基于石墨烯发热的坐便器座圈、温控系统及电子坐便器技术方案

本发明专利技术涉及基于石墨烯发热的坐便器座圈、温控系统及电子坐便器，包括座圈本体和座衬，所述座圈本体涂覆有与所述座圈本体内部轮廓相适应的石墨烯发热膜，所述座圈本体和所述座衬对合固定安装以形成U型安装腔体，所述石墨烯发热膜位于所述U型安装腔体内、且所述U型安装腔体内安装有多个温度传感器，所述石墨烯发热膜释放的远红外线波长为6

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯发热的坐便器座圈、温控系统及电子坐便器


[0001]本专利技术涉及智能卫浴
，特别是涉及一种基于石墨烯发热的坐便器座圈、温控系统及电子坐便器。

技术介绍

[0002]目前市场上传统的电子坐便盖坐圈有铝箔和碳晶等发热膜作为发热源，功耗高，尤其需要强电压（通常220V）才能产生达到标准要求的温升，发热也因为发热体排布会产生温区误差，这些发热源能耗大，局部温度分布不均，作为智能坐便器的发热体时，发热实际效果不佳，消费者体验差，热转换率低，且高能耗的缺点也不符合当前绿色环保的理念。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于石墨烯发热的坐便器座圈、温控系统及电子坐便器，其利用石墨烯发热膜进行加热，具有低电压加热，快速升温，均匀发热等良好性能，更为安全可靠。
[0004]为解决上述目的，本专利技术采用的如下技术方案。
[0005]本专利技术提供的基于石墨烯发热的坐便器座圈，包括座圈本体和座衬，所述座圈本体涂覆有与所述座圈本体内部轮廓相适应的石墨烯发热膜，所述座圈本体和所述座衬对合固定安装以形成U型安装腔体，所述石墨烯发热膜位于所述U型安装腔体内、且所述U型安装腔体内安装有多个温度传感器，所述石墨烯发热膜释放的远红外线波长为6
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14um。需要说明的是，与现有的铝箔发热膜或者是碳晶发热膜相比，本专利技术的坐便器座圈上应用了石墨烯发热膜，实现低电压加热，快速升温，均匀发热的良好性能，安全可靠性更高，在发热过程中不会释放有害气体，不存在威胁隐患；石墨烯发热膜通过释放热量，释放波长为6
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14um适宜人体的远红外生命光波的远红外线，具有杀菌消毒，有效抑制及杀灭多种病毒，同时，该波长6
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14um远红外线能与人体细胞内的水分子产生“共振”，让采暖兼具养生理疗的作用；石墨烯发热膜涂覆在所述座圈本体的内部轮廓上，在体感舒适层面上，通过远红外线传递热量，发热均匀，透过皮肤表层由内而外，暖而不燥，体感更舒适；在安全层面上，具有安全可靠，无寄生电容，防水零漏电的优势；在经济层面上，具有经济耐用，电热转换效率高，有效发热面积大，远红外线法向全发射率高，衰减率极低，使用寿命长等优点。
[0006]具体地，所述石墨烯发热膜制成按照重量份计包括以下主要成分：硅酸钠55～70份、水55～65份、硅油0.3～0.7份、氧化镁0.3～0.7份、氢氧化钠0.05～0.2份、二氧化钛0.5～0.1份、三氧化二锑0.15～0.3份和改性石墨纳米片5～8份。需要说明的是，本专利技术的所用的石墨纳米片在本总组分的总量比例控制在6%以下，如此石墨纳米片易于其他组分充分搅拌分散，使得涂覆在所述座圈本体内部轮廓的膜层更均匀，形成的石墨烯发热膜电阻率在0.05Ω
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cm～0.07Ω
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cm范围内，可快速升温，均匀发热；同时本组分中硅酸钠的组分比例在凝固后的密度比较高，片层相互接触的概率会更大，由于硅酸钠本身具有微弱的导电能力，导电离子之间的微小间隙并不能阻隔电子，这使得石墨烯发热膜内部可用的导电回路
大大增加，大大提高了薄膜的导电能力，发热也更加的均匀；二氧化钛组分可以与硅酸钠发生反应生成不溶性的复盐，进一步使图层致密、硬化，使固化后的膜层不易破损，由此本组分形成的石墨烯发热膜在坐便器所用的陶瓷基板上具有较为良好的附着力，在破裂边缘处与陶瓷基板结合非常紧密，不易脱离。
[0007]具体地，所述石墨烯发热膜的厚度范围为80μm～120μm。需要说明的是，该厚度范围内的所述石墨烯发热膜具有较为良好的电阻率，在待固化后形成在所述座圈本体内部轮廓的所述石墨烯发热膜的整体电阻在50Ω～65Ω范围内，有利于实现快速升温的良好性能。
[0008]具体地，石墨纳米片的片径范围为20μm～50μm。需要说明的是，该片径范围为20μm～50μm。需要说明的是，在该片径范围内的石墨纳米片在二维平面上形成导电网络，在形成厚度范围为80μm～120μm的石墨烯发热膜，片层与片层间具有较为良好的连接，导电能力较优，发热均匀，避免石墨纳米片呈现立体分布，片层搭接的概率减小，影响了导电能力，同时能够与其他各组分之间充分分散，减少形成团聚的概率。
[0009]具体地，所述石墨烯发热膜通过凹版印刷方式涂覆于所述座圈本体内部轮廓。需要说明的是，相比丝网印刷方式，一方面，更容易形成厚度范围为80μm～120μm的石墨烯发热膜，另一方面，凹版印刷能够在所述坐便器座圈本体内形成较为均匀的石墨烯发热膜，从而促使石墨烯发热膜加热坐便器座圈更为均匀，有效避免局部过热的情况。
[0010]本专利技术提供的坐便器座圈温控系统，所述系统包括上述任一项所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其中：所述系统包括座圈本体、座衬、PLC控制处理模块、温度传感器和压力传感器，所述座圈本体涂覆有与所述座圈本体内部轮廓相适应的石墨烯发热膜，所述座圈本体和所述座衬对合固定安装以形成U型安装腔体，所述石墨烯发热膜位于所述U型安装腔体内、且所述温度传感器安装于所述U型安装腔体内，所述温度传感器和与所述PLC控制处理模块电连接以监测座圈本体内部温度，所述压力传感器与所述PLC控制处理模块电连接以监控使用状态，所述PLC控制处理模块与所述石墨烯发热膜电连接以控制所述石墨烯发热膜导通或闭合，所述石墨烯发热膜释放的远红外线波长为6
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14um。需要说明的是，本坐便器座圈温控系统根据用户的使用状态以及当前坐便器座圈的温度值，利用石墨烯发热膜对坐便器座圈进行加热，升温迅速，加热效果均匀，避免用户由于温度过高被烫伤，同时也保证坐便器座圈处于较为适宜的温度值范围，提高用户的舒适感。
[0011]具体地，所述温度传感器设有多个，多个所述温度传感器均匀分布于所述U型安装腔体内，以用于监测所述石墨烯发热膜的温度；当温度超过第一预设温度值时，所述PLC控制处理模块控制所述石墨烯发热膜闭合以停止发热；当温度低于第二预设温度值时，所述PLC控制处理模块控制所述石墨烯发热膜导通以开始发热；多个所述温度传感器将温度变化信号转化为第一信号传送至PLC控制处理模块，第一信号用于指示PLC控制处理模块控制所述石墨烯发热膜导通或闭合。
[0012]具体地，所述压力传感器设有多个，多个所述压力传感器均匀安装于所述U型安装腔体内，以检测所述座圈本体所承受的压力值的变化；当多个所述压力传感器的压力值增大超过预设阀门时，判定为使用状态，当多个所述压力传感器的压力值降低超过预设阀门时，判定为空闲状态；多个所述压力传感器将压力值变化信号转化为第二信号传送至所述PLC控制处理模块，第二信号用于指示所述PLC控制处理模块控制所述石墨烯发热膜导通或
闭合。
[0013]具体地，当多个所述压力传感器的压力值增大超过预设阀门时以及多个所述温度传感器监测的温度低于第二预设温度值时，PLC控制处理模块控制所述石墨烯发热膜导通。
[0014]本专利技术提供的电子坐便器，包括坐便器本体、坐便器盖板和坐便器座圈，所述坐便器座圈包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于石墨烯发热的坐便器座圈，其特征在于：包括座圈本体和座衬，所述座圈本体涂覆有与所述座圈本体内部轮廓相适应的石墨烯发热膜，所述座圈本体和所述座衬对合固定安装以形成U型安装腔体，所述石墨烯发热膜位于所述U型安装腔体内、且所述U型安装腔体内安装有多个温度传感器，所述石墨烯发热膜释放的远红外线波长为6
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14um。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其特征在于：所述石墨烯发热膜制成按照重量份计包括以下主要成分：硅酸钠55～70份、水55～65份、硅油0.3～0.7份、氧化镁0.3～0.7份、氢氧化钠0.05～0.2份、二氧化钛0.5～0.1份、三氧化二锑0.15～0.3份和改性石墨纳米片5～8份。3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其特征在于：所述石墨烯发热膜的厚度范围为80μm～120μm。4.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其特征在于：石墨纳米片的片径范围为20μm～50μm。5.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其特征在于：所述石墨烯发热膜通过凹版印刷方式涂覆于所述座圈本体内部轮廓。6.坐便器座圈温控系统，特征在于：所述系统包括如上述权利要求1
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5任一项所述的基于石墨烯发热的坐便器座圈，其中：所述系统包括座圈本体、座衬、PLC控制处理模块、温度传感器和压力传感器，所述座圈本体涂覆有与所述座圈本体内部轮廓相适应的石墨烯发热膜，所述座圈本体和所述座衬对合固定安装以形成U型安装腔体，所述石墨烯发热膜位于所述U型安装腔体内、且所述温度传感器安装于所述U型安装腔体内，所述温度传感器和与所述PLC控制处理模块电连接以监测座圈本体内部温度，所述压力传感器与所述P...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海云，
申请(专利权)人：深圳科利电器有限公司，
类型：发明
国别省市：