掛籃式分叉噴霧消毒器

◆山東省濟寧市兗州區第一中學 閔子軒

暑假期間我參加了為社區打掃衛生的公益服務活動。按照分工，我的任務是背著噴灑設備對小區樓道進行消殺。

在實際消殺工作中，由于當前的消殺噴灑裝置噴頭單一、噴灑范圍窄，難以對扶手的三個側面、樓梯頂部等進行一次性消殺，而且背負式噴灑裝置較重。為了消殺更加徹底，要上下樓五六次，非常辛苦。我決定設計一個掛籃式分叉噴霧消毒器解決上述問題。

一、前期準備

（一）人員走訪

通過走訪調查，我發現現有的噴灑裝置結構單一。在實際消殺工作中，不能滿足對多行農作物的一次性農藥噴灑的需求等。

（二）市場調研

市售的外分式、竹節式兩種消毒噴頭，都無法解決上述問題。有沒有更科學有效的方法？

（三）查找資料

通過上網搜索，我了解到，可調節角度的多噴頭設施主要應用在廠房中，適用于日常生活中的小型多噴頭產品并不多見。

二、設計方案

把固定的單個噴頭改成可調節角度的雙噴頭，以支撐桿為骨架，通過活動轉軸轉動噴頭，調節噴灑方向，對消殺對象進行多方位消殺。

為了降低勞動強度，我最初想用自動爬樓車運載消毒液，可成本高，實用性差。后來考慮用手動爬樓車，但在實際操作時需一手拉車，一手抓噴頭，難以控制車的行進方向。于是，我又進行了改進。

三、制作裝置

在制作爬樓車時，我用一個自帶3 個輪子的背包進行測試，發現無論上樓還是下樓，控制爬樓車都很費勁，單手難以完成操作，且不能固定噴頭進行噴灑作業。我只好放棄了這個方案。

經過與專業制作人員討論，我再次對爬樓車進行改進，設計了掛籃式消毒裝置，這樣在重力的作用下，消毒桶可沿著欄桿自行滑下。

圖1 爬樓車手繪設計圖

圖2 爬樓車實物圖

四、模擬實驗

通過測試，掛籃式分叉噴霧消毒器基本上達到了預定的目標。但還有許多小問題，比如支撐桿太長、輪子在欄桿支撐架上滾動時會產生很大的噪聲等。

五、創新點

圖3 實驗測試

本設計解決了噴頭結構單一、噴灑范圍小的問題，可調節角度的雙噴頭能進行多方位的消殺。利用滑輪裝置增加掛籃，可減輕工作人員的負重，提高消殺效率。

六、效果及展望

（一）縮短支撐桿，便于操作。

（二）為掛籃底部輪子加裝履帶，減小噪聲。

（三）與機器人、數控技術結合，讓其能按照指定路線定時、定量噴灑消毒液，實現自動消殺。

專家點評

閔子軒同學的掛籃式分叉噴霧消毒器是一件改進型發明作品。從作品的選題方式分析，他運用的是缺點列舉法。從解題的方式分析，他主要運用的是移植發明法，即將其他領域內的原理、技術、方法、材料或結構等，恰當地引用到自己的作品中，使自己的作品實現其設計目的的方法。

這項作品的完成，主要體現發明人：其一，具有良好的創新意識。當他看到消毒工作操作不便、很辛苦等缺點，便想要針對其缺點進行改進性發明。其二，有良好的創新實踐能力。其研究過程很實在，一環扣一環。特別是他移植了滑輪裝置，使掛式提籃的移動更方便，巧妙地實現了設計目標。

值得指出的是，其雙噴頭技術的應用不是首創。在上個世紀80年代，山東的張桂杰同學就發明了農用防治病蟲害的雙桿噴頭噴藥器。