双筒型棉被清洁器的研制

刘振鹏 徐国平 费秋仙 武宏泰 / 上海电机学院机械学院



双筒型棉被清洁器的研制

刘振鹏 徐国平 费秋仙 武宏泰 / 上海电机学院机械学院

【摘 要】针对用过一段时间后棉被上的有害物，本文提出了一种能够方便快捷清洁被子的双筒型棉被清洁器结构，并对该清洁器各功能模块进行了分析和设计，所制作的样机达到了预期效果。

【关键词】双筒型棉被清洁器；功能设计；样机

引言

被子是人类每天接触时间较多、也是人们睡眠时不可缺少的物品。大多数被子都由棉麻、纤维等易吸水的物质制成。在一夜的睡眠过程中，人们的呼吸过程和分布全身的皮肤毛孔能排出多种气体和汗液。据科学测定，从呼吸道排除的废气中含二氧化碳等化学物质149种，从汗腺中分泌散发出来的物质约151种，如肌酸、马尿酸、尿素等，它们对人体是无益的。人体排出的气体和汗液，大多被盖在身上的被子所吸收。天长日久，这些废气和有害物质就要损害健康。俗话说：三个月不晒被，六百万螨虫陪你睡。而且，青春痘、痤疮、酒糟鼻大都是螨虫惹的祸。皮肤科医生表示，螨虫并不可怕，常晒被子，就能杀螨虫。然而，在室外晒被子，有的时候刮风会扬起尘土弄脏被子，而且高层建筑越来越多，就出现了高层住户晒被子难等问题。

1.双筒型棉被清洁器结构及其功能设计

为晾干被子，并除去棉被中的螨虫，做好清洁，设计了一种利用紫外线照射并设有拍打功能的双筒型棉被清洁器。

1.1清洁器的结构

双筒型棉被清洁器包括：热风机、紫外线灯管、正弦滑块式拍打机构和机箱以及控制和传感系统。在机厢内1侧设有正弦滑块机构、振动板、并行布置的两个滚筒、滚筒支架、热风机以及紫外线灯管。在机箱内部的2侧，布置有电机、步进电机以及皮带传送系统。系统还包括温度传感器、控制器以及带有过滤器的通风口。双筒型棉被清洁器如图1和图2所示。

图1　整体外观图

图2　前侧内部结构图

1.2清洁器的功能设计

（1）热风机的加热。机箱底部的热风机可将从外界吸入至内部的空气加热，然后将热干风鼓入机箱内部，并且向机箱内部空间的顶部吹风。通过鼓入热空气的方法，对棉被进行干燥，并进行高温杀菌除螨。

（2）紫外线杀菌。将两根UV杀菌灯管分别置于机箱内表面上方。利用紫外线的穿透性和杀菌功能，所以当紫外线灯管工作时，可将被子表面及被子中的螨虫等有害细菌消灭。

（3）棉被的拍打。机械拍打机构如图3所示。电机穿过隔板连接到正弦滑块机构，正弦滑块机构连接振动板。电机驱动正弦滑块机构带动振动板进行上下振动。振动机构置于机箱内，通过振动板敲打被子使被子内部灰尘与被子分离，经空气过滤器吸收，达到清洁被子的目的。

图3　机械拍打机构简图

图4　后侧内部结构图

（4）棉被的运动。在被子清洁前，先将被子铺在两滚筒上，并将被的两端扣在滚筒上。滚筒由端部的步进电机通过带传动驱动，如图4。在步进电机的带动下，通过滚筒做顺、逆时针方向往复转动，实现被子往复运动。而处于被子上方的UV杀菌灯对棉被进行全方位的照射，以增强杀菌效果。振动机构可以敲打被子的各个部位，增强了除灰尘的效果。

（5）机箱内空气的换气。机器的通风口设在机器的侧面，是内外界气体的通道。在通风口的内部设有过滤网，在排风扇的动力作用下，内部的空气将由通风口排除，空气中的灰尘等小颗粒物以及部分水蒸气将会吸附在滤网上，达到清洁灰尘的目的。

（6）控制系统的结构。机器内部装有若干温度传感器，用于检测箱内温度。当箱内的温度达到最高设定值时，温度传感器会及时将信息反馈给控制系统，在控制系统的控制下，电源断开，热风机停止加热；当温度低于最低设定值时，温度传感器又将信息及时传递给控制系统，在系统控制下，电源接通，热风机开始加热，机箱温度上升。控制系统见图5所示。

图5　温度控制系统框图

参考文献：

[1]武宏泰,辛绍杰等.双筒型棉被清洁器.实用新型专利,ZL 201320757072.1

[2]贾家祥,陈逸君,胡梅等.居室螨虫的危害及有效防治.中国洗涤用品工业,2007,(3).

作者简介：

刘振鹏，男，上海电机学院机械设计制造及自动化专业本科生。

徐国平，男，上海电机学院机械设计制造及自动化专业本科生。

费秋仙，女，讲师，上海电机学院机械学院教师。

武宏泰，男，上海电机学院机械设计制造及自动化专业本科生。