一种电子座便器的制作方法

本发明涉及一种电子座便器,包括安装于座厕之上构成国家标准gb4706.53中所称“电子座便器”的电子便座，尤其涉及其喷水系统的结构和控制，ipc分类属e03d9/08或a47k13/00。

背景技术：

电子座便器的喷水系统提供的暖水使用时间，受到器具的容积和输入功率的限制。有关术语见《电机工程手册》、《机械工程手册》、国家标准gb4706和百度百科。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提出一种电子座便器，其和传统技术相比，可以有较长的暖水使用时间，但器具的容积和输入功率可以较小。

本发明解决技术问题的技术方案是，一种电子座便器，包括喷水系统；所述喷水系统包括安装有加热元件(11)的水箱(12)、喷水口(14)及它们之间以及与水源(19)的连接管路；其特征在于：

——还包括混水装置(74,74’)，其输入口之一通往水源(19)，输入口之二通往水箱(12)的出水口，输出口通往喷水口(14)；来自水箱(12)的热水与来自水源的冷水于混水装置(70)混合为温水后，流往喷水口(14)喷出；

——水箱(12)设置水温控制器，且控制为高于暖水温度的较高温度。

本设计巧妙地通过提高水箱热水温度增加储水热容量，然后将此热水混合水源水生成暖水，比传统技术直接使用水箱暖水的控制，大大增加了同容积水箱的暖水供应量，因而可以较小容积的水箱获得较长的暖水使用时间，且有利于灭菌和使用较小的加热功率。

所述较高温度最好为接近沸腾而未沸腾的温度，可获得最长的热水使用时间，但可避免强烈水蒸汽的不良影响。该高温热水提供温水的使用时间为传统设计的数倍，且可靠灭菌，相比容易繁殖细菌的暖水，无需使用如银离子或紫外线等高成本灭菌措施。

该技术方案的典型设计之一是，所述混水装置为混水阀(74)，其输出口经水泵(13)通往喷水口(14)。混水阀可为普通的或带恒温功能的手动调温阀或适用于智能电子座便器的电动混水阀，后者设置检测混水阀出水温度的传感器，其控制器按检测到的出水温度与设定温度的偏差反馈调节电动混水阀而稳定出水温度。该设计相比传统技术可获得更稳定且易于调节温度和压力的温水输出。水泵每次启动最好先进行一短时间低压力输出，以进行水温的预调整，提高舒适性和有利于安全。

该技术方案的典型设计之二是，所述混水装置为液体射流泵(74’)，其动力水入口(73’)通往水源(19)，吸水口(72’)通往水箱(12)的出水口，出水口(75’)通往喷水口(14)。该设计极为简单，其巧妙地利用水源压力驱动射流泵抽出水箱的热水的同时实施混水，完全不消耗动力和无电器、机械损耗。在连接液体射流泵的动力水入口或吸水口的管路中可设置节流阀，以供调节喷水量或压力。

为安全起见，设置限制出水温度于规定范围内的限温器，一旦水温超出，限温器切断提供喷水动力的电源。

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是本发明第1实施例电子便座的机械结构示意图；

图2是本发明第1实施例电子便座控制电路框图；

图3是本发明第2实施例电子便座的机械结构示意图；

图4是本发明第1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是对现有技术产品的改进。现有技术产品较齐全的机械和电气结构可见于在先申请cn101082231a和cn101387125a。本发明实施例中所需应用的现有技术在本申请文件中未有记述的，可参见这些文件。以下描述的本发明实施例是在cn101387125a的实施例的基础上改进而成。

本发明第1实施例电子便座的机械结构如图1所示：

电子便座的以座圈2为使用基础的本体1中安装有喷水机械系统10、吹风机械系统20和程序控制器30。本体1之外部设有操纵程序控制器30的线控操作器31。操作器31设有喷水启动按键37、热水温度设定按键38和温水温度设定按键39等。当然，操作器也可以设计为与主机无线联络的遥控器。

座圈2和吹风系统20均不是本发明的改进点，其功能与结构见于cn101387125a中实施例的记述。

喷水系统10依次由水源19、三通71、内装有卷簧形的电热管11的水箱12、混水阀74、水温检测装置77、水泵13和喷水口14及它们之间的连接管路组成，有如下设计特点：

——在水箱12靠近其出水口的位置安装有检测此处温度的水温传感器15，通常为套于不锈钢管内的热电偶或半导体二极管探头；

——混水阀74是由可逆电动机驱动阀芯旋转的合流型电动三通阀，其具有连通三通71的接头之一的输入口73和连通水箱12的出水口的输入口72以及连通水温检测装置的进水口的输出口75；

——水源19是安装于主体1壳体供连接外部水网的管接头，其出口连通三通71的接头之二，三通71的接头之三连通水箱12的进水口；

——水温检测装置77是混水阀74接往水泵13的管道的扩大段，用以设置检测该段水温的温度传感器76和限温器78。温度传感器76与水温传感器15的结构类似。限温器78采用低温型热熔断器(又称温度保险丝)，额定值55℃，其串联于水泵13的供电电路，一旦温水温度超过55℃即熔断，使水泵13停转，喷水口14停止出水，避免烫伤。

来自水源19的水进入水箱12被电热管11加热后流出与来自水源19的冷水于混水阀70混合而成的温水，经水温检测装置77检测温度和水泵13增压后流往喷水口14喷出。

本发明第1实施例电子便座控制电路如图2所示：

对上述各系统进行控制的是以具有内置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(选用型号s3p9228)及驱动电路33。

驱动电路33包括由单片机32的5个或更多i/o口触发控制各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经限温器78驱动水泵13；

——第3个i/o口触发控制的双向晶闸管驱动混水阀阀芯的可逆电动机顺时针运转(简称“混水阀顺转”)；

——第4个i/o口触发控制的双向晶闸管驱动混水阀阀芯的可逆电动机逆时针运转(简称“混水阀逆转”)；

——第5个或更多的i/o口触发控制的其它双向晶闸管驱动其它执行器动作，如座圈加热、吹风系统和喷水口的状态与运动以及显示、通讯和保护等控制(图中未逐一示出)，可直接或进一步经其它驱动电路连接相应负载。

单片机32接收输入信号的6个或更多i/o口，分别有线或无线连接水温传感器15、水温传感器76、检测气温和座圈温度等的其它传感器、操作器31的喷水启动按键37、热水温度设定按键38和温水温度设定按键39的输出。此外，单片机32还有连接其它通讯输入的若干i/o口(图中未逐一示出)。

本发明第1实施例电子便座中单片机32的内置程序对温水的控制步骤及其功能与效果如下：

1、水温传感器15测量水箱12中热水的温度输入单片机32，单片机32将该测量值与通过操作器31中的热水温度设定按键38输入的设定值95℃进行比较，低于该设定值时，使驱动电路33的第1个i/o口触发控制的双向晶闸管导通使电热管11接通电源，加热水箱12中的热水，高于该设定值则该第1个i/o口触发控制的双向晶闸管截止，使电热管11切断电源，因此使水箱12中的热水恒定于95℃。

2、按动操作器31的喷水启动按键37，单片机32使驱动电路33的第2个i/o口触发控制的双向晶闸管进行约数秒至数十秒较大移相角的导通，使水泵13先短时间运行低压力输出，该低压以喷水口14的出水不足以喷至人体为宜。水泵该运行驱动来自水源19的冷水和水箱12流出的热水于混水阀70混合后成为温水，经水温检测装置77的温度传感器76检测温度，接着经水泵13有所增压后送往喷水口14流出，在如步骤3使混水阀74输出口75输出的温水恒定于设定值(例如40℃)后，单片机32按操作器31中的设定按键39输入的设定档位，使驱动电路33的第2个i/o口触发控制的双向晶闸管持续以相应档位较小移相角导通，使水泵13产生较大的增压，将温水送往喷水口14喷出。

3、温度传感器76测量水温检测装置77中温水的温度输入单片机32，单片机32将该测量值与通过操作器31中的温水温度设定按键39输入的设定值(例如40℃)进行比较，低于设定值时，使驱动电路33的第3个i/o口触发控制的双向晶闸管导通使混水阀顺转，增加水箱12中的热水往混水阀的输入量和减少来自水源19的冷水输入量，高于设定值则驱动电路33的第4个i/o口触发控制的双向晶闸管导通使混水阀逆转，减少水箱12中的热水往混水阀的输入量和增加来自水源19的冷水输入量，因此使混水阀74输出口75输出的温水恒定于设定值(例如40℃)。

可以有如下设计改动：

——水箱12若为常压式，则宜在其进水口装设进水电磁阀及设置水位开关对其控制，以稳定水位；

——热水温度的控制改为如传统的电热水壶那样在水箱装设双金属温度控制触点开关直接控制电热管；

——混水阀可以改用由电磁铁驱动阀芯直动的合流型电磁三通阀；还可改为采用如传统的恒温或非恒温型冷热水龙头直接安装于主体1壳体，以手动操作控制；

——限温器78也可以采用非自动复位的双金属温度开关；

——热水温度设定值可选择为92～98℃，视当地大气压的情况，以不发生沸腾为准。按照标准水源温度20℃和暖水温度40℃计算，该较高温度的热水提供温水的使用时间可接近传统设计的4倍。

本发明第2实施例电子便座的机械结构如图3所示，控制电路如图2所示，其与第1实施例的差异主要在于：

——以射流泵74’取代原混水阀74，其动力水入口73’经电磁节流阀13’连通71的接头之一，吸水口72’连通水箱12的出水口，出水口75’经水温检测装置77’连通喷水口14；

——水温检测装置77’取消原水温传感器76，只保留限温器78，且第2个i/o口触发控制的双向晶闸管改为经限温器78驱动电磁节流阀13’，限温器78一旦动作，切断电磁节流阀13’的供电，电磁节流阀13’截止，射流泵74’的动力水入口73’无水进入，喷水系统即停止工作。单片机原水温传感器76输出连接的io口和第3、4个i/o口触发控制的双向晶闸管因而悬空；

——操作器31的按键改为分别以37’和39’操作电磁节流阀13’开度增大和减小，以调整喷水压力和流量，温水的温度通过设置射流泵74’自身或连接结构，一次整定完成；

——电磁节流阀13’也可以改为设置在射流泵74’的出水口75’至喷水口14该流程的其它环节中，还可以与喷水口14合为1体。还可在射流泵74’的动力水入口73’前加设进水电磁阀，可防止不需要喷水时水流倒灌。