“香系絲路”系列香薰機的設(shè)計

何銘鋒 張 融 劉溉善

1.湖南工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院湖南 株洲 412007

2.湖南工業(yè)大學(xué)文學(xué)與新聞傳播學(xué)院湖南 株洲 412007

1 概述

香薰，在中國有著悠久的歷史，從西周開始，到漢、晉、隋、唐、宋、元、明、清，不但在香料上越來越講究，而且在器具的制作上越來越精美[1]。進入現(xiàn)代社會，隨著人們生活水平的不斷提高，商場出現(xiàn)了品類繁多的香薰器具，其中包括各式香熏機。香熏器具消費市場主要集中在北美、歐洲、日本等地區(qū)[2]。隨著消費升級，中國消費者的生活品質(zhì)得到提升，中國香熏機市場也在平穩(wěn)增長。根據(jù)百度指數(shù)，2020年2月1日至2020年2月29日我國用戶通過網(wǎng)絡(luò)查詢香薰機的人群情況如圖1所示，可見，對香薰機感興趣的人群主要集中在20～39歲的青年人，且男女比例大致相當(dāng)。因而，設(shè)計師可以針對青年消費者的需求設(shè)計香熏機。

香薰機主要部件有霧化片、電路板、呼吸燈、防干燒裝置、風(fēng)扇。其工作原理是：通過陶瓷霧化震蕩片的高頻震蕩產(chǎn)生自然飄逸的水霧，風(fēng)扇將霧化的水以及精油通過出風(fēng)口吹散到空氣當(dāng)中。香薰機與傳統(tǒng)加濕器功能結(jié)構(gòu)（見圖2）有相似之處，但也有不同，傳統(tǒng)加濕器多用吸水棉散霧。若人們在傳統(tǒng)加濕器中加入精油，則吸水棉容易堵塞，加之加濕器采用的塑膠材質(zhì)易受精油腐蝕，因此，傳統(tǒng)加濕器的香薰效果較差。

市場現(xiàn)有香薰機采用傳統(tǒng)的2.4 MHz霧化片技術(shù)，因而其霧化顆粒較大，能耗高，且香薰機必須搭配適配器才能在24 V或者12 V電壓下工作，各國家地區(qū)的標準不同導(dǎo)致適配器難以通用。此外，本團隊與企業(yè)進行項目研發(fā)時，基于內(nèi)外部競爭環(huán)境和競爭條件下的態(tài)勢分析（strengths weakness opportunities threats，SWOT）發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有香薰機的主流產(chǎn)品多采用無印良品香薰機的造型語意和結(jié)構(gòu)以及技術(shù)方案，品牌形象、功能同質(zhì)化嚴重。

在“一帶一路”倡議中，“文化先行”是我國與沿線國家交流和合作的方式之一[3]。香薰是東方器物之美與西域香料之嗅相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，本團隊與“香系絲路”系列香薰機廠商合作時，在產(chǎn)品設(shè)計中注入文化元素，融合“美學(xué)生活”，以創(chuàng)意引領(lǐng)商業(yè)模式創(chuàng)新[4]。

2 設(shè)計方案

2.1 品牌設(shè)計

本團隊提出“香系絲路”系列香薰機研發(fā)思路，以區(qū)隔品牌形象。提煉“一帶一路”沿線國家的地域特色，以“云嶺”“安卡”“秘境”“克洛麗絲”等產(chǎn)品意象，展現(xiàn)中國、埃及、意大利、希臘等國風(fēng)貌（如圖3所示）。系列個性化的產(chǎn)品外觀設(shè)計有通用化的產(chǎn)品技術(shù)平臺作為支撐，既解決了產(chǎn)品外觀個性化、多樣化的需求，又提供了平臺統(tǒng)一、供應(yīng)鏈一致的產(chǎn)能保證。

2.2 技術(shù)方案

“香系絲路”系列香薰機采用5 V電壓的微量霧化片。相對于傳統(tǒng)的12 V或24 V的電壓要求，其優(yōu)勢在于能耗低，降低了對用電環(huán)境的要求，擴展了產(chǎn)品的使用場景。加之產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)置聚能環(huán)，在5 V低電壓狀態(tài)下出霧效果仍然良好。“香系絲路”系列香薰機的電路如圖4所示。圖中，Y1連接霧化片，F(xiàn)1連接風(fēng)機。主控芯片接受到按鍵信號后，通過控制MOS管，驅(qū)動霧化片和風(fēng)機工作。

霧化片采用超聲波霧化片。其工作參數(shù)如下：電壓為5 V，電頻率為3 MHz，功率為5.5 W，霧化量為 10～30 mL/h 二檔位，電容為 1 000～1 600 PF。其特點有：1）驅(qū)動電壓低；2）轉(zhuǎn)換效率高，霧化量大，能源節(jié)省90%；3）霧化片呈圓環(huán)形狀，中間噴霧，工作穩(wěn)定。

為防止產(chǎn)品出現(xiàn)干燒的現(xiàn)象，本團隊在產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)計了水位傳感器。當(dāng)液面低于傳感器時，產(chǎn)品停止工作。該傳感器采用電容式水位檢測原理，電容C計算公式為

式中：ε為介電常數(shù)；

A為電容的極板正對面積；

d為極板間距。

在空氣中和水中的介電常數(shù)是不同的。因此，當(dāng)ε發(fā)生變化時，C會隨之變化，即探水針在有水和無水的情況下，C值不同。水位傳感器通過檢測C值來判斷容器是否有水。

2.3 產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計

本團隊對“秘境”香薰機進行優(yōu)化設(shè)計。

1）原方案采用間歇式吹風(fēng)，意圖產(chǎn)生時而山霧環(huán)繞的情景。但是目前的技術(shù)無法解決透明罩掛水霧影響產(chǎn)品內(nèi)景觀感的問題。最終方案保留了山的概念，摒棄霧環(huán)繞山巒的概念，通過山體內(nèi)腔出風(fēng)，提煉了火山出霧之意境。

2）原設(shè)計是在擋水片上置一人坐看山起云涌之景，偏向工藝品風(fēng)格，使產(chǎn)品殘次率較高。加之采用山體內(nèi)腔出風(fēng)后，擋水片藏在山體內(nèi)不所見，因此將擋水片變?yōu)樾《寡坎⒓尤胨豢潭龋@既節(jié)約成本，又避免開蓋時弄濕臺面（見圖5）。

3）產(chǎn)品由圓柱體變成鼓型，采用大于90°的拔模角度可提高拔模成功率，使線條富有彈性，產(chǎn)品更具親和力（見圖6）。

此產(chǎn)品經(jīng)過多輪的優(yōu)化設(shè)計，現(xiàn)已成功上市，并獲得2020年紅點產(chǎn)品設(shè)計獎（見圖7）。此產(chǎn)品取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，成為校企合作創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育平臺的成功案例之一。

3 結(jié)語

中國的香薰文化博大精深。經(jīng)過幾千年的發(fā)展，香薰產(chǎn)品已成為方便快捷、提升生活品質(zhì)的日用產(chǎn)品。但是，目前市場上的香薰機存在品牌形象、功能同質(zhì)化嚴重，霧化顆粒大，能耗高，適配器難以通用等問題。針對上述問題，本團隊從品牌、技術(shù)、產(chǎn)品外觀3個層面對“香系絲路”系列香薰機進行了創(chuàng)新設(shè)計。1）本團隊根據(jù)“一帶一路”沿線國家的地域特色，設(shè)計了“云嶺”“安卡”“秘境”“克洛麗絲”等產(chǎn)品意象。2）香薰機采用5 V電壓的超聲波霧化片，以降低產(chǎn)品對用電環(huán)境的要求；其內(nèi)裝水位傳感器，以防止產(chǎn)品出現(xiàn)干燒的現(xiàn)象。3）對“秘境”香薰機進行優(yōu)化設(shè)計，通過山體內(nèi)腔出風(fēng)展現(xiàn)火山出霧之意境，擋水片為帶水位刻度的小豆芽，機身為鼓型，采用大于90°的拔模角度，使線條富有彈性?！懊鼐场毕戕箼C已成功上市，并獲得2020年紅點產(chǎn)品設(shè)計獎。可見，“文化創(chuàng)意+傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品”可以提升產(chǎn)品的附加值，為制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供新途徑。