自动循环淋水婴儿浴室设计

自动循环淋水婴儿浴室设计

每天清洁婴儿，清洁皮肤，促进血液循环，增加身体阻力。而婴儿洗澡不能跟成人一样站立使用淋浴或者使用家庭常用的浴缸。一般,初生婴儿洗澡必须用婴儿专用的澡盆。当婴儿洗澡时,先在婴儿澡盆中放置一定深度的合适温度的水,然后把婴儿放入水中。对于初生7、8个月以前的婴儿,因为不能坐立,因此,在澡盆里还需安放专用的支撑婴儿能够平躺在水中的支撑板或者网兜。在实际给婴儿洗澡过程中,当婴儿平躺在水中时,由于澡盆中能够放置的最高水位和婴儿的脸部、头部必须在水面以上等因素的影响,婴儿的身体正面有很大一部分是露在水面外。当天气比较凉时,婴儿露在温水面以上的部位就容易受凉。由于使用了澡盆,则不能使用外接淋浴来直接给身体淋水保温,这样会提高水位,甚至水可能会漫过婴儿的脸部和头部,而且造成水电资源浪费严重。此外,由于婴儿的体温调节中枢不完善,因此,洗澡水温过高或过低均会对婴儿造成不利影响,一般要求水温度控制在36℃～39℃。如果使用外接的淋浴器淋水则容易对水温造成影响。若单纯用澡巾给婴儿水面以上部位擦洗保温,在天气较凉时,保温效果不理想。若用普通盛水器皿从澡盆中舀水不停地淋水,则需要增加人手,比较繁琐。当今市场上婴儿澡盆虽然品种繁多,但是功能单一,大多作为一个储水设备来使用,而能够实现自动循环淋水的家用婴儿洗浴设备还不曾出现过。目前,国内外在澡盆上的研究主要着眼于澡盆的材料、婴儿舒适度、造型等角度,但在循环淋水方面暂无相关研究。1自动循环婴儿浴室的设计原理1.1临时储水气室9中的水压如图1所示,自动循环淋水婴儿澡盆由脚踩踏板、活塞缸、活塞、可回弹杆架机构、吸水管道、吸水单向阀、压水单向阀、压水管道、临时储水气室、出水管道、开关、淋浴喷头和过滤装置婴儿澡盆等组成。当使用时,可在婴儿澡盆13中放入适量的温水,通过脚踩脚踩踏板1,使得活塞3向上移动,活塞缸2的活塞上侧缸体容积不断减小,同时,压水单向阀7右侧压力不断增大直至打开压水单向阀7,活塞缸2和压水管道8中的气体被压入临时储水气室9。然后当抬起脚时,由于可回弹杆架机构4中的弹簧的弹力作用,活塞回程,使得活塞缸2的活塞上侧缸体容积增大,气压减小,压水单向阀7关闭,吸水单向阀6打开,婴儿澡盆13中的水经过过滤装置14过滤后,在大气压作用下通过吸水管道5压入活塞缸2中。继续脚踩脚踩踏板1,则吸水单向阀6关闭,压水单向阀7打开,使得活塞缸2中的水被压入临时储水气室9中。如此往复十几次,临时储水气室9中水量不断增加。由于此时临时储水气室9是密闭的,气室中的空气体积则不断压缩,压力则不断增大。因此,在临时储水气室9中就会储有一定体积的水和高压的空气。当开启淋浴喷头阀门开关11时,临时储水气室9中的水在高压空气的作用下经过滤装置14过滤后,从淋浴喷头12喷出,实现对婴儿的淋浴,直至临时储水气室9中水被完全排出。通过选择合理的活塞缸和临时储水气室的体积,以及调整合适的开关水量输出大小,就可以实现当脚踩较少次数时,能够喷淋较长时间的功能。1.2ptc加热系统为了保证婴儿澡盆的水温能够保持在36℃～39℃之间,可以增加温控功能。如图2所示,当热敏电阻温度探头测得管道内水的温度,通过阻值的变化反馈到控制器内的单片机中,单片机将其与设定的温度38℃进行比较,若低于设定温度则常闭接触器线圈得电,触点闭合接通主电路,加热元件PTC加热管开始工作,当探头测到的温度高于设定的温度时,继电器将断开,从而停止加热。选择合适功率的加热管,可以使得流经加热管的水温度升高在1～3℃之间,从而保证管道内经加热后的水温度保持在36℃～39℃之间。为了保证温控的安全可靠,本设计中,首先采用了PTC加热器。PTC加热器广泛用于电热器具、足浴盆等行业,具有真正水电分离、安全环保等特点。其次,为了防止使用者疏忽大意,水流尽等原因造成的干烧,在PTC加热管外壁间隔耐高温的绝缘胶带后紧贴了KSD9700系列的热保护器1(动作温度值85℃),当发生干烧时,由于无水经过管道,所以热敏电阻探头将不起作用,加热管温度急剧上升,此时热保护器将断开主电路,保护整个系统。第三,为了进一步保证安全,在喷头的最后一段管道外壁绝缘后,贴合了另一块热保护器2,其动作温度值45℃。该装置可以在控制器或继电器发生故障的情况下,只要水温一旦高于45℃,主电路立即被切断,且显示器不再显示,警告用户及时采取措施,确保安全。2新生儿保水材料的接种工艺设计根据上述设计原理,在理论计算设计完成后,澡盆结构的设计首先采用UG建模,并通过UGCAE进行运动仿真,应力分析等,优化了设计方案,调整了结构参数,避免了理论计算后直接加工制造有可能产生的干涉,装配尺寸有误等错误,三维模型如图3所示。根据设计要求,选择相应材料和标准件进行加工、制作和装配,自动循环淋水婴儿澡盆试制实物如图4所示。根据试制实物测得:当脚踩踏板二十余次,可以维持连续喷水六分钟左右。在给实际婴儿洗澡过程中,只要使用者在洗澡前先通过脚踩踏板把储水气室储满,在洗澡过程中偶尔补踩踏板几下,就可以保证连续不断喷水。为了更好便于家庭使用和储藏,图5为将来推向市场产品化效果图。产品大部分部件采用塑料件,产品可以做到快速拆装,更小、更轻便,对于家庭使用则非常方便。3自动循环淋水孕产妇浴盆本文针对过分析目前在家庭中给初生婴儿使用婴儿澡盆洗澡过程中,婴儿裸露在温水面以上的部位容易受凉、澡盆中的水温也会不断降低等不足,设计出通过运用脚踏式机构、流体传动与控制系统、温度控制系统等一种自动循环淋水婴儿澡盆,从放好温水的婴儿澡盆中脚踏取水,实现自动淋水,在不增加澡盆水位的前提下,能够对婴儿露在水面外的身体取得较好的保温效果,再通过水温控制系统,能控制淋水水温在36℃～39℃之