VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN DESIGN AUTOMATICKÉHO DÁVKOVAČE VODY PRO DOMÁCÍ ZVÍŘATA DESIGN OF AUTOMATIC WATER DISPENSER FOR PETS BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR Tansylu Tangatarova VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Ing. Dana Rubínová, Ph.D. BRNO 2024   Zadání bakalářské práce               Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Design automatického dávkovače vody pro domácí zvířata Stručná charakteristika problematiky úkolu: Automatický dávkovač vody je zařízení umožňující výdej vody domácím mazlíčkům v přednastaveném čase a množství, které vypomáhá s péčí o zvíře zejména za nepřítomnosti majitele v domě či bytě. Nejvybavenější modely fontán na současném trhu jsou vybaveny filtračním zařízením nebo UV sterilizátorem. Typ práce: vývojová – designérská Cíle bakalářské práce: Cílem práce je návrh koncepčního designu automatického dávkovače vody pro domácí zvířata s důrazem na funkčnost a kompaktní design plnící vysoké hygienické nároky. Chytrá fontána bude umožňovat vzdálenou podporu napájení, objem nádoby bude maximálně 5 l. Dílčí cíle bakalářské práce: – návrh designu naplňujícího funkční, ergonomické a hygienické aspekty, – důraz na uživatelsky vstřícné ovládání, plnění zásobníku i údržbu, – zajištění ochrany zařízení proti nežádoucímu zacházení ze strany zvířete, – volba vhodného materiálového i barevného řešení odpovídajícího účelu použití, – prokázání funkčnosti, ergonomičnosti i realizovatelnosti návrhu. Požadované výstupy: průvodní zpráva, sumarizační poster, fotografie modelu, fyzický model. Rozsah práce: cca 27 000 znaků (15 – 20 stran textu bez obrázků). Časový plán, struktura práce a šablona průvodní zprávy jsou závazné: https://www.ustavkonstruovani.cz/texty/bakalarske–studium–ukonceni/ Seznam doporučené literatury: DREYFUSS, Henry. Designing for people. New York: Allworth Press, 2003. ISBN 1581153120. FIELL, Charlotte a Peter FIELL (eds.). Designing the 21st century: design des 21. Jahrhunderts Le design du 21 siécle. Köln: Taschen, c2001. ISBN 3-8228-5883-8. Ústav: Ústav konstruování Studentka: Tansylu Tangatarova Studijní program: Průmyslový design ve strojírenství Studijní obor: bez specializace Vedoucí práce: Ing. Dana Rubínová, Ph.D. Akademický rok: 2023/24 Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně / Technická 2896/2 / 616 69 / Brno LIDWELL, William a Gerry MANACSA. Deconstructing product design: exploring the form, function, usability, sustainability, and commercial success of 100 amazing products. Beverly, Mass.: Rockport Publishers, c2009. ISBN 1592533450. PELCL, Jiří. Design: od myšlenky k realizaci = from idea to realization. V Praze: Vysoká škola uměleckoprůmyslová v Praze, c2012. ISBN 978-80-86863-45-0.     Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2023/24       V Brně, dne       L. S.         prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. ředitel ústavu doc. Ing. Jiří Hlinka, Ph.D. děkan fakulty Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně / Technická 2896/2 / 616 69 / Brno 5 ABSTRAKT Tématem této bakalářské práce je design automatického dávkovače vody pro zvířata, přesněji pro kočky a psy malých plemen. Cílem je vytvořit design produktu, který bude splňovat ergonomické, hygienické a estetické parametry s možností vzdálené podpory napájení a dálkového ovládání zařízení. Zařízení musí mít snadné ovládání a snadnou údržbu pro uživatele, být bezpečné pro zvířete a uživatele a zároveň mít ochranu proti nežádoucímu zacházení ze strany zvířete. Všechny vnitřní komponenty musí být chráněny proti vniknutí vody. Výsledný design dávkovače vody pro zvířata je inspirován kosmickým tématem, má elegantní, moderní a esteticky příjemný vzhled. Produkt byl rozměrově navržen s ohledem na ergonomii cílové skupiny zvířat. Díky své konstrukci má dávkovač snadnou údržbu. Bylo navrženo ovládání pomocí dotykového tlačítka a také pomocí mobilní aplikace, ke které vznikl návrh uživatelského rozhraní. Bezdrátový provoz umožňuje lithiová baterie. Produkt může najít své uplatnění v domácnostech se zvířaty. KLÍČOVÁ SLOVA automatický dávkovač vody, automatická fontána, kočka, pes, design ABSTRACT The topic of this bachelor thesis is the design of an automatic water dispenser for animals, specifically for cats and small breed dogs. The goal is to create a product design that meets ergonomic, hygienic, and aesthetic parameters with the possibility of remote power support and remote control of the device. The device must be easy to operate and maintain for users, safe for both animals and users, and also have protection against misuse by the animal. All internal components must be protected against water intrusion. The final design of the water dispenser for animals is inspired by a space theme, featuring an elegant, modern, and aesthetically pleasing appearance. The product was dimensionally designed with the ergonomics of the target animal group in mind. Thanks to its construction, the dispenser is easy to maintain. Control was designed using a touch button and also through a mobile application, for which a user interface was developed. Wireless operation is enabled by lithium batteries. The product can find its application in households with animals. KEYWORDS automatic water dispenser, automatic fountain, cat, dog, design 6 7 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE TANGATAROVA, Tansylu. Design automatického dávkovače vody pro domácí zvířata. Brno, 2024. Dostupné také z: https://www.vut.cz/studenti/zav-prace/detail/157495. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Ústav konstruování. Vedoucí diplomové práce Ing. Dana Rubínová, Ph.D. https://www.vut.cz/studenti/zav-prace/detail/157495 8 9 PODĚKOVÁNÍ Děkuji paní Ing. Daně Rubínové, Ph.D. za odborné vedení práce a cenné rady při vypracování této bakalářské práce. Také děkuji rodině za podporu během studia. PROHLÁŠENÍ AUTORA O PŮVODNOSTI PRÁCE Prohlašuji, že diplomovou práci jsem vypracovala samostatně, pod odborným vedením Ing. Dany Rubínové, Ph.D. Současně prohlašuji, že všechny zdroje obrazových a textových informací, ze kterých jsem čerpala, jsou řádně citovány v seznamu použitých zdrojů. …………………………. Podpis autora 10 11 OBSAH 1 ÚVOD 13 2 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ 14 2.1 Designérská analýza 14 2.2 Technická analýza 26 2.2.1 Technické parametry 26 2.2.2 Typologie automatických dávkovačů vody pro zvířata 28 2.2.3 Elektronika používaná v automatických fontánách pro zvířata 32 2.2.4 Vlastnosti, funkce a konstrukce čerpadla 33 2.2.5 Filtrační systém 36 2.2.6 Materiály 38 2.2.7 Ergonomie koček a menších plemen psů 39 2.2.8 Ergonomie chovatele 40 3 ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE 43 3.1 Analýza problému 43 3.2 Analýza, interpretace a zhodnocení výsledků z rešerše 44 3.3 Cíl práce 45 3.4 Cílová skupina 46 3.5 Základní parametry a legislativní omezení 47 3.6 Použité výrobní technologie, možný trh a cena 47 4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU 49 4.1 Varianta I 50 4.2 Varianta II 53 4.3 Varianta III 56 4.4 Varianta IV 59 5 TVAROVÉ ŘEŠENÍ 62 6 KONSTRUKČNĚ TECHNOLOGICKÉ A ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ 67 6.1 Popis 67 6.1.1 Uspořádání částí 67 6.1.2 Rozměrové řešení 68 6.2 Vnitřní mechanismy a komponenty 69 6.2.1 Ovládací jednotka 69 6.2.2 Kryt 71 6.2.3 Čerpadlo 72 6.2.4 UV-C dezinfekce 74 6.2.5 Filtr 75 6.2.6 Systém pumpovaní vody 76 6.2.7 Wi-Fi + Bluetooth modul (WBR3) 77 6.2.8 Dotykové tlačítko a LED indikátory 77 6.2.9 Zdroj napájení 77 6.3 Materiálové řešení 79 6.4 Technologie 80 6.5 Ergonomie 80 12 6.5.1 Miska 80 6.5.2 Rozebírání dávkovače a údržba 82 6.5.3 Ovládaní 82 6.5.4 Bezpečnost 83 6.5.5 Udržitelnost 84 7 BAREVNÉ A GRAFICKÉ ŘEŠENÍ 85 7.1 Barevné řešení 85 7.2 Grafické řešení 86 7.2.1 Logo 86 7.2.2 Indikátory a tlačítko 87 7.2.3 Grafické řešení aplikace 88 8 DISKUZE 89 8.1 Psychologická funkce 89 8.2 Sociální funkce 89 8.3 Ekonomická funkce 90 8.4 Marketingová analýza 91 8.5 Cílová skupina 91 8.6 Cenová hladina 92 9 ZÁVĚR 93 10 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ 95 11 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN 99 11.1 Příklady použitých fyzikálních veličin 99 12 SEZNAM OBRÁZKŮ A GRAFŮ 101 13 SEZNAM TABULEK 103 14 SEZNAM PŘÍLOH 104 ZMENŠENÝ POSTER 105 13 1 ÚVOD Voda je zdrojem a základem života všech živých organismů na naší planetě, která zaručuje fungování vnitřních orgánů. Proto je potřeba kontrolovat pitný režim nejen vlastního organismu, a i našich menších kamarádů – domácích mazlíčků. Dehydratace u domácích zvířat je jedním z nejčastějších problémů, který může vést k selhání ledvin a dalším vážným zdravotním problémům. Vyvolat ji může nedostatečný příjem vody. Důvodů, proč zvíře nechce pít, může být spousta, např. špatná ergonomie misky, špatné umístění zdroje vody, znečištěná voda, počasí, chronické nemoci atd. Jedním ze způsobů, jak zlepšit příjem vody u domácího mazlíčka, je automatický dávkovač vody pro zvířata. Jedná se o zařízení, které zajistí neustálou cirkulaci očištěné a okysličené vody prostřednictvím filtru. Musí být navrženo s ohledem na ergonomii zvířat, jejich chování, zahrnovat bezpečný a neustálý provoz, mít pohodlné a pochopitelné ovládání pro člověka, být estetické, přitažlivé atd. 14 2 PŘEHLED SOUČASNÉHO STAVU POZNÁNÍ Výběr automatických dávkovačů vody pro zvířata na současném trhu je docela široký a rozmanitý. Každý majitel domácího mazlíčka anebo více mazlíčků může mít své preference při volbě vhodného produktu, která může vycházet například ze vzhledových, funkčních nebo cenových vlastností. V této kapitole shrnu přehled stávajících dávkovačů vody, které se liší typologicky, materiálově, designově atd. a mají své kladné nebo záporné stránky. 2.1 Designérská analýza První, čemu zákazník při výběru výrobku obvykle věnuje pozornost, je jeho vzhled, protože zrak člověka vnímá více než 80 % informací [1]. Může ho zaujmout velikost, tvar, barva, grafické prvky nebo další kritéria. Stejně důležitou roli hraje i to, jak bude design produktu vypadat v interiéru, kde bude umístěn, a proto bude důležitá vzhledová univerzálnost výrobku. Následující automatické dávkovače vody pro zvířata byly mnou zvoleny pro popis a zhodnocení designu. Petkit Eversweet 2 Patří mezi nejtišší chytré dávkovače vody. Slibuje zlepšení pitného režimu domácích mazlíčků a neustálý přístup k čisté a čerstvé vodě, i když uživatel se nachází mimo domov. Do nádoby se nalije voda, a pak se umístí do hlavního tělesa a uzavře se vrchními díly. USB kabel se připojí přes adaptér do zdroje energie a dávkovač vody se zapne dlouhým podržením tlačítka. Je také možné stisknutím stejného tlačítka přepínat mezi dvěma režimy: „smart“ a „normal“. Dávkovač Petkit Eversweet 2 má krychlový tvar se zaoblenými rohy, což umožňuje přesné umístění podél rovných stěn a v rozích. Horní část obsahuje podnos na vodu, který má uprostřed malé vyvýšení s otvorem, prostřednictvím kterého se pumpuje voda a kolem vyvýšení je malé prohloubení, které splňuje roli misky a díky tomu voda neodtéká, i když dávkovač přestává pumpovat vodu. Kolem prohloubení je plocha s otvory, která se nachází výš než miska. Když dávkovač pumpuje vodu, tak přetékající voda vytéká přes tyto otvory. Dávkovač má vnitřní poloprůhlednou nádrž na vodu s vyznačením maximálního objemu vody, které v sobě může obsahovat zařízení, dolní část s vodou je viditelná pouze přes indikátor úrovně vody na vnějším těle zařízení a horní část plní roli bariéry proti vylévání vody anebo stříkaní vody, které mohou způsobit zvířata. Dolní část dávkovače obsahuje čtyři protiskluzové podložky, které slouží jako ochrana proti nežádoucímu přemístění zařízení. 15 Dávkovač obsahuje indikátor úrovně vody v podobě poloprůhledného okénka uprostřed zařízení a tlačítko pro spuštění dávkovače. Vedle tohoto tlačítka jsou z pravé a levé strany světelné indikátory, které informují, jaký ze dvou režimů je zapnutý pro dávkovač vody: „smart“ režim nebo „normal“ režim. Pod tlačítkem je indikátor informující o stavu filtru. Dávkovač se vyrábí v jediné barvě – bílé [2]. Obr. 2-1 Petkit Eversweet 2 [2] Má elegantní design, krychlový tvar, který dovoluje umístění přesně vedle rovných stěn. Bílá dominantní barva hlavního tělesa spolu s průhlednými díly podporuje moderní vzhled. Prohloubení kolem fontány vytváří misku, která zachová určitý objem vody i ve vypnutém stavu dávkovače. Za nedostatky lze považovat: Přes indikátor úrovně vody je možné vidět vnitřní součásti zařízení. Také to, že dávkovač je tichý, je pouze v bílé barvě s průhlednými díly, proto dávkovač nemusí domácího mazlíčka dostatečně upoutat. Dalším problémem mohou být poměrně velké otvory kolem misky, které mohou být jednoduše zachyceny ostrými kočičími drápy, tím pádem kočka může podnos sundat. Catit Flower Fountain Catit je americká firma, která se zabývá výrobou produktů určených pro kočky. Má sérii fontán pro kočky, která se jmenuje “Catit Flower Fountain Design Series”, kde nástavec v podobě květu je klíčovým prvkem, který sjednocuje všechny produkty této série. 16 Obr. 2-2 Série fontán pro kočky Catit Flower Fountain [3] Catit Flower Fountain se představuje jako inovativní fontána pro kočky různého stáří a velikostí. Vzhledově vypadá jako květináč s květem, prostřednictvím kterého vytéká voda v šesti různých směrech. Do hlavního tělesa se doplňuje vhodně množství vody a uzavírá se horními díly dávkovače. USB kabel se zapojuje do zásuvky pomocí adaptéru. Dávkovač vody má elegantní bílý kuželový tvar hlavního tělesa, který slouží jako zásobník, mírně se zužuje v dolní části a obsahuje zešikmení horní části, což podporuje v použití kočkám různých velikosti. Také tělo dávkovače má okénko pro kontrolu úrovně vody. Horní tělo se skládá ze tří částí: • Zelená horní část, která obsahuje místo na filtr a drží všechny horní části dohromady. • Zelená hlava pro umístění fontány. • Bílý květ, který slouží jako fontána a zároveň kohoutek se žlutým malým krytem. Hlavní výhodou dávkovače vody Catit Flower Fountain je možnost používat tři nastavení pro proudění vody, které se nastavují v květu, odebíráním krytu nebo celého květu. K dávkovači lze přikoupit gumovou podložku. Tato podložka slouží jako ochrana proti vytvoření kaluže v bezprostředním okolí a také obsahuje drážku pro uložení misky na jídlo pro zvíře [3]. Sytá zelená barva může působit atraktivněji pro kočku, protože tato barva se nachází ve spektru viditelných barev pro kočky [4]. 17 Obr. 2-3 Catit Flower Fountain [3] U dávkovače vody Catit Flower Fountain má design dolní části zásobníku tvar kužele, jehož průměr se zvětšuje v horní části, což působí docela moderně a elegantně. Horní část obsahuje zelenou barvu, která je dobře viditelná kočičímu oku, což rozhodně bude benefitem v získání pozornosti kočky. Ale problémem může být, že dávkovač vody neobsahuje žádné prohloubení, kde by se mohla udržet voda i ve vypnutém stavu. Dávkovač má pouze jeden režim – nepřetržité fungování po celou bodu zapnutí, což snižuje ekonomickou a bezpečnostní stránku u uživatelů. Motiv květu není univerzální, nebude vhodný v jakémkoliv interiéru, ale zároveň uživatel má možnost odebrat tuto část a používat dávkovač bez něj, což může ovlivnit chování domácího mazlíčka k danému produktu. Dávkovač lze zapnout pouze zapojením pomocí adaptéru do zásuvky a vypnout pouze odpojením. Petlibro Docksteam Battery-Operated Water Fountain Hlavní odlišnost automatického dávkovače vody pro zvířata Petlibro je možnost napájení nejen pomocí zapojení do zásuvky, ale také pomocí nabíjecí stanice s akumulátorem, který může vydržet až 30 dní používání. Tato funkce dávkovače odděluje vodu a zdroj elektřiny ze zásuvky, což snižuje riziko vzniku elektrických nehod. Má zabudovaný detektor pohybu, který může rozpoznat zvíře na vzdálenost 80 cm kolem sebe na 180 stupňů, tudíž pohyb je detekován z přední strany a po bočních stranách. Pokud zvíře přijde zezadu, dávkovač se nezapne, proto je doporučeno umisťovat dávkovač zády ke stěně. Má docela neobvyklý obdélníkový prodloužený tvar se zaoblenými rohy. Hlavním tělesem je zásobník na vodu se záchyty pro podnos z nerezové oceli, což slouží jako ochrana proti nežádoucímu sejmutí, které může provést domácí zvíře. Podnos je velká miska na vodu s otvorem pro instalaci víka filtru a na jeho okrajích jsou otvory pro výtok vody. Toto víko obsahuje další otvor pro umístění kohoutku připomínající tvar květu, přes který teče tok vody. Součásti tohoto dávkovače je nabíjecí stanice s LED indikátory ukazující stav akumulátoru a úroveň vody. Gumové protiskluzové podložky na okraji 18 každého rohu zabraňují nežádoucímu pohybu celého prvku. Skoro všechny díly dávkovače opakují jeden obdélníkový tvar se zaoblenými rohy. Dávkovač je představen ve dvou barevných variantách: černá a bílá, což jsou univerzální barvy, které jsou vhodné skoro do jakékoliv domácnosti. A může se používat jak s kohoutkem, tak i bez něho, což může být nastaveno dle preference domácího mazlíčka, nebo dle preference majitele, pokud mazlíček není vybíravý [5]. Obr. 2-4 Petlibro Docksteam Battery-Operated Water Fountain [5] Vzhledově dávkovač vody Petlibro Docksteam Battery-Operated Water Fountain vypadá moderně. Použití materiálu z nerezové oceli pro podnos zvyšuje hygienickou stránku použití. Přídavný kohoutek podporuje celkový design, a navíc slouží jako užitečná funkce. Nabíjecí stanice kopíruje tvar dávkovače a jeho provedení vrchní plochy v černé barvě přidává na kontrastu designu. Nevýhodou daného dávkovače může být nemožnost používání bez nabíjecí stanice, což zvyšuje hmotnost produktu. Obdélníkový tvar je nestabilní, což zvyšuje nebezpečí překlopení dávkovače. Dále omezená zóna detekování pohybu může mít dopad na vnímání stroje zvířetem. Xiaomi Smart Pet Fountain Chytrá fontána Xiaomi Smart Pet Fountain je chytrá, protože zahrnuje dálkové ovládání prostřednictvím aplikace, kde uživatel může nastavit režim: normální (neustále pumpování vody) nebo inteligentní (časté dávkování vody přes den a přerušované dávkování vody v noci). Navíc aplikace upozorňuje na potřebu vyčištění fontány, na doplnění vody a vyměnění filtru. Dávkovač je ve tvaru krychle se zaoblenými rohy, má šikmý sklon 7 stupňů nahoru, což může být vhodné pro kočky různých velikostí. Hlavní tělo obsahuje jedno tlačítko pro zapínání a vypínání. Dále obsahuje okno, které slouží k indikaci úrovně vody v dávkovači. Součástí okna je LED světlo, které se rozsvítí červeně, pokud je nutné doplnit vodu a dva 19 indikátory oznamující jaký režim je v daný moment aktivní. Toto okno není úplně průhledné, tudíž není vidět část uvnitř dávkovače. Také spodní část dávkovače obsahuje speciální gumové protiskluzové podložky pro packy, aby nedošlo k náhodnému přesunu zařízení. Horní část se skládá z krytu, který slouží jako miska na vodu s otvory pro výtok vody, které se nachází trochu výše než nejnižší část misky. Také kryt má otvor, přes který se voda pumpuje nahoru a má úchyt pro snadné vyjímaní krytu. Dávkovač má rozdělenou nádrž na vodu, která je průhledná a její horní část slouží jako ochrana proti stříkání vody, které může způsobit domácí mazlíček. Barevně je celý dávkovač bílý s průhlednými díly [6]. Obr. 2-5 Xiaomi Smart Pet Fountain [6] Dávkovač vody Xiaomi Smart Pet Fountain má poměrně čistý a elegantní design, krychlový tvar umožňuje přesné umístění podél rovné stěny. Poměrně velké rádiusy zaoblení rohů zvyšují bezpečnost a přidávají moderní vzhled, jednoduché grafické prvky, jako drážka na okno pro indikaci úrovně hladiny vody, tlačítko a indikátory režimu, podporují čistotu designu. Gumové protiskluzové podložky nejsou moc viditelné, což neruší celkový design. Jediné, co chybí, jsou barvy viditelné kočičím okem a i to, že dávkovač má tichou fontánu, které si kočka nemusí všimnout. Catit PIXI Smart Drinking Fountain Další série produktů od již zmíněné firmy Catit, má název “Catit PIXI Smart Design Series”. Jsou to výrobky sjednocené tvarem napodobující kočku, např.: automatické krmítko, chytrá kamera, chytrý vakuový kontejner na granule atd. V této sérii produktů mají také automatický dávkovač vody Catit PIXI Smart Drinking Fountain. 20 Obr. 2-6 Série produktů Catit PIXI Smart Design Series [7] Chytrá fontána Catit PIXI Smart Drinking Fountain má roztomilý vzhled napodobující kočku. Má možnost dálkového ovládání prostřednictvím aplikace a nastavování časového intervalu použití. Má čtyři nohy připomínající kočičí tlapky, které slouží nejen k pevnějšímu postavení na zemi, ale také ke snadnému uchopení fontány pro přemístění, doplnění zásoby na vodu, očištění atd. Hlavní těleso slouží jako nádrž na vodu a obsahuje grafické prvky jako okénka ve tvaru kočičího nosu a vousů, které znázorňují stav úrovně hladiny vody: • Bílé podsvícení – přístroj je zapnutý a svítí po celou době fungování. • Modré nepřetržité podsvícení – UV-C čištění je aktivní. • Modré blikající podsvícení – je nutné vyměnit filtr. • Červené podsvícení – nedostatek vody. Při tomto stavu se zařízení automaticky vypne a bude potřeba doplnit nádrž vodou. Kryt z nerezové oceli obsahuje úchyt pro snadné sejmutí, malé prohloubení pro zachování vody, otvor pro pumpování vody, do kterého lze instalovat speciální nástavec, který vytváří klenutý proud vody pro pohodlné a ergonomicky správné naklonění zvířete při pití vody. Lze použít dva režimy toku vody: s nástavcem a bez. Pod krytem je ještě jedna část dávkovače, která také může sloužit jako miska, např. v případě, když se ocelový kryt čistí. Tato miska je z „BPA-free“ plastu a obsahuje zásobník na filtr [8]. 21 Obr. 2-7 Catit PIXI Smart Drinking Fountain [8] Dávkovač vody Catit PIXI Smart Drinking Fountain má stylizovaný tvar kočky, což může působit roztomile, ale zároveň může být vnímán kočkou jako konkurenční zvíře, které může považovat za nepřítele. Grafické elementy jako nos a vousy jsou nejen součástí designu, ale zároveň slouží jako indikátory úrovně hladiny vody, celkově vypadají trochu přehnaně, což by vylepšilo odstranění vousů. Jako podpora slouží čtyři nohy, které vzhledově působí jako kočičí tlapky. Horní část nádrže se siluetou kočičích uší přesahuje podnos, což může navádět kočku k okousání. To stejné platí pro nástavec pro jiný proud vody, který je moc malý, což by kočka mohla chtít okousat. Miska pro vodu je vyrobena z nerezové oceli, což zvyšuje hygienické aspekty u dávkovače, ale zároveň zvyšuje cenu. McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser je jeden z gravitačních automatických dávkovačů vody pro zvířata, který nepotřebuje připojení k elektřině a ani nabíjení akumulátoru, což snižuje riziko nehod a automatizované dodání vody probíhá pomocí gravitační síly, která způsobuje tok vody z nádrže do misky s vodou. Jakmile kočka upije vodu z misky, z nádrže se voda doplní. Působí vzhledově roztomile díky tvaru a barevným variantám. Tento dávkovač vody má tvar šneka. Nádrž s vodou připomíná šnečí ulitu, je průhledná pro lepší indikaci úrovně hladiny vody. Má kulatý barevný plastový díl na boční straně a otvor, který slouží k naplnění vody, k pumpování vody a nasazení filtračního dílu s víkem, které jsou viditelné jako barevný půlkruh na dolní části nádrže. Miska na vodu, představena jako tělo šneka se speciálním prohloubením pro vodu, je barevná v horní části a bílá v dolní části. Dávkovač vody má bílou kuželovou podporu, která je připojena k misce z opačné strany od prohloubení s vodou. Tento gravitační dávkovač vody vypadá na první pohled trochu nestabilně, ale lze si všimnout, že výrobce to vyřešil přidáním průhledného kolíku pod miskou, v místě, kde vznikl volný prostor. 22 Automaticky dávkovač McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser je představen ve třech barevných variantách: světle modrá, šedá a růžová. Je vyráběn z ABS, PET a PC materiálů – výrobce uvádí, že to je nejlepší volba pro zvířata [9]. Obr. 2-8 McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser [9] Dávkovač vody McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser je podobná šneku, ale zároveň působí jako elegantní produkt, vhodný pro skoro jakýkoliv interiér. Každý díl vypadá jako konkrétní část těla šneka, např. nádrž na vodu je jako šnečí ulita, což vytváří logickou souvislost. Design je navržen s ohledem na sílu gravitace, aby voda tekla do misky, ale zároveň nevytékala ven. Malá průhledná podpora pod miskou na vodu není moc viditelná a neruší celkový design. Podpora dávkovače nevypadá stabilně a může hrozit nebezpečí překlopení dopředu. Miaustore Ceramic Cat Water Fountain Keramická automatická fontána pro kočky a malé psy vypadá jako sochařské dílo. Nabízí 8 různých pitných zón: tři mini vodopády, jeden bublající pramen a čtyři místa, kde voda lehce teče. Hlavní výhodou takové fontány je vysoká úroveň hygieny, protože celá soustava se skládá z keramických dílů, které můžou být umyté v myčce anebo manuálně, což bude jasným benefitem pro mnoho uživatelů. Zároveň daný materiál nezpůsobí takzvané „kočičí akné“, které často mívají kočky pijící z plastových misek, ty mohou mít nežádoucí bakterie. Čelo fontány se skládá ze čtyř dílů různých výšek, a navíc jediného dílu, který slouží spíše jako dekorativní květináč. Jsou to krychlové díly se zaoblenými rohy a miskou nahoře s prohnutím na okraji, přes který teče voda. Nejvyšší díl má také otvor, přes který prochází cirkulace vody, k němuž je připojeno čerpadlo s hadicí. Zásobník s vodou drží všechny díly fontány pohromadě a vypadá jako velká miska, do které se nalije voda [10]. 23 Obr. 2-9 Miaustore Ceramic Cat Water Fountain [10] Keramická automatická fontána spíše působí jako element dekorace nebo sochařské dílo, což je vhodné jen pro určité typy interiérů. Keramika zvyšuje hygienické aspekty dávkovače, ale zároveň zvyšuje jeho hmotnost. Tvar dávkovače a hladký keramický povrch budou omezovat uživatele, když bude chtít dávkovač zvednout. Také pod nádrži s vodou není moc místa na uchycení a se zvýšenou hmotností se zvyšuje riziko upuštění fontány na podlahu, při kterém by mohlo dojít ke zranění domácího mazlíčka nebo majitele. Navíc keramické fontány jsou dražší než ostatní plastové produkty na trhu. Benefitem je malý květináč, kde mohou růst rostliny, které podporují kočičí zdraví. PetSafe Drinkwell Stainless Multi-Pet Fountain Fontána, vyrobená téměř celá z nerezové oceli, což zvyšuje hygieničnost a snižuje riziko vzniku kočičích akné. Fontánu lze čistit jak manuálně, tak i v myčce. Dovoluje přístup k vodě z libovolného směru, pro jednoho nebo více domácích mazlíčků. Dávkovač má pět různých nástavců, pomocí kterých uživatel může vytvořit až pět volně tekoucích proudů vody naráz. Domácí mazlíček může vyzkoušet všechny a rozhodnout se pro ten nejzábavnější. Celá fontána se skládá ze dvou hlavních ocelových dílů. Nádrž na vodu je kulatá, připomíná standardní misku pro psy, jen trochu větší. Díky své kulatosti jeden nebo více domácích mazlíčků má přístup k vodě ze všech 360 stupňů. Kryt je také z nerezové oceli, připomíná tvar vrchní části standardní PET lahve. Ve spodní části má malé díry pro výtok vody, uvnitř má čerpadlo s pěnovým filtrem a horní otvor pro pumpování vody ven. Otvor se uzavírá víkem s nástavcem a s místem pro uložení uhlíkového filtru. Otáčením víka také lze regulovat sílu proudu vody. Kryt se připojuje k nádrži pomocí svorek. Jedna svorka má speciální prostor pro uložení kabelů čerpadla [11]. 24 Obr. 2-10 PetSafe Drinkwell Stainless Multi-Pet Fountain [11] Automatický dávkovač vody PetSafe Drinkwell Stainless Multi-Pet Fountain je vyroben z nerezové oceli, což zvyšuje nejen hygienické aspekty, ale zároveň cenu. Navíc tenhle materiál by mohlo chtít okousat zvíře z důvodu tenkostí stěn, a pak si poranit zuby. Díky symetrii ze všech stran a sadě nástavců, které mění množství proudu, přístup k vodě může mít větší počet zvířat. Indikátory maximálního a minimálního množství vody se nachází na krytu a jsou špatně čitelné. Plastové svorky přidává celé konstrukci větší stabilitu, ale působí trochu rušivě v celkovém designu. Navíc by zvířata mohly chtít svorky sundat, anebo okousat. PetSafe Drinkwell Platinum Pet Fountain Dávkovač vody je skoro celý vyroben z bezpečného plastu pro zvířata. Má kohoutek, přes který proudí voda a síla proudu je nastavitelná pomocí ručního posunovače na čerpadle. I když design vypadá trochu zastarale, je stále jedním z nejprodávanějších fontán s vodou pro kočky a psy. Skládá se ze čtyř hlavních částí: nádrže na vodu, misky, pouzdra a víka. Nádrž na vodu je průhledná pro snadnou identifikaci úrovně hladiny vody. Umisťuje se na určené místo uložení z opačné strany od misky na vodu. Celá miska má v sobě tři oddělení: na pitnou vodu, na pouzdro pro čerpadlo a filtr na nádrž s vodou. Nádrž je celá plastová a napodobuje sjednocené dva kruhy. Misku tvoří jediný celek s pouzdrem a s víkem, který se uzavírá vrchní část pouzdra s opakující se reliéfy, které prochází od jednoho dílu k druhému, které více sjednocují tyto prvky [12]. 25 Obr. 2-11 PetSafe Drinkwell Platinum Pet Fountain [12] Dávkovač má prevenci proti stříkající vodě v podobě výstupu uprostřed misky na vodu, který jediný neladí s celkovým designem, má ruční posunovač pro nastavení síly proudu, ale ten je ponořen ve vodě, což může být docela nepříjemné pro uživatele. Design vypadá zastarale a levně, zejména kvůli reliéfům a barevnému provedení. Tvar připomíná pisoár. Vrchní část, ze které teče voda působí jako nedokončená součástka, kvůli docela velkému otvoru, přes který lze vidět konstrukční prvky. Dávkovač vody se skládá z příliš mnoha dílů, na niž se nachází žebra, což zhoršuje omyvatelnost přístroje. Navíc plastový materiál nemůže být umyt v myčce. 26 2.2 Technická analýza Každý automatický dávkovač vody pro zvířata pro správné fungování a splnění své funkce se řídí určitou konstrukcí, která musí být správně navržena pro pohodlí nejen domácího mazlíčka, ale i jeho majitele. Proto musí být uvažovány konstrukční, bezpečnostní, ergonomické a další doplňující parametry. Součástí většiny dávkovačů (bez ohledu na jeho typ) jsou zpravidla: nádrž na vodu, miska na vodu, filtrační systém a další součástky závisející na typu a funkcích, které musí daný produkt splňovat. 2.2.1 Technické parametry Název Kapacita l Velikost š x h x v mm Úroveň filtrace UV-C čištění Údržba Materiál Váha bez vody kg Petkit Eversweet 2S 2 180x180x155 4 stupně Není Snadná ABS BPA- free 1,06 Catit 2.0 Flower Fountain 3 139x140x139 3 stupně Není Snadná BPA-free plast 0,59 Petlibro Docksteam Battery- Operated Water Fountain 2,5 226x187x161 4 stupně Není Snadná ABS BPA- free, nerezová ocel 0,99 Xiaomi Smart Pet Fountain 2 191x191x177 4 stupně Není Snadná Neznámý 1,3 Catit PIXI Smart Drinking Fountain 2 205x205x170 3 stupně Ano Snadná BPA-free plast, nerezová ocel 0,8 McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser 2,8 118x59x92 3 stupně Není Střední těžká ABS, PET & PC BPA-free 0,635 Miaustore Ceramic 3,4 250x280x180 0 stupně Není Střední těžká Keramika 5,5 27 Cat Water Fountain PetSafew Drinkwell Stainless Multi-Pet Fountain 3,8 352x352x180 2 stupně Není Snadná Nerezová ocel 2 PetSafew Platinum Pet Fountain 5 400x267x254 1 stupně Není Těžká BPA-free plast 2,22 Tab. 2-1 Technické parametry I Název Množství režimu Indikace stavu hladiny vody Množství proudů Bezdrátový Dálkové ovládání Nastavení síly proudu Petkit Eversweet 2S 2 Má 1 Ne Ne Ne Catit 2.0 Flower Fountain 1 Má 3 Ne Ne Ne Petlibro Docksteam Battery- Operated Water Fountain 2 Má 2 Ano Ne Ne Xiaomi Smart Pet Fountain 2 Má 1 Ne Ano Ne Catit PIXI Smart Drinking Fountain 2 Má 2 Ne Ano Ne McLOVIN’S Gravity Pet Water Dispenser 1 Má 1 Ano Ne Ne 28 Miaustore Ceramic Cat Water Fountain 1 Nemá 3 Ne Ne Ne PetSafew Drinkwell Stainless Multi-Pet Fountain 1 Nemá 5 Ne Ne Ano PetSafew Platinum Pet Fountain 1 Má 1 Ne Ne Ano Tab. 2-2 Technické parametry II V tabulkách Tab. 2-1 a Tab. 2-2 lze vidět základní vlastnosti a funkce automatických dávkovačů vody pro zvířata. Kapacita nádrže na vodu může být v rozsahu dvou až pěti litrů, a ta závisí na velikosti přístroje. Skoro každý dávkovač má filtrační systém od jednoho do čtyř stupňů úrovně filtrace, čím vyšší úroveň tím je voda lépe očištěna. Navíc některé dávkovače mohou mít UV-C filtraci, která odstraňuje bakterie. Údržba dávkovače závisí na vnitřním uspořádání dávkovače. Jako materiál je většinou používán „BPA-free“ plast, který se obvykle používá v potravinářském průmyslu. Také to může být keramika nebo nerezová ocel. Cena produktu a váha závisí na materiálu. Váha nejlehčího dávkovače je 0,59 kg, zatímco nejtěžšího 5,5 kg, protože je celý vyroben z keramiky. Dávkovače vody mohou mít jeden až dva režimy, například neustálé čerpání nebo střídavý režim - např. pět minut čerpání a pět minut přestávka atd. Automatické dávkovače vody mohou mít doplňující funkce jako indikace úrovně hladiny vody, větší množství proudů, nastavení síly proudu, dálkové ovládání pomocí aplikace a fungování prostřednictvím akumulátoru (bezdrátové dávkovače). 2.2.2 Typologie automatických dávkovačů vody pro zvířata Automatické dávkovače vody pro zvířata můžeme rozdělit na dva základní typy: 1. Automatický gravitační dávkovač vody pro zvířata Gravitační automatický dávkovač vody pro zvířata je jednoduché, ale efektivní zařízení, které zajišťuje, že zvířata mají stálý přístup k čerstvé vodě. Jeho fungování je založeno na základních principech fyziky a gravitace. Níže popisuji, jak tento systém obvykle funguje: • Nádrž na vodu: Dávkovač má velkou nádrž nebo kontejner, který se naplní vodou. Tato nádrž je umístěna ve vyšší pozici než místo, kam má voda téct. 29 • Kontrolní ventil: Na dně nádrže je kontrolní ventil, který uzavírá nádrž. • Princip: Když hladina vody v misce klesne, tak například pomocí plováku ve ventilu se ventil otevře a dostane se do nádrže vzduch. Tím se dostane do nádrže atmosférický tlak, který vodu „vytlačí“ ven. Jakmile hladina vody zpět stoupne, ventil se uzavře a v nádrži nebude působit atmosférický tlak [13, 14]. • Automatické doplňování: Tento proces se automaticky opakuje, kdykoliv hladina vody v misce klesne, což zajišťuje, že zvířata mají neustále přístup k čerstvé vodě bez nutnosti manuálního doplňování. Konstrukce gravitačního automatického dávkovače vody: 1. Nádrž na vodu 2. Kontrolní ventil 3. Miska na vodu Obr. 2-12 Schéma konstrukce gravitačního dávkovače vody [15] Gravitační automatické dávkovače vody nabízejí řadu výhod, ale také přinášejí některé nevýhody. Výhody: 1. Jednoduchost použití: Dávkovače jsou obvykle jednoduché na instalaci a používání, nevyžadují elektrickou energii ani složité nastavení. 2. Ekonomická efektivita: Nulová spotřeba elektřiny. 3. Bezpečnost: Funguje bez používání elektřiny nebo veškeré elektroniky, což eliminuje možnost vzniku elektrických nehod. 30 Nevýhody: 1. Čištění a údržba: Nebezpečí nashromáždění bakterií v misce a uvnitř nádrže na vodu, z důvodu omezenější cirkulace vody. 2. Riziko úniku: Pokud je dávkovač poškozen nebo není správně sestaven, může dojít k úniku vody, což způsobí nepořádek, případně škodu na majetku. 3. Specifické potřeby: Některá zvířata mohou mít specifické potřeby, které nemusí být gravitačním systémem plně uspokojeny, například zvířata, která upřednostňují tekoucí vodu. 2. Automatická vodní fontána pro zvířata Automatická vodní fontána pro zvířata je zařízení navržené tak, aby zvířatům nepřetržitě poskytovalo čerstvou a tekoucí vodu. Její fungování je založeno na několika klíčových principech a komponentech: • Nádrž na vodu: Základní součást fontány, kam se nalévá voda. Kapacita nádrže se liší podle modelu a určuje, jak často je třeba nádrž doplňovat. • Vodní čerpadlo: Vodní čerpadlo je srdcem fontány. Jeho úkolem je udržovat vodu v pohybu, což zabraňuje jejímu stagnování a růstu bakterií. Čerpadlo obvykle pracuje na nízkém napětí pro bezpečné používání v domácnostech s domácími mazlíčky. • Filtrační systém: Většina automatických fontán obsahuje jeden nebo více filtrů, které čistí vodu od prachu, chlupů, jídla a jiných nečistot. Filtry mohou být vyrobeny z různých materiálů, včetně uhlí, které pomáhá odstraňovat zápach a zlepšuje chuť vody. • Výtoková tryska nebo vodopád: Design výtokové trysky nebo vodopádu nejenže přidává estetický rozměr fontáně, ale také umožňuje zvířatům pít tekoucí vodu, což je pro ně přirozenější a může podněcovat jejich zájem o pití. • Oběhový systém: Voda je neustále recirkulována z nádrže, přes čerpadlo a filtry, zpět na povrch, kde je zvířatům přístupná. Tento oběhový systém zajišťuje, že voda zůstává čerstvá. Konstrukce automatické vodní fontány pro zvířata: 1. Kohoutek 2. Zásobník na vodu / Miska na vodu 3. Filtr na vodu 4. Zásobník na filtr 5. Vodní ponorné čerpadlo 6. Nádrž na vodu 31 Obr. 2-13 Schéma automatické vodní fontány [16] Automatické vodní fontány pro zvířata nabízejí řadu výhod, ale mohou mít i některé nevýhody. Zde jsou hlavní z nich: Výhody: 1. Podpora hydratace: Tekoucí voda je pro zvířata atraktivnější než stojatá voda, což může povzbudit jejich pitný režim a podpořit lepší hydrataci [14]. 2. Čerstvá a čistá voda: Díky oběhovému systému a filtraci nabízí fontána nepřetržitě čerstvou a čistou vodu, což je lepší pro zdraví zvířat [14]. 3. Pohodlí pro majitele: Majitelé nemusí tak často měnit vodu, což šetří čas a úsilí [14]. 4. Esteticky příjemné: Mnoho fontán má atraktivní design, který se dobře hodí do domácnosti. Nevýhody: 1. Údržba: Fontány vyžadují pravidelné čištění a výměnu filtrů, což může být časově náročné [14]. 2. Náklady: Pravidelná výměna filtrů a spotřeba elektřiny představují další finanční zátěž [14]. 3. Závislost na elektřině: Většina automatických fontán funguje na elektriku, což znamená, že při výpadku proudu zvířata o přístup k vodě přijdou. 32 4. Hluk: Některé modely mohou být až moc hlučné [14], což může některá zvířata odradit od pití. 2.2.3 Elektronika používaná v automatických fontánách pro zvířata Elektronika používaná v automatických fontánách pro zvířata je klíčová pro jejich správnou funkci a pohodlí, jak pro zvířata, tak pro jejich majitele. Umožňuje řadu funkcí, od základního čerpání vody po sofistikované monitorování kvality vody a automatizované čištění. Výrobci obvykle neuvádí podrobné informace o elektronických součástkách, a proto byl zkoumán vlastní dávkovač Petoneer Fresco Mini Pro [17]. Čerpadla Vodní čerpadla jsou základním prvkem každé automatické fontány, slouží k recirkulaci vody. Jsou navržena tak, aby byla tichá a účinná, aby nevydávala zvuky, které by mohla zvířata vystrašit. Čerpadlo je obvykle poháněno nízkonapěťovým adaptérem nebo bateriemi a je navrženo tak, aby bylo tiché a energeticky efektivní. Senzory Senzory hladiny vody zajišťují, že fontána má vždy dostatek vody pro pití, a chrání čerpadlo před poškozením, pokud by voda došla. Jedna z možností je plovákový snímač nacházející se přímo v čerpadle, který při kontaktu s vodou spustí čerpadlo [18]. V případě nedostatku vody (plovákový senzor není v kontaktu s vodou) bude čerpadlo vypnuté. Mikrokontrolér bude informován signálem o tomto stavu a rozsvítí indikátor informující o nedostatku vody, případně pošle informaci do aplikace. Pohybové senzory detekují přítomnost zvířete v blízkosti dávkovače a aktivují tok vody, když zvíře přijde pít. Po odchodu zvířete může senzor po krátké době tok vody automaticky vypnout. Lze použít pasivní infračervené (PIR) čidlo. Senzory tohoto typu využívají infračervené záření k detekci změny tepla, tudíž pohybu v blízkosti dávkovače. Když zvíře vstoupí do dosahu senzoru, jeho tělesné teplo a pohyb aktivují mechanismus pro uvolnění vody [19, 20]. UV-C Čištění UV-C LED diody pro čištění vody mohou být integrovány do systému pro dezinfekci vody, což pomáhá udržovat vodu čistou od bakterií a virů bez použití chemikálií [21]. Ovládací jednotky 1. Mikrokontrolér: Slouží jako „mozek“ fontány, řídí čerpadlo, čte data ze senzorů a řídí další funkce jako LED indikace, UV-C čištění nebo komunikaci s uživatelem přes ovládací 33 panel nebo bezdrátové rozhraní. Mohou být naprogramovány pro automatické časové cykly čištění, monitorování stavu a jiné inteligentní funkce [22]. 2. Rozhraní pro uživatele může zahrnovat LED indikátory, dotykové obrazovky nebo tlačítka pro snadné ovládání fontány, včetně nastavení průtoku vody a časovačů. Připojení a aplikace Některé modernější modely mohou mít zabudované Wi-Fi nebo Bluetooth rozhraní (nebo obojí), což umožňuje vzdálený monitoring a kontrolu přes mobilní aplikace. Majitelé tak mohou sledovat stav vody, nastavit pravidelné čištění nebo dokonce aktivovat fontánu na dálku. 1. Wi-Fi modul: Typ: ESP8266 Popis: Umožňuje fontáně připojení k domácí síti a komunikaci s internetem pro ovládání přes aplikaci nebo získávání upozornění [23]. 2. Bluetooth modul: Typ: HC-05 Popis: Umožňuje lokální bezdrátové spojení pro nastavení nebo monitorování fontány přes smartphone [24]. 3. Wi-Fi + Bluetooth modul: Typ: WBR3 Popis: Umožňuje ovládání dávkovače pomocí aplikace připojením prostřednictvím Wi-Fi nebo Bluetooth [25]. Napájení Fontány jsou obvykle navrženy s ohledem na bezpečnost zvířat, a proto využívají nízkonapěťové adaptéry pro napájení elektroniky, což minimalizuje riziko úrazu elektrickým proudem. 2.2.4 Vlastnosti, funkce a konstrukce čerpadla Čerpadlo je nezbytnou součásti automatických dávkovačů vody pro domácí mazlíčky, zajišťující nepřetržitý tok čisté a čerstvé vody. Jeho efektivita, tichý provoz a odolnost činí z něj nezastupitelnou součást udržování hydratace a zdraví domácích mazlíčků. Vlastnosti • Nízká spotřeba energie: Moderní čerpadla jsou navržena tak, aby byla energeticky účinná. Spotřebovávají minimální množství elektřiny, což je z hlediska nákladů efektivní pro nepřetržitý provoz. 34 • Tichý chod: Vzhledem k tomu, že domácí mazlíčci mohou být citliví na hluk, mnoho vodních čerpadel je navrženo tak, aby provozovalo tiše a nedošlo k rušení nebo odstrašení domácích mazlíčků od pití vody. • Odolnost: Čerpadla jsou stavěna tak, aby vydržela, často jsou vyrobena z materiálů odolných proti opotřebení a korozi. Funkce • Cirkulace vody: Čerpadlo odebírá vodu z nádrže a tlačí ji systémem, což umožňuje její vytékání výtokem fontány nebo přes filtrační systém, než je znovu recirkulována. • Filtrace: Mnoho fontán pro domácí mazlíčky je vybaveno vestavěným filtračním systémem, který čistí vodu během její cirkulace. Čerpadlo zajišťuje, že voda neustále prochází filtrem, odstraňuje nečistoty, chlupy a nečistoty, a udržuje vodu čistou a čerstvou pro domácí mazlíčky. Konstrukce 1. Motor: Vodotěsný motor je jádrem ponorného čerpadla, který je uzavřen v pevném obalu. Tento motor je navržen tak, aby odolával tlaku vody a aby mohl dlouhodobě pracovat ve vlhkém prostředí bez rizika poškození nebo zkratu. 2. Kryt čerpadla 3. Rotor: Rotor, někdy nazývaný impeler, je kolo s lopatkami, které se otáčí motorovým hřídelem. Jeho otáčení způsobuje, že voda je nasávána do čerpadla, a poté vytlačována ven pod tlakem. 4. Kryt rotoru 5. Vstupní a výstupní otvory: Čerpadlo má vstupní otvor, kudy voda vstupuje do čerpadla, a výstupní otvor, kudy je voda vytlačována. 6. Filtrační sítko: Na vstupu čerpadla je často umístěno filtrační sítko, které zabraňuje vniknutí větších nečistot a cizích předmětů dovnitř čerpadla, což by mohlo způsobit jeho poškození nebo ucpání. 35 Obr. 2-14 Rozpad čerpadla [26] Motor čerpadla Typ: Bezkartáčový stejnosměrný (BLDC) motor Popis: Bezkartáčové stejnosměrné motorové čerpadlo je typ elektrického motoru, který se vyznačuje vysokou účinností, dlouhou životností a tichým provozem. Tyto motory používají elektronické řízení místo tradičních kartáčů pro přepínání fází statoru, což umožňuje přesnější kontrolu [27]. Obr. 2-15 Bezkartáčový stejnosměrný (BLDC) motor [28] 36 LED světlo Na čerpadle může být LED světlo, které informuje o úrovni hladiny vody. Toto světlo může svítit, blikat nebo měnit barvu v závislosti na aktuální hladině vody, což uživateli poskytuje vizuální zpětnou vazbu bez nutnosti fyzické kontroly fontány. Obr. 2-16 LED světlo na čerpadle [29] 2.2.5 Filtrační systém Filtrační systém [30] automatických dávkovačů vody pro zvířata se může skládat z: 1. Pouzdro pro filtr: Zachycování jídla a dalších nečistot. 2. KDF médium: Odstranění těžkých metalů. 3. Ionizační filtr: Zabránění růstu bakterií a řas. 4. Křemenný písek: Prevence bolesti břicha. 5. Uhlíkový filtr: Absorbuje zápachy a chemikálie, včetně chloru. 6. Filtrační síť: Prevence proti parazitům a chlupům. 37 Obr. 2-17 Složení filtru [30] Obr. 2-18 Catit PIXI Fountain Filters [31] 38 Navíc některé dávkovače mohou mít doplňující UV-C čištění je to světlo, které neobsahuje chemické látky a zabraňuje zakalení vody. UV-C čištění UV-C čištění je moderní metoda dezinfekce, která využívá ultrafialové záření k ničení bakterií, virů a jiných mikroorganismů [32]. V případě automatických fontán pro zvířata se jedná o efektivní způsob, jak zajistit čistotu a bezpečnost vody pro pití bez použití chemických látek. Zařízení pro UV-C čištění v automatických fontánách pro zvířata může mít různé formy a funkce, ale obvykle zahrnuje několik klíčových komponent: 1. UV-C Lampa: Jde o základní prvek každého UV-C čisticího systému. Tato lampa vydává ultrafialové záření s vlnovou délkou obvykle mezi 100 a 280 nanometry (nm), což je dostatečné pro inaktivaci mikroorganismů tím, že poškodí jejich DNA [21]. 2. Ovládací jednotka: Moderní UV-C systémy mohou obsahovat také elektronickou ovládací jednotku, která monitoruje a reguluje provoz lampy, čerpadla a dalších komponent systému. To může zahrnovat nastavení časovače pro automatické zapínání a vypínání, indikátory výměny lampy nebo filtru a další bezpečnostní funkce. Obr. 2-19 UV-C čištění [8] Tato zařízení jsou navržena tak, aby byla co nejúčinnější a zároveň bezpečná pro zvířata, která z fontány pijí. Je důležité vybírat produkty, které jsou speciálně navrženy pro použití se zvířaty, a dbát na pravidelnou údržbu a výměnu UV-C lampy podle doporučení výrobce, aby byla zajištěna jejich maximální efektivnost a bezpečnost. 2.2.6 Materiály Při výrobě automatických fontán pro zvířata se používají různé materiály, z nichž každý má své specifické vlastnosti a výhody. Výběr materiálu závisí na designu, funkčnosti, 39 bezpečnosti a odolnosti produktu. Některé z nejběžnějších materiálů používaných při výrobě těchto fontán: • Plast: Je nejběžnějším materiálem používaným pro výrobu automatických fontán pro zvířata, především kvůli jeho nízké ceně, lehkosti a snadné údržbě. Je důležité, aby plastové fontány neobsahovaly BPA (bisfenol A), který může být škodlivý [33]. • Nerezová ocel: Je oblíbená pro svou odolnost, snadnou čistitelnost a hygienickým vlastnostem. Nerezová ocel nekoroduje [34], tudíž neuvolňuje do vody žádné toxiny, což ji činí bezpečnou volbou pro pitnou vodu pro zvířata. Kromě toho má moderní vzhled, který se dobře hodí do různých interiérů. • Keramika: Keramické fontány jsou vysoce ceněny pro svůj atraktivní vzhled a snadnou údržbu. Keramika je hygienický materiál, který je také bezpečný pro potraviny a odolný vůči bakteriálnímu růstu [35]. Keramické fontány mohou být těžší než plastové nebo nerezové, což jim dodává stabilitu, ale zároveň mohou být křehčí. • Sklo: Skleněné fontány jsou méně běžné, ale nabízejí podobné výhody jako keramika, včetně hygienického povrchu a odolnosti proti bakteriálnímu růstu. Sklo je také bezpečné pro potraviny a neuvolňuje do vody žádné škodlivé látky [36]. Skleněné fontány mohou být esteticky přitažlivé, ale stejně jako keramika, mohou být křehčí a těžší. 2.2.7 Ergonomie koček a menších plemen psů Pro zajištění optimálních ergonomických parametrů pro pití koček a menších plemen psů je klíčové zaměřit se na několik specifických aspektů, které zajistí, že bude domácí mazlíček pít pohodlně a dostatečně. Miska • Optimální výška misky: Výška, která umožňuje kočce a malému psu pít ve stojící pozici s mírně nataženou hlavou, je ideální. To často znamená misku ve výšce 100- 150 mm nad podlahou [37]. • Tvar misky: Preferován je kulatý, plochý a široký tvar, který minimalizuje dotyky převážně vousů kočky s okraji misky. Miska by měla být dostatečně široká, aby zvíře mohlo pít bez toho, aby se jeho vousy dotýkaly stran misky [38]. To znamená, že průměr misky by měl být alespoň 150 mm. • Velikost misky: Kapacita misky by měla být taková, aby obsahovala dostatek vody pro celodenní potřeby kočky a psa, což je obvykle mezi 250 ml a 500 ml. Je však důležité vodu často měnit, aby byla vždy čerstvá [39]. 40 • Miska pod úhlem: Miska nakloněná pod úhlem přibližně 5-15 stupňů může umožnit pohodlnější přístup k vodě, zejména pro kočky s určitými zdravotními problémy nebo pro starší kočky, které mohou mít potíže s ohýbáním. Tento úhel pomáhá snížit namáhání krku [40]. • Hloubka misky: Pro kočky je optimální hloubka misky 30 až 40 mm. Tato hloubka umožňuje kočkám pít bez nepohodlí, přičemž jejich vousy se nedotýkají stran misky a mají dobrý přehled o svém okolí [41]. Hloubka misky pro psy se určuje podle délky čumáku [41]. Bezpečně umístění ovládacích prvků • Přístupnost pro uživatele, ne pro zvířata: Ovládací prvky by měly být umístěny tak, aby byly snadno dostupné lidem, kteří zařízení nastavují nebo udržují, ale mimo dosah zvířat, aby se předešlo nechtěnému ovládání nebo poškození. • Ochrana před vnějšími vlivy: Ovládací prvky by měly být chráněny před vodou, prachem a jinými vnějšími vlivy, které by mohly způsobit jejich poškození nebo snížení funkčnosti. Bezpečná konstrukce • Odolné materiály: Použití odolných, netoxických materiálů, které jsou bezpečné pro zvířata a odolné vůči opotřebení a poškození. Materiály by měly být vybrány s ohledem na dlouhodobé používání a snadnou údržbu. • Zaoblené hrany a rohy: Všechny vnější a vnitřní části zařízení by měly mít zaoblené hrany a rohy, aby se minimalizovalo riziko zranění zvířat nebo lidí, kteří se zařízením manipulují. • Stabilní postavení a montáž: Zařízení by mělo být navrženo tak, aby bylo stabilní na různých površích a aby nebylo snadno převráceno. V případě potřeby by mělo být možné zařízení bezpečně připevnit nebo zakotvit k zemi nebo jinému stabilnímu objektu. 2.2.8 Ergonomie chovatele Když se zaměříme na ergonomii člověka při používání automatického dávkovače vody pro zvířata, je důležité zvážit několik klíčových faktorů, které zaručí, že zařízení bude nejen efektivní pro zvířata, ale také pohodlné a intuitivní pro lidi, kteří jej budou používat a udržovat. Grafické prvky • Ikony a symboly: Použití intuitivních ikon a symbolů na ovládacím panelu nebo na částech zařízení, které interagují s uživatelem. Tyto vizuální signály by měly být 41 snadno rozpoznatelné a univerzální, aby byly srozumitelné pro široké spektrum uživatelů bez nutnosti čtení dlouhých návodů. • Barvy a značení: Využití barev a značení pro zvýraznění důležitých částí a ovládacích prvků, například LED světlo, které bude informovat o nedostatečné úrovně hladiny vody v nádrží. Obr. 2-20 Petlibro Automatic Dog & Cat Water Fountain [42] Snadné ovládání • Ergonomická tlačítka: Tlačítka by měly být navrženy tak, aby je bylo možné pohodlně ovládat rukama bez přílišného úsilí nebo nepohodlí. Velikost a umístění by měly odpovídat běžnému dosahu ruky. • Jednoduchost nastavení: Umožnit uživatelům snadno nastavit a přizpůsobit parametry, jako je síla proudění vody nebo časování, pomocí jednoduchého a intuitivního rozhraní. Snadná údržba • Snadné čištění: Komponenty, které vyžadují pravidelné čištění nebo údržbu, by měly být snadno přístupné bez potřeby speciálních nástrojů. • Vyměnitelné díly: Díly, které se mohou opotřebovat nebo které je třeba pravidelně měnit (například filtry), by měly být navrženy tak, aby bylo jejich výměna jednoduchá a intuitivní. Vhodná hmotnost • Přenosnost: Zařízení by mělo být dostatečně lehké, aby bylo možné jej snadno přemístit, ale zároveň dostatečně robustní, aby odolalo běžnému používání. Zařízení by mělo být vyvážené tak, aby nedocházelo k nechtěnému převrácení. 42 Další aspekty • Hluk: Automatický dávkovač by měl pracovat relativně tiše, aby nevystrašil zvířata ani neobtěžoval lidi v okolí. • Energetická efektivnost: Zařízení by mělo být navrženo s ohledem na minimální spotřebu energie, což snižuje provozní náklady a je lepší pro životní prostředí. • Bezpečnost: Všechny části zařízení, s nimiž mohou uživatelé nebo zvířata přijít do kontaktu, by měly být bezpečné na dotek, s minimálním rizikem poranění nebo poškození. • Bezpečnostní vypínače: Začlenění bezpečnostních vypínačů nebo automatických vypínacích mechanismů, které zastaví čerpadlo nebo systém v případě poruchy, přetížení nebo když je detekována překážka. • Voděodolnost: Elektrické komponenty a ovládací prvky by měly být chráněny před vodou a vlhkostí, aby se zabránilo elektrickým šokům nebo poškození zařízení. • Pro automatické dávkovače vody pro zvířata, stejně jako pro jakékoliv jiné elektrické a elektronické zařízení prodávané v Evropské unii, je důležité, aby splňovaly určité normy a direktivy zajišťující jejich bezpečnost, spolehlivost a minimální dopad na životní prostředí. Jsou to: a) EMC směrnice: 2014/30/EU [43] b) RoHS směrnice: 2011/65/EU [44] a aktualizace 2015/863/EU [45]. 43 3 ANALÝZA PROBLÉMU A CÍL PRÁCE 3.1 Analýza problému Hlavní funkcí automatických dávkovačů vody pro zvířata je zajistit nepřetržité zásobování vodou. Přesto se mohou objevit problémy, které mohou negativně ovlivnit zkušenost jak zvířat, tak jejich majitelů. Voda Běžné problémy souvisejí především s vodou, například když dávkovač nepřiměřeně stříká nebo když je průběh vody hlučný. Údržba Problémem je také údržba dávkovače, zejména jeho čistění. Komplikace často projeví kvůli příliš složité konstrukci zařízení a špatně dostupných míst pro čištění uvnitř dávkovače. Náročná rozebíratelnost Uživatelé si často stěžují na složitost rozebírání dávkovače, kdy je nutné použít nástroje, jako jsou nože, což může poškodit jak díly zařízení, tak způsobit zranění. Čerpadlo Problémy s čerpadlem zahrnují omezenou životnost některých typů a problematické umístění nebo spoje. Únik vody U některých modelů může dojít k úniku vody v okolí elektrického kabelu, což může vést k ukončení funkce zařízení nebo ke vzniku elektrických nehod. Zachycování nečistot Některé dávkovače nejsou vybaveny filtry pro zachycení chlupů nebo jiných nečistot, jako jsou zbytky jídla. Stabilita Automatické dávkovače, zejména pro kočky a malá plemena psů, musí být odolné vůči různým vnějším vlivům, jako je kopnutí, aby nedošlo k převržení a vylití vody. 44 Nedostatečné upevnění Jestliže nejsou díly dávkovače řádně spojeny, může se stát, že je kočka nebo pes „rozebere“. Hmotnost Dávkovače, zejména ty keramické, mohou mít značnou hmotnost, což komplikuje jejich manipulaci. 3.2 Analýza, interpretace a zhodnocení výsledků z rešerše Z rešerše byly zjištěny důležité parametry automatického dávkovače vody. Toto zařízení by mělo být navrženo tak, aby minimalizovalo potřebu manuálního doplňování vody a zajišťovalo, že zvířata budou mít stálý přístup k pitné vodě. Nepřetržitý přísun čerstvé vody Dávkovače automaticky doplňují vodu, jakmile její hladina klesne, což zajišťuje, že zvířata mají stále přístup k čerstvé vodě. Udržování čistoty vody Mnoho modelů je vybaveno filtračními systémy, které pomáhají odstraňovat nečistoty a bakterie z vody, čímž zlepšují její kvalitu a bezpečnost pro zvířata. Regulace průtoku vody Dávkovače mohou mít nastavitelný průtok vody, což umožňuje přizpůsobit množství vody potřebám konkrétních zvířat nebo druhů zvířat. Pohodlí Redukují potřebu častého doplňování a kontroly vodních zdrojů, což šetří čas a práci chovatelů. Modely automatických dávkovačů vody pro zvířata se mohou pyšnit řadou inovativních funkcí pro zvýšení komfortu a zdravotní bezpečnosti domácích mazlíčků. Pohybové senzory Pohybové senzory slouží k detekci přítomnosti zvířete v blízkosti dávkovače. Tato inteligentní technologie umožňuje zařízení automaticky aktivovat přísun vody v momentě, kdy se zvíře přiblíží, což zajistí dostupnost vody bez zbytečného plýtvání a kdykoliv je to potřeba. 45 Dálkové ovládání Dálkové ovládání prostřednictvím mobilní aplikace přináší uživatelům pohodlí a kontrolu. Aplikace může poskytovat důležité informace, jako je aktuální hladina vody, případnou detekci vniknutí vody do elektroniky, a nabízí také možnost nastavení časovačů pro automatické zapínání dávkovače. UV-C čištění UV-C čištění vody je další vrstvou ochrany přidanou k tradičním filtračním systémům. Využití UV-C světla pro dezinfekci vody působí proti bakteriím a virům a zajistí tak, že voda v dávkovači je nejen čerstvá, ale také hygienicky nezávadná. Bezdrátový provoz Bezdrátový provoz dávkovačů poskytuje maximální flexibilitu umístění. Integrovaný akumulátor nebo možnost nabíjení na stanici umožňuje uživatelům umístit dávkovač v kterémkoliv místě domova bez nutnosti přímého připojení k elektrické síti, což usnadňuje i použití venku nebo na cestách. Materiál Materiál ABS bez BPA je výběrem pro výrobu těchto zařízení z důvodu jeho vysoké odolnosti a schopnosti vydržet nárazy, žvýkání nebo hrabání, jež mohou provázet každodenní používání zvířaty. Bezpečnost tohoto materiálu spočívá v absenci bisfenolu A, což zaručuje, že voda zůstává čistá a zdraví neškodná [46]. Design Design automatických dávkovačů má respektovat ergonomické a bezpečnostní parametry. Modely tvarované jako kužely nebo hranoly s jemně zaoblenými hranami a eliminací ostrých úhlů předcházejí riziku zranění a zvyšují bezpečnost. Misky pro vodu jsou navíc někdy navrženy s mírným náklonem mezi 5 až 15 stupni [40], což minimalizuje námahu na krk, obzvláště pro starší zvířata nebo ty s potížemi v ohýbání. Proti vylévání vody slouží ochranné prvky integrované do nádrže nebo speciální díly umístěné kolem misky, které napomáhají udržet okolí suché a čisté. 3.3 Cíl práce Cílem práce je navrhnout automatický dávkovač vody pro domácí zvířata s důrazem na funkčnost, kompaktnost a vysoké hygienické standardy. Zařízení s maximálním objemem 5 litrů, umožňující vzdálenou podporu napájení a bude obsahovat funkce jako UV-C sterilizaci a filtrační systémy, zajišťující čistotu vody. 46 Design bude zahrnovat uživatelsky přívětivé ovládání s aplikací a vestavěnými prvky, jako jsou tlačítka, které budou bezpečně mimo dosah zvířat, ale snadno dostupné pro majitele. Dále bude produkt navržen tak, aby odolal tlačení a hrabání zvířat, což zabraňuje riziku převrácení nebo vylití vody. Z hlediska materiálů a udržitelnosti, výběr bude odpovídat nejpřísnějším bezpečnostním a environmentálním standardům, což zajistí, že materiály budou zdravotně nezávadné a ekonomicky výhodné. Design bude reflektovat specifické potřeby zvířat a estetické požadavky různých interiérů. Konečný produkt bude nejen esteticky příjemný, ale také designově vhodný do různých prostředí, čímž osloví širokou cílovou skupinu. Důležité bude, aby design ani provoz zařízení nevyvolávaly u zvířat strach nebo stres, což by mohlo ovlivnit jejich pohodlí při používání dávkovače. 3.4 Cílová skupina Automatické dávkovače vody pro zvířata přitahují široké spektrum zájemců, kteří si cení kombinace pohodlí, zdraví a technologie v péči o své mazlíčky bez ohledu na věk a pohlaví. Mohou to být pracující majitelé, kteří stráví většinu dne mimo domov a potřebují mít jistotu, že jejich zvířecí společníci mají neustále dostupnou čerstvou vodu, anebo rodiny s více mazlíčky, které hledají efektivní řešení pro jejich společnou hydrataci. Technologicky zdatní jedinci zase vítají možnost ovládat dávkovač vody přes mobilní aplikace a chtějí být informováni o všech aspektech fungování přístroje. Cílová skupina pro automatické dávkovače vody není omezena pouze na majitele zvířat, ale výrazně zahrnuje i samotná zvířata, jejichž potřeby a chování jsou při návrhu těchto zařízení klíčové. Zaměřuje se na domácí zvířata různých velikostí a druhů, každé s jedinečnými požadavky na pitný režim a vlastnostmi, které ovlivňují jejich interakci s dávkovači vody. Dále jsou tu majitele starších zvířat a zvířat s omezenou pohyblivostí nebo se zdravotními problémy, kterým nakloněné misky mohou usnadnit přístup k vodě a zlepšit jejich hydrataci, nebo zvířat s dlouhou srstí nebo zvláštními potřebami, jako jsou brachycefalické plemena, která mohou mít obtíže s pitím z běžných misek, rovněž těží z designových inovací některých dávkovačů. 47 3.5 Základní parametry a legislativní omezení Musí být zajištěno, že všechny komponenty produktu jsou recyklovatelné a že celková ekologická stopa produktu je co nejmenší. Je důležité určit optimální velikost a kapacitu dávkovače na základě potřeb cílové skupiny zvířat. Musí být rovnováha mezi dostatečnou kapacitou pro kontinuální přísun vody a kompaktností zařízení, aby bylo možné jej efektivně umístit v různých prostředích. Z bezpečnostních a zdravotních důvodů by měly být používány pouze netoxické materiály, které jsou bez BPA a jiných škodlivých látek. Důležitá je i recyklovatelnost a celková ekologická stopa materiálů. V Evropské unii musí výrobky splňovat určité bezpečnostní normy a předpisy, aby mohly být označeny značkou CE, což znamená, že produkt je v souladu s příslušnými předpisy EU. Pro automatické dávkovače vody pro zvířata se to týká několika různých kategorií: • Směrnice EMC (2014/30/EU) Směrnice zajišťuje, že elektrická a elektronická zařízení nevytvářejí elektromagnetické rušení, které by mohlo ovlivnit jiná zařízení, a zároveň jsou odolná proti rušení, aby mohla spolehlivě fungovat v běžném elektromagnetickém prostředí. Směrnice se vztahuje na všechna elektrická a elektronická zařízení vstupující na trh EU a vyžaduje, aby byla v souladu s harmonizovanými normami, které poskytují předpoklad shody se základními požadavky směrnice [43]. • RoHS 2011/65/EU a 2015/863/EU – Omezení používání určitých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních. RoHS (Restriction of Hazardous Substances) je směrnice Evropské unie, která omezuje používání šesti nebezpečných materiálů výroby elektrických a elektronických zařízení prodávaných v EU. Aktualizace 2015/863/EU přidala další čtyři ftaláty do seznamu omezených látek. Cílem je snížit environmentální dopad a zvýšit recyklovatelnost a bezpečnost elektronických výrobků tím, že se vyhne použití materiálů, které mohou uvolňovat toxické látky při likvidaci [44] [47]. 3.6 Použité výrobní technologie, možný trh a cena Výroba a uvádění na trh automatického dávkovače vody pro zvířata zahrnuje komplexní proces, který kombinuje inovativní technologie s důkladným tržním průzkumem a strategickým cenovým rozhodováním. 48 Výrobní technologie Při výrobě automatického dávkovače vody pro zvířata je kladen důraz na trvanlivost, bezpečnost a estetickou hodnotu. Základní části těla zařízení jsou typicky vyráběny pomocí vstřikování plastů, které umožňuje hromadnou produkci s vysokou přesností [48]. Tato metoda je efektivní pro vytváření složitých tvarů a je široce využívána pro ABS plastové komponenty bez BPA. Pro misky často používána nerezová ocel, což přináší řadu výhod, jako jsou odolnost proti korozi, snadná údržba a delší životnost. Výroba nerezových ocelových komponentů obvykle zahrnuje metody jako hluboké tažení nebo tváření kovů, které jsou vybírány na základě jejich schopnosti vytvářet hladké, hygienické povrchy vhodné pro kontakt se zvířaty. Trh Trh pro automatické dávkovače vody pro zvířata je rozmanitý, přičemž primárními zákazníky jsou majitelé domácích mazlíčků hledající praktické a spolehlivé produkty pro péči o své zvířecí společníky. Dále jsou to veterinární kliniky, zvířecí útulky, profesionální chovatelé a specializované pet obchody, které vyžadují odolné a snadno čistitelné produkty. Estetický vzhled nerezových misek může rovněž oslovit zákazníky, kteří dávají přednost produktům, které jsou nejen funkční, ale i vizuálně atraktivní. Cena Základní plastové modely mohou začínat již od 300-550 CZK, zatímco dávkovače s nerezovými miskami a pokročilými funkcemi jako je filtrace, aplikace pro ovládání a monitoring mohou stát až 1000-2200 CZK nebo více. Prémiové modely s dalšími funkcemi, jako jsou UV sterilizace vody nebo inovativní design, mohou mít cenu až 3300 CZK nebo více. Cenová strategie by měla reflektovat náklady na výrobu, vývoj, marketing a distribuci, zatímco zůstává konkurenceschopná a přitažlivá pro cílové zákazníky. Tahle práce bude se zabývat tvorbou designu pro cenovou kategorii 1000-2200 CZK. 49 4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU Ve variantních návrzích bylo přihlédnuto k jak technickým, tak designérským parametrům, kde klíčovou roli hrají ergonomie a pohodlí zvířat – specificky koček a malých psů. Byla analyzována optimální výška dávkovače vody, přizpůsobený sklon a tvar misky tak, aby co nejvíce vyhovoval fyziologii těchto zvířat, přičemž byla zvážena také estetika a vizuální přitažlivost produktu. Průměrný denní příjem vody u koček a malých psů se liší. Kočka by měla vypít přibližně 50-60 ml vody na kilogram tělesné hmotnosti za den [49], což pro běžně vážící 5 kg kočku znamená cca 200-300 ml vody denně. Psi malých plemen mají podobné potřeby. Proto byla kapacita nádrže na vodu navržena na 2 až 2,5 litru, aby byla zajištěna týdenní spotřeba vody bez nutnosti denního doplňování, a to i v případě, že se o dávkovač dělí více zvířat. Zároveň to umožňuje dostatečnou rezervu vody na případné horké dny, kdy je spotřeba vody vyšší, a poskytuje pohodlí majitelům, kteří nemusí dávkovač doplňovat každý den. Pro zajištění stability jsou navrženy dávkovače s gumovými podložkami, které minimalizují riziko posunutí nebo převrácení zařízení zvířetem. Dále byl kladen důraz na jednoduchost čištění a údržbu, čímž se minimalizuje počet složek a zajišťuje snadná demontáž bez nutnosti nástrojů. Tvary byly voleny tak, aby byly zaoblené a bez ostrých hran, což zvýšilo bezpečnost zvířat při používání. Design tvarů byl inspirován nejen moderními trendy a existujícími produkty na trhu, jak ukazuje rešerše, ale také klasickými venkovními fontánami, jejichž konstrukce a forma poskytují přirozený vzor pro navrhování funkčních a vizuálně příjemných dávkovačů vody. Zaoblené tvary těchto fontán a absence ostrých hran jsou příkladem bezpečné a přívětivé konstrukce, která byla převedena do konceptu dávkovačů vody pro domácí použití. Obr. 4-1 Rešerše [50–59] 50 4.1 Varianta I Tento první variantní návrh designu automatického dávkovače vody pro domácí zvířata se vyznačuje moderním a minimalistickým designem. Obr. 4-2 Varianta I – Perspektivní pohled Skládá se ze čtyř základních komponent: 1. Miska s fontánou 2. Nádoba na filtr 3. Vodní nádrž 4. Gumové protiskluzové podložky 51 Obr. 4-3 Varianta I – Základní komponenty Kohoutek má podobu zvířecí tlapky a je zakončen otvorem pro proudící vodu, což přirozeně přitahuje kočky a psy k pití. Miska a kohoutek jsou navrženy jako jeden harmonický celek s plynulými křivkami. Miska je umístěna v zásobníku pod úhlem 17 stupňů, což zajišťuje stálou dostupnost vody i když je dávkovač vypnutý. S hloubkou 53 mm je miska přizpůsobena pro pohodlí koček i psů. Zásobník na vodu o kapacitě přibližně 2 litry má elegantní válcový tvar, který plynule přechází ve sférický segment se šikmým řezem. Pro zvýšení stability je dávkovač vybaven čtyřmi gumovými protiskluzovými podložkami, které brání nechtěnému posunutí zařízení. Oddělená nádoba pro filtr má tvar oříznutého kruhu s plochým dnem a vystupujícím kruhovým prvkem, který odpovídá rozměrům filtru. 52 Obr. 4-4 Varianta I – Základní rozměry Jedním z hlavních nedostatků této varianty je nedostatečné upevnění, což umožňuje zvířeti snadno odstranit misku. Kromě toho je provoz tohoto modelu hlučnější, což je způsobeno větší vzdáleností mezi výtokem vody a miskou, což zvyšuje hladinu hluku při použití. Tato varianta také přináší riziko rozlití vody, což může způsobit nepořádek. Celkově je design dávkovače zaoblený a bez ostrých hran, což zajišťuje větší bezpečnost pro zvířata při používání. Při tvorbě tohoto konceptu byl kladen důraz na jednoduchost, funkčnost a snadnou obsluhu pro majitele i jejich čtyřnohé přátele. Také design byl navržen s ohledem na snadnou údržbu; všechny komponenty lze snadno rozebrat a vyčistit, což je zásadní pro udržení hygieny a zdraví domácích mazlíčků. 53 4.2 Varianta II Druhý variantní návrh designu automatického dávkovače vody pro zvířata je inspirován elegancí venkovních fontán. Obr. 4-5 Varianta II – Perspektivní pohled Skládá se ze čtyř hlavních komponentů: 1. Miska s fontánou 2. Nádoba na filtr 3. Vodní nádrž 4. Gumové protiskluzové podložky 54 Obr. 4-6 Varianta II – Základní komponenty Fontána ve tvaru sféry je centrálním prvkem dávkovače a je navržena tak, aby z ní jemně vytékala voda, což zajištuje tichý provoz, eliminující rušivý zvuk padající vody. Tato sférická fontána je plynule spojena s miskou a zároveň slouží jako uchopovací část pro snadné odnímání misky při údržbě. Miska, s hloubkou 58 mm, je umístěna v úhlu 17 stupňů ve speciálně navržené drážce uvnitř vodní nádrže, což je ergonomicky přizpůsobeno pro komfort koček a menších psů. Nejnižší bod misky je navržen tak, aby se v ní vždy udrželo určité množství vody, i když je dávkovač vypnutý. 55 Obr. 4-7 Varianta II – Základní rozměry Vodní nádrž s kapacitou cca 2,5 litru má válcový tvar, který plynule přechází do sférické části, reflektující formu fontány. Uvnitř nádrže se nachází prostor pro umístění nádoby s filtrem, jenž je zformován do kruhového oříznutého tvaru s centrálním vystupujícím prvkem odpovídajícím rozměrům filtru. Pro zvýšení stability a ochrany proti posunutí zvířetem jsou na spodní straně dávkovače umístěny čtyři gumové protiskluzové podložky kruhového tvaru. Nedostatkem této varianty spočívá v menším objemu misky, protože fontánový prvek zabírá významnou část prostoru. Stejně jako u první varianty, i zde existuje riziko nechtěného rozlití vody. Celkový design je kompaktní, bez ostrých hran, což usnadňuje umístění dávkovače v různých prostředích domácnosti a zvyšuje bezpečnost pro mazlíčky i jejich majitele. Všechny komponenty jsou navrženy pro jednoduchou demontáž a čištění. 56 4.3 Varianta III Třetí variantní návrh designu automatického dávkovače vody je inspirován vesmírnou tématikou a vyniká svým elegantním a moderním profilem. Obr. 4-8 Varianta III – Perspektivní pohled Tento návrh je složen ze čtyř klíčových komponentů: 1. Miska s fontánou 2. Nádoba na filtr 3. Vodní nádrž 4. Gumové protiskluzové podložky 57 Obr. 4-9 Varianta III – Základní komponenty Dominantním prvkem designu je horní část dávkovače, připomínající planetu s prstencem, což dávkovači propůjčuje unikátní kosmický charakter. Prstenec funguje jako sekundární miska, z níž mohou domácí mazlíčci pít, zatímco z centrálního vrcholu „planety“ jemně vytéká voda. Tento fontánový prvek je navržen tak, aby zajišťoval tichý a klidný tok vody, což přispívá k poklidné atmosféře domova. Fontána je esteticky sloučena s miskou pomocí jemného zaoblení. Miska má inovativní tvar ohnuté kružnice s obloukovými výtoky na jejích okrajích, které harmonicky doplňují celkový design. Nádrž na vodu, s objemem přibližně 2 litry, využívá profil vytvořený rotací oblouku kolem vertikální osy, což dodává dávkovači plynulý tvar. Prostor pro umístění filtru je navržen jako integrální součást tohoto oblouku a ve své dolní části zopakuje zahnutý motiv misky a nádrže. Tento segment slouží nejen k uložení filtru, ale také jako bariéra proti vytečení vody, zvýšená oproti misce pro přidanou ochranu. Stabilita dávkovače je zvýšena pomocí čtyř gumových protiskluzových podložek, jejichž obdélníkový tvar je adaptován k obvodu zařízení. Stabilitě také napomáhá širší základna, která umožňuje pevné postavení na jakémkoliv povrchu. 58 Obr. 4-10 Varianta III – Základní rozměry U třetí varianty je problémem malá vzdálenost mezi menší miskou a okrajem větší misky, což může vést k tomu, že zvíře se může nechtěně namočit. Navíc má spodní miska plochý design, který neudržuje vodu, když je dávkovač vypnutý, což může vést k dalšímu nepořádku. Celkové třetí variantní návrh designu dávkovače představuje kombinaci funkčnosti a estetické elegance inspirované vesmírnými motivy. Organický tvar základny připomínající profil vázy je intuitivně příjemný pro oko a zároveň nabízí vynikající stabilitu. Sférická fontána na vrcholu, která působí jako planetární těleso s prstencem, poskytuje vizuální zážitek, který odráží kruhové pohyby ve vesmíru. Dávkovač je navržený bez ostrých hran, což je bezpečnější pro zvířata, a zároveň poskytuje snadný přístup k vodě z různých úrovní, což je vhodné pro mazlíčky různých velikostí. Všechny komponenty tohoto dávkovače vody jsou záměrně navrženy pro jednoduchou demontáž a čištění, což usnadňuje pravidelnou údržbu a zajišťuje hygienu pro vaše domácí mazlíčky. Tento přístup podporuje celkovou udržitelnost produktu, protože umožňuje dlouhodobé používání bez kompromisů v čistotě nebo bezpečnosti. 59 4.4 Varianta IV Čtvrtý variantní návrh designu automatického dávkovače vody pro zvířata je výrazem organické elegance a funkční harmonie. Obr. 4-11 Varianta IV – Perspektivní pohled Tento návrh je složen z pěti komponentů: 1. Kohoutek 2. Miska s fontánou 3. Nádoba na filtr 4. Vodní nádrž 5. Gumové protiskluzové podložky 60 Obr. 4-12 Varianta IV – Základní komponenty Tvar dávkovače je inspirací moderní architekturou, přičemž kombinuje geometrickou základnu krychlového tvaru se zaoblenými hranami, což mu dodává měkkost a vizuální lehkost. Tento design by se snadno zapojil do interiérů od minimalistických až po ty bohatě dekorované. Miska je integrována do designu s mírným sklonem 6 stupňů, zajišťujícím komfortní a přirozenou polohu pití pro domácí mazlíčky. Uprostřed misky je umístěna inovativní kohoutková soustava, která je vyjímatelná, což nejen umožňuje různé varianty proudění vody, ale i přizpůsobení estetického výrazu dávkovače. Tento přístup povoluje personalizaci podle potřeb a vkusu majitele, stejně jako dle preferencí jednotlivých zvířat. 61 Obr. 4-13 Varianta IV – Základní rozměry U čtvrté varianty může být problémem příliš velká nádoba na filtr, což snižuje celkovou kapacitu dávkovače. Je důležité také zajistit, aby byl nástavec pevně připojen k misce, aby se předešlo riziku, že ho zvíře odstraní. Robustní spodní část dávkovače je navržena s ohledem na stabilitu. Speciálně tvarované výstupky na základně efektivně brání skluzu na libovolném povrchu, čímž zabraňují náhodnému posunutí nebo převrácení. Průzračný ochranný pruh kolem obvodu misky nejen esteticky doplňuje design, ale také zabraňuje rozstřikování vody mimo dávkovač, což udržuje okolní prostor suchý a čistý. 62 5 TVAROVÉ ŘEŠENÍ Zvolená a dále rozvinutá finální varianta je číslo tři, z níž byly odvozeny čtyři další verze pro posouzení optimálního tvaru. Tvarové řešení I První varianta se vyznačuje rozšířeným bočním poloměrem, čímž se zvětšuje prostor mezi malou a velkou miskou. Toto uspořádání efektivně minimalizuje riziko, že by se zvíře mohlo nedopatřením dotknout stékající vody. Díky větší ploše základny je tento design navíc stabilnější a nabízí větší kapacitu pro vodu, což je praktické pro domácnosti s více zvířaty nebo pro zajištění dlouhodobější zásoby vody. Obr. 5-1 Tvarové řešení I – Boční pohled Tvarové řešení II Druhá verze představuje inovativní úpravu v horní části vodního dávkovače, kde se objevuje specifický řez. Tento řez sleduje oblouk oddělující filtr od hlavní vodní nádrže a přináší tak modernější vzhled. Tato úprava ovšem zmenšuje ochranný prvek navržený k zamezení rozstřiku vody mimo misku. 63 Obr. 5-2 Tvarové řešení II – Boční pohled Tvarové řešení III Třetí varianta přichází s úpravou horní části dávkovače, která byla změněna šikmým řezem pod úhlem 4 stupňů od boční hrany. Tento designový prvek nenápadně vede zvíře k místu určenému pro pití a zároveň dodává celkové estetice výrobku dynamiku. Řez pod šikmým úhlem může sloužit také k lepší viditelnosti vodní hladiny pro zvíře, čímž se potenciálně zvyšuje jeho pohodlí při pití. Obr. 5-3 Tvarové řešení III – Boční pohled Tvarové řešení IV a V Čtvrtá a pátá verze představují nové variace tvaru vodní nádržky, kde horní část zůstává zachována jako u třetí verze. Na jedné straně se design nádrže vyznačuje zakřivením podobným první verzi, zatímco na opačné straně přechází do cylindrického tvaru. 64 Rozdíl mezi čtvrtou a pátou variantou spočívá v orientaci tohoto nového tvaru nádrže, což mění celkový vizuální dojem a může ovlivnit interakci zvířete s miskou. Tyto změny mohou nabídnout majitelům zvířat více možností pro umístění misky v prostoru, a také zvířecím společníkům rozmanité prostředí pro pití. Obě verze udržují střídmý a praktický přístup, kde hlavní důraz je kladen na funkčnost a pohodlí zvířete. Obr. 5-4 Tvarové řešení IV a V – boční pohledy Finální tvarové řešení Pro finální verzi byla zvolena varianta číslo jedna, přičemž hlavní změnou bylo zkrácení horní části zásobníku na filtr, čímž se snížil přesahující okraj. To bylo provedeno s cílem zabránit možnosti, že by se zvíře o tento okraj mohlo opřít. Obr. 5-5 Finální tvarové řešení – Perspektivní pohled 65 Dávkovač je tvarován jako oblouk otočený kolem kruhového profilu, čímž vzniká jeho charakteristický tvar. Je rozdělený do dvou částí, kde řez mezi nimi vytváří obloukovitou plochu a na jejich okrajích jsou formovány ohnuté hrany. Na horní část nádrže se umísťuje zásobník na filtr a na ně se umisťuje miska ve speciálně vyhrazené drážce odpovídající obloukovému tvaru dávkovače. Miska je propojena s fontánovým prvkem, který esteticky působí jako planeta obklopená prstenem. Tento prsten neplní pouze dekorativní funkci, ale je také menší nádobkou, z níž může zvíře pít. Vetší miska má prohloubení pro udržení vody. Na okrajích misky jsou proti sobě umístěné dva půlkruhové otvory, které slouží k výtoku vody do zásobníku na filtr, kde voda prochází skrz filtr. Na spodní ploše dávkovače jsou čtyři vystupující drážky pro uložení gumových protiskluzových podložek. Gumové protiskluzové podložky mají tvar mezikruží s vnějším průměrem 211 mm a vnitřním průměrem 191 mm. Tyto podložky jsou rozděleny na čtyři části pomocí čar, které svírají úhel 30 stupňů mezi sebou. Toto uspořádání umožňuje rovnoměrné rozložení podložek pod základnou nádrže a zajišťuje dobrou stabilitu a protiskluzové vlastnosti dávkovače. Dolní část nádrže obsahuje kryt, který schovává vnitřní ovládací jednotku a uzavírá se čtyřmi samořeznými šrouby. Plocha také obsahuje prohloubení, z kterého vychází napájecí kabel, uchycený na okraji nádrže dvěma stěnami pro přesné vedení kabelu a zajištění stability dávkovače na povrchu. Obr. 5-6 Pohled ze spodu 66 Obr. 5-7 Rozměrové řešení podložek – Pohled ze spodu Celkový design automatického dávkovače vody pro zvířata se skládá ze tří hlavních komponent: 1. Miska s fontánou 2. Zásobník na filtr 3. Nádrž na vodu Všechny tyto části společně tvoří jednotný vzhled, protože jsou vytvořeny z jednoho oblouku, který je rotován kolem kruhového profilu, a mají stejně tvarovaný obloukový kolmý řez. Miska je umístěna ve speciálně určené drážce na zásobníku na filtr, zatímco samotný zásobník se umisťuje do drážky uvnitř nádrže. Toto uspořádání zajistí, že tyto tři základní díly společně tvoří kompletní dávkovač. Obr. 5-8 Základní komponenty 67 6 KONSTRUKČNĚ TECHNOLOGICKÉ A ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ 6.1 Popis Dávkovače vody pro zvířata představují multifunkční řešení, které nejen zajišťuje nepřetržitou cirkulaci čerstvé vody, ale také nabízí pokročilé funkce, jako jsou možnosti dálkového ovládání, vzdálené podpory napájení, sofistikované filtrační systémy a UV-C sterilizaci vody. Tento integrovaný přístup poskytuje vyšší standard hygieny a pohodlí pro zvířata. Při návrhu dávkovače byl kladen vysoký důraz na jednoduchost údržby, aby byla zajištěna snadná manipulace pro uživatele. Ergonomicky tvarované přístupové body a výška dávkovače jsou navrženy tak, aby podporovaly přirozené chování zvířat při pití a zároveň minimalizovaly námahu a stres, což je zásadní pro jejich dlouhodobé zdraví a pohodu. 6.1.1 Uspořádání částí Miska s fontánou se umisťuje na zásobník filtru, přičemž její centrální dolní trubice přesně zapadá do otvoru ve filtru. Filtr je umístěn v kruhové nádobě, která se nachází v zásobníku na filtr, a tento zásobník je poté umístěn na nádrž na vodu. Přes centrální otvor zásobníku prochází hadice čerpadla. Čerpadlo je umístěno na vnitřní dolní ploše nádrže ve speciálně vyhrazeném prostoru. Osa otvorů na misce, filtru, zásobníku na filtr a hadici je sjednocena tak, aby voda pumpovaná čerpadlem mohla efektivně protékat přes tyto komponenty. Nádrž na vodu obsahuje prostor pro uložení základní desky s mikrokontrolérem a veškerými připojenými součástkami. Tento prostor je chráněn krytem, který je upevněn pomocí samořezných šroubů. Dále nádrž disponuje čtyřmi prostory pro umístění gumových protiskluzových podložek, což zvyšuje stabilitu dávkovače na různých površích. Součástí dávkovače je také USB-C kabel, USB-C adaptér a lithiová baterie pro bezdrátový provoz. 68 Obr. 6-1 Schéma uspořádání dávkovače 6.1.2 Rozměrové řešení Ergonomie a pohodlí zvířat byly klíčovými faktory při určování rozměrů tohoto dávkovače vody. Design je přizpůsoben tak, aby kočkám a psům malých plemen nabídl nejpřirozenější a nejpohodlnější polohu pro pití. Dávkovač je vytvarován do kruhové formy, což umožňuje zvířatům přístup k vodě ze všech stran. Při určování celkových rozměrů dávkovače byl vynaložen značný důraz na to, aby konstrukce neobsahovala žádné překážky, které by mohly jakýmkoli způsobem bránit zvířeti v bezproblémovém používání. Výsledkem je promyšlený design, který harmonicky splyne s potřebami zvířat i estetickými požadavky domácího prostředí. 69 Obr. 6-2 Rozměrové řešení dávkovače 6.2 Vnitřní mechanismy a komponenty Vnitřní mechanismus dávkovače je konstruován s ohledem na multifunkční použití, které zahrnuje cirkulaci vody, dálkové ovládání, filtrační čištění, UV-C dezinfekci a dotykové ovládání. Design tedy reflektuje potřeby integrovat různé elektronické komponenty. 6.2.1 Ovládací jednotka Centrálním prvkem je mikrokontrolér, který slouží jako řídící jednotka pro čerpadlo, modul Wi-Fi + Bluetooth (WBR3), dotykové tlačítko a UV-C LED osvětlení. Je umístěn na základní desce ve speciálně určeném prostoru. Uvnitř prostoru jsou čtyři komínky pro uchycení krytu s pomocí šroubů. K základní desce se kolmo připojuje další deska, jež řídí dotykové tlačítko. Na základní desce se dále nachází modul Wi-Fi + Bluetooth (WBR3), hlavní napájecí kabel a kabely pro připojení čerpadla a UV-C světla. 70 Obr. 6-3 Vnitřní mechanismy a komponenty dávkovače I Kabely vedoucí k čerpadlu a UV-C světlu jsou umístěny tak, aby nebyly vystaveny přímému kontaktu s vodou. V oblasti, kde jsou kabely uloženy, jsou potaženy pryskyřicí a zasazeny do válcových ploch, aby byla minimalizována možnost proniknutí vody. Na opačné straně od toho prostoru ve vnitřním prostoru nádrže můžeme vidět konec kabelu čerpadla, který vede do ovládací jednotky zabezpečeny gumovým těsněním a UV-C světlo, které má průhledný kryt, rovněž chráněný těsněním. 71 Obr. 6-4 Vnitřní mechanismy a komponenty dávkovače II 6.2.2 Kryt Kryt, který uzavírá prostor základní desky s mikrokontrolérem obsahuje gumové těsnění, které chrání řídící jednotku před nechtěným vniknutím vody a otvory pro samořezné šrouby o průměrů 1,2 mm, kterými je upevněn ke komínkům v prostoru. Obr. 6-5 Kryt 72 6.2.3 Čerpadlo Vybraným typem čerpadla je ponorné čerpadlo, jehož technické parametry vyhovují potřebám zařízení vzhledem k jeho výkonu, energetické účinnosti a bezpečnostním standardům. Obr. 6-6 Čerpadlo – Perspektivní pohledy Obr. 6-7 Čerpadlo – Rozměry 73 Díky svému nízkému příkonu a efektivnímu napájení 5 V je energeticky úsporné a vhodné pro nepřetržitý provoz. Vysoká úroveň krytí IPX8 zaručuje, že čerpadlo může bezpečně fungovat i při ponoření do vody, což je klíčové pro bezpečné použití v dávkovači vody pro zvířata. Maximální výtlak 200-500 mm umožňuje flexibilní umístění čerpadla v dávkovači, zatímco průtok 0,8-2 litry za minutu zajišťuje efektivní oběh vody a dostatečný přísun čerstvé vody pro zvířata. Součástí čerpadla je také silikonová hadice, která se připojuje k trubičce na misce. Toto spojení umožňuje, aby voda plynule tekla přes otvor ven z misky. Dále jsou součástí i silikonové přísavky, které čerpadlo na dně nádrže. Uvnitř čerpadla se nachází senzor hladiny vody, který při kontaktu s vodou může zapnout čerpadlo. Při nedostatku vody se čerpadlo nezapne, zároveň mikrokontrolér rozsvítí červené LED světlo informující o nedostatku vody. Zakladní rozměry zvoleného čerpadla (37x55x30) mm a výška hadice má 48 mm. Pozice čerpadla Pro instalaci čerpadla jsou v nádrži naznačeny pozice, které zajistí, že hadice čerpadla bude přesně pasovat do otvorů ve zásobníku na filtr a spojí se tak s fontánovou částí umístěnou v misce. Obr. 6-8 Pozice čerpadla 74 6.2.4 UV-C dezinfekce V dávkovači vody pro zvířata je implementován UV-C dezinfekční systém s cílem zajištění vysoké účinnosti a bezpečnosti při dezinfekci vody. Klíčovým prvkem systému je UV-C lampa s vlnovou délkou 260 nm, což je optimální pro destrukci DNA a RNA mikroorganismů a zabránění jejich reprodukci. Lampa má výkon 4 W, což zajišťuje dostatečnou energetickou účinnost a efektivitu při provozu. Systém je napájen 5 V, což je bezpečné pro použití ve vodním prostředí a umožňuje snadnou integraci do domácích elektrických systémů. Průtoková rychlost 100 až 200 ml/min zajišťuje, že voda je dostatečně dlouho vystavena UV-C záření pro efektivní dezinfekci. Životnost UV-C lampy je až 9000 hodin, což minimalizuje potřebu její časté výměny a snižuje provozní náklady. Lampa je dále chráněna vodotěsným krytím s hodnocením IP67, což zajišťuje ochranu před vniknutím vody a kontaminantů. Bezpečnostní prvky zahrnují ochranu proti přehřátí s automatickým vypínáním lampy v případě detekce nebezpečně vysoké teploty, což zabraňuje poškození systému. Obr. 6-9 Dávkovač při zapnutém UV-C (bez horních komponent) 75 Obr. 6-10 Perspektivní pohled – Zapnuté UV-C osvětlení 6.2.5 Filtr Pro zajištění filtrace vody v automatickém dávkovači byl implementován pětinásobný filtr s aktivním uhlím. Filtr má vnější průměr 78 mm a vnitřní průměr 19 mm s tloušťkou 4 mm. Rozměry filtru jsou optimalizovány tak, aby odpovídaly velikosti a konstrukčním požadavkům dávkovače, což zajišťuje, že výměna filtru je snadná a intuitivní. 76 Obr. 6-11 Rozměry filtru 6.2.6 Systém pumpovaní vody Ve středu zásobníku se nachází otvor, přes který je vedena hadice čerpadla, do které je umístěna trubice v dolní ploše misky. Všechny tyto otvory mají stejnou osu a vytváří se průchod důležitý pro přesné spojení čerpadla s fontánovou částí, což zajišťuje správnou funkci celého systému a efektivní cirkulaci vody. Modré šipky na obrázku Obr. 6-12 ukazují směry pohybu vody od vstupního otvoru čerpadla k výstupnímu a následně do otvoru misky, což směřuje proud vody do malé misky a poté do velké misky. Obr. 6-12 Směry pohybu vody Vodní nádrž je vybavena drážkami pro instalaci zásobníku na filtr. Zatímco filtr je vybaven drážkami pro instalaci misky s fontánou. 77 6.2.7 Wi-Fi + Bluetooth modul (WBR3) Dálkové ovládání automatického dávkovače vody pro zvířata je zajištěno pomocí Wi-Fi + Bluetooth modulu (WBR3), který umožňuje uživatelům ovládat zařízení pohodlně prostřednictvím mobilní aplikace. Tento přístup nabízí významnou flexibilitu a snadný přístup k funkcím dávkovače. Mobilní aplikace, která je součástí dávkovacího systému, nabízí uživatelům možnost nastavit časovače pro automatické podávání vody, monitorovat spotřebu vody a stav filtru, a také umožňuje přímé ovládání čerpadla nebo aktivaci UV-C dezinfekce. Tato aplikace zefektivňuje správu dávkovače a zvyšuje kontrolu majitelů nad zdravým prostředím pro jejich zvířata. 6.2.8 Dotykové tlačítko a LED indikátory V dávkovači vody pro zvířata je integrováno dotykové tlačítko společně s LED indikátory, které jsou ovládány prostřednictvím mikrokontroléru. Tento mikrokontrolér zajišťuje interakci mezi uživatelem a zařízením, umožňuje snadné ovládání funkcí a poskytuje vizuální zpětnou vazbu prostřednictvím LED indikátorů. Tyto indikátory informují uživatele o různých stavových režimech dávkovače, jako je zapnutí/vypnutí, potřeba údržby, nedostatku vody a stav Wi-Fi připojení. 6.2.9 Zdroj napájení Hlavním zdrojem napájení pro dávkovač je 1 metr dlouhý USB-C kabel. Tento kabel poskytuje napětí 5 V s proudem 1 A, což je dostačující pro napájení čerpadla a dalších elektronických komponent zařízení. USB-C byl zvolen z důvodu jeho rozšířené kompatibility a schopnosti efektivně přenášet potřebný elektrický proud. Pro stacionární použití je ideální standardní nabíjecí adaptér s USB-C výstupem, který dokáže dodat stabilní výkon pro nepřetržitý chod zařízení. Adaptér by měl garantovat výstupní parametry 5 V/1 A pro optimální výkon a efektivitu. 78 Obr. 6-13 Perspektivní pohled zezadu s adaptérem a USB-C Jako sekundární zdroj napájení slouží lithiová baterie, která je umístěna v samostatném prostoru pod prostorem pro základní desku s mikrokontrolerem. Tím je baterie izolovaná od ostatních komponent, což minimalizuje riziko elektromagnetické interfence na ostatní součástky. Tato baterie umožňuje bezdrátový provoz. 79 Obr. 6-14 Umístěná baterie 6.3 Materiálové řešení Pro základní části zařízení, jako jsou nádrž na vodu, miska s fontánou, zásobník na vodu a kryt, byl vybrán ABS plast, který je bez obsahu bisfenolu A (BPA-free). Tento materiál je bezpečný pro styk s potravinami, což je důležité pro jakékoli zařízení, které přichází do kontaktu s pitnou vodou. ABS bez BPA zaručuje, že z něj nebudou do vody uvolňovány žádné škodlivé chemikálie [46]. Pro výrobu protiskluzových podložek byl zvolen ethylvinylacetát (EVA), který je známý svou flexibilitou, měkkostí a vynikajícími protiskluzovými vlastnostmi. EVA je také odolný vůči vodě a chemikáliím, což umožňuje snadnou údržbu a přispívá k dlouhodobé trvanlivosti podložek [60]. 80 6.4 Technologie Při návrhu automatického dávkovače vody pro zvířata byla zvolena technologie vstřikování plastu, která je efektivní a kvalitní masovou výrobu plastových komponent. Tato metoda výroby zaručuje vysokou produktivitu a přesnost dílů, ale také umožňuje výrobu složitých tvarů s minimálními variacemi mezi jednotlivými kusy. V procesu vstřikování plastu existuje možnost přidání dalších dílů nebo komponent přímo během samotného vstřikovacího procesu. Tato technika, známá jako „insert molding“ (vkládací formování), umožňuje integrovat různé díly do plastového výlisku. Pro výrobu gumových protiskluzových podložek je uplatněna technika pěnování. Tento proces zahrnuje zahřívání a expanzi materiálu, který následně získává požadovanou formu a texturu. Pěnování je zvláště vhodné pro výrobu měkkých, pružných dílů, které vyžadují dobré tlumící vlastnosti a odolnost proti skluzu. 6.5 Ergonomie 6.5.1 Miska Ergonomie misky dávkovače vody je navržena tak, aby zvířata při pití nenamáhala svůj krk. Miska má kulatý a široký tvar s průměrem 201 mm, což minimalizuje kontakt zvířete s ostatními částmi dávkovače. Výška misky je upravena dle obloukového tvaru a nabízí dvě různé úrovně pro pití – 101 mm a 111 mm, což zvířeti umožňuje zaujmout přirozenou polohu v závislosti na tom, která strana dávkovače je v daném okamžiku vhodnější. Obr. 6-15 Výška misky Miska má hloubku 22 mm, což zajistí dostatečnou zásobu vody, i když je zařízení vypnuto. Voda je z misky odváděna skrze speciálně umístěné otvory na nejvyšším bodu, což umožňuje efektivní kontrolu odtoku. Centrální otvor ve středu misky je propojen s hadicí čerpadla a prodlužuje se směrem dolů, což umožňuje recirkulaci vody. 81 Obr. 6-16 Hloubka misky Součástí misky je také menší nádobka s průměrem 97 mm, která poskytuje další možnost pití pro zvíře. Z této misky voda jemně přetéká dolů, vytváří malý vodopád a může tak přilákat mazlíčka k pití. Obr. 6-17 Perspektivní pohled – Pitné pozice zvířat 82 6.5.2 Rozebírání dávkovače a údržba Misku s fontánou lze snadno zvednout buď pomocí dvou otvorů na okrajích, nebo přímo za fontánu. Zásobník na filtr se zvedá za vystupující pásek. Čerpadlo je možné vytáhnout oslabením přísavky a odšroubováním kabelového konektoru, což umožňuje jeho následné čištění. Kryt na dolní straně nádrže obvykle uživatelé neotevírají často, proto je spojen šrouby. V případě, že je třeba kryt otevřít, lze použít šroubovák odpovídající velikosti a relativně rychle jej odšroubovat. Obvykle je třeba každý týden vyměnit vodu a vyčistit díly dávkovače, zatímco čerpadlo by mělo být čištěno každý měsíc. Díky tomu, že každý díl lze jednoduše odpojit a vyčistit, je údržba snadná a rychlá. Miska s fontánou, zásobník na filtr a nádrž na vodu neobsahují malé díly, což zjednodušuje a urychluje proces mytí. 6.5.3 Ovládaní Ovládání dávkovače vody je možné dvěma způsoby, které zvyšují jeho flexibilitu a uživatelský komfort. První způsob ovládání je prostřednictvím mobilní aplikace. Uživatel si může přidat svůj dávkovač do aplikace pomocí Bluetooth nebo Wi-Fi sítě a ovládat ho z jakéhokoli místa. Na obrázku Obr. 6-18 lze vidět návrh uživatelského rozhraní aplikace. Uživatel může zapínat/vypínat UV-C světlo, nastavovat harmonogram, přepínat režimy, anebo upozornění pro potřebu vyměnit vodu nebo filtr. Také lze vidět, jak uživatel získává oznámení týkající se stavu dávkovače do oznamovacího centra mobilního telefonu. Obr. 6-18 Návrh uživatelského rozhraní pro aplikaci 83 Druhým způsobem ovládání je použití dotykového tlačítka, které se nachází v dolní přední části dávkovače. Dlouhým podržením tohoto tlačítka se dávkovač zapíná nebo vypíná, zatímco krátkým dotykem lze přepínat mezi jednotlivými režimy. Informace o úrovni vody jsou k dispozici nejen prostřednictvím aplikace, ale uživatel je může také vidět přímo na dávkovači vedle hlavního tlačítka. Nad tlačítkem jsou na opačné straně stěny integrovány LED světla ve třech barvách: bílá, modrá a červená. Tyto indikátory poskytují rychlé vizuální informace o stavu dávkovače: • Modré světlo neustále svítí – Wi-Fi připojení je aktivní. • Modré světlo bliká – Wi-Fi připojení není aktivní. • Červené světlo neustále svítí – Nízká úroveň hladiny vody. • Červené světlo bliká – Je potřeba vyměnit filtr. • Bílé světlo na chvilku rozsvícené – Dávkovač je zapnutý. Obr. 6-19 Indikátory stavu 6.5.4 Bezpečnost Jedním z klíčových bezpečnostních prvků je dotykové tlačítko, které je navrženo tak, aby zamezilo náhodnému dotyku. Tlačítko je umístěno tak, že ho zvíře nemůže omylem stisknout a jeho aktivaci může kontrolovat pouze uživatel. Dále je na dávkovači pouze jedno tlačítko, což minimalizuje možnost, že by zvíře zařízení samo spustilo. Všechny potenciální vstupy, kterými by mohla proniknout voda do citlivých částí zařízení, jako jsou ovládací jednotka nebo místa připojení napájení, jsou zabezpečeny. Místa, kam vedou kabely čerpadla a UV-C světla do základní desky s mikrokontrolérem, jsou chráněna pryskyřicí, která zabraňuje vniknutí vody dovnitř zařízení. Kryt, který uzavírá ovládací jednotku, je vybaven těsněním, jež dále zajišťuje ochranu proti vodě. Dávkovač je navržen s velmi stabilní základnou, aby zvíře nemohlo zařízení snadno převrátit. Přidané protiskluzové podložky na spodní straně dávkovače zabraňují jeho 84 nechtěnému posunutí. Celkový tvar dávkovače je navíc zaoblený a zbaven všech ostrých hran, což minimalizuje riziko zranění zvířat při používání zařízení. 6.5.5 Udržitelnost ABS byl vybrán nejen pro své vynikající mechanické vlastnosti a odolnost, ale také s ohledem na jeho environmentální dopad. ABS je plně recyklovatelný materiál, což umožňuje, aby byl po skončení životnosti produktu znovu zpracován a přetvořen na nové plastové výrobky. To snižuje potřebu nových surovin a redukuje množství odpadu končícího na skládkách. Výrobky z ABS mají delší životnost, což snižuje četnost výměn a oprav a zároveň šetří suroviny a energii potřebnou pro výrobu náhradních dí