей для электронных кранов, которые регулируют температуру и/или поток, а эти картриджи устанавливаются непосредственно внутри стандартного однорычажного механического крана.

Как видно на Фиг. 3, в промежуточной части (36) основания (3) перфорационное отверстие канала для смешанной воды (33) создает в выемке (3R1) стенку канала для смешанной воды (33). Эта стенка (3R1) предназначена для получения посредством остановки и образования функционального контакта с внутренней стенкой (8R1) электронного модуля (8). Как будет проанализировано ниже, смешанная вода в канале для смешанной воды (33) создает в стеке (3R1) температуру T₁ которая по большому счету соответствует температуре, при которой находится смешанная вода в канале для смешанной воды (33). Указанная температура T₁ регистрируется средствами непрямой регистрации температуры (9) и передается на электронные средства (10) для обработки. На Фиг. 3 также можно видеть, что основание (3) имеет средства присоединения (351) в верхней части, которые выполнены с возможностью подсоединения к нижнему керамическому диску (41).

Кроме того, основание (3) содержи нижнюю уплотняющую прокладку (300) и верхнюю уплотняющую прокладку (301) вокруг каждого из каналов для холодной (31), горячей (32) и смешанной (33) воды, причем указанная верхняя уплотняющая прокладка (301) размещена в корпусе под уплотнение в нижнем керамическом диске (41) для подсоединения герметичным образом основания (3) к паре керамических дисков (4). Эти нижняя (300) и верхняя (301) уплотняющие прокладки, а также пара керамических дисков (4) широко известны на существующем уровне техники, а те, которые используются в настоящем изобретении, соответствуют стандартным уплотняющим прокладками и керамическим дискам, что означает, что нет необходимости в более подробном пояснении этих конструктивных элементов.

В соответствии с изображенным на Фиг. 3 и 4, электронный модуль (8) расположен в основании (3) так, чтобы быть как можно ближе к каналам для холодной (31), горячей (32) и смешанной (33) воды, в частности, чтобы быть ближе к каналу для смешанной воды (33) и таким образом иметь возможность регистрировать температуру, которую смешанная вода создает в стенке (3R1) основания (3). Электронный модуль (8) имеет в целом U-образную форму и содержит внутреннюю полость (81) (не показана), которая выполнена с возможностью размещения электронных средств (10) (не показаны) и средств непрямой регистрации температуры (9) (не показаны). Важно подчеркнуть, что, хотя электронные средства могут быть распределены по внутренней полости (81), средства непрямой регистрации температуры (9) предпочтительно расположены во внутренней стенке (8R1). Это предпочтительное расположение указанных средств непрямой регистрации температуры (9) находится, как было упомянуто выше, внутри электронного модуля (8), но на минимальном расстоянии от стенки (3R1) канала для смешанной воды (33) основания (3), то есть, средства непрямой регистрации температуры (9) не находятся в непосредственном контакте со смешиваемой водой, что означает, что в канале для смешанной воды (33) отсутствует перфорационное отверстие для регистрации температуры указанной смешанной воды.

Таким образом, производится непрямое измерение температуры смешанной воды в канале (33), тем самым устраняя возможность протеканий или трещин в уплотнении, которые могли бы иметь место в случае, как в существующем уровне техники, полного или частичного размещения средств регистрации температуры внутри канала для смешанной воды.

В предпочтительных вариантах осуществления средства непрямой регистрации температуры (9) включают терморезистор, терморезисторный датчик температуры, термопару или их комбинации.

Как указано выше, смешанная вода находится при реальной температуре T_R, которая создает в стенке (3R1) температуру T₁, которая по существу является такой же, как реальная температура T_R, при которой смешанная вода находится в канале (33). Средства непрямой регистрации температуры (9) записывают температуру Т₂, которая немного ниже температуры Т₁. Чтобы получить реальную температуру T_R смешанной воды, необходимо провести вычисление на основании температуры Т₂. Для этого средства непрямой регистрации температуры (9) электрически соединены и находятся в состоянии обмена данными с электронными средствами (10), причем указанные электронные средства содержат средства аналого-цифрового преобразования (не показаны), средства обработки (не показаны), выполненные с возможностью вычисления реальной температуры на основании непрямой регистрации температуры и сравнения указанной реальной температуры с заданной референсной температурой, а также средства сообщения (не показаны), выполненные с возможностью передачи реальной температуры. Средства аналого-цифрового преобразования отвечают за преобразование сигнала, идущего от средств непрямой регистрации температуры (9) с целью их интерпретации средствами обработки и, за счет вычислительной способности последних, проводится итеративная операция при установленной частоте значения, измеряемого средствами непрямой регистрации температуры (9), для получения реальной температуры T_R средствами вычисления на основании пропускной способности и тепловой инерции материала стенки (3R1) основания (3) и нижней стенки (8R1) электронного модуля (8). Итеративную математическую модель предпочтительно используют для уравнения теплопроводности

После вычисления реальной температуры T_R смешанной воды ее сравнивают с референсной температурой T_Ref, хранимой во внутренней памяти средств обработки. Референсная температура T_Ref соответствует температуре, которая может ошпарить кожу, то есть, температуре, при которой горячая вода может обжечь кожу пользователя, которая в соответствии с медицинскими стандартами составляет выше 50°C, то есть, при достижении этого значения температуры существует высокий риск ожога для пользователя. Следовательно, целью сравнения является выявление, когда температура канала для смешанной воды (33) близка, достигла или превысила референсную температуру T_Ref, которая соответствует температуре ошпаривания, и генерации данных, относящихся к этому сравнению. Таким образом, когда интеллектуальный однорычажный картридж (1) является частью интеллектуального крана или интеллектуальной системы управления, как будет подробно проанализировано ниже, он может отправлять данные сравнения через средства сообщения на элементы интерфейса или верхние блоки обработки, или периферийные устройства, с целью подачи пользователю предупреждающих сигналов в отношении высокой температуры смешанной воды, или действовать на периферийные устройства для выключения потока воды. Электронные средства (10), в частности, средства обработки имеют другие функции помимо вычисления реальной температуры T_R и сравнения указанной температуры с референсной температурой T_Ref, что будет описано подробно, как описаны другие конструктивные элементы картриджа.

Кроме того, и чтобы предотвратить попадание воды или влаги в электронные средства (10), последние и средства непрямой регистрации температуры (9) инкапсулированы в термореактивной смоле, которая в твердом состоянии создает приклеивающуюся поверхность, которая гарантирует долговечность электронных конструктивных элементов картриджа и то, что электронный модуль (8) может быть подсоединен посредством трения в выточке (3R) промежуточной части (36) основания (3). Это является преимуществом, так как нет необходимости включения другого типа средств крепления для удержания электронного модуля (8), подсоединенного к основанию (3); однако специалисту в данной области техники очевидно, что другой тип средств крепления входит в объем изобретения, например, клей, крючья, болты и т.п.

Кроме того, как можно видеть на Фиг. 2-4, электронный модуль (8) содержит соединительный порт (82), который выполнен с возможностью электрического соединения электронных средств с гибким кабелем (11). Соединение гибкого кабеля (8) в соединительном порту (82) будет подробно описано ниже.

Как можно видеть на Фиг. 2 и 5, подвижная заглушка (5) представляет собой по существу круглый диск, содержащий нижний конец (50), цилиндрическую часть (51) и верхний конец (52). Средства присоединения (53) определены в нижнем конце (50), причем указанные средства присоединения выполнены с возможностью подсоединения подвижной заглушки (5) к подвижному верхнему диску (42) из пары керамических дисков (4). Подвижная заглушка (5) дополнительно содержит полость (54) в верхнем конце (52), в которой находится нижний конец (71) кулачка (7). Учитывая, что подвижная заглушка (5) функционально подсоединена к кулачку (7), указанная подвижная заглушка (5) перемещается поступательно или вращательно, или и так и так одновременно, когда кулачок (7) приводится в действие, например, ручкой однорычажного крана. Кроме того, гибкий электрический контакт (55) расположен на цилиндрической части (51). С этой целью на указанной цилиндрической части (51) размещены средства крепления (56)контакта, выполненные так, чтобы гибкий электрический контакт (55) оставался одним целым с подвижной заглушкой (5) при перемещении. В предпочтительных вариантах осуществления средства крепления (56)контакта содержат идущую по периметру выточку в цилиндрической части (51), хотя возможны и другие способы крепления гибкого электрического контакта (55) к цилиндрической части (51), такие как болты или клей. Гибкий электрический контакт (55) выполнен с возможностью, на основании положения подвижной заглушки (5), которое в свою очередь зависит от кулачка (7), образовывать контакт с электрическими контактами (261) (262), которые расположены в кожухе (2).

Кожух (2) представляет собой, как можно видеть на Фиг. 1, 2, 6, 6А, по существу полый цилиндрический корпус, который имеет нижний продольный конец (21) и верхний продольный конец (22), и имеет первое сечение (201) и второе сечение (202), причем первое сечение (201) идет от нижнего продольного конца (21), а второе сечение (202) идет от верхнего продольного конца (22), первое сечение (201) имеет больший диаметр, чем второе сечение (202), что создает изменение в поперечном сечении выступа (203), в котором соединены указанные первое (201) и второе (202) сечения. Как можно видеть на Фиг. 1, основание (3) подсоединено и расположено в первом сечении (201) по отношению к нижнему продольному концу (21) кожуха (2).

Как можно видеть на Фиг. 6, кожух (2) содержит паз (23), который проходит в продольном направлении между нижним продольным концом (21) и верхним продольным концом (23) указанного кожуха (2) и выполнен с возможностью размещения частичного сечения гибкого кабеля (11). Паз (23) в первом сечении (201) создает стенку (24), тогда как во втором сечении (202) он частично проходит через стенку кожуха. В соответствии с Фиг. 1, пара керамических дисков (4) расположены на основании (2), а на них расположена подвижная заглушка (5), что определяет, таким образом, высоту подвижной заглушки в кожухе, которая соответствует высоте, на которой подвижная заглушка (5) находится относительно кожуха (2). Возвращаясь к Фиг. 6, в кожухе (2) на высоте подвижной заглушки определены два отверстия (251) (252), которые проходят через стенку (24). Электрические контакты (261) (262) кожуха расположены соответственно в отверстиях (251) (252). В соответствии с Фиг. 6А, упругий электрический контакт (55) подвижной заглушки (5) выполнен с возможностью образования контакта с электрическими контактами (261) (262) кожуха (2) посредством перемещения указанной подвижной заглушки (5) вследствие приведения в действие кулачка (7). Как будет описано ниже, эта конфигурация электрических контактов (261) (262) кожуха вместе с электрическим соединением гибкого кабеля (11) обеспечивает возможность определения, когда кран открыт или закрыт, интеллектуальным однорычажным картриджем (1), включенным в указанный кран.

Кроме того, однорычажный картридж (1) по изобретению содержит элемент покрытия кожуха (27), выполненный с возможностью покрытия паза (23), что означает, что частичное сечение соответствующего кабеля (11) покрыто и защищено покрытием кожуха (27), как видно на Фиг. 1.

В соответствии с Фиг. 2 и 7, гибкий кабель (11) является, как указывает его название, гибким, чтобы иметь возможность по существу адаптироваться к контуру однорычажного картриджа (1), повторяя его внешний периметр, и является предпочтительно плоским, чтобы часть могла частично размещаться в кожухе (2), как можно видеть на Фиг. 1. В частности, в соответствии с 7, гибкий кабель содержит нижнюю секцию (111), промежуточную секцию (112) и верхнюю секцию (113). Нижняя секция (111) в свою очередь содержит нижний конец (111А) и средства соединения (111 В) для соединения с электронным модулем (8), как и промежуточная секция (112), которая в свою очередь содержит средства соединения (112 В) для соединения с электрическими контактами (261) (262) кожуха; верхняя секция (113) содержит средства соединения (112 В), общие с промежуточной секцией (112) и в свою очередь содержит верхний соединительный конец (113 В), причем соединительный элемент (12) расположен и выполнен с возможностью приема гибкого кабеля (11) и подсоединения указанного гибкого кабеля (11) к кулачку (7).

В реальности гибкий кабель (2) представляет собой «плоскую матрицу» или «плоскую ленту» из кабелей, которая содержит некоторое количество внутренних проводников, как известно в области электронных компонентов. Чтобы реализовать предмет изобретения, гибкий кабель (2) содержит внутри по меньшей мере четыре внутренних проводника, которые идут от нижнего конца (111А) до верхнего соединительного конца (113В), и по меньшей мере два дополнительных проводника между соединительным концом (111В) для соединения с электронным модулем (8) и соединительным концом (112 В) для соединения с электрическими контактами (261) (262) кожуха. В соответствии с вышесказанным, первые четыре проводника выполнены следующим образом: два для подачи электропитания и нейтральной фазы и два для обмена данными или шины данных, тогда как два дополнительных проводника выполнены с возможностью подачи электропитания.

Как можно видеть на Фиг. 7, и как было указано выше, электронный модуль (8) содержит соединительный порт (82), причем указанный соединительный порт (82) выполнен с возможностью электрического соединения и обеспечения обмена данными между электронными средствами и гибким кабелем (11). Следовательно, электронные средства соединены с по меньшей мере 6 проводниками гибкого кабеля (11). Таким образом, электронные средства получают электропитание и могут передавать обработанные данные и получать данные через шину данных гибкого кабеля.

Конфигурация электрических контактов (261) (262) кожуха вместе с электрическим соединением гибкого кабеля (11) обеспечивает возможность определения, когда картридж (1) открыт или закрыт для прохождения смешанной воды в направлении его выпускного отверстия, то есть, когда указанный картридж (1) установлен в кране, он обеспечивает возможность узнавать, когда указанный кран открыт или закрыть. Для этого два дополнительных проводника гибкого кабеля (11), расположенных между соединительным концом (111В) для соединения с электронным модулем (8) и соединительным концом (112 В) для соединения с электрическими контактами (261) (262) кожуха, образуют нормально замкнутый электрический контур: первый из указанных двух дополнительных проводников подсоединен между соединительным портом и электрическим контактом (261) кожуха, тогда как второй дополнительный проводник подсоединен к электрическому контакту (262) кожуха. В соответствии с подсоединением к средствам подачи электропитания и соединением гибкого кабеля (11) в соединительном порте (82) напряжение или разницу потенциалов можно установить в одном их указанных дополнительных проводников, тогда как другой служит цифровым входом для электронных средств. Учитывая, что электрические контакты (261) (262) кожуха являются независимыми друг от друга, то есть, они не соединены друг с другом, между ними должен быть электрический контакт для замыкания электрического контура. Для этого он содержит гибкий электрический контакт (55) подвижной заглушки, который, как можно видеть на Фиг. 6А и 7, выполнен с возможностью одновременного образования контакта с электрическими контактами (261) (262) кожуха и служить для замыкания электрического контура. Следовательно и вследствие разницы потенциалов, установленной в дух дополнительных проводниках, когда гибкий электрический контакт (55) отделен от электрических контактов (261) (262) кожуха, электронные средства записывают данные разомкнутого контура, тогда как, когда гибкий электрический контакт (55) находится в контакте с электрическими контактами (261) (262) кожуха, электронные средства записывают данные замкнутого контура. Эти положения соединения/отсоединения электрического контакта (55) указывают на положение подвижной заглушки (5). Предпочтительно данные разомкнутого контура указывают на то, что картридж делает возможным прохождение смешанной воды в направлении его выпускного отверстия, тогда как данные замкнутого контура указывают на отсутствие возможности прохождения смешанной воды в направлении выпускного отверстия картриджа. Это не следует понимать как ограничение, так как обратная конфигурация также включена в объем изобретения.

Как можно видеть на Фиг. 1, 2 и 7, гибкий кабель содержит верхнюю секцию (113), которая имеет соединительный конец (112В), общий с промежуточной секцией (112), и которая в свою очередь имеет верхний соединительный конец (113В), причем соединительный элемент (12) расположен и выполнен с возможностью приема гибкого кабеля (11) и подсоединения указанного гибкого кабеля (11) к кулачку (7). Соединительный элемент (12) соединен с верхним концом (72) кулачка (7) посредством средств подсоединения. На основании Фиг. 7 и 8, указанные средства подсоединения содержат соединение типа «выступ-впадина», причем с целью поддержания указанного соединения типа «выступ-впадина» верхний соединительный элемент (12) имеет выступы (121) и полость (122), причем выступы (121) выполнены с возможностью размещения в полостях (721) верхнего конца (72) кулачка (7), тогда как полость (122) выполнена с возможностью приема выступа (722) верхнего конца (72) кулачка (7).

Кроме того, как можно более подробно видеть на Фиг. 7А, соединительный элемент (12) содержит соединительный порт (123), предназначенный для электрической и механической связи соединителя (13) с гибким кабелем (11). В этом соединительном порте (123) внутренние проводники гибкого кабеля (11) выполнены так, что они могут передавать электропитание и передавать и/или получать данные, идущие в направлении и/или от элемента, который является внешним относительно картриджа, но который может быть соединен с ним соединителем (13). В предпочтительном варианте осуществления соединительный порт (123) представляет собой соединение типа «выступ-впадина», тогда как соединитель (13) представляет собой штыревой соединитель. Эти типы соединений широко известны в области электроники, что означает, что специалисту в данной области техники понятно, что любой тип соединения, который обеспечивает возможность соединения гибкого кабеля (11) с элементом, являющимся внешним относительно картриджа, входит в объем изобретения.

В альтернативных вариантах осуществления гибкий кабель (11) содержит нижний конец (111А) нижней секции (111), соединительный элемент (14) (не показан), который выполнен с возможностью приема указанного гибкого кабеля (11) и электрического подсоединения указанного гибкого кабеля к соединителю (15) (не показан). Соединение с этим соединителем (15) проводят аналогично соединению между соединителем (13) и соединительным элементом (12), описанным выше.

В других альтернативных вариантах осуществления электронные средства пригодны для беспроводной передачи и/или приема данных в направлении и/или от элемента, являющегося внешним относительно картриджа.

Более того, в соответствии с вышесказанным и как можно видеть на Фиг. 8, кулачок (7) содержит нижний конец (71), выполненный с возможностью подсоединения к полости

(54) подвижной заглушки (5), причем, когда кулачок (7) приводится в действие, он перемещает подвижную заглушку (5), которая в свою очередь приводит к относительному перемещению между электрическими контактами (261) (262) кожуха и упругим контактом (55).

На Фиг. 9 подробно показана ручка (6), которая содержит выступающую часть (61), выполненную с возможностью опираться на выступ (203) кожуха (2), продольную секцию (63), полость (64), в которой расположен кулачок (7), который подсоединен откидным образом к ручке (6) посредством штыря (60) (не показан), который проходит через указанный кулачок (7) через отверстие (73), причем указанный штырь (60) крепится в отверстиях (65), расположенных в ручке (6). Кроме того, ручка имеет, в продольной секции (63), выточку (631), выполненную так, чтобы часть верхней секции (113) гибкого кабеля (11) опиралась и по меньшей мере частично находилась в указанной выточке (631). Эта выточка (631) предназначена для того, чтобы гибкий кабель (11) полностью находился в стандартном однорычажном смесительном картридже так, чтобы его можно было использовать в любом обычном однорычажном кране, имеющемся в продаже.

В предыдущих разделах упоминалось, что интеллектуальный однорычажный картридж (1) по настоящему изобретению может размещаться в любом кране однорычажного типа и работать как обычный механический однорычажный картридж, имеющийся в продаже; однако интеллектуальный однорычажный картридж (1), как было описано выше, предпочтительно предназначен для установки в интеллектуальном однорычажном кране, который регулирует поток смеси горячей воды и холодной воды, в соответствии с Фиг. 10, причем указанный кран содержит корпус крана (не показан), содержащий конец основания (не показан), верхний конец (не показан), выступающую часть (не показана), причем выпускной конец для смешанной воды определен в корпусе картриджа (не показан), при этом интеллектуальный однорычажный картридж (1) расположен в корпусе картриджа и выполнен с возможностью приема потока холодной воды через канал для холодной воды (31) основания (3) и потока горячей воды через канал для горячей воды (32) основания (3); ручку (100), расположенную в верхнем конце корпуса крана и функционально подсоединенную с однорычажному картриджу (1); и средства подачи электропитания (не показаны), выполненные с возможностью питания электронных средств (10) и средств непрямой регистрации температуры (9) однорычажного картриджа (1).

Следует пояснить, что на Фиг. 10 ручку (100) видно с частичным поперечным сечением или разрезом, чтобы можно было видеть подсоединение указанной ручки (100) к однорычажному картриджу (1). Как можно видеть на вышеуказанной Фиг. 10, ручка (100) содержит корпус (1001), где расположен элемент интерфейса (1002), причем элемент интерфейса (1002) электромеханически соединен с соединителем (13), который, как было указано выше, соединен с гибким кабелем (11) посредством соединения с соединительным элементом (12). Следовательно, электрическое соединение и соединение для обмена данными устанавливается посредством гибкого кабеля (11) между электронным модулем (8) и элементом интерфейса (1002).

Аналогично, ручка (100) содержит соединительный элемент (1003), который выполнен с возможностью подсоединения указанной ручки (100) к верхнему концу (72) кулачка (7) и передачи перемещения ручки (100) е направлении кулачка (7), как можно видеть на Фиг. 10, причем, аналогично с ручкой (100), соединительный элемент (1003) показан в частично разрезанном виде. Перемещение ручки (100) соответствует нормальным действиям открытия, закрытия и регуляции температуры смешанной воды.

Средства подачи электропитания, которые предпочтительно соединены в конце (111А) нижней секции (111) гибкого кабеля, питают электронные средства (10), средства непрямой регистрации температуры (9) однорычажного картриджа (1) и также питают элемент интерфейса (1002) через гибкий кабель (11). В предпочтительном варианте осуществления средства подачи электропитания могут включать средства, выбранные из батарейки, питания от обычной электросети, фотоэлектрических элементов и т.п.или их комбинаций.

Элемент интерфейса (1002) предпочтительно содержит визуальные средства, которые, в соответствии с конкретным применением каждого крана, выбраны из светодиодов, светодиодного дисплея, ЖК-дисплея и т.п. Как будет описано ниже, тип визуальных средств интерфейса может варьироваться в зависимости отданных, выбранных для информативного показа посредством элемента интерфейса (1002).

Когда интеллектуальный однорычажный картридж (1) установлен в кране так, как было описано до этого момента, может быть получен ряд функциональных преимуществ, таких как:

- Вычисление в режиме реального времени реальной температуры, регистрируемой в канале для смешанной воды (33). Постоянный процесс сбора данных осуществляется средствами непрямой регистрации температуры (9). Этот процесс осуществляется электронными средствами (10), которые вычисляют, используя средства обработки, реальную температуру смешанной воды на основании непрямой регистрации температуры. В это процесс добавлена электронная система фильтрации измерений температуры в связи с тем, что стабильная и конечная температура смешанной воды не является непосредственной, так как необходим некоторый период времени для выравнивания температуры при смешивании горячей и холодной воды в канале для смешанной воды (33). Вычисленную реальную температуру воды посылают на элемент интерфейса (1002) через средства сообщения электронных средств (10). Таким образом пользователь крана может увидеть, в цифрах или цветовом коде, температуру и откорректировать ее с помощью ручки (100) в соответствии с предпочтениями.

-Управление положением ручки (100) крана (ВКЛ/ВЫКЛ). Эта функция обеспечивается электрическим сигналом, посылаемым функцией соединения/отсоединения гибкого электрического контакта (55) и электрических контактов (261) (262) кожуха. Когда ручка (100) приведена в действие, она перемещается, через кулачок (7), подвижную заглушку (5), которая участвует в соединении/отсоединении гибкого электрического контакта (55) и электрических контактов (261) (262) кожуха. Электрический сигнал, генерируемый указанным соединением/отсоединением посылается на электронные средства (10) с целью обработки для определения, проходит или нет вода в направлении выпускного отверстия картриджа (1) и, следовательно, открыт кран или закрыт.Сигнал открытия или закрытия крана посылается на элемент интерфейса (1002) через средства сообщения электронных средств (10). Таким образом пользователь крана может увидеть, в цифрах, графическом изображении или цветовом коде, открытое состояние крана. Кран может иметь дополнительные или предпочтительные функции, относящиеся к управлению и приведению в действие настроенный процессов, сценариев, предупреждений и тревожных сигналов, таких как:

- ЕСО/МЕМО: электронные средства (10) могут иметь заданное референсное время, хранимое в буфере или в памяти чтения и записи, где определен интервал времени пользования, который определен как подходящий для открытого состояния крана. Когда кран открыт, электронные средства регистрируют время использования крана. В случае, когда фактическое время использования крана превышает заданное значение референсного времени, через средства сообщения электронных средств (10) на элемент интерфейса (1002) подается сигнал о чрезмерном использовании. Таким образом пользователь крана может увидеть, в цифрах, графическом изображении или цветовом коде, предупреждение или тревожный сигнал о чрезмерном использовании.

- Предотвращение появления легионелл: Когда кран закрыт, время, в течение которого кран закрыт, регистрируется электронными средствами (10). В случае, если кран остается закрытым в течение по меньшей мере 7 суток, средства обработки генерируют сигнал, который подается на элемент интерфейса (1002) через средства сообщения электронных средств (10), который рекомендует проведение очистки для предотвращения появления легионелл. это предупреждение можно увидеть, в цифрах, графическом изображении или цветовом коде, на элементе интерфейса (1002). Это предупреждение может быть временно активным или фиксированным до проведения превентивной очистки.

- Анти-ошпаривание: эта функция помогает определить, достигла ли смешанная вода в канале для смешанной воды (33), льющаяся из крана, значения, которое может быть травматическим для пользователя. Как было определено выше, после вычисления средствами обработки электронных средств (10) реальной температуры T_R смешанной воды ее сравнивают с референсной температурой T_Ref, хранимой во внутренней памяти средств обработки. Референсная температура T_Ref соответствует температуре, которая может ошпарить кожу, то есть, температуре, при которой горячая вода может обжечь кожу пользователя, которая в соответствии с медицинскими стандартами составляет выше 50°С, то есть, при достижении этого значения температуры существует высокий риск ожога для пользователя. Следовательно, целью сравнения является выявление, когда температура канала для смешанной воды (33) близка, достигла или превысила референсную температуру T_Ref, которая соответствует температуре ошпаривания, и генерации соответствующих данных, которые посылаются на элемент интерфейса (1002) через средства сообщения электронных средств (10). Таким образом пользователь крана может увидеть, в цифрах или цветовом коде, температуру и откорректировать ее с помощью ручки (100) так, чтобы пользователь мог регулировать поток холодной воды, чтобы снизить температуру воды и сделать ее ниже температуры ошпаривания.

В первом предпочтительном варианте осуществления крана элемент интерфейса (1002) расположен в ручке (100) однорычажного картриджа; однако в других вариантах осуществления элемент интерфейса расположен в других частях корпуса крана или за пределами корпуса крана, но способен осуществлять все операции, описанные в указанном первом предпочтительном варианте осуществления, учитывая, что электроника однорычажного картриджа (1) не зависит от положения интерфейса.

Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по настоящему изобретению, установленный в кране, как было описано, может образовывать часть интеллектуальной системы управления, такой как система домашней автоматизации, в которой элемент, который образует ее часть, производит обмен информацией, чтобы управлять разными объектами, такими как регуляция выпуска смешанной воды в кране. Здесь следует отметить, что, как было упомянуто на предыдущих страницах, по меньшей мере два внутренних проводника гибкого кабеля (11) соответствуют шине данных. Следовательно, указанный гибкий кабель (11) может быть электрически или механически соединен посредством соединителя (не показан), предпочтительно в нижнем конце (111А), так, чтобы он в двух направлениях передавал данные, сгенерированные и полученные электронными средствами с компьютеризированной системой управления инфраструктурой, такой как система управления зданием, или домашние системы управления, такие как системы домашней автоматизации или АРР. Таким образом, система управления инфраструктурой имела бы возможность узнавать состояние каждого крана посредством обмена данными через шину данных электронного картриджа, установленного внутри крана. Таким образом, система управления инфраструктурой могла бы задавать действия электронного картриджа путем отправления данных через шину данных электронных средств электронного картриджа. Примером может быть то, что система управления инфраструктурой выявляет протекание воды в подающем трубопроводе и посылает информацию на электронный картридж, чтобы отобразить на элементе интерфейса (1000) тревожный сигнал, связанный с этим событием. Кроме того, интеллектуальный однорычажный картридж (1) после определения температуры ошпаривания может посылать сигнал на электромагнитный клапан, который является частью компьютеризированной системы управления инфраструктурой, так, чтобы клапан перекрыл подачу воды в направлении крана, оборудованного картриджем, который посылает предупредительный сигнал.

Изобретение было описано в достаточном объеме, но специалисту в данной области техники должно быть очевидна возможность получения других преимуществ и операций, который являются частью заявляемого изобретения.

Группа изобретений относится к интеллектуальному однорычажному картриджу для кранов, а также к интеллектуальному крану, в котором установлен указанный картридж, и интеллектуальной системе, которая включает указанный кран. Однорычажный картридж содержит основание с нижним концом, верхним концом для подсоединения к керамическим дискам и промежуточной частью, в которой определена выточка, к которой подсоединен электронный модуль, которая выполнена с возможностью размещения средств непрямой регистрации температуры, выполненных с возможностью регистрации температуры в канале для смешанной воды, и электронных средств, выполненных с возможностью вычисления реальной температуры в канале для смешанной воды на основании непрямой регистрации температуры. Средства непрямой регистрации температуры находятся в состоянии обмена данными с электронными средствами; и причем между электронным модулем и кулачком подсоединен гибкий кабель. Техническим результатом является создание интеллектуального картриджа, который используется в кране, в котором исключается возможность короткого замыкания. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) для кранов, содержащий:

- кожух (2), содержащий нижний продольный конец (21) и верхний продольный конец (22), и в котором расположены:

- основание (3), подсоединенное к нижнему продольному концу (21) кожуха (2), причем основание (3) содержит по меньшей мере три перфорационных отверстия, которые соответственно определяют канал для холодной воды (31), канал для горячей воды (32) и канал для смешанной воды (33);

- пара керамических дисков (4), из которых нижний зафиксирован (41), а верхний (42) является подвижным, расположенных над основанием (3), причем нижний зафиксированный керамический диск (41) подсоединен к основанию (3);

- подвижная заглушка (5), расположенная над парой керамических дисков (4), подсоединенная к верхнему подвижному керамическому диску (42) и выполненная с возможностью перемещения относительно кожуха (2), причем подвижная заглушка (5) содержит упругий электрический контакт (55);

- ручка (6), расположенная над подвижной заглушкой (5) и подсоединенная относительно верхнего продольного конца (22) кожуха (2);

- подвижный кулачок (7), который подсоединен откидным образом к ручке (6) и функционально соединенный с подвижной заглушкой (5) и выполненный с возможностью перемещения указанной подвижной заглушки (5);

отличающийся тем, что он содержит:

- паз (23), который проходит в продольном направлении между нижним продольным концом (21) и верхним продольным концом (22) кожуха (2), причем электрические контакты (261) (262) кожуха расположены в пазе (23) кожуха (2) на высоте подвижной заглушки (5), упругий электрический контакт (55) подвижного кожуха (5) выполнен с возможностью образования контакта с электрическими контактами (261) (262) кожуха посредством перемещения подвижной заглушки (5) с генерацией электрического сигнала положения подвижной заглушки (5) на основании контакта между электрическими контактами (261) (262) кожуха и упругим электрическим контактом (55); и

- гибкий кабель (11), подсоединенный к подвижному кулачку (7) и к электрическим контактам (261) (262) кожуха, причем гибкий кабель (11) содержит некоторое количество проводников, выполненных с возможностью обеспечения электропитания и обмена данными;

- причем основание (3) содержит нижний конец (34), верхний конец (35) для подсоединения к паре керамических дисков (4) и промежуточную часть (36), в которой определена выточка (3R), к которой подсоединен электронный модуль (8), который выполнен с возможностью размещения средств непрямой регистрации температуры (9), выполненных с возможностью регистрации температуры в канале для смешанной воды (33), и размещения электронных средств (10), находящихся в состоянии обмена данными со средствами непрямой регистрации температуры (9), содержащие средства аналого-цифрового преобразования, средства обработки, выполненные с возможностью вычисления реальной температуры в канале для смешанной воды (33) на основании непрямой регистрации температуры в канале для смешанной воды (33) и сравнения указанной реальной температурой с заданной референсной температурой, и средства сообщения, выполненные с возможностью передачи реальной температуры;

причем электронный модуль (8) соединен с гибким кабелем (11); и

причем средства обработки электронного модуля (8) также выполнены с возможностью определения положения подвижной заглушки (5) на основании электрического сигнала, поданного через гибкий кабель (11) на электронные средства (10) электронного модуля (8).

2. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что в промежуточной части (36) основания (3) перфорационное отверстие канала для смешанной воды (33) создает в выемке (3R) стенку канала для смешанной воды (33).

3. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электронный модуль (8) содержит внутреннюю стенку (8R1), выполненную с возможностью образования функционального контакта со стенкой (3R1) канала для смешанной воды (33).

4. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электронный модуль (8) содержит внутреннюю полость (81), выполненную с возможностью размещения электронных средств (10) и средств непрямой регистрации температуры (9), причем средства непрямой регистрации (9) расположены во внутренней стенке (8R1) электронного модуля (8).

5. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электронный модуль (8) содержит соединительный порт (82), причем указанный соединительный порт выполнен с возможностью электрического соединения электронных средств (10) с гибким кабелем (11) и установления обмена данными между ними.

6. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что подвижная заглушка (5) содержит средства присоединения (53), выполненные с возможностью подсоединения указанной подвижной заглушки (5) к подвижному верхнему диску (42) из пары керамических дисков (4).

7. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что гибкий кабель (11) содержит нижнюю секцию (111), промежуточную секцию (112) и верхнюю секцию (113), причем между нижней секцией (111) и промежуточной секцией (112) находятся средства для соединения (111В) с соединительным портом (82) электронного модуля (8), а между промежуточной секцией (112) и верхней секцией (113) находятся средства для соединения (112В) с электрическими контактами (261) (262) кожуха, и причем в верхней секции (113) находится соединительный элемент (12), выполненный с возможностью приема гибкого кабеля (11) и соединения указанного гибкого кабеля (11) с кулачком (7).

8. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из пп. 4-7, отличающийся тем, что кулачок (7) соединен откидным образом с ручкой (6) посредством болта (60), который проходит через указанный кулачок (7) через отверстие (73), причем указанный болт (60) крепится в отверстиях (61), расположенных в ручке (6), при этом поворот кулачка (7) перемещает подвижную заглушку (5), что в свою очередь приводит к относительному перемещению между электрическими контактами (261) (262) кожуха и упругим электрическим контактом (55) подвижной заглушки (5).

9. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по п. 8, отличающийся тем, что кулачок (7) содержит нижний конец (71), выполненный с возможностью функционального соединения с подвижной заглушкой (5), и верхний конец (72), выполненный с возможностью приведения указанного кулачка (7) в действие, причем указанный верхний конец (72) кулачка (7) содержит средства подсоединения, выполненные с возможностью подсоединения соединительного элемента (12), который соединяет верхний конец (113В) гибкого кабеля (11), соединительный элемент (12) содержит соединитель (13), электрически связанный с гибким кабелем (11).

10. Интеллектуальный однорычажный картридж (1) по любому из пп. 4-7, отличающийся тем, что гибкий кабель (11) содержит, в нижнем конце, соединительный элемент (14), который выполнен с возможностью приема гибкого кабеля (11) и электромеханического соединения указанного гибкого кабеля с соединителем (15).

11. Интеллектуальный однорычажный кран, отличающийся тем, что он содержит интеллектуальный однорычажный картридж (1) по пп. 1-10.

12. Интеллектуальный однорычажный кран, который регулирует поток смеси горячей воды и холодной воды, отличающийся тем, что он содержит:

- корпус крана, содержащий конец основания, верхний конец, выступающую часть, в которой определен выпускной конец для смешанной воды, и кожух картриджа;

- интеллектуальный однорычажный картридж (1) по пп. 1-10, расположенный в корпусе крана и выполненный с возможностью приема потока холодной воды через канал для холодной воды (31) основания (3) и потока горячей воды через канал для горячей воды (32) основания (3);

- ручку (100), расположенную в верхнем конце корпуса крана и функционально подсоединенную к интеллектуальному однорычажному картриджу (1), причем ручка (100) содержит:

- корпус (1001), где расположен элемент интерфейса (1002), причем элемент интерфейса (1002) электромеханически соединен с гибким кабелем (11) посредством соединителя (13), соединенного с соединительным элементом (12) однорычажного картриджа;

- соединительный элемент (1003), выполненный с возможностью подсоединения верхнего конца (72) кулачка (7) однорычажного картриджа (1), причем ручка (100) выполнена с возможностью приведения в действие кулачка (7);

- средства подачи электропитания, выполненные с возможностью обеспечения энергией электронных средств (10), средств непрямой регистрации температуры (9) однорычажного картриджа (1) и элемента интерфейса (1002).

13. Интеллектуальный однорычажный кран по п. 12, отличающийся тем, что средства обработки выполнены с возможностью вычисления на основании положения подвижной заглушки (5) положения ручки (100) и времени открытия и/или закрытия ручки (100).

14. Интеллектуальный однорычажный кран по пп. 12 и 13, отличающийся тем, что средства сообщения через гибкий кабель (11) картриджа передают на элемент интерфейса (1002) информацию по вычислению реальной температуры в канале для смешанной воды (33), и/или вычислению сравнения между вычисленной реальной температурой и заданной референсной температурой, и/или позиции ручки (100), и/или времени открытия и/или закрытия ручки (100), причем элемент интерфейса (1002) выполнен с возможностью отображения на нем полученной информации.

15. Интеллектуальный однорычажный кран, который регулирует поток смеси горячей воды и холодной воды, отличающийся тем, что он содержит:

- корпус крана, содержащий кожух картриджа;

- корпус отверстия для выпуска смешанной воды;

- интеллектуальный однорычажный картридж (1) по пп. 1-10, расположенный в корпусе крана и выполненный с возможностью приема потока холодной воды через канал для холодной воды (31) основания (3) и потока горячей воды через канал для горячей воды (32) основания (3);

- ручку, функционально подсоединенную к картриджу и содержащую соединительный элемент, выполненный с возможностью подсоединения к верхнему концу (72) кулачка (7) однорычажного картриджа (1);

- элемент интерфейса, находящийся в электромеханическом и обеспечивающем обмен данными соединении с однорычажным картриджем (1);

- средства подачи электропитания, выполненные с возможностью обеспечения энергией электронных средств (10), средств непрямой регистрации температуры (9) однорычажного картриджа (1) и элемента интерфейса.

16. Интеллектуальный однорычажный кран по п. 15, отличающийся тем, что элемент интерфейса расположен в положении вдоль корпуса крана и/или вдоль корпуса отверстия для выпуска смешанной воды и/или в положении снаружи корпуса крана и корпуса отверстия для выпуска смешанной воды, причем элемент интерфейса содержит визуальные средства.

17. Интеллектуальный однорычажный кран по пп. 15 и 16, отличающийся тем, что визуальный элемент интерфейса находится в электромеханическом и обеспечивающем обмен данными соединении с гибким кабелем (11) через соединитель нижнего соединительного элемента гибкого кабеля (11) однорычажного картриджа.

18. Интеллектуальный однорычажный кран по пп. 15-17, отличающийся тем, что средства обработки выполнены с возможностью вычисления на основании положения подвижной заглушки (5) положения ручки (100) и времени открытия и/или закрытия ручки.

19. Интеллектуальный однорычажный кран по пп. 15-18, отличающийся тем, что средства сообщения через гибкий кабель (11) однорычажного картриджа (1) передают на элемент интерфейса информацию по вычислению реальной температуры в канале для смешанной воды, и/или вычислению сравнения между вычисленной реальной температурой и заданной референсной температурой, и/или позиции ручки, и/или времени открытия и/или закрытия ручки, причем элемент интерфейса выполнен с возможностью отображения на нем полученной информации.

20. Интеллектуальная система управления доставкой смешанной горячей и холодной воды, отличающаяся тем, что содержит:

- интеллектуальный однорычажный кран по пп. 12-14 и/или 15-19, предназначенный для питания от трубопровода горячей воды и трубопровода холодной воды;

- электромагнитный клапан, предназначенный для соединения с трубами горячей воды и/или с трубами холодной воды перед интеллектуальным однорычажным краном, при этом электромагнитный клапан выполнен с возможностью подачи рабочего сигнала и приема сигнала выключения;

- расходомер, предназначенный для установки за электромагнитным клапаном и перед интеллектуальным однорычажным краном, причем расходомер выполнен с возможностью подачи потокового сигнала;

причем средства сообщения картриджа выполнены с возможностью приема потокового сигнала, приема рабочего сигнала и передачи сигнала выключения.