解德芳　馬超

摘 要：由于人們對(duì)電氣安全知識(shí)的普遍欠缺，由于插頭插座不安全使用所造成事故時(shí)有發(fā)生。特別是少年兒童自我保護(hù)能力差，頑皮的兒童可能會(huì)用手指或其它導(dǎo)電體接觸插座造成難以彌補(bǔ)的后果。針對(duì)國內(nèi)廣泛使用的移動(dòng)插座存在的易觸電、使用不方便、易損壞、形狀單一等問題，以創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)，提出更為完善的解決方案。新的方案中，利用插孔結(jié)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)的原理，利用觸動(dòng)開關(guān)使插座帶電，避免了傳統(tǒng)插座拔插過程中產(chǎn)生火花的現(xiàn)象。對(duì)比現(xiàn)有的移動(dòng)插座，改變了使用方式，使用過程中更安全。此外還具有插座短路保護(hù)以及防水設(shè)計(jì)和可更換插座接口。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新設(shè)計(jì)；安全插座；防水設(shè)計(jì)；旋轉(zhuǎn)開啟；可更換接口

引言：電源插座是為家用電器提供電源接口的電氣設(shè)備，也是住宅電氣設(shè)計(jì)中使用較多的電氣附件，它與人們生活有著十密切的關(guān)系。家用插座多以固定插座為主，如果使用不當(dāng)常常引起人身電擊和電氣火災(zāi)事故，給人身財(cái)產(chǎn)安全帶來重大隱患。

特別一些頑皮的小孩用手指或?qū)щ婓w插入插座時(shí)就難免有觸電的情況發(fā)生。這有很大的隱患。如今斷路器和漏電開關(guān)十分廣泛地應(yīng)用在民用場合用來對(duì)供電線路的負(fù)載進(jìn)行過流或漏電保護(hù)當(dāng)線路中發(fā)生過流漏電等危險(xiǎn)時(shí)立即切斷火線和零線可以有效地減少人身傷害和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。雖然國家強(qiáng)制認(rèn)證的漏電開關(guān)識(shí)別后會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)跳閘對(duì)人身生理機(jī)能不會(huì)造成傷害但觸電電流相對(duì)較大人們依舊會(huì)感覺自己觸電了會(huì)對(duì)心理造成陰影。

現(xiàn)在的插座安全設(shè)計(jì)主要是以被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，發(fā)生觸電后才能斷開電路，這樣的設(shè)計(jì)在一定程度上存在缺陷。短時(shí)間的觸電也會(huì)對(duì)身心造成極大的傷害。更好的辦法是主動(dòng)式設(shè)計(jì)。通過巧妙的設(shè)計(jì)使插座不用時(shí)不帶電，用時(shí)才啟動(dòng)電源。這樣即使接觸后也不會(huì)觸電，大大提高了安全性能。

1 產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是安全插座，既安全又實(shí)用美觀，產(chǎn)品設(shè)計(jì)內(nèi)容包括四個(gè)方面：旋轉(zhuǎn)接通電路、實(shí)用防水設(shè)計(jì)、短路保護(hù)、可更換插座接口。

本設(shè)計(jì)在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下又具備以上的功能。觸電保護(hù)采用主動(dòng)式防御方式，極大地降低了觸電的可能性。 產(chǎn)品面板左上角是安裝電源總開關(guān)和保險(xiǎn)絲位置，中間為圓柱形可旋轉(zhuǎn)的接口。

插座內(nèi)部電路圖主要包括熔斷器、外部開關(guān)、內(nèi)部觸動(dòng)開關(guān)。

熔斷器負(fù)責(zé)短路保護(hù)，當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生短路時(shí)熔斷器斷開。外部電源開關(guān)和內(nèi)部觸動(dòng)開關(guān)負(fù)責(zé)接通和斷開電路。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都接通時(shí)，插座有電。

2 產(chǎn)品的防水設(shè)計(jì)

插座的防水設(shè)計(jì)非常重要，在很多短路情況下都是因?yàn)闆]有防水的設(shè)計(jì)，而灑上水而發(fā)生短路。防水結(jié)構(gòu)采用杠桿原理。原理示意圖如圖1所示。防水蓋可以以固定點(diǎn)為軸心可以轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)鎖定點(diǎn)與定鎖定點(diǎn)重合，通過耦合固定。防水蓋邊緣橡皮墊圈可有效的隔離灑落的水。

創(chuàng)新防水方式（圖1）與傳統(tǒng)防水方式相比節(jié)省了大量的材料，也比傳統(tǒng)方式更加嚴(yán)密。

3旋轉(zhuǎn)接通電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

接口位置為可旋轉(zhuǎn)的圓柱體，當(dāng)圓柱體旋轉(zhuǎn)一定的角度，就可以接通內(nèi)部開關(guān)從而使插座帶電。當(dāng)拔下插座時(shí)圓柱體會(huì)在發(fā)條的帶動(dòng)下恢復(fù)到原始狀態(tài)。這樣可以使插座在不使用時(shí)不帶電，從而防止兒童因觸碰而發(fā)生觸電。通斷示意圖如圖2所示。

圖中觸動(dòng)條左邊突出，旋轉(zhuǎn)體圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)。在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過程中，觸動(dòng)條逐漸將觸電壓下，同時(shí)發(fā)條逐漸擰緊。

4 可更換接口

各國插座接口不同，在使用不同電器時(shí)可能需要不同的轉(zhuǎn)換接口，這個(gè)給用戶帶來很大的不便。為解決這個(gè)問題，我們將轉(zhuǎn)換接口與插座完美融。旋轉(zhuǎn)柱體底部具有一樣的接口，對(duì)外可以以不同接口形式輸出。旋轉(zhuǎn)柱體就相當(dāng)于接口轉(zhuǎn)換器。圖3為各國不同接口舉例。

參考文獻(xiàn)

[1]肇慶市金鵬電子集團(tuán)有限公司. 關(guān)于移動(dòng)式智能插座的設(shè)計(jì)探討[J].家電科技，2008（7）：50-51.

[2]黃曉波.家用插頭插座分析[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，5（2）： 89-90.

[3]檀潤華.創(chuàng)新設(shè)計(jì)：發(fā)明問題解決理論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2006.

[4]齊瑞文，楊明朗，黃婉春.TRIZ創(chuàng)新理論在臥式卷煙包裝盒設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].包裝工程，2006，27（1）：140-141.

[5]郭南初，熊志勇.產(chǎn)品形態(tài)與消費(fèi)者需求關(guān)系研究[J].包裝工程，2006，27（8）：211-213.

[6]劉國余.產(chǎn)品形態(tài)創(chuàng)意與表達(dá)[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2004.