一种基于地名标志的市政智能盥洗设施的制作方法

本发明涉及市政设施领域，特别是关于一种基于地名标志的市政智能盥洗设施。

背景技术：

随着时代的快速发展和进步，地名标志不再是无言的向导，地名标志的设计越来越被各地政府和人民群众所重视。因为每个区域都具有自己的特色，所以地名标志也应该具备相应的功能属性。例如在人流密集的商场区，人们乘车、购物、吃饭，身体与外界接触最多的是双手。美国科罗拉多大学的研究报告中指出，每个人每只手上大约会有150种细菌，一双未洗过的手上约有80万个细菌，所以人们通过直接双手直接接触或者商品间接接触，造成的交叉细菌传播量巨大而可怕。研究表明，仅用清水洗手，皮肤病的发病率可以下降34%，腹泻的发病率可以下降53%，肺炎的发病率可以下降 50%，容易在小孩子间传播的手足口病的发病率也会极大降低。所以洗手是预防感染的最简单最直接的方法。

分布广泛是地名标志的特征之一，即使在人口密集的商场区，地名标志也是随处可见。在众多种类的地名标志中，立杆式地名标志最适合搭配外置硬件设施，尤其是带有顶盖的立杆式地名标志，因为可遮风挡雨，最受人们欢迎。

所以将盥洗设施安装在带有顶盖的立杆式地名标志上，能积极调动人们的积极性，在繁华的街头路口，人们在这种地名标志旁洗净双手，干净的不止是人们的身体，还有人们的心情。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于地名标志的市政智能盥洗设施，其能够利用水龙头流出的水流冲力发电以提供能源，并且水龙头上的LED灯能够根据水的温度，进行冷色暖色转换，以提醒人们注意水温，保障人们的用水安全。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于地名标志的市政智能盥洗设施，包括地名标志、盥洗台、进水管、排水管、水龙头、电容、MCU、LED灯、振动膜、顶针、壳体、磷青铜板、压电陶瓷、红外开关、螺钉。

所述地名标志为带有顶盖的立柱式地名标志，立柱之间的平板为地名标记区域；

所述盥洗台安装在相邻的两个立柱之间，通过螺钉固定在地名标志的立柱上，盥洗台的底部开设有排水口；

所述进水管和排水管均连接到盥洗台的底部，其中进水管由地下市政管路中引出，连接到盥洗台的水流通路进水口，排水管连接到盥洗台的排水口处，另一端接入地下排污管路；

所述水龙头安装在盥洗台上，与水流通路相连，顶部粘贴有LED灯；水龙头为红外开关水龙头，人体伸手靠近红外开关后，水龙头打开；水龙头内还安装有温度传感器；

所述电容和MCU安装在盥洗台的底部；

所述振动膜、顶针、壳体、磷青铜板、压电陶瓷组成发电装置，安装在盥洗台的内侧底部，正对水龙头的出水端；其中振动膜为一层薄膜，贴在壳体上方，振动膜的下侧设有顶针，朝下抵在磷青铜板的自由端；所述磷青铜板呈水平面放置，一端安装在壳体内侧的立壁上，形成悬臂梁结构，顶面粘贴有压电陶瓷。

本发明的原理是：自来水厂在输送水流时，在水流源头提供了巨大的水压，所以地下埋设的水流具备较大的压力；水龙头开启后，水流会喷射而出，具备较大的初始速度，再叠加水的重力作用，最后水流碰撞在盥洗台内侧底面时，具有很高的速度和冲击力。

根据水滴石穿的原理，水滴从空中落下来，受到内聚力，分子吸引力，摩擦力和空气阻力等多种力量的综合作用，形状会发生许多变化，最后形成倒扣的碗形，产生很大的爆炸力，使石块受到巨大的冲击。所以水龙头喷出的水流，不断冲击下方的振动膜，使得振动膜振动。

振动膜振动时，顶针将振动传递给磷青铜板，磷青铜板上下弯曲振动，压电陶瓷发生弯曲变形，产生电能；压电陶瓷产生的电能储存进电容，为各耗电元件提供电能；MCU根据温度传感器的数据，改变LED的色彩，水温越高，LED色彩越暖。

本发明具有的有益效果是：

1、将地名标志和盥洗设施相结合，为人流密集区人们的健康增加更多保护；

2、基于水滴石穿的原理，利用压电原理将振动转换为电能；

3、将水温转换为色彩，尤其对看不懂数字的儿童起到保护作用。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1是本发明的地名标志和盥洗设施的完整装配示意图。

图2是本发明的地名标志和盥洗设施装配的局部放大示意图。

图3是本发明在左前角度的盥洗设施装配结构示意图。

图4是本发明在仰视角度的盥洗设施装配结构示意图。

图5是本发明在俯视角度的盥洗设施装配结构示意图。

图6是本发明的发电装置装配外观图。

图7是本发明的发电装置沿横截面的剖切图。

图8是本发明在俯视角度的发电装置拆解图。

图9是本发明在仰视角度的发电装置拆解图。

图中涉及的标号：1-地名标志、2-盥洗台、3-进水管、4-排水管、5-水龙头、6-电容、7-MCU、8-LED、9-振动膜、10-顶针、11-壳体、12-磷青铜板、13-压电陶瓷、14-红外开关、15-螺钉、a-地名标记区域、b-立柱、c-排水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

本发明提供一种基于地名标志的市政智能盥洗设施，其特征在于：包括地名标志1、盥洗台2、进水管3、排水管4、水龙头5、电容6、MCU7、LED灯8、振动膜9、顶针10、壳体11、磷青铜板12、压电陶瓷13、红外开关14、螺钉15；

如图1所示，所述地名标志1为带有顶盖的立柱式地名标志，立柱b之间的平板为地名标记区域a；

如图1、图2所示，所述盥洗台2安装在相邻的两个立柱b之间，通过螺钉15固定在地名标志的立柱b上，盥洗台1的底部开设有排水口c；

如图4所示，所述进水管3和排水管4均连接到盥洗台2的底部，其中进水管3由地下市政管路中引出，连接到盥洗台2的水流通路进水口，排水管4连接到盥洗台的排水口c处，另一端接入地下排污管路。

如图3、图5所示，所述水龙头5安装在盥洗台2上，与水流通路相连，顶部粘贴有LED灯8；水龙头5为红外开关水龙头，人体伸手靠近红外开关14后，水龙头5打开；水龙头5内还安装有温度传感器。

如图4所示，所述电容6和MCU7安装在盥洗台2的底部。

所述振动膜9、顶针10、壳体11、磷青铜板12、压电陶瓷13组成发电装置，如图5所示，安装在盥洗台2的内侧底部，正对水龙头5的出水端；如图6、图7、图8、图9所示，振动膜9为一层薄膜，贴在壳体11上方，振动膜9的下侧设有顶针10，朝下抵在磷青铜板12的自由端；所述磷青铜板12呈水平面放置，一端安装在壳体11内侧的立壁上，形成悬臂梁结构，顶面粘贴有压电陶瓷13。

进一步讲，压电陶瓷发电装置的优点是结构简单、无污染、能量密度大、易于加工，能够提高设备的免维护性。

进一步讲，振动膜9的材质为天然橡胶，力学性能良好并且无污染。

自来水厂在输送水流时，在水流源头提供了巨大的水压，所以地下埋设的水流具备较大的压力；水龙头开启后，水流会喷射而出，具备较大的初始速度，再叠加水的重力作用，最后水流碰撞在盥洗台内侧底面时，具有很高的速度和冲击力。

根据水滴石穿的原理，水滴从空中落下来，受到内聚力，分子吸引力，摩擦力和空气阻力等多种力量的综合作用，形状会发生许多变化，最后形成倒扣的碗形，产生很大的爆炸力，使石块受到巨大的冲击。所以水龙头5喷出的水流，不断冲击下方的振动膜9，使得振动膜9振动。

振动膜9振动时，顶针10将振动传递给磷青铜板12，磷青铜板12上下弯曲振动，压电陶瓷13发生弯曲变形，产生电能；压电陶瓷13产生的电能储存进电容6，为各耗电元件提供电能；MCU7根据温度传感器的数据，改变LED灯8的色彩，水温越高，LED灯8的色彩越暖。人们在使用盥洗设施时，尤其是儿童，可以根据LED灯8的颜色判断水温高低，防止烫伤事故发生。

进一步讲，电容6同充电电池比较，充放电速度更快，更容易捕获压电陶瓷13的电量。

进一步讲，电容6为超级电容，是一种电化学的物理部件，但本身并不进行化学反应，有很强的荷电保持能力。

在本实施例中，首次使用这种盥洗设施时，LED灯8是不会有色彩显示的，一旦水龙头5中喷出水流，发电装置即可发电，将电能储存在电容6中，LED灯8开始显示色彩。

本发明中MCU是指微控制单元，集成了内处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、计数器、以及I/O端口为一体的集成芯片。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。