人机工程学之空气净化器设计说明书
玛丽莲梦兔
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2021年01月20日 09:41
最佳经验
本文由作者推荐
youare-
摘
要
通过对空气环境污染的调查，
了解到城 市空气污染严重，
世界每年有近
1700
万人因感染各种疾病而死亡，
大多数 都是由空气污染引起的，
空气环境污染治理
已经成为我国政府构建和谐社会战略的重要组成部分 。
从整体来看，
中国市场作
为世界上可创造市场奇迹的区域之一，空气净化产业正处于 高速发展的成长期，
实际上近几年空气优化产业已经有突飞猛进的增长，
而空气净化器正是空气 优化
市场的一块大蛋糕，
也是消费增长速度最快的小家电之一。
全文对国内外空气净< br>化器市场作了大量的调查，
从产品外观设计、
人机工程学以及功能结构等不同角
度分析了各品牌产品的优缺点，
针对这个特殊的产业，
家用空气净化器产品应如
何创意 ，
针对什么使用场所怎么设计等问题进行对现有产品分析和评价，
通过构
思，
采用仿生设计手法对家用空气净化器外观进行设计，
为产品创新构思提供创
新点，从而提高产品 的造型形象，增强产品的市场竞争力。
关键词：
空气环境污染治理
空气净化器
外观设计
仿生
Abstract
By this thesis
，
knowing that the city air pollution is very serious
through
researching
the
air
pollution
of
the
environment.
There
are
data
manifestation: there are
near one thousand and seven hundred people
infected each kind of disease to die every year and the most are leaded
by
pollution
of
the
air.
Treatment
of
the
air
pollution
has
already
become
important section of our government to construct the harmonious social
strategy. Overall speaking, the air decontamination industry is in the
grown period of high-speed development, in which Chinese market is one
area of those which create the market miracle in the world. In fact, the
industry
of
the
air
purification
has
already
obtained
excellent
development
in
these
few
years,
so
air
purifier
become
a
big
piece
of
cake
of the market, and is one of small household appliances which increase
the velocity of consumption. being placed growth, But actually the air
is excellent to turn the growth that industry have great development in
these few years the air is excellent to turn a piece of and big cake of
the market, also is
to increase
one
of the quickest and small appliances
of speed. The full of this text has made the massive investigations to
the domestic and foreign air cleaner market, from the product outward
appearance design, the man-machine engineering as well as the function
structure and so on. The different angle has analyzed various brands
product good and bad points, in view of this special industry. how the
home use air cleaner product
should
the creativity.
How
design and so on
the
questions
in
view
of
any
use
place
to
carry
on
to
the
existing
product
analysis
and
the
appraisal.
This
text
uses
the
biological
modeling
design
technique opposite party to carry on the design with the air purifier
outward
appearance
by
the
idea,
and
provides
the
innovation
spot
for
the
product
innovation
idea.
Hereby
to
enhances
the
product
the
modeling
image
and amplify the competitive power of product market.
Key word: Air environmental pollution government the air purifier
Outward appearance design biological modelling
目
录
第一章
绪
论……………………………………………………………………
4
第一节
设计课题的目的和意义……………………………………………
4
一、设计课题的目的……………………………………………………
4
二、设计课题的意义……………………………………………………
4
第二章
空气净化器的市场概况…………………………………………………
5
第一节
国外空气净化器的市场状况
………………………………………
5
第二节
国内空气净化器的市场状况………………………………………
6
第三节
空气净化器产品综合分析…………………………………………
6
一、空气净化器净化方式………………………………………………
6
二、目前市场空气净化器分析…………………………………………
7
第三章
空气净化器产品设计及制作过程………………………………………
10
第一节
设计思路及基本要求
………………………………………………
10
第二节
创意来源
……………………………………………………………
12
第三节
产品方案设计
………………………………………………………
13
一、草图…………………………………………………………………
13
二、优化方案……………………………………………………………
15
三、最终方案效果图及尺寸图…………………………………………
16
四、模型制作……………………………………………………………
20
第四章
空气净化器产品各方面的阐述…………………………………………
21
第一节
产品结构及材料分析
………………………………………………
21
第二节
产品人机分析
………………………………………………………
21
第三节
产品色彩的应用
……………………………………………………
21
第四节
产品的价格定位
……………………………………………………
21
第五节
产品的使用及维护
…………………………………………………
21
结束语………………………………………………………………………………
22
致谢…………………………………………………………………………………
23
参考文献……………………………………………………………………………
24
第一章
绪
论
第一节
设计课题的目的和意义
一、设计课题的目的
大学四年学习工业设计专业，
毕业设计是对自己所学知 识的一次检查和总结
,
产品设计需要考虑的东西要更实际和人性化
,
涉及技术 、材料的选择外，更要考
虑人机工程学、
设计时间的安排等各个方面。
为了能完成本次 设计课题，
也为了
能把自己所学的知识学以致用，
更为在以后的工作前获得更多的实践 经验，
在寻
找毕业设计课题过程中，我调查了大量的资料。
世界卫生组织的 统计表明，
世界每年有近
1700
万人因感染各种疾病而死亡，
其中最严重的 是呼吸道感染，
已知的呼吸道疾病包括感冒、
肺炎等，
而绝大多数
是通过空气 流通传播的，
长期生活在污染的环境中，
人体的神经系统、
呼吸系统、
免疫系 统会造成危害，导致免疫力下降和相关疾病产生。
进入
21
世纪，环保已成 为发展的主题，国家可持续发展战略出台，使环境
污染治理问题走进人们日常生活，
人们越来越 关心自己所在的生活环境，
拥有一
个清新、洁净、自然舒适的生活、工作环境已成民生所需。而 随着近几年中国经
济的持续增长，
人民生活水平的不断提高，
自我保健意识不断增强，
对生活环境
力求舒适、
个性化的同时也要求具有养生、
保健功能。
温 家宝总理在全国人大十
届三次会议上说：
“我们的奋斗目标是让人民群众喝上干净的水，呼吸新 鲜的空
气，有更好的工作和生活的环境”
。从中可以看出，空气环境污染治理已经成为
我国政府构建和谐社会战略的重要组成部分，
从整体来看，
中国市场作为世界上
可创造 市场奇迹的区域之一，
空气净化产业正处于高速发展的成长期，
实际上近
几年来空气优 化产业已经有突飞猛进的增长，
而空气净化器正是空气优化市场的
一块最大蛋糕，
也是 消费增长速度较快的小家电之一。
空气净化器
（又称为室内
空气净化器）
是一 种新型家用电器，
它具有调节温度、
自动检测烟雾、
滤去尘埃、
消除异味及有 害气体、
双重灭菌、
释放负离子等功能。
广泛应用于空调房间如办
公室、宾馆 、民用住宅、医院病房以及其他需要净化空气的实验室、计算机房等
场所，它对于改善室内的空气质量大 为有益。设计一款更为人机的空气净化器，
为人们创造良好的生活家居环境，
保护人们的健康，
减少疾病的发生率，
这就是
我选择设计家用空气净化器外观设计作为毕业设计课题的目 的。
二、设计课题的意义
人们收入和生活水平的不断提高的同时，
人们对居住的环境、
生活和工作空
间条件的重视都在不断提高和加强，
人们对室内空 气的质量越来越关注，
具有杀
菌除尘功能的空气净化产品逐渐成为大众消费的潮流，
但 人们的审美观念已经发
生很大的变化，
一件产品在实现功能外还必须具有审美价值，
这 样的产品才能满
足市场的需要，满足人们的精神需要，造型美观时尚的产品往往赢得人们喜爱。
在保持产品固有功能的情况下对外观造型进行创新设计，能使该产品更具亲和
力，市场前景也将更开阔。
第二章
空气净化器产品的
市场
概况
第一节
国外空气净化器的市场状况
就国外市场而言， 美国奥斯叮空气净化器有
40
多年发展历史，该公司最先
发明家用高效空气净化器，创 新技术，同时满足
净化效率
高、
净化寿命
长、
处理风量
大这三项关键的技术要求；
在无数消费者和商用过滤网 检测中，
被评
选为世界最佳过滤网，
在业界名列第一，
奥斯叮成为北美地区最 畅销的空气净化
器品牌，曾是美国政府机构指定为
911
受灾者专用健康安全产品。< br>
日本奥得奥公司作为全球最大空气净化器的生产基地之一，
以强大的技术研
发 实力为依托，
所开发的空气净化器系列融合了多种国际先进净化技术
（太空舱
等离子技 术、光触媒技术、中草药杀菌技术、氧离子群技术、天然植物精华油香
薰技术、
HEPA
过滤技术、
ULPA
过滤技术等）
，在净化效果上更是明显强大，将主
动净 化与被动净化完美结合应用，
将空气净化技术发挥得淋漓尽致，
引领着空气
净化器行业 的发展潮流。产品行销美国、日本、英国、德国、法国、中东、东南
亚等
36
个国家和 地区。
而松下空气净化器，
则在滤网中添加了抑制过敏病原体、
绿茶精华、
生物除
菌三大有效成分。
集尘滤网中含有高性能树脂聚合物，
能有效包围被过 滤网捕集
到的过敏病原体，
使之不能活化，
集尘滤网中的酵素能对被滤网捕集到的细菌 的
细胞壁产生破坏作用，因而达到除菌的效果，网眼超密，多孔设计的滤网，能迅
速高效的达到 除臭的效果。
韩国
AIRVITA
负离子空气清净器，是由韩国著名科研公 司
-AIRVITA
研制、
生产，
它浓缩当今世界的顶尖科技精华，
为人类改善空气质量的愿望提供了一个
长远的解决方案。
AIRVITA
负离子空气 清净器利用电极的工作原理制造出带负
电荷的电子，它小巧、简便、可水洗、低耗电、无副作用、半永久 性、负离子产
生数量大，具有同类产品不可替代的优势。该产品绿色环保设计、人性化外观、
时 尚、气派、高挡、典雅，热销日韩两国，机器释放的负离子使人感觉到森林般
的空气清新，精力充沛、大 脑清晰，提高工作效率。
经调查国外市场发现，
空气净化器的发展历史悠久，
发展前景大，
产品均为
高科技现代产品，绿色环保设计，净化空气效率高，受到各国消费者的 欢迎。
第二节
国内空气净化器的市场状况
就国内市场 而言，
目前，
空气环境污染治理已经成为我国政府构建和谐社会
战略的重要组成部分。
随着我国经济的快速增长，
人民生活水平的不断提高及健
康意识的普遍增强，
尤其是各类流行性传染疾病的频繁出现，
人们对室内空气的
质量越来越关注，具有杀菌除尘功能 的空气净化产品逐渐成为大众消费的潮流，
中国市场作为世界上可创造市场奇迹的区域之一，
空 气净化产业正处于高速发展
的成长期，
实际上近两年空气优化产业已经有突飞猛进的增长，而空气净化器正
是空气优化市场的一块最大蛋糕，
也是消费增长速度较快的小家电之一，< br>目前室
内空气净化产品市场已经具有一定规模，
市场进入成长期。
北京亚都科技 股份有
限公司是国内空气品质（
IAQ
）领域起步最早、规模最大、自主知识产权最多 的
国家大型企业，
拥有的湿度测控技术、
去除室内污染技术、
去除室内病毒病 菌技
术、
医疗级洁净手术室净化技术等原创科技专利和知识产权在国内均处于领先地
位 ，此外，国内市场上比较出名的品牌还有：艾嘉空气净化器、万利达空气净化
器、
乐声空气净化 器……，
空气清新剂、
超声波空气加湿器、
光触媒空气净化器、
负氧离子空气 净化器、
臭氧技术空气净化器……层出不穷的产品已经使室内环境
净化治理成为中国的一大新兴 产业，
据调查中国大中城市居民已达
3
亿多人，
我
们假定每
5
人为一个家庭单位并消费
1
台空气净化器，
则有
6000
万台潜在市场。
第三节
空气净化器产品综合分析
一、空气净化器净化方式
由于室内空气污染直接危害健康和生命，
人们已经 认识到室内空气污染问题
的严重性，
人们非常迫切地希望改善自己的生存环境，
提高生 活质量，
也迫切地
希望专家能提供一种行之有效的解决方案，解决室内环境问题已促成了一个行
业，而且是前景无限的行业，
空气净化方式有以下几种方式：
传统空气净化法
（物理吸附法）
：只能暂时吸附一定的污染物，温度、风速
升高到一定程度的时候，
所吸附的污染物就有可能游离出来，
再次进入呼吸空间
造成二次污染，所以要经常更换过滤材料，避免吸附饱和。
臭氧净化 法：臭氧浓度达到
0.1PPM
以上，可起到杀菌、除异味作用。但达
到
0. 15PPM
后，臭氧本身就会发出浓烈的恶臭，并且其使用环境不能超过
30℃，
否则 可能致癌。消费者要慎重使用。
静电除尘法：
利用电极的异性 相吸，
同性相斥的原理吸附空气中的尘埃，
但
存在吸附不彻底、不全面的问题，而且对 污染物毫无办法，此外，还必须定期清
洁电极板。
负氧离子净化法：
负氧离子是一种带负电荷的空气离子
,
可改善肺功能，< br>让
人感觉清爽，
它能迅速、
高效地消除空气中的病毒，
同时去除空气中 的难闻气味，
如烟味、臭味、霉味等，但其寿命很短，并且不洁空气会进一步使其浓度降低。
光触媒净化法：
光触媒是二氧化钛为主的催化剂，
能分解和除去 空气中的甲
醛、苯、氨等污染物，并杀死空气中的细菌、病毒、真菌及植物花粉等。
“光触媒”有杀菌、除臭、净化空气、亲水防污、防紫外线等功能，光触媒应用十分广
泛，
几乎应 用于国民经济的各个部门。
在许多发达国家，
光触媒得到了广泛应用，
并获得了很好效 果。
在我市，
随着市民对环保意识的不断加强，
光触媒产品的市
场前景已经越 来越被看好。
用于室内空气污染治理的光触媒产品主要有三种，
一
种是主动式光触媒空 气净化器；
一种是光触媒喷涂剂；
还有一种是光触媒材料的
使用。
在空气净化 器的选择上只需要根据房间的面积来选择不同型号的机器，
而
喷涂剂和光触媒材料则需要根据房 间的具体情况谨慎采取行动。
目前市场上利用光触媒喷涂剂治理室内空气污染主要 有几种途径，
包括室内
各个角落的光触媒处理；
室内墙壁光触媒涂层；
房间玻 璃上的光触媒涂层等。
但
无论经过了怎样的光触媒处理，
都必须在紫外光的照射下才能 够达到净化空气的
目的。目前市场上反映比较好的产品有
ION- FRESH
负离子光触媒等。
经过特殊处理的光触媒材料，< br>如卫生陶瓷制品，
还存在着工业上的难度，
产
品外观容易产生瑕疵，而且其主要 在卫浴房间使用的命运也减少了光照的机会。
地面瓷砖由于表面经常累积灰尘以及和外界频繁发生摩擦， 净化效果也不显著。
居室中的光照量直接决定了其是否适合，以及适合 哪种光触媒空气净化方
案。诸如房间中的窗户很小，而且是里外双层，玻璃是防紫外线的，房间背阴，< br>或者有密封阳台阻隔室内采光等问题的，
都不适合作光触媒处理。
只有室内采光
时间长，
而且光照强度相对较大的长期密闭房间才比较适合。
所以我们首先要对
自己的 住所有个明确的了解。
两种房间不适合做光触媒处理，
一种是 在采光方面不符合要求的，
一种是经
常开窗通风的房间也没有必要。
二、目前市场空气净化器分析
空气净化器的样式很多，
最大众化的款式是长 方体或者圆柱形。
在形式上主
要有壁挂式、吊挂式、吸顶式、落地式、台式等，壁挂式空气净化 器适用于民用
住宅和中小型事务所，造型注重室内的装饰性，色彩多数以冷色、中间色为主，
朴 实而美观；吊挂式空气净化器外型设计采用薄型、盒式结构、可吊挂、壁挂两
用，
适用于普通的 商店、
办公室等场所；
吸顶式空气净化器外壳多数采用
2
毫米
厚的装 饰板制成；
落地式空气净化器大多数采用前开门结构，
具有双重安全装置，
安装、维修 方便，适用于医院、病房、会议室等场所。其功能和性能为：光电传
感遥控、自动烟雾检测、三挡风速成 、多向气流、智能定时及低噪声等。在色彩
上多数采用银白、
香槟金、
珍珠白、
浅蓝、
深蓝、
咖啡、
墨绿、
橘黄等色彩系列；
空气净化器的价格差 异很大，一般具有成熟规格的空气净化器价格都在
1000
～
3000
元，便 宜的
100
元左右就可以买到。以
下
为
现
有
产品
分
析
。
图
1
图
2
图
1
为美国奥斯叮过敏哮喘专用健康卫士迷你
型空气净化器。产品优点：功率较大，净 化面
积大，质量好；产品缺点：方形造型，显得比
较机械，
呆板，
价格￥3800
元，
相对一般家庭
来说，价格过高，造型上没有特别的地方。
图
2
为北京亚都科技股份有限公司生产的空气
净化器。产品优点：体积小，功 率较大，净化面
积大，质量好，价格便宜，只需￥
434.00
。产品
缺点： 方形造型，显得比较机械，呆板，造型上
没有突破点。
图
3
为深圳 瑞兴科技发展公司生产的家用空气净
化器，产品优点：体积小，方便携带，可放任意
置在桌面上 ，价格便宜，只需￥
250.00
。产品缺
点：外观上没有其他特别的地方，给人的感 觉一
般。
图
3
图
4
图
5
图
4
为台式空气净化器，
产品优点：
仿生设计，
外观精致，小巧玲珑，有一定的 装饰性，朴实
而美观，功能键清晰明了，方便识别操作。产
品缺点：进出风口太小，净化功率小 。
图
5
为日本奥得奥家用空气净化器
,
产品优点：
占用
体积小，流线造型，简洁大方，色彩搭配合理，按
键操作简单，滤网容易打开维修或更换零件；产品
缺点：此款产品没有提手，拿产品的时候需要 两个
手才能拿起。
图
6
为北京亚都空气净化器，产品优点：仿生设
计，外观时尚可爱，给人以趣味，体积小，方便
携带。缺点：颜色采用冷色，虽然有现代感，但
亲和力不够大。
图
6
图
7
为万利达空气净化器，产品优点：体积小，
方便携带，仿生趣味设计，外观时尚可爱，价格
￥
348.00
，
360
度旋转，
以达到净化周围的
便宜，
图
7
图
8
经过对市场上现有产品优缺点的分析 ，
发现采用流线风格设计，
占用体积小，
时尚可爱，
价格便宜和容易装拆、< br>方便手拿的家用空气净化器较受消费者的青睐。
空气。
产品缺点：滤网不容易装拆。
图
8
为松下
F-P06SC Z
空气净化器，
产品优点：
简洁大方，网眼超密，多孔设计的滤网，能迅
速高 效的达到除臭的效果。
产品缺点：
体积大，
占用空间大，产品价格较高，￥
3 ,312.00
，消
费对象市场占有量不大。
第三章
空气净化器产品设计及制作过程
第一节
设计思路及基本要求
经过市场调查分析，
我的设 计有了明确的定位和思路：
根据空气净化器市场
的特点，我着重把握以下几方面原则：
一、功能性要求
空气净化器的功能有着丰富的内涵，包括
:
物理功能——产品的性能、构造、精度和可靠性等。
生理功能——产品使用的方便性、安全性、宜人性等。
生理功能——产品的造型、色彩、肌理和装饰等各要素给予人愉悦感
等。
社会功能——产品象征或显示个人的价值、
兴趣、
爱好或社会地位等。
空气净化器产品操作要简便，
只设置两个按键，
内部配置两个超灵敏的感应
器，< br>对应室内空间的各种方面的变化，
进行全方位的自动监测，
当用户按下开关
键时 ，
机器可设置成自动运转达状态，
从而保障您的室内空气的净化度。
微尘感
应 器：能根据室内空气中浮游微尘的密度自动判断是否自动运转；异味感应器：
能根据室内空气 中异味的浓度自动判断是否自动运行，
并根据空气污染的不同程
度自动调节运行的速度。
当室内空气达到标准状况时，
机器自动关机，
这样可以
在人们睡觉是或离开家的时候 不至于浪费电力。
所以，
设计一款功能人性化的空
气净化器是很有必要的。在产品结构 方面，采用设计卡槽式结构来连接各部件，
结构紧凑，
无需任何工具，
即可方便地打开 滤网盖清洗或更换零件，
但当用户不
小心在没有关闭机器而打开机器的前盖时，
机器将 自动停止运转以保证用户的安
全。
二、
审美性要求
空气 净化器必须通过其美观的外在形式使人得到美的享
受。
现实中绝大多数都满足大众需要的物品，
因而产品的审美不是设计师个人的
主观审美，
只有具备大众普遍性的审美情调才能实现 其审美性。
工业产品的审美
往往是通过新颖性和简洁性来体现，
而不是依靠过多的装饰 才成为美的东西，
它
必须是满足功能基础上的美好的形体本身。考虑到空气净化器的特点及人们 喜
好，做到简约大方，朴实而不花哨；不仅美观实用，做到稳重大方，不失典雅，
形态产品，< br>不但能使人们获得轻松、
幽默、
愉悦的感觉，
从而缓解了因现代枯燥、
无味的学习与工作带来的压力，
还能在某种程度上满足人们在文化与精神方面的
高级需求。当今是科技迅速发展的信息时代，
人们对产品设计的要求不同于过去，
人们的生活品位也不 断提高，不止注重功能的优异领先，而是追求清新、淳朴，
注重返朴归真和探讨个性的设计，提倡仿生设 计，让设计回归自然，人们常说，
没有最好，只有更好，科技日新月异，时尚流行的事物永远走在潮流的 最前端。
惟有最本质的、最实在的才是经久不衰的。
三、
经济性要求
除了满足个别需要的单件制品，
现代产品几乎都是 供多
数人使用的批量产品。
所以设计时必须从消费者的利益出发，
在保证质量的前提< br>下，
研究材料的正确选择和构造的简单化，
简化不必要的劳动，
以及延长产品使
用寿命，
使之便于运输、
维修和回收等，
尽量降低生产企业的生产费用和消费 者
的使用费用，
做到物美价廉，
这样才能既为用户带来实惠，
最终也为企业创 造效
益。
四、
创造性要求
设计的内涵就是创造。
尤其是在现代高科技、
快节奏的
市场经济社会，
创新和产品的改良都必须突出独创性 。
因而设计必须是创造出更
新更便利的功能，
或是唤起新鲜造型感觉的新设计。
空气负离子被喻为空气维生
素或生长素。对高血压、气喘、流感、失眠、关节炎、烧伤等治疗有利；对 预防
佝偻病、坏血病的发展有利，还能改善肺的换气功能，促进新陈代谢，提高免疫
力。
还能使大脑皮层的抑制作用加强，
调整大脑皮层功能；
使支气管平滑肌松弛，
解除其 痉挛；使红细胞沉降率变慢，凝血时间延长；使肾、肝、脑等组织的氧化
作用加强，
是人类提神 醒脑的空气。
目前中国市场上很多负离子机和空气净化机
只能释放负离子。
其实，真正健康的空气中只有负离子是不够的。
当空气污染物
浓度较高时候，
负离子会和 质量相近的可吸入颗粒物、
细菌发生反应成为重负离
子，
从而被人直接吸入肺部，对人体带来伤害。
所以必须是负正离子达到一定的
比例，比例关系是
1.2
：
1
。设计一款不但体积小，内置浮游离子发生器装置，
能够释放出森林一般的负离 子，
并且释放出适量的正离子，
使正负离子比例达到
健康空气维生素标准。而且耗电少 ，无臭氧发生的空气净化器，它能迅速、高效
地钉来阀气中物体表面、
角落内的细菌病毒，同时去除空气中的难闻气味，
如烟
味、臭味、霉味等。表
1
为普通空气净 化器与
负离子
空气净化器的区别。
普通空气净化器与负离子空气净化器的区别
普通空气净化器
吸尘
促进细胞活性化
改善先天性皮肤过敏
对哮喘特别是小儿哮喘有疗效
吸尘
对支气管炎有效果
增强抵抗力，预防感冒。
改善失眠状况
缓和偏头痛和神经性头痛
表
1
负离子空气清新器
五、
适应性要求
设计的产品总是供特定的使用者在特定的使用环境使用
的，因而设计不能不考虑与人的关系、与时间 的关系、与地点的关系，还要考虑
与社会的关系。设计的产品必须适应这些由人、物、时间、地点、和社 会多项因