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1、编 号(由学校规定)分数可行性A创新性A报 告A用人体重力、单向阀技术吸取洗澡水的节水装置模型班 级: 北京市西城外国语学校 高二（1） 姓名 (学号): 席牧琛 指 导 老 师: 潘之浩 二零一五年9 月 14 日一、 背景概述洗澡用水节约用水是我们每一个人的职责和义务，而且在积极宣传的基础上，更要有实际行动。我们分析了一天中的用水情况，一个人一天的平均用水量大约是洗漱1公斤、喝水2公斤、做饭洗菜2.5公斤、洗脚3公斤、刷牙、刷碗大约4公斤，而洗澡是10公斤（如图所示）。从图中我们看到蓝色表示的是洗澡用水，远大于其他生活活动的用水量。因此我们把节水的研究放在了改造洗澡节水的研究方面。我想，洗
2、澡时，那么多的水都在洗澡时白白地流走了，要是把这些水回收起来，用来冲厕所，或用来墩地，就可以省很多水。于是有(1) 用来墩地 (2) 用来冲厕所了创新发明一个用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置模型的愿望。二、 用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置的设计1、结构和原理：单向阀的应用很广泛，压水机，早年间的风箱都利用了这一技术，在人体的血管里有单项膜，让血液向着一个方向流动，人的心脏也有心肌隔膜，也是控制血液流动方向的作用。我们用一个面板粘压着一个水囊,洗澡时人站在板子上,板子被一个卡子卡住不会上下运动。我们又在板子和储水器的上方打开一个洞，洞的下面有一个单向阀门，阀门向里边打开
3、,洗澡水顺着洞口可以流到水囊的里面。但是当人想把储水囊里得水顺着另一条管道排进一个储水桶时，只需要把卡着面板的卡子松开，人体的重量作用便会把面板和储水囊向下压，此时单向阀会在水的作用下自动关闭，洗澡水便会排到储水桶了。 完成了排水工作，只要人离开面板，面板会在弹簧的作用下自动恢复到原来的位置，并被卡住不动。制作流程，寻找储水用的储水囊制作洗澡站立时的面板把面板和水囊粘在一起，并在板的中心挖开一个洞口，安装单向阀在水囊上安装一个排水管，管的长度是可以把水排到储水桶即可按上喷淋头和水管用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置完成单向阀的结构 面板卡簧结构 面板截面图 面板上顶柱 弹簧 单向阀
4、储水囊 面板下顶柱 2、创新点：我们的作品用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置，不用电，不用电池，只靠人体的自身重力收集洗澡水，用来擦地、冲马桶，这是更高效地节水节电。3、优点：l 节水量很大现在世界气候的变化要求人们关注环境，实施低碳生活，注意节能减排，我们的作品就是应环保的节水问题的创新发明，从节约每一滴水，每一桶水着手，我们学校有2000名学生，校长说我们都是阳光男孩、潇洒女孩，如果我们都有环保意识都能在节能减排上响应我们的号召，在家里做这样的一种节水装置，每人节约一桶水，就会节约2000桶水，约几十吨水。l 可行性强该作品应用的都是废旧物。结构简单、操作方便、容易推广。四、 节
5、水效果验证l 试验获得了成功我们的作品仅是一个模型，但是我在家里多次试验站在澡盆里洗澡，我把水留在一个储水桶中，用来冲厕所、蹲地，效果非常好，如果依照这一原理，这一装置收集洗澡水，在全校、全国推广能大量节水，意义重大。l 我的用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置得到了老师和同学们的称赞，我的作品启发了同学们在环保创新节水的热情。l 图示：组装 “用自身重量和单向阀的技术收集洗澡水的节水装置 ”模型的过程 五、 其他我在老师和同学们的帮助下进行节水创新的实践，制作的过程使我学会了使用各种木工和金工工具，通用技术课学到的知识得到了应用，同时得到了老师的指导和同学们的帮助，在此表示感谢。六、
6、查新我们在互联网上寻找回收洗澡水的装置，没有找到现有的产品或发明，更没有利用人体重力和单向阀原理的类似作品。 我们在搜狐网和百度网上收集到的信息有四条,并进行了信息分析，我的装置是创新，有实施和发展的前途，情况见附件。 作者北京市西城外国语学校 席牧琛 2015年9月14日附件：信息查新附件: 我们在搜狐网和摆渡网上收集到的信息有四条,情况:输入“用人体重量和单向阀原理收集洗澡水的节水装置网上资料”查新:一、脚垫加储水器,需要传感器和水泵,消耗电能.一种家用洗澡水收集装置，由水收集脚垫、座椅、固定架组合构成。所述的水收集脚垫设有储水槽，槽体与固定架下部相连，槽内底部设有水泵和进水传感器，水泵上
7、方设有篦水板搭接在槽体内，篦水板上方水平铺设一层厚度适中的海绵，水收集脚垫与固定架采用活动连接方式，脚垫可以折起或放下；座椅固定于固定架的适当位置，座椅下部有折叠支架支撑，座椅可折起或放下；固定架为金属固定连杆，其上设有固定结，用于固定在墙体上，固定架上装有淋浴喷头支架；水收集脚垫的传感控制电路由水位上限传感电路、水位下限传感电路、控制电路和水泵组成。二、此装置由储水池和吸滤泵组成，需要电泵 该装置，属于废水回收装置技术领域，主要解决了洗浴水回收再利用的技术问题，它由储水池和吸滤泵组成，所说吸滤泵上设有吸水管和出水管，吸水管的吸水口置于储水池内，出水管的出水口与便池上面的冲水箱连通。本实用新型
8、结构设计合理、使用方便，洗浴水回收到储水池内后再通过吸滤泵吸滤到便池上面，的冲水箱内即可冲便。本实用新型可以非常方便的将洗浴水回收再利用，是一种理想的废水回收节水装置，具有广阔的市场前景。征是它由储水池和吸滤泵组成，所说吸滤泵上设有吸水管和出水，吸水管的吸水口置于储水池内，出水管的出水口与便池上管面的冲水箱连通。三、楼上的水，楼下用 商报讯（记者 王庆平 倪立婧）一个集水箱，几根PVC管，看起来很不起眼。但是科技中学的学生节水团队硬是凭借自己的好创意，将楼上的洗澡水回收，循环做冲厕水使用。这个成果，为每间宿舍每月省下近10吨水。在科技中学学生宿舍的卫生间内，记者见到了这套装置。水箱长50厘米，
9、宽30厘米，高40厘米，容积为6升，水箱的上、下处均连接有几根管道。参与该项目的高一学生苏益沛告诉记者，这个装置就是利用管道将楼上的洗澡水收集到水箱里，然后再通过水箱下方的管道通向便池。需要冲厕所的时候，打开下方管道的开关，就可以了。苏益沛说：“水箱的管道和自来水管道是分开的，如果水箱里的水不够，还可以使用自来水。”另外，为了保证水箱的卫生、不被堵塞，水箱上面还有一个开口，通过它可以加入洗涤液等对水箱进行清洗。据介绍，活动前期，同学们到各个社区进行问卷调查，发现在居民用水中，洗澡用水的比例较大，他们决定从这部分下手，研究如何循环利用。一开始，他们想到把整栋学生宿舍的洗澡用水统一回收，然后再分配
10、到各个宿舍进行利用。但是在再分配问题上，节水团队们犯了难。后来，在厦门大学熊小京教授的指导下，重新对方案进行了改进，经过了1个多月的尝试，最终有了这个成果。现在，该成果已运用于科技中学新建的学生宿舍，一共36间。使用该装置后，每间宿舍每月可节约用水9.5吨、节省水费约28.5元，每年共可为学校节省水费约12300多元。淋浴要用掉许多水，这些水可以用来冲厕所。日常生活中，许多人都有过这样的想法，却少有人去做。城阳15岁初中生王若冰将这一想法变成了现实。不久前，在老师指导下，他创作的淋浴水回收系统获得国家专利，并制作完成首台模型。四、此设备需要搭台子 王若冰是城阳实验中学的一名初三学生。“人们经常
11、要洗澡，淋浴的使用率非常高。为了保持水温，许多人淋浴时往往不关闭水龙头，这样会造成很大的浪费。家里每天冲厕也要用大量的水，如果将洗澡水冲厕，不仅避免浪费，还能实现再利用。”王若冰说，去年上半年一次洗澡时，因淋浴时间较长，被爸爸批评浪费水。之后，就有了重新利用冲澡水的想法。“初一时，学校开展创新教育课，让我们从社会实践中发现问题，并找到解决办法。”王若冰说，去年5月份他将自己的想法告诉指导老师，得到老师的大力支持。在老师的指导下，他完成了初步的创作方案。“父亲开机械厂，在创作道具上给了我很大帮助。”王若冰说。“开始，我的想法很简单，就是将淋浴水收集起来。”王若冰说，这样的话，只需要一根普通水管和
12、一个储水缸就行。收集起来的水要干净，否则无法再次使用。再者，要做到尽量节约。制作过程中，老师给了他很多指导意见。后来，他又对自己的创作做了改进，收集前，先铺上一层过滤网，并加了一个水泵，这样可以尽可能多的收集。下一步就是使用问题了。“这是我刚刚制作完成的模型。”王若冰指着实验室里的一个道具说，平时居民可以在淋浴喷头下方搭一个高起的方台，台子上铺上过滤网，过滤网下方留出水渠。在水泵的作用下，流到水渠中的水被吸到台子一侧事先做好的储水箱里。然后，用多根水管连接储水箱，装修时可以采取内置水管，既不占用空间又美观。水管的另一头则连接到用水的地方，不仅可以冲厕，还可以用来浇花。如果水压不够，可使用小型水
13、泵辅助。 记者 王涛 摄影报道王若冰是城阳实验中学的一名初三学生。“人们经常要洗澡，淋浴的使用率非常高。为了保持水温，许多人淋浴时往往不关闭水龙头，这样会造成很大的浪费。家里每天冲厕也要用大量的水，如果将洗澡水冲厕，不仅避免浪费，还能实现再利用。”王若冰说，去年上半年一次洗澡时，因淋浴时间较长，被爸爸批评浪费水。之后，就有了重新利用冲澡水的想法。“初一时，学校开展创新教育课，让我们从社会实践中发现问题，并找到解决办法。”王若冰说，去年5月份他将自己的想法告诉指导老师，得到老师的大力支持。在老师的指导下，他完成了初步的创作方案。“父亲开机械厂，在创作道具上给了我很大帮助。”王若冰说。“开始，我的
14、想法很简单，就是将淋浴水收集起来。”王若冰说，这样的话，只需要一根普通水管和一个储水缸就行。收集起来的水要干净，否则无法再次使用。再者，要做到尽量节约。制作过程中，老师给了他很多指导意见。后来，他又对自己的创作做了改进，收集前，先铺上一层过滤网，并加了一个水泵，这样可以尽可能多的收集。附件: 我们在搜狐网和摆渡网上收集到的信息有四条,情况:输入“用人体重量和单向阀原理收集洗澡水的节水装置网上资料”查新:一、脚垫加储水器,需要传感器和水泵,消耗电能.一种家用洗澡水收集装置，由水收集脚垫、座椅、固定架组合构成。所述的水收集脚垫设有储水槽，槽体与固定架下部相连，槽内底部设有水泵和进水传感器，水泵上方
15、设有篦水板搭接在槽体内，篦水板上方水平铺设一层厚度适中的海绵，水收集脚垫与固定架采用活动连接方式，脚垫可以折起或放下；座椅固定于固定架的适当位置，座椅下部有折叠支架支撑，座椅可折起或放下；固定架为金属固定连杆，其上设有固定结，用于固定在墙体上，固定架上装有淋浴喷头支架；水收集脚垫的传感控制电路由水位上限传感电路、水位下限传感电路、控制电路和水泵组成。二、此装置由储水池和吸滤泵组成，需要电泵 该装置，属于废水回收装置技术领域，主要解决了洗浴水回收再利用的技术问题，它由储水池和吸滤泵组成，所说吸滤泵上设有吸水管和出水管，吸水管的吸水口置于储水池内，出水管的出水口与便池上面的冲水箱连通。本实用新型结
16、构设计合理、使用方便，洗浴水回收到储水池内后再通过吸滤泵吸滤到便池上面，的冲水箱内即可冲便。本实用新型可以非常方便的将洗浴水回收再利用，是一种理想的废水回收节水装置，具有广阔的市场前景。征是它由储水池和吸滤泵组成，所说吸滤泵上设有吸水管和出水，吸水管的吸水口置于储水池内，出水管的出水口与便池上管面的冲水箱连通。三、楼上的水，楼下用 商报讯（记者 王庆平 倪立婧）一个集水箱，几根PVC管，看起来很不起眼。但是科技中学的学生节水团队硬是凭借自己的好创意，将楼上的洗澡水回收，循环做冲厕水使用。这个成果，为每间宿舍每月省下近10吨水。在科技中学学生宿舍的卫生间内，记者见到了这套装置。水箱长50厘米，宽
17、30厘米，高40厘米，容积为6升，水箱的上、下处均连接有几根管道。参与该项目的高一学生苏益沛告诉记者，这个装置就是利用管道将楼上的洗澡水收集到水箱里，然后再通过水箱下方的管道通向便池。需要冲厕所的时候，打开下方管道的开关，就可以了。苏益沛说：“水箱的管道和自来水管道是分开的，如果水箱里的水不够，还可以使用自来水。”另外，为了保证水箱的卫生、不被堵塞，水箱上面还有一个开口，通过它可以加入洗涤液等对水箱进行清洗。据介绍，活动前期，同学们到各个社区进行问卷调查，发现在居民用水中，洗澡用水的比例较大，他们决定从这部分下手，研究如何循环利用。一开始，他们想到把整栋学生宿舍的洗澡用水统一回收，然后再分配到
18、各个宿舍进行利用。但是在再分配问题上，节水团队们犯了难。后来，在厦门大学熊小京教授的指导下，重新对方案进行了改进，经过了1个多月的尝试，最终有了这个成果。现在，该成果已运用于科技中学新建的学生宿舍，一共36间。使用该装置后，每间宿舍每月可节约用水9.5吨、节省水费约28.5元，每年共可为学校节省水费约12300多元。淋浴要用掉许多水，这些水可以用来冲厕所。日常生活中，许多人都有过这样的想法，却少有人去做。城阳15岁初中生王若冰将这一想法变成了现实。不久前，在老师指导下，他创作的淋浴水回收系统获得国家专利，并制作完成首台模型。四、此设备需要搭台子 王若冰是城阳实验中学的一名初三学生。“人们经常要
19、洗澡，淋浴的使用率非常高。为了保持水温，许多人淋浴时往往不关闭水龙头，这样会造成很大的浪费。家里每天冲厕也要用大量的水，如果将洗澡水冲厕，不仅避免浪费，还能实现再利用。”王若冰说，去年上半年一次洗澡时，因淋浴时间较长，被爸爸批评浪费水。之后，就有了重新利用冲澡水的想法。“初一时，学校开展创新教育课，让我们从社会实践中发现问题，并找到解决办法。”王若冰说，去年5月份他将自己的想法告诉指导老师，得到老师的大力支持。在老师的指导下，他完成了初步的创作方案。“父亲开机械厂，在创作道具上给了我很大帮助。”王若冰说。“开始，我的想法很简单，就是将淋浴水收集起来。”王若冰说，这样的话，只需要一根普通水管和一
20、个储水缸就行。收集起来的水要干净，否则无法再次使用。再者，要做到尽量节约。制作过程中，老师给了他很多指导意见。后来，他又对自己的创作做了改进，收集前，先铺上一层过滤网，并加了一个水泵，这样可以尽可能多的收集。下一步就是使用问题了。“这是我刚刚制作完成的模型。”王若冰指着实验室里的一个道具说，平时居民可以在淋浴喷头下方搭一个高起的方台，台子上铺上过滤网，过滤网下方留出水渠。在水泵的作用下，流到水渠中的水被吸到台子一侧事先做好的储水箱里。然后，用多根水管连接储水箱，装修时可以采取内置水管，既不占用空间又美观。水管的另一头则连接到用水的地方，不仅可以冲厕，还可以用来浇花。如果水压不够，可使用小型水泵
21、辅助。 记者 王涛 摄影报道王若冰是城阳实验中学的一名初三学生。“人们经常要洗澡，淋浴的使用率非常高。为了保持水温，许多人淋浴时往往不关闭水龙头，这样会造成很大的浪费。家里每天冲厕也要用大量的水，如果将洗澡水冲厕，不仅避免浪费，还能实现再利用。”王若冰说，去年上半年一次洗澡时，因淋浴时间较长，被爸爸批评浪费水。之后，就有了重新利用冲澡水的想法。“初一时，学校开展创新教育课，让我们从社会实践中发现问题，并找到解决办法。”王若冰说，去年5月份他将自己的想法告诉指导老师，得到老师的大力支持。在老师的指导下，他完成了初步的创作方案。“父亲开机械厂，在创作道具上给了我很大帮助。”王若冰说。“开始，我的想法很简单，就是将淋浴水收集起来。”王若冰说，这样的话，只需要一根普通水管和一个储水缸就行。收集起来的水要干净，否则无法再次使用。再者，要做到尽量节约。制作过程中，老师给了他很多指导意见。后来，他又对自己的创作做了改进，收集前，先铺上一层过滤网，并加了一个水泵，这样可以尽可能多的收集。17