自動循環(huán)淋水嬰兒浴室設(shè)計

自動循環(huán)淋水嬰兒浴室設(shè)計

每天清潔嬰兒，清潔皮膚，促進(jìn)血液循環(huán)，增加身體阻力。而嬰兒洗澡不能跟成人一樣站立使用淋浴或者使用家庭常用的浴缸。一般,初生嬰兒洗澡必須用嬰兒專用的澡盆。當(dāng)嬰兒洗澡時,先在嬰兒澡盆中放置一定深度的合適溫度的水,然后把嬰兒放入水中。對于初生7、8個月以前的嬰兒,因為不能坐立,因此,在澡盆里還需安放專用的支撐嬰兒能夠平躺在水中的支撐板或者網(wǎng)兜。在實際給嬰兒洗澡過程中,當(dāng)嬰兒平躺在水中時,由于澡盆中能夠放置的最高水位和嬰兒的臉部、頭部必須在水面以上等因素的影響,嬰兒的身體正面有很大一部分是露在水面外。當(dāng)天氣比較涼時,嬰兒露在溫水面以上的部位就容易受涼。由于使用了澡盆,則不能使用外接淋浴來直接給身體淋水保溫,這樣會提高水位,甚至水可能會漫過嬰兒的臉部和頭部,而且造成水電資源浪費嚴(yán)重。此外,由于嬰兒的體溫調(diào)節(jié)中樞不完善,因此,洗澡水溫過高或過低均會對嬰兒造成不利影響,一般要求水溫度控制在36℃～39℃。如果使用外接的淋浴器淋水則容易對水溫造成影響。若單純用澡巾給嬰兒水面以上部位擦洗保溫,在天氣較涼時,保溫效果不理想。若用普通盛水器皿從澡盆中舀水不停地淋水,則需要增加人手,比較繁瑣。當(dāng)今市場上嬰兒澡盆雖然品種繁多,但是功能單一,大多作為一個儲水設(shè)備來使用,而能夠?qū)崿F(xiàn)自動循環(huán)淋水的家用嬰兒洗浴設(shè)備還不曾出現(xiàn)過。目前,國內(nèi)外在澡盆上的研究主要著眼于澡盆的材料、嬰兒舒適度、造型等角度,但在循環(huán)淋水方面暫無相關(guān)研究。1自動循環(huán)嬰兒浴室的設(shè)計原理1.1臨時儲水氣室9中的水壓如圖1所示,自動循環(huán)淋水嬰兒澡盆由腳踩踏板、活塞缸、活塞、可回彈桿架機(jī)構(gòu)、吸水管道、吸水單向閥、壓水單向閥、壓水管道、臨時儲水氣室、出水管道、開關(guān)、淋浴噴頭和過濾裝置嬰兒澡盆等組成。當(dāng)使用時,可在嬰兒澡盆13中放入適量的溫水,通過腳踩腳踩踏板1,使得活塞3向上移動,活塞缸2的活塞上側(cè)缸體容積不斷減小,同時,壓水單向閥7右側(cè)壓力不斷增大直至打開壓水單向閥7,活塞缸2和壓水管道8中的氣體被壓入臨時儲水氣室9。然后當(dāng)抬起腳時,由于可回彈桿架機(jī)構(gòu)4中的彈簧的彈力作用,活塞回程,使得活塞缸2的活塞上側(cè)缸體容積增大,氣壓減小,壓水單向閥7關(guān)閉,吸水單向閥6打開,嬰兒澡盆13中的水經(jīng)過過濾裝置14過濾后,在大氣壓作用下通過吸水管道5壓入活塞缸2中。繼續(xù)腳踩腳踩踏板1,則吸水單向閥6關(guān)閉,壓水單向閥7打開,使得活塞缸2中的水被壓入臨時儲水氣室9中。如此往復(fù)十幾次,臨時儲水氣室9中水量不斷增加。由于此時臨時儲水氣室9是密閉的,氣室中的空氣體積則不斷壓縮,壓力則不斷增大。因此,在臨時儲水氣室9中就會儲有一定體積的水和高壓的空氣。當(dāng)開啟淋浴噴頭閥門開關(guān)11時,臨時儲水氣室9中的水在高壓空氣的作用下經(jīng)過濾裝置14過濾后,從淋浴噴頭12噴出,實現(xiàn)對嬰兒的淋浴,直至臨時儲水氣室9中水被完全排出。通過選擇合理的活塞缸和臨時儲水氣室的體積,以及調(diào)整合適的開關(guān)水量輸出大小,就可以實現(xiàn)當(dāng)腳踩較少次數(shù)時,能夠噴淋較長時間的功能。1.2ptc加熱系統(tǒng)為了保證嬰兒澡盆的水溫能夠保持在36℃～39℃之間,可以增加溫控功能。如圖2所示,當(dāng)熱敏電阻溫度探頭測得管道內(nèi)水的溫度,通過阻值的變化反饋到控制器內(nèi)的單片機(jī)中,單片機(jī)將其與設(shè)定的溫度38℃進(jìn)行比較,若低于設(shè)定溫度則常閉接觸器線圈得電,觸點閉合接通主電路,加熱元件PTC加熱管開始工作,當(dāng)探頭測到的溫度高于設(shè)定的溫度時,繼電器將斷開,從而停止加熱。選擇合適功率的加熱管,可以使得流經(jīng)加熱管的水溫度升高在1～3℃之間,從而保證管道內(nèi)經(jīng)加熱后的水溫度保持在36℃～39℃之間。為了保證溫控的安全可靠,本設(shè)計中,首先采用了PTC加熱器。PTC加熱器廣泛用于電熱器具、足浴盆等行業(yè),具有真正水電分離、安全環(huán)保等特點。其次,為了防止使用者疏忽大意,水流盡等原因造成的干燒,在PTC加熱管外壁間隔耐高溫的絕緣膠帶后緊貼了KSD9700系列的熱保護(hù)器1(動作溫度值85℃),當(dāng)發(fā)生干燒時,由于無水經(jīng)過管道,所以熱敏電阻探頭將不起作用,加熱管溫度急劇上升,此時熱保護(hù)器將斷開主電路,保護(hù)整個系統(tǒng)。第三,為了進(jìn)一步保證安全,在噴頭的最后一段管道外壁絕緣后,貼合了另一塊熱保護(hù)器2,其動作溫度值45℃。該裝置可以在控制器或繼電器發(fā)生故障的情況下,只要水溫一旦高于45℃,主電路立即被切斷,且顯示器不再顯示,警告用戶及時采取措施,確保安全。2新生兒保水材料的接種工藝設(shè)計根據(jù)上述設(shè)計原理,在理論計算設(shè)計完成后,澡盆結(jié)構(gòu)的設(shè)計首先采用UG建模,并通過UGCAE進(jìn)行運(yùn)動仿真,應(yīng)力分析等,優(yōu)化了設(shè)計方案,調(diào)整了結(jié)構(gòu)參數(shù),避免了理論計算后直接加工制造有可能產(chǎn)生的干涉,裝配尺寸有誤等錯誤,三維模型如圖3所示。根據(jù)設(shè)計要求,選擇相應(yīng)材料和標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行加工、制作和裝配,自動循環(huán)淋水嬰兒澡盆試制實物如圖4所示。根據(jù)試制實物測得:當(dāng)腳踩踏板二十余次,可以維持連續(xù)噴水六分鐘左右。在給實際嬰兒洗澡過程中,只要使用者在洗澡前先通過腳踩踏板把儲水氣室儲滿,在洗澡過程中偶爾補(bǔ)踩踏板幾下,就可以保證連續(xù)不斷噴水。為了更好便于家庭使用和儲藏,圖5為將來推向市場產(chǎn)品化效果圖。產(chǎn)品大部分部件采用塑料件,產(chǎn)品可以做到快速拆裝,更小、更輕便,對于家庭使用則非常方便。3自動循環(huán)淋水孕產(chǎn)婦浴盆本文針對過分析目前在家庭中給初生嬰兒使用嬰兒澡盆洗澡過程中,嬰兒裸露在溫水面以上的部位容易受涼、澡盆中的水溫也會不斷降低等不足,設(shè)計出通過運(yùn)用腳踏式機(jī)構(gòu)、流體傳動與控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等一種自動循環(huán)淋水嬰兒澡盆,從放好溫水的嬰兒澡盆中腳踏取水,實現(xiàn)自動淋水,在不增加澡盆水位的前提下,能夠?qū)雰郝对谒嫱獾纳眢w取得較好的保溫效果,再通過水溫控制系統(tǒng),能控制淋水水溫在36℃～39℃之