基于工業(yè)設(shè)計理論的車載空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計研究

摘要：目的：隨著我國汽車保有量的劇增，車載空氣凈化器作為一種能夠有效凈化車內(nèi)空氣、改善乘車環(huán)境的設(shè)備，受到廣大車主的關(guān)注和追捧。然而，目前市場上的車載空氣凈化器產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重、風格單一、創(chuàng)新不足，無法滿足日益多樣化、個性化的用戶需求。文章基于工業(yè)設(shè)計理論，運用文獻分析、案例分析、問卷調(diào)查、實地調(diào)研等方法分析國內(nèi)外車載空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀，有針對性地探索如何基于工業(yè)設(shè)計相關(guān)理論進行車載空氣凈化器的創(chuàng)新設(shè)計研究，并構(gòu)建新的理論模型。方法：通過分析車載空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀，將工業(yè)設(shè)計理論創(chuàng)新的要素與車載空氣凈化器的設(shè)計點聯(lián)系起來，從車載空氣凈化器的使用功能、使用方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品風格、技術(shù)五個方面出發(fā)，構(gòu)建科學的車載空氣凈化器創(chuàng)新模型，從而解決目前市場上的車載空氣凈化器產(chǎn)品普遍存在的問題。結(jié)果：研究表明，創(chuàng)新設(shè)計車載空氣凈化器可以促進產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展。車載空氣凈化器的設(shè)計主要基于工業(yè)設(shè)計理論，進行產(chǎn)品功能、使用方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、風格的探究，提升用戶體驗，達到預期效果，可以為我國車載空氣凈化器的創(chuàng)新提供參考。結(jié)論：希望通過研究創(chuàng)新滿足車載空氣凈化器用戶的多樣化需求，提升車載空氣凈化器的環(huán)保性能和市場競爭力。

關(guān)鍵詞：車載空氣凈化器；工業(yè)設(shè)計理論；創(chuàng)新設(shè)計

中圖分類號：U463.85 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）24-00-03

0 引言

隨著我國汽車保有量的劇增，車載空氣凈化器作為一種能夠有效凈化車內(nèi)空氣、改善乘車環(huán)境的設(shè)備，受到廣大車主的關(guān)注和追捧。然而，目前市場上的車載空氣凈化器產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重、創(chuàng)新不足，無法滿足日益多樣化、個性化的用戶需求［1］。此外，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，車載空氣凈化器的環(huán)保設(shè)計和能效也面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，研究基于工業(yè)設(shè)計理論的車載空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計具有重要的理論實踐意義。

1 車載空氣凈化器研究現(xiàn)狀

車載空氣凈化器自20世紀90年代末進入市場以來，以有效的空氣凈化功能迅速得到消費者的認可［2］。隨著技術(shù)的進步和市場需求的增長，車載空氣凈化器從最初的簡單過濾功能逐漸發(fā)展出負離子凈化、活性炭吸附、光觸媒殺菌等多種凈化技術(shù)［3］。近年來，隨著消費者健康和環(huán)保意識的增強，車載空氣凈化器的市場需求持續(xù)增長，產(chǎn)品功能也在不斷拓展，如增加香薰、加濕等功能。

當前市場上的車載空氣凈化器主要有以下幾類：一是以HEPA濾網(wǎng)為主的過濾式空氣凈化器［4］，二是以負離子技術(shù)為主的電離式空氣凈化器［5］，三是以活性炭為主的吸附式空氣凈化器［6］。這些產(chǎn)品在凈化效果、使用壽命、功耗、噪聲等方面各有優(yōu)缺點。近年來，一些產(chǎn)品還增加了PM2.5顯示、智能感應、語音控制等功能，以優(yōu)化用戶體驗。

有關(guān)車載空氣凈化器的研究主要集中在兩個方面：一是空氣凈化技術(shù)，二是產(chǎn)品設(shè)計［7］?？諝鈨艋夹g(shù)的研究主要關(guān)注凈化效果和能效，如HEPA濾網(wǎng)技術(shù)、負離子技術(shù)、活性炭吸附技術(shù)等。產(chǎn)品設(shè)計的研究則主要關(guān)注用戶需求、產(chǎn)品形態(tài)、操作便利性等。然而，目前較少從工業(yè)設(shè)計角度展開全面、系統(tǒng)的研究，忽視了工業(yè)設(shè)計理論在產(chǎn)品創(chuàng)新中的重要作用。

盡管車載空氣凈化器市場需求大，但產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，創(chuàng)新力度不足，難以滿足用戶多樣化、個性化的需求。例如，大部分產(chǎn)品的外觀設(shè)計過于單一，缺乏個性；操作界面設(shè)計不夠人性化，使用不便；噪聲控制不佳，影響乘車舒適性等［8］。此外，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，如何提高產(chǎn)品的能效，減少產(chǎn)品對環(huán)境的影響，也是車載空氣凈化器需要解決的重要問題之一。

2 工業(yè)設(shè)計理論

工業(yè)設(shè)計是一門集美學、工程技術(shù)、社會學等多學科知識于一身的應用學科［9］。自20世紀初在歐美興起以來，工業(yè)設(shè)計理論經(jīng)歷了功能主義、人本主義、環(huán)保主義等多個發(fā)展階段，也從初期的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計擴展到了包括產(chǎn)品功能、使用性、生產(chǎn)工藝、環(huán)保性等多個方面。工業(yè)設(shè)計理論的應用，不僅極大地提升了產(chǎn)品的美學和使用性，還提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會價值［10］。

具體來看，工業(yè)設(shè)計理論主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：一是產(chǎn)品功能設(shè)計，注重產(chǎn)品功能的全面和卓越，滿足用戶的基本需求；二是產(chǎn)品使用性設(shè)計，注重產(chǎn)品的易用性和舒適性，提升用戶的使用體驗；三是產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計，注重產(chǎn)品的美學和個性，體現(xiàn)產(chǎn)品的品牌和文化；四是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，注重產(chǎn)品的合理結(jié)構(gòu)和制造工藝，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；五是產(chǎn)品環(huán)保設(shè)計，注重產(chǎn)品的環(huán)保性和可持續(xù)性，減少產(chǎn)品對環(huán)境的不利影響。工業(yè)設(shè)計方法則主要包括用戶研究、創(chuàng)新思維、模型制作、試驗驗證等，旨在以科學和系統(tǒng)的方法進行產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。

工業(yè)設(shè)計理論在產(chǎn)品設(shè)計中的作用和價值是多方面的。首先，工業(yè)設(shè)計理論能夠指導產(chǎn)品設(shè)計，幫助設(shè)計師理解和滿足用戶的需求，提升產(chǎn)品的競爭力。其次，工業(yè)設(shè)計理論能夠推動產(chǎn)品創(chuàng)新，幫助企業(yè)開發(fā)出有特色、與眾不同的新產(chǎn)品，提升企業(yè)的市場份額和品牌影響力。最后，工業(yè)設(shè)計理論能夠確保產(chǎn)品的環(huán)保性和可持續(xù)性，幫助企業(yè)實現(xiàn)社會責任和經(jīng)濟效益的雙贏。因此，工業(yè)設(shè)計理論對產(chǎn)品設(shè)計的重要性不容忽視［11］。

3 基于工業(yè)設(shè)計理論的車載空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計

3.1 產(chǎn)品功能方面的創(chuàng)新設(shè)計

工業(yè)設(shè)計理論主張以用戶為中心，充分滿足用戶的需求。在車載空氣凈化器的設(shè)計中，除了基本的空氣凈化功能外，還可以考慮增加智能感知與實時監(jiān)測，集成傳感器和智能控制系統(tǒng)，實時監(jiān)測車內(nèi)空氣質(zhì)量，并通過直觀的顯示屏或手機應用向用戶展示監(jiān)測結(jié)果［12］。用戶可以清楚地了解車內(nèi)空氣質(zhì)量，實時查看凈化效果，更直觀地感受到空氣凈化器的工作效果。其主要采用多層次凈化系統(tǒng)，包括初效過濾、高效過濾、活性炭吸附、負離子發(fā)生器等［13］。每一個凈化層都有特定的功能和特點，相互協(xié)同工作，能夠有效去除車內(nèi)空氣中的顆粒物、有害氣體和異味。設(shè)計這種多層次凈化系統(tǒng)能夠使凈化效果更全面、更徹底，能夠滿足特定用戶群體，如寵物主人、過敏體質(zhì)者等群體的特殊需求。

3.2 產(chǎn)品使用方式方面的創(chuàng)新設(shè)計

用戶友好的操作界面和使用方式是工業(yè)設(shè)計的重要目標。車載空氣凈化器的設(shè)計應充分考慮汽車環(huán)境的特點和駕駛員的操作習慣，確保產(chǎn)品易于安裝、操作簡便，可以一鍵開啟、自動調(diào)節(jié)［14］。例如，空氣質(zhì)量實時監(jiān)測與顯示，配備高精度的傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測車內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)，如PM2.5濃度、CO2濃度等。通過直觀的顯示屏，駕駛者和乘客可以清晰了解當前的車內(nèi)空氣質(zhì)量，直觀地感知凈化效果。再如，自動模式與智能調(diào)節(jié)，除了手動操作外，還可以引入自動模式。車載空氣凈化器能夠根據(jù)實時監(jiān)測的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)凈化器的工作模式和風速。例如，當檢測到車內(nèi)空氣質(zhì)量較差時，凈化器會自動強化凈化效果，并在空氣質(zhì)量改善后自動降低運行強度，以達到節(jié)能和舒適的目的。除此之外，還可以改變凈化器的擺放位置，節(jié)省車內(nèi)的有限空間，如可把凈化器吸附在車內(nèi)任何表面，節(jié)省空間。

3.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新設(shè)計

優(yōu)秀的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能提升產(chǎn)品的使用性和維修性。車載空氣凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應追求小巧輕便，易于安裝和移動，同時濾網(wǎng)和其他易損部件應做到易于更換，方便用戶定期清潔和維護［15］。

3.4 產(chǎn)品風格方面的創(chuàng)新設(shè)計

產(chǎn)品的外觀設(shè)計和風格不僅影響產(chǎn)品的美觀度，還是產(chǎn)品品牌和文化的重要體現(xiàn)。車載空氣凈化器的設(shè)計可以尋求與汽車內(nèi)飾的和諧統(tǒng)一，體現(xiàn)出高品質(zhì)、科技感或環(huán)保理念等，以滿足用戶對美的個性化需求。

3.5 產(chǎn)品技術(shù)方面的創(chuàng)新設(shè)計

新的技術(shù)和材料是產(chǎn)品創(chuàng)新的重要驅(qū)動力。在車載空氣凈化器的設(shè)計中，可以通過引入新的空氣凈化技術(shù)，如光觸媒、電場等，強化產(chǎn)品的凈化效果和能效。同時，可應用環(huán)保材料和可回收設(shè)計，減少產(chǎn)品對環(huán)境的不利影響，滿足社會對綠色產(chǎn)品的期待［16］。

4 案例分析

為了具體說明基于工業(yè)設(shè)計理論的車載空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計，本文選擇了一款近期在市場上受到廣泛好評的產(chǎn)品——PurifyGo車載空氣凈化器進行案例分析。PurifyGo車載空氣凈化器是由國內(nèi)一家知名的電器制造商推出的新產(chǎn)品，設(shè)計獨特，性能卓越，深受消費者喜愛。PurifyGo車載空氣凈化器在外觀上采用了流線型設(shè)計，既美觀又實用，與汽車內(nèi)飾融為一體。

從產(chǎn)品功能方面看，PurifyGo車載空氣凈化器不僅具有高效的空氣凈化功能，還增設(shè)了空氣質(zhì)量監(jiān)測和自動調(diào)節(jié)功能，顯著提升了用戶體驗。從產(chǎn)品使用方式來看，PurifyGo車載空氣凈化器的操作界面簡潔易懂，用戶可以輕松掌控，其智能調(diào)節(jié)功能省去了用戶頻繁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的麻煩。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面看，PurifyGo車載空氣凈化器的設(shè)計緊湊，易于安裝和移動，如其濾網(wǎng)部件設(shè)計為易拆卸式，便于用戶更換和清洗。從產(chǎn)品風格方面看，PurifyGo車載空氣凈化器的外觀設(shè)計優(yōu)雅，流線型設(shè)計既體現(xiàn)了科技感，又展現(xiàn)了產(chǎn)品的品牌氣質(zhì)?？傮w來說，PurifyGo車載空氣凈化器是一款充分體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計理論的優(yōu)秀產(chǎn)品，其在產(chǎn)品功能、使用方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品風格、產(chǎn)品技術(shù)等方面的創(chuàng)新設(shè)計，為其他車載空氣凈化器的研發(fā)提供了寶貴的參考經(jīng)驗。

PurifyGo車載空氣凈化器的功能創(chuàng)新設(shè)計，如空氣質(zhì)量監(jiān)測、自動調(diào)節(jié)等，突出了工業(yè)設(shè)計中的“用戶中心”理念；PurifyGo車載空氣凈化器簡潔易用的操作界面和智能化使用方式，體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計中的易用性設(shè)計原則；PurifyGo車載空氣凈化器的緊湊結(jié)構(gòu)和易更換的濾網(wǎng)設(shè)計，充分考慮了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和使用維護性，體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計中的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)工藝設(shè)計原則；PurifyGo車載空氣凈化器優(yōu)雅的外觀和科技感十足的流線型設(shè)計，充分展示了工業(yè)設(shè)計中的美學設(shè)計和品牌文化設(shè)計原則。

5 結(jié)語

研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)設(shè)計理論對車載空氣凈化器的創(chuàng)新設(shè)計具有重要的指導作用。通過應用工業(yè)設(shè)計理論，可以從產(chǎn)品功能、使用方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品風格、產(chǎn)品技術(shù)等方面全面創(chuàng)新車載空氣凈化器設(shè)計，以提高產(chǎn)品的使用體驗、使用效率和環(huán)保性能，滿足不同用戶的需求。本研究構(gòu)建了一個科學的車載空氣凈化器創(chuàng)新模型，旨在為車載空氣凈化器的創(chuàng)新設(shè)計提供理論支持和參考。

車載空氣凈化器的設(shè)計應以用戶為中心，充分滿足用戶對健康、舒適駕駛環(huán)境的需求。設(shè)計者應考慮增設(shè)空氣質(zhì)量監(jiān)測、自動調(diào)節(jié)等功能，提升產(chǎn)品的使用體驗和舒適性。同時，設(shè)計者應注意產(chǎn)品操作的便利性，如通過語音控制、智能聯(lián)網(wǎng)等方式提升使用產(chǎn)品的便捷性。此外，設(shè)計者還應追求產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和環(huán)保設(shè)計，如設(shè)計小巧輕便的產(chǎn)品、易更換的濾網(wǎng)，以及應用環(huán)保材料和可回收設(shè)計。

隨著科技的進步和用戶需求的多樣化，車載空氣凈化器的設(shè)計將面臨更多挑戰(zhàn)和機遇。未來的研究應繼續(xù)關(guān)注新的空氣凈化技術(shù)、新的材料和新的設(shè)計方法，以推動車載空氣凈化器創(chuàng)新發(fā)展。同時，研究者應積極探索工業(yè)設(shè)計理論在其他產(chǎn)品設(shè)計中的應用，以提升我國產(chǎn)品設(shè)計整體的創(chuàng)新能力和競爭力。

參考文獻：

［1］ 李煒烙.基于TRIZ理論的空氣凈化器創(chuàng)新設(shè)計研究［D］.貴陽：貴州大學，2021.

［2］ 蔡晨.定制化車載凈化器研發(fā)項目端到端管理［D］.上海：華東理工大學，2016.

［3］ 夏浩.車內(nèi)空氣環(huán)境凈化系統(tǒng)的研究［D］.杭州：中國計量大學，2020.

［4］ 吳浩.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)用空氣凈化系統(tǒng)的研究［D］.南京：南京郵電大學，2022.

［5］ 王忠展.一種雙電磁波譜協(xié)同的智能空氣凈化系統(tǒng)［D］.杭州：杭州電子科技大學，2022.

［6］ 陳乾，鐘小普，毛旭敏，等.空氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.制冷與空調(diào)，2020，20（2）：1-9.

［7］ 王茜.基于Kano和QFD模型的車載空氣凈化器設(shè)計［D］.南昌：南昌大學，2022.

［8］ 趙凱.感性工學理念下家居小家電產(chǎn)品設(shè)計研究［D］.廣州：廣州大學，2021.

［9］ 劉曉璇.研究型大學研究生跨學科培養(yǎng)模式研究［D］.杭州：浙江大學，2018.

［10］ 唐家路，張愛紅.中國設(shè)計藝術(shù)原理（中國藝術(shù)學研究書系）［M］.濟南：山東教育出版社，2018：310.

［11］ 林璐.微觀需求視域下的智慧康養(yǎng)系統(tǒng)設(shè)計研究［D］.杭州：中國美術(shù)學院，2022.

［12］ 趙夢凡.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家電人機交互設(shè)計研究［D］.揚州：揚州大學，2021.

［13］ 趙鋮.基于問題發(fā)現(xiàn)的設(shè)計方法研究［D］.南京：南京藝術(shù)學院，2022.

［14］ 周行健.基于用戶行為的汽車增強現(xiàn)實平視顯示器交互設(shè)計研究［D］.南京：東南大學，2021.

［15］ 黃厚石，孫海燕.新編設(shè)計原理（高等學校藝術(shù)設(shè)計學科教材<設(shè)計學系列>）［M］.南京：東南大學出版社，2022：384.

［16］ 張曙.面向都市年輕用戶的空氣凈化產(chǎn)品設(shè)計研究［D］.天津：河北工業(yè)大學，2017.

作者簡介：路穎穎（1988—），女，山東聊城人，碩士，講師，研究方向：工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計。

基金項目：本論文為2022年度聊城職業(yè)技術(shù)學院科技計劃項目“車載空氣凈化器的創(chuàng)新設(shè)計與研究”成果，項目編號：2022LZYK06