唐金鴻 曾思源 李于坤



一、發明緣由
商場的公共衛生間安裝了干手器,使用非常方便。但是在家洗完手后,我們一般用毛巾或紙巾擦手,或是直接在衣服上擦拭,這樣既不衛生,又浪費紙。
每個家庭都有吹風機,我們想到,是否可以用吹風機來烘干手?可試用之后發現,濕答答的手拿了放、放了拿,使用很不方便,還存在安全隱患。于是,我們想為吹風機設計一個支架,把吹風機掛在架子上,只要將手放在下面,吹風機就能通過感應自動打開。干手干發兩用吹風機一物兩用,既不占用地方,又能節約用紙。
二、前期準備
通過網絡搜索,我們發現目前市場上沒有相關產品,知網上也沒有相關研究,這更加堅定了我們發明的決心。在老師的指導下,我們初步制訂了設計方案,確定了用以下材料制作:吹風機、吹風機支架、輕觸開關、紅外感應延遲模塊、繼電器等。
三、制作過程
(一)原件選型
我們根據需要在網上反復查找,發現了一款壁掛式吹風機,這款吹風機自帶有輕觸開關的支架,這樣既能提高產品的安全性,又降低了開發成本和難度。
(二)電路改裝
我們希望在吹發的基礎上添加烘手功能,所以我們在支架上安裝了紅外感應延時模塊,并將其與原有電路連接。紅外感應延時模塊感應到手后,吹風機就會吹風并保持14 s左右,直到將手吹干后才自動斷電。為了保證大功率的吹風機能正常工作,我們還將繼電器更換成10 A大電流的。
(三)模型測試
將原有吹風機的電路改進后,我們將散開的零件重新組裝到一起,然后進行功能測試。我們主要測試了紅外感應的靈敏度和探測距離,當手放在紅外探頭下方,距離在20 cm以內時,裝置就會自動吹風,測試結果比較讓人滿意。
四、效果對比
我們用相同功率的干手器和干手干發兩用吹風機進行測試,對比它們的使用效果。通過5次對比實驗發現,和干手器相比,干手干發兩用吹風機體積較小,受風面積分布集中,烘干速度稍慢。但是兩者所需的時間相差很近,最多的一次只慢了1.2 s。總的來說,干手干發兩用吹風機雖然沒有單一的干手器速度快,但是效果相差不大。
五、作品優勢
經濟實惠。干手干發兩用吹風機的造價不到100元,而普通干手器的價格在200元左右。相比之下,干手干發兩用吹風機可謂物美價廉。
市場價值大。我們將作品帶給50戶居民試用,92%的居民表示值得購買。走訪商場后,商場負責人也認為這是一個很好的發明。由此可見,該作品具有較大的市場價值。
六、進一步改進
在調研過程中,我們發現目前的作品還有兩個不足之處:一是紅外探頭的位置貼近墻面,感應靈敏度較低,需要將手放在探頭的正下方才能被感應。二是紅外感應延遲模塊的延遲時間過長,當手部烘干后還會持續吹風數秒,體驗感較差。
對此,我們將紅外感應延時模塊更換成光電感應器,通過感應障礙物反射回來的紅外線,控制吹風機的開關。這樣,當手部離開感應范圍,吹風機就會自動關閉。而且,光電感應器的靈敏度更高,能夠感應到360°范圍內的障礙物。
雖然現在的作品已經滿足了干手、干發的基本功能,但我們希望將它包裝成一個正式的產品。下一步,我們計劃利用3D建模和3D打印制作一個外殼,將電路板固定并保護起來,讓產品更美觀、更安全。
老師推薦理由:
這是一件基于生活需要的作品,其實,市場上早已出現類似的多功能干手干發吹風機,建議同學們在查新時注意檢索技巧,提高查新的準確性和效率。不過,對于小學生來說,能夠從生活中發現問題,自己動手完成作品,實屬不易。而且,在這次發明制作過程中,同學們還進行了多次走訪調查,邀請居民試用,并能根據使用者的建議進行完善,提高作品的實用性,這一點值得點贊。