人机工程学课程设计：便携式过滤水杯

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1、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13目录1技术背景31.1现有技术31.1.1国内现有技术31.1.2国外现有技术31.2产品现有状况41.2.1产品国内现有状况41.2.2产品国外现有状况41.3存在的问题42设计原理52.1设计方案52.2设计原理52.3产品特点52.4创新点63产品功能73.1产品结构73.2产品功能93.3产品优缺点103.3.1产品优点103.3.2产品缺点113.4使用方法113.5使用注意事项114市场应用价值

2、125展望125.1结论125.2不足125.3展望125.4心得13131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

3、.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

4、透技术，即RO，原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。它目前是最环保、卫生的，但发达国家自来水厂水处理要求比中国高的多，因此饮水机原理也和我国大不相同。131.2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。132设计原理我

5、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

6、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。132.4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

7、目的，在杯身设计、内部构造方面均有不小突破。133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，具有愉悦和放松身心的作用，因为该产品在野外使用，因此为达到人同大自然更好的合为一体的目的，我们选择了淡绿色。13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。图3-2水杯的外观b图3-3水杯的弧度净化水杯的水壁具有的弧度满足人手拇指和食指之间的弧度，即84mm，在人机工程学上符合人手正常握感，使用时能更好的握住杯身，