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家用除湿器创新设计研究

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摘要:为了满足潮湿环境下用户对于室内居住条件的改良。基于用户体验进行设计,在智能家居环境下可以实现室内空气质量的净化;同时结合当下互联网技术和障碍物识别技术进行优化设计,使得除湿器的使用过程变得更加人性化和智能化;其次通过人机工程学从使用操作方面设计出30°倾斜操作面板方便站立姿势的操作;在造型方面采用仿生设计并结合流动元素进行推敲,增强了产品外观的智能性同时减少了家用电器的机械感。得到家用除湿器设计方案。该家用除湿器设计方案可以有效解决室内空气湿度的问题。

关键词:除湿器;用户体验;人机工程学

引言

随着国民经济水平的不断上升和人们生活质量的提高,未来智能家居领域的产品不再仅仅的局限于空调冰箱等可辅助家务劳动的产品,一些可提高人们生活质的产品将会伴随着国民经济水平的提高逐渐进入人们的生活。针对当前室内空气质量对于人们健康指数的影响进行研究调查,可以发现室内空气质量的高低不仅仅取决于室外空气质量的优劣,并且决定于室内空气净化产品的使用频次。室外空气湿度对于不同区域环境下的室内空气质量的影响也不同[1]。室内空气湿度对于室内可滋生细菌的影响值,可以发现空气湿度越大可滋生细菌数量越多。同时引起的皮肤感染和细菌感染所带来的疾病状况越来越多;除此之外室内空气湿度对于清洗的衣物等晾干所需要的时间有着很大的影响,空气湿度越大衣物等晾干所需要的时间越久。智能化除湿定义在通过检测室内湿度超标实现自启动工作,并且可以实现室内不同房间的循环,通过检测室内障碍物之后可以实现避开室内障碍物进行移动。本次设计的难点则是对于除湿器的排水功能模块的设计,该设计采用自排水的方式,其原理可参考洗衣机的排水原理,通过阀门的开启和闭合实现排水。整个除湿器的控制系统不再简单的依靠近距离的触摸去实现,通过手机互联网APP的形式可以实现随时随地的控制。

一、家用除湿器设计理念及目标

家用除湿器的能够改变未来家居的单调性,其次除湿器的设计大大降低了南方潮湿环境中由于室内湿度的影响产生的一系列问题;防止家具的腐蚀和生锈,减少由于潮湿导致的食物霉变,以及潮湿带来的健康隐患,例如风湿病和关节炎等;其次潮湿环境可能滋生细菌使得小孩容易发生皮肤过敏等小疾病。除湿器产品在日本和欧美等发达国家的使用已经比较普遍;除湿器不仅可以很好的控制室内湿度,也可以净化空气,通过吸入室内空气的时候对PM2.5等空气中的颗粒物进行吸附处理,使得室内空气优质化。其次从当前家电产品的瓶颈期出发,由于人们对于空调、冰箱等白色家电的审美疲劳及其功能的饱和,家电产品急需重新定义并且能够设计出具有时代性的新型产品[2]。家用除湿器的创新设计不仅能减少由于室内环境的潮湿产生的一些常见的健康问题,也解决了当下白色家电的停滞不前的尴尬局面。目前国外的家用除湿器的普及率比较高,使用家庭较多,而且一些除湿器的功能和技术处于较高和较完善的状态,国内的除湿器类产品正处于被消费者接受的快速发展状态;并且国内的除湿器产品制造商正处于一个较高的增长期,该阶段可以在国内称得上白色家电的重新洗牌和认识阶段,由于空调和洗衣机等白色家电的审美疲劳使得家电行业的产品获得重新定义的机会[3]。

二、家用除湿器功能和结构

(一)功能定位:当前空调虽然能调节室内湿度,但是空调的主要功能是制冷和制热,带有除湿功能的空调虽然可以除湿,但是除湿量小、除湿慢,而且空调不能实现全方位除湿,智能区域性除湿;由于空调除湿吹出的是冷风,在梅雨季节会出现越除越冷的现象,给人不舒适的感觉。其次家用除湿器的设计主要应该体现在能够实现智能化除湿的效果,体现来智能家居具有的特性,其次除湿器应该具有智能检测室内湿度的功能,能够实现对于室内湿度的稳定;并且除湿器的设计具有灵活移动的方便性,能够实现自由移动的功能;并且除湿器的控制应该具有随时随地性,所以整个除湿器的控制应该采用远程控制的方式;其次除湿器的水箱设计应该具有可拆卸性,防止水箱内水满的情况下发生事故,并且水箱处应该设计水位标识,显示水箱内部的水位。整个除湿器可以实现在室内无人的情况下的智能除湿的功能,并且可以实现快速干衣,除湿器的出风口设计应该在整个除湿器的顶部。该除湿器的设计可以实现并且改善室内空气质量,并且提高人们的生活质量,将会很受未来青年的青睐[4]。较大的耗电量和对于机器性能较高的要求,使得空调的寿命大大缩减。(如图1)所示的室内面积的大小和除湿量的关系,除湿量的多少会随着室内面积大小的不同而有所改变,一间大小为123平方米大小的房间每日保持健康湿度所需要的除湿量大概是1.96升,所以对于水箱的设计应该保持在130*130*130大小。通过家用除湿器的设计定位可以确定除湿器设计的方向和主要设计的内容,使用环境的定位在室内,而人群定位在中高收入家庭中使用,其次通过实地测量室内面积的大小和除湿量的关系来确定储水箱的大小。

(二)工作原理:一般情况下的除湿机通常是压缩机、热交换器风扇等主要部分组成。它的通常表现工作原理是:首先是用风扇将室内空气抽进去,然后通过的部件是热交换器,这个时候吸进去的空气中的水蒸气冷凝成水珠落到储水器里面,经过干燥后的干空气可以排出去到除湿器外的室内,通过这样的循环可以保持室内环境空气的相对湿度,除湿器的基本参数(如表1)所示,具有较大的功率。对于空气湿度的概念可以解释为室内的空气中水蒸气所包含的百分比,所用的第一种表示方式是绝对湿度:所包含的意思就是每立方米的室内气体中含的水蒸气的量,所用的计算单位是克/立方米;第二种表示方式含湿量,含湿量所包含的意思就是每千克干空气中所包括的水蒸气的分量是多少,所采用的计量单位可以用克/千克干空气来表达;第三是相对湿度,通常通过一个百分比来表示空气中水蒸气含量的多少[5]。

(三)结构设计:在上述的基础上进行除湿器的整体结构设计(如图2)所示,首先进行储储水箱的设计方便除湿所冷凝的水能够及时的排出,所采用的排水方式有自排水和泵压抽水的方式,所述的抽水方式在下侧的圆孔处。其次两侧进风口的设计增大了进风量,可以实现快速除湿的效果。其次是下端万向轮的设计,该万向轮的设计方便了除湿器的移动,并且可以在自行走的过程中实现多方向的行走和移动,其次是可拆卸的顶部出风口设计可以将过滤后的干燥空气排出使得室内湿度维持正常值[6]。1.进风口设计进风口的设计选择两侧对称的进风口设计,并且在进风口的地方设计有空气过滤网(如图3)所示,可以降低空气中的PM2.5等较大的颗粒物,进风口的设计选择可拆卸设计,可以实现进风口的装配和可拆卸,使得整个进风口显得更加整体化和美观。其次是进风口的大小选择方格式的进风口可以满足进风量大小的需求。2.操作面板的设计操作面板和整个除湿器的倾角呈现30°,是认识角观察最佳角度,其次是该高度刚好符合人机操作关系,在站立的情况下可以实现对于控制面板的操作,其次该控制面板可以通过互联网APP进行连接,实现远程控制的功能,(如图4)所表达。3.后侧水箱设计使得水箱的位置既不影响整个除湿器的美观性,同时也不会减少除湿器除湿量的大小,并且水箱的打开方式采用按钮打开的方式进行打开,具有方便操作的好处,其次储水箱的水可以通过自排水和泵压的方式进行处理(如图5)所示。4.万向轮的连接方式万向轮通过中间轴的部分实现和除湿器上体部分的连接,整个除湿器和万向轮形成一体化,并且轮子部分可以实现任意角度的旋转,轮子有左右两部分组成,通过中间轴连接(如图6)所示。5.机壳的连接设计通过分模线,整个除湿器的机壳由左右两部分组成,通过注塑成型的加工方式而成,并且在连接上面采用扣接的方式和底部螺钉连接的方式使得整个除湿器的整体效果更加明显,其次是除湿器顶部的出风口采用扣接的方式去连接的(如图7)所示。

三、人机关系

家用除湿器的长宽高尺寸主要根据人机工程学方面的数据来确定,人体百分位数的选择应该表现在如果身高较高的人能够实现站立时候对于家用除湿器的操作则身高较低的人数也能实现站立时候对于家用除湿器的界面操作。人机尺寸图(如图8)所示,站立时候当人的两臂自然下垂的时候能够实现的触摸高度。据人机工程学中对我国中青年人体的尺寸数据研究,站立时当人体两臂处于自然下垂的状态时候,男性的手指尖对于地面的高度是623mm,女性在正常站立的时候当两臂处于自燃下垂的状态下能够距离地面的高度是602mm。所以除湿器的界面高度设计应该大于623mm,整个除湿器的高度设计应该大于623mm,所以选择除湿器的高度为860mm的高度,则几面操作的可选择范围值在240mm之间[7]。由于除湿器的设计在顶部是出风口,所以整个除湿器的顶部出风口的高度应该在100mm以内,则操作面板的有效设计高度是140mm。除湿器的操作应该具有便捷性,而且界面的设计应该满足人眼观察的有效视野范围之内。机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。所以显示部分的设计应该能够很好的符合视觉角度。

四、造型和色彩

(一)造型设计:很多现代工业产品中直接或间接概括了自然形态所包含的精神,在抽象形态中集中表现美感、功能与结构,符合现代生产发展的要求。应该说,产品形态的设计也是审美创造的一种,必须符合基本的美学法则,体现视觉美学[7]。其次在产品的造型设计的时候一定要考虑产品的实际大小和尺寸,其次是产品设计的整体和局部之间的关系,这个对于产品造型来说非常重要,决定了产品的整体性和协调性。

(二)色彩设计:家用除湿器作为室内产品应该具有清馨淡雅而且具有高科技的颜色,从整个除湿器的形态上来说,家具的颜色一般选择米色或者白色加黑色,白色和黑色表达出高科技的感觉,米色是暖色系列,具有较强的热情,给人一种温馨的感觉。所以该家用除湿器的颜色选择主要以科技黑和科技白为主色调,其次搭配米色调突出家居产品的温暖和温馨感,轮子的中灰色主要为了避免长时间的磨损造成视觉上的打折扣[8]。除湿器的其它配色则是选用了浅棕色的苹果青以及淡绿色,色彩方案(如图9)所示。除湿器的色彩搭配主要考虑到产品的应用场景和使用人群,根据用户心理学的知识可以探索到色彩对于用户选择产品的直觉感官方面的影响力和判断,基于产品设计的初衷可以通过色彩实现对于用户心理状态的把握,实现产品应用的自身价值。结论这款除湿器主要基于用户体验进行设计,在未来智能家居环境下可以实现室内空气质量的净化;在功能方面能够将室内空气吸入进行过滤和干燥后再排出,以此循环来保障室内环境的湿度和质量。通过结合当下互联网技术和障碍物识别技术进行优化设计,使得除湿器的使用过程变得更加人性化和智能化;通过人机工程学的研究,从使用操作方面设计出30°倾斜操作面板方便站立姿势的操作;解决了用户体验较差的问题;通过CMF的研究,在除湿器机壳的材质选择上选择轻质的并且耐磨性较强的聚丙烯塑料(PP)通过涂层被覆的表面处理工艺使得除湿器外壳具有一定的色彩、光泽和肌理;在造型设计方面采用仿生设计并结合流动元素进行推敲,设计出造型偏向有曲线风格的除湿器,增强了家用产品的柔和型,同时减少了家用除湿类产品的机械感。通过对除湿器排水模块的结构研究设计,设计采用了自排水的方式,其原理可参考洗衣机的排水原理,通过阀门的开启和闭合实现排水,减少了排水所需要的附加工具。

参考文献

[1]黄晓靖.2014中国设计趋势展望[J].中国广告,2014(03):30-31.

[2]李乐山.工业设计心理学[M].北京:北京高等教育出版社,2004.1.

[3]周恩雯,金信琴.基于TRIZ理论的环保咖啡机设计[J].设计,2019(03):109-111.

[4]产品设计[J/].设计,2019(02):12-14.

[5]胡飞.洞悉用户:用户研究方法与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.8:16-31.

[6]李鑫,李忠,韦利飞.除湿材料研究进展[J].化工进展,2004,23(8):811-815.

[7]林万蔚.设计的无为之道[J].设计,2019(03):91-93.

[8]胡文杰.工业产品设计[M].南宁:广西美术出版社,2003:10.

作者:齐琪 任璐璐 金丹 单位:西安科技大学高新学院

家用除湿器创新设计研究责任编辑:张雨    阅读:人次
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