一种用于智能马桶的调温水箱及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于智能马桶的调温水箱及其控制方法，属于卫生设备【技术领域】。它解决了现有的水箱能耗大、控制不方便的问题。本调温水箱，包括外壳和安装在外壳内的加热组件，在外壳上分别连通有进水通道和出水通道，进水通道上安装有进水温度传感器，在外壳外安装有控制装置，控制装置分别电连接至进水温度传感器和加热组件，控制装置根据进水温度的不同控制加热组件的工作状态：外壳内设有一个或多个加热组件，控制装置控制加热组件功率变化来调节输出功率；或外壳内设有多个加热组件，控制装置控制其中一个或多个加热组件工作或停止来调节输出功率。本调温水箱具有控制温度方便、能耗低的优点。
【专利说明】一种用于智能马桶的调温水箱及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于卫生设备【技术领域】，涉及一种水箱，特别是一种用于智能马桶的调温 水箱。
【背景技术】
[0002] 智能马桶拥有许多特别的功能：如臀部清净、下身清净、移动清净、坐圈保温、暖风 烘干、自动除臭、静音落座等等，在冲洗时智能马桶需要提供恒定稳定的温水，以使冲洗舒 适。
[0003] 中国专利CN202198516U公开了一种用于冲洗臀部或妇女阴部的冲洗水箱，特别 是一种直热式恒温臀部冲洗水箱，包括水箱，水箱内设有电热管，电热管与温控开关连接， 水箱上设有出水口、进水口、排水口和泄流口，出水口上设有水路切换阀，进水口上设有减 压电磁阀，排水口上设有排水阀，泄流口上设有泄压阀；水箱上设有控制单元；所述水箱的 顶部设有水位开关；所述水箱内设有多个水箱温度传感器；所述减压电磁阀上设有流量计 和自来水温度传感器。
[0004] 中国专利CN202821116U公开了 一种流量计安装在进水位置的洁身器水箱，它包 括内设有加热组件的水箱，所述水箱上设有进水口和出水口，所述进水口位置处设有流量 计。
[0005] 中国专利CN101338938A公开了一种即热式电热水器，包括底座和外盖，底座上 固定设置有加热装置和电脑控制板，特点是加热装置上设置有进水口和出水口，进水口上 设置有进水温度传感器和水流传感器，出水口上设置有出水温度传感器，底座上固定设 置有进水管和出水管，进水管与水流传感器之间、出水口与出水管之间分别连接有绝缘软 管。
[0006] 在上述的冲洗水箱中，水箱没有区分清洗用水和清洁用水，浪费大，水箱内的水采 用大量的水保温形式，耗能多；在上述的洁身器水箱中，在水箱安装加热组件，温度不易控 制，出水温度需要手动调节，不够精确；在上述的即热式电热水器设计的管路不够合理，能 耗高，应对不同的气候和水温，调节不够灵活。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于卫生设备且控制 温度方便准确、能耗低、结构精巧的用于智能马桶的调温水箱。
[0008] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于智能马桶的调温水箱，包括 外壳和安装在外壳内的加热组件，在外壳上分别连通有进水通道和出水通道，其特征在于， 所述进水通道上安装有进水温度传感器，在外壳外安装有控制装置，所述控制装置分别电 连接至进水温度传感器和加热组件，所述控制装置根据进水温度的不同控制加热组件的工 作状态：
[0009] 外壳内设有一个或多个加热组件，控制装置控制加热组件功率变化来调节输出功 率；
[0010] 或外壳内设有多个加热组件，控制装置控制其中一个或多个加热组件工作或停止 来调节输出功率。
[0011] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述外壳上开设有加热通道，所述加 热组件安装在加热通道内，所述外壳上凸出形成有进水口和出水口，进水口和出水口分别 连通至加热通道的两端，在进水口上安装有进水管，在出水口上安装有出水管，所述进水通 道由进水管和进水口中连通的通道组成，所述出水通道由出水管和出水口中连通的通道组 成，所述进水温度传感器安装在进水管或者进水口上。
[0012] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，在出水口或者加热通道内还安装有出 水温度传感器。
[0013] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述外壳上开设有一个以上的凹槽， 所述加热组件包括端盖和加热元件，所述端盖扣接在外壳上并密封凹槽的开口，在端盖上 安装有隔板，所述隔板插入凹槽并将凹槽分割成两部分形成底部连通的加热通道，在外壳 上开设有若干个导流槽，加热通道之间分别通过导流槽依次首尾相连，进水通道与首个加 热通道连通，出水通道与末尾的加热通道连通。
[0014] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述导流槽呈"十"字形，在端盖上固 连有"十"字形的导流块，所述导流块上开设有导流孔，所述端盖固连至外壳且导流块插接 在导流槽内，所述导流孔导通相邻两加热通道。
[0015] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述加热元件安装在加热通道内且加 热元件的两端贯穿端盖，所述加热元件通过绝缘块固连在端盖上。
[0016] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述加热元件设置成"U"字形，所述加 热元件安装在凹槽内且加热元件对称设置在隔板两侧。
[0017] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述外壳上开设有凹陷部，所述凹槽 垂直开设在凹陷部上，在凹槽的内侧壁上开设有两正对设置的限位槽，所述端盖包括扣设 在凹陷部上的框架和固连在框架上的若干块盖板，所述加热元件和隔板均安装在盖板上， 所述隔板插设在限位槽内，所述导流块固连在框架上。
[0018] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述凹陷部上凸出形成有若干个密封 环，每个密封环均匀环绕在对应凹槽的开口的外侧，所述框架上开设有密封槽，所述密封槽 内安装有密封圈，所述密封环插入密封槽中且抵紧在密封圈上。
[0019] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱中，所述框架上开设有若干个向下凹陷的 限位部，在限位部上安装有橡胶圈，所述盖板安装在限位部内且紧贴橡胶圈。
[0020] 一种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，包括以下步骤：
[0021] Sl、检测进水温度；
[0022] S2、比对进水温度和设定温度并根据比对结果调整加热组件的输出功率；
[0023] S3、控制水温恒定。
[0024] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，所述步骤S2进一步包括：
[0025] S21、外壳内设有一个或多个加热组件，控制装置控制加热组件功率变化来调节输 出功率；
[0026] 在上述的一种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，所述步骤S2进一步包括：
[0027] S22、外壳内设有多个加热组件，控制装置控制其中一个或多个加热组件工作或停 止来调节输出功率。
[0028] 与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：
[0029] 1、设置的凹槽可以在存储少量的温水，足够一次使用，避免了大量储水而导致浪 费能源。
[0030] 2、设置多个的加热通道，可以根据不同环境和卫生设备，采用一个加热通道加热 或多个加热通道加热，使水快速加热并保持出水量。
[0031] 3、采用隔板分割形成加热通道，控制加热通道内的储水量方便，安装简单，结构巧 妙，便于安装加热元件。
[0032] 4、设置框架和盖板，将加热元件安装在盖板上，盖板在安装在框架上，在框架上安 装隔板，安装过程简单，接触面之间通过密封圈密封，防止水流流出，结构巧妙。
[0033] 5、在进水通道上设置进水温度传感器，在出水通道或加热通道上设置出水温度传 感器，可以有效控制进水的温度和出水时的水温，快速响应加热指令，准确控制输出温度。
【专利附图】
【附图说明】
[0034] 图1是本发明的结构示意图。
[0035] 图2是本发明的爆炸结构示意图。
[0036] 图3是本发明的剖面结构示意图。
[0037] 图4是本发明中外壳的结构示意图。
[0038] 图5是本发明中框架的结构示意图。
[0039] 图6是本发明中出水温度传感器检测加热通道的结构示意图。
[0040] 图7是本发明中进水温度传感器检测进水口的结构示意图。
[0041] 图中，1、外壳；11、凹槽；12、凹陷部；13、导流槽；14、限位槽；15、进水口；16、出水 口；17、密封环；18、安装部；2、加热组件；21、框架；211、限位部；212、橡胶圈；213、密封槽； 214、密封圈；22、加热元件；23、盖板；24、隔板；25、绝缘块；26、导流块；261、导流孔；3、温 控装置；31、保护壳；32、定位板；4、进水温度传感器；5、出水温度传感器；6、连接板；7、出 水通道；71、出水管；8、进水通道；81、进水管；9、加热通道；。
【具体实施方式】
[0042] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述， 但本发明并不限于这些实施例。
[0043] 如图1、图2、图3、图6和图7所示，本调温水箱，包括外壳1和安装在外壳1上的 加热组件2,在外壳1内开设有加热通道9,外壳1上凸出形成有进水口 15和出水口 16,进 水口 15和出水口 16分别连通至加热通道9的两端，在进水口 15上安装有进水管81，在出 水口 16上安装有出水管71，由进水管81和进水口 15中连通的通道组成进水通道8,由出 水管71和出水口 16中连通的通道组成出水通道7,加热通道9的两端分别连通至进水通道 8和出水通道7,冷水由进水管81进入，依次流经进水口 15、加热通道9、出水口 16和出水 管71，在加热通道9内，冷水经过加热后，从出水通道7中流出。
[0044] 设置进水通道8、出水通道7和加热通道9可以使冷水从进水通道8中进入加热通 道9,在加热通道9中将水温升高至设定的温度，并使温水从出水通道7中流出，过程流畅， 简单实用。
[0045] 在进水管81或进水口 15上安装进水温度传感器4,进水温度传感器4检测进水通 道8内的水温，在出水管71、出水口 16或加热通道9上安装有出水温度传感器5,出水温度 传感器5测量出水通道7或加热通道9内的水温，出水温度传感器5安装在加热通道9内 时，可以通过公式计算出出水的温度。设置进水温度传感器4,精确检测进水的温度，在出水 通道7或加热通道9内安装出水温度传感器5,可以有效的检测出水的温度，通过比对设定 的温度，使加热通道9工作加热进水，使水温达到出水时设定的温度，使水温适合卫生设备 的使用要求。
[0046] 如图2和图3所示，加热组件2包括端盖和加热元件22,端盖密封扣接在外壳1 上，加热元件22安装在加热通道9内且加热元件22的两端贯穿并固连在端盖上，外壳1上 开设有安装部18,安装部18内安装保护壳31，保护壳31内有温控装置3,定位板32将温控 装置3限定在保护壳31内并固定至外壳1，温控装置3电连接至控制装置和加热元件22， 温控装置3根据控制装置的反馈和加热通道内水的温度控制加热元件22工作或停止，起到 及时断电，确保水温不上升，使用安全。
[0047] 温控装置3安装在外壳1内，可以使整体的结构紧凑，线路简单；设置保护壳31温 控装置3不易受潮，同时也使温控装置3简单的安装到外壳1上，方便固定；进水温度传感 器4安装在进水管81上，出水温度传感器5可安装在加热通道9或出水口 16上，进水温度 传感器4安装在进水口 15上，出水温度传感器5可安装在加热通道9或出水口 16上，进水 温度传感器4和出水温度传感器5通过不同的组合可以的到不同的水箱结构，但都能检测 和控制水箱内的水温，结构灵活多变。
[0048] 如图2和图4所示，在外壳1上开设有一个以上的凹陷部12,在每个凹陷部12上 均垂直开设有一凹槽11，在凹槽11的内侧壁上开设有两正对设置的限位槽14,凹陷部12 上凸出形成有密封环17,每个密封环17均匀环绕在对应凹槽11的开口的外侧，在两相邻的 凹槽11之间开设有导流槽13,若干个凹槽11之间的导流槽13是交替分布，作为优选，导流 槽13的形状开设成"十"字形。
[0049] 将加热通道9划分成若干个，由不同的加热元件22分别加热，可以在控制装置的 控制下将水分阶段加热，使水温能快速升高，又可以根据水温的加热需求，调整加热元件22 的工作时的数量，降低能耗，温度控制准确。
[0050] 如图4和图5所示，端盖包括扣设在凹陷部12上的框架21和固连在框架21上的 若干块盖板23,盖板23的数量与凹槽11的数量等同，盖板23之间通过连接板6锁定，在框 架21的一侧面上开设有密封槽213,密封槽213内安装有密封圈214,在框架21的另一侧 面上开设有若干个向下凹陷的限位部211，在限位部211上安装有橡胶圈212,盖板23安装 在限位部211内且紧贴橡胶圈212,在盖板23上均安装有与凹槽11相对应的加热元件22 和隔板24,在框架21上固连有导流块26,作为优选导流块26设置成"十"字形，在导流块 26上开设有导流孔261。
[0051] 框架21扣设在外壳1上时，密封环17插入密封槽213中且抵紧在密封圈214上， 每个隔板24插设在相对应的限位槽14内，隔板24插入凹槽11并将凹槽11分割成两部分 形成底部连通的加热通道9,加热通道9之间分别通过导流槽13依次首尾相连，首个加热通 道9连通至进水通道8,尾部的加热通道9连通至出水通道7,导流块26插入到导流槽13 中，相邻两加热通道9之间通过导流块26上的导流孔261相互连通。
[0052] 盖板23扣设在限位部211上且通过橡胶圈212密封，水不会从盖板23与限位部 211的连接处流出，密封效果好；加热元件22和隔板24先固连至盖板23,在将盖板23固连 至框架21，安装方便，结构简单，定位方便且准确；在外壳1上设置密封环17且插入框架21 的密封槽213内，定位准确，安装方便，同时，密封槽213内设置密封圈214,密封效果；设置 "十"字形导流块26和导流槽13,安装方便，导向性好，呈"十"字形使导向块的受力均匀，能 其支撑作用，将水流的压力转移至外壳1上；通过导流孔261依次连通相邻的加热通道9， 减小了加热通道9布置的空间，使结构紧凑，液体形成回流，加热充分。
[0053] 作为优选，加热元件22设置成"U"字形，加热元件22通过绝缘块25固连在盖板 23上，加热元件22安装在凹槽11内且加热元件22对称设置在隔板24两侧。设置成"U" 字形的加热元件22,可以使水流沿加热元件22流动，加热充分，热量均匀，外壳1的加热通 道9可以根据加热元件22的形状不同来变化。
[0054] 作为优选，加热元件22设置成长条形或环绕成螺旋形，通过绝缘块25固连在盖板 23上，加热元件22位于加热通道9的一侧，连通进水一端或者出水一端。设置成长条形的 加热元件22,可以使水流在加热元件22处加热，没有加热元件22延伸的地方起导通作用， 连接相邻的加热通道9。
[0055] 作为优选凹槽11开设成一个，进水温度传感器4安装在进水管81或进水口 15上， 出水温度传感器5安装在加热通道9内且检测至加热元件22处的水温，冷水由进水管81 进入进水口 15,隔板24将凹槽11划分成前部的加热通道9和后部的加热通道9,沿前部的 加热通道9流经出水温度传感器5，并由后部的加热通道9从出水口 16流出，当后部的加热 通道9内设置有加热元件22或加热元件22的一部分时，在前部的加热通道9内无加热元 件22或具有加热元件22的一部分，控制装置包括安装在外壳1外的可控硅和处理器，可控 硅连接至加热元件22,出水温度传感器5和进水温度传感器4电联至处理器，通过热量计算 公式，流经出水温度传感器5的水温至出水口 16的水温差可以计算，通过处理器控制可控 硅的通断加热元件22来调节出水的温度。
[0056] 作为优选凹槽11开设成一个，进水温度传感器4安装在进水管81或进水口 15上， 出水温度传感器5安装在出水口 16,冷水由进水管81进入进水口 15,沿加热通道9流经出 水温度传感器5,并由出水口 16流出，控制装置包括安装在外壳1外的可控硅和处理器，可 控硅连接至加热元件22,出水温度传感器5和进水温度传感器4电联至处理器，出水温度传 感器5反馈流经出水温度传感器5的水温，通过处理器控制可控硅的通断和调节加热元件 22的发热功率来调节水箱内水的温度，凹槽11设置成多级，也可以调节不同的加热元件的 发热功率来调整加热的温度。
[0057] 作为优选凹槽11可开设成多级设置，以凹槽11数量为三个的实施方式为例，隔板 24将凹槽11划分成连通切成"U"字形的加热通道9,在相邻的加热通道9之间通过导流孔 261依次连通，三个加热通道9首尾连通形成一个回路，每个加热通道9内均安装有加热元 件22,在进水口 15或进水管81上安装有进水温度传感器4,进水通道8连通至首个加热通 道9,在出水口 16或者最末的加热通道9中安装有出水温度传感器5,控制装置还包括继电 器，在首个加热通道9的加热元件22上安装有可控硅，在另外两个加热通道9的加热元件 22上安装有继电器，可控硅和继电器均电联至处理器，控制装置控制进水温度传感器4、出 水温度传感器5和加热元件22,根据进水温度的不同调节加热元件22的工作方式和工作时 间，使加热元件22的工作效率和能耗达到一个配比，节省能耗，提高效率。
[0058] 冬天和夏天的水温不一样，因而，多级的加热通道9通过处理器控制，可以实现多 种组合加热方式：
[0059] 冬天时，进水温度与出水温度温差大，进水温度经过进水温度传感器4检测后，反 馈进水温度至处理器，处理器控制加热元件22同时加热三组加热通道9,使水温快速升高， 经出水温度传感器5检测反馈至处理器，处理器控制加热元件22继续或停止加热；
[0060] 春秋季节时，水温适中，进水温度经过进水温度传感器4检测后，反馈进水温度至 处理器，处理器控制加热元件22,使第一组和第二组加热元件22工作，使加热通道9内的 水温升高，经出水温度传感器5检测反馈至处理器，处理器控制加热元件22继续或停止加 执.
[0061] 夏季时，水温较高，进水温度经过进水温度传感器4检测后，反馈进水温度至处理 器，处理器控制加热元件22使第一组加热元件22工作，使加热通道9内的水温升高，经出 水温度传感器5检测反馈至处理器，处理器控制加热元件22继续或停止加热；
[0062] 保温时，通过出水温度传感器5检测出水通道7内的水温，同时控制，三组加热元 件22同时工作或停止，保持加热通道9内的温度恒定。
[0063] 根据上述的过程进行一组实验数据的检测：
[0064] 设定三组发热管，每组温升12K，水流的流速I. 2L/Min，加热元件22的停止工作时 的热量1K/75W，进水温度传感器4和出水温度传感器5的响应时间0. 5S，温度检测精度0. 5 度；处理器每0. 5秒接收出水温度传感器5出水温度值信号，在温度公差范围内，保持当前 工作状态，如超出设定温度公差，会控制第1组发热管停止工作，直至出水温度重新符合公 差，反之，则发热管开始工作。
[0065]
【权利要求】
1. 一种用于智能马桶的调温水箱，包括外壳和安装在外壳内的加热组件，在外壳上分 别连通有进水通道和出水通道，其特征在于，所述进水通道上安装有进水温度传感器，在外 壳外安装有控制装置，所述控制装置分别电连接至进水温度传感器和加热组件，所述控制 装置根据进水温度的不同控制加热组件的工作状态： 外壳内设有一个或多个加热组件，控制装置控制加热组件功率变化来调节输出功率； 或外壳内设有多个加热组件，控制装置控制其中一个或多个加热组件工作或停止来调 节输出功率。
2. 根据权利要求1所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，所述外壳上开 设有加热通道，所述加热组件安装在加热通道内，所述外壳上凸出形成有进水口和出水口， 进水口和出水口分别连通至加热通道的两端，在进水口上安装有进水管，在出水口上安装 有出水管，所述进水通道由进水管和进水口中连通的通道组成，所述出水通道由出水管和 出水口中连通的通道组成，所述进水温度传感器安装在进水管或者进水口上。
3. 根据权利要求2所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，在出水口或者 加热通道内还安装有出水温度传感器。
4. 根据权利要求2或3所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，所述外壳上 开设有一个以上的凹槽，所述加热组件包括端盖和加热元件，所述端盖扣接在外壳上并密 封凹槽的开口，在端盖上安装有隔板，所述隔板插入凹槽并将凹槽分割成两部分形成底部 连通的加热通道，在外壳上开设有若干个导流槽，加热通道之间分别通过导流槽依次首尾 相连，进水通道与首个加热通道连通，出水通道与末尾的加热通道连通。
5. 根据权利要求4所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，所述导流槽呈 "十"字形，在端盖上固连有"十"字形的导流块，所述导流块上开设有导流孔，所述端盖固连 至外壳且导流块插接在导流槽内，所述导流孔导通相邻两加热通道。
6. 根据权利要求4所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，所述加热元件 设置成"U"字形，并通过绝缘块固连在端盖上，所述加热元件安装在凹槽内且加热元件对称 设置在隔板两侧。
7. 根据权利要求5所述的一种用于智能马桶的调温水箱，其特征在于，所述外壳上开 设有凹陷部，所述凹槽垂直开设在凹陷部上，在凹槽的内侧壁上开设有两正对设置的限位 槽，所述端盖包括扣设在凹陷部上的框架和固连在框架上的若干块盖板，所述加热元件和 隔板均安装在盖板上，所述隔板插设在限位槽内，所述导流块固连在框架上。
8. -种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 检测进水温度； 52、 比对进水温度和设定温度并根据比对结果调整加热组件的输出功率； 53、 控制水温恒定。
9. 根据权利要求8所述的一种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，其特征在于，所 述步骤S2进一步包括： S21、外壳内设有一个或多个加热组件，控制装置控制加热组件功率变化来调节输出功 率。
10. 根据权利要求8所述的一种用于智能马桶的调温水箱的控制方法，其特征在于，所 述步骤S2进一步包括： S22、外壳内设有多个加热组件，控制装置控制其中一个或多个加热组件工作或停止来 调节输出功率。入密封槽中且抵紧在密封圈上。
【文档编号】E03D9/08GK104452928SQ201410553074
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】陈晓勇 申请人:宁波市鄞州红杉树电器制造有限公司