CN116145780A - 一种集成式多功能水加热分配模组及智能马桶和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式多功能水加热分配模组及智能马桶和控制方法，属于智能马桶领域。本发明的集成式多功能水加热分配模组，包括减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块，减压阀通过电解水组件连接水加热器，真空破坏器安装在电解水组件上方，水加热器直接与水路分配器连接，控制模块平放安装在水加热器的上部。本发明通过对减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块进行结构上的重新设计，使其能够有机集成在一起，形成一个独立的多功能水加热分配模组，各组成部件之间无需软管连接，使得水路得到进一步简化，具有功能全面、集成度高、结构紧凑、体积小、不易漏水、且维修方便成本低等优点。

Description

一种集成式多功能水加热分配模组及智能马桶和控制方法

技术领域

本发明涉及一种水加热分配模组，更具体地说，涉及一种集成式多功能水加热分配模组及智能马桶和控制方法。

背景技术

随着生活水平的快速发展，智能马桶越来越受到人们的欢迎。目前市面上的智能马桶在水加热和水处理杀菌等功能上，一般通过减压阀、加热器、水路分配器和电解水杀菌等独立模块连接组成，然后各模块再通过CPU控制单元实现加热等执行动作。例如中国专利申请号202210554952.2公开的“一种马桶盖的水路结构、装配方法和智能马桶”等。此种组成方式，各配件单元独立装配，然后再通过软管或者其他方式将各组件连接在一起。此种连接方式在使用时，成本高，体积庞大，容易漏水，水路系统复杂，水路系统线路长，水的加热能量容易损失；同时水加热停止后，水路内水会冷却，冷却的水在用户使用时必须进行排掉，或者重新处理导致系统响应慢，增加了能耗。

由此，一种高度集成化、体积小、管路设计尽量紧凑的水加热分配模组就凸显出来。中国专利号ZL 202220471340.2公开了“一种稳压即热集成水箱及智能马桶”，其包括稳压模块、加热模块和控制模块；稳压模块包括电磁阀、稳压阀和真空破坏器，加热模块包括流量计和加热管，加热模块与稳压模块相邻设置并通过稳压模块与水源连接；真空破坏器的设置位置高于电磁阀、稳压阀、流量计和加热管，控制模块上设有用于容纳真空破坏器的开口，控制模块设于稳压模块和加热模块的上方并分别与压模块和加热模块电连接。中国专利号ZL202220944857.9公开了“一种易于装配的智能马桶集成模块”，其电解水组件的出水口与真空破坏器的进水口连接，真空破坏器的出水口与电磁脉冲阀的进水口连接，电磁脉冲阀的出水口与分配器的进水口连接，各个进水口和出水口均采用硬质管道通过卡扣方式连接；还包括支座，支座设有多个插孔；电解水组件和真空破坏器均设有开口柱，开口柱与支座插孔连接固定；支座还设有扣合件，分配器设有与之适配的扣合位，扣合件与扣合位扣合固定连接。上述专利申请案均提出了集成模块化设计思路，但两者的集成化设计均不彻底，前者不具备电解杀菌和水路分配功能，在集成水箱内水流依次经过稳压模块、真空破坏器和加热模块，实际应用过程中还需要通过管路连接分水阀和电解水装置；后者不具备关键的加热功能，在集成模块中水流依次经过电解水组件、真空破坏器、电磁脉冲阀和分配器，实际应用过程中需要通过管路连接加热装置。由于集成度不高，在实际应用过程中依然需要采用额外的管路连接相应功能部件，仍然存在水路系统复杂冗长、容易漏水等缺陷。

然而，就集成化设计而言，每增加一个功能部件将意味着所有部件的重新整合和重新设计，无法像其他产品那样仅需功能部件的组合即可。具体到水加热分配模组中，减压阀、电解水杀菌装置、真空破坏器、加热器和水路分配器，各个部件不仅需要满足各个功能间的集成，还要满足集成化结构的紧凑性要求，同时还要简化水路，这就需要对各个部件本身结构进行大量系统性的改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服上述水加热分配模组集成度不高而在实际应用过程中存在水路系统复杂冗长、容易漏水和维修难且成本高等不足，提供一种集成式多功能水加热分配模组及智能马桶和控制方法，采用本发明的技术方案，通过对减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块进行结构上的重新设计，使其能够有机集成在一起，形成一个独立的多功能水加热分配模组，各组成部件之间无需软管连接，使得水路得到进一步简化，具有功能全面、集成度高、结构紧凑、体积小、不易漏水、且维修方便成本低等优点。采用该集成式多功能水加热分配模组的智能马桶，功能全面，工作稳定性可靠，不易出现漏水等故障，维护简单方便，更具市场竞争力；并且，该智能马桶的控制逻辑简单，易于操控，用户体验更加舒适。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，包括减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块，其中：

所述减压阀包括减压阀阀体、压力调节机构和电磁脉冲机构，所述压力调节机构和电磁脉冲机构分别安装在减压阀阀体上，所述减压阀阀体上设有进水接口和阀体出水口；

所述电解水组件包括电解水腔体和设于电解水腔体内的电极组件，所述电解水腔体上分别设有电解水进水接口、电解水出水接口和真空破坏器接口，所述真空破坏器接口位于电解水腔体的上部，所述电解水进水接口与阀体出水口插接；所述真空破坏器与真空破坏器接口插接；

所述水加热器包括加热器腔体、安装在加热器腔体一端的加热器端盖和设于加热器腔体内的加热组件，所述加热器端盖上设有加热器进水接口，所述电解水出水接口与加热器进水接口插接，所述减压阀阀体固定安装在加热器腔体和/或加热器端盖上，所述加热器腔体的一侧设有出水腔体；

所述水路分配器包括分水腔体和设于分水腔体内的分水驱动组件，所述分水腔体的一端与上述出水腔体密封连接，所述分水腔体上设有分配出水口；所述水路分配器与减压阀位于水加热器的同一侧；

所述控制模块平放安装在水加热器的上部。

更进一步地，所述减压阀的压力调节机构包括压力调节阀芯、隔膜、压力调节弹簧、阀盖和压力调节旋帽，所述压力调节阀芯、隔膜和压力调节弹簧依次设于减压阀阀体内，所述阀盖固定在减压阀阀体下部的阀盖安装部上，所述压力调节旋帽螺纹安装在阀盖上，所述压力调节弹簧的上端作用在隔膜上，压力调节弹簧的下端作用在压力调节旋帽上；所述压力调节旋帽手动调节或通过安装在阀盖下部的压力调节电机电动调节；

所述减压阀的电磁脉冲机构包括衔铁和电磁线圈，所述衔铁设于减压阀阀体侧面的衔铁安装腔内，所述电磁线圈固定安装在衔铁安装腔的一侧，所述衔铁与电磁线圈轴向滑动配合。

更进一步地，所述减压阀阀体的上部设有阀体进水口，所述阀体进水口上通过螺丝安装有进水端盖，所述进水接口设于进水端盖上；所述减压阀阀体上与压力调节机构相对的一侧具有堵头孔，所述堵头孔内通过螺丝安装有堵头。

更进一步地，所述电解水组件的电极组件包括电解水塞头、阴极和阳极，所述阴极和阳极的端部分别安装在电解水塞头上，并一起组装在电解水腔体内；所述阴极设有两片，且分布在阳极的两侧，所述阴极和阳极每T秒正负极互换。

更进一步地，所述真空破坏器包括真空破坏器腔体、真空破坏器上盖和活动导塞，所述真空破坏器上盖固定安装在真空破坏器腔体的上端，且真空破坏器上盖与真空破坏器腔体之间具有真空破坏器密封圈，所述真空破坏器上盖上设有排气孔，所述活动导塞设于真空破坏器腔体内，所述真空破坏器腔体的下端与真空破坏器接口插接，并通过卡簧三连接。

更进一步地，所述水加热器内的加热组件包括加热管、陶瓷密封圈、流量腔体挡圈、挡圈密封圈、流量计叶轮和转轴，所述加热管为中空的陶瓷加热管，所述加热管固定安装在加热器腔体内，所述流量腔体挡圈通过挡圈密封圈密封设于加热器端盖内，在加热器端盖内形成流量检测腔，所述流量计叶轮通过转轴安装于流量检测腔内，所述流量腔体挡圈通过陶瓷密封圈与加热管的临近端密封配合，所述流量腔体挡圈的中部设有与加热管的内孔相通的进水孔，所述加热器端盖的一侧设有电路板安装腔，所述电路板安装腔内设有用于感应流量计叶轮转速的流量计电路板；所述加热器腔体上与出水腔体同一侧还设有第一温控器感温孔，所述加热器腔体的后部安装有第一导热铜片，所述第一导热铜片具有用于封堵加热器腔体尾部的端板和用于封堵第一温控器感温孔的侧板，所述侧板上安装有第一温度保护温控器；所述出水腔体的下部还设有第二温控器感温孔，所述第二温控器感温孔由第二导热铜片封堵，所述第二导热铜片上安装有第二温度保护温控器；所述出水腔体上还设有温度传感器。

更进一步地，所述出水腔体的上部还设有能够通过止回阀与大气相通的通气孔。

更进一步地，所述水路分配器的分水驱动组件包括转动连杆、压力弹簧、分水片和分水电机，所述转动连杆设于分水腔体的中心轴孔内，转动连杆的一端与分水片相连接，另一端与分水电机相连接，由分水电机带动分水片旋转，所述压力弹簧套设在转动连杆上，且两端分别抵接在转动连杆和分水腔体上，以使分水片预压在分水腔体的一侧端面上，所述分水片上具有一过水孔，所述分水腔体与分水片的配合端面上设有第一过孔、第二过孔和第三过孔，所述第二过孔和第三过孔设置在第一过孔的两侧，且呈对称分布，所述第二过孔和第三过孔为弧形，且第一过孔、第二过孔和第三过孔分别与三个分配出水口对应连通，组成三路分水回路。

更进一步地，所述加热器端盖上还具有与减压阀阀体固定连接的阀体连接臂，所述出水腔体的一侧还具有与减压阀阀体固定连接的连接耳；所述控制模块与各执行构件电性连接，所述控制模块上设有第一连接耳板和第二连接耳板，所述第一连接耳板与加热器端盖上的连接柱固定连接，所述第二连接耳板与出水腔体固定连接。

本发明的一种智能马桶，该智能马桶包括上述的集成式多功能水加热分配模组。

更进一步地，所述控制模块上设有扩展区，所述扩展区至少具有清洗器控制端口、烘干器控制端口和除臭器控制端口。

本发明的一种智能马桶的控制方法，智能马桶上电后与上位机通讯，并根据上位机的指令控制集成式多功能水加热分配模组执行喷口自洁、臀洗和妇洗动作；

A、喷口自洁：上位机向控制模块发出自洁指令，控制减压阀进行加压，并控制水路分配器切换至自洁档位，同时控制电解水组件开启，进行喷口自洁；自洁结束后关闭减压阀、水路分配器和电解水组件；

B、臀洗：上位机向控制模块发出臀洗指令，控制模块控制减压阀进行加压，并执行上述喷口自洁动作；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器是否开启加热，并控制水路分配器切换至臀洗档位，执行臀洗动作；臀洗结束后，关闭水加热器，并再次执行一次喷口自洁步骤；

C、妇洗：上位机向控制模块发出妇洗指令，控制模块控制减压阀进行加压，并执行上述喷口自洁动作；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器是否开启加热，并控制水路分配器切换至妇洗档位，执行妇洗动作；妇洗结束后，关闭水加热器，并再次执行一次喷口自洁步骤。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，包括减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块，通过对减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块进行结构上的重新设计，使其能够有机集成在一起，形成一个独立的多功能水加热分配模组，各组成部件之间无需软管连接，使得水路得到进一步简化，具有功能全面、集成度高、结构紧凑、体积小、不易漏水、且维修方便成本低等优点；并且，水流从减压阀进入，能够保证水加热分配模组内的水压稳定；电解水组件固定在减压阀和水加热器之间，且位于两者上部，结构更加紧凑；真空破坏器直接安装在电解水组件上，无需传统串联设计，进一步缩短和简化了水路；减压阀和水路分配器固定在水加热器上，且位于水加热器的同一侧，进一步提高了结构的紧凑性；

(2)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其减压阀采用电磁隔膜减压阀设计，且减压阀的压力可以采用电动调节，能够自动控制水路系统的压力，可实现多样化的水压清洗方案；

(3)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其减压阀阀体的上部设有阀体进水口，阀体进水口上通过螺丝安装有进水端盖，进水接口设于进水端盖上，能够根据需要更换不同的进水接口，提高水加热分配模组的通用性；减压阀阀体上与压力调节机构相对的一侧具有堵头孔，堵头孔内通过螺丝安装有堵头，使得减压阀的加工和装配更加方便；

(4)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其电解水组件的电极组件包括电解水塞头、阴极和阳极，阴极设有两片，且分布在阳极的两侧，阴极和阳极每T秒正负极互换，能够有效保护电极，防止正极电路老化；

(5)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其真空破坏器包括真空破坏器腔体、真空破坏器上盖和活动导塞，真空破坏器腔体的下端与真空破坏器接口插接，并通过卡簧三连接，真空破坏器组装和拆卸简单方便，便于维修；

(6)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其水加热器内集成了流量计、温控器和温度传感器，且优化了水加热器上各部件的位置关系，减少了线路连接，使加热器结构更加简单紧凑，且防水密封性好，不易出现漏水问题；

(7)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其出水腔体的上部还设有能够通过止回阀与大气相通的通气孔，根据文丘管原理，在水流开启时，通气孔可以根据水流大小及压力的大小将空气吸入水路分配器的通道中，使水流中混入空气，达到减少气泵元件、提高舒适度和降低成本的目的；

(8)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其水路分配器的分水驱动组件包括转动连杆、压力弹簧、分水片和分水电机，分水电机转轴方向与水路分配器的进水方向同向，使得水路分配器与水加热器能够直接连接，而不需要中间软管连接，保证了水加热分配模组的结构紧凑性；

(9)本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，其加热器端盖上还具有与减压阀阀体固定连接的阀体连接臂，加热器端盖上还具有与减压阀阀体固定连接的阀体连接臂，提高了减压阀的连接稳固性，且连接结构紧凑；控制模块通过连接耳板固定在水加热器上，安装简单方便；

(10)本发明的一种智能马桶，其采用上述的集成式多功能水加热分配模组，由于水加热分配模组结构紧凑体积小，更加便于智能马桶的造型设计，且智能马桶功能全面，工作稳定性可靠，不易出现漏水等故障，维护简单方便，更具市场竞争力；

(11)本发明的一种智能马桶，其控制模块上设有扩展区，扩展区至少具有清洗器控制端口、烘干器控制端口和除臭器控制端口，使得智能马桶具有功能扩展功能，能够进一步丰富智能马桶的功能性；

(12)本发明的一种智能马桶的控制方法，其利用水路分配器进行水路分配，利用电解水组件进行水路消毒，在臀洗和妇洗之前和之后均执行一次喷口自洁动作，既保证了清洗水的清洁卫生，又能够利用清洗前的自洁排出水路中部分冷水，使清洗更加舒适，该智能马桶的控制逻辑简单，易于操控，用户体验更加舒适。

附图说明

图1为本发明的一种集成式多功能水加热分配模组的整体结构示意图；

图2为本发明的一种集成式多功能水加热分配模组的爆炸图；

图3为本发明的一种集成式多功能水加热分配模组的底面结构示意图；

图4为本发明的一种集成式多功能水加热分配模组的后侧结构示意图；

图5为本发明的一种集成式多功能水加热分配模组的左侧结构示意图；

图6为本发明中加热器腔体的结构示意图；

图7为本发明中加热器端盖的结构示意图；

图8为本发明中减压阀阀体的结构示意图；

图9为本发明中分水腔体的结构示意图；

图10本发明中控制模块的原理框图；

图11为本发明的一种智能马桶的控制逻辑流程图。

示意图中的标号说明：

1、减压阀；1a、进水接口；1-1、减压阀阀体；1-1a、阀体进水口；1-1b、堵头孔；1-1c、阀体出水口；1-1-1、阀盖安装部；1-1-2、衔铁安装腔；1-2、压力调节阀芯；1-3、隔膜；1-4、压力调节弹簧；1-5、阀盖；1-6、压力调节旋帽；1-7、压力调节电机；1-8、进水端盖；1-9、堵头；1-10、衔铁；1-11、电磁线圈；1-12、卡簧一；

2、电解水组件；2-1、电解水腔体；2-1a、电解水进水接口；2-1b、电解水出水接口；2-1c、真空破坏器接口；2-2、电解水塞头；2-3、阴极；2-4、阳极；2-5、接口密封圈；

3、真空破坏器；3-1、真空破坏器腔体；3-2、真空破坏器上盖；3-3、活动导塞；3-4、真空破坏器密封圈；3-5、卡簧二；3-6、卡簧三；

4、水加热器；4-1、加热器腔体；4-1a、出水腔体；4-1b、传感器安装孔；4-1c、第一温控器感温孔；4-1d、连接耳；4-1e、通气孔；4-2、加热管；4-3、陶瓷密封圈；4-4、流量腔体挡圈；4-5、挡圈密封圈；4-6、流量计叶轮；4-7、转轴；4-8、加热器端盖；4-8a、加热器进水接口；4-8b、连接柱；4-8-1、阀体连接臂；4-8-2、电路板安装腔；4-9、流量计电路板；4-10、卡簧四；4-11、端盖密封圈；4-12、后密封件；4-13、第一导热铜片；4-13a、端板；4-13b、侧板；4-13c、顶板；4-14、第一温度保护温控器；4-15、温度传感器；4-16、导热铜片密封圈；4-17、第二导热铜片；4-18、第二温度保护温控器；

5、水路分配器；5-1、分水腔体；5-1-1、中心轴孔；5-1-2、第一过孔；5-1-3、第二过孔；5-1-4、第三过孔；5-1-5、分配出水口；5-2、转动连杆；5-3、压力弹簧；5-4、分水腔体密封圈；5-5、分水片；5-6、分水电机；

6、控制模块；6-1、第一连接耳板；6-2、第二连接耳板。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

[实施例]

结合图1至图5所示，本实施例的一种集成式多功能水加热分配模组，包括减压阀1、电解水组件2、真空破坏器3、水加热器4、水路分配器5和控制模块6，减压阀1能够调节进水压力，并稳定进水水压，电解水组件2能够对水流进行电化学处理，起到杀菌作用，真空破坏器3能够排出内部空气，防止出现干烧的情况，水加热器4用于水流的即时加热处理，水路分配器5用于对路水路的分配，控制模块6用于对减压阀1、电解水组件2、水加热器4和水路分配器5进行控制。其中，

减压阀1包括减压阀阀体1-1、压力调节机构和电磁脉冲机构，压力调节机构和电磁脉冲机构分别安装在减压阀阀体1-1上，减压阀阀体1-1上设有进水接口1a和阀体出水口1-1c。电解水组件2包括电解水腔体2-1和设于电解水腔体2-1内的电极组件，电解水腔体2-1上分别设有电解水进水接口2-1a、电解水出水接口2-1b和真空破坏器接口2-1c，真空破坏器接口2-1c位于电解水腔体2-1的上部，电解水进水接口2-1a与阀体出水口1-1c插接；真空破坏器3与真空破坏器接口2-1c插接。水加热器4包括加热器腔体4-1、安装在加热器腔体4-1一端的加热器端盖4-8和设于加热器腔体4-1内的加热组件，加热器端盖4-8上设有加热器进水接口4-8a，电解水出水接口2-1b与加热器进水接口4-8a插接，减压阀阀体1-1固定安装在加热器腔体4-1和/或加热器端盖4-8上，加热器腔体4-1的一侧设有出水腔体4-1a。水路分配器5包括分水腔体5-1和设于分水腔体5-1内的分水驱动组件，分水腔体5-1的一端与上述出水腔体4-1a密封连接，分水腔体5-1上设有分配出水口5-1-5；水路分配器5与减压阀1位于水加热器4的同一侧。控制模块6平放安装在水加热器4的上部。水流从减压阀1进入，能够保证水加热分配模组内的水压稳定，电解水组件2固定在减压阀1和水加热器4之间，且位于两者上部，结构更加紧凑；真空破坏器3直接安装在电解水组件2上，无需传统串联设计，进一步缩短和简化了水路；减压阀1和水路分配器5固定在水加热器4上，且位于水加热器4的同一侧，进一步提高了结构的紧凑性。通过对减压阀1、电解水组件2、真空破坏器3、水加热器4、水路分配器5和控制模块6进行结构上的重新设计，使其能够有机集成在一起，形成一个独立的多功能水加热分配模组，各组成部件之间无需软管连接，使得水路得到进一步简化，具有功能全面、集成度高、结构紧凑、体积小、不易漏水、且维修方便成本低等优点。

进一步参照图2至图5所示，在本实施例中，减压阀1采用电磁隔膜减压阀设计，减压阀1的压力调节机构包括压力调节阀芯1-2、隔膜1-3、压力调节弹簧1-4、阀盖1-5和压力调节旋帽1-6，压力调节阀芯1-2、隔膜1-3和压力调节弹簧1-4依次设于减压阀阀体1-1内，阀盖1-5固定在减压阀阀体1-1下部的阀盖安装部1-1-1上(参照图8所示)，压力调节旋帽1-6螺纹安装在阀盖1-5上，能够在阀盖1-5上旋进旋出，压力调节弹簧1-4的上端作用在隔膜1-3上，压力调节弹簧1-4的下端作用在压力调节旋帽1-6上。通过转动压力调节旋帽1-6即可调节压力调节弹簧1-4的预压力，实现减压阀压力的调节。压力调节旋帽1-6可以手动调节或通过安装在阀盖1-5下部的压力调节电机1-7电动调节。在本实施例中，优选采用电动调节，压力调节电机1-7采用步进电机，通过压力调节电机1-7自动控制压力调节旋帽1-6转动，能够自动控制水路系统的压力，可实现多样化的水压清洗方案。减压阀1的电磁脉冲机构包括衔铁1-10和电磁线圈1-11，衔铁1-10设于减压阀阀体1-1侧面的衔铁安装腔1-1-2内(参照图8所示)，电磁线圈1-11固定安装在衔铁安装腔1-1-2的一侧，衔铁1-10与电磁线圈1-11轴向滑动配合。上述减压阀1的结构原理与现有技术相同，故此减压阀1内涉及的其他结构在此不再展开说明。

如图2和图8所示，减压阀阀体1-1的上部设有阀体进水口1-1a，阀体进水口1-1a上通过螺丝安装有进水端盖1-8，进水接口1a设于进水端盖1-8上，能够根据需要更换不同的进水接口1a，提高水加热分配模组的通用性。减压阀阀体1-1上与压力调节机构相对的一侧具有堵头孔1-1b，堵头孔1-1b内通过螺丝安装有堵头1-9，使得减压阀的加工和装配更加方便。另外，在减压阀阀体1-1上还设有多个连接柱，分别用于用户的安装以及与水加热器4的连接。

参照图2所示，上述电解水组件2的电极组件包括电解水塞头2-2、阴极2-3和阳极2-4，电解水塞头2-2用于固定阴极2-3和阳极2-4，同时起到对电解水腔体2-1一端的封闭作用。阴极2-3和阳极2-4的端部分别安装在电解水塞头2-2上，并一起组装在电解水腔体2-1内；阴极2-3设有两片，且分布在阳极2-4的两侧，阴极2-3材质为不锈钢片，阴极2-3和阳极2-4每T秒正负极互换，例如每2秒正负极互换一次，能够有效保护电极，防止正极电路老化。在电解水组件2中，电解水进水接口2-1a与阀体出水口1-1c之间设有接口密封圈2-5，且插接后通过卡簧一1-12连接；电解水出水接口2-1b与加热器进水接口4-8a之间也设有接口密封圈2-5，且插接后通过卡簧四4-10连接。电解水组件2在减压阀1和水加热器4上的装配简单方便，连接稳定且密封性好，同时易于拆卸维护。

接图2所示，真空破坏器3包括真空破坏器腔体3-1、真空破坏器上盖3-2和活动导塞3-3，真空破坏器上盖3-2固定安装在真空破坏器腔体3-1的上端，且真空破坏器上盖3-2与真空破坏器腔体3-1之间具有真空破坏器密封圈3-4，具体地，真空破坏器上盖3-2能够螺纹旋接在真空破坏器腔体3-1的上部，且两者之间通过卡簧二3-5连接，起到防松作用，真空破坏器上盖3-2上设有排气孔，活动导塞3-3设于真空破坏器腔体3-1内，且活动导塞3-3能够浮动，在水位上升过程中，活动导塞3-3上浮，同时将气体排出，当活动导塞3-3上浮至上端后，活动导塞3-3将排气孔封闭，使水无法排出。真空破坏器腔体3-1的下端与真空破坏器接口2-1c插接，两者之间也通过密封圈密封，并通过卡簧三3-6连接。真空破坏器3组装和拆卸简单方便，便于维修。真空破坏器3位于整个水加热分配模组的最上方，能够将内部的空气快速排出。

参照图2和图6所示，上述的水加热器4内的加热组件包括加热管4-2、陶瓷密封圈4-3、流量腔体挡圈4-4、挡圈密封圈4-5、流量计叶轮4-6和转轴4-7，加热管4-2为中空的陶瓷加热管，加热管4-2固定安装在加热器腔体4-1内，流量腔体挡圈4-4通过挡圈密封圈4-5密封设于加热器端盖4-8内，在加热器端盖4-8内形成流量检测腔，流量计叶轮4-6通过转轴4-7安装于流量检测腔内，流量腔体挡圈4-4通过陶瓷密封圈4-3与加热管4-2的临近端密封配合，流量腔体挡圈4-4的中部设有与加热管4-2的内孔相通的进水孔，加热器端盖4-8的一侧设有电路板安装腔4-8-2，电路板安装腔4-8-2内设有用于感应流量计叶轮4-6转速的流量计电路板4-9，利用霍尔效应检测流量大小。加热器端盖4-8通过螺丝固定在加热器腔体4-1的前端，两者之间通过端盖密封圈4-11密封。加热器腔体4-1上与出水腔体4-1a同一侧还设有第一温控器感温孔4-1c，加热器腔体4-1的后部安装有第一导热铜片4-13，第一导热铜片4-13具有用于封堵加热器腔体4-1尾部的端板4-13a和用于封堵第一温控器感温孔4-1c的侧板4-13b，侧板4-13b上安装有第一温度保护温控器4-14；出水腔体4-1a的下部还设有第二温控器感温孔，第二温控器感温孔由第二导热铜片4-17封堵，第二导热铜片4-17和第二温控器感温孔之间采用导热铜片密封圈4-16密封，第二导热铜片4-17上安装有第二温度保护温控器4-18；出水腔体4-1a上还设有温度传感器4-15。具体地，加热器腔体4-1为前后贯通的柱形结构，前端安装有加热器端盖4-8，后端通过端板4-13a和后密封件4-12进行密封。在出水腔体4-1a的上部设有传感器安装孔4-1b，温度传感器4-15安装在传感器安装孔4-1b内，用于检测出水温度。水加热器4的结构原理与现有技术类似，其具体工作原理可参考中国专利号202120758742.6公开的“一种加热管自动除垢装置及应用其的内置流量计加热器”的专利申请案，不同之处在于：本实施例中对水加热器4的结构布局作了优化设计，优化了水加热器上各部件的位置关系，使得减压阀1和水路分配器5能够位于水加热器4的同一侧，同时温度保护温控器和温度传感器的安装位置也更加紧凑，减少了线路连接，使水加热分配模组整体结构更加简单紧凑，且防水密封性好，不易出现漏水问题。此外，在本实施例中，出水腔体4-1a的上部还设有能够通过止回阀与大气相通的通气孔4-1e，可以在通气孔4-1e上安装止回阀，使得出水腔体4-1a与大气相通，根据文丘管原理，在水流开启时，通气孔4-1e可以根据水流大小及压力的大小将空气吸入水路分配器的通道中，使水流中混入空气，达到减少气泵元件、提高舒适度和降低成本的目的。

参照图2和图9所示，上述的水路分配器5的分水驱动组件包括转动连杆5-2、压力弹簧5-3、分水片5-5和分水电机5-6，分水腔体5-1的一端直接安装在出水腔体4-1a的出水端，两者之间通过分水腔体密封圈5-4密封配合，转动连杆5-2设于分水腔体5-1的中心轴孔5-1-1内，转动连杆5-2的一端与分水片5-5相连接，另一端与分水电机5-6相连接，由分水电机5-6带动分水片5-5旋转，压力弹簧5-3套设在转动连杆5-2上，且两端分别抵接在转动连杆5-2和分水腔体5-1上，以使分水片5-5预压在分水腔体5-1的一侧端面上，分水片5-5上具有一过水孔，分水腔体5-1与分水片5-5的配合端面上设有第一过孔5-1-2、第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4，第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4设置在第一过孔5-1-2的两侧，且呈对称分布，第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4为弧形，且第一过孔5-1-2、第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4分别与三个分配出水口5-1-5对应连通，组成三路分水回路。第一过孔5-1-2、第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4采用上述结构设计，弧形的第二过孔5-1-3和第三过孔5-1-4之间分别为第一过孔5-1-2和平面，在分水片5-5的过水孔与上述平面对应时分水阀关闭，而在其他位置处均能够与其中一个过孔导通；分水电机5-6优选采用步进电机，在分水电机5-6带动分水片5-5旋转过程中，分水片5-5上的过水孔能够分别与分水腔体5-1上的三个过孔导通，从而保证分水装置在分水切换时，水路始终能形成，保证加热系统的稳定性。与现有膜片式分水阀不同，本实施例的水路分配器5，其分水电机5-6转轴方向与水路分配器的进水方向同向，使得水路分配器5与水加热器4能够直接连接，而不需要中间软管连接，保证了水加热分配模组的结构紧凑性。

进一步如图6、图7和图8所示，为了方便水加热分配模组的组装，加热器端盖4-8上还具有与减压阀阀体1-1固定连接的阀体连接臂4-8-1，阀体连接臂4-8-1一体成型在加热器端盖4-8上，出水腔体4-1a的一侧还具有与减压阀阀体1-1固定连接的连接耳4-1d。阀体连接臂4-8-1、连接耳4-1d分别通过螺丝与减压阀阀体1-1上的连接柱固定连接在一起，提高了减压阀1的连接稳固性，且连接结构紧凑。

本实施例中的控制模块6优选为MCU控制器，其与各执行构件电性连接，为了方便的控制模块6的固定，如图2所示，在控制模块6上设有第一连接耳板6-1和第二连接耳板6-2，第一连接耳板6-1与加热器端盖4-8上的连接柱4-8b固定连接，第二连接耳板6-2与出水腔体4-1a固定连接。另外，上述的第一导热铜片4-13为一体钣金件，在第一导热铜片4-13的端板4-13a上部还向前弯折有顶板4-13c，顶板4-13c也与控制模块6采用螺丝固定，保证了控制模块6的稳定安装。图10给出了上述控制模块6的原理框图，减压阀1、电解水组件2、流量计、水加热器4和水路分配器5分别由控制模块6控制。

本实施例还公开了一种智能马桶，该智能马桶包括上述的集成式多功能水加热分配模组。由于水加热分配模组结构紧凑体积小，更加便于智能马桶的造型设计，且智能马桶功能全面，工作稳定性可靠，不易出现漏水等故障，维护简单方便，更具市场竞争力。如图10所示，在智能马桶中，控制模块6分别连接用于加压稳压的减压阀模块、用于电解消毒的电解水模块、用于计量流量的流量计模块、用于加热清洗水的加热模块和用于分配水路的分配模块。其中，在集成式多功能水加热分配模组中，减压阀模块为上述的减压阀1，电解水模块为上述的电解水组件2，流量计模块为上述水加热器4中的霍尔流量计，加热模块为上述的水加热器4，分配模块为上述的水路分配器5。在控制模块6上还设有扩展区，扩展区至少具有清洗器控制端口、烘干器控制端口和除臭器控制端口，清洗器控制端口用于连接智能马桶中的清洗器，烘干器控制端口用于连接智能马桶中的烘干器，除臭器控制端口用于连接智能马桶中的除臭器，得智能马桶具有功能扩展功能，能够进一步丰富智能马桶的功能性。当然，上述控制模块6的扩展区并不局限上述控制端口，还可以根据智能马桶的不同功能新增对应的控制端口。

本实施例还公开了一种智能马桶的控制方法。图11给出了该智能马桶的控制逻辑流程图，参照图11所示，本实施例的一种智能马桶的控制方法，智能马桶上电后与上位机通讯，并根据上位机的指令控制集成式多功能水加热分配模组执行喷口自洁、臀洗和妇洗动作；具体地，在智能马桶上电后，控制模块6检测与上位机之间通讯是否连接，并等待上位机的执行指令。在喷口自洁、臀洗和妇洗动作中，首先需要开启加压模块，即控制减压阀1工作进行加压，然后由分水阀切换水路，执行不同的动作。具体如下：

A、喷口自洁：上位机向控制模块6发出自洁指令，控制模块6控制减压阀1进行加压，并控制水路分配器5切换至自洁档位，同时控制电解水组件2开启，进行喷口自洁，电解水组件2开启后，每2S正负极互换；自洁结束后关闭减压阀1、水路分配器5和电解水组件2，系统退出；

B、臀洗：上位机向控制模块6发出臀洗指令，控制模块6控制减压阀1进行加压，并执行上述喷口自洁动作，对喷口进行自洁；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器4是否开启加热，并控制水路分配器5切换至臀洗档位，执行臀洗动作；如果需要加热清洗，则控制水加热器4工作，对清洗水进行加热；如果不需要加热则不开启水加热器4；臀洗结束后，关闭水加热器4，并再次执行一次喷口自洁步骤，对臀洗后的喷口进行二次清洁，之后关闭减压阀1，系统退出；

C、妇洗：上位机向控制模块6发出妇洗指令，控制模块6控制减压阀1进行加压，并执行上述喷口自洁动作，对喷口进行自洁；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器4是否开启加热，并控制水路分配器5切换至妇洗档位，执行妇洗动作；如果需要加热清洗，则控制水加热器4工作，对清洗水进行加热；如果不需要加热则不开启水加热器4；妇洗结束后，关闭水加热器4，并再次执行一次喷口自洁步骤，对妇洗后的喷口进行二次清洁，之后关闭减压阀1，系统退出。

本实施例的一种智能马桶的控制方法，利用水路分配器进行水路分配，利用电解水组件进行水路消毒，在臀洗和妇洗之前和之后均执行一次喷口自洁动作，既保证了清洗水的清洁卫生，又能够利用清洗前的自洁排出水路中部分冷水，使清洗更加舒适，该智能马桶的控制逻辑简单，易于操控，用户体验更加舒适。

本发明的一种集成式多功能水加热分配模组，有效解决了智能座便器市场行业模块化、系统化和集成化不足的问题，同时解决了座便器行业水路复杂、控制系统繁冗、内部连接交错、容易漏水和维修难成本高的问题。通过对减压阀、电解水组件、真空破坏器、水加热器、水路分配器和控制模块进行结构上的重新设计，使其能够有机集成在一起，形成一个独立的多功能水加热分配模组，各组成部件之间无需软管连接，使得水路得到进一步简化，具有功能全面、集成度高、结构紧凑、体积小、不易漏水、且维修方便成本低等优点。本发明的智能马桶和控制方法，功能全面，工作稳定性可靠，不易出现漏水等故障，维护简单方便，更具市场竞争力；并且，该智能马桶的控制逻辑简单，易于操控，用户体验更加舒适。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种集成式多功能水加热分配模组，包括减压阀(1)、电解水组件(2)、真空破坏器(3)、水加热器(4)、水路分配器(5)和控制模块(6)，其特征在于：

所述减压阀(1)包括减压阀阀体(1-1)、压力调节机构和电磁脉冲机构，所述压力调节机构和电磁脉冲机构分别安装在减压阀阀体(1-1)上，所述减压阀阀体(1-1)上设有进水接口(1a)和阀体出水口(1-1c)；

所述电解水组件(2)包括电解水腔体(2-1)和设于电解水腔体(2-1)内的电极组件，所述电解水腔体(2-1)上分别设有电解水进水接口(2-1a)、电解水出水接口(2-1b)和真空破坏器接口(2-1c)，所述真空破坏器接口(2-1c)位于电解水腔体(2-1)的上部，所述电解水进水接口(2-1a)与阀体出水口(1-1c)插接；所述真空破坏器(3)与真空破坏器接口(2-1c)插接；

所述水加热器(4)包括加热器腔体(4-1)、安装在加热器腔体(4-1)一端的加热器端盖(4-8)和设于加热器腔体(4-1)内的加热组件，所述加热器端盖(4-8)上设有加热器进水接口(4-8a)，所述电解水出水接口(2-1b)与加热器进水接口(4-8a)插接，所述减压阀阀体(1-1)固定安装在加热器腔体(4-1)和/或加热器端盖(4-8)上，所述加热器腔体(4-1)的一侧设有出水腔体(4-1a)；

所述水路分配器(5)包括分水腔体(5-1)和设于分水腔体(5-1)内的分水驱动组件，所述分水腔体(5-1)的一端与上述出水腔体(4-1a)密封连接，所述分水腔体(5-1)上设有分配出水口(5-1-5)；所述水路分配器(5)与减压阀(1)位于水加热器(4)的同一侧；

所述控制模块(6)平放安装在水加热器(4)的上部。

2.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：

所述减压阀(1)的压力调节机构包括压力调节阀芯(1-2)、隔膜(1-3)、压力调节弹簧(1-4)、阀盖(1-5)和压力调节旋帽(1-6)，所述压力调节阀芯(1-2)、隔膜(1-3)和压力调节弹簧(1-4)依次设于减压阀阀体(1-1)内，所述阀盖(1-5)固定在减压阀阀体(1-1)下部的阀盖安装部(1-1-1)上，所述压力调节旋帽(1-6)螺纹安装在阀盖(1-5)上，所述压力调节弹簧(1-4)的上端作用在隔膜(1-3)上，压力调节弹簧(1-4)的下端作用在压力调节旋帽(1-6)上；所述压力调节旋帽(1-6)手动调节或通过安装在阀盖(1-5)下部的压力调节电机(1-7)电动调节；

所述减压阀(1)的电磁脉冲机构包括衔铁(1-10)和电磁线圈(1-11)，所述衔铁(1-10)设于减压阀阀体(1-1)侧面的衔铁安装腔(1-1-2)内，所述电磁线圈(1-11)固定安装在衔铁安装腔(1-1-2)的一侧，所述衔铁(1-10)与电磁线圈(1-11)轴向滑动配合。

3.根据权利要求2所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述减压阀阀体(1-1)的上部设有阀体进水口(1-1a)，所述阀体进水口(1-1a)上通过螺丝安装有进水端盖(1-8)，所述进水接口(1a)设于进水端盖(1-8)上；所述减压阀阀体(1-1)上与压力调节机构相对的一侧具有堵头孔(1-1b)，所述堵头孔(1-1b)内通过螺丝安装有堵头(1-9)。

4.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述电解水组件(2)的电极组件包括电解水塞头(2-2)、阴极(2-3)和阳极(2-4)，所述阴极(2-3)和阳极(2-4)的端部分别安装在电解水塞头(2-2)上，并一起组装在电解水腔体(2-1)内；所述阴极(2-3)设有两片，且分布在阳极(2-4)的两侧，所述阴极(2-3)和阳极(2-4)每T秒正负极互换。

5.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述真空破坏器(3)包括真空破坏器腔体(3-1)、真空破坏器上盖(3-2)和活动导塞(3-3)，所述真空破坏器上盖(3-2)固定安装在真空破坏器腔体(3-1)的上端，且真空破坏器上盖(3-2)与真空破坏器腔体(3-1)之间具有真空破坏器密封圈(3-4)，所述真空破坏器上盖(3-2)上设有排气孔，所述活动导塞(3-3)设于真空破坏器腔体(3-1)内，所述真空破坏器腔体(3-1)的下端与真空破坏器接口(2-1c)插接，并通过卡簧三(3-6)连接。

6.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述水加热器(4)内的加热组件包括加热管(4-2)、陶瓷密封圈(4-3)、流量腔体挡圈(4-4)、挡圈密封圈(4-5)、流量计叶轮(4-6)和转轴(4-7)，所述加热管(4-2)为中空的陶瓷加热管，所述加热管(4-2)固定安装在加热器腔体(4-1)内，所述流量腔体挡圈(4-4)通过挡圈密封圈(4-5)密封设于加热器端盖(4-8)内，在加热器端盖(4-8)内形成流量检测腔，所述流量计叶轮(4-6)通过转轴(4-7)安装于流量检测腔内，所述流量腔体挡圈(4-4)通过陶瓷密封圈(4-3)与加热管(4-2)的临近端密封配合，所述流量腔体挡圈(4-4)的中部设有与加热管(4-2)的内孔相通的进水孔，所述加热器端盖(4-8)的一侧设有电路板安装腔(4-8-2)，所述电路板安装腔(4-8-2)内设有用于感应流量计叶轮(4-6)转速的流量计电路板(4-9)；所述加热器腔体(4-1)上与出水腔体(4-1a)同一侧还设有第一温控器感温孔(4-1c)，所述加热器腔体(4-1)的后部安装有第一导热铜片(4-13)，所述第一导热铜片(4-13)具有用于封堵加热器腔体(4-1)尾部的端板(4-13a)和用于封堵第一温控器感温孔(4-1c)的侧板(4-13b)，所述侧板(4-13b)上安装有第一温度保护温控器(4-14)；所述出水腔体(4-1a)的下部还设有第二温控器感温孔，所述第二温控器感温孔由第二导热铜片(4-17)封堵，所述第二导热铜片(4-17)上安装有第二温度保护温控器(4-18)；所述出水腔体(4-1a)上还设有温度传感器(4-15)。

7.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述出水腔体(4-1a)的上部还设有能够通过止回阀与大气相通的通气孔(4-1e)。

8.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述水路分配器(5)的分水驱动组件包括转动连杆(5-2)、压力弹簧(5-3)、分水片(5-5)和分水电机(5-6)，所述转动连杆(5-2)设于分水腔体(5-1)的中心轴孔(5-1-1)内，转动连杆(5-2)的一端与分水片(5-5)相连接，另一端与分水电机(5-6)相连接，由分水电机(5-6)带动分水片(5-5)旋转，所述压力弹簧(5-3)套设在转动连杆(5-2)上，且两端分别抵接在转动连杆(5-2)和分水腔体(5-1)上，以使分水片(5-5)预压在分水腔体(5-1)的一侧端面上，所述分水片(5-5)上具有一过水孔，所述分水腔体(5-1)与分水片(5-5)的配合端面上设有第一过孔(5-1-2)、第二过孔(5-1-3)和第三过孔(5-1-4)，所述第二过孔(5-1-3)和第三过孔(5-1-4)设置在第一过孔(5-1-2)的两侧，且呈对称分布，所述第二过孔(5-1-3)和第三过孔(5-1-4)为弧形，且第一过孔(5-1-2)、第二过孔(5-1-3)和第三过孔(5-1-4)分别与三个分配出水口(5-1-5)对应连通，组成三路分水回路。

9.根据权利要求1所述的集成式多功能水加热分配模组，其特征在于：所述加热器端盖(4-8)上还具有与减压阀阀体(1-1)固定连接的阀体连接臂(4-8-1)，所述出水腔体(4-1a)的一侧还具有与减压阀阀体(1-1)固定连接的连接耳(4-1d)；所述控制模块(6)与各执行构件电性连接，所述控制模块(6)上设有第一连接耳板(6-1)和第二连接耳板(6-2)，所述第一连接耳板(6-1)与加热器端盖(4-8)上的连接柱(4-8b)固定连接，所述第二连接耳板(6-2)与出水腔体(4-1a)固定连接。

10.一种智能马桶，其特征在于：该智能马桶包括权利要求1至9任意一项所述的集成式多功能水加热分配模组。

11.根据权利要求10所述的智能马桶，其特征在于：所述控制模块(6)上设有扩展区，所述扩展区至少具有清洗器控制端口、烘干器控制端口和除臭器控制端口。

12.一种权利要求10或11所述智能马桶的控制方法，其特征在于：智能马桶上电后与上位机通讯，并根据上位机的指令控制集成式多功能水加热分配模组执行喷口自洁、臀洗和妇洗动作；

A、喷口自洁：上位机向控制模块(6)发出自洁指令，控制减压阀(1)进行加压，并控制水路分配器(5)切换至自洁档位，同时控制电解水组件(2)开启，进行喷口自洁；自洁结束后关闭减压阀(1)、水路分配器(5)和电解水组件(2)；

B、臀洗：上位机向控制模块(6)发出臀洗指令，控制模块(6)控制减压阀(1)进行加压，并执行上述喷口自洁动作；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器(4)是否开启加热，并控制水路分配器(5)切换至臀洗档位，执行臀洗动作；臀洗结束后，关闭水加热器(4)，并再次执行一次喷口自洁步骤；

C、妇洗：上位机向控制模块(6)发出妇洗指令，控制模块(6)控制减压阀(1)进行加压，并执行上述喷口自洁动作；自洁结束后，根据上位机的指令确定水加热器(4)是否开启加热，并控制水路分配器(5)切换至妇洗档位，执行妇洗动作；妇洗结束后，关闭水加热器(4)，并再次执行一次喷口自洁步骤。

Images