廖纹熠 郝 洁 靳雨欣 王诗雨

（东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨150040）

随着社会的发展，水资源逐渐短缺，节水变得越来越重要。公共厕所作为一个比较浪费水资源的公共设施，发明一种节水的厕所显得尤为重要。同时随着人们对生活的要求越来越高，厕所符合人机工程学，给人们带来更舒适更便捷的使用感受也显得越来越重要。目前的厕所冲水分为手按式、脚踩式和红外线感应式，手按式比较不卫生，脚踩式需要转身冲水，红外线感应式容易产生误判。并且目前的厕所壁面都采用陶瓷，陶瓷虽然表面很光滑，但是还是会出现大便黏壁的情况，造成大量水资源的浪费以及给清洁工作带来负担。同时所有厕所蹲位都采用平面，这样人的重力会全部到加到腿上，容易造成腿部发麻。

1 设计说明

本设计针对现有公厕容易造成腿部压力、用水量大、卫生差的现象进行改良，以达到节水、舒适、干净的效果。考虑到人蹲便时，腿部承受压力较大，对厕所蹲位倾斜度进行适当调整，以减小腿部压力。考虑到节水问题以及公共厕所卫生问题，对蹲便内壁采取向下倾斜处理，并在蹲便内壁的陶瓷面上覆盖低表面能涂层，这样排泄物依靠自重，便可以向下水道流去，节省大量水资源。考虑冲水的干净卫生、方便、准确，采用压力传感装置，将冲水装置设立到厕所蹲位上，实现脚踏式冲水。

2 方案设计

2.1 结构设计

针对节水方面，对蹲便壁采取向下倾斜20°～30°处理，并在蹲便内壁的陶瓷面上覆盖低表面能涂层（聚四氟乙烯膜）。针对手动冲厕所不卫生，红外光冲厕所识别不准确，给人们带来困扰，将冲水开关控制系统改到右脚脚踏板上，为一个绿色的按钮装置，其下面连接压力传感器，当使用者踩按钮装置，会带动其下的压力传感器，传递到水箱的电磁阀进行冲水。针对人们上厕所蹲的时间太长会产生腿麻，为了减小人们腿部压力，根据人机工程学相关的研究，将厕所蹲位倾斜7°～12°。同时为了防止人们可能由于厕所蹲位倾斜而产生脚滑的问题，在脚踏板上设立四道小凸起，同时增加了卡脚凸起（如图1）。

图1

2.2 技术指标

本产品为陶瓷表面，用电镀将低表面能涂料（聚四氟乙烯膜）覆盖到在蹲便内壁的陶瓷表面。

2.2.1 该厕所尺寸为50*63*25cm。

2.2.2 蹲厕后沿高度为3cm，蹲厕向前倾斜7～12°，蹲厕一侧距离墙面30cm 。

2.2.3 蹲厕内壁向下倾斜20°到30°

2.2.4 右脚脚踏板上面偏前方设立冲水按钮，冲水方式为压力传感，带动水箱的电磁阀进行工作。

3 创新性及前景分析

3.1 创新性分析

当人们上厕所的时候，由于厕所壁倾斜了20°～30°，人们的排泄物会在重力的作用向下滑动，同时由于厕所内壁上面覆盖有低表面能涂料（聚四氟乙烯膜），粪便在厕所内壁的附着能力会大大降低，从而用少量的水，便可以将厕所冲刷干净，达到节水的目的。

厕所蹲位进行了7°～12°的倾斜，可以减轻人们腿部压力，从而有效缓解人们由于长时间蹲便造成的腿麻问题。同时为了防止由于倾斜而造成的脚滑，在脚踏板上各增加了四道凸起，增大了摩擦力，并且增加了卡脚的凸起，给人们提供安全保障。当人们上完厕所在站起来的时候，踩上右脚踏板上的绿色按钮再松开，便可以由按钮带动下面的压力传感器，从而使电磁阀的冲水开关打开进行冲水，方便快捷又卫生。

3.2 前景分析

随着科技的进步和社会的发展，厕所要考虑到使用者使用时的舒适以及对水资源的节约。现阶段公共厕所的冲水方式普遍是用手按压或红外线感应冲水，并不是非常的实用。同时人蹲便时，腿部承受压力较大，时间长很容易腿麻，对于行动不方便的人来说很有可能发生意外，现有厕所并没有解决这种情况。本设计运用人机工程学、材料与机械的相关知识，使公共厕所更加地人性化，更加节约用水。本设计相关技术较为成熟，便于使用推广，且具有耐用性。本设计能切实地改善人们生活中使用公共厕所的问题，既能使使用者有更舒适的体验也能节约水资源，具有较好的发展前景。

4 结论

本设计提出一种针对现有公共厕所存在的问题的解决方案，能够解决公共厕所冲水不便捷、大量用水、人们长时间下蹲腿麻等问题。本设计根据人机工程学、压力传感技术以及低表面能涂层材料，在解决问题的同时增加产品的实用性和可行性，为人们生活提供便利。

当今社会，公共厕所设施虽已完善，但还存在着一些问题。本设计旨在通过小小的改变有效解决生活中常见的问题，使产品更加便于人们使用。我们始终相信，设计的力量可以让生活更美好，科技引领未来，设计改变生活。