一种智能电动马桶及其控制方法与流程

本发明属于生活用品技术领域，涉及一种马桶，尤其涉及一种智能电动马桶；同时，本发明还涉及一种电动马桶的控制方法。

背景技术：

智能马桶拥有许多特别的功能：如臀部清净、下身清净、移动清净、坐圈保温、暖风烘干、自动除臭、静音落座等等，给人们带来了很大便捷。

然而，现有的智能马桶非常依赖电网，在一些景区、岛屿等区域不能随意设置；从而在一定程度上限制了智能马桶的进一步发展。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的智能马桶结构，以便克服现有智能马桶存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能电动马桶，可提高马桶使用的便捷性及智能性，提升使用感受。

此外，本发明还提供一种智能电动马桶的控制方法，可提高马桶使用的便捷性及智能性，提升使用感受。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能电动马桶，所述智能电动马桶包括：桶身、马桶圈、水箱、冲水装置、冲洗装置、烘干装置、主控电路、电源模块；

所述马桶圈设置于桶身的上方，水箱设置于桶身的一侧，水箱内设置冲水装置；桶身的后部设置冲洗装置、烘干装置；

所述主控电路分别连接冲洗装置、烘干装置、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接冲洗装置、烘干装置、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述冲洗装置包括冲洗管路、冲洗泵、冲洗电磁阀，冲洗泵连接冲洗管路，冲洗电磁阀设置于冲洗管路中；冲洗泵、冲洗电磁阀分别连接主控电路，冲洗泵、冲洗电磁阀分别连接电源模块；

所述烘干装置包括鼓风机、第一加热机构、送风管路，鼓风机连接送风管路，第一加热机构设置于送风管路中；鼓风机、第一加热机构分别连接主控电路，鼓风机、第一加热机构分别连接电源模块；

所述马桶圈内设有第二加热机构，第二加热机构分别连接主控电路、电源模块，通过电源模块提供的电能或热能为马桶圈加热；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

所述马桶圈与桶身上方一侧的端部铰接，马桶圈设有自动感应调节机构，自动感应调节机构包括调节电机、传动机构、调节执行机构、红外传感器，调节电机、传动机构、调节执行机构依次连接，调节电机、红外传感器分别连接主控电路，调节电机、红外传感器分别连接电源模块；

所述甲醇水重整制氢装置设有第一高温尾气排放管路；所述烘干装置的第一加热机构包括第一电加热机构、第一高温尾气加热机构，第一电加热机构利用水氢机发出的直流电为送风管路周边的气流加热，第一高温尾气加热机构包括第一换热管路，第一换热管路连接甲醇水重整制氢装置的第一高温尾气排放管路，利用甲醇水重整制氢装置输送的高温尾气为送风管路内的气流加热；送风管路内设有与主控电路连接的第一温度传感器；

所述第一高温尾气排放管路包括金属材质的换热区域，换热区域设置于第一换热管路中；第一高温尾气排放管路内设有第三温度传感器、第一电磁阀，第三温度传感器、第一电磁阀连接主控电路；

所述甲醇水重整制氢装置设有第二高温尾气排放管路；所述马桶圈的第二加热机构包括第二电加热机构、第二高温尾气加热机构，第二电加热机构利用水氢机发出的直流电为马桶圈加热，第二高温尾气加热机构包括第二换热管路，第二换热管路连接甲醇水重整制氢装置的第二高温尾气排放管路，利用甲醇水重整制氢装置输送的高温尾气为马桶圈加热；马桶圈设有与主控电路连接的第二温度传感器；

所述第二高温尾气排放管路内设有第四温度传感器、第二电磁阀，第四温度传感器、第二电磁阀连接主控电路；

所述甲醇水重整制氢装置设有第三高温尾气排放管路，第三高温尾气排放管路设有第三电磁阀，第三高温尾气排放管路在第三电磁阀开启状态下直接将高温尾气排放。

一种智能电动马桶，所述智能电动马桶包括：桶身、马桶圈、水箱、冲水装置、冲洗装置、烘干装置、主控电路、电源模块；

所述马桶圈设置于桶身的上方，水箱设置于桶身的一侧，水箱内设置冲水装置；桶身的后部设置冲洗装置、烘干装置；

所述主控电路分别连接冲洗装置、烘干装置、电源模块，控制其工作；所述电源模块分别连接冲洗装置、烘干装置、主控电路，为其提供工作所需的电源；

所述冲洗装置包括冲洗管路、冲洗泵、冲洗电磁阀，冲洗泵连接冲洗管路，冲洗电磁阀设置于冲洗管路中；冲洗泵、冲洗电磁阀分别连接主控电路，冲洗泵、冲洗电磁阀分别连接电源模块；

所述烘干装置包括鼓风机、第一加热机构、送风管路，鼓风机连接送风管路，第一加热机构设置于送风管路中；鼓风机、第一加热机构分别连接主控电路，鼓风机、第一加热机构分别连接电源模块；

所述马桶圈内设有第二加热机构，第二加热机构分别连接主控电路、电源模块，通过电源模块提供的电能或热能为马桶圈加热。

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢装置连接原料存储容器，甲醇水重整制氢装置设有液体泵，液体泵将原料存储容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置，甲醇水重整制氢装置利用原料存储容器中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电。

作为本发明的一种优选方案，所述马桶圈与桶身上方一侧的端部铰接，马桶圈设有自动感应调节机构，自动感应调节机构包括调节电机、传动机构、调节执行机构、红外传感器，调节电机、传动机构、调节执行机构依次连接，调节电机、红外传感器分别连接主控电路，调节电机、红外传感器分别连接电源模块。

作为本发明的一种优选方案，所述甲醇水重整制氢装置设有第一高温尾气排放管路；所述烘干装置的第一加热机构包括第一电加热机构、第一高温尾气加热机构，第一电加热机构利用水氢机发出的直流电为送风管路周边的气流加热，第一高温尾气加热机构包括第一换热管路，第一换热管路连接甲醇水重整制氢装置的第一高温尾气排放管路，利用甲醇水重整制氢装置输送的高温尾气为送风管路内的气流加热；送风管路内设有与主控电路连接的第一温度传感器；

所述第一高温尾气排放管路包括金属材质的换热区域，换热区域设置于第一换热管路中；第一高温尾气排放管路内设有第三温度传感器、第一电磁阀，第三温度传感器、第一电磁阀连接主控电路。

作为本发明的一种优选方案，所述甲醇水重整制氢装置设有第二高温尾气排放管路；所述马桶圈的第二加热机构包括第二电加热机构、第二高温尾气加热机构，第二电加热机构利用水氢机发出的直流电为马桶圈加热，第二高温尾气加热机构包括第二换热管路，第二换热管路连接甲醇水重整制氢装置的第二高温尾气排放管路，利用甲醇水重整制氢装置输送的高温尾气为马桶圈加热；马桶圈设有与主控电路连接的第二温度传感器；

所述第二高温尾气排放管路内设有第四温度传感器、第二电磁阀，第四温度传感器、第二电磁阀连接主控电路。

作为本发明的一种优选方案，所述甲醇水重整制氢装置设有第三高温尾气排放管路，第三高温尾气排放管路设有第三电磁阀，第三高温尾气排放管路在第三电磁阀开启状态下直接将高温尾气排放。

一种上述的智能电动马桶的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

步骤s1、甲醇水重整制氢装置利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

步骤s2、主控电路根据控制命令选择第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的状态；

当判断需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为烘干装置加热时，控制第一电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第一高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为烘干装置加热；同时，控制电路板根据控制命令及各温度传感器感应的数据控制第一加热机构是否加热。

当判断需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为马桶圈加热时，控制第二电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第二高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为马桶圈加热；同时，控制电路板根据控制命令及各温度传感器感应的数据控制第二加热机构是否加热。

当判断不需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为烘干装置及马桶圈加热时，控制第三电磁阀打开，直接将高温尾气排放。

本发明的有益效果在于：本发明提出的智能电动马桶，可提高马桶使用的便捷性及智能性，提升使用感受。同时，本发明使用水氢机提供电能，可以将智能马桶设置于没有接通电网的场所，非常适宜户外(如景区、岛屿)使用，且无污染(排放物只有二氧化碳和水)、噪音低、使用成本也很低(一公斤甲醇可以发2～3度电，低于电网用电价格)，且本装置还可以结合太阳能使用，利用太阳能等能源发出的电能制成甲醇原料，进一步降低成本。此外，本发明可以利用水氢机排放的尾气热能为马桶中的需热部件加热，进一步降低耗电量。

附图说明

图1为本发明智能电动马桶的结构示意图。

图2为本发明智能电动马桶的组成示意图。

图3为本发明智能电动马桶中马桶盖控制模块的组成示意图。

图4为本发明智能电动马桶冲洗装置的结构示意图。

图5为本发明智能电动马桶烘干装置的结构示意图。

图6为本发明智能电动马桶马桶盖加热机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1、图2，本发明揭示了一种智能电动马桶，所述智能电动马桶包括：桶身1、马桶盖2、马桶圈3、水箱4、冲水装置5、冲洗装置6、烘干装置7、主控电路11、电源模块10。

所述马桶圈3设置于桶身1的上方，水箱4设置于桶身1的一侧，水箱4内设置冲水装置5；桶身1的后部设置冲洗装置6、烘干装置7。

所述主控电路11分别连接冲洗装置6、烘干装置7、电源模块10，控制其工作；所述电源模块10分别连接冲洗装置6、烘干装置7、主控电路11，为其提供工作所需的电源。

请参阅图3，所述马桶圈3与桶身1上方一侧的端部铰接，马桶圈3设有自动感应调节机构，自动感应调节机构包括调节电机301、传动机构302、调节执行机构303、红外传感器304，调节电机301、传动机构302、调节执行机构303依次连接，调节电机301、红外传感器304分别连接主控电路11，调节电机301、红外传感器304分别连接电源模块10。主控电路11可以根据红外传感器304感应到的信号控制调节电机301工作，驱动马桶圈3打开；马桶盖2也可以采用类似的控制方式。马桶圈3的控制方式可以参考现有技术方案，并非本申请的核心改进，这里不做赘述。

请参阅图4，所述冲洗装置6包括冲洗管路601、冲洗泵602、冲洗电磁阀603，冲洗泵602连接冲洗管路603，冲洗电磁阀603设置于冲洗管路601中；冲洗泵602、冲洗电磁阀603分别连接主控电路11，冲洗泵602、冲洗电磁阀603分别连接电源模块10。

请参阅图5，所述烘干装置7包括鼓风机701、第一加热机构702、送风管路703，鼓风机701连接送风管路703，第一加热机构702设置于送风管路703中；鼓风机701、第一加热机构702分别连接主控电路11，鼓风机701、第一加热机构702分别连接电源模块10。

所述马桶圈3内设有第二加热机构305，第二加热机构305分别连接主控电路11、电源模块10，通过电源模块10提供的电能或热能为马桶圈3加热。

所述电源模块包括水氢机30；所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，同时生成水(生成的水可以水箱14)。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的专利：中国专利cn201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利cn201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利cn201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利cn201410621689.x，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

此外，为了智能电动马桶能够平稳工作，同时避免水氢机30一直处于工作状态，水氢机连接一电池20(可以为锂电池)，由于智能电动马桶需要的电能可能不大，不需要水氢机30一直处于工作状态，可以主要由电池20提供电能；在电池20电量达到设定值时，水氢机30启动，为智能电动马桶提供电能，同时为电池20充电，为电池20充完电后，主控电路可以控制水氢机30停机。在需要水氢机30工作时，主控电路11控制水氢机30工作。

请参阅图5，所述甲醇水重整制氢装置31设有第一高温尾气排放管路311；所述烘干装置7的第一加热机构702包括第一电加热机构721、第一高温尾气加热机构722，第一电加热机构721利用水氢机30(或电池20)发出的直流电为送风管路周边的气流加热，第一高温尾气加热机构722包括第一换热管路723，第一换热管路723连接甲醇水重整制氢装置31的第一高温尾气排放管路311，利用甲醇水重整制氢装置31输送的高温尾气为送风管路703内的气流加热；送风管路703内设有与主控电路11连接的第一温度传感器731。

所述第一高温尾气排放管路311包括金属材质的换热区域3112，换热区域3112设置于第一换热管路723中；第一高温尾气排放管路311内设有第三温度传感器3111、第一电磁阀3110，第三温度传感器3111、第一电磁阀3110连接主控电路11。

请参阅图6，所述甲醇水重整制氢装置31设有第二高温尾气排放管路312；所述马桶圈3的第二加热机构305包括第二电加热机构351、第二高温尾气加热机构352，第二电加热机构351利用水氢机30(或电池20)发出的直流电为马桶圈3加热，第二高温尾气加热机构352包括第二换热管路353，第二换热管路353连接甲醇水重整制氢装置31的第二高温尾气排放管路312，利用甲醇水重整制氢装置31输送的高温尾气为马桶圈3加热(经过换热后，尾气通过排放管路排放)；马桶圈3设有与主控电路11连接的第二温度传感器306。所述第二高温尾气排放管路312内设有第四温度传感器3121、第二电磁阀3120，第四温度传感器3121、第二电磁阀3120连接主控电路11。

此外，所述甲醇水重整制氢装置31设有第三高温尾气排放管路313，第三高温尾气排放管路设有第三电磁阀3130，第三高温尾气排放管路313在第三电磁阀3130开启状态下直接将高温尾气排放。

本发明还包括马桶的控制方法，具体包括：

【步骤s1】甲醇水重整制氢装置利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电；

【步骤s2】主控电路根据控制命令选择第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的状态；

当判断需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为烘干装置加热时，控制第一电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第一高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为烘干装置加热；同时，控制电路板根据控制命令及各温度传感器感应的数据控制第一加热机构是否加热。

当判断需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为马桶圈加热时，控制第二电磁阀打开，高温尾气加热管路连接第二高温尾气排放管路，能利用甲醇水重整制氢装置输出的高温尾气为马桶圈加热；同时，控制电路板根据控制命令及各温度传感器感应的数据控制第二加热机构是否加热。

当判断不需要利用所述甲醇水重整制氢装置排放的高温尾气为烘干装置及马桶圈加热时，控制第三电磁阀打开，直接将高温尾气排放。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述电动马桶还包括语音数据库、语音获取模块、语音识别模块、语音命令执行模块、语音自学习模块、语音数据库更新模块，可以对电动马桶进行语音控制；可以对电动马桶进行语音控制。

所述语音数据库用以存储语音数据，以及各语音数据对应的执行命令；所述语音获取模块用以获取语音数据；所述语音识别模块用以将获取的语音数据与所述语音数据库中的语音数据进行比对，若语音数据库中存在符合的语音数据，将比对结果反馈至语音命令执行模块；所述语音命令执行模块用以根据语音识别模块的识别结果执行对应的命令；所述语音自学习模块用以根据用户的语音发声习惯为其设定特定的语音比对数据；语音比对数据通过语音自学习模块根据用户的发音习惯自学习得到；所述语音数据库更新模块用以将所述语音自学习模块为设定用户设定的特定语音比对数据更新至语音数据库中，使得语音数据库中设定用户具有特定的语音比对数据库。

具体地，所述语音自学习模块用以获取用户的第一语音数据，判断该第一语音数据是否有记录，若无记录，初始化其语音值序列；若有记录，则获取该第一语音数据的语音值序列；语音值序列中记录至少一个数据，该数据代表某语音数据与另一语音数据的语音值，该语音值达到设定阈值时，表示某语音数据与另一语音数据相近似，认为两者对应同一语音命令。

若语音识别模块未能在语音数据库中找到对应的语音数据，或者被用户反馈语音识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二语音数据被语音识别模块识别成功，或者用户通过除语音方式之外的其他途径发送控制命令、该控制命令对应的语音数据为第二语音数据；则将第一语音数据对应第二语音数据的语音值增加设定值，而后，判断该语音值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的语音比对数据库中，将第一语音数据增加至第二语音数据对应的控制命令所对应的语音数据，且第一语音数据的比对优先级大于第二语音数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位上海用户首次通过语音控制，发出qiēwěi的语音命令，刚开始系统不能识别(与chīfàn的发声不同)；用户马上发出普通话chīfàn进行纠正控制，此时两个发音的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过qiēwěi作为吃饭的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将qiēwěi作为首先要比对的语音数据。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述电动马桶还包括手势数据库、手势识别模块、手势命令执行模块、手势自学习模块、手势数据库更新模块，可以对电动马桶进行手势控制。可以对电动马桶进行手势控制。

所述手势数据库用以存储手势数据，以及各手势数据对应的执行命令；所述手势识别模块用以将获取的手势数据与所述手势数据库中的手势数据进行比对，若手势数据库中存在符合的手势数据，将比对结果反馈至手势命令执行模块；所述手势命令执行模块用以根据手势识别模块的识别结果执行对应的命令；所述手势自学习模块用以根据用户的手势习惯为其设定特定的手势比对数据；手势比对数据通过手势自学习模块根据用户的手势习惯自学习得到；所述手势数据库更新模块用以将所述手势自学习模块为设定用户设定的特定手势比对数据更新至手势数据库中，使得手势数据库中设定用户具有特定的手势比对数据库；

具体地，所述手势自学习模块用以获取用户的第一手势数据，判断该第一手势数据是否有记录，若无记录，初始化其手势值序列；若有记录，则获取该第一手势数据的手势值序列；手势值序列中记录至少一个数据，该数据代表某手势数据与另一手势数据的手势值，该手势值达到设定阈值时，表示某手势数据与另一手势数据相近似，认为两者对应同一手势命令；

若手势识别模块未能在手势数据库中找到对应的手势数据，或者被用户反馈手势识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二手势数据被手势识别模块识别成功，或者用户通过其他途径发送控制命令、该控制命令对应的手势数据为第二手势数据；则将第一手势数据对应第二手势数据的手势值增加设定值，而后，判断该手势值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的手势比对数据库中，将第一手势数据增加至第二手势数据对应的控制命令所对应的手势数据，且第一手势数据的比对优先级大于第二手势数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位用户首次通过手势控制，希望发出某一手势命令(如控制设备启动)，该手势命令初始手势动作为“180°翻转手掌”，而用户只进行了“90°翻转手掌”，系统不能识别该动作(或者识别错误)；用户马上进行纠正控制，此时两个手势的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过“90°翻转手掌”作为控制设备启动的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将“90°翻转手掌”作为首先要比对的手势数据。

综上所述，本发明提出的智能电动马桶，可提高马桶使用的便捷性及智能性，提升使用感受。同时，本发明使用水氢机提供电能，可以将智能马桶设置于没有接通电网的场所，非常适宜户外(如景区、岛屿)使用，且无污染(排放物只有二氧化碳和水)、噪音低、使用成本也很低(一公斤甲醇可以发2～3度电，低于电网用电价格)，且本装置还可以结合太阳能使用，利用太阳能等能源发出的电能制成甲醇原料，进一步降低成本。此外，本发明可以利用水氢机排放的尾气热能为马桶中的需热部件加热，进一步降低耗电量。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。