基于碳纤维的恒温智能洗浴装置的制作方法

本实用新型涉及洗浴设备领域，尤其涉及一种基于碳纤维的恒温智能洗浴装置。

背景技术：

随着人们生活质量的提高，人们对生活品质的要求也越来越高。经过忙碌的一天，人们总是会通过泡澡来缓解一天的疲劳，恒温浴缸应运而生。目前，市面上出现的产品，是通过底面的两台主机加热恒温。桶底主机发射短程磁波穿透桶底，被桶内坐浴凳下方的不锈钢片反射形成共振产生热量，属于隔空加热，也称脉冲加热。现有的恒温泡澡浴缸虽可根据自身需求加水，设定温度，但两台主机的功率过大，需大功率插排；而且现有产品只能对桶内温水短暂加热，不适用于大范围冷水加热，且热转换效率不高。

因此，综上所述，有必要提供一种新型洗浴装置以解决现有技术的不足。

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种基于碳纤维的恒温智能洗浴装置。本实用新型主要利用碳纤维发热线进行加热，不仅提高了热转换效率，而且还能对冷水或冷热混合水进行均匀加热；改善了市面上同类产品的加热不均匀性，提高了加热的速度。而且碳纤维发热产生远红外线被人体吸收后，可增强细胞活性，促进新陈代谢，对风湿病、肩周炎具有良好的保健、治疗作用。本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，所述洗浴装置的主体采用浴缸式结构，主要包括：洗浴机构、加热机构以及控制机构；

所述洗浴机构包括浴缸本体，所述浴缸本体的上方端部设有浴缸靠枕，所述浴缸本体的两侧侧壁上靠近浴缸靠枕的方向对称设有扶手；所述浴缸本体的中部上端面开有进水口，用于将温水注入浴缸本体内部；在所述进水口的下方位于所述浴缸本体的侧壁上设有溢水孔，用于在浴缸内部水位到达设定高度时，将多余水溢出；所述浴缸本体的底部开有排水口，用于在洗浴完成后，将浴缸本体内部的水排出；

所述控制机构包括温度传感器、温控面板和智能温控器；所述温度传感器安置在所述浴缸本体的底部，用于监测浴缸本体内水的温度；所述温控面板置于所述浴缸本体的上方端部，靠近所述浴缸靠枕，用于设定洗浴水的温度，即设置恒温浴缸的温度；所述智能温控器安置在所述浴缸本体外壁上，与所述温度传感器和所述温控面板信号连接，用于处理温度传感器和温控面板传递的信息；

所述加热机构包括碳纤维发热线和隔热板；所述碳纤维发热线以缠绕的方式安置在所述浴缸本体外壁内部开设的卡槽中，所述碳纤维发热线与所述智能温控器信号连接；在所述碳纤维发热线的外围布置所述隔热板，用于隔绝碳纤维发热线的热量，减少发热线向浴缸本体外部的热量散失；所述隔热板的外层设有浴缸外壳，用于将隔热板和发热线封装在内部，提高浴缸的使用安全性。

进一步地，所述溢水孔至少设有3个，在水平方向并排设置。

进一步地，在所述浴缸本体的两侧侧壁上对称设置相同数目的溢水孔。

进一步地，所述碳纤维发热线布置在所述浴缸本体的底部或在所述浴缸本体的外壁和底部均布置所述碳纤维发热线。

进一步地，所述洗浴装置的主体采用浴桶式结构。

进一步地，所述温度传感器至少设有1个。

进一步地，所述碳纤维发热线的碳纤维材料替换为石墨烯材料。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，主要用于家用洗浴，克服了以往恒温洗浴装置热转换效率低，加热慢，加热范围不均匀等缺点，还可以通过远红外线对人体产生保健效果。

2、本实用新型的基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，采用的碳纤维发热线升温快、电热转换效率高、耐高温、耐氧化、使用寿命长；碳纤维发热线穿透性强，可以以热辐射的方式高效传热。

3、本实用新型的基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，被碳纤维环绕的浴缸发热均匀；碳纤维发热线韧性强，不易折断且易于安装布置；碳纤维发热线所需功率较小，家用电压就可满足要求。

4、本实用新型的基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，浴缸外部安装隔热板，可有效减小热量的损失；碳纤维发热产生的远红外线，对风湿病、肩周炎具有良好的治疗、保健作用；碳纤维加热线断线不起弧，可有效避免火灾发生。

基于上述理由本实用新型可在洗浴设备等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的左视图。

图5为本实用新型中浴缸本体外壁的结构示意图。

图6为本实用新型中计算环浴缸一圈的碳纤维发热线长度的示意图。

图中：1、浴缸本体；2、温控面板；3、进水孔；4、溢水孔；5、碳纤维发热线；6、扶手；7、浴缸靠枕；8、排水口；9、温度传感器；10、智能温控器；11、隔热板；12、浴缸外壳；13、浴缸面；14、卡槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，本实用新型提供了一种基于碳纤维的恒温智能洗浴装置，所述洗浴装置的主体采用浴缸式结构，主要包括：洗浴机构、加热机构以及控制机构；

所述洗浴机构包括浴缸本体1，所述浴缸本体1的上方端部设有浴缸靠枕7，所述浴缸本体1的两侧侧壁上靠近浴缸靠枕7的方向对称设有扶手6；所述浴缸本体1的中部上端面开有进水口3，用于将温水注入浴缸本体1内部；在所述进水口3的下方位于所述浴缸本体1的侧壁上设有溢水孔4，用于在浴缸内部水位到达设定高度时，将多余水溢出；所述浴缸本体1的底部开有排水口8，用于在洗浴完成后，将浴缸本体1内部的水排出；

所述控制机构包括温度传感器9、温控面板2和智能温控器10；所述温度传感器9安置在所述浴缸本体1的底部，用于监测浴缸本体1内水的温度；所述温控面板2置于所述浴缸本体1的上方端部，靠近所述浴缸靠枕7，用于设定洗浴水的温度，即设置恒温浴缸的温度；所述智能温控器10安置在所述浴缸本体1外壁上，与所述温度传感器9和所述温控面板2信号连接，用于处理温度传感器9和温控面板2传递的信息；

所述加热机构包括碳纤维发热线5和隔热板11；所述碳纤维发热线5以缠绕的方式安置在所述浴缸本体1外壁圆周方向上开设的卡槽14中，所述碳纤维发热线5与所述智能温控器10信号连接；在所述碳纤维发热线5的外围布置所述隔热板11，用于隔绝碳纤维发热线5的热量，减少发热线向浴缸本体1外部的热量散失；所述隔热板11的外层设有浴缸外壳12，用于将隔热板11和发热线封装在内部，提高浴缸的使用安全性。

所述溢水孔4至少设有3个，在水平方向并排设置。

在所述浴缸本体1的两侧侧壁上对称设置相同数目的溢水孔4。

所述碳纤维发热线5布置在所述浴缸本体1的底部或在所述浴缸本体1的外壁和底部均布置所述碳纤维发热线5。

所述洗浴装置的主体采用浴桶式结构。

所述温度传感器9至少设有1个。

所述碳纤维发热线5的碳纤维材料替换为石墨烯材料。

实施例1

本实施例中，洗浴装置采用浴缸的样式，包括浴缸本体1。如图3所示，在浴缸本体1的上方左侧端部设有浴缸靠枕7，在浴缸本体1的两侧侧壁上靠近浴缸靠枕7的方向对称设有扶手6，在浴缸本体1的前侧中部上端面开有一个进水口3，在进水口3的下方位于浴缸本体1的侧壁上设有3个溢水孔4，3个溢水孔4在水平方向并排设置，用于在浴缸内部水位到达设定高度时，将多余水溢出。在浴缸本体1的底部右侧开有一个排水口8，用于在洗浴完成后，将浴缸本体1内部的水排出。

在排水口8的右侧设有一个温度传感器9，安置在浴缸本体1的底部，用于监测浴缸本体1内水的温度，温度传感器9的型号为mf53。在浴缸本体1的上方端部靠近浴缸靠枕7处设有温控面板2，用于设定洗浴水的温度，即设置恒温浴缸的温度。如图4所示，在浴缸本体1外壁的左端设有智能温控器10，位于浴缸靠枕7的下方，智能温控器10的型号为e5cc-rx2asm-800，该智能温控器10性能稳定，可视化触屏操作更加便捷，算法先进，可以与该恒温浴缸的功能完美贴合。智能温控器10与温度传感器9和温控面板2信号连接，用于处理温度传感器9和温控面板2传递的信息。

如图5所示，浴缸本体1外壁共有三层，分别是浴缸面13、隔热板11和浴缸外壳12。在浴缸本体1的外壁圆周方向上设置若干圈的卡槽14，卡槽14位于浴缸面13和隔热板11之间，根据功率计算的结果设置卡槽14的间距，安装时，将碳纤维发热线5以缠绕的方式卡在卡槽14中。碳纤维发热线5韧性较好，将碳纤维发热线5与智能温控器10信号连接在一起，纤维发热线通过铜管与电线相连，并连接在家用开关上。在碳纤维发热线5的外围布置上述隔热板11，将碳纤维发热线5的热量与外界隔绝，减少发热线向浴缸本体1外部的热量散失。在隔热板11的外层设置上述浴缸外壳12，浴缸外壳12将隔热板11、发热线和一些电控装置封装在浴缸本体1外壁内部，提高浴缸的使用安全性。

上述功率计算满足如下公式：

p＝φ1+φ2；

φ1＝k·f·δt；

式中p为碳纤维发热线的总功率(w)，φ1为水面与空气的热损失(w)，φ2为将35℃的水升温到45℃所需的功率(w)，k为水蒸气与空气综合换热系数，f为水面的面积(m²)，δt为温差(℃)，c为水的比热容(j/(kg·℃))，t为加热时间(s)，m为水的质量(kg)。

计算过程：

水蒸气与空气综合换热系数k取值为10，浴缸长度为1.5m，宽度为0.54m，浴缸内水的高度为0.6m，水面的面积f取值为1.5×0.54＝0.81m²，温差δt取值为45℃-35℃＝10℃，水的比热容c取值为4200j/(kg·℃)，加热时间t取值为3600s，水的密度为1000kg/m³，水的体积为1.5×0.54×0.6＝0.486m³，故水的质量m取值为486kg。

则水面与空气的热损失φ1为

φ1＝k·f·δt＝10×0.81×10＝81w；

将35℃的水升温到45℃所需的功率φ2为：

从而可得碳纤维发热线5的总功率p为：

p＝φ1+φ2＝81+5670＝5751w。

由于水面与浴缸壁面等其他结构也有热损失，因此令p＝5800w以补偿其他损失。

选用碳纤维发热线5的规格为：型号为24k，产品电阻为33.0ω/m，包胶直径为2.2mm，定性参数为24000根导体。每根碳纤维发热线5的长度为6.5m，单根碳纤维发热线5的功率为280w。

则碳纤维发热线5的数量n为：

碳纤维发热线5的总长为：

21×6.5＝136.5m；

计算环浴缸一圈的碳纤维发热线5的长度，如图6所示，浴缸可等效为等腰梯形，该等腰梯形的高度h为70cm，底边的长度l为160cm，底边与斜边间的夹角θ为110°。

以中间的碳纤维发热线5长度为平均值进行计算：

则绕浴缸的碳纤维发热线5总长为：

1.72×2+0.7×2＝4.84m；

总圈数为：

从而可得碳纤维发热线5的间距为：

浴缸总高70cm，上留10cm，下留10cm，空白区域不绕碳纤维发热线5，因此碳纤维发热线5的间距为1.8cm。

实施例2

本实施例中，在浴缸本体1的两侧侧壁上对称设置有具有相同数目的溢水孔4，其中，溢水孔4设有5个，在水平方向并排设置。

实施例3

本实施例中，在浴缸本体1的外壁圆周方向上和浴缸本体1的底部均设置卡槽14，根据功率计算的结果设置卡槽14的间距，将碳纤维发热线5安置在卡槽14中。

实施例4

本实施例中，只在浴缸本体1的底部设置卡槽14，碳纤维发热线5只布置在浴缸本体1的底部的卡槽14。

实施例5

本实施例中，采用浴缸作为洗浴装置的主体，其形状尺寸可以变化，由于碳纤维发热线5的物理特点，浴缸可以替换成浴桶等形状，即采用浴桶作为洗浴装置的主体，相应的改变碳纤维发热线5的布置方式即可满足设计需要。

实施例6

本实施例中，温度传感器9设有2个，温度传感器9的放置位置可以根据需要变化，可以分别设置在浴缸本体1底部的左右两侧，使用2个温度传感器9测温更加准确。同样可应用到浴桶中。

实施例7

本实施例中，碳纤维发热线5的碳纤维材料替换为石墨烯材料，可达到同样的加热效果。

如图1所示，通过进水口3将温水注入到浴缸本体1内部，当注入的水量到达指定水位时，水开始溢出，同时自动关闭进水口3。加水过程完成之后，通过浴缸端部的温控面板2设置目标加热温度，根据科学研究表明人体最适宜洗浴温度为40℃，因此将目标加热温度设置为40℃。如图3所示，在浴缸内部放置温度传感器9随时监测水温的变化，智能温控器10根据温度传感器9的实时数据控制碳纤维发热线5的工作功率。当测得水温未达到设定温度时，碳纤维发热线5处于加热状态；待测得水温到达设定温度时，开启保温模式，实现真正的恒温效果；洗浴完成之后，手动打开排水口8的开关将浴缸内的水排出，同时智能温控器10自动断开短路。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。