雨傘速干和自動整理裝置研究和運用

鄧 珊 代靖怡

(贛南科技學院，江西 贛州 341000)

在雨天，許多公共場合會設有給雨傘套上塑料袋的機器，雖然這樣能避免在室內留下水漬，但是會造成新的問題：一是需要大量塑料袋，不環保；二是人們經常忘記取傘。目前市場上還未真正出現一款完全意義上可在公共場合使用的雨傘自動整理和快速干燥的機器，塑料傘套仍然被大量使用。群眾對于一個能徹底解決雨后濕傘問題的產品充滿期待，這就產生了十分巨大的市場需求，這為我們的產品營造了一個十分好的發展背景。這個項目可以完全滿足群眾需求，從而提高人們的生活品質，方便人們的出行，并且減少大量塑料袋的產生，做到了環保和節能減排，符合國家的“可持續發展”道路。

1 立項依據

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、辦公場所等人流密集的場合，大量雨傘帶水散落容易在地面形成積水，不僅會使地面有污漬影響環境并且還會形成安全隱患。群眾對一款能夠解決濕傘問題的產品充滿期待，這就使一種能自動整理雨傘并使其快干的設備就有待研究設計。現有技術中大多數是通過機械甩干裝置來解決這個問題，但是機械裝置結構復雜、不易維修、價格昂貴，同時裝置在甩干雨傘時，轉速需要達到800～1000 r/min，高速的轉動難免會造成雨傘的損壞。綜合以上情況，市面上并沒有一套合理的解決方案。如果能解決這個問題，更能方便大眾雨天出行。

1.2 國內外研究現狀

韓國設計師Do Hyeung Kim 的雨傘風干機的設計概念利用戴森專利氣旋技術產生強勁旋風配合加熱功能對濕傘速干；武漢大學學生設計復合式雨傘速干機，通過振動后烘干的方式將雨傘達到速干的效果；提出直接式快速干燥器- 翁頤慶《化工與醫藥工程》。

這些設計理念集中在多重裝置結合上，產品結構復雜，僅僅停留在了設計理念上，并且在理論上產品使用過程繁瑣而漫長，無法達到對雨傘自動整理和快速干燥的效果。

2 項目介紹

2.1 外觀設計

外觀上采用簡潔的筒狀結構。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。構思在筒身上印刷或者包裹各種與使用環境一致的圖畫，這樣的產品就不只是一件電器了，它還可以成為裝點環境的藝術品，一舉兩得的優勢對于顧客來說將充滿吸引力。

圖1 裝置外觀圖

2.2 結構設計

該產品高約為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方體為外部水槽，它的作用是盛接雨傘插入時飛濺出的和被插入口剮蹭下來的雨水，而這些雨水并不會滯留在水槽中，它會通過一根水管流下，流出口處采用過濾網的設計，防止異物徹底堵死導管，這些雨水一起收集在底部的主水槽中，而底部水槽有兩個設計，一是采用抽拉式可抽出倒水；二是在一側有個導管的設計，打開便可連接外部導管，排出積水。再看操作面板，如圖中部的長方體為顯示面板，可以顯示溫度，濕度；下方三個按鈕分別是暫停，功能鍵和指示按鈕，指示按鈕結束時會自動跳出，提示操作結束。

水槽上方的底座為整個裝置的核心，里面放置了電力發動機、紅外傳感器、溫濕度傳感器、加熱管、導管、進風管、輸風管。發動機為裝置的送風和加熱管的工作提供動力。

送風作為功能的實現方式自然成為了設計的重中之重。首先在出風口進行了一些特殊的設計，出風口遍布筒的內壁，出風口都是斜向下的走向來控制風的方向，然后是在風的輸送上進行了構思，將風通過豎直均勻遍布于筒內部的導風管從風機輸出，這些風會在進入導管前通過加熱管加熱，由于導風管是一個倒U 型設計，所以風會在導風管中實現風向由從下往上變為從上往下，最后從出風口輸出風，實現操作。

圖2 裝置結構剖面圖

2.3 使用原理方法

產品的使用方法：使用時，在電源打開并正常運行的情況下將濕雨傘收起后(將傘骨套進握把里)將傘頂向下從上端入口插入，傘帽卡進下端突起的卡槽，機器便會由紅外傳感器自動開始識別并在識別成功后，卡槽開始400～600r/min 的速度旋轉，達到甩干和自動整理的效果；并從筒蓋內壁斜向下吹出適當強度的暖風，因為筒壁為倒U 型，風將從筒蓋壁下口處斜向上吹出，風將會把傘上的水通過沿傘面吹到下方篩網和烘干兩種方式共同使傘達到速干的效果。

圖3 控制系統流程圖

3 項目特點和創新點

3.1 項目特點

(1)簡易：操作簡便，占地小；(2)防水：本身材質為塑料，對電源部分做防電處理；(3)安全：嚴格控制吹風的溫度，內設報警裝置，防止過熱造成燙傷和雨傘損壞；(4)高效：耗電小，時間短，客戶不必滯留太久。

3.2 創新點

(1)本產品為市面上不具有的商品，大部分場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，這樣存在環境污染等弊端，這樣一款自動整理的快速干燥機可以有效解決相關問題；(2)在結構上有許多創新的點，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；送風裝置的特殊設計也使產品更加能發揮作用；(3)采取訓練加實踐的創新創業教育模式，使學生在真實環境、真實項目中的到真實的雙創經驗。

4 結論

在大學生創新創業計劃中設計了一種雨傘速干和自動整理裝置，給出了裝置原理方法、結構設計、外觀設計。經調試驗證，裝置能夠自動烘干和整理好雨傘，烘干和整理一把雨傘的時間約為25 秒。裝置簡單、成本低廉、使用方便，為雨傘自動收納和烘干提供了一個有效的解決方案。

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計、資料收集與整理、到論文的撰寫等全程的悉心和幫助，對老師付出的辛勤勞動致以最衷心的感謝和最誠摯的敬意。以及付玉華教授的無私支持，使我深受感動和啟發，在此我表示最誠摯的謝意；曾淑婷、何仁忠、淦敏心等同學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。

感謝贛南科技學院的領導和老師在本項目研究給予我的實訓條件和幫助支持。

最后，對本文借鑒引用著作的學術界前輩們，以及百忙之中抽出時間審閱本論文的專家學者，表示由衷的謝意！