基于热泵循环的智能恒温马桶圈

1.本发明属于热泵技术及智能马桶领域，具体涉及一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈及 其控制方法。


背景技术：

2.马桶作为生活中常见的产品，多使用陶瓷材料。用户在冬季使用会因马桶圈温度过低而 感到不适，长期使用会引起患病的风险，会影响用户的身体健康，尤其是抵抗力较差的人群。 为解决该问题，许多公司研发了智能恒温马桶圈，通过电加热的方式使马桶座圈温度升高。 但是，这类马桶圈的电路比较复杂，这样提高了制造成本，因此市场上的智能恒温马桶圈价 格比较高，这很大程度上影响了产品的发展前景。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于热泵循环的智能恒 温马桶圈及其控制方法。从马桶水箱中取热用于马桶圈加热，结构简单，解决了常见的智能 恒温马桶圈电路复杂的问题。
4.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈。所述热泵系统包括压缩机1，压缩机1出口与换 热器4入口相连，换热器4出口与膨胀阀5入口相连，膨胀阀5出口与换热器9入口相连， 换热器9出口与气液分离器10入口相连，气液分离器10出口与压缩机1入口相连。水位传 感器7用于监测马桶水箱6中水位，水温传感器2用于检测马桶圈3内水温，水温传感器8 用于检测马桶水箱6内水温。
6.所述压缩机1为电动涡旋压缩机。
7.所述换热器4、换热器9均为换热盘管。
8.所述热泵系统的制热工作流程为：开启热泵系统，制冷剂被压缩机1压缩成高温高压气 体，在换热器4中放热使换热器4水侧温度升高，经膨胀阀5膨胀后在换热器9中进行吸热 过程，使得换热器9水侧温度下降，制冷剂从换热器9出口经过气液分离器10回到压缩机 1。
9.所述一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈的控制方法：判定冷凝器附近温度传感器2检 测值是否满足要求，以避免马桶圈温度过高，使用户不适，当其检测值高于设定值35℃时， 关闭热泵；当其检测值达到设定值25℃时，开启热泵。蒸发器附近温度传感器8检测值低于 设定值3℃，时，关闭热泵。水位传感器7监测值小于h时，关闭热泵，补水完毕后打开热 泵。和现有技术相比，本发明具有如下优点：
10.1.更高的能效。采用热泵原理，提取马桶水箱中的热量加热马桶圈中的水，加热能效比 达到1：3.2以上。
11.2.更简单的结构。相比于电加热的智能恒温马桶圈，系统不需要复杂的电路，结构简单。
12.3.更高的能源利用率。不改变水的功能和使用效果的前提下，通过转移马桶水箱中水的 部分热量，提高了能源利用率。
附图说明
13.图1为本发明的原理示意图。
14.具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细的说明。
16.如图1所示，本发明为一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈，该热水宝包括压缩机，冷 凝器，膨胀阀，蒸发器，气液分离器，蓄水箱，出水开关，开关传感器，2个温度传感器。热 泵系统连接方式为：压缩机1出口与换热器4入口相连，换热器4出口与膨胀阀5入口相连， 膨胀阀5出口与换热器9入口相连，换热器9出口与气液分离器10入口相连，气液分离器 10出口与压缩机1入口相连。
17.所述压缩机1与控制器相连。
18.作为本发明的优选实施方式，所述压缩机1为涡旋压缩机，其排量与所需制冷量匹配。
19.作为本发明的优选实施方式，所述换热器4、换热器9均为换热盘管，具有结构紧凑，换 热器效率高，体积小等优点。
20.冷凝器附近温度传感器2检测值检测值高于设定值35℃时，关闭热泵，避免加热温度过 高；当其检测值达到设定温度25℃时，开启热泵。蒸发器侧温度传感器8监测值低于设定值 3℃时，关闭热泵。水位传感器7监测值小于h时，关闭热泵，补水完毕后打开热泵。
21.所述热泵系统的制热工作流程为：开启热泵系统，制冷剂被压缩机1压缩成高温高压气 体，在换热器4中放热使换热器4水侧温度升高，经膨胀阀5膨胀后在换热器9中进行吸热 过程，使得换热器9水侧温度下降，制冷剂从换热器9出口经气液分离器10回到压缩机1。


技术特征：
1.一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈及其控制方法。所述热泵系统蒸发器布置在马桶水箱6里，冷凝器布置在马桶圈3内。压缩机1出口与换热器4入口相连，换热器4出口与膨胀阀5入口相连，膨胀阀5出口与换热器9入口相连，换热器9出口与气液分离器10入口相连，气液分离器10出口与压缩机1入口相连。其特征在于：所述控制方法为：冷凝器附近温度传感器2检测值检测值高于设定值35℃时，关闭热泵，避免加热温度过高。冷凝器侧温度传感器2监测值达到设定值25℃时，开启热泵。蒸发器附近温度传感器8检测值低于设定值3℃，时，关闭热泵。水位传感器7监测值小于h时，关闭热泵，补水完毕后打开热泵。2.根据权利要求1所述的系统及控制方法，其特征在于：蒸发器从马桶水箱中吸收热量，马桶圈内部充满水，冷凝器位于马桶圈内部。3.根据权利要求1所述的系统及控制方法，其特征在于：补水时关闭热泵系统，补水完毕后开启热泵系统进行加热。

技术总结
本发明设计了一种基于热泵循环的智能恒温马桶圈，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、气液分离器、水位传感器，2个温度传感器；本发明还公开了系统的控制方法；该系统以马桶水箱中的水作为热源，在不影响用户体验的前提下可以对马桶圈中的水进行加热，结构简单，安全可靠，提高了加热能效，同时提高了能源利用率。同时提高了能源利用率。同时提高了能源利用率。


技术研发人员：裴金晨 王义春 何星磊 张潇寒
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2021.06.07
技术公布日：2022/12/22