一种水雾淹没式除臭马桶盖及坐便器的制作方法

使用马桶座便器除臭喷雾，可暂时掩盖异味 #生活知识# #家庭维修常识# #马桶堵塞清洁#

1.本实用新型涉及卫浴技术领域，具体为一种水雾淹没式除臭马桶盖及坐便器。

背景技术：

2.当前有许多电子技术应用于卫生间马桶，例如：带电热功能的马桶坐垫马桶盖、带喷洗及烘干功能的马桶盖、带自动翻盖的马桶盖等等。这些电子技术在卫生设备上的应用，给人们日常的生活带来很大的方便和舒适性。
3.但在马桶使用方面，仍有一个长期困扰人们如厕体验且危害身体健康的问题，那就是排泄物挥发物所带来的臭味(有害气体)和细菌传播问题。因为排泄物挥发物以气溶胶形式向空气中扩散，定向收集工艺复杂。所以，面对这个问题，当前解决这个问题的常规办法就是加装排气扇、喷洒除臭剂、空采用流动冲水和空气过滤四种方式加以消减，但均存在具体问题，效果不是很理想。
4.使用排气方式比较科学，但不是所有卫生间都能配备有效的排气装置，即便安装了排气扇，也要经历污浊气体的弥散后方能被排出的过程，并且不是所有人能有良好的习惯及时使用，最终的挥发物残余度也无法考证。
5.使用除臭剂方式较多，除臭剂种类更是种类繁多，除臭的原理是使用净化剂中的香料去掩盖空气中的臭味，用于欺骗嗅觉，在本质上，有害挥发物并没有得到消除，只是嗅觉体验好些，然而这种方式变相地又增加了一种化学物污染，对人体其实更加有害。
6.流动冲水方式大都靠人来自行操作，即，如厕期间多次冲洗马桶，这种方式是减少了挥发物的产生，但因其有冲洗间隙，所以也不能完全杜绝挥发物的扩散，并且这种方式操作不方便，用水量大，很不经济。
7.当前亦有非常规办法就采用定向收集的方式，即：在便器上加装了小型集气装置，将挥发气体收集，然后同步过滤，但这种方式对过滤装置要求很高，因为挥发气体成分多样，大都以分子团或微小粒子形式存在，不是通常滤网可以拦截的，这方式本质是把气体收集后，调转了个方向然后从另一排气口迅速更加均匀地混合在空气中，臭气因为得到稀释而刺激感减弱，此方式概念虽好，效果更难保证，采用这种路线设计的产品要么价格昂贵，要么根本无法保障效果，并对日常更换过滤装置的维护要求较高。
8.因此，现有技术需要进一步地改进。

技术实现要素：

9.本实用新型的目的是提供一种水雾淹没式除臭马桶盖及坐便器，以解决现有技术中存在的不足。
10.为了实现上述目的，本实用新型提供一种水雾淹没式除臭马桶盖，包括：冲洗用水水箱、雾化用水水箱、超声波换能器以及半导体制冷模块，所述冲洗用水水箱与所述雾化用水水箱连通，所述冲洗用水水箱向所述雾化用水水箱输送用水，所述半导体制冷模块的冷端面与所述雾化用水水箱连接，所述半导体制冷模块的热端面与所述冲洗用水水箱的出水
管路连接、用以加热水；所述超声波换能器设于所述雾化用水水箱内。
11.可选地，所述雾化用水箱还包括助推风扇，所述助推风扇位于所述雾化用水水箱的上部，用以将所述超声波换能器发生的水雾向外部推出。
12.可选地所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括与所述冲洗用水水箱的出水管路连通的换热水箱，所述换热水箱与所述半导体制冷模块的热端面连接。
13.可选地所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括冲洗喷嘴，所述换热水箱的出口端分别与所述冲洗喷嘴和所述冲洗用水水箱的回流管连通。
14.可选地，所述回流管上设有流量调节阀，用于调节所述冲洗喷嘴的水流量。
15.可选地，所述换热水箱与所述冲洗用水水箱的出水管路直接还设有喷射水泵，所述喷射水泵设于所述出水管路上。
16.可选地，所述冲洗喷嘴设有两个，通过一换向阀切换喷嘴。
17.可选地所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括设于所述冲洗用水水箱的低水位传感器，以及设于所述雾化用水水箱内的高水位传感器。
18.可选地所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括马桶盖，所述马桶盖上设有翻盖手柄。
19.本实用新型还提供一种坐便器，包括上述的水雾淹没式除臭马桶盖。
20.本实用新型有效利用超声波换能器产生水雾，利用水雾的气溶胶特性抑制排泄物气体扩散，实现马桶的除臭；半导体制冷模块将冲洗用水水箱、雾化用水水箱中的水源进行有效加热与制冷，节约能源，无机械运动、无污染、温度控制精细、寿命长。
附图说明
21.图1为本实用新型中马桶盖的示意图；
22.图2为本实用新型中坐便器的水循环示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述。
25.如图1及图2所示，本实用新型提供一种水雾淹没式除臭马桶盖，包括冲洗用水水箱20、雾化用水水箱21、超声波换能器27以及半导体制冷模块25。所述冲洗用水水箱20与所述雾化用水水箱21连通，所述冲洗用水水箱20向所述雾化用水水箱21输送用水，所述半导体制冷模块25的冷端面与所述雾化用水水箱21连接，所述超声波换能器27设于所述雾化用水水箱21内。
26.其中，超声波换能27器即是谐振于超声频率的压电陶瓷,由材料的压电效应将电信号转换为机械振动，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动。依据压电陶瓷结构的不同设计，换能器可以谐振于不同频率和工作于不同的功率，在许多领域有较广泛的应用。其中谐振频率在1.7mhz或2.4mhz的压电陶瓷可将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的气溶胶。
27.水经过超声波换能器27雾化后，水就以大量的微小水滴形式存在，形成气溶胶。雾气中大量的微型水滴快速吸收了环境中的热量，与环境中的固体颗粒发生凝结，溶解可溶解的气体，由于气溶胶的密度比空气密度大，并且因吸热后将空气冷却，二者造成向下气流，沉积在坐便器的容器底部，当雾气接触底部物体后会发生凝结，形成常规状态的水。
28.这便完成了对排泄物挥发气体的全部处理过程，首先，排泄物携带的热量会被气溶胶全部吸收，使其无法形成向上的对流，其次，排泄物中的各种挥发成分本身就来自排泄物中的水分，在与雾化后的水滴频繁接触时同样也会被溶解吸收，最后，溶解、凝结了排泄物挥发物质的大水滴将随下沉的气流沉降到马桶底部，并凝结成常规水状态，最终被冲洗掉。
29.另一方面，也正是因为超声波换能器27所产生的气溶胶并非是独立的水分子，而是微小水滴，保留了所有的水的溶解特性，所以，我们一样可以在雾化前的水容器中加入合理比例的不同溶质，令其携带于在雾化后的水滴颗粒中，以完成不同的消杀需求，例如1:5000kmno4，在医学中应用于表面清洗消毒，也可以有效消杀排泄物表面的细菌。
30.超声波换能器27利用电子高频震荡实现雾化器的功用，无需加热或添加任何化学试剂，雾化效率高，还可在雾化过程中将释放大量的负离子,其与空气中漂浮的烟雾、粉尘等产生静电式反应，使其沉淀，同时还能有效去除甲醛、一氧化碳、细菌等有害物质，使空气得到净化，减少疾病的发生。
31.进一步地。冲洗用水水箱20和雾化用水水箱21共用所述到半导体制冷模块25，所述半导体制冷模块25的热端面与所述冲洗用水水箱20的出水管路连接、用以加热水。
32.为除臭效果进一步提升，基于气溶胶淹没吸收挥发物的机理，进一步降低气溶胶温度将更有利于对挥发物的吸收和沉降，可采用半导体制冷方式，对雾化用水进行降温处理。半导体制冷无需制冷剂、无机械运动、无污染、温度控制精细、体积小，寿命长，无机械运行装置，对于小规模制冷应用场景效果明显。
33.半导体制冷片是一个热传递的工具，基于帕尔贴原理，当一块n型半导体材料和一块p型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。
34.充分利用半导体制冷模块25的上述特点，用其冷端对雾化用水进行热吸收，使雾化用水进一步降温；再用换热器带走其热端的积热，对用于冲洗功能的水进行预热。这样，由于半导体制冷块的热端温升不会过度升高，从而保证了冷端温度保持在温差形成的低位；
35.另外，本设计中更利用半导体自身的电阻产生的焦耳热对冲洗水进行主要加热，即：冲洗用水的主要加热方式是采用半导体制冷块的焦耳热来实现，恰当地利用该器件制热效率大于1的特点，替代常规使用电阻发热元件作加热手段。
36.进一步地，所述雾化用水水箱21还包括助推风扇17，所述助推风扇17位于所述雾化用水水箱21的上部，用以将所述超声波换能器27发生的水雾向外部推出。
37.在一实施例中，由所述超声波换能器27激发的水雾产生于所述雾化用水水箱21内，凭借对流或水雾的自然流动不能很好的流入最便器内，则需要利用助推风扇17将雾化的水雾推出雾化用水水箱21。较佳地，所述助推风扇17远离所述超声波换能器27，雾化用水水箱21的输出端通过水雾输送管道向坐便器输送水雾，从而实现除臭。所述雾化用水水箱21上部为空气、下部为液体，助推风扇17可将位于空气中的水雾吹出雾化用水水箱21。
38.为更好地利用所述半导体制冷模块25的冷热特性，所述水雾淹没式马桶盖还包括与所述冲洗用水水箱20的出水管路连通的换热水箱26，所述换热水箱26与所述半导体制冷模块25的热端面连接。
39.因此，所述半导体制冷模块25通过其热端加热所述换热水箱26内的水，是水的温度达到或接近人体的体温，以便于利用冲洗喷嘴10/11清洗人体。马桶盖还包括冲洗喷嘴10/11，所述换热水箱26与冲洗喷嘴10/11连通，所述冲洗喷嘴10/11设有两个，通过一换向阀24切换喷嘴。即可以控制换向阀24选择使用冲洗喷嘴10/11或冲洗喷嘴10/11。
40.具体地，所述换热水箱26的出口端分别与所述冲洗喷嘴10/11和所述冲洗用水水箱20的回流管连通。即，所述换热水箱26的水一部分用于冲洗喷嘴10/11喷射，另一部分回流到冲洗用水水箱20内。
41.在一实施例中，所述回流管上设有流量调节阀，用于调节所述冲洗喷嘴10/11的水流量。如图1所示，所述换热水箱26通过回流管与冲洗用水水箱20连通，在回流管上的一条外接支路为出水管，该出水管与冲洗喷嘴10/11连通。可以看出，所流量调节阀实际调节的是换热水箱26内的水流回冲洗用水水箱20内的流量调节阀；但其实际作用是控制流回的水量来调节冲洗喷嘴10/11的流量。
42.为更好地提供冲洗喷嘴10/11的喷射力度，所述换热水箱26与所述冲洗用水水箱20的出水管路直接还设有喷射水泵，所述喷射水泵设于所述出水管路上。通过该喷射水泵。
43.进一步地，所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括设于所述冲洗用水水箱20的低水位传感器28，以及设于所述雾化用水水箱21内的高水位传感器29。
44.在一实施例中，为保证两个水箱的水位平衡，或者使得两个水箱的水位满足需要，设置高低水位传感器28。由于冲洗用水水箱20连接注水口1，因此仅需要保证低水位即可；而雾化用水水箱21则需要留有空间产生水雾，因此需要有高水位传感器29；两个水箱又是连通的，因此高低水位传感器28的相互作用可以控制两个水箱的水位。
45.更进一步地，所述水雾淹没式除臭马桶盖，还包括马桶盖，所述马桶盖上设有翻盖手柄。
46.现有非自动翻盖的马桶盖在使用中因没设有专用手动翻盖的手柄，在使用中，使用者直接用手接触马桶盖的边缘进行翻盖操作，通常情况下，手会接触到马桶盖底部与座便器接触过的位置，造成手与赃物的接触，可能造成手被细菌沾染，很不卫生，也不文明。所以，本设计在马桶盖边缘合适位置专门设计用于翻盖使用的翻盖手柄，让使用者可以使用马桶盖侧面凸出的专用手柄进行翻盖操作，杜绝直接翻盖造成的手部与马桶盖底部的接触，切断与赃物的接触途径。
47.综上所述，结合图1所示，可得出由于气溶胶淹没除臭需要产生温度相对较低的气溶胶，这样除臭效果更佳，而便后冲洗时，需要接近体温的喷射水，这样会有更好的冲洗体验，所以，除臭及冲洗两个循环刚好形成互为相反的温度需求。对整个系统而言，如果将有
降温需求的雾化用水水箱21的热量向有升温需求的冲洗用水箱传递，就会取得能源合理转化利用的效果，因此将造雾循环和温水冲洗循环设计为一套能源互补系统，通过合理设计冷热水箱的储水容积和半导体制冷块的加载功率，实现热水箱在规定时间达到冲洗温度、冷水箱雾化水温度足够低的要求。
48.当启动座便器时，一方面半导体制冷模块启动工作，水箱内的热量经半导体制冷模块25向换热水箱26传递，换热水箱26内获取热量的水被喷射水泵助推后，形成5-6-7-3-4-5的循环。使得雾化用水箱的水温逐步降低，而冲洗用水箱的水温逐步上升；另一方面雾化水箱内的超声波换能器27同时启动造雾，在雾化用水水箱21产生大量低温气溶胶，在助推风扇17的作用下，形成气溶胶从14-15-16的输送过程，从而冷却、吸收、淹没、沉降坐便器内的挥发物。
49.具体参考图2所示，本实用新型还提供一种坐便器，其包括水雾淹没式除臭马桶盖以及坐便器。所示马桶盖包括坐垫圈，相互连通的冲洗用水水箱20与雾化用水水箱21，两者通过水流标记3-12-13实现。其中，所示冲洗用水水箱20上部连接注水口1，通过带有电磁阀的管路2实现送水，该冲洗用水水箱20上部开有散气口18，同时内部设有低水位传感器28，而高水位传感器29设于所述雾化用水水箱21。在图示中，所述半导体制冷模块25位于所述雾化用水水箱21的底部，但在实际应用中，不仅这一种设置方式，也可以位于其他位置，例如侧方；图示仅为了方便理解直观。同样可以理解的，所述超声波换能器27的设置位置也不一定位于底部，其用于对雾化用水水箱21内的水进行雾化。雾化后的水由助推风扇17推动向水雾14输送管道流通直至坐便器形成气溶胶16。
50.所述半导体制冷模块25的热端与一换热水箱26提供热量，换热水箱26内的水来自于冲洗用水水箱20，并有喷水水泵22驱动水流加速。水流自换热水箱26内流出一部分通过回流管流入冲洗用水水箱20，另一部分则流向冲洗喷嘴10/11。两部分的水流量通过一喷嘴流量调节阀19调节；而冲洗喷嘴10/11则由电子阀23控制启闭。冲洗喷嘴10/11设置两个可通过换向阀24实现切换。
51.换热水箱26的水流回冲洗用水水箱20，使得冲洗用水水箱20内的水位高温水，高温水流向雾化用水水箱21，被半导体制冷模块25的冷端降温，所以雾化用水水箱21内的水是低温水。形成水雾不会过热升腾，而恰好地位置在坐便器的需要雾化的位置。
52.坐标器工作过程如下：
53.马桶盖由控制系统控制，系统在未使用前，自动控制系统会自动将冷水箱加注至可以使用标准，处于待机状态。
54.当控制系统同时收到坐垫圈平放状态信号、马桶盖板翻开状态信号和坐垫压力信号后，系统即确认处于使用状态，则自行启动喷射水泵(此时冲洗喷嘴10/11开关阀处于关位)、启动半导体制冷模块25、启动超声波换能器27、启动助推风扇17。
55.喷射水泵驱动水流形成3-4-5-6-7-3的水流循环，将冷水箱的热量和半导体电阻的焦耳热经换热器向热水箱传递，冷水箱水温下降，热水箱水温上升。
56.超声波换能器27将冷气溶胶化，在雾化用水水箱21上部空间积累，在助推风扇17助推形成的风压下，气溶胶经雾气输送管道向便池注入，气溶胶吸收坐便器内的挥发物后，沉降在坐便器底部，完成淹没除臭过程。其工作路径是13-14-15-16。
57.该过程的终止可以通过手工操作坐垫圈控制面板上的停止按钮停止，也会在程序
控制下，计时五分钟后结束，若再次启动可由控制面板手动再次启动(如果上述状态信号依然存在的前提下)。
58.喷射冲洗过程：
59.该过程由手动操作坐垫圈上的操作面板实现。
60.当控制系统同时收到坐垫圈平放状态信号、马桶盖板翻开状态信号和坐垫压力信号后，如果系统接到手动启动冲洗指令，则自动关闭除臭循环，开启喷射开关阀，通过换向阀24指定喷嘴，然后，喷射泵原来进行的冷却循环回路将被增加一个排水支路，形成3-4-5-6-8-9-10或3-4-5-6-8-9-11的喷射过程。
61.在这个过程中，喷嘴的喷射强度可由喷嘴流量调节阀19进行调节，因喷射流量远小于管道回流流量，也因喷射电机的输出能力相对固定，所以流量调节阀安装于回流管路7处，这样可保证喷嘴的喷射流量相对稳定，并且喷射强度可调节范围较大。这样的设计也是为了冷却循环和喷射过程可以共用一台水泵，使结构简化。
62.运行辅助过程：
63.在运行中或运行后，为了保障后续的正常运行，热水箱与冷水箱均需要保留足够的预备用水，并且应符合基本水位，为了实现这样的辅助功能，在热水箱设有高限、低限水位检测传感器，热水箱与冷水箱之间有微流量连通管道(用于向冷水箱补充雾化用水)，在热水箱设有进水阀，与自来水管道相连。
64.当启动冲洗功能时，热水箱水位将逐步下降(期间，冷水箱内存水会以微流量向热水箱逆流)，存水消耗至低水位后，进水阀将启动，将水补充至高水位。当启动气溶胶除臭功能时，随着气溶胶被输送到便池内，冷水箱水位也会下降，此时热水箱内的存水会沿着连通管道向冷水箱输送，形成3-12-13-14流向过程。此过程中，因雾化用水量的消耗速度仅为5ml/m,所以，通过连通管道向冷水箱补充水量亦为5ml/m,补充过来的热水不足以造成冷水箱水温的大幅度上升，另一方面，半导体制冷块抽取的热量远大于热水回输的热量。
65.待机过程：
66.待机期间，系统首先会检查水位是否处于高水位，如果未处于高水位，则启动进水阀作补充动作，使其达到高水位，然后系统会检测水温是否处于33℃以上的水温标准，如果低于33℃标准，则会启动喷射泵、半导体制冷块、为热水箱存水加热、辅以为冷水箱预冷。鉴于控制座内环境有控制系统，由电子元件的自然散热会使座舱内的温度保持在25℃以上，所以经加热后的热水箱温度散失缓慢，为保持水箱温度的间断加热频率也会很低，但却保证了即时热水的功能和即时输送冷气溶胶的功能。
67.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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