雨傘速干和自動(dòng)整理裝置研究和運(yùn)用

鄧 珊 代靖怡

(贛南科技學(xué)院，江西 贛州 341000)

在雨天，許多公共場(chǎng)合會(huì)設(shè)有給雨傘套上塑料袋的機(jī)器，雖然這樣能避免在室內(nèi)留下水漬，但是會(huì)造成新的問題：一是需要大量塑料袋，不環(huán)保；二是人們經(jīng)常忘記取傘。目前市場(chǎng)上還未真正出現(xiàn)一款完全意義上可在公共場(chǎng)合使用的雨傘自動(dòng)整理和快速干燥的機(jī)器，塑料傘套仍然被大量使用。群眾對(duì)于一個(gè)能徹底解決雨后濕傘問題的產(chǎn)品充滿期待，這就產(chǎn)生了十分巨大的市場(chǎng)需求，這為我們的產(chǎn)品營(yíng)造了一個(gè)十分好的發(fā)展背景。這個(gè)項(xiàng)目可以完全滿足群眾需求，從而提高人們的生活品質(zhì)，方便人們的出行，并且減少大量塑料袋的產(chǎn)生，做到了環(huán)保和節(jié)能減排，符合國(guó)家的“可持續(xù)發(fā)展”道路。

1 立項(xiàng)依據(jù)

1.1 研究意義

使用后的雨傘潮濕散亂，收納整理比較麻煩，尤其在餐館、超市、圖書館、辦公場(chǎng)所等人流密集的場(chǎng)合，大量雨傘帶水散落容易在地面形成積水，不僅會(huì)使地面有污漬影響環(huán)境并且還會(huì)形成安全隱患。群眾對(duì)一款能夠解決濕傘問題的產(chǎn)品充滿期待，這就使一種能自動(dòng)整理雨傘并使其快干的設(shè)備就有待研究設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有技術(shù)中大多數(shù)是通過機(jī)械甩干裝置來解決這個(gè)問題，但是機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易維修、價(jià)格昂貴，同時(shí)裝置在甩干雨傘時(shí)，轉(zhuǎn)速需要達(dá)到800～1000 r/min，高速的轉(zhuǎn)動(dòng)難免會(huì)造成雨傘的損壞。綜合以上情況，市面上并沒有一套合理的解決方案。如果能解決這個(gè)問題，更能方便大眾雨天出行。

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

韓國(guó)設(shè)計(jì)師Do Hyeung Kim 的雨傘風(fēng)干機(jī)的設(shè)計(jì)概念利用戴森專利氣旋技術(shù)產(chǎn)生強(qiáng)勁旋風(fēng)配合加熱功能對(duì)濕傘速干；武漢大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)復(fù)合式雨傘速干機(jī)，通過振動(dòng)后烘干的方式將雨傘達(dá)到速干的效果；提出直接式快速干燥器- 翁頤慶《化工與醫(yī)藥工程》。

這些設(shè)計(jì)理念集中在多重裝置結(jié)合上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅僅停留在了設(shè)計(jì)理念上，并且在理論上產(chǎn)品使用過程繁瑣而漫長(zhǎng)，無法達(dá)到對(duì)雨傘自動(dòng)整理和快速干燥的效果。

2 項(xiàng)目介紹

2.1 外觀設(shè)計(jì)

外觀上采用簡(jiǎn)潔的筒狀結(jié)構(gòu)。裝置由筒身主體、裝置底座和供電三部分組成，筒身主體上安裝了外置水槽和操作面板，電源線則接在帶有防滑座墊的底座上。構(gòu)思在筒身上印刷或者包裹各種與使用環(huán)境一致的圖畫，這樣的產(chǎn)品就不只是一件電器了，它還可以成為裝點(diǎn)環(huán)境的藝術(shù)品，一舉兩得的優(yōu)勢(shì)對(duì)于顧客來說將充滿吸引力。

圖1 裝置外觀圖

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該產(chǎn)品高約為505mm，筒直徑為460mm，水槽外圈直徑為660mm、寬度為100mm，上端至外水槽的距離為155mm，外水槽至底座的距離為400mm，底座直徑為460mm，高度200mm。

從下至上依次可以看到底座和電源線，位于中筒的操作面板，外部水槽和上方入口。其圖中上部突出的長(zhǎng)方體為外部水槽，它的作用是盛接雨傘插入時(shí)飛濺出的和被插入口剮蹭下來的雨水，而這些雨水并不會(huì)滯留在水槽中，它會(huì)通過一根水管流下，流出口處采用過濾網(wǎng)的設(shè)計(jì)，防止異物徹底堵死導(dǎo)管，這些雨水一起收集在底部的主水槽中，而底部水槽有兩個(gè)設(shè)計(jì)，一是采用抽拉式可抽出倒水；二是在一側(cè)有個(gè)導(dǎo)管的設(shè)計(jì)，打開便可連接外部導(dǎo)管，排出積水。再看操作面板，如圖中部的長(zhǎng)方體為顯示面板，可以顯示溫度，濕度；下方三個(gè)按鈕分別是暫停，功能鍵和指示按鈕，指示按鈕結(jié)束時(shí)會(huì)自動(dòng)跳出，提示操作結(jié)束。

水槽上方的底座為整個(gè)裝置的核心，里面放置了電力發(fā)動(dòng)機(jī)、紅外傳感器、溫濕度傳感器、加熱管、導(dǎo)管、進(jìn)風(fēng)管、輸風(fēng)管。發(fā)動(dòng)機(jī)為裝置的送風(fēng)和加熱管的工作提供動(dòng)力。

送風(fēng)作為功能的實(shí)現(xiàn)方式自然成為了設(shè)計(jì)的重中之重。首先在出風(fēng)口進(jìn)行了一些特殊的設(shè)計(jì)，出風(fēng)口遍布筒的內(nèi)壁，出風(fēng)口都是斜向下的走向來控制風(fēng)的方向，然后是在風(fēng)的輸送上進(jìn)行了構(gòu)思，將風(fēng)通過豎直均勻遍布于筒內(nèi)部的導(dǎo)風(fēng)管從風(fēng)機(jī)輸出，這些風(fēng)會(huì)在進(jìn)入導(dǎo)管前通過加熱管加熱，由于導(dǎo)風(fēng)管是一個(gè)倒U 型設(shè)計(jì)，所以風(fēng)會(huì)在導(dǎo)風(fēng)管中實(shí)現(xiàn)風(fēng)向由從下往上變?yōu)閺纳贤?，最后從出風(fēng)口輸出風(fēng)，實(shí)現(xiàn)操作。

圖2 裝置結(jié)構(gòu)剖面圖

2.3 使用原理方法

產(chǎn)品的使用方法：使用時(shí)，在電源打開并正常運(yùn)行的情況下將濕雨傘收起后(將傘骨套進(jìn)握把里)將傘頂向下從上端入口插入，傘帽卡進(jìn)下端突起的卡槽，機(jī)器便會(huì)由紅外傳感器自動(dòng)開始識(shí)別并在識(shí)別成功后，卡槽開始400～600r/min 的速度旋轉(zhuǎn)，達(dá)到甩干和自動(dòng)整理的效果；并從筒蓋內(nèi)壁斜向下吹出適當(dāng)強(qiáng)度的暖風(fēng)，因?yàn)橥脖跒榈筓 型，風(fēng)將從筒蓋壁下口處斜向上吹出，風(fēng)將會(huì)把傘上的水通過沿傘面吹到下方篩網(wǎng)和烘干兩種方式共同使傘達(dá)到速干的效果。

圖3 控制系統(tǒng)流程圖

3 項(xiàng)目特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 項(xiàng)目特點(diǎn)

(1)簡(jiǎn)易：操作簡(jiǎn)便，占地??；(2)防水：本身材質(zhì)為塑料，對(duì)電源部分做防電處理；(3)安全：嚴(yán)格控制吹風(fēng)的溫度，內(nèi)設(shè)報(bào)警裝置，防止過熱造成燙傷和雨傘損壞；(4)高效：耗電小，時(shí)間短，客戶不必滯留太久。

3.2 創(chuàng)新點(diǎn)

(1)本產(chǎn)品為市面上不具有的商品，大部分場(chǎng)合處理濕雨傘的方式是集體放置或者使用一次性的塑料傘袋裝濕雨傘，這樣存在環(huán)境污染等弊端，這樣一款自動(dòng)整理的快速干燥機(jī)可以有效解決相關(guān)問題；(2)在結(jié)構(gòu)上有許多創(chuàng)新的點(diǎn)，如可以甩干和烘干一體式，加速了雨傘的干燥速度，提高效率；送風(fēng)裝置的特殊設(shè)計(jì)也使產(chǎn)品更加能發(fā)揮作用；(3)采取訓(xùn)練加實(shí)踐的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式，使學(xué)生在真實(shí)環(huán)境、真實(shí)項(xiàng)目中的到真實(shí)的雙創(chuàng)經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)論

在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃中設(shè)計(jì)了一種雨傘速干和自動(dòng)整理裝置，給出了裝置原理方法、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)。經(jīng)調(diào)試驗(yàn)證，裝置能夠自動(dòng)烘干和整理好雨傘，烘干和整理一把雨傘的時(shí)間約為25 秒。裝置簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便，為雨傘自動(dòng)收納和烘干提供了一個(gè)有效的解決方案。

致謝: 首先感謝代靜怡老師在課題的研究過程中給予了我從課題設(shè)計(jì)、資料收集與整理、到論文的撰寫等全程的悉心和幫助，對(duì)老師付出的辛勤勞動(dòng)致以最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的敬意。以及付玉華教授的無私支持，使我深受感動(dòng)和啟發(fā)，在此我表示最誠(chéng)摯的謝意；曾淑婷、何仁忠、淦敏心等同學(xué)在資料收集與分析討論過程中提供了大量的無私幫助，給予了許多方便，在此表示感謝。

感謝贛南科技學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師在本項(xiàng)目研究給予我的實(shí)訓(xùn)條件和幫助支持。

最后，對(duì)本文借鑒引用著作的學(xué)術(shù)界前輩們，以及百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的專家學(xué)者，表示由衷的謝意！