CN101879048B - 一种具有水暖座垫的电子便座 - Google Patents

Abstract

一种具有水暖座垫的电子便座，包括：内装控制器和加热水箱的控制台；加热水箱设水位传感器，按水位传感器的信号自水源进水的注水口，出水口和回水口；与控制台连接的环形的座垫成形为封闭容腔，容腔左侧设进水口，右侧设出水口；循环水泵与加热水箱——通过其出水口和回水口，以及座垫——通过其进水口和出水口，构成循环水路；来自加热水箱的热水经增压水泵接往喷水组件；其特征在于：所述封闭容腔内沿环形布置进水导管和出水导管，进水导管的始端贯通所述容腔左侧的进水口，末端位于所述容腔右侧；出水导管的始端贯通所述容腔右侧的出水口，末端位于所述容腔左侧；所述导管侧壁沿途分布出水孔。该设计可以改善座垫表面温度不均的问题。

Description

一种具有水暖座垫的电子便座

技术领域

本发明涉及一种安装于座厕之上构成国家标准GB4706.53-2002中所称“电子座便器”且具有水暖座垫的电子便座，在国际专利分类表中，分类可属于E03D9/08。 

背景技术

电子便座的温度控制要求正随着人们对舒适性要求的提高而提高。本申请人在先申请ZL200620063475.6和CN101403239A提出了使环形座垫成形为封闭容腔以充当喷水系统的扩展水箱的技术方案，既可利用清洁用热水温暖座垫，又可显著增大热水储存容量，并可因此缩小控制台的体积。该方案有如下值得改进之处。 

1、往座垫驱动热水的循环水泵由于受功率和噪声的限制，采用较低的流速，来自热水箱5的热水自座垫11的进入端流至流出端需经较长时间，由于沿途散热，其温度于进入端明显高于流出端，以至座垫表面温度不均，令如厕者颇欠舒适； 

2、座垫11与喷水系统共用同样的热水，只适宜控制二者温度相同，难以实施二者温度不相同的控制。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提出一种具有水暖座垫的电子便座，可以改善如背景技术所述部分或全部问题，而结构比较简单和成本较低。 

本发明解决技术问题的技术方案是，一种具有水暖座垫的电子便座，包括： 

——内装控制器和加热水箱的控制台； 

——加热水箱设水位传感器，按水位传感器信号自水源进水的注水口，出水口和回水口； 

——与控制台连接的环形的座垫，成形为封闭容腔，且于容腔左侧设进水口，于容腔右侧设出水口； 

——循环水泵，与加热水箱——通过其出水口和回水口，以及座垫——通过其进水口和出水口，构成循环水路； 

——喷水组件，来自加热水箱的热水经增压水泵接往喷水组件； 

其特征在于：于便座的封闭容腔内沿环形布置二条导管——进水导管和出水导管，进水导管的始端贯通所述容腔左侧的进水口，末端位于所述容腔右侧；出水导管的始端贯通所述容腔右侧的出水口，末端位于所述容腔左侧；所述导管侧壁沿途分布出水孔。 

该巧妙布置的导管，使进入的热水经进水导管侧壁沿途分布的出水孔分散流入容腔，容腔的水则分散地沿出水导管侧壁沿途分布的出水孔流进导管内集中从出水口排出，整个容腔内各处的水可以达到比较均一的温度，因而改善如背景技术所述座垫表面温度不均的问题。 

该技术方案的进一步设计之一是，所述导管侧壁沿途分布的出水孔自始端至末端逐渐加密或/和孔径加大。该设计可以克服导管内流动沿途阻力的影响，使导管侧壁沿途分布的出水孔的进出水量趋于均等，容腔内各处的水温可以更加均一。并且最好导管的部分开孔位于管壁的顶部和部分开孔位于管壁的底部，且进水导管的的顶部贴近所述容腔顶部，出水导管的的底部贴近所述容腔的底部，以利排气和消除管道内的积水。 

该技术方案的进一步设计之二是：所述循环水路自出水口至回水口无分支输出水路或/和分支输入水路，并且加热水箱中另有一出水口，直接经增压水泵接往喷水组件。该二水路的分离即实现坐垫温度和喷水温度不同的分别控制，并且进一步设计所述控制器具有座垫温度的设定，并按照座垫温度的设定值控制循环水泵流量，该控制最好为通断式脉宽调制，并检测环境温度和按检测结果修正座垫温度的设定值，可得到更舒适的效果。 

该技术方案的进一步设计之三是：所述循环水路于加热水箱的出水口位置高于回水口位置，所述回水口位置高于所述加热水箱直接经增压水泵接往喷水组件的另一出水口位置，所述增压水泵联接于座垫容腔的出水口与加热水箱的回水口之间；并且，所述控制器在喷水启动时，按水位传感信号自水源的进水是在加热水箱的水位降至所述出水口之下接着延时一段时间后再启动。这样，座垫容腔的水在喷水时被尽可能抽空返回加热水箱，其所储热水即可更充分利用，使喷水的热度维持更长的时间，尽量发挥其作为扩展水箱的作用。座垫容腔的水抽空后，循环水泵停止，加热水箱的水可自位置较低的回水口逆流灌回循环水泵，进而流往座垫容腔，座垫容腔内的空气将从进水导管贴近所述容腔顶部位置的出水口排往加热水箱。因此，设计循环水路于加热水箱的出水口位置高于回水口位置有利于座垫容腔内空气的排除，比本申请人有关在先设计(见CN101403239A)更简单可靠。 

本发明的技术方案和效果将在具体实施方式中结合附图作进一步的说明。 

附图说明

图1是本发明实施例电子便座的机械结构示意图； 

图2是本发明实施例电子便座的水路结构示意图； 

图3是本发明实施例电子便座控制电路框图。 

具体实施方式

本发明实施例电子便座主要是对本申请人在先技术产品的改进。这些在先技术产品的有关设计可见于本申请人的在先发明专利申请公布说明书CN101403239A和CN101387125A。本发明实施例中所需应用的现有技术有关内容在本申请文件中未有记述的，均可参考上述公布说明书。 

本发明实施例电子便座的机械结构如图1所示： 

电子便座主要由控制台1和座垫2以铰链连接构成，安装有喷水机械系统10、吹风机械系统20、程序控制器30及其线控操作器31。操作器31具有启动及其它设定按键38和座圈温度设定键39等。 

喷水机械系统10主要由内装有卷簧形的电热管11的水箱12、增压水泵13和自控制台1伸往座垫2底部的喷水口14及它们之间以及与水源19的连接管路组成。来自水源19的水进入水箱12被电热管11加热后，经增压水泵13加压后经喷水口14喷出。在水箱12靠近其出水口的位置还安装有检测水温的水温传感器15和检测液位的水位传感器25。水温传感器15由套于非磁性不锈钢管内的热电偶或半导体二极管探头检测水温，水位传感器25由该不锈钢管外套一内镶永磁环的浮子感应管内较高和较低位置各一干簧开关检测液位。

吹风机械系统20依次由离心式风机、螺旋卷绕的电热丝和珊状吹风口及把它们连接起来的风道组成。在风道内位于电热丝至吹风口途中位置装有一测量此处空气温度的气温传感器，通常为一塑封的热电偶或半导体二极管探头。风机运转时，外部空气从风机旋转中心的进风口吸入，风机排出的气流首先掠过电热丝，然后掠过传感器的探头，最后经吹风口吹出。 

以上更详细内容可参考本申请人的在先发明专利申请公布说明书CN101387125A。 

本发明实施例电子便座的水路结构如图2所示，其相对于本申请人的在先发明专利申请公布说明书CN101403239A所述设计水路结构的改进包括： 

——座垫2成形为环形的封闭容腔，该环形容腔的后部以隔板40分隔为左右二侧，左侧设进水口41，右侧设出水口42；于容腔内沿环形布置进水导管43和出水导管44；进水导管43的始端贯通容腔后左侧的进水口41，末端位于容腔后右侧；出水导管44的始端贯通容腔后右侧的出水口42，末端位于容腔后左侧；导管43和44均自始端至末端逐渐加密地沿途于管顶壁和底壁开设通孔430、440，且进水导管的顶部贴近容腔顶部，出水导管的底部贴近容腔底部。导管43和44也可以沿途等距开孔，但自始端至末端逐渐加大孔径，或者既加密也加大； 

——自水源19且受进水阀21控制的进水从水箱12顶部的注水口注入。检测水箱12内的水位的水位传感器25自水箱12顶部下伸。水箱12的左侧面设通往座垫2的第1出水口45和通往增压水泵13进口的第2出水口46，左侧面设连接于循环水泵3出口的回水口47，且就高度位置而言，第1出水口45最高，第2出水口46最低，回水口47居中； 

——循环水泵3运转时，水从水箱12的第1出水口45流出，经连接导管48到达座垫2的进水口41，然后经进水导管43的各通孔分散进入座垫2的封闭容腔，封闭容腔内的水经出水导管44的各通孔分散进入管内，然后经座垫2的出水口42、连接导管49、循环水泵3和水箱12的回水口47返回水箱12。上述各处水流方向如图中箭头所示。循环水泵3停止运转时，上述循环水路的水可沿相反路径返回，直至液面平衡。 

本发明实施例电子便座控制电路如图3所示。类似本申请人的在先发明专利申请公布说明书CN101387125A的控制电路，对喷水机械系统和吹风机械系统进行控制的是以具有自编控制程序的单片机为核心的程序控制器30，其主要包括单片机32(型号：S3P9228)及驱动电路33。 

驱动电路33包括由单片机32的5个I/O口触发控制的各1路双向晶闸管。第1个I/O口触发控制的双向晶闸管驱动电热管11，第2个I/O口触发控制的双向晶闸管驱动增压水泵13，第3个I/O口触发控制的双向晶闸管驱动循环水泵3，第4个I/O口触发控制的双向晶闸管驱动控制来自水源的进水的进水阀21，第5个I/O口触发控制的双向晶闸管驱动吹风系统20的风机22。此外，单片机32还有用于喷水口和出风口的运动，以及显示、 通讯和保护等控制的若干I/O口(图中未示出)，可直接或经驱动电路连接相应负载。 

单片机32接收输入信号的5个I/O口，分别连接水温传感器15、水位传感器25、气温传感器4、操作器31的喷水启动键38和座垫温度设定键39的输出。此外，单片机32还有连接操作器31的其它按键、其它传感器或接收其它通讯输入的若干I/O口(图中未示出)。 

通过对单片机32的控制程序的适当编制，其第3个I/O口按照温度设定键39的给定，以相应的通断比触发控制双向晶闸管驱动循环水泵3，使其流量得以调节，因而改变来自水箱12的热水带入座垫的热量，使座垫的温度得以调整。温度设定值高，通断比也高，此为开环控制。若如本申请人在先发明专利申请公布说明书CN101387125A所述控制，座垫设有温度传感器，可按座垫温度设定值实施以通断比为调节参数的闭环控制；更进一步是按吹风系统20中所安装的气温传感器在系统启动前检测到的环境温度校正温度设定值，可获得更舒适的效果。 

单片机32的控制程序还包括以下控制： 

喷水启动键38按动，增压水泵13启动，循环水泵3同时以较高速启动；此后30s内，即使水位传感器25发出注水信号，进水阀仍处于关闭状态；30s后，进水阀动作，来自水源的冷水注入水箱12。 

上述30s是相应于水箱12的最高液位、第1出水口45的高度、增压水泵13的流量、水箱截面积、循环水泵3的流量和座垫容腔容积的设计。该设计要求是，在30s内，增压水泵13的输出使水箱12的液位降至第1出水口45之下和随后座垫容腔内的水被尽可能抽空返回水箱12。简言之是先用完座垫的热水，再注入冷水。如果上述水箱12的最高液位等6项参数有变动，可通过计算或实验相应调整在程序中的该时间。 

Claims (4)

1.一种具有水暖座垫的电子便座，包括：

——内装控制器和加热水箱的控制台；

——加热水箱设水位传感器，按水位传感器信号自水源进水的注水口，出水口和回水口；

——与控制台连接的环形的座垫，成形为封闭容腔，且于容腔左侧设进水口，于容腔右侧设出水口；

——循环水泵，与加热水箱——通过其出水口和回水口，以及座垫——通过其进水口和出水口，构成循环水路；

——喷水组件，来自加热水箱的热水经增压水泵接往喷水组件；

其特征在于：于便座的封闭容腔内沿环形布置二条导管——进水导管和出水导管，进水导管的始端贯通所述容腔左侧的进水口，末端位于所述容腔右侧；出水导管的始端贯通所述容腔右侧的出水口，末端位于所述容腔左侧；所述导管侧壁沿途分布出水孔。

2.按照权利要求1所述电子便座，其特征在于：所述导管侧壁沿途分布的出水孔自始端至末端逐渐加密或/和孔径加大。

3.按照权利要求1或2所述电子便座，其特征在于：所述循环水路自出水口至回水口无分支输出水路或/和分支输入水路，加热水箱另有一出水口，直接经增压水泵接往喷水组件；并且，所述控制器具有座垫温度的设定，并按照该设定控制循环水泵流量。

4.按照权利要求3所述电子便座，其特征在于：所述循环水路于加热水箱的出水口位置高于回水口位置，所述回水口位置高于所述加热水箱直接经增压水泵接往喷水组件的另一出水口位置，所述增压水泵联接于座垫容腔的出水口与加热水箱的回水口之间；并且，所述控制器在喷水启动时，按水位传感信号自水源的进水是在加热水箱的水位降至所述出水口之下接着延时一段时间后再启动。

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