林偉芬+顏軍+胡凌雪

摘 要：現有的公共場所直飲水機大部分造型落后，低端陳舊，僅具有簡單的供水功能，沒有足夠的飲水用具，不足以滿足公共場所飲水需求。此次設計的直飲水機，不僅造型簡單大方，且功能豐富，具有紙杯存儲裝置、自動落杯裝置及自動旋轉托盤等機構，滿足了公共場所大量人群集中飲水的需求，同時提升了使用便利性和安全性。

關鍵詞：直飲水機；紙杯存儲；自動落杯；旋轉托盤

中圖分類號：TH122 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）31-0114-02

引言

現如今，公共場所的直飲水機已經得到了廣泛應用，在公園、廣場、會館等地方起到了重要作用，有效解決了出門在外的人們經常遇到的口渴問題，同時也減少了瓶裝水的使用，有利于環(huán)境的保護。但現在大多直飲水機僅僅滿足了人們飲水的基本需求，缺少一些必要的一次性紙杯存儲裝置，或者紙杯存儲較少，因此如果在沒有攜帶水杯的情況下，人們大多只能通過直接用嘴接觸出水口的方式來喝水，會導致水資源浪費和公共衛(wèi)生問題的出現。

針對以上問題，此次對公共場所的直飲水機進行了外觀造型和內部結構的設計，使之能滿足大量人群集中飲水的需求，同時，紙杯存儲和拿取裝置以及新型紙杯的設計，也有效解決了缺少紙杯的飲水問題，進一步提高了公共場所直飲水機的使用便利性和安全性。

1 直飲水機外觀造型及工作原理

此款直飲水機造型落落大方，線條流暢，主體顏色有兩種，可根據具體的應用場所進行適當的調整，具體造型及工作原理如圖1所示：

如圖所示，直飲水機的出水口與直飲水凈化裝置相通，出水方式可以選擇自動或手動，自動出水可以實現一次操作接多杯水，手動方式可為自帶水杯的人們提供直飲水。出水口出水方向為垂直向下，飲水機出水口正下方為紙杯放置位置，通過轉盤轉動，可以實現一次操作接裝多杯水，大大縮短了人群集中時接水花費的時間；托盤右上方為紙杯存儲裝置，紙杯可自動從出杯口落到托盤上，不會有其他人手接觸杯子，避免二次污染的發(fā)生，同時避免了紙杯的浪費。

2 折疊紙杯設計

公共場所直飲水機常出現的問題是，受存儲空間所限，一次性水杯數量較少，飲水機的水杯經常出現供不應求的現象。而本設計所用的水杯，常態(tài)為一張平整的環(huán)保防水紙，在有限的空間內，相比傳統的紙杯，存儲數量大大增加，非常適合公共場所使用。該環(huán)保紙經過簡單的折疊，即可形成簡易的杯子，操作簡便，折疊后所占空間小，當落杯裝置中水杯缺乏而又沒有及時補充時，人們可以把存儲在直飲水機的環(huán)保防水紙折疊成紙杯，用手動方式接水。紙杯如圖2所示：

3 旋轉托盤機構設計

該公共直飲水機結構設計過程中主要的問題是紙杯的托盤設計，要解決的問題首先是用什么機構帶動托盤才能保證托盤的運轉，其次是如何用托盤卡住紙杯并且方便人們拿取，第三是如何讓托盤做間歇運動準確地停留在接水的位置。

為解決上述問題，經過多方商討，意見論證，對多個方案進行篩選后，采用了單銷外嚙合槽輪機構來實現，如圖3所示：

撥盤與槽輪的轉動方向相反，撥盤轉動一圈，槽輪間歇轉動一次，可轉過一定的角度；撥盤連續(xù)勻速轉動，槽輪可發(fā)生單向的間接轉動，從而帶動上方的托盤做相似的運動，使托盤上的紙杯放置位置可以準確對準直飲水機出水口。該槽輪機構的設計可以提高公共飲水機的自動化程度，提高飲水的便利性。

根據公共場所的日常飲水需求，在設計托盤旋轉機構時，最為關鍵的是槽輪結構的槽輪槽數z的設定。

為了使槽輪在開始和終止轉動時的瞬時角速度為0，同時避免圓銷與槽輪發(fā)生撞擊，圓銷進入或者脫出槽的瞬時，槽的中線應當與圓銷中心相切。

槽數越少，曹輪半徑r也相應減小，可提高生產效率；槽數適當增多，角速度減小，可減少震動和沖擊；z>9時，運動系數t的變化不大，所以z應當取4-8。

4 結束語

公共場所直飲水機的造型簡單大方，結構與功能并重。其折疊紙杯的設計和存儲裝置解決了公共場所飲水機紙杯缺乏的問題，而槽輪機構帶動托盤做間歇運動，可以使紙杯準確的停留在接水位置，一次接多杯水，大大提升了直飲水機使用的便利性。旋轉托盤機構中槽輪的槽數可以根據具體使用場所的不同進行改變，最大程度滿足經濟性和便利性的需求。

參考文獻：

[1]王茜.校園直飲水機產品分析與用戶研究[J]工業(yè)設計，2016（08）：167-168.

[2]郝特，張文聞.解碼產品設計過程——外觀與結構[J].藝術與設計，2008（05）：163-165.

[3]程熊豪.槽輪機構創(chuàng)新設計及應用研究[J].企業(yè)技術開發(fā)，2015（05）：11-13.

[4]胡斌，孔祥梅，胡根龍.淺析國內飲水機市場發(fā)展空間[J].現代商業(yè)，2015（06）：18-19.

[5]雪金勇.磷酸裝置設備問題及解決方案[J].磷肥與復肥，2015（08）：37.endprint