[發明專利]智能馬桶即熱式加熱系統

有效

• 申請號: 201810244469.8
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN109302759B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 尚志鋒
• 申請（專利權）人: 上海益高衛浴科技有限公司
• 主分類號: H05B6/10
• 分類號: H05B6/10;H05B6/44;H05B6/06;H05B1/02;F24H1/14;F24H9/00;F24H9/02;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 劉君

1.一種智能馬桶即熱式加熱系統，包括兩端貫通的塑料外殼(14)、端蓋(6)、進水口接頭(4)、出水口裝置(9)、加熱管、在出水口所設的兩級溫度保護裝置、設置在進水口接頭(4)上的進水溫度傳感器、設置在出水口裝置(9)上的出水溫度傳感器、設有單片機的控制電路，所述的控制電路設有220V的交流電源回路，其特征在于：

還包括導流管(1)、設置于進水口接頭(4)上的水流量傳感器、具形變的防凍墊(7)；

所述進水口接頭(4)包括接口(4-2)、進水管(4-1)；所述的接口(4-2)和進水管(4-1)一體成型，所述的接口(4-2)呈X軸向布置，所述的進水管(4-1)呈Z軸向布置；所述進水管(4-1)與接口(4-2)的內部通道貫通呈“L”形；

所述加熱管采用陶瓷加熱管(2)，所述陶瓷加熱管(2)采用管壁為中空的陶瓷管，在陶瓷管的中空管壁內設有2組繞向相反的加熱線圈；所述陶瓷加熱管(2)的進口端位于塑料外殼(14)的進口端外，陶瓷加熱管(2)的其余部位從塑料外殼(14)的進口端插入塑料外殼(14)內，且陶瓷加熱管(2)與塑料外殼(14)之間設有間距；塑料外殼(14)的進口端與相應處的陶瓷加熱管(2)之間密封；

所述導流管(1)的內壁沿軸向設有螺旋紋；所述的導流管(1)套設在陶瓷加熱管(2)的外壁上，使導流管(1)與陶瓷加熱管(2)之間形成腔體，且導流管(1)的外壁緊密貼合所述塑料外殼(14)的內壁，導流管(1)的進口端縮后于陶瓷加熱管(2)的出口端，使陶瓷加熱管(2)的出口端與導流管(1)的進口端之間的塑料外殼(14)內形成與所述腔體進口端貫通的進口腔，導流管(1)的出口端與塑料外殼(14)的進口端的端面密閉，且靠近導流管(1)的出口端處的導流管(1)上設出水孔；

所述塑料外殼(14)的末端蓋合有端蓋(6)，所述端蓋(6)的端面中部設有通孔(6-1)，在端蓋(6)與塑料外殼(14)的末端之間設有覆蓋住所述通孔(6-1)的具形變的防凍墊(7)；所述通孔(6-1)的中心位于陶瓷加熱管(2)的中心軸線上；塑料外殼(14)近末端處的外壁上還設有溫度傳導裝置(10-1)，所述的溫度傳導裝置(10-1)上設有70℃雙金屬片溫控器(12-2)；塑料外殼(14)的進口端的外壁上還一體式設有出水口裝置(9)，所述的出水口裝置(9)的外殼壁的局部設有另一溫度傳導裝置(10-2)，所述的另一溫度傳導裝置(10-2)上還裝有上限溫度為45℃雙金屬片溫控器(12-1)，且所述出水口裝置(9)設有貫穿塑料外殼(14)的殼壁后貫通所述出水孔的進水通道(9-1)，所述出水口裝置(9)上還設有與進水通道(9-1)的出口端貫通的出水管(9-2)；所述出水溫度傳感器(13)的工作端貫穿出水口裝置(9)的外殼壁后位于所述出水管(9-2)和進水通道(9-1)的交匯處；

所述陶瓷加熱管(2)的進口端連接在進水口接頭(4)的接口(4-2)內；呈Y軸向布置的進水溫度傳感器(8)的工作端貫穿進水口接頭(4)的外壁后位于進水管(4-1)與接口(4-2)的交匯處；

在220V的交流電源回路中依次串聯入所述70℃雙金屬片溫控器(12-2)、所述45℃雙金屬片溫控器(12-1)、并聯的所述2組繞向相反的加熱線圈形成所述的兩級溫度保護裝置；

所述設有單片機的控制電路包括PIC單片機、220V電網同步檢測電路；兩路浪涌吸收電路；兩路雙向可控硅過零觸發電路；兩路同步觸發信號放大電路；

所述的PIC單片機采用16F1925單片機；

所述的進水溫度傳感器的輸出端、出水溫度傳感器的輸出端、水流量傳感器的輸出端分別連接PIC單片機的相應信號輸入端；

所述的220V電網同步檢測電路包括一端與16F1925單片機的RA2輸入引腳連接的電阻R13，電阻R13的另一端分別連接光耦合器件PC814的發射極、電阻R19的一端、電容C7的一端；電阻R19的另一端、電容C7的另一端分別接地；光耦合器件PC814的集電極連接電源；光耦合器件PC814的紅外線發光二極管U3的負極連接電阻R16后接地；紅外線發光二極管U3的正極連接電阻R9的一端，電阻R9的另一端220V電源；

所述電阻R9的另一端分兩路，各自對應連接第一路浪涌吸收電路、第二路浪涌吸收電路；

每路浪涌吸收電路再依次連接一路雙向可控硅過零觸發電路；

兩路雙向可控硅過零觸發電路的輸入端分別連接PIC單片機的相應輸出端；

所述PIC單片機根據輸入的進水溫度值和獲取的流量信息及需要加熱到的設定溫度值，按公式計算出需要的加熱功率P，判斷電網輸入的過零同步觸發信號，輸出相對應的過零觸發脈沖，控制加熱器的電阻絲加熱的時間，來達到溫度控制；當達到設定的溫度值時，PIC單片機根據當前的輸入溫度、流量、輸出溫度再進行微調，確保控制溫度在設定值的±1℃范圍內；

當PIC單片機控制失效，加熱器溫度超過45℃或70℃時，45℃雙金屬片溫控器(12-1)和70℃雙金屬片溫控器(12-2)動作，切斷電源停止加熱；

所述公式為W＝P×t×加熱效率、W＝C×M×(T2-T1)，其中，W為加熱線圈所消耗的能量；P為加熱線圈的加熱功率；t為加熱線圈的加熱時間；C為水的比熱容；M為水的質量＝Q×T0×ρ；Q為每秒流量；T0為從所述進水口接頭開始進水到進水接頭結束進水的時間；

ρ為水的密度1g/ml；T2為設定溫度；T1為初始溫度。