室內智能快速烘干衣柜的創新設計

張敬軒　劉莉　李晟及　汪曾峰　方海峰

摘 要：文章從以人為本的思想出發，從人們生活的健康與方便性思考，研究設計一種能夠讓人們生活更加健康舒適的智能烘干晾衣架。首先提出影響衣服烘干效果的主要因素：溫度、風力及烘干時間，然后根據三大影響因素，設計衣架的結構、智能控制及其他輔助功能等，實現智能烘干衣柜的創新型設計。

關鍵詞：智能；烘干；衣柜；創新設計

引言

隨著經濟的快速發展，人們的生活節奏也越來越快，同時對生活的質量要求也越來越高。衣物作為生活的必備品，其發展的速度及市場在迅速的擴大，其材質、種類和樣式五花八門。對于不同材質、樣式的衣物，人們對清洗、干燥的要求也不盡相同，如有的衣服需要干洗、手洗、自然晾干等這些要求，鞋帽、衣褲在晾干時的側重點也不同。雖然洗衣機這項偉大的發明讓人們的生活越來越簡便、快速，但這種冰冷的機械并不能滿足人們對于清洗衣物所有的要求。而且隨著環境污染的越來越嚴重，酸雨、霧霾等環境問題嚴重的影響到衣物的干燥與清潔。因此，為了方便人們的生活與健康，設計一種可以放置于室內的智能烘干衣柜，不僅能夠快速烘干衣物，滿足快速方便的需求，還具有防塵、防霉、方便懸掛等優點。

1 影響衣服晾曬的因素

（1）溫度。眾所周知，夏天晾曬衣物要比冬天干得快，這可以用物理學知識來解釋。無論在什么溫度下，液體中總有一些速度很大的分子能夠飛出液面而成為氣體分子，液體在任何溫度下都能蒸發。如果液體的溫度升高，分子的平均動能增大，從液面飛出去的分子數目就會增多，所以液體的溫度越高，蒸發得就越快。晾衣服時，把衣服晾在有陽光的地方，是因為陽光下的溫度高，溫度越高，水分蒸發越快。

（2）風力。空氣的流動性也是影響衣服晾曬效果的一個重要因素，當衣服晾在通風的室外，放在室外的衣服比不通風的室內干得快。我們知道分子是在不斷做無規則運動的，水是由水分子構成的，由于水分子總是在不停地運動，空氣流動的快就加速了分子的運動速率，加快了水分子向四周擴散的速率，最后形成水蒸氣，所以解決衣物快速在室內晾干問題的關鍵因素在于風力，即空氣的流動性。

（3）時間。衣物的烘干時間是人們適應現代社會快節奏生活的重要問題，也是對生活和工作質量的保證。自然晾曬情況下，衣物的晾干時間因材質的不同而不同，有的衣料可能需要2-3天時間，且沒有干透的衣物容易發生霉變等。另外對于經常出差和旅游的人們來說，經常需要住宿賓館，如果賓館能夠提供快速的衣物清洗和烘干將大大提高住宿人員的工作效率，減少出行負擔，為人們的出行和家居都能夠帶來極大的便利。

2 智能快速烘干衣柜的創新設計

2.1 現有不足及市場前景。根據衣架的功能及樣式，從現有的衣架分析，都是衣服暴露在空氣中，完全自然晾干，無法控制晾曬時間，時間長了會使衣服上占染灰塵，淺一點的衣服，甚至還會變黃；傳統掛衣架的功能、結構、形態、亟需改進，從而產生智能的掛衣架，而這也正是掛衣架創新的源泉。

2.2 創新設計方案的提出。基于以上不足，本衣柜通過獨特的結構設計和電熱吹風效果，能夠實現針對不同的衣物使之達到快速全方面烘干的效果。如鞋襪類，針對部分結構設計成腳的形狀，使鞋里面能夠快速干燥。同時利用安全智能控制系統實現風力和溫度的自動調節和控制。通過抽拉式簾布的包裹掛衣架，可以達到衣柜儲存的效果，防止塵埃污染衣物。通過底部設計的排水裝置，能將未經洗衣機甩干的衣服滴漏的水滴收集排除。

2.3 智能快速烘干衣柜的創新方案設計

此系統主要包含三大部分：風力系統、烘干系統、智能控制系統。除此之外，還涉及卷簾裝置、排水裝置、掛衣桿等組件。

（1）總體結構如圖1所示。

（2）風力系統。本設計模擬空調的結構，考慮到軸流式風機具有流量大風壓低的特點，在方形外殼的兩端安裝軸流風機，外殼下端開有狹長縫隙。軸流式風機主要由葉片、機殼、進風口及電機組成，多為直聯方式。該風機產生的氣流從縫隙吹出，從而達到加速空氣流動，加快風干的效果。

（3）烘干系統。本設計采用翅片電加熱管，安裝在吹風管道中，與普通元件相比散熱面積擴大了2～3倍，從而大大提高了熱交換效率。并且其本身的熱損失小，在相同的功率條件下，具有升溫快、發熱均勻、散熱性能好、熱效率高、使用壽命長、加熱裝置體積小，成本低等優點。

（4）智能控制系統。衣物干燥的情況與其本身的性質有很大的聯系，因此，烘干溫度和烘干時間等工藝參數的控制，應根據具體情況來確定。為了滿足不同衣物對烘干溫度和烘干時間的要求，本設計中采用了XXMK-010型雙限數顯溫度控制儀，該控制器是基于單片機為核心的微電腦溫度控制器，它可以測量和顯示被控對象的溫度，并且可以設定溫度的上、下限，從而控制被控設備的開、停。

（5）輔助裝置。考慮到不用來烘干衣物時掛衣架的實用性，在掛衣架四周的頂部裝有四個拉線式卷簾裝置。不進行烘干作業時，牽動撐桿拉線，放松棘齒，卷軸上的簾布因重物的重力作用下落簾，整個裝置便成為一個簡易衣柜，內部的衣物便全部處于密封狀態，可以有效地防止灰塵附著在衣物上。在進行烘干作業之前，牽動線盤拉線，卷軸隨牽動的線盤轉動，簾布上卷，有利于通風。

為了解決衣物滴下來的水長期聚集可能會滋生細菌，污染設備的問題，考慮到節能環保低碳，本設計舍棄了采用小型動力泵的自動排水裝置的方案，采用了在掛衣架底部設有可活動的托盤的方法。當托盤里的水到達一定量時，便可取下托盤，倒出臟水并清洗托盤。

3 結束語

通過對衣柜的結構、造型、功能及智能控制等幾個方面的設計，使其具備室內掛衣架兼衣柜的功能之外，更具有智能烘干系統，可以為使用者提供健康快捷的服務。通過此次設計，讓設計者領略到了創新的重要性，對于相同的產品，每個人的創新思維都是不同的，每款設計所賦予產品的功能和內涵是不一樣的，而本衣柜的設計就是在滿足正常使用功能的同時，又賦予產品更多人性化的功能，滿足人們適應現代社會快節奏發展的同時，減輕了人們生活和工作中的負擔，同時提高了產品在市場競爭中的地位，具有較好的應用前景和發展潛力。

參考文獻

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