淋浴是当前大学生以及绝大部分家庭最常用的洗浴方式。但是现有的淋浴开关并不能很精准地控制出水的温度。前期调查显示,超九成的受调查者认为现有淋浴开关对水温控制不够合理,经常碰到淋浴喷头出水温度过高或过低的情况。轻轻旋转把手,水温便会大幅度变化,影响淋浴体验,也增加了烫伤的可能。目前市场上流行的智能水龙头不仅价格昂贵、只能调节固定的温度,出了问题也难以修理。基于这一现状,我们小组在课程设计中,致力于对淋浴水龙头开关进行优化,用尽量安全简单的装置,提高水龙头调温精度,给用户带来舒适体验。
我们的优化装置需要满足:
1. 调温精度高,灵敏度高
调温精度低是现有产品最主要的问题:轻轻旋转把手,水温都会剧烈变化。因此需要细化旋转的角度,保证调节精度。
2. 调温稳定,不轻易移位
调节过程中不小心碰到把手,水温就会变化。我们需要阻尼装置来限定把手的位移,使其不轻易随外力作用而移位。
3. 结构简单,体积小
我们希望采用外置控制方式,这就要求装置体积要小,结构尽量简单,易于外置安装。
4. 使用方便
从用户角度出发,此类装置作为辅助调节,操作要简单,不宜过于复杂。
5. 持久耐用
装置耐用性要求要高,避免频繁更换。
我们完成了产品的完整设计及相应的加工方案,并做了成本估算。产品设计如下:
采用外置机械控制,分为三个部分:双齿轮调节装置、固定吸盘和阻尼伸缩杆。
双齿轮调节装置为产品的主体结构件,利用两个360分齿的齿轮和弹簧相连接,构成类似阻尼的调节阀。弹簧+齿间咬合的结构使齿轮不易移位,所以该装置同时满足高精度、高稳定性的要求。
固定吸盘为产品的固定件,包括齿轮与龙头把手之间的固定、产品与墙壁之间的固定。
阻尼伸缩杆为产品的安装固定辅助件,通过杆的伸缩及活动轴的旋转使产品适用于多种水龙头在不同位置的安装。
通过上述结构,我们可以用简单有效的产品实现水温的精准、稳定控制,较好地完成了预期目标。