安全插座創(chuàng)新型設(shè)計

解德芳　馬超

摘 要：由于人們對電氣安全知識的普遍欠缺，由于插頭插座不安全使用所造成事故時有發(fā)生。特別是少年兒童自我保護能力差，頑皮的兒童可能會用手指或其它導(dǎo)電體接觸插座造成難以彌補的后果。針對國內(nèi)廣泛使用的移動插座存在的易觸電、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。對比現(xiàn)有的移動插座，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以及防水設(shè)計和可更換插座接口。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新設(shè)計；安全插座；防水設(shè)計；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供電線路的負載進行過流或漏電保護當(dāng)線路中發(fā)生過流漏電等危險時立即切斷火線和零線可以有效地減少人身傷害和經(jīng)濟財產(chǎn)損失。雖然國家強制認證的漏電開關(guān)識別后會在較短時間內(nèi)跳閘對人身生理機能不會造成傷害但觸電電流相對較大人們依舊會感覺自己觸電了會對心理造成陰影。

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

1 產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計

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

本設(shè)計在滿足標準的情況下又具備以上的功能。觸電保護采用主動式防御方式，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)部觸動開關(guān)。

熔斷器負責(zé)短路保護，當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生短路時熔斷器斷開。外部電源開關(guān)和內(nèi)部觸動開關(guān)負責(zé)接通和斷開電路。當(dāng)兩個開關(guān)都接通時，插座有電。

2 產(chǎn)品的防水設(shè)計

插座的防水設(shè)計非常重要，在很多短路情況下都是因為沒有防水的設(shè)計，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為軸心可以轉(zhuǎn)動。當(dāng)動鎖定點與定鎖定點重合，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)方式更加嚴密。

3旋轉(zhuǎn)接通電路結(jié)構(gòu)設(shè)計

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)拔下插座時圓柱體會在發(fā)條的帶動下恢復(fù)到原始狀態(tài)。這樣可以使插座在不使用時不帶電，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。

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

4 可更換接口

各國插座接口不同，在使用不同電器時可能需要不同的轉(zhuǎn)換接口，這個給用戶帶來很大的不便。為解決這個問題，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

[1]肇慶市金鵬電子集團有限公司. 關(guān)于移動式智能插座的設(shè)計探討[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，2003，5（2）： 89-90.

[3]檀潤華.創(chuàng)新設(shè)計：發(fā)明問題解決理論[M].北京：機械工業(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)計中的運用[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[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2004.