雨伞速干和自动整理装置研究和运用

邓 珊 代靖怡

(赣南科技学院，江西 赣州 341000)

在雨天，许多公共场合会设有给雨伞套上塑料袋的机器，虽然这样能避免在室内留下水渍，但是会造成新的问题：一是需要大量塑料袋，不环保；二是人们经常忘记取伞。目前市场上还未真正出现一款完全意义上可在公共场合使用的雨伞自动整理和快速干燥的机器，塑料伞套仍然被大量使用。群众对于一个能彻底解决雨后湿伞问题的产品充满期待，这就产生了十分巨大的市场需求，这为我们的产品营造了一个十分好的发展背景。这个项目可以完全满足群众需求，从而提高人们的生活品质，方便人们的出行，并且减少大量塑料袋的产生，做到了环保和节能减排，符合国家的“可持续发展”道路。

1 立项依据

1.1 研究意义

使用后的雨伞潮湿散乱，收纳整理比较麻烦，尤其在餐馆、超市、图书馆、办公场所等人流密集的场合，大量雨伞带水散落容易在地面形成积水，不仅会使地面有污渍影响环境并且还会形成安全隐患。群众对一款能够解决湿伞问题的产品充满期待，这就使一种能自动整理雨伞并使其快干的设备就有待研究设计。现有技术中大多数是通过机械甩干装置来解决这个问题，但是机械装置结构复杂、不易维修、价格昂贵，同时装置在甩干雨伞时，转速需要达到800～1000 r/min，高速的转动难免会造成雨伞的损坏。综合以上情况，市面上并没有一套合理的解决方案。如果能解决这个问题，更能方便大众雨天出行。

1.2 国内外研究现状

韩国设计师Do Hyeung Kim 的雨伞风干机的设计概念利用戴森专利气旋技术产生强劲旋风配合加热功能对湿伞速干；武汉大学学生设计复合式雨伞速干机，通过振动后烘干的方式将雨伞达到速干的效果；提出直接式快速干燥器- 翁颐庆《化工与医药工程》。

这些设计理念集中在多重装置结合上，产品结构复杂，仅仅停留在了设计理念上，并且在理论上产品使用过程繁琐而漫长，无法达到对雨伞自动整理和快速干燥的效果。

2 项目介绍

2.1 外观设计

外观上采用简洁的筒状结构。装置由筒身主体、装置底座和供电三部分组成，筒身主体上安装了外置水槽和操作面板，电源线则接在带有防滑座垫的底座上。构思在筒身上印刷或者包裹各种与使用环境一致的图画，这样的产品就不只是一件电器了，它还可以成为装点环境的艺术品，一举两得的优势对于顾客来说将充满吸引力。

图1 装置外观图

2.2 结构设计

该产品高约为505mm，筒直径为460mm，水槽外圈直径为660mm、宽度为100mm，上端至外水槽的距离为155mm，外水槽至底座的距离为400mm，底座直径为460mm，高度200mm。

从下至上依次可以看到底座和电源线，位于中筒的操作面板，外部水槽和上方入口。其图中上部突出的长方体为外部水槽，它的作用是盛接雨伞插入时飞溅出的和被插入口剐蹭下来的雨水，而这些雨水并不会滞留在水槽中，它会通过一根水管流下，流出口处采用过滤网的设计，防止异物彻底堵死导管，这些雨水一起收集在底部的主水槽中，而底部水槽有两个设计，一是采用抽拉式可抽出倒水；二是在一侧有个导管的设计，打开便可连接外部导管，排出积水。再看操作面板，如图中部的长方体为显示面板，可以显示温度，湿度；下方三个按钮分别是暂停，功能键和指示按钮，指示按钮结束时会自动跳出，提示操作结束。

水槽上方的底座为整个装置的核心，里面放置了电力发动机、红外传感器、温湿度传感器、加热管、导管、进风管、输风管。发动机为装置的送风和加热管的工作提供动力。

送风作为功能的实现方式自然成为了设计的重中之重。首先在出风口进行了一些特殊的设计，出风口遍布筒的内壁，出风口都是斜向下的走向来控制风的方向，然后是在风的输送上进行了构思，将风通过竖直均匀遍布于筒内部的导风管从风机输出，这些风会在进入导管前通过加热管加热，由于导风管是一个倒U 型设计，所以风会在导风管中实现风向由从下往上变为从上往下，最后从出风口输出风，实现操作。

图2 装置结构剖面图

2.3 使用原理方法

产品的使用方法：使用时，在电源打开并正常运行的情况下将湿雨伞收起后(将伞骨套进握把里)将伞顶向下从上端入口插入，伞帽卡进下端突起的卡槽，机器便会由红外传感器自动开始识别并在识别成功后，卡槽开始400～600r/min 的速度旋转，达到甩干和自动整理的效果；并从筒盖内壁斜向下吹出适当强度的暖风，因为筒壁为倒U 型，风将从筒盖壁下口处斜向上吹出，风将会把伞上的水通过沿伞面吹到下方筛网和烘干两种方式共同使伞达到速干的效果。

图3 控制系统流程图

3 项目特点和创新点

3.1 项目特点

(1)简易：操作简便，占地小；(2)防水：本身材质为塑料，对电源部分做防电处理；(3)安全：严格控制吹风的温度，内设报警装置，防止过热造成烫伤和雨伞损坏；(4)高效：耗电小，时间短，客户不必滞留太久。

3.2 创新点

(1)本产品为市面上不具有的商品，大部分场合处理湿雨伞的方式是集体放置或者使用一次性的塑料伞袋装湿雨伞，这样存在环境污染等弊端，这样一款自动整理的快速干燥机可以有效解决相关问题；(2)在结构上有许多创新的点，如可以甩干和烘干一体式，加速了雨伞的干燥速度，提高效率；送风装置的特殊设计也使产品更加能发挥作用；(3)采取训练加实践的创新创业教育模式，使学生在真实环境、真实项目中的到真实的双创经验。

4 结论

在大学生创新创业计划中设计了一种雨伞速干和自动整理装置，给出了装置原理方法、结构设计、外观设计。经调试验证，装置能够自动烘干和整理好雨伞，烘干和整理一把雨伞的时间约为25 秒。装置简单、成本低廉、使用方便，为雨伞自动收纳和烘干提供了一个有效的解决方案。

致谢: 首先感谢代静怡老师在课题的研究过程中给予了我从课题设计、资料收集与整理、到论文的撰写等全程的悉心和帮助，对老师付出的辛勤劳动致以最衷心的感谢和最诚挚的敬意。以及付玉华教授的无私支持，使我深受感动和启发，在此我表示最诚挚的谢意；曾淑婷、何仁忠、淦敏心等同学在资料收集与分析讨论过程中提供了大量的无私帮助，给予了许多方便，在此表示感谢。

感谢赣南科技学院的领导和老师在本项目研究给予我的实训条件和帮助支持。

最后，对本文借鉴引用著作的学术界前辈们，以及百忙之中抽出时间审阅本论文的专家学者，表示由衷的谢意！