[发明专利]智能马桶即热式加热系统

权利要求书

1.一种智能马桶即热式加热系统，包括两端贯通的塑料外壳(14)、端盖(6)、进水口接头(4)、出水口装置(9)、加热管、在出水口所设的两级温度保护装置、设置在进水口接头(4)上的进水温度传感器、设置在出水口装置(9)上的出水温度传感器、设有单片机的控制电路，所述的控制电路设有220V的交流电源回路，其特征在于：

还包括导流管(1)、设置于进水口接头(4)上的水流量传感器、具形变的防冻垫(7)；

所述进水口接头(4)包括接口(4-2)、进水管(4-1)；所述的接口(4-2)和进水管(4-1)一体成型，所述的接口(4-2)呈X轴向布置，所述的进水管(4-1)呈Z轴向布置；所述进水管(4-1)与接口(4-2)的内部通道贯通呈“L”形；

所述加热管采用陶瓷加热管(2)，所述陶瓷加热管(2)采用管壁为中空的陶瓷管，在陶瓷管的中空管壁内设有2组绕向相反的加热线圈；所述陶瓷加热管(2)的进口端位于塑料外壳(14)的进口端外，陶瓷加热管(2)的其余部位从塑料外壳(14)的进口端插入塑料外壳(14)内，且陶瓷加热管(2)与塑料外壳(14)之间设有间距；塑料外壳(14)的进口端与相应处的陶瓷加热管(2)之间密封；

所述导流管(1)的内壁沿轴向设有螺旋纹；所述的导流管(1)套设在陶瓷加热管(2)的外壁上，使导流管(1)与陶瓷加热管(2)之间形成腔体，且导流管(1)的外壁紧密贴合所述塑料外壳(14)的内壁，导流管(1)的进口端缩后于陶瓷加热管(2)的出口端，使陶瓷加热管(2)的出口端与导流管(1)的进口端之间的塑料外壳(14)内形成与所述腔体进口端贯通的进口腔，导流管(1)的出口端与塑料外壳(14)的进口端的端面密闭，且靠近导流管(1)的出口端处的导流管(1)上设出水孔；

所述塑料外壳(14)的末端盖合有端盖(6)，所述端盖(6)的端面中部设有通孔(6-1)，在端盖(6)与塑料外壳(14)的末端之间设有覆盖住所述通孔(6-1)的具形变的防冻垫(7)；所述通孔(6-1)的中心位于陶瓷加热管(2)的中心轴线上；塑料外壳(14)近末端处的外壁上还设有温度传导装置(10-1)，所述的温度传导装置(10-1)上设有70℃双金属片温控器(12-2)；塑料外壳(14)的进口端的外壁上还一体式设有出水口装置(9)，所述的出水口装置(9)的外壳壁的局部设有另一温度传导装置(10-2)，所述的另一温度传导装置(10-2)上还装有上限温度为45℃双金属片温控器(12-1)，且所述出水口装置(9)设有贯穿塑料外壳(14)的壳壁后贯通所述出水孔的进水通道(9-1)，所述出水口装置(9)上还设有与进水通道(9-1)的出口端贯通的出水管(9-2)；所述出水温度传感器(13)的工作端贯穿出水口装置(9)的外壳壁后位于所述出水管(9-2)和进水通道(9-1)的交汇处；

所述陶瓷加热管(2)的进口端连接在进水口接头(4)的接口(4-2)内；呈Y轴向布置的进水温度传感器(8)的工作端贯穿进水口接头(4)的外壁后位于进水管(4-1)与接口(4-2)的交汇处；

在220V的交流电源回路中依次串联入所述70℃双金属片温控器(12-2)、所述45℃双金属片温控器(12-1)、并联的所述2组绕向相反的加热线圈形成所述的两级温度保护装置；

所述设有单片机的控制电路包括PIC单片机、220V电网同步检测电路；两路浪涌吸收电路；两路双向可控硅过零触发电路；两路同步触发信号放大电路；

所述的PIC单片机采用16F1925单片机；

所述的进水温度传感器的输出端、出水温度传感器的输出端、水流量传感器的输出端分别连接PIC单片机的相应信号输入端；

所述的220V电网同步检测电路包括一端与16F1925单片机的RA2输入引脚连接的电阻R13，电阻R13的另一端分别连接光耦合器件PC814的发射极、电阻R19的一端、电容C7的一端；电阻R19的另一端、电容C7的另一端分别接地；光耦合器件PC814的集电极连接电源；光耦合器件PC814的红外线发光二极管U3的负极连接电阻R16后接地；红外线发光二极管U3的正极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端220V电源；

所述电阻R9的另一端分两路，各自对应连接第一路浪涌吸收电路、第二路浪涌吸收电路；

每路浪涌吸收电路再依次连接一路双向可控硅过零触发电路；

两路双向可控硅过零触发电路的输入端分别连接PIC单片机的相应输出端；

所述PIC单片机根据输入的进水温度值和获取的流量信息及需要加热到的设定温度值，按公式计算出需要的加热功率P，判断电网输入的过零同步触发信号，输出相对应的过零触发脉冲，控制加热器的电阻丝加热的时间，来达到温度控制；当达到设定的温度值时，PIC单片机根据当前的输入温度、流量、输出温度再进行微调，确保控制温度在设定值的±1℃范围内；

当PIC单片机控制失效，加热器温度超过45℃或70℃时，45℃双金属片温控器(12-1)和70℃双金属片温控器(12-2)动作，切断电源停止加热；

所述公式为W＝P×t×加热效率、W＝C×M×(T2-T1)，其中，W为加热线圈所消耗的能量；P为加热线圈的加热功率；t为加热线圈的加热时间；C为水的比热容；M为水的质量＝Q×T0×ρ；Q为每秒流量；T0为从所述进水口接头开始进水到进水接头结束进水的时间；

ρ为水的密度1g/ml；T2为设定温度；T1为初始温度。