家用空气净化器设计毕业论文.doc

家用空气净化器设计毕业论文1 、引言空气与人类的生存息息相关，它直接参与人体的气体代谢、物质代谢和体温调节等过程。随着现代工业和交通的迅猛发展，人们在面对大气污染的同时，室内空气污染也越来越引起了人们的重视。据最新资料表明，室内空气污染已成为全球第一号健康问题。目前我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数已达到11.1万人, 平均每天304人，直接和间接经济损失高达107亿美元。专家认为,继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后,现代人正进入以 “室内空气污染”为标志的第三污染时期。我们不能改变自然，但我们可以改变自己的小环境，最简单、实际的方法就是使用空气清新机。在家中、办公场所使用空气清新机，动态除菌技术、HEPA净化技术、催化分解技术、污染物控测技术，污染消除了，还有负氧离子，我们享受雨后森林般的清新气息! 空气清新机分解细菌、烟尘，保持空气清净，消除疲劳，能有效预空调病。激活肌体多种酶，促进新陈代谢。增强肌体免疫能力等作用。但是现有的相关产品中，都存在各种各样的不合人意的方面。如空气净化器能分解细菌等功能，但它却不能使空气加湿，不能直观的测试空气质量状况等。空气加湿器的功能更是单一。所以一款设计新颖、功能全面的空气清新机肯定会使室内空气质量更上一层楼，它也必将受到广大消费者的厚爱。2 本课题的研究内容、研究方法和研究步骤2.1 研究内容本课题的研究内容是空气清新机的改良设计。即研究空气清新机及相关产品当前的状况以及发展状况和市场需求走势。在此基础上，研究如何使空气清新机更加“健康”和方便人们的使用，进而设计出一款精良的空气清新机。本课题需要研究的子内容包括：材料的选用，结构设计，通风散热，电路分布，产品造型，喷涂、压制工艺等。研究时，以综合研究考虑为主，每个研究的子内容之间都有其交叉的地方。2.2 研究方法本课题的研究主要采用 ：调查法：有目的、有计划、有系统地搜集有关空气清新机及相关产品的现实状况和历史状况的材料实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要，提出设计，利用科学仪器和设备，在自然条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系。个案研究法：针对已有的一款空气清新机进行调查研究，总结出它的成功与失败之处。经验总结法：通过对调研活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化，上升为经验。2.3 研究步骤1系统分析，完成相关的调研与资料收集市场调研：通过问卷等方式调查现有空气清新机的有待改进之处和人们对空气清新机的期望。2、设计定位阶段，完成调研资料分析、总结。以人们的需求为导向，结合实际情况和成本因素，设计出一款实用、价廉、健康的空气清新机。（1）对市场调研的资料进行分析、归纳总结，明确设计目标和设计重心。（2）设计定位：对产品的目标进行定位，确定设计类型，明确需要解决的关键性问题。对市场产品及未来趋势进行比较和分析，进行设计定位。3、解决问题（具体设计）阶段从外观、结构、功能等多方面综合考虑，进行产品方案的确定。（1）设计定位；多方案构思（2）设计展开，优化方案；确定方案（3）产品三维建模，绘制工程图（4）设计深入，版面制作，模型制作；（5）设计制图，编制报告。4、综合评价阶段（1）该设计对使用者及社会的意义；（2）该设计对企业在市场上的销售和竞争的意义。3 设计调研及分析3.1 空气清新机简介 空气清新机（又称“空气清洁器”、 空气净化器），是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，目前以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。 空气净化器主要构成有：机箱外壳、风道设计、过滤网、电机、电源、液晶显示屏等。决定寿命的是电机，决定净化效能的是过滤网，决定是否安静的是风道设计、机箱外壳、过滤网、电机。选购的关键指标是空气净化效能CADR值（CADR是反映空气净化器工作效率的一个指标，CADR比率越高，表示过滤香烟微粒，微尘及花粉的效率越高，能有效洁净室内空气。）。按照应用领域可以分为:家用空气净化器、车载空气净化器（又称车用空气净化器）、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空气净化器等。3.2发展历史与技术分析：图3-1空气净化器起源于消防用途（如图3-1），1823年，约翰和查尔斯迪恩发明了一种新型烟雾防护装置，可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。1854年，一个名叫约翰斯滕豪斯的人在前辈发明的基础上又取得新进展：通过数次尝试，他了解到向空气过滤器中加入木炭可从空气中过滤出有害和有毒气体（如图3-2）。二战期间，美国政府开始进行放射性物质研究，他们需要研制出一种方式过滤出所有有害颗粒，以保持空气清洁，使科学家可以呼吸，于是HEPA过滤器应运而生。在20世纪50、60年代，HEPA过滤器一度非常流行，很受防空洞设计和建设人员欢迎。图3-2进入20世纪80年代，空气净化的重点已经转向空气净化方式，如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好，但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌，而新的家庭和写字间用空气净化器，不仅能清洁空气中的有毒气体，还能净化空气，去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。现在，空气净化器已经有了多种不同的设计制作方式，并且每一次技术的变革都为人们室内空气品质的改善带来显著效果。而这一切目的只有一个：希望能净化室内空气来提高人们的生活质量。历史上，空气净化技术的应用经历了以下几个阶段： 1. 二十世纪70年代，活性碳空气过滤技术的应用。其特点是净化功效单一，对空气中有害气体的清除效果不明显。 2. 到二十世纪80年代中期，光触媒技术己被少数具有实力的企业，如飞利浦、松下、霍尼伟尔、BSE等应用到了空气净化产品中，加上原有的活性碳过滤技术，形成了HEPA过滤系统，带动了全球空气净化产业的技术升级，实现了空气净化的多样性、实效性。 3. 在二十世纪80年代末，BSE公司率先利用臭氧在杀菌、除异味、保鲜等方面的特殊功效，把臭氧技术应用到了空气净化产品中，开发出了一系列多功能的空气净化产品：如冰箱保鲜机、衣柜除臭机、家用杀菌机等等，再一次带动了全球空气净化产业间图3-3，真正意义上的空气净化器多元化方向的发展。 4. 负离子技术在空气净化产业中的应用，是在上世纪90年代初期，负离子对空气中属于正离子的烟尘有十分明显的中和作用。这样，就大大地提高了原有空气净化产品的净化功效，起到了双重净化功能。产品的实用性、功效性达到了前所未有的效果。这时，空气净化的技术手段己经成熟。图3-4，多功能的空气净化器迄今为止三大空气净化技术-HEPA过滤技术、负离子和臭氧发生技术，历经三十多年的应用研究，现己十分成熟，并同时应用于了医学、保健、食物保鲜、卫生器械及其它领域。随着现代科技的发展，这三项技术的应用前景将更为广阔。 早在1934年，瑞士伯尔尼大学光学研究人员在一次光学实验中偶然发现，活性碳分子结构十分活跃，通过一种介质可以有效去除尼古丁，杀灭病菌，消除细小微粒。这一发现一经公布，引起了当时医学界的广泛兴趣。两年后，即1936年，荷兰医学院克思莱特医学博士，在医疗实验中进一步证明了活性碳在病理学上的有效性。 活性碳在空气净化领域的应用是在上世纪60年代末。飞利浦公司率先利用伯尔尼大学和荷兰医学院克思莱特的实验创造性地应用到了产品开发上。从此，人类真正地揭开了空气净化产业的序幕。图3-5，新型空气净化器3.3 市场现状分析 3.3.1国外市场分析： 从国外空气净化产业的发展来看，它是随着空气净化技术的演变过程而不断地发展壮大的。大致经历了三个阶段： （1）. 启动阶段。70年代是市场的开拓阶段，处于消费的引导期，市场刚刚开始形成，空气净化产业只是由少数几个厂家来支撑，尚未完全形成产业的规模化。 （2）. 产业规模化阶段。80年代空气净化产品己被越来越多的消费者所认同，销售量迅速上升，进而带动了稳定的市场，大大地推动了产业的规模化发展。 （3）. 产业成熟阶段。90年代初开始，市场消费日趋饱和，特别是欧盟、美国等发达国家，空气净化产品的消费转向了周期性消费，市场己经非常成熟。在欧美发达国家,空气净化产品已经普遍用于家居、办公生活空间,普及率已达90%以上.3.3.2 国内市场分析： 国内空气净化产业至今尚处于市场和产业的萌芽阶段，与国外70年代末的产业状态相似。主要是因为国内空气净化产业起步晚-上个世纪90年代中期才由飞利浦、霍尼伟尔率先进入国内市场。当时，少数国际知名企业由于产品的市场定位高，且消费者尚不了解空气净化技术，因此，空气清新机成为一种奢侈品，乏人问津。制约了国内空气净化产业的市场前景。开始涉足空气清新机市场时，却因缺乏技术和资金，难以形成产业优势。其间国内厂家曾变相地推出一些缺乏功效的概念性产品，如“氧吧”。图3-7图3-6天气转热，有关空气净化、清除新房空气的话题也热了起来。杭城市场上的各类空气净化器大摆擂台，引人注目。空气净化器、空气清新机、负氧离子发生器、净化灯、氧吧、光触媒等等名称、造型各异，价格从上百元至数千元不等。 人们越来越关注空气质量。科学研究表明：室内空气污染是室外的5至10倍，由此可见空气净化器市场空间巨大，装修污染治理更是一个待开发的金矿。北京曾对千户新装修家庭进行抽检，结果显示，甲醛超标的占60。室内环境专家介绍，夏季是甲醛挥发的“猖狂”季节。实验显示，室温每上升1摄氏度，木制家具和地板等处发出的甲醛，会使室内空气中的甲醛浓度上升0.150.37倍。这也使得天气转热后，各类净化器的产品宣传、推销如火如荼。据预测，今后几年，国内空气净化器领域的年市场规模将达数十亿元。 业内人士介绍，空气净化器发展至今，先后经历了两代及四种类型的产品，第一代产品是利用过滤、吸附、磁化、静电吸尘、负离子消除烟尘等净化器。这种以物理净化为主的空气净化器，缺点在于无法消除由异臭异味、病原菌、病毒、微生物等造成的污染。第二代产品是以产生臭氧负离子为主要功能的空气净化器。臭氧具有消毒、杀菌、除臭去味和去颜料色素等功能。但是这些产品的功效，很多都是厂家自己说了算，并没有相关部门的有效检验。有的还声称产品使用有效率高达90以上，可能对消费者存在着误导。特别是那些使用过滤网的空气清新机，在使用一段时间之后，会成为危险的二次传播的污染源。据我国环保机构统计,室内空气污染是室外污染的2-5倍,有的甚至达到100倍.另据中国疾病控制中心统计:中国每年死于室内空气污染的人数为11.1万人,而因此而引起的各种疾病更是不计其数.近几年来,倍受人们关注的是装潢污染引起的癌症、白血病、畸形儿、死亡等诉讼事件逐渐增多.在我国,近些年来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.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.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。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.据有关部门预测,目前中国室内环境净化治理产业规模达200亿元人民币.未来几年内,国内室内环境净化治理产业将处于快速成长期,预测保持每年28%的复合增长率. 根据国家统计局提供的数据，截至2009年11月底，国内共有规模以上家用空气调节器制造企业258家，比2008年底的227家增加了31家，比2007年的223增加了35家。而从近三年整体的数据来看，平均每年规模以上企业数量的增长率为5.91%，即平均每年增加的规模企业数量为5 家。目前，中国的消费者对装修产生的污染越来越重视。数据显示，93.2%的被访者知道室内装饰装修会造成室内环境污染。同时，消费者对住宅和写字楼室内空气有害气体的认识在逐步提高，60.7%的消费者知道室内存留甲醛是有害的，46%的消费者知道室内残存苯也有害。所以，这是中国空气净化器市场的最大机遇。国内大部分中小企业的空气净化器都用于海外市场，中国国内市场还需要很长时间来培育。目前来看，国内家用空气净化器市场已经处在快速成长期，到2010年前，国内的销售量将以年均80%左右的水平快速增长。进入21世纪,环保已成为发展主题,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,也是消费增长速度最快的小家电之一，不久的将来必将成为一个市场需求的消费热点。 尽管国内空气净化器市场潜力巨大，但就目前而言，产品还处于一种无序竞争的状态，市场中没有统一的行业标准。杭城业内人士介绍，现在市场上号称具有空气净化功能的产品名称不一，标称性能各异，连空调产品也纷纷增加净化空气功能，光一家卖场里打着“空气净化”旗号的产品就有数十种，令消费者无所适从。更为严重的是，许多搭车炒作卖点、片面夸大净化作用的现象更让空气净化产品市场一片混乱。据市场人士反映，由于空气净化器没有明确定义，使得一些不具有空气净化功能的产品(如加湿器等)在商场中与空气净化器作为同类产品摆放销售，而大多数消费者并不清楚他们的差别。针对市场上五花八门的空气净化器产品缺乏统一标准的现状，业内人士建议，消费者挑选产品时，可以关注通过欧盟CE认证考验的产品。室内空气净化治理最先是从发达国家发展起来的，空气净化器在美国家庭的普及率为27，在日本为17，而我国还刚刚起步，普及率不到01。通过欧盟相关认证的产品表明其质量达到国际标准，对消费者有参考意义。3.3.3 市场前景分析随着前段时间甲型流感向全球蔓延，在加之天气转热又进入了流感病毒的高发期，令人“谈虎色变”的恐怖气氛中，一种小家电产品慢慢得到了消费者的关注，那就是具有过滤空气作用和宣称有杀菌功能的空气净化器，因为“猪流感”会通过空气传播，从各国政府、各类企业到消费者都开始非常注重空气质量，购买空气净化器成了他们预防病毒传播的方法之一。空气既是人类赖以生存的必要条件，也是传播疾病的重要媒介。2003年带给人类巨大损失的SARS就是经空气以飞沫为主要的传播途径。在居室当中，适宜的温度和湿度环境更是微生物滋生的温床，因此对空气的灭菌消毒对于防止感冒等疾病的发生具有很重要的意义。由于空气质量越来越引起人们的关注，空气净化器在中国的市场前景看好，这一点不容置疑。空气净化器具有滤去尘埃、消除异味及有害气体、双重灭菌、释放负离子等功能。它通过电机使室内空气循环流动，被污染的空气通过机内的空气过滤器后将各种污染物清除或吸附，然后经过装在出风口的负离子发生器，将空气不断电离，产生大量负离子，被微风送出，形成负离子气流，达到清洁、净化空气的目的。随着环境污染日益严重，空气源已成为影响人体健康的隐形杀手，特别是近年来SARS、禽流感等病毒来袭，加上许多室内装修和装饰材料的污染，空气质量问题引起了越来越多人的关注，精明的商家早已嗅到了这块市场的价值，国内外各路厂商不遗余力地要挤进空气净化器市场。人类68%的疾病与空气污染有关；世界卫生组织把室内空气污染列为18类致癌物质之首。室内空气污染超过室外5倍；全球污染最严重的20个城市，有16个在中国。调查数据显示，空气净化器在美国的普及率达到27%，日本17%，欧洲42%，韩国70%，而中国却不到0.2%，可见，空气净化器在我国市场还具有非常大的潜力。国家空气清新机普及率（家庭）美国27%日本17%欧洲42%韩国70%中国 0.2%2009年，空气净化器的价格确定因素主要有：在质量和效果达标的前提下，除了适用空间这一重要指标外，一般应以净化效能值和气体去除效能值作为决定性指标，效能值越大，其定价就越高；其次还有循环风量、产品精制程度，静音程度，智能化程度等。零售价格在2000元以下的空气净化器产品是市场的主力军，而这个价位段则主要是国产品牌的天下。进入这一价位段的产品多数功能相对单一，尤其是低于1000元的产品，一般仅具有净化除味功能，不具备除醛等功能。另外，产品的适用面积多数在30平方米以下。2000-4000元是品牌竞争主战场，这一价格段明显成为空气净化器中外品牌的混战区域，可以看到更多外资品牌的身影，这也是目前市场上外资品牌主推产品的主要价格区间。这一价位段的国产品牌多数具有强大的气体去除功能，适用面积也有所增大；而这一价格段的外资品牌产品适用面积仍然较小。4000元以上价位已不再是外资独揽，4000元以上的高价区域，开始出现国产品牌产品的身影。这些产品无论外观设计，还是性能都更接近同等价位的外资品牌，其中净化率、气体去除率等功能性指标丝毫不逊色于外资产品。 2010年，空气净化了社会政府的关注，政府提倡净化空气。净化空气需要的是技术及器具。净化空气的工具，就是空气净化器。非专业人士利用专业的空气 净化器可有效地进行空气净化。市场上空气净化器提供商家有许多，其中联合迅杰是美国RGF公司的中国总代，美国迅洁RGF治力于最先进的环境净化技术，提 供空气净化器等产品及服务。 2010年随着政府对空气净化的重视，人们对净化空气意识越来越强，市场空气净化器的销售，成逐渐上涨趋势，据统计，这一年空气净化器将大大畅销，公共场合、办公场所、娱乐场所及学校、居室的空气都将在空气净化器的力量下改善空气质量。经调查显示，空气清新机在改善室内空气质量的相关产品中占据绝对优势。室内空气质量解决方案对比开窗通风换气扇分体空调中央空调空气净化器引入新风很好（5）一般（3）很差（1）差（2）好（4）排除脏气很好（5）一般（3）很差（1）差（2）好（4）隔离噪音很差（1）很差（1）很好（5）很好（5）好（4）过滤灰尘很差（1）很差（1）很好（5）很好（5）很好（5）设计安装很好（5）好（4）一般（3）很差（1）好（4）成本费用很好（5）好（4）一般（3）很差（1）好（4）总体评价一般（3.6）一般（2.6）一般（3）一般（2.6）好（4.2）进入21世纪，环保已 成为发展主题，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，也是消费增长速度最快的小家电之一。空气净化器系列产品正是切合当今市场需求的一个潜在消费热点。3.4 空气清新机的发展趋势 随着人民生活水平的提高和环境保护意识的增强，空气净化技术的研究应运而生。第一层次的产品以物理为主的空气净化器，是利用过滤、吸附、磁化处理杂质、静电凝聚清除尘埃、负离子消除烟尘等单一技术或其综合。 第二层次产品是以臭氧负离子为主要功能的空气净化器。臭氧具有消毒、杀菌、除臭去味和去颜料色素等功能，利用臭氧与负离子以及其他物理过滤方法结合可以达到一定的空气净化效果。但是臭氧仍然存在不能分解有机污染物的缺点。 采用纳米光催化分解有害气体为核心，结合HEPA除尘技术、紫外杀菌技术、臭氧耦合技术和负离子清新技术于一体的空气净化技术将带来第三层次的全方位空气净化器。具有强力除尘、脱臭、消毒、灭菌、分解有害气体等净化空气的功能。 3.5 空气清新机的比较 随着人类生活环境的日益恶化，空气就成为了一大隐形的杀手，空气质量和人身健康就有了息息相关的联系。由此，空气净化器诞生了，各种各样的空气净化器， 作用不同，功能不同，为我们在选购上造成了很大的迷惑与不解，到底哪种功能的空气净化器才是我们想要的呢？看看下面的对比，就应该清晰很多了。第一代空气净化器第二代空气净化器第三代空气净化器光催化空气净化器主要技术主要技术主要技术主要技术高压静电集尘臭氧、负离子过滤式净化技术；HEPA、活性碳1、国际领先光催化2、光催化除甲醛、除氨特效板3、活性氧光催化耦合杀菌技术主要功能主要功能主要功能主要功能消烟除尘消毒杀菌、除臭去异味、清新空气（具有部分消烟除尘）消烟除尘、物理吸附空气中的有害物质分解有害气体，彻底清除装修污染；全面杀灭室内病菌、病毒优点优点优点优点有一定的净化空气作用一定时间内有清新空气、抑制病菌作用集尘效果比第一代好，能够吸附异味全方位净化室内空气、高效、环保、节能缺点缺点缺点缺点对有害气体、异臭异味，病菌病毒、微生物等污染物无法消除不能分解有害气体不能分解有害气体而且容易饱和，使用一段时间需要更换当紫外灯管工作累计达10000小时以上，必须更换灯管从上面我们不难看出，光催化空气净化器应该是最好的， 光催化的工作原理：一、.光催化净化的基本原理：1.它是一种利用新型的复合纳米二氧化钛高科技功能材料的技术。2.它一种是低温深度反应技术，二氧化钛纳米粒子在一定波长的光线照射下受激生成电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原作用，将光催化剂表面的各种污染物摧毁。二、光催化净化的技术特征：1.低温深度反应：光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物完全氧化成无毒无害的物质。而传统的高温焚烧技术则需要在极高的温度下才可将污染物摧毁，即使用常规的催化氧化方法亦需要几百度的高温。2.净化彻底：它直接将空气中的有机污染物，完全氧化成无毒无害的物质，不留任何二次污染，目前广泛采用的活性炭吸附法不分解污染物，只是将污染源转移。3.绿色能源：光催化可利用太阳光作为能源来活化光催化剂，驱动氧化还原反应，而且光催化剂在反应过程中并不消耗。从能源角度而言，这一特征使光催化技术更具魅力。4.氧化性强：大量研究表明，半导体光催化具有氧化性强的特点，对臭氧难以氧化的某些有机物如三氯甲烷、四氯化炭、六氯苯、都能有效地加以分解，所以对难以降解的有机物具有特别意义，光催化的有效氧化剂是羟基自由基（HO），HO的氧化性高于常见的臭氧、双氧水、高锰酸钾、次氯酸等。 5.广谱性：光催化对从烃到羧酸的种类众多有机物都有效，美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光催化得到治理，即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果，一般经过持续反应可达到完全净化。6.寿命长：理论上，催化剂的寿命是无限长的。3.6使用空气净化器中的大误区：3.6.1不能“包治百病”“祛除细菌、霉菌、尘螨以及甲醛有特效”时下市面上空气净化器广告可谓形形色色。国家室内环境与室内环保产品质量监督检验中心主任宋广生指出，空气净化器只是一个大概念，目前市面上的空气净化器80都是吸附型的，它的确能吸附房内空气环境中的细菌、霉菌、尘螨等，能够提高空气的洁净度，适合家有老人和小孩的。但是，这种吸附型的空气净化器却对付不了新装修房里的甲醛。3.6.2并非“长命百岁”有的人家一旦用上了空气净化器，就指望它能永久性服役，殊不知空气净化器也有“生病”的时候。在中国室内环境监测工作委员会办公室里，就有不少消费者送来的“病机”，不但不能净出怡人空气，反而吹出了腐败的酸臭。原来，这些病机天天用、年年用，机体里的机芯和过滤网日积月累反而成了微生物的避难所。专家建议，要让“空气卫士”不成“空气杀手”，空气净化器最好二三个月就清洗一次，一两年就新换机芯和过滤网。3.6.3臭氧是把双刃剑利用臭氧来净化空气的净化器很常见，一度还曾被炒概念炒得很流行。但宋广生特别提醒说，使用这类空气净化器要特别当心，由于臭氧有毒，因此室内使用臭氧空气净化器时人应该走开；另外，臭氧还能加速橡胶制品的老化，所以也不适合用在车内清洁空气。通过了解了上面的知识之后，我们可以得知最合理的选购方案是使用光催化原理的空气净化器，它可针对室内的空气进行：1、杀菌消毒；2、持续清除装修污染（能持续分解装饰、装修产生的甲醛、苯、二甲苯、TVOC、二氧化硫、氨气等一百多种化学气体），因为持续使用，所以可以持续治理污染；3、消除烟尘去异味；4、释放对有人体益的负离子。机器内部使用高能量的光波分解有害的化学气体，使用过程中无须化学添加剂，因此无二次污染，是国际上倡导的室内环保方案。目前，市面上空气净化机主流产品主要有：亚都、飞利浦、松下、奥得奥、远大、三洋等知名品牌。基本的工作原理一样，都是负离子吸附机为主，价格都在1600-4000元这个幅度。而光触媒净化器国内牌子价格多为3000元左右，国外的同类产品则高达8000元以上。（本章对一般性的内容讲得太多，缺乏现有产品的相关资料，是一大败笔。适当精简一般性资料，补充现有产品的相关分析内容）4 设计定位及设计概念4.1 设计主题。总体设计概念体现清新中国风的设计理念，整体效果体现出中国风，视觉印象清新自然、有着温馨的家庭气息和饱满的亲和力。给用户以愉悦的视觉感受。在现有市场产品的基础上，提出新概念，设计围绕主题、体现主题；要求产品外观时尚、高雅、清新的感觉。另外，各种产品都只有被生产制造出来才能被消费，在设计时便要充分考虑其加工工艺和材质的使用。绿色主义设计成为当今的潮流。这种潮流要求设计出最能节省资源和能源的消耗、最能降低最环境污染的产品，所以在造型方面引起小型化，轻型化的发展。最后，在人机方面，要方便人操作，充分考虑使用者的特点。由市场部分分析可知产品的设计应遵循人性化的要求。在功能上最大限度地满足使用者的需求，在操作界面上简便易用，让使用者从心理上乐于使用。造型上力求摆脱传统空气净化器的缺点，打破传统外观形式和结构，进行概念设计，突出家庭使用的特点，从多方面考虑进行设计，力求产品简约而新颖且富有亲和力，操作方便，让使用者感觉到家的温馨。进行人性化设计，从用户的心理出发，即使在不使用时，放在家中应让人感到惬意，采用具有装饰风格的造型。通过人性化界面设计，加强亲和力，让人有赏心悦目之感。4.2功能定义(改为设计要求更贴切) 目前市场上的空气净化器，基本上都是采用吸附、过滤的技术，不及时清理其吸附的水份和细菌会迅速、大量地繁殖，即而又被传播到居室的空气中，造成更严重的污染。本设计课题空气净化器采用不同于任何一种净化方式，它可以彻底消除有害气体并破坏病菌的生存环境，从根本上主动消除污染源，不会形成二次污染。 功能定义之产品功效：（1）大容量负氧离子发生装置，使空气更加清新杀灭病毒、细菌、霉菌、真菌、尘螨、花粉等致病源及过敏源（2）高效纳米冷触媒空气净化技术，快速分解空气中的甲醛，苯等有害化学物质，同时快速高效去除烟尘。清除甲醛、TVOC(挥发性有机化合物总量)等有害气体（3）消除烟臭味、卫生间臭味、鱼腥味、厨房异味、垃圾臭味以及污浊空气中的各种异味 （4）提供清新空气、防止楼宇综合症、有效缓解哮喘症状 （5）提高居室含氧量，促进睡眠（6）带加湿功能，使室内空气犹如雨后般清爽。(本节应从该产品消费者群体、产品价格策略等方面对产品进行定位)5 草图方案及分析比较5.1草图方案设计在掌握了上述详细的产品相关资料后，围绕产品定位、设计定位及设计主题，并结合结构的可行性，我提出了几种方案。设计草图如下： 方案一：以简洁的长方体为主体，外观大方，简单，内部结构容易组合。产品的外表面可以用喷涂工艺加上美观的图案。操作面板位于正表明的上方，进风口位于侧部，空气过滤网等组件竖置，空气从侧面前部进入空气清新机，经过滤网组件，纵向运动到空气清新机背部，再向上运动从顶部的出风口散发出去。 方案二：造型同样以简洁的主题，整体造型似正方体，略带卡通的意味。进风口位于正前下方，出风口位于顶部，在功能上，有净化、加湿、释放负氧离子、除甲醛的功能。水箱和甲醛溶剂箱分别置于机器的左右两侧，水箱和甲醛溶剂箱都是可翻式的，方便添加水和甲醛溶剂，但出于结构方面和水的滴漏的考虑，它们又与机器主题相连，不能单独取出。同样出于结构方面的不便，LCD控制面板不便置放，此方案在机器上只能进行简单的操作，更多的操作便要用到遥控器。 方案三：该方案造型卡通、温馨可爱，在操作上用旋钮和控制面板相结合的方式。但由于水箱的不便置放，省去了加湿和除甲醛的功能，功能较为单一，价位也相对偏低，这也与它的造型比较相符。方案四：创意来源于QQ头像造型，运用仿生学，整合企鹅的形态特征，设计出此方案。造型卡通又不失温馨。功能上，以上文中功能定义为基准，应用光触媒技术，除普通的净化功能，应用活性碳过滤网吸入花粉、飘尘、烟雾等各类颗粒物外，还增加甲醛溶剂的释放功能，高效分解甲醛、苯等有害化学气体和气味。此外，还增加释放负氧离子和加湿的功能。此方案在结构上也容易整合，进风口置于正前面的左右两侧，如下图所示，出风口置于顶部。空气从进风口进入清新机，纵向运动经过滤网组件等，然后向上从出风口散发出去。在机器的左右两侧，置放甲醛溶剂箱和水箱，溶剂箱和水箱对称，都是可单独取出的，方便加水和添加甲醛溶剂。控制面板位于正前方的上部，控制面板的设计如图右侧所示，控制面板的设计就等同于操作方法的设计。在下文中会详细描叙。 方案五：此方案在功能和结构上基本和方案四一致，主要在造型上采用方形，省去了弧形的曲面，这样使机器的内部结构更方便设计，同时在模具结构上也更加简单，能减少成本。 方案六：与上述的两个方案比较，主要在造型上做了改动，仿背包的造型，使整体看上去像一个大的背包，顶部是提手，出风口则置于两侧的上方。进风口置于两侧的前下方。5.2 方案评价和比较综合造型、内部结构是否容易组合的和技术的可行性等因素，对上述六个方案的优缺点进行分析。方案评价和比较造型、可装饰性人机、操作难易内部结构组合功能总体评价方案一造型简洁，但有点单一、无新意。可装饰性强，在机器前表面容易对机器进行装饰处理。通过装饰，容易达到与设计主题相符的美观造型。操作面板不宜设置过大，只能设置较小的操作面板，这样才能与整体方案简洁的风格相符，但由于其体积和高度的影响，在操作时，并不是特别方便。由于受机器厚道比较薄的影响，此方案的内部结构整合要求较高，滤网组件等要求比较细致。这样则在一定程度上提高了成本。功能较单一，由于受其造型和结构的限制，加湿功能和除甲醛功能缺少。在功能上，只有空气的净化功能和释放负氧离子的功能。造型较美观、自然但不新颖，体积不宜大。内部结构也比较容易设计，功能较单一，但成本较低。总体而言，此方案较好。方案二造型相对方案一，稍显呆板，但总体还算美观、自然。前表面面积较小，可装饰行不强，只能进行简单的装饰处理。与方案一相似，其整体体积不宜过大，否则占用的室内空间较大而且不美观。在操作方式上，则适合用遥控器，直接操作时，只能蹲下或俯身操作，不太符合人机工程学原理。滤网组件等内部构件采取横向铺放的方式，所以其主要的内部构件有足够的空间进行组合。相对来说，内部构造易于处理。功能较齐全，除上述净化功能和释放负氧离子的功能外，好带有加湿和除甲醛的功能。造型上显得卡通，合适未成年人使用，但空气清新机的主要消费群体是成年人，所以此方案在造型上并不佳。总体评价不佳。方案三造型卡通、美观、有特色，适合年轻人特别是女生使用，但也略显单一，合适体积较小的产品，当产品的体积较大时，则难以达到美观的效果。此造型配合小体积才显得美观、精致。将控制面板置于其前表面上部，也比较好操作，配合遥控器使用更佳。此方案要求体积较小，适合面积较小的室内空间使用。且由于此方案中机器的厚度也较薄，因此，其内部构件的组合有一定难度。全面的功能不太合适其设计定位，与其造型也显得不搭。所以此方案合适较单一的功能，只有空气的净化功能。与方案二相似，此方案有着同样的弊病。但相对方案二，其造型方面稍好。此方案合适面积较小的室内空间使用。总体评价一般。方案四运用仿生学，融入企鹅形态特征的元素。造型美观、独特且不失高雅的品味。可根据不同消费者的需要进行表面的装饰，可装饰性强。通过装饰易于体现设计主题。控制面板置于前表面上部，其高度约为80cm，人可弯腰对其进行操作，操作简单，另外。也可使用遥控器对其进行操作。总体而言，操作简便、易用。符合人机工程学原理。此方案对于体积大小的机器都合适，且厚度也足够组合机器的内部结构件，前部面板凸出方便更便于空气从进风口进入。机器的上部也有足够的空间处理控制面板的内部构件和电机等元件。总体来说，内部构件很好处理。在功能的设置上，不会受到其他因素的限制。其功能全面。在空气净化功能的基础上，又增加了释放负氧离子、加湿和除甲醛的功能。造型美观、大方。且容易装饰，容易融入其他的元素，使其外观显得更加丰富、更加有内涵。在组合结构件方面同样也很方便。其两侧可设置水箱和甲醛溶剂箱，功能也全面。其体积和高度也很好的结合了人机关系。总体而言，此方案最佳。方案五此方案与方案一造型相似，但此造型对当产品体积较大比较合适。总体上可通过表面处理装饰达到美观的效果。但是由于缺少让人产生温馨感、亲切感的弧面，此方案显得有些生硬。在操作性和人机关系上，与方案四不分上下。操作方式相似，同样简单易用。与方案四相似，此方案的内部结构件的组合也很容易，而且由于其基本没有弧面，方形的构造更好组合内部结构件。其内部结构件的组合方式最简便。在功能的设置上，与方案四相同，不会受到其他造型、结构等因素的影响。功能全面。此方案在内部结构的组合处理等方面都很有优势。但是在造型方面，显得生硬，没有亲切感和温馨感。总体而言，此方案较好。方案六仿背包的造型，让人有亲切感，也有一定的弧面。同时，装饰性也比较强，前表面面积较大，容易通过喷涂的工艺进行装饰处理。但出于内部结构组合方面的因素考虑，此方案的下半部分体积较大，这样就容易让人产生沉重之感。其背包的造型，在操作界面上难以达到很好的人机关系。总体而言，相对方案四、五，它稍逊一筹。此方案的下半部分为方形构造，对于滤网组件的组合很容易，方式也可多种，但由于其上半部分造型的不规则，对于电机等元件的处理可能要求较高。在功能的设置上，与方案四相同，不会受到其他造型、结构等因素的影响。功能全面。与方案五相比较，其在造型方面显得新颖，但并没有增加它的美观效果，相反，它的上半部分的不规则造型，使它的内部结构件难以处理。总体而言，此方案一般。6 最终设计方案 综合考虑创新性、人机操作性等各方面的因素，并以产品的设计定位为评价依据，最终选定方案四做进一步的深入研究和设计。6.1功能、结构设计及分析 在功能的设置上，前面设计定位及方案分析中已经确定：1、 净化高效能过滤网：花粉、飘尘、烟雾、霉菌等各类颗粒物2、 双重光触媒滤网：高效降解空气中的有毒有害气体,有效杀灭多种病菌。3、 离子群：负离子被医学界誉为空气中的维生素,人们生活在负离子含量高的环境中,可促进人体新陈代谢、提高免疫力。4、 双重功效去除甲醛、笨、氨气等装修污染物：在滤网组件对空气中的甲醛进行初步的去除之后，清新机左侧装置甲醛溶剂箱，又利用活化活性炭技术综合治理去除甲醛、笨等装修污染物。5、 特有加湿功能：在净化空气的同时，还可以对空气进行加湿。在清新机的底部设置高效超声波加湿器，右侧设置水箱，使水滴入加湿器，释放水蒸气。要满足上述几个功能，在结构方面就有几个基本的结构件需要组合：水箱、甲醛溶剂箱、超声波加湿器、滤网组件、控制面板（必须与电机等电子元件相连），另外，进风口和出风口也要进行合理的设置。在充分了解了机器的功能和结构件需要之后，对各结构件根据功能的需要进行了整合，结构爆炸图如下所示。1、机器主体构件 2、出风口窗扇 3、把手 4、超声波加湿器装置5、水箱 6、甲醛溶剂箱 7、控制面板 8、前壳 9、出风口10、滤网组件 11、底座(图的注解文字应比正文字体小一号) 前壳设计成凸出形状，这不仅与企鹅的造型相符，而且在功能上也恰到好处。因为进风口置于前壳的两侧，前壳凸出的造型则给了进风口更大的空间，更有利于空气的进入。超声波加湿器装置设置在机器的底部，水箱则设置在机器的侧面，这样既不影响滤网组件的占用空间，同时也与加湿器装置很好的进行了组合。通过加湿器装置散发出的水汽直接向上从顶部的出风口散发出去。在清新机的上半部分，即控制面板的区域，则有足够的空间设置电机等电子元器件。同时，在这一区域是背部是出风通道，它与电子元器件相隔。负氧离子也在这一区域释放。顶端的出风口窗扇，设置成可旋转式的，当电机运转即清新机工作时，窗扇的出风面（即有间隙的面）朝上，便于出风，当清新机停止工作，则窗扇自动旋转至封闭面朝上，这样可以防止灰尘等杂志的掉入。当下一次清新机开启工作时，窗扇又自动旋转至出风面朝上。6.2 操作方式、界面及人机关系分析除上述的5个主要功能之外，清新机还设置了数码显示功能：动态显示室内空气温度和湿度以及时间显示（附加功能），空气质量自动检测功能:内置气味传感器,自动检测空气中的各项污染源,并显示空气质量指标和异味指标。有了这些功能，用户可以非常方便的了解室内环境和时间。明确了清新机的功能之后，怎样对清新机进行操作也是一个非常重要的设计点。根据功能确定功能键，首先应明确功能键的数量，数量明确之后，再进行合理的分布。功能键数量的确定遵循两个原则:1、 功能键宜少不宜多；2、方便操作，满足功能的要求又不能引起功能上的交叉。在满足上述两个原则的基础上，对人机界面、操作面板设计如下所示：控制面板的设计以功能为主导。清新机运转时，风速需要调节，因为有五档风速，所以在风速的调节上，设置了调高和调低两个键。而加湿、释放负氧离子、去除甲醛这三个功能，则应根据需要来决定它是否应运行此功能。所以应该各设置一个键以控制。另外，清新机有人工和自动两个运行状态，所以也应设置一个键以控制运行状态。开关则是必不可少的。除此之外，清新机有预约定时和计时的功能，所以在这些预约时间和定时时间的设置上也要设置控制键。根据人机工程学，人的操作习惯用右手，则在功能键的设置上，应遵循这一原则，重要的常用键则应设置在右边，不常用的键则设置在左边。根据清新机的使用规律，功能键的设置如上图所示。显示屏的设置上，应做到简洁，使人一目了然。还有一个很重要的方面，就是要与它使用的技术相结合，此清新机的显示屏是LCD显示屏，故它的显示效果可能不能达到非常理想的效果。这就需要合理的设计以弥补这一缺点。显示屏的上半部分是最容易引起用户注意的部分，将时间和温度、湿度的显示设置在这部分，能使用户很明了的了解现在的时间和室内环境。另外，室内空气质量和异味的监测则分别在左右两侧用条形分五档显示当前空气质量和异味指数。在显示屏的中部则是预约、定时的设置显示。如上图，显示的状态是预约18点整清新机运行，运行时限为30分钟。在下半部，有各种功能、风速档和运行状态的显示，当字体呈亮红色显示时，则此功能开启（如上图，净化和加湿功能开启，其他功能则是关闭状态）。风速和运行状态的显示也是如此。在下半部还有一个空余的面积，这一部分设置一个色彩明艳的笑脸，蓝色与其他的红色、黑色的主色调有着很好的搭配和对比效果，看到此效果，容易让人产生愉悦的感受。根据清新机的功能需要，产品的整体造型设计成80CM左右即可，这个高度接近人平均身高的一半。将操作面板设置在清新机上部，根据一般成年人的臂展长度和操作习惯，将控制面板设置在高度为70CM左右处，人操作比较方便。6.3 材料和工艺研究（1).表面材质及工艺在材料的选用上，应遵循一个原则: 在满足功能需要的前提下，尽量采用价格低廉的材料。因为清新机的表面有大面积的空白部分，使用喷涂工艺能很好的利用此空白区域，用喷涂工艺在清新机的表面喷上美观的图案，可使整体更加美观，也可灵活的运用喷涂工艺将设计主题完美的融合。在材料的使用上，整体机壳对于强度和韧度并无特殊要求，但是它最好尺寸精确。由于内部有电机和加湿器装置存在，不可避免的它会产生一定温度，机壳材料需要耐温，则不宜使用热敏性塑料。综合上面各因素考虑，整体机壳采用聚氯乙烯（PVC）。塑料种类繁多，但是ABS塑料有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好。同时是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。水箱和甲醛溶剂箱采用ABS塑料。6.4方案效果表