家用节水龙头 课程设计

艺术设计学院工业设计专业课程设计

设计说明书

题 目： 家用节水龙头设计

姓 名：

学 号：

班 级： 工业设计 班

家用节水龙头设计

一、 前言

什么是家用节水龙头？家用，显而易见就是在家庭生活中所使用的；节水属于社会概念，即水在使用的过程中，体现出“省减、限制、俭省”功能；龙头属于产品概念，即自来水水管放水的出口。水龙头自身具备“省减、限制、俭省”功能且适合在家庭生活中使用的才可称“家用节水龙头”。

二、已有产品分析

目前，市面上所出售的节水水龙头，主要有陶瓷芯片式、变距式、自闭式等多种高新技术的新型水龙头。新型水龙头封闭严密，感应灵敏，关闭速度只有老式水龙头的1/10，节水效果显著。

中国的节水龙头还处在发展阶段，在市场上流通的产品大多是一些引进的外国产品，或者是外国的产品直接进入中国市场。

1、市面上的节水龙头品牌分析：

1) 汉斯格雅水龙头

品牌介绍：始于1901年，汉斯格雅是世界著名的跨国企业，世界顶级品牌，来源于德国。其旗下的汉斯格雅、雅生二大品牌，汉斯格雅主要是中高端品牌，价格从几百到几千不等；雅生品牌延乘了汉斯格雅产品的功能实用性，又注入了个性元素，是国际卫浴的顶尖品牌，一般都为德国进口品。汉斯格雅是生产花洒、水龙头和下水产品的专业品牌，有着“汉斯格雅”鲜明的品牌意识和品牌精神。

产品特点：产品质量好，产品不仅时尚美观，设计简约，功能完整，持久耐用。它以“环保、创新、人导、设计”为产品灵魂，产品定位更注重“以人为本”：强调人情味、柔性化、亲和力和温馨感。

2) 高仪水龙头

品牌介绍：成立于1936年，高仪是德国卫浴龙头厂商中最早实现全球性销售与国际生产网络的品牌。它坚守创始者讲求精密度与高品质的精神，连续三年获得红点大奖，是全球卫浴红一个获得最佳设计团队红点大奖。2011年，IF工业大奖，德国高仪这个品牌排在第20名，是卫浴界最高的排名。具体而言，高仪以产品本身的卓越工艺及完美设计于一体，及广泛研究与发展取胜。旗下产品深受用户的好评，销量为世界第一。

产品特点：1. 科技领先，品质最耐久，环保。2. 拥有陶瓷阀芯、恒温阀芯、Frehander摇臂花洒等多项专利。高仪浴室产品是龙头科技的领先者。 3. 抵押铸造和低压锻造，材料采用60%的铜，38%的锌，其他微量元素2%，表面光滑，密度高，杜绝砂眼和气孔，是龙头生产工艺的领先者。4. 拥有专利碳化科技阀芯，两片陶瓷间的缝隙只有0.6微米，加上高仪专利技术－Carbodur碳化图层，接触面达到钻石级硬度，可以对抗水中杂质，避免划伤，确保不漏水，持久耐用，不易造成氧化生锈。5. 对使用者的人文关怀无出其右。100%剔除有毒元素铅，限流器节水高达50%，静音设计超过德国建筑最严格的防噪声标准，是龙头环保科技的领先者，首家获得DIN ISO9001和ISO14001双认证；

6. 自主设计研发，99.9%自行配套生产，100%德国进口，比其他生产厂家多100道工序，确保功能性第一，耐久性第一，有极高的性价比。

3) 希恩水龙头

品牌介绍：CAE（希恩）水龙头是中国广东品牌，创立于1989年，其品牌出类拔萃，被世界各地人民誉为水龙头之父，不仅历史悠久，而且颇负盛名。以创新厨卫用水科技为企业宗旨，凭借意大利设计师哈拉里领导的最具国际化设计理念的意大利设计师团队、先进的生产工艺、卓越的产品品质和星级的售后服务，成为全球各地卫浴代理商、工程建筑商和消费者最爱品牌之一。围绕市场与服务，组建销售精英团队，增强市场渗透力，以大智慧，远视野，打造希恩强势品牌形象。

产品特点：多样选择的款式，精工细致的工艺，产品充分展现了精工完美的理念。这些简约中型的款式体现时尚、优雅气质。一直以追求绿色、环保作为卫浴主题。全线节水的系列产品设计充满人文关怀，注重环保更交融了装饰效果。

2、现市面上的节水龙头的原理：

常用的节水龙头可分为加气节水龙头和限流节水龙头两种。一种是普通口径，水流量没变化，采用电磁阀控制，加上通过红外线自动感测做成的自动感应节水模式。另一种改变口径，减少单位时间的流量，加上自动延时复位做成的自动延时关闭的节水模式。两种水龙头都是通过加气或者减小过流面积来降低通过水量的。这样，在同样的使用时间里，就减少了用水量，达到节约用水的目的。

这两种水龙的售价都不低，一般只公司使用，家用成本过高。

3、已有家用水龙头存在的问题：

① 对于水龙头来讲，传统水龙头由于没有加盖任何降低水流量的阀芯。因此，在拧开水龙头的时候，将会造成不必要的用水流失现象。

② 以往水龙头采取摩擦式密闭，长期使用会对密闭口造成磨损，因此会导致水从磨损缝隙处流出。

③ 以往节水龙头虽然也采取了传感式自动关闭、数字控制关闭等技术，但均需要外部电源，设备安装条件较高不易推广,不适合家用需求。

4、需要改进的地方及应满足的要求：

① 加装限流的阀芯和起泡器，经过阻隔后的水流，限制水的流量与流速，提高自来水的利用率，且让水流柔和，增强冲刷力。

② 采取垂直式液压关闭，避免因磨损导致的出水泄漏，有效解决漏滴问题。 ③ 采取完全由物理自控的定时关闭技术，通过液压式活塞复位技术，在无须任何外部能源的情况下实现30秒左右自动关闭功能。使自动关闭技术能够在任何场所不受

限制地使用，提高节水龙头的普及性。

三、 设计方案

1、产品名称：竹“韵”

2、思路来源及研究方向：

为倡导节约型社会，满足节约用水、避免浪费的社会需要。设计具有以上要求的家用节水龙头：

调查得知，水资源浪费原因:

生活中洗脸、洗手时的流量浪费；

因水龙头拧不住而造成的滴漏浪费；

因忘记关闭水龙头或因停水未关水龙头而造成的“长流水”浪费。

产品定位：中档水龙头产品

研究方向

产品基本功能：

稳定流量：解决因水压不定因素造成的无形浪费。

增大出水面积：小流量下增大出水的水面积，更便于使用，节约用水。

手柄式操作：改变了传统旋转式或摇动式开闭水龙头方式，采用手柄的抬起与放下开启关闭水龙头。解决了因长期使用对密闭口造成磨损，导致水从磨损缝隙处流出，关不严滴水漏水问题；而且更方便使用。

停水自闭：解决了用水时因忘记关闭水龙头或因停水未关水龙头而造成的水浪费的情况。

外观：

源于东方竹子的形态，以打破常规的加高竹节状作为设计的元素，结合现代简约的风格，通过改变竹节位置来调节出水量。之所以选用竹节的形态来作为卡槽，是因为在实际生活中，很多人都不注意调节流量，因为现在普通的瓷心水龙头开启很方便，很多人一开水龙头就开到最大，也不根据需求调节流量，所以存在很大的水资源浪费。而竹节的运用及可避免此类问题，刻意的突起有效地为人们限制了一定的开启距离，需要调节水量时只需把按柄拔到需要的竹节处即可调节水量。使用方便，可操作性强。

而竹子是中国元素的一个运用，具有东方古典美，民族感，东方禅意的儒雅与高尚。龙头表面则光滑亮丽，简洁，具有现代感。两者的结合更是古典与现代的融合。

3、产品工作原理：

通过手柄式操作，以手柄的抬放来控制龙头的开关，手柄抬起时，里面密封垫与连杆活塞分离，水龙头处于开启状态，按下时正好相反，密封垫与连杆活塞闭合，水龙头处于关闭状态。出水量则通过调节按柄在按套突起处（设置的出水档）位置来调节。停水自闭功能是在断水后，弹簧迅速把活塞推至阻塞位，水龙头在开启状态下连动销能自动锁死活塞，使供水通路关闭。解决了用水时突然停水造成的未关水龙头的问题。稳定流量，使用限流的阀芯。水龙头正常供水时，活塞上下相通，左边腔的水压对活塞具有反作用，当供水压力增大时，左边腔的水压也跟着增大，加上弹簧的作用，使活塞右移，进水口与连杆活塞腔通口面积减小，减小进水量；同理，当供水压力减小时，活塞左移，增大进水量。这样就达到了平衡出水量，起到了限流的作用。弹簧弹力只需略大于活塞与腔的摩擦阻力即可，避免供水压力较小时无法正常用水。7层过滤起泡器，多层滤网设计，发泡效果好，通过调节水口口径及出水孔大小，以小流量喷淋出水方式将出水面扩大，水流舒适不飞溅，使出水面积充分，方便使用。

4、产品特点说明：

① 轻松调节流量大小：避免了由于开启力度过大造成的需小流量用水时水量过大造成的水资源浪费。流量稳定，出水面积宽阔，可根据需要调节出水量。

② 无滴漏: 打破了现行龙头的启闭结构，变旋转运动为直线运动，垂直压合密封，密封面无旋转摩擦，克服或避免了自然性磨损后的产生滴漏。

③ 停水自闭：断水后，弹簧会迅速把活塞推至阻塞位，水龙头在开启状态下连动销能自动锁死活塞，使供水通路关闭。解决了用水时突然停水没关水龙头或停水时打开水龙头见没水忘关了问题。

④ 人性化设计:龙头高度符合人体工程学使用的高度，在用水洗手、洗脸或取水的过程中，都可达到符合人体身高的使用标准。

5、所选材料及选用材料的依据，加工工艺：

① 龙头主体材质：选用饮用水严格的无铅标准的优质的国际标准A级H59黄铜重力一体铸造，硬度高，无杂质，含铅量低。不易造成氧化生锈，而对水质产生影响。健康环保，具有杀灭自来水细菌与保持水质干净的作用，为日常的用水提供保障。使用精密的机械加工制造，以高密度无焊接精工打磨。薄厚均匀，坚固耐用，使用寿命长久。

② 电镀保护层：产品表面在外形美观电镀层上，以精细的7层电镀工艺为处理手段，在镀铜、镀镍、镀铬等各镀层之间分子结构紧密，外观亮丽，能抵御划伤，永不退

色，有效避免龙头的氧化。力求镜面的完美效果的同时，还能长久保持产品的崭新度，使得外观亮丽，亮丽且高档。

③ 加装限流的阀芯和起泡器：经过阻隔后的水流，不仅可以限制水的流量与流速，提高自来水的利用率，还可以让水流柔和，增强冲刷力。在节水部件上，内置选用精密的陶瓷阀芯，陶瓷阀芯具有良好的密封性能，能使水流舒适、顺滑，可达到很高的耐开启次数，保证龙头的使用质量与使用寿命，且不易产生滴漏。节水的设计特点上，选用了独特的7层过滤起泡器，以吸气式出水，以六层滤网设计，发泡效果好，水流舒适不飞溅，且水流与空气混合产生气泡，增加水的容积，有效提高节水性能使用寿命长。在节水防溅泼的过程中，还能起到降低水流产生噪音的作用。

四、其他

模型图：