易清洁且能灭虫的LED台灯构想
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作者:张靖依
摘 要：新型的易清洁驱虫LED台灯，通过内置低压交流电网杀灭被光源吸引的蚊虫，可轻松地完成对其收集并清理的工作。同时，灯罩自带的内置毛刮，通过简单的机构操作完成灯罩内壁的清理，是能为使用者的工作与学习带来方便的改进型产品。
关键词：台灯 LED 灭虫电网 清洁
中图分类号：TN312.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）02（c）-0035-02
Abstract： A new type of easy-to-clean insect-repellent LED desk lamp kills mosquitoes attracted by the light source through the built-in low-voltage AC power grid， and can easily complete its collection and cleaning work. At the same time， the lampshade with its own built-in hair scraper， through a simple mechanism to complete the cleaning of the inner wall of the lampshade， is a convenient and improved product for users to work and learn.
Key Words： Desk lamp; LED; Insect killing net; Cleaning
1 易清洁灭虫LED台灯的设计构想
作为学生或脑力工作者，挑灯夜战是家常便饭，台灯可配合室内灯光做到驱影效果，有效降低眼部疲劳，是学习工作的不二帮手。而传统的台灯在使用时有着诸多不便。台灯的灯罩外侧虽然可随时擦拭清理，而内侧则难以擦拭。为了保持光源亮度和房间整洁，往往需要时常进行拆卸清理。另外，春夏时期，往往出现蚊虫受到光源吸引而在台灯附近徘徊并对使用者造成骚扰的情况，有时蚊虫会被困入灯罩内部死亡并粘于灯管或灯罩上，同样不利于使用与清理。因此，针对上述现有台灯存在的问题或未能解决的问题进行改进。
设计构想为：将台灯灯罩内部内置回转活动的毛刷，可由通向外部的连杆机构控制并轻松地完成对灯罩内部的清洁;台灯光源为LED光源以达到亮度要求和节能减排理念，同时LED灯管的发热效率极低，不易引起蚊虫的粘粘并致死;台灯灯罩内置低压电网，能杀灭接近或进入灯罩的蚊虫，并设有对蚊虫尸体进行引导和收集的机构通向外部便于清理。
2 易清洁灭虫LED台灯的结构、工艺及工作原理
根据上文所述的改进思路，对台灯进行初步改造设想，并绘制简图见图1至图4。
其结构图例说明：1-台灯灯罩主体;2-插槽;3-网格;4-灭蚊电网;5-灯座;6-滑槽;7-安装块;8-滑块;9-刷毛;10-斜杆;11-安装框;12-竖杆;13-横杆;14-凸起块;15-限位板;16-推拉板。
图1为所设计新型台灯的整体结构简图。台灯灯罩主体1的顶部中心内壁固定安装有灯座5，灯座5连接外部电源，台灯灯罩主体1的左侧内壁开设有插槽2，插槽2的内腔中安装有有网格3，网格3的上方设置有灭蚊电网4，灭蚊电网4与台灯灯罩主体1顶部的灯座5电源之间电性连接，灭蚊电网4的侧壁固定连接台灯灯罩主体1的内壁，台灯灯罩主体1的内壁开设有滑槽6，且台灯灯罩主体1的内部设置有安装块7，安装块7为弹性件，安装块7的内壁能够始终贴近台灯灯罩主体1的内壁，安装块7的外壁固定安装有与滑槽6匹配的滑块8，滑块8插入滑槽6的内腔中，安装块7靠近臺灯灯罩主体1内壁的一侧外壁固定安装有刷毛9，且安装块7的顶部外壁通过球头万向节安装有两个斜杆10，台灯灯罩主体1的顶部外壁固定安装有安装框11，台灯灯罩主体1的顶部开设有两个限位孔，每个斜杆10的顶部均穿过台灯灯罩主体1的顶部的限位孔，限位孔为槽孔，且每个斜杆10之间安装有横杆13，横杆13的外壁固定安装有竖杆12，竖杆12的外壁安装有凸起块14，安装框11的顶部内壁向下安装有限位板15，限位板15的内壁开始有与凸起块14匹配的凹槽，竖杆12通过凸起块14活动连接限位板15，安装框11的内壁开设有与竖杆12外径匹配的通孔，竖杆12的顶部穿过安装框11的内壁，且固定安装有推拉板16，推拉板16的呈椭圆形设置，且推拉板16的外壁安装有软垫。
使用时首先打开台灯灯罩主体1内部灯座5的电源和开关，灭蚊电网4与台灯灯罩主体1顶部的灯座电源之间电性连接，灭蚊电网4可以进行工作，可以对飞过网格3的蚊虫进行捕杀和驱除，通过灭蚊电网4的电击作用，以便于进行驱杀蚊虫，并且同时可以推拉外部的推拉板16，通过限位板15的限位，可以更加稳定地带动横杆13进行上下运动，通过斜杆10的联动，可以带动安装块7在台灯灯罩主体1的内壁进行上下运动，安装块7靠近台灯灯罩主体1内壁的一侧外壁固定安装有刷毛9，刷毛9可以对台灯灯罩主体1的内壁进行清洁污物或灰尘的工作，便完成了驱蚊和清洁灰尘的工作。
灭蚊电网4可使用12V交流电网，可有效杀灭蚊虫并且不会产生太大的安全隐患。但即便如此，也要当心使用时的注意事项，如不能让电网暴露在易燃气雾的环境下如喷过杀虫剂、花露水、发胶的环境下。通过手推拉外部的推拉板，可以实现对灯罩内壁的灰尘进行去除，提高了LED台灯的光照效果，以及内壁的整洁;通过灭蚊电网的设置，可以将受到灯光影响的蚊虫进行驱杀，以便于清理驱杀后的蚊虫残留物和一些灰尘污物，不仅驱虫效果好，还保障了台灯灯罩主体的内部环境的清洁。
3 易清洁灭虫LED台灯的优化再改进
上文中给出了该设计的结构简图并阐述了其结构与工作原理，并没有严格给出电路设计。同时，产品本身还存在着一些待优化的问题。以下将举出几例为厂家实际生产中进行的改进提供参考。
首先，针对该产品中两个用电器LED灯与灭虫电网，二者在连接方式上应为并联，灯座宜安装使用与电网等工作电压的12V集成LED灯管。而对于电网而言存在如下常规使用时常会发生的问题。当有蚊虫接触电网触电身亡后，如没有及时迅速地脱离电网，则在局部产生电压集中升高，导致该支路上的电流降低，影响到灭虫效果。同时，蚊虫触网瞬间产生的瞬时功率上升也会影响到与其并联的灯管电压骤降，从而引起灯光的闪烁。针对这些问题需要在电路上进行改造，首先LED灯局部电路需要追加稳压电路以防止蚊虫触电后LED灯的微小闪烁。而针对由于静电粘粘导致虫子尸体粘于电网上，则需要电网本身可拆卸并清理。最后，电网局部线路可追加开关使总开关闭合后，电网可单独开断电，以方便使用者在非蚊虫环境下可在开灯情况下关闭灭虫电网。
此外，为解决灰尘清理以及蚊虫尸体的收集清理问题，亦可将插槽更替为可拆卸的圆台侧面状透明塑料薄板，装配时大的圆面内接与灯罩下部分，小的空圆面垂于下方，如此可形成漏斗状收集工具。台灯灯杆亦可穿过此膜并于灯杆低追加收集槽，如此可完成对垃圾的收集过程，同时透明漏斗不会影响到光照效果。
现有技术方案上所述的清理内壁的手动方式为通过扭动和拉伸上部推拉板16在外侧的部分完成。如考虑用户舒适度与实用性的设计，厂家可在其基础上规划机构来完成更简单快捷的清理动作。
综上，在原有技术方案上有较多的改进空间，厂家亦可根据自身需要对其工艺的美观性上进行重设计与规划，或在实用性上进行合理的灯杆与灯座位置的设置，以满足更广大用户的需求。
（指导老师：张长海）
参考文献
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[2] 贺颖，赵罡，修睿.复杂机械产品设计系统与设计能力关系模型[J].控制与决策，2019（9）：1-8.
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