一种自清洁浴缸

技术领域

本发明涉及卫浴领域，特别是指一种自清洁浴缸。

背景技术

目前，大部分用户在使用浴缸前，用户都会先用花洒去冲洗浴缸，把缸面的灰尘、水垢等冲洗干净。泡浴完成，等浴缸排水完后，有些用户也会去冲洗浴缸，防止肥皂水或泡澡水沾附在浴缸表面。但由于排水需要等待几分钟，有些用户可能等不及，经常忘记浴后冲洗，所以久而久之缸面就会积垢，颜色变暗。常见的浴缸清洁装置主要是采用浴缸清洁刷或其他清洁外置装备，用户需要先用花洒清洁浴缸表面，再用清洁刷进一步清洁浴缸表面。

市场上也有出现一些自清洁浴缸，在浴缸内壁安装有多个清洁喷头组件，该清洁喷头组件包括有喷头和旋转驱动组件，通过旋转驱动组件连接驱动喷头转动一定角度以输出双清洗水帘。采用这种结构，具有如下不足：

1、清洁喷头数量较多需要连接多条管路，安装不便且不易维护；

2、采用电机的旋转驱动组件，需要电路控制，成本高；

3、蓄水功能、排水功能和清洗功能需要不同控制装置控制，操作不便。

3、其清洗水未混合清洗液，清洗效果不够好。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的自清洁浴缸，管路连接复杂、成本高、操作不便的缺陷，提出一种自清洁浴缸，采用少量喷头即可实现好的清洗效果，通过一个切换控制阀控制切换蓄水和清洗功能。

本发明采用如下技术方案：

一种自清洁浴缸，包括本体，该本体设有进水装置和排水装置，其特征在于：还包括切换控制阀、盖体和清洗喷头；该切换控制阀设有第一出水口、第二出水口和至少一进水口，第一出水口与进水装置连通，第二出水口与清洗喷头连通；该盖体可拆卸地铺设于本体顶面以形成密闭腔；该清洗喷头安装于本体内壁，通过操控切换控制阀接通第二出水口使得清洗喷头出水对密闭腔进行清洗。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的浴缸，设置有切换控制阀、盖体和清洗喷头，清洗或蓄水时，盖体可覆盖于本体顶面，该清洗喷头安装于本体内壁，通过操控一个切换控制阀动作即可实现清洗喷头出水对密闭腔进行清洗或者进水装置进水实现浴缸蓄水，清洁效果好，切换操作简单、还带保温功能。

2、本发明的浴缸，增加了混合装置和加液装置，通过液装置加入清洗液或消毒液，经混合装置进行混合后从清洗喷头喷出，提高整体清洁和消毒能力；混合装置采用文丘里管，利用文丘里效应产生吸力，使得水流自动混合清洁液或消毒液，十分方便。

3、本发明的浴缸，设置加液口和封盖，通过打开封盖往加液口内添加消毒液或清洗液，可根据需要添加以满足一次或多次清洗需求；根据需要，也可增加臭氧发生器，臭氧混合进入水，形成臭氧水，对浴缸内壁进行消毒。

4、本发明的浴缸，盖体包括折叠板和两连接板，该折叠板可设置有若干透明的折叠部，以便于观测本体内壁清洗或蓄水情况，连接板侧部设有卡片以卡于本体顶面外周，确保形成密闭腔，避免蓄水时的热气外溢或清洁过程中水喷射到外部；折叠板上还设有可开合的盖板，以便于对加液装置、切换控制阀和进水装置进行相关操作。

5、本发明的浴缸，设有沥水架用于对盖板进行沥水，沥水槽上设有斜坡，避免积水；还设有集水盒收集废水，该集水盒为透明设计，便于观察内部废水存量，其上还设有内凹把手结构便于抽出或推入。

6、本发明的浴缸，其切换控制阀可采用两进两出机械调节阀，能混合冷水和热水，并切换蓄水功能或清洗功能，同时可进行调温，功能多样、操作方便。

7、本发明的浴缸，清洗喷头可设置于浴缸底部位置，具体数量可根据浴缸尺寸进行增减，水花覆盖范围，喷射口数量和角度可依据具体浴缸尺寸进行调整；清洗喷头采用涡轮、减速组件和喷嘴实现，利用水流冲击涡轮旋转，配合减速组件减速再驱动喷嘴旋转并喷水，水力驱动，无需电路控制，结构简单、成本低。

8、本发明的浴缸，减速组件采用若干级的齿轮组与涡轮的传动轴形成齿轮副，增大扭矩，实现喷头的360°转动；通过减速齿轮的使用，可有效的设计及控制清洗喷头在一定压力，一定水流流速下的转速；确保清洁液或清水冲洗缸壁时间，避免污渍残留。

9、本发明的浴缸，进水装置和排水装置可采用三合一下水器，能实现进水，溢水，排水三功能，其中，进水装置设置有控制把手，通过传动齿轮和齿条传动，带动线控装置动作，驱使排水盖顶起或下降，实现开启或关闭排水。

附图说明

图1为本发明浴缸结构图(有盖体)； 图2为本发明浴缸结构图(无盖体)；

图3为本发明浴缸清洗状态示意图； 图4为盖体上的盖板打开状态图；

图5为图1的分解图； 图6为盖体折叠状态图；

图7为盖体分解图； 图8为盖体剖视图；

图9为图8的局部放大图； 图10为沥水架组成图；

图11为盖体沥水示意图； 图12为图11的剖视图；

图13为本发明浴缸相关水路装置图； 图14为图13的分解图；

图15为混合装置和加液装置结构图； 图16为切换控制阀结构图；

图17为图16的剖视图； 图18为图16的分解图；

图19为阀芯的分解图； 图20-图23为本发明关闭状态图；

图24-图27为本发明清洁状态图； 图28-图30为本发明蓄水状态图；

图31为清洗喷头结构图； 图32为图31的纵向剖视图；

图33为图31的横向剖视图； 图34为涡轮结构图；

图35、图36为涡轮分解图； 图37、图38为第二腔剖视图；

图39为减速组件与喷嘴连接图； 图40为清洗喷头剖面图；

图41为喷嘴分解图； 图42为喷嘴立体图；

图43为图42的剖面图； 图44为进水装置剖面图；

图45为进水装置剖视图； 图46为控制把手与排水装置连接图(排水开启)；

图47为控制把手与排水装置连接图(排水关闭)；

其中：

10、本体，20、进水装置，21、阀体，22、出水盖，23、进水通道，24、溢流通道，25、出水开口，26、溢流口，27、控制把手，28、传动齿轮，30、排水装置，31、线控组件，32、排水阀，33、排水盖，34、传动件，35、齿条，36、刹车线，40、切换控制阀，41、壳体，41a、第一出水口，41b、第二出水口，41c、进水口，42、阀芯，42a、操作杆，42b、热进水孔，42c、冷进水孔，42d、第一混合出水孔，42e、第二混合出水孔，42f、主体，42g、静片，42h、动片，42i、混水孔，43、把手，50、盖体，51、折叠板，52、连接板，53、折叠部，54、盖板，55、螺丝，56、卡片，60、清洗喷头，61、套体，61a、第一腔，61b、第二腔，61c、涡轮盖，62、涡轮，62a、上涡轮，62b、下涡轮，62c进水孔，62d、叶片，62e、水流通道，62f、传动轴，63、减速组件，63a、大齿轮，63b、小齿轮，63c、齿轮架，64、喷嘴，64a、旋转架，64b、喷盖，64c、转轴，64d、V形密封圈，64e、喷水通道，65、喷射口，66、固定套，67、密封垫，70、混合装置，70a、管夹，71、第一进液口，72、第二进液口，73、出液口，74、入口段，75、收缩段，76、喉道，77、扩散段，78、弹性件，79、小球，80、加液装置，81、加液口，82、封盖，83、气孔，90、沥水架，91、沥水槽，92、支架，93、集水盒，94、通孔，95、缺口。

具体实施方式

本发明中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1-图5，一种自清洁浴缸，包括本体10，该本体10设有进水装置20和排水装置30，还包括切换控制阀40、盖体50和清洗喷头60；该切换控制阀40设有第一出水口41a、第二出水口41b和至少一进水口41c，第一出水口41a与进水装置20连通，第二出水口41b与清洗喷头60连通；该盖体50可拆卸地铺设于本体10顶面以形成密闭腔；该清洗喷头60安装于本体10内壁，通过操控切换控制阀40接通第二出水口41b使得清洗喷头60出水对密闭腔进行清洗。

本发明中，清洗喷头60的数量可以是一个、两个甚至更多，安装位置可以是底壁或侧壁，优选为数量一个，安装于本体10底部靠近中间位置。该切换控制阀40的进水口41c为一个或两个，优选为两个，一个作为热进水口，一个作为冷进水口。通过操控切换控制阀40可实现蓄水和清洗功能的切换。

本发明还包括混合装置70和加液装置80，该混合装置70设有第一进液口71、第二进液口72和出液口73，该第一进液口71与第二出水口41b连通，该第二进液口72与加液装置80连通，该出液口73与清洗喷头60连通。通过加液装置80可往混合装置70加入清洗液或消毒液等，混合装置70可将清洗液与来自第二进液口72的水进行混合，再送至清洗喷头60喷出。

进一步的，混合装置70采用文丘里管，其依次设有连通的入口段74、收缩段75、喉道76和扩散段77；第一进液口71与入口段74连通，第二进液口72与喉道76连通，出液口73与扩散段77连通。该文丘里管可通过管夹70a固定于本体10内的合适位置。

图14、图15，本发明的混合装置70利用文丘里效应，当液体在文丘里管里面流动时，管道的最窄处也即喉道76动态压力达到最大值,静态压力达到最小值，液体的速度因为通流横截面面积减小而上升。整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小，进而产生压力差，这个压力差给流体提供一个外在吸力，即第二进液口72对来自加液装置80的清洗液或消毒液产生吸力。

其中，第二进液口72还设有单向阀，该单向阀采用弹性件78和小球79实现，通过小球79封堵或打开第二进液口72，该弹性件78张定于小球79与第二进液口72内壁之间。当加液装置80加入液体时，液体压力和文丘里管吸力之和大于弹性件78的弹力，则第二进液口72打开；当加液装置80未加入液体或文丘里管没有液体流动，则弹性件78驱使小球79回位，封堵第二进液口72。实际应用中，单向阀也可采用其它常见的单向阀结构实现。

加液装置80包括加液口81和封盖82，该加液口81安装于本体10顶面或侧面且与第二进液口72连通，该封盖82可拆卸安装于加液口81上，封盖82上可开设有气孔83。该加液口81可设置成具有投料腔的结构，投料腔容量可满足一次清洗或消毒用量。该加液口81可通过锁紧螺母锁于本体10，其略微凸起或齐平，避免影响浴缸盖密封。加液口81与第二进液口72之间通过橡胶管连通。当开启清洗或消毒功能时，可通过开启封盖82，往加液口81加入清洗液或消毒液，再盖上封盖82。

进一步的，在需要消毒功能时，可在喉管位置增加臭氧发生器，臭氧混合进入水，形成臭氧水，对本体10内壁进行消毒。

图6-图9，盖体50包括折叠板51和两连接板52，该折叠板51固定于两连接板52之间且设有若干透明的折叠部53；该连接板52侧部设有卡片56以卡于本体10顶面外周。该连接板52可采用硬胶材质。该折叠板51可采用硅胶/PVC材质软胶，可反复折叠使用，折叠板51可通过模具成型或两片软胶缝制而成。折叠板51上可开设小孔，连接板52对应设置安装柱，通过螺丝55穿过小孔与安装柱锁固。

本发明的盖体50可被拉伸展平，盖在本体10的上边缘，对浴缸上边缘实现密封，确保盖体50与本体10形成一个完整的密闭腔；则在清洁或消毒过程中，盖体50能对溅射出的水花进行阻挡，避免弄湿浴缸外面；浴缸蓄水功能过程中，阻挡浴缸内热气外扬，对浴缸蓄水过程实现保温功能。

进一步的，折叠板51上设有可开合的盖板54，盖体50铺设于本体10顶面时，该盖板54与切换控制阀40、进水装置20和加液装置80相对，便于用户进行功能切换，清洗液或消毒液灌装等。

参见图10-图12，还包括有沥水架90，其设有顶部开口的沥水槽91，盖体50可立于该沥水槽91。具体的，沥水架90包括支架92和集水盒93，该支架92顶部沥水槽91，该沥水槽91底部设有通孔94，盖体50可折叠后竖直放置于沥水槽91内。支架92底部一侧设有缺口95，该集水盒93可从缺口95推入至通孔94下方，也可从沥水架90内拉出。

其中，沥水槽91的开口内径大于通孔94内径，即沥水槽91内壁具有坡度，利于排水，避免积水。集水盒93可采用透明材质，便于观察收集的废水量，其上还设有内凹的把手，便于拉出或推入操作。

参见图16-图19，本发明的切换控制阀40包括壳体41、阀芯42和把手43；该壳体41设有两进水口41c、第一出水口41a和第二出水口41b；该阀芯42安装于壳体41内且设有操作杆42a、热进水孔42b、冷进水孔42c、第一混合出水孔42d和第二混合出水孔42e，该热进水孔42b和冷进水孔42c分别与两进水口41c连通，该第一混合出水孔42d与第一出水口41a连通，该第二混合出水孔42e与第二出水口41b连通，该把手43固定于操作杆42a一端。

本发明的阀芯42为陶瓷阀芯或恒温阀芯，用于实现混合冷水和热水，出水温度和出水口可调。具体的，以陶瓷阀芯为例，参见图19，其包括主体42f、静片42g和动片42h，该主体42f设有热进水孔42b、冷进水孔42c、第一混合出水孔42d和第二混合出水孔42e；该静片42g相对主体42f固定并设有若干过水孔，该动片42h叠放于静片42g上且与操作杆42a相对固定，动片42h上设有混水孔42i等。

参见图20-图23，通过旋转把手43位于中间的关闭位置时，使得动片42h上的混水孔42i与第一混合出水孔42d和第二混合出水孔42e均不连通，第一出水口41a和第二出水口41b均不出水。

参见图24-图27，通过旋转把手43位于左边的清洁区域，使得动片42h上的混水孔42i与热进水孔42b、冷进水孔42c和第二混合出水孔42e连通，则第二出水口41b出水，流量恒定，逆时针转动过程，温度从低到高可进行调节。第一出水口41a不出水。

参见图28-图30，通过旋转把手43位于右边的蓄水区域，使得动片42h上的混水孔42i与热进水孔42b、冷进水孔42c和第一混合出水孔42d连通，则第一出水口41a出水，流量恒定，顺时针针转动过程，温度从低到高可进行调节。

参见图31-图33，清洗喷头60设有套体61、涡轮62、减速组件63和喷嘴64；该套体61设有第一腔61a和第二腔61b，该第一腔61a与第二出水口41b连通，该第二腔61b与第一腔61a连通；该涡轮62可转动安装于第一腔61a内并设有传动轴62f；该减速组件63安装于第二腔61b内且其输入端与传动轴62f传动连接；该喷嘴64穿设于套体61上且设有喷水通道64e和转轴64c，该喷水通道64e与第二腔61b连通并设有若干出水口，该转轴64c与减速组件63的输出端传动连接。

参见图34-图36，第一腔61a内设有涡轮盖61c以形成涡轮腔，该涡轮腔连通第一腔61a和第二腔61b，涡轮62包括上涡轮62a和下涡轮62b，转轴64c可转动设置于涡轮腔内；该下涡轮62b位于涡轮腔内且设有若干进水孔62c；该上涡轮62a固定于下涡轮62b上且与传动轴62f固定连接，该上涡轮62a还设有若干叶片62d，相邻叶片62d之间形成有水流通道62e，该水流通道62e连通进水孔62c和第二腔61b。

其中，涡轮62的叶片62d朝向可根据需要设定，例如顺时针或逆时针，若为顺时针，则涡轮62转动为顺时针转动。以顺时针为例，当水流经第一腔61a进入涡轮腔内，从进水孔62c进入涡轮62，水流方向为顺时针冲击叶片62d，从而带动涡轮62顺时针旋转，传动轴62f同步旋转，水流经水流通道62e流入第二腔61b。传动轴62f穿过第一腔61a插入第二腔61b并设有齿轮，通过齿轮与减速组件63传动连接。

参见图37-图40，本发明的减速组件63与传动轴62f上的齿轮形成齿轮副，构成减速比，增大转动扭矩。具体的，减速组件63包括若干级齿轮组，每级齿轮组设有同轴连接的大齿轮63a和小齿轮63b，初级齿轮组的大齿轮63a作为输入端与传动轴62f传动连接，每一级的小齿轮63b与下一级的大齿轮63a的啮合，末级的小齿轮63b作为输出端与喷嘴64的转轴64c传动连接。另外，若干齿轮组分为两列，且交错分布，第二腔61b内设置有齿轮架63c，用于对齿轮组进行限位。

本发明中，为了减少模具投入，采用多个二级齿轮，进行大小齿轮齿轮副组合，形成减速齿轮组。其中，传动轴62f上的齿轮齿数为Z1，齿轮模数为m；齿轮组的小齿轮63b的模数为m，齿数为Z1，大齿轮63a的模数为m，齿数为Z2，Z2＞Z1，齿轮副满足：C1＝C2＝m(Z1+Z2)/2，C1为传动轴62f的齿轮与其中一列齿轮组的中心距离，C2为两列齿轮组之间的中心距离。

按实际使用调试，在C1位置、C2位置设置一定数量的二级齿轮，形成一定比值的减速比，增加扭矩，通过减速齿轮组减速后带动清洗喷头60转动，实现喷射过程360°转动。采用减速齿轮可有效的设计及控制清洗喷头60在一定压力，一定水流流速下的转速；确保清洁液冲洗缸壁时间，同时确保清水冲洗时间，有效进行残留处理。

参见图41-图43，喷嘴64包括旋转架64a和喷盖64b，该旋转架64a设有转轴64c，该喷盖64b可拆卸地安装于旋转架64a上且与之形成有喷水通道64e。该旋转架64a安装于第二腔61b的上方，通过螺丝与套体61锁固，其转轴64c插入第二腔61b内且设有齿轮，通过该齿轮与减速组件63输出端的小齿轮63b啮合，实现传动。旋转架64a顶部设有水腔，喷盖64b可采用螺纹配合固定于水腔上。旋转架64a外周套设有V形密封圈64d，旋转过程中V形圈端面与套体61内端面形成动密封，确保水流从清洗喷头60内喷射出。

本发明中，若干喷射口65设置于喷盖64b上且为周向分布，该若干喷射口65向外倾斜以与喷盖64b出水端所在平面具有夹角，使得喷射出的水花能完整覆盖本体10内壁，进行有效清洁，参见图43的B1、B2，该夹角为锐角或钝角。实际应用中，清洗喷头60数量可根据浴缸尺寸进行增减，水花覆盖范围，喷射口65数量可依据具体浴缸尺寸进行调整角度。

清洗喷头60顶部还设有固定套66和密封垫67，将清洗喷头60有效固定在本体10底部的通孔上，同步压缩密封垫67，实现清洗喷头60和本体10内壁之间的密封，另外，喷嘴64的水腔与第二腔61b，第二腔61b与第一腔61a均设有o形密封圈进行密封。

进一步的，本发明的进水装置20和排水装置30采用三合一下水器。参见图44、图45，其中，进水装置20设有阀体21和出水盖22；该阀体21设有进水通道23和溢流通道24，该进水通道23与第一出水口41a连通，该溢流通道24与排水装置30连通；该出水盖22套设于阀体21上且位于进水通道23的出水端，出水盖22开设有出水开口25，为扇形出水。出水盖22与阀体21之间形成有连通溢流通道24的溢流口26。

阀体21可通过不锈钢软管与切换控制阀40的第一出水口41a连接，水流进入阀体21内通过进水通道23，从出水盖22流出，进入浴缸，实现蓄水。当本体10内水达到溢水位，则多余水从溢流口26流入溢流通道24，经排水装置30排出。

进水装置20还设有控制把手27，该控制把手27可转动地穿设于阀体21上并设有传动齿轮28；排水装置30设有线控组件31、排水阀32和排水盖33，该排水阀32连通排水管道，该排水盖33可升降地安装于排水阀32上，该线控组件31一端连接有传动件34，该传动件34与排水盖33底部传动接触，线控组件31另一端连接有齿条35，该齿条35与传动齿轮28啮合。线控组件31内还设有刹车线36。

参见图46，当控制把手27逆时针旋转，带动传动齿轮28逆时针转动，齿条35向上运动，齿条35带动刹车线36向上运动，线控组件31拉动传动件34一端，传动件34另一端向上翻转，推动排水盖33向上运动，打开密封，实现排水功能。

参见图47，当控制把手27顺时针转动，带动传动齿轮28顺时针转动，齿条35向下运动，齿条35推动刹车线36向下运动，线控组件31推动传动件34一端，传动件34另一端向下翻转，排水盖33在自重作用下下降，排水盖33关闭，实现蓄水功能。

本发明的自清洁浴缸，切换控制阀40可设置在本体10内壁，便于用户进行功能切换，设有“清洗”“蓄水”两功能，两个功能区域均可以调节水温；通过热水配合清洗液，更好的实现清洗功能，能更有效清洗浴缸内部油污，人体皂等脏污。

本发明的工作原理如下：

关闭状态：切换控制阀40处于中间位置为关闭状态，切换控制阀40的第一出水口41a和第二出水口41b均不出水，进水装置20不出水、清洗喷头60不喷水。

蓄水功能：旋转切换控制阀40至蓄水功能区域，冷水和热水通过阀芯42混合后，从第一出水口41a流出，进入进水装置20，从出水盖22流出，形成扇形水，往本体10内注水，可进行调温，同时，排水装置30关闭，形成蓄水。该功能中，也可将盖体50覆盖于本体10顶面阻挡浴缸内热气外扬，对浴缸蓄水过程实现保温。

溢水功能：当本体10内水达到溢水位，则多余水从溢流口26流入溢流通道24，经排水装置30排出。

清洁功能：先将盖体50覆盖于本体10顶面，将卡片56卡于本体10顶面外周，则本体10内形成有密闭腔。而后，打开盖体50上的盖板54，往加液装置80加入清洗液或消毒液，旋转切换控制阀40至清洁功能区域并可进行调温，关闭盖板54，水流通过调温切换阀混合后，经第二出水口41b进入混合装置70，通过文丘里效应，水流混合清洗液或消毒液，形成带有一定清洁能力或消毒能力的混合液，进入清洗喷头60，带动喷嘴64转动同时从喷射口65喷出，在密闭腔内对本体10内壁进行冲洗清洁。

该功能中，也可不加入清洗液或消毒液，文丘里管吸气，文丘里管输出混合气体的清水，经由清洗喷头60喷射在浴缸内壁，清洗浴缸内壁。

排水功能：控制把手27逆时针旋转，带动传动齿轮28逆时针转动，齿条35向上运动，齿条35带动刹车线36向上运动，线控组件31拉动传动件34一端，传动件34另一端向上翻转，推动排水盖33向上运动，打开密封，实现排水功能。

沥水功能：将使用后的盖体50折叠后，竖直地立于沥水架90的沥水槽91内，则盖体50上的水可经过沥水槽91的通孔流入集水盒93中；当集水盒93中的水集满后，可将集水盒93从沥水架90内抽出进行处理。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。