色彩畫面的干燥裝置設計研究*

郎超男 ， 陳洪峰

（江蘇師范大學，江蘇 徐州 221116）

使用水粉或水彩作畫的色彩畫面含有一定量的水分。未干透的畫面疊壓在一起就會出現粘連現象，容易造成畫面污損等問題，進而影響畫面的質量與藝術效果。這就要求色彩畫面能夠盡快干燥，且畫面不受污損。目前，美術專業考試或比賽中，色彩畫面的干燥方式主要有兩種：一是自然吹干，二是使用干燥工具。就方式一來說，自然吹干過程緩慢，且受限于溫度、濕度、風力等氣候條件，容易造成考生延遲交卷的情況，從而擾亂考場秩序[1-2]。就方式二來說，部分考生會自帶手持小風扇或電吹風來加快色彩卷面的干燥速度。然而，手持小風扇電量有限、風量小且沒有加熱功能，因而不能持續吹風干燥，冷風干燥緩慢且效果不明顯。而使用電吹風熱風吹干容易導致畫面起皺、顏料過干而開裂脫落，甚至吹焦卷面。另外，考場內大量使用電吹風會造成噪聲污染，還存在著嚴重的用電安全隱患。針對上述問題，課題組研究了一種專門用于色彩畫面的快速干燥裝置，該裝置對美術專業考試和比賽有著重要意義。

1 研究背景與現狀

干燥是利用熱能使物品中的水分被吸走或氣化，使物品干燥，其目的是使物品便于運輸、貯藏和使用，或維護物品的穩定性、保證物品質量。目前，干燥方法主要分為兩類：自然干燥法與人工干燥法。自然干燥法是將物品存放于露天或通風的室內，借助陽光、風力等自然條件去除水分，使物品得以干燥。如曬干、晾干等，就屬于自然干燥法。這種干燥方法與空氣中的溫度、濕度、風速等氣候條件息息相關。人工干燥法則是將物品放在專門設備中進行加熱，使物品中的水分蒸發或被抽走，從而使物品得以干燥，如電吹風、烘干機、工業烘箱、干燥箱等。這一方法突破了氣候條件的限制，干燥速率得到大大提升。

目前，許多人員就如何利用人工干燥法加速色彩畫面干燥展開了探討與研究。有人提出以導熱快的鋁合金畫板代替原來的木質畫板，畫板背面添加風扇裝置，正面添加出風口，畫板上布置多個微小孔。利用充電電池為風扇提供電源并加熱，自由選擇對畫面的正面與背面吹風，加快畫面周圍空氣的對流，以達到快速干燥的目的[3-4]。還有人提出在畫板中空位置添加干燥劑，中間隔板設置多個孔，便于吸收畫面中的水分。以上方法可以在一定程度上加快畫面干燥，但同時也帶來一些新的問題，例如，材質不合理且存在危險性，風扇運行會產生一定的噪聲，裝置損壞無法及時恢復或更換，干燥劑使用需謹慎、時效較短、不易更換等。針對存在的問題和現有的研究，課題組旨在研究一種操作安全方便、噪聲污染小的快速干燥裝置，該裝置能夠適用于美術專業考試或比賽等場合，便于考生或工作人員隨時、快速、有序地進行畫面干燥。

2 結構設計

色彩畫面的干燥裝置整體設計為三層式干燥箱結構，其外殼采用1.2 mm優質冷軋鋼，經防銹處理后噴塑，也可采用不銹鋼。內部則由控制系統、干燥系統、加熱系統、循環風系統、外吹風系統五個部分組成[5-6]。加熱室與干燥室之間設置了夾層，一方面，夾層中填充了保溫材料，起到了隔熱保溫的效果；另一方面，夾層將加熱室與干燥室分離，避免畫紙離熱源太近而出現烤焦、燒損等現象，從而確保色彩畫面干燥的質量和安全性。

2.1 干燥箱的控制系統

干燥箱的控制系統位于箱體的最上層，主要由電源控制、溫度控制、時間控制、風機控制組成[7]。首先，操作控制面板上的電源開關并觀察指示燈來開啟或關閉干燥箱。其次，通過手動設置溫度值、點擊加熱開關或循環風開關，觀察指示燈，精準控制與顯示加熱室、干燥室的溫度。此外，定時器是確保畫面干燥安全進行的又一保障。用戶可以根據需要精準設置所需時長，設定時間到達時，加熱器電源自動切斷，停止加熱。

2.2 干燥箱的加熱系統

加熱系統位于箱體的底層，由加熱器、溫度控制器、溫度傳感器來實現加熱室溫度的精準控制。開啟開關，加熱器開始通電加熱。綠色指示燈表示溫度在設定的正常范圍內。當溫度達到設定的上限值，紅色指示燈亮，加熱器斷電并停止加熱。當溫度值下降至設定的下限值時，綠色指示燈亮，加熱器繼續加熱。

2.3 干燥箱的干燥系統

干燥系統位于箱體的上層，由干燥室、溫度控制器、溫度傳感器來實現干燥室溫度的精準控制。干燥室中的熱風來源于循環風機從加熱室向干燥室輸送的熱風。干燥室對應的綠色指示燈亮表示溫度處于正常范圍內[8-9]。當干燥室溫度值達到設定的上限值時，紅色指示燈亮，循環風機將自動斷電并停止運轉，也將停止向干燥室內輸送熱風。當溫度值下降至所設最低下限溫度值時，綠色指示燈亮，循環風機繼續運轉并向干燥室輸送熱風。關閉加熱開關，并點擊循環風按鈕時，循環風機運轉并向干燥室輸送常溫冷風，這時就是常溫冷風的干燥模式。另外，干燥室中設置了15個網格狀置物架，可逐層水平放入畫紙進行干燥，既避免了畫面的相互污染，也達到了集中、快速干燥的目的。

2.4 干燥箱的循環風系統

循環風系統主要由循環風機、管道、抽風管、分流罩、導風罩、導風孔、回風口等組成。點擊開關，循環風機開始運轉，加熱室內的熱空氣由吸風口吸入，經抽風管至分流罩，分別流入左、右、前、下四個方向的導風罩內，再由多個導風孔吹入干燥室。此外，一部分的風則由回風口再進入到加熱室，其目的是縮短加熱時間。

2.5 干燥箱的外吹風系統

外吹風系統主要由外吹風風機、環形風道、吹風口、外吹風軟管等組成。點擊按鈕，外吹風風機開始運轉，并將干燥室內的熱風從外吸風口吸至環形風道，再經吹風口吹出。吹風口安裝閥門，并連接外吹風軟管。考生可手持外吹風軟管對色彩畫面實施吹風干燥，并通過閥門來調節所需風量的大小，或關閉吹風。同時，外吹風系統可彌補干燥室排濕不足的缺點。

3 運行方式

課題組所設計的色彩畫面的干燥箱適用于美術專業考試或比賽，即需求量較大的集中式干燥場合。為了進一步方便考生與工作人員的操作，此干燥箱設計了三種使用模式：集中干燥模式、外接吹干模式、冷風干燥模式，具體使用過程如下所述。

3.1 集中干燥模式

干燥箱的集中干燥模式主要適用于考試或比賽過程中或結束后多個考生畫紙的集中干燥，可有效縮短干燥時長，提高干燥效率。該模式一般情況下由工作人員操作或協作考生進行。具體使用流程如下所述：

首先，啟動、預熱。點擊電源按鈕，電源指示燈亮。按下加熱開關，并手動設置加熱室上限和下限溫度值[10]。為了保證色彩畫面干燥的質量與安全性，并且考慮到用電安全與節約電能，一般溫度值在90 ℃~130 ℃之間。設置完后，加熱器開始加熱，加熱室內空氣將持續升溫，加熱室溫控器顯示當前溫度值。

其次，輸送熱風。按下循環開關，綠色溫控指示燈亮。手動設置干燥室溫控器的上限溫度值至40 ℃，下限溫度值至38 ℃。干燥室溫控器啟動并顯示干燥室的當前溫度值，同時循環風機運轉，把加熱室的熱風輸送至干燥室各個方向上的導風罩內，經導風面板上的數個導風孔吹出。

最后，集中干燥。打開干燥室門，把需要干燥的色彩畫面以正面向上的方式逐份放置在每一層置物架上，關閉干燥室門。啟動定時器，設置定時時間（約3 min~5 min），進而對色彩畫面進行集中熱風干燥。

3.2 外接吹干模式

在美術專業考試或比賽過程中，當考生需要對自己畫板上的色彩畫面隨時進行吹風干燥，或者繪制完成后交卷前需要吹風干燥時，可以使用外接吹干模式。干燥箱共設置有5個外接吹風口，可同時供5名使用者進行吹風干燥，改變了以往5臺電吹風同時運轉的情形。這一功能大大減小了考場內的用電負載，保證了用電安全，節約了大量電能。同時也提升了整體的干燥速率，有利于考試順利有序進行。具體使用過程如下所述：

首先，啟動、預熱，并按下循環開關，輸送熱風。

其次，打開外吹風開關，選擇5個外接吹風口中的任意一個。通過手動調節閥門控制風量大小，然后手持吹風軟管，將風口對準色彩畫面進行吹風干燥。干燥完成后，關閉外吹風開關。

3.3 冷風干燥模式

在美術專業考試或比賽過程中，當考生不需要熱風干燥時，可以使用冷風干燥模式。具體使用過程如下所述：

首先，關閉加熱開關，啟動循環開關，循環風機運轉，并向干燥室輸送常溫冷風。

其次，可以對干燥室內的色彩畫面進行冷風循環干燥。同樣，在加熱開關關閉時，打開外吹風開關，外吹風風機輸出的也是常溫冷風，手持吹風軟管可對色彩畫面進行冷風吹干干燥。

4 結論

設計制造源于社會生產生活，同時又服務于社會生產生活。每一個良好設計的提出和實現，都意味某些現實問題的有效解決以及社會生活的又一大進步。課題組提出的三層式干燥箱可有效解決美術專業考試或比賽中存在的許多問題。首先，它可對美術考試或比賽中的色彩畫面進行集中、快速的干燥，有效解決色彩畫面干燥緩慢而導致的交卷不及時等問題。多個外接吹風口，可實現多人多用。其次，干燥箱總功率設定在1.5 kW左右，大大減小了整個考場的用電負荷，保證了用電安全。此外，干燥箱設置了三種干燥模式，使用者可根據需要自由選擇，有效提升色彩畫面的干燥質量。總體來說，此干燥箱可實現快速干燥的目的，并且能提升色彩畫面干燥的質量和安全性，操作簡單、安全。