人机工程学课程设计——便携式过滤水杯.doc

便 携 式 过 滤 水 杯 ——安全人机工程学产品设计 院 系： 华北科技学院安全工程学院 班 级： 安全B113班 专 业： 安 全 工 程 指导老师： 姚 建 设计学生： 王宇 刘嵘 郭亚军 高昊 设计时间： 2013年12月2日 目录 1 技术背景 3 1.1现有技术 3 1.1.1国内现有技术 3 1.1.2国外现有技术 3 1.2产品现有状况 4 1.2.1产品国内现有状况 4 1.2.2产品国外现有状况 4 1.3存在的问题 4 2 设计原理 5 2.1设计方案 5 2.2设计原理 5 2.3产品特点 5 2.4创新点 6 3 产品功能 7 3.1产品结构 7 3.2产品功能 9 3.3产品优缺点 10 3.3.1产品优点 10 3.3.2产品缺点 11 3.4使用方法 11 3.5使用注意事项 11 4 市场应用价值 12 5 展望 12 5.1结论 12 5.2不足 12 5.3 展望 12 5.4心得 13 1 技术背景 该技术灵感来自于家用过滤式纯水机，其中的过滤芯主要用来去除水中的杂质、泥砂、发出异味或其他不利于口感的物质，主要是自备井的供水净化不够 ( 近年来在一些相对较远的小区有不少自备井供水 ) 或是高位水箱、管道输入中的二次污染造成，也有些是水质硬度造成的水垢等 ( 有时尽管我们用肉眼看不到任何颗粒状悬浮物，但是如果在家用水龙头的下方接上一个过滤器，很快就可以看到会有一些污物 ) 。在很多中小城市或乡镇，水质不够洁净，过滤处理是必要的；微孔滤膜对于已经很洁净的供水，如果要进行超滤、反渗透处理，过滤作为预处理也是很重要的。 1.1现有技术 1.1.1国内现有技术 我国国内纯水机厂家一般采用五级过滤（台湾采用八级过滤），滤芯分别是：1，PP棉（聚丙烯喷融形成，孔径10mm）2、颗粒活性炭（活性炭的种类有很多，但是最能达到净水要求的是椰壳活性炭，张力大，吸附能力好，孔径10mm）3、椰壳活性炭棒（高压缩活性炭，孔径5mm）4，RO逆渗透膜（终极净水核心，孔径只有0.0001mm，必须要增压泵加压水才能通过，经RO膜过滤过的水可达到生饮效果）5，后置活性炭（孔径10mm改善水的口感）6、碱化滤芯（可要可不要，主要看自己的要求，要喝碱性水可以添加，要喝纯净水就不用）。 1.1.2国外现有技术 国际上主流产品技术大都是反渗透技术它目前是最环保、卫生的发达国家自来水厂水处理要求比中国高的多。1.2产品现有状况 1.2.1产品国内现有状况 我国现已有类似产品，但体积较大，不方便携带，而且过滤过程繁琐，滤芯成本高昂，其公开（公告）号为CN201044693［1］ 1.2.2产品国外现有状况 国外还没有类似可以将河水过滤成纯净水的装置，因此我们的产品很有市场前景。 1.3存在的问题 现有产品体积较大，不符合人体使用习惯，而且过滤过程繁琐，滤芯成本高昂，不适合野外生存使用。 2 设计原理 我们设计该产品的灵感来自于家用过滤式纯水机，其中的过滤芯主要用来去除水中的杂质、泥砂、发出异味或其他不利于口感的物质。家用过滤式纯水机的滤芯主要有以下几种：第一级为5微米PP棉滤芯，第二级为颗粒活性炭，第三级为1微米PP棉，第四级为用于宇航技术的RO逆渗透膜（此为核心），第五级为精致活性炭，主要用于改善口感。 2.1设计方案 该设计针对于短时间野外生存和旅游使用，因此要求产品要具有轻便易携带、过滤基本达标的优点，因此综合各方面因素我们将传统滤芯修改为以下七层：从上到下依次为纳米银离子、纳米KDF、优质椰壳、超滤滤芯、活性炭颗粒、离子交换树脂、陶瓮滤壳等。 2.2设计原理 我们小组将传统的五层滤芯修改为七层，主要是考虑到同传统家用纯水机的差别，即家用纯水机基本不用考虑滤芯体积和厚度的问题，而我们的产品要求特点为轻便易携带，因此使用七层滤芯以弥补厚度上的差异。 2.3产品特点 该产品体积小，携带方便且设计美观，采用淡绿为主色调，用以达到放松眼睛，身心愉悦的目的； 杯身最小直径84mm，在人机工程学上符合人手正常握感，使用时可更好的握住杯身，不易滑落；杯体外部覆有塑胶，耐摔性良好，且专门设有安防入水管的凹槽，使之更加人性化；内部滤芯可以有效过滤野外水，设计合理，清理拆卸方便。 2.4创新点 此产品将家用纯水机的优点同水杯优点结合起来，同时积极运用人机工程学原理，达到使用和实用相结合的目的，在杯身设计、内部构造方面均有不小突破。 3 产品功能 3.1产品结构 图3-1 水杯的外观a 水杯杯身设计为淡绿色，具有愉悦和放松身