一种厕所的加热清洗用具论文和设计-晏光明

全文摘要

本实用新型公开了一种厕所的加热清洗用具，包括壳体、第一加热部件、储液腔体，壳体上设置有能够与外部供水源连通的入水端、输出水体的出水端以及分别与入水端、出水端连通的输水内腔；第一加热部件设置在输水内腔中以对传输的水体加热；储液腔体能够储存洗涤液以及空气，储液腔体上设置有出液孔，储液腔体设置在壳体上并且第一加热部件发出的热量能够传导至储液腔体，以能够使得储液腔体中的空气受热膨胀后驱使洗涤液从出液孔进入输水内腔；本设计巧妙利用气体冷缩热涨原理，加热清洗用具在加热出水清洗时，能够混入适量的洗涤液，无需人为操作，防止用户用量不当而导致需要耗费大量时间除去洗涤液，方便用户使用。

主设计要求

1.一种厕所的加热清洗用具，其特征在于，包括：壳体，壳体上设置有能够与外部供水源连通的入水端、输出水体的出水端以及分别与入水端、出水端连通的输水内腔；第一加热部件，设置在输水内腔中以对传输的水体加热；储液腔体，能够储存洗涤液以及空气，储液腔体上设置有出液孔，储液腔体设置在壳体上并且第一加热部件发出的热量能够传导至储液腔体，温度变化能够使得储液腔体中的空气受热膨胀后驱使洗涤液从出液孔进入输水内腔。

设计方案

1.一种厕所的加热清洗用具，其特征在于，包括：

壳体，壳体上设置有能够与外部供水源连通的入水端、输出水体的出水端以及分别与入水端、出水端连通的输水内腔；

第一加热部件，设置在输水内腔中以对传输的水体加热；

储液腔体，能够储存洗涤液以及空气，储液腔体上设置有出液孔，储液腔体设置在壳体上并且第一加热部件发出的热量能够传导至储液腔体，温度变化能够使得储液腔体中的空气受热膨胀后驱使洗涤液从出液孔进入输水内腔。

2.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：所述储液腔体上设置有加注口以及能够与储液腔体连接以封闭加注口的封盖。

3.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：还包括软性水管，入水端通过软性水管与外部供水源连接以使得壳体能够移动，所述壳体上设置有悬挂件，悬挂件能够使壳体悬挂在外部物件上并且悬挂时，在重力方向上，出液孔位于储液腔体的底部。

4.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：还包括水流调节部件，水流调节部件分别与入水端、输水内腔连接以调节入水端进入输水内腔的水流量。

5.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：还包括水量检测部件，水量检测部件设置在输水内腔中，水量检测部件与第一加热部件连接以根据输水内腔中水量的多少控制第一加热部件运行。

6.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：所述壳体还设置有进风端、出风端、风机以及分别连通进风端、出风端的通风内腔，风机设置在通风内腔中以驱使风从进风端流入并且从出风端流出，所述通风内腔内设置有能够对风加热的第二加热部件。

7.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：还包括温度检测部件，该温度检测部件设置在通风内腔内，温度检测部件与第二加热部件连接以根据通风内腔的温度控制第二加热部件运行。

8.根据权利要求1所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：还包括供电模块，供电模块能够与外部电源连接并且对电压转化后为第一加热部件供电。

9.根据权利要求8所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：所述供电模块包括依次连接的漏电保护单元、隔离降压单元，漏电保护单元与外部电源连接，隔离降压单元为第一加热部件输出低于36V电压。

10.根据权利要求8所述的一种厕所的加热清洗用具，其特征在于：所述第一加热部件包括设置在储液腔体中的耐热框架以及加热丝，加热丝绕制在耐热框架的外周壁上以使得绕制在耐热框架上的加热丝中部形成中通流道。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及卫生设施领域，特别是厕所的清洗用具。

背景技术

现有的卫生设施，例如智能马桶，马桶上具有为使用者臀部清洗的功能，然而要在旧式的马桶上改装附加此功能并不容易，同时，这类型的加热清洗用具还存在很多问题，例如，除了单纯的加热出水实现清洗功能外，还可以加入洗涤液，但是现有的结构中，都是人为的挤出洗涤液来涂抹、清洗，一来需要腾出使用者另外的手来操作，不便于使用者使用，二来使用者无法准确控制用量，导致最后会残留很多洗涤液在人体上，需要耗费使用者大量时间去冲洗。

除此之外，还有就是用电安全问题，由于加热出水后水直接流到人体上，因此必须注重安全问题，使得电流经过水流经人体时不会出现危险。

另外，还需要考虑的是加热效率的问题，现有的棒式结构的加热体，加热效率低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够自动并限量加入洗涤液的厕所加热清洗用具，以保证清洗干净，无洗涤液残留，便于使用者使用。

本实用新型采用的技术方案是：

一种厕所的加热清洗用具，包括：

壳体，壳体上设置有能够与外部供水源连通的入水端、输出水体的出水端以及分别与入水端、出水端连通的输水内腔；

第一加热部件，设置在输水内腔中以对传输的水体加热；

所述储液腔体上设置有加注口以及能够与储液腔体连接以封闭加注口的封盖。

还包括软性水管，入水端通过软性水管与外部供水源连接以使得壳体能够移动，所述壳体上设置有悬挂件，悬挂件能够使壳体悬挂在外部物件上并且悬挂时，在重力方向上，出液孔位于储液腔体的底部。

还包括水流调节部件，水流调节部件分别与入水端、输水内腔连接以调节入水端进入输水内腔的水流量。

还包括水量检测部件，水量检测部件设置在输水内腔中，水量检测部件与第一加热部件连接以根据输水内腔中水量的多少控制第一加热部件运行。

所述壳体还设置有进风端、出风端、风机以及分别连通进风端、出风端的通风内腔，风机设置在通风内腔中以驱使风从进风端流入并且从出风端流出，所述通风内腔内设置有能够对风加热的第二加热部件。

还包括温度检测部件，该温度检测部件设置在通风内腔内，温度检测部件与第二加热部件连接以根据通风内腔的温度控制第二加热部件运行。

还包括供电模块，供电模块能够与外部电源连接并且对电压转化后为第一加热部件供电。

所述供电模块包括依次连接的漏电保护单元、隔离降压单元，漏电保护单元与外部电源连接，隔离降压单元为第一加热部件输出低于36V电压。

所述第一加热部件包括设置在储液腔体中的耐热框架以及加热丝，加热丝绕制在耐热框架的外周壁上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型厕所加热清洗用具，在使用前，储液腔体中加入洗涤液，并且保留一定的空气，洗涤液靠近出液孔，由于两端气压平衡作用，洗涤液此时并不会从出液孔流到输水内腔中，水体从入水端进入到输水内腔中加热，并从出水端流出，加热过程中，热量能够传导到储液腔体中，使得储液腔体温度上升，而气体膨胀，挤出少量的洗涤液到输水内腔中与水体混合流出，使用者从而进行清洗，而当温度上升到稳定状态后，温度不变，气体不再膨胀，则洗涤液不再挤出，而由于重力作用，在使用前，先使得出液孔在重力方向上位于储液腔体的下方一小段时间，则可以保证洗涤液靠近出液孔，本设计改变了人们的卫生习惯，同时安全、低成本，适用场所广，使用洗涤液方便，能耗低；

本设计巧妙利用气体冷缩热涨原理，加热清洗用具在加热出水清洗时，能够混入适量的洗涤液，无需人为操作，防止用户用量不当而导致需要耗费大量时间除去洗涤液，方便用户使用，同时本设计适合任何厕所，成本低廉，可以迅速普及，安装方便。

进一步地，通过悬挂件使壳体悬挂在外部物件上并且悬挂时，在重力方向上，出液孔位于储液腔体的底部，从而保证下次使用时，洗涤液较储液腔体中的空气更靠近出液孔，用户可以直接加热出水，无需专门等待洗涤液靠近储液孔后再使用。

将加热吹风的部件集成在清洗用具中，可以用于对厕所板进行加热，也可以在出水清洗完成后，吹风烘干，一体设置可以更便于用户使用。

通过漏电保护单元、隔离降压单元将电压隔离降压到36V以下的人体安全电压，同时具备漏电保护功能，提高安全性能，保障用户的使用安全。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型加热清洗用具的立体示意图。

图2是本实用新型加热清洗用具的内部结构示意图。

图3是本实用新型加热清洗用具的第一加热部件或者第二加热部件的结构示意图。

图4是本实用新型加热清洗用具的控制结构原理图。

具体实施方式

如图1-图4所示，一种厕所的加热清洗用具，包括壳体1、第一加热部件2、储液腔体3，此处不限定壳体1的具体形状，优选可以类似于常用的花洒状，并且在壳体1表面设置有手握部，并且在壳体表面可以设置有隔热材料，例如隔热硅胶等等，提高用户使用时的舒适度。

壳体1上设置有能够与外部供水源连通的入水端41、输出水体的出水端42以及分别与入水端41、出水端42连通的输水内腔43；

第一加热部件2设置在输水内腔43中以对传输的水体加热；

储液腔体3能够储存洗涤液以及空气，储液腔体3上设置有出液孔31，储液腔体3设置在壳体1上并且第一加热部件2发出的热量能够传导至储液腔体3，温度变化能够使得储液腔体3中的空气受热膨胀后驱使洗涤液从出液孔31进入输水内腔43。

其中，壳体1的入水端41可以通过软性水管与外部供水源连接以使得壳体1能够移动，并且有软性水管供水给壳体1，壳体1的出水端42可设置有喷头，喷头可以在常规型号中进行选择，而输水内腔43可以自入水端41至出水端42收窄，从而加快水流，提供足够水压使水流从喷头中喷出，同时，在出液孔31的设计上，可以进一步将出液孔31靠近靠近输水内腔43一端的内径收窄，从而在储液腔体3的压强作用下，形成单向流通的结构，从而输水内腔43中流过的水不会返流到出液孔31。

在使用前，储液腔体3中加入洗涤液，并且保留一定的空气，洗涤液靠近出液孔31，由于两端气压平衡作用，洗涤液此时并不会从出液孔31流到输水内腔43中，水体从入水端41进入到输水内腔43中加热，并从出水端42流出，加热过程中，热量能够传导到储液腔体3中，使得储液腔体3温度上升，而气体膨胀，挤出少量的洗涤液到输水内腔43中与水体混合流出，使用者从而进行清洗，而当温度上升到稳定状态后，温度不变，气体不再膨胀，则洗涤液不再挤出，而由于重力作用，在使用前，先使得出液孔31在重力方向上位于储液腔体3的下方一小段时间，则可以保证洗涤液靠近出液孔31，本设计巧妙利用气体冷缩热涨原理，加热清洗用具在加热出水清洗时，能够混入适量的洗涤液，无需人为操作，防止用户用量不当而导致需要耗费大量时间除去洗涤液，方便用户使用，同时本设计适合任何厕所，成本低廉，可以迅速普及，安装方便；本设计改变了人们的卫生习惯，同时安全、低成本，适用场所广，使用洗涤液方便，能耗低。

进一步地，储液腔体3上设置有加注口32以及能够与储液腔体3连接以封闭加注口32的封盖33。

此处的的加注口32可以设置在储液腔体3上与出液口31正对的位置，从而待放置正确后，加入的洗涤液能够直接靠近出液口31而远离加注口32，构成储液腔体3的外壳可以是透明的，并且附带有限位标识线，提示加入的洗涤液不能超过限位标识线，从而留有足够的空气来膨胀挤出洗涤液。

在壳体1外表面可设置有悬挂件5，悬挂件5能够使壳体1悬挂在外部物件上并且悬挂时，在重力方向上，出液孔31位于储液腔体3的底部。

此处的悬挂件5可以是卡扣、插销等等，而墙体上可以设置有能够与悬挂件5配合的插槽等等，从而在悬挂时出液孔31位于重力方向上储液腔体3的底部。

通过悬挂件5使壳体悬挂在外部物件上并且悬挂时，在重力方向上，出液孔31位于储液腔体3的底部，从而保证下次使用时，洗涤液较储液腔体3中的空气更靠近出液孔31，用户可以直接加热出水，无需专门等待洗涤液靠近出液孔31后再使用。

使用完毕，整个移动部分如图悬挂，洗涤液在重力作用下流向下方，空气从水道穿过洗涤液进入气体空腔，完成下次添加洗涤的准备

而在输水内腔43中可以设置有水流开关件61，并且与水流开关61件连接的开关按钮延伸至壳体1表面，从而供用户驱动启闭。

还包括水流调节部件62，水流调节部件62分别与入水端41、输水内腔43连接以调节入水端41进入输水内腔43的水流量，此处的水流调节部件62可以是水流阀或者调节螺丝等等。

进一步，为了在打开水的同时，能够自动对水进行加热，还包括水量检测部件63，水量检测部件63设置在输水内腔43中，水量检测部件63与第一加热部件2连接以根据输水内腔43中水量的多少控制第一加热部件2运行。

此处水量检测部件63可以是一体集成的流量传感器以及与流量传感器软件运算处理器，例如MCU等，软件运算处理器与第一加热部件2连接从而控制其运行，或者水量检测部件是由元件构成的运算电路，例如设置在输水内腔中的弹簧片631以及微动开关632，微动开关632可设置在输水内腔43外部，弹簧片631延伸到微动开关632附近并能够在内部有水流动时发生弹性形变从而触碰微动开关632，微动开关632分别与电源、第一加热部件2连接，从而驱动第一加热部件2运行。

此结构使得用户在开启水流开关后，无需再去开启第一加热部件，同时，可以及时为水流加热，提高用户的使用体验，同时，在在微动开关开启时或者在流量传感器检测到有水流后，才能开启第一加热部件，防止干烧。

而本设计还设置有与第一加热部件2连接的第一加热调节开关，可由可控硅或者若干不同等级的阻容降压单元构成，从而调节第一加热部件2的温度。

除此之外，壳体1还设置有进风端71、出风端72、风机73以及分别连通进风端71、出风端72的通风内腔74，风机73设置在通风内腔74中以驱使风从进风端71流入并且从出风端72流出，通风内腔74内设置有能够对风加热的第二加热部件8。

将加热吹风的部件集成在清洗用具中，可以用于对厕所板进行加热，也可以在出水清洗完成后，吹风烘干，一体设置可以更便于用户使用。

此处相当于壳体1内具有输水内腔43和通风内腔74，两者相互隔离，优选的进风端71与入水端41位于壳体1的同一端或者尽量相互靠近，而出风端72和出水端42位于壳体1的同一端的正反面两侧，或者尽量相互靠近，从而用户在使用完出水清洗功能后，可以立马转用吹风功能，便于用户操作。

同样地，通风内腔74也可以自进风端71至出风端72收窄，从而加快风流；

由于人便后所需要清洗和烘干的的面积很小。所以清洗水量可以较小，但流速需要较大，便于迅速冲洗干净。烘干空气的流速需要较大，尽快烘干。

根据伯努利压强与流速关系原理，出水端42和出风端72如果远小于入水端41或者进风端71。那么，在喷口位置流速加大，水流或者空气流更具有冲击力。

本设计还包括温度检测部件9，该温度检测部件9设置在通风内腔74内，温度检测部件9与第二加热部件8连接以根据通风内腔74的温度控制第二加热部件8运行。

当然，本设计还设置有与第二加热部件8连接的第二加热调节开关，可由可控硅或者若干不同等级的阻容降压单元构成，从而调节第二加热部件8的温度，而温度检测部件9则起到辅助反馈控温的作用，同理，也设置有风速调节开关，风速调节开关与风机连接以控制风机的运行，同样，此处风速调节开关可由可控硅或者若干不同等级的阻容降压单元构成。

同样地，此处的温度检测部件9可以是一体集成的温度传感器以及与温度传感器软件运算处理器，例如MCU等，软件运算处理器与第二加热部件连接从而控制其运行，或者水量检测部件为双金属片，双金属片分别与电源、第二加热部件连接，在温度过高时断开以停止外部电源对第二加热部件供电。

此处，通过温度检测部件9能够反馈控制第二加热部件8运行，防止风流温度过高，从而对用户造成伤害。

本设计还包括供电模块10，供电模块10能够与外部电源连接并且对电压转化后为第一加热部件2供电，而供电模块10可设置在墙体上，并通过电线与第一加热部件2、第二加热部件8连接。

而还需要解决的是本设计的供电问题，由于水流直接接触人体，由此供电的安全尤为重要，供电模块10包括依次连接的漏电保护单元101、隔离降压单元102，漏电保护单元101与外部电源连接，隔离降压单元102为第一加热部件2输出低于36V电压，当然，隔离降压单元102也可以与第二加热部件8连接以为第二加热部件8供电，此处漏电保护单元可以是保险丝或者漏电检测开关，隔离降压单元可以由隔离式变压器附带降压芯片构成。

如图4所示，本设计的第一加热部件2、第二加热部件8可采用纯电阻性的加热丝，而隔离降压单元102输出直流电源为其供电。

水加热功率：按智能马桶国标水升温性能测试(GB\/T34549-2017)清洗水量测试≧0.2L\/min，清洗用水的温度应控制在35～42度。即可计算在极端状况下加热水0-35℃，满足公式：

单位时间发热器发热×热效率(焦耳)＝水升温吸热(卡)×4.2焦耳\/卡，即：

pt×η＝CMΔΤ×4.2其中：P-加热功率，t-加热时间，η-加热效率，C-水比热容，M-单位时间水质量，ΔΤ-水升温。

本设计可采用内热式加热，热效率达95-98％，设定90％。计算结果如下：极端状态下，清洗水流从0℃加热至35℃保证国标规定流量，需要加热功率490W，所以，水加热功率500W，即可满足要求。即电源功率最大500W，即可满足要求。

烘干空气加热功率：按照国标，参考大多数马桶烘干功率为250W。只要设定冲洗水加热和烘干空气加热不能同时工作，最大电源功率500W即可满足要求。

根据以上分析：本实用新型的采用电源总功率最大为500W，直流输出，清洗与烘干不同时进行。

在壳体的手持部分可设置联动装置，按下清洗按钮，即打开水流开关件以及第一加热部件，并且通过联动装置阻止风机开关闭合，阻止空气加热启动，反之，烘干时阻止水加热启动。

在限制电源输出的电压的情况下，需要从加热部件的结构上进一步改进，从而加快加热速率，如图3所示，第一加热部件2包括设置在储液腔体43中的耐热框架21以及加热丝22，加热丝22绕制在耐热框架21的外周壁上以使得绕制在耐热框架21上的加热丝22中部形成中通流道23，此结构使得流体环绕在加热丝周围，加大加热面积，而第二加热部件也可类似与第一加热部件的结构进行布置。

此处采用安全的电压36V供电，保证足够的安全性能。冲洗水和烘干均采用内热式。即流体环绕在加热体周围，热量损失很小，加热时间快，节省能量。

由于水或者空气环绕在发热丝上，且水或者空气处于快速流动中，水温控制在30-45℃，空气温度控制在36-45℃，所以，内热式加热体功率可以在100-1000W范围内。

为提高冲洗水加热体的寿命，发热丝外表可用陶瓷覆盖，从而防止加热丝的氧化和水流腐蚀。

而耐热框架与储水内腔、通风内腔连接，防止导热到壳体上，导致局部温度过高，并且使得加热室充分与流体接触。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种厕所的加热清洗用具论文和设计

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设计说明书

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