公共场所直饮水机的改良设计

公共场所直饮水机的改良设计

现有的公共场所直饮水机大部分造型落后，低端陈旧，仅具有简单的供水功能，没有足够的饮水用具，不足以满足公共场所饮水需求。此次设计的直饮水机，不仅造型简单大方，且功能丰富，具有纸杯存储装置、自动落杯装置及自动旋转托盘等机构，满足了公共场所大量人群集中饮水的需求，同时提升了使用便利性和安全性。

标签：直饮水机；纸杯存储；自动落杯；旋转托盘

引言

现如今，公共场所的直饮水机已经得到了广泛应用，在公园、广场、会馆等地方起到了重要作用，有效解决了出门在外的人们经常遇到的口渴问题，同时也减少了瓶装水的使用，有利于环境的保护。但现在大多直饮水机仅仅满足了人们饮水的基本需求，缺少一些必要的一次性纸杯存储装置，或者纸杯存储较少，因此如果在没有携带水杯的情况下，人们大多只能通过直接用嘴接触出水口的方式来喝水，会导致水资源浪费和公共卫生问题的出现。

针对以上问题，此次对公共场所的直饮水机进行了外观造型和内部结构的设计，使之能满足大量人群集中饮水的需求，同时，纸杯存储和拿取装置以及新型纸杯的设计，也有效解决了缺少纸杯的饮水问题，进一步提高了公共场所直饮水机的使用便利性和安全性。

1 直饮水机外观造型及工作原理

此款直饮水机造型落落大方，线条流畅，主体颜色有两种，可根据具体的应用场所进行适当的调整，具体造型及工作原理如图1所示：

如图所示，直饮水机的出水口与直饮水净化装置相通，出水方式可以选择自动或手动，自动出水可以实现一次操作接多杯水，手动方式可为自带水杯的人们提供直饮水。出水口出水方向为垂直向下，饮水机出水口正下方为纸杯放置位置，通过转盘转动，可以实现一次操作接装多杯水，大大缩短了人群集中时接水花费的时间；托盘右上方为纸杯存储装置，纸杯可自动从出杯口落到托盘上，不会有其他人手接触杯子，避免二次污染的发生，同时避免了纸杯的浪费。

2 折叠纸杯设计

公共场所直饮水机常出现的问题是，受存储空间所限，一次性水杯数量较少，饮水机的水杯经常出现供不应求的现象。而本设计所用的水杯，常态为一张平整的环保防水纸，在有限的空间内，相比传统的纸杯，存储数量大大增加，非常适合公共场所使用。该环保纸经过简单的折叠，即可形成简易的杯子，操作简便，折叠后所占空间小，当落杯装置中水杯缺乏而又没有及时补充时，人们可以把存

储在直饮水机的环保防水纸折叠成纸杯，用手动方式接水。纸杯如图2所示：

3 旋转托盘机构设计

该公共直饮水机结构设计过程中主要的问题是纸杯的托盘设计，要解决的问题首先是用什么机构带动托盘才能保证托盘的运转，其次是如何用托盘卡住纸杯并且方便人们拿取，第三是如何让托盘做间歇运动准确地停留在接水的位置。

为解决上述问题，经过多方商讨，意见论证，对多个方案进行筛选后，采用了单销外啮合槽轮机构来实现，如图3所示：

拨盘与槽轮的转动方向相反，拨盘转动一圈，槽轮间歇转动一次，可转过一定的角度；拨盘连续匀速转动，槽轮可发生单向的间接转动，从而带动上方的托盘做相似的运动，使托盘上的纸杯放置位置可以准确对准直饮水机出水口。该槽轮机构的设计可以提高公共饮水机的自动化程度，提高饮水的便利性。

根据公共場所的日常饮水需求，在设计托盘旋转机构时，最为关键的是槽轮结构的槽轮槽数z的设定。

为了使槽轮在开始和终止转动时的瞬时角速度为0，同时避免圆销与槽轮发生撞击，圆销进入或者脱出槽的瞬时，槽的中线应当与圆销中心相切。

槽数越少，曹轮半径r也相应减小，可提高生产效率；槽数适当增多，角速度减小，可减少震动和冲击；z>9时，运动系数t的变化不大，所以z应当取4-8。

4 结束语

公共场所直饮水机的造型简单大方，结构与功能并重。其折叠纸杯的设计和存储装置解决了公共场所饮水机纸杯缺乏的问题，而槽轮机构带动托盘做间歇运动，可以使纸杯准确的停留在接水位置，一次接多杯水，大大提升了直饮水机使用的便利性。旋转托盘机构中槽轮的槽数可以根据具体使用场所的不同进行改变，最大程度满足经济性和便利性的需求。

参考文献：

[1]王茜.校园直饮水机产品分析与用户研究[J]工业设计，2016（08）：167-168.

[2]郝特，张文闻.解码产品设计过程——外观与结构[J].艺术与设计，2008（05）：163-165.

[3]程熊豪.槽轮机构创新设计及应用研究[J].企业技术开发，2015（05）：11-13.

[4]胡斌，孔祥梅，胡根龙.浅析国内饮水机市场发展空间[J].现代商业，2015（06）：18-19.

[5]雪金勇.磷酸装置设备问题及解决方案[J].磷肥与复肥，2015（08）：37.