家用除濕器創(chuàng)新設(shè)計

齊琪 任璐璐 金丹

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷上升和人們生活質(zhì)量的提高，未來智能家居領(lǐng)域的產(chǎn)品不再僅僅的局限于空調(diào)冰箱等可輔助家務(wù)勞動的產(chǎn)品，一些可提高人們生活質(zhì)的產(chǎn)品將會伴隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的提高逐漸進(jìn)入人們的生活。針對當(dāng)前室內(nèi)空氣質(zhì)量對于人們健康指數(shù)的影響進(jìn)行研究調(diào)查，可以發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的高低不僅僅取決于室外空氣質(zhì)量的優(yōu)劣，并且決定于室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品的使用頻次。室外空氣濕度對于不同區(qū)域環(huán)境下的室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響也不同。

室內(nèi)空氣濕度對于室內(nèi)可滋生細(xì)菌的影響值，可以發(fā)現(xiàn)空氣濕度越大可滋生細(xì)菌數(shù)量越多。

同時引起的皮膚感染和細(xì)菌感染所帶來的疾病狀況越來越多;除此之外室內(nèi)空氣濕度對于清洗的衣物等晾干所需要的時間有著很大的影響，空氣濕度越大衣物等晾干所需要的時間越久。智能化除濕定義在通過檢測室內(nèi)濕度超標(biāo)實現(xiàn)自啟動工作，并目可以實現(xiàn)室內(nèi)不同房間的循環(huán)，通過檢測室內(nèi)障礙物之后可以實現(xiàn)避開室內(nèi)障礙物進(jìn)行移動。本次設(shè)計的難點(diǎn)則是對于除濕器的排水功能模塊的設(shè)計，該設(shè)計采用自排水的方式，其原理可參考洗衣機(jī)的排水原理，通過閥門的開啟和閉合實現(xiàn)排水。整個除濕器的控制系統(tǒng)不再簡單的依靠近距離的觸摸去實現(xiàn)，通過手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)APP的形式可以實現(xiàn)隨時隨地的控制。

一、家用除濕器設(shè)計理念及目標(biāo)

家用除濕器的能夠改變未來家居的單調(diào)性，其次除濕器的設(shè)計大大降低了南方潮濕環(huán)境中由于室內(nèi)濕度的影響產(chǎn)生的一系列問題;防止家具的腐蝕和生銹，減少由于潮濕導(dǎo)致的食物霉變，以及潮濕帶來的健康隱患，例如風(fēng)濕病和關(guān)節(jié)炎等;其次潮濕環(huán)境可能滋生細(xì)菌使得小孩容易發(fā)生皮膚過敏等小疾病。除濕器產(chǎn)品在日本和歐美等發(fā)達(dá)國家的使用已經(jīng)比較普遍;除濕器不僅可以很好的控制室內(nèi)濕度，也可以凈化空氣，通過吸入室內(nèi)空氣的時候?qū)M2.5等空氣中的顆粒物進(jìn)行吸附處理，使得室內(nèi)空氣優(yōu)質(zhì)化。其次從當(dāng)前家電產(chǎn)品的瓶頸期出發(fā)，由于人們對于空調(diào)、冰箱等白色家電的審美疲勞及其功能的飽和，家電產(chǎn)品急需重新定義并且能夠設(shè)計出具有時代性的新型產(chǎn)品。家用除濕器的創(chuàng)新設(shè)計不僅能減少由于室內(nèi)環(huán)境的潮濕產(chǎn)生的一些常見的健康問題，也解決了當(dāng)下白色家電的停滯不前的尷尬局面。

目前國外的家用除濕器的普及率比較高，使用家庭較多，而且一些除濕器的功能和技術(shù)處于較高和較完善的狀態(tài)，國內(nèi)的除濕器類產(chǎn)品正處于被消費(fèi)者接受的快速發(fā)展?fàn)顟B(tài);并且國內(nèi)的除濕器產(chǎn)品制造商正處于一個較高的增長期，該階段可以在國內(nèi)稱得上白色家電的重新洗牌和認(rèn)識階段，由于空調(diào)和洗衣機(jī)等白色家電的審美疲勞使得家電行業(yè)的產(chǎn)品獲得重新定義的機(jī)會。

二、家用除濕器功能和結(jié)構(gòu)

（一）功能定位：當(dāng)前空調(diào)雖然能調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，但是空調(diào)的主要功能是制冷和制熱，帶有除濕功能的空調(diào)雖然可以除濕，但是除濕量小、除濕慢，而且空調(diào)不能實現(xiàn)全方位除濕，智能區(qū)域性除濕;由于空調(diào)除濕吹出的是冷風(fēng)，在梅雨季節(jié)會出現(xiàn)越除越冷的現(xiàn)象，給人不舒適的感覺。

其次家用除濕器的設(shè)計主要應(yīng)該體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)智能化除濕的效果，體現(xiàn)來智能家居具有的特性，其次除濕器應(yīng)該具有智能檢測室內(nèi)濕度的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對于室內(nèi)濕度的穩(wěn)定;并且除濕器的設(shè)計具有靈活移動的方便性，能夠?qū)崿F(xiàn)自由移動的功能;并且除濕器的控制應(yīng)該具有隨時隨地性，所以整個除濕器的控制應(yīng)該采用遠(yuǎn)程控制的方式;其次除濕器的水箱設(shè)計應(yīng)該具有可拆卸性，防止水箱內(nèi)水滿的情況下發(fā)生事故，并且水箱處應(yīng)該設(shè)計水位標(biāo)識，顯示水箱內(nèi)部的水位。

整個除濕器可以實現(xiàn)在室內(nèi)無人的情況下的智能除濕的功能，并目可以實現(xiàn)快速干衣，除濕器的出風(fēng)口設(shè)計應(yīng)該在整個除濕器的頂部。該除濕器的設(shè)計可以實現(xiàn)并且改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，并且提高人們的生活質(zhì)量，將會很受未來青年的青睞。

較大的耗電量和對于機(jī)器性能較高的要求，使得空調(diào)的壽命大大縮減。（如圖1）所示的室內(nèi)面積的大小和除濕量的關(guān)系，除濕量的多少會隨著室內(nèi)面積大小的不同而有所改變，一間大小為123平方米大小的房間每曰保持健康濕度所需要的除濕量大概是1.96升，所以對于水箱的設(shè)計應(yīng)該保持在130 130 130大小。通過家用除濕器的設(shè)計定位可以確定除濕器設(shè)計的方向和主要設(shè)計的內(nèi)容，使用環(huán)境的定位在室內(nèi)，而人群定位在中高收入家庭中使用，其次通過實地測量室內(nèi)面積的大小和除濕量的關(guān)系來確定儲水箱的大小。

（二）工作原理：一般情況下的除濕機(jī)通常是壓縮機(jī)、熱交換器風(fēng)扇等主要部分組成。它的通常表現(xiàn)工作原理是：首先是用風(fēng)扇將室內(nèi)空氣抽進(jìn)去，然后通過的部件是熱交換器，這個時候吸進(jìn)去的空氣中的水蒸氣冷凝成水珠落到儲水器里面，經(jīng)過干燥后的干空氣可以排出去到除濕器外的室內(nèi)，通過這樣的循環(huán)可以保持室內(nèi)環(huán)境空氣的相對濕度，除濕器的基本參數(shù)（如表1）所示，具有較大的功率。

對于空氣濕度的概念可以解釋為室內(nèi)的空氣中水蒸氣所包含的百分比，所用的第一種表示方式是絕對濕度：所包含的意思就是每立方米的室內(nèi)氣體中含的水蒸氣的量，所用的計算單位是克/立方米;第二種表示方式含濕量，含濕量所包含的意思就是每千克干空氣中所包括的水蒸氣的分量是多少，所采用的計量單位可以用克/千克干空氣來表達(dá);第三是相對濕度，通常通過一個百分比來表示空氣中水蒸氣含量的多少。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計：在上述的基礎(chǔ)上進(jìn)行除濕器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計（如圖2）所示，首先進(jìn)行儲儲水箱的設(shè)計方便除濕所冷凝的水能夠及時的排出，所采用的排水方式有自排水和泵壓抽水的方式，所述的抽水方式在下側(cè)的圓孔處。其次兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計增大了進(jìn)風(fēng)量，可以實現(xiàn)快速除濕的效果。其次是下端萬向輪的設(shè)計，該萬向輪的設(shè)計方便了除濕器的移動，并目可以在自行走的過程中實現(xiàn)多方向的行走和移動，其次是可拆卸的頂部出風(fēng)口設(shè)計可以將過濾后的干燥空氣排出使得室內(nèi)濕度維持正常值。

1.進(jìn)風(fēng)口設(shè)計進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計選擇兩側(cè)對稱的進(jìn)風(fēng)口設(shè)計，并且在進(jìn)風(fēng)口的地方設(shè)計有空氣過濾網(wǎng)（如圖3）所示，可以降低空氣中的PM2.5等較大的顆粒物，進(jìn)風(fēng)口的設(shè)計選擇可拆卸設(shè)計，可以實現(xiàn)進(jìn)風(fēng)口的裝配和可拆卸，使得整個進(jìn)風(fēng)口顯得更加整體化和美觀。其次是進(jìn)風(fēng)口的大小選擇方格式的進(jìn)風(fēng)口可以滿足進(jìn)風(fēng)量大小的需求。

2.操作面板的設(shè)計操作面板和整個除濕器的傾角呈現(xiàn)30°，是認(rèn)識角觀察最佳角度，其次是該高度剛好符合人機(jī)操作關(guān)系，在站立的情況下可以實現(xiàn)對于控制面板的操作，其次該控制面板可以通過互聯(lián)網(wǎng)APP進(jìn)行連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能，（如圖4）所表達(dá)。

3.后側(cè)水箱設(shè)計使得水箱的位置既不影響整個除濕器的美觀性，同時也不會減少除濕器除濕量的大小，并且水箱的打開方式采用按鈕打開的方式進(jìn)行打開，具有方便操作的好處，其次儲水箱的水可以通過自排水和泵壓的方式進(jìn)行處理（如圖5）所示。

4.萬向輪的連接方式萬向輪通過中間軸的部分實現(xiàn)和除濕器上體部分的連接，整個除濕器和萬向輪形成一體化，并且輪子部分可以實現(xiàn)任意角度的旋轉(zhuǎn)，輪子有左右兩部分組成，通過中間軸連接（如圖6）所示。

5.機(jī)殼的連接設(shè)計通過分模線，整個除濕器的機(jī)殼由左右兩部分組成，通過注塑成型的加工方式而成，并且在連接上面采用扣接的方式和底部螺釘連接的方式使得整個除濕器的整體效果更加明顯，其次是除濕器頂部的出風(fēng)口采用扣接的方式去連接的（如圖7）所示。

三、人機(jī)關(guān)系

家用除濕器的長寬高尺寸主要根據(jù)人機(jī)工程學(xué)方面的數(shù)據(jù)來確定，人體百分位數(shù)的選擇應(yīng)該表現(xiàn)在如果身高較高的人能夠?qū)崿F(xiàn)站立時候?qū)τ诩矣贸凉衿鞯牟僮鲃t身高較低的人數(shù)也能實現(xiàn)站立時候?qū)τ诩矣贸凉衿鞯慕缑娌僮?。人機(jī)尺寸圖（如圖8）所示，站立時候當(dāng)人的兩臂自然下垂的時候能夠?qū)崿F(xiàn)的觸摸高度。

據(jù)人機(jī)工程學(xué)中對我國中青年人體的尺寸數(shù)據(jù)研究，站立時當(dāng)人體兩臂處于自然下垂的狀態(tài)時候，男性的手指尖對于地面的高度是623mm，女性在正常站立的時候當(dāng)兩臂處于自燃下垂的狀態(tài)下能夠距離地面的高度是602mm。所以除濕器的界面高度設(shè)計應(yīng)該大于623mm，整個除濕器的高度設(shè)計應(yīng)該大于623mm，所以選擇除濕器的高度為860mm的高度，則幾面操作的可選擇范圍值在240mm之間。

由于除濕器的設(shè)計在頂部是出風(fēng)口，所以整個除濕器的頂部出風(fēng)口的高度應(yīng)該在100mm以內(nèi)，則操作面板的有效設(shè)計高度是140mm。除濕器的操作應(yīng)該具有便捷性，而且界面的設(shè)計應(yīng)該滿足人眼觀察的有效視野范圍之內(nèi)。機(jī)器分系統(tǒng)具有控制器和顯示器（顯示器的種類很多，有視覺的、聽覺的，觸覺的等）。所以顯示部分的設(shè)計應(yīng)該能夠很好的符合視覺角度

四、造型和色彩

（一）造型設(shè)計：很多現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品中直接或間接概括了自然形態(tài)所包含的精神，在抽象形態(tài)中集中表現(xiàn)美感、功能與結(jié)構(gòu)，符合現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的要求。應(yīng)該說，產(chǎn)品形態(tài)的設(shè)計也是審美創(chuàng)造的一種，必須符合基本的美學(xué)法則，體現(xiàn)視覺美學(xué)。

其次在產(chǎn)品的造型設(shè)計的時候一定要考慮產(chǎn)品的實際大小和尺寸，其次是產(chǎn)品設(shè)計的整體和局部之間的關(guān)系，這個對于產(chǎn)品造型來說非常重要，決定了產(chǎn)品的整體性和協(xié)調(diào)性。

（二）色彩設(shè)計：家用除濕器作為室內(nèi)產(chǎn)品應(yīng)該具有清馨淡雅而且具有高科技的顏色，從整個除濕器的形態(tài)上來說，家具的顏色一般選擇米色或者白色加黑色，白色和黑色表達(dá)出高科技的感覺，米色是暖色系列，具有較強(qiáng)的熱情，給人一種溫馨的感覺。所以該家用除濕器的顏色選擇王要以科技黑和科技白為主色調(diào)，其次搭配米色調(diào)突出家居產(chǎn)品的溫暖和溫馨感，輪子的中灰色主要為了避免長時間的磨損造成視覺上的打折扣。除濕器的其它配色則是選用了淺棕色的蘋果青以及淡綠色，色彩方案（如圖9）所示。

除濕器的色彩搭配主要考慮到產(chǎn)品的應(yīng)用場景和使用人群，根據(jù)用戶心理學(xué)的知識可以探索到色彩對于用戶選擇產(chǎn)品的直覺感官方面的影響力和判斷，基于產(chǎn)品設(shè)計的初衷可以通過色彩實現(xiàn)對于用戶心理狀態(tài)的把握，實現(xiàn)產(chǎn)品應(yīng)用的自身價值。

結(jié)論

這款除濕器主要基于用戶體驗進(jìn)行設(shè)計，在未來智能家居環(huán)境下可以實現(xiàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的凈化;在功能方面能夠?qū)⑹覂?nèi)空氣吸入進(jìn)行過濾和干燥后再排出，以此循環(huán)來保障室內(nèi)環(huán)境的濕度和質(zhì)量。通過結(jié)合當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和障礙物識別技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使得除濕器的使用過程變得更加人性化和智能化;通過人機(jī)工程學(xué)的研究，從使用操作方面設(shè)計出30°傾斜操作面板方便站立姿勢的操作;解決了用戶體驗較差的問題;通過CMF的研究，在除濕器機(jī)殼的材質(zhì)選擇上選擇輕質(zhì)的并且耐磨性較強(qiáng)的聚丙烯塑料（PP）通過涂層被覆的表面處理工藝使得除濕器外殼具有一定的色彩、光澤和肌理;在造型設(shè)計方面采用仿生設(shè)計并結(jié)合流動元素進(jìn)行推敲，設(shè)計出造型偏向有曲線風(fēng)格的除濕器，增強(qiáng)了家用產(chǎn)品的柔和型，同時減少了家用除濕類產(chǎn)品的機(jī)械感。通過對除濕器排水模塊的結(jié)構(gòu)研究設(shè)計，設(shè)計采用了自排水的方式，其原理可參考洗衣機(jī)的排水原理，通過閥門的開啟和閉合實現(xiàn)排水，減少了排水所需要的附加工具。