基于户外探险运动的小型水源净化器设计

刘亚军

摘 要：近年来户外探险运动持续升温，外出可以开阔视野， 发现我们未知的世界，然而外出就可能会出现意外的情况，身处陌生环境最突出的问题就是水，有效地补充清洁的水能够坚持更长的时间去寻找出路或者等待救援。传统的净化器有较多的使用限制，不仅体积较大而且使用复杂。所以针对便携与方便使用这两点要素，对净化器进行了设计，以满足户外探险运动的需求。

关键词：户外； 便携； 净水器

检 索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：J504 文献标志码：A 文章编号：1008-2832（2014）07-0121-03

Outdoor Exploration Water Purifier Design

LIU Ya-jun

（School of Fine Arts Tianjin University of Technology ， Tianjin 300384， China）

Abstract ：In recent years， outdoor exploration sports have continued to boom. During these activities， we can explore the unknown world， broaden our horizons and increase our knowledge. However， it may encounter some accidents in the unfamiliar environments in where you are. When the accident occurred， the most important thing is the drinking water supply. If efficient water purification devices can supply drinking water timely， the outdoor explorers can insist on a longer time to find a way out or wait for rescue. But the large volume and the complex using steps of the traditional water-purifiers cannot meet the requirements of outdoor exploration sports. Therefore， designing waterpurifiers with the properties of portable and convenience use to further meet customers requirements of outdoor exploration sports has a practical significance.

Key words ：outdoor； portable； water purifiers

Internet ：www.artdesign.org.cn

一、引言

由于环境的污染越发严重，我们赖以生存生存的水资源正受到严重的威胁，身处现代化的都市中水源问题相对有一定的保障，毕竟城市的饮用水是经过处理与净化的，再者我们自身也会对水进行加热、净化等处理，所以日常使用的自来水还是相对安全的。但是到了户外，情况就完全不同了。首先陌生的环境让你无法对当地的水源进行了解，同样携带水源也不是很现实，一方面增加了负担，另一方面也很难计算外出所需携带的水量。所以确保户外用水安全就成为最突出的问题。传统意义上的净化器使用时有诸多限制，不能够满足户外探险运动的需求。所以只有不断对净化器进行创新才能够满足市场的需要，创造经济价值。

二、国内外净水器设计分析

目前国内外的净水器行业随着人们对环境污染认识的增加而逐步受到重视，市场也越发规范。同时世界各国对于净水器的标准也相应出台，但是由于各个国家的水质与污染的情况各不相同所以每个国家的标准也是参差不齐的，但净水器的核心功能还是没有任何变化：通过器材对水源地净化，使水达到适合人类饮用的标准。净水器的核心一般为过滤芯，随着科技的发展过滤芯的技术也越来越发达，目前市场上流通的主要有这样几种：聚丙烯喷溶滤芯（PP）、软化滤芯、颗粒活性炭滤芯（UFD）、UF超滤装置、麦饭石陶瓷球滤芯、远红外线矿化球滤芯、能量滤芯、RO反渗透滤芯、小T33（后置活性炭）。这些不同的滤芯是依据不同的水质所研发出来的，根据不同的水质选择不同的净化滤芯也是个很重要的问题，并且根据净水器滤芯的功能也应该配套开发相应的净水器外观，一方面是方便使用，更重要的是通过外观的合理设计能够有效提升净水器的净化效率，使净水器发挥最大的作用。

三、户外水源净化器的意义

户外探险、旅游近年来持续升温，外出可以开阔视野，增长见识，探索发现我们未知的世界，而且大家一起出游还能增进感情，相对于生活在充满钢筋水泥森林的城市中，户外旅游的机会拓展了生命体验的深度，这样的机会对于生活节奏日益加快、生活压力日益增大的人们来说实属难能可贵，这也是近年“驴友”现象火热的原因，这种现象也造就了户外运动装备市场的火爆，因为外出探险就可能会出现意外的情况，对陌生环境的不熟悉与当地的情况不了解，如果遇到特殊情况会比较麻烦，而户外运动装备和野外旅游探险求生物品能解决旅游者的燃眉之急。

对于户外探险而言，最突出的问题恐怕就是水，那么如何保证饮用水安全，传统意义上最直接的方法是通过肉眼观察水生动植物来判断水源是否能够饮用，但这对于户外探险来说还是远远不够的，水中除了可见的杂质之外还会有不可见的化学物质与微生物，这些物质有时对于人类来说是会危及生命，尤其是在污染特别严重的今天，所以在户外取水必须让水得到净化，以保证饮用水的安全。目前市场上有一类净水药剂，如“净水片”“漂白剂”等，这一类的净水药剂的确可以起到净化水源的作用，但是药剂会影响饮用水的口感与味道，净化也不够彻底，尤其对于水中的重金属等污染物无法根除。由此可见简易的便携式净化器具有重要的意义！净化器可以有效地净化劣质水源，为“驴友”补充水分从而坚持更长的时间去寻找出路或者等待救援。通过大量调研，我们认为便携式净水器是解决这个问题最方便、最直接也是最有效的办法。endprint

四、户外水源净化器设计分析

（一）设计理念

每逢节假日出游的人数日益增多但随团出游束缚太多，所以现在大多数人都愿意结伴出游，外出旅游时饮用水的安全问题是很重要的，喝惯了城市里面工厂加工的水，出游者一定想要体验一下纯天然的水源好让自己更加贴近大自然，以达到放松心境，提升出游质量的目的。这时如果有个随身携带的净水器，那么既可以贴近大自然又可以不用担心饮用水的安全问题，何乐而不为。另一方面主要意义是备不时之需，在一些极端情况下，水源净化器也可以很方便的获得安全的饮用水，从而补充体能，以便顺利从危险情况下脱身或等待救援。

（二）造型外观

户外运动净水器设计的出发点是便携、适合出游探险。根据这两点要素净水器采用杯状圆柱体的外观设计，杯状符合人们日常的饮用习惯，再者可以相对减少占用空间以达到便携的目的。采用圆柱体设计是为净化器的坚固性而考虑，曲面可以分散压力提升净水器的承重能力，延长使用寿命。净水器主要分为净化杯、饮用杯和过滤芯三个部分，并且为了保证便携三个部分均带有螺口，可以方便组合减少使用空间。（图1）

（三）材质运用

因为以便携为主题所以采用材质轻便，环保安全的“聚丙烯（PP）”（图2左侧），它的特点是：透明度和颜色有多种选择、低密度、抗热性强、具有良好的硬度、牢度和强度平衡性、加工方式简单而灵活、优秀的抗化学物质性。聚丙烯作为加工净水器的杯身和杯盖轻于净水芯外壳部分。控水阀采用的是材质相对较软，密封性好的“硅树脂聚合物”（图1右侧），它的特点是：在地球引力下逐渐变扁，弹跳度为80%（相对被抛下的位置），当迅速施压时为固体并保持其形状；当逐步施压时为液体并容易铸模，冷却可增加弹跳性，无毒、无刺激性、高弹性，多种颜色可供选择。

（四）使用功能

户外水源净化器主要分为三个部分：净水杯、饮用杯、净水滤芯。（图1）

净水杯：主要功能是存放待净化的水，通过净水杯下面的控水阀（图3）流入净水滤芯。

饮用杯：主要功能是饮用，就是存放过滤后的水的杯子，这个杯子里面的水可以直接饮用，并且这个杯子和净水杯是分开放置可以有效防止污染，所以饮用杯（图4）不仅可以作为存放净水使用，同时也可作为存放其他可饮用液体的容器。

净水滤芯：主要功能就是净化水源，净水器上也有一个控水阀（图5）是和净水杯的控水阀相连接的，主要的作用是减缓水流量让过滤芯发挥更好的效果。使用状态（图6）

五、模型制作

在设计净水器之前先行完成市场调研，了解国内外净水器行业趋势和目前净水器的大体造型与外观。在调研完成之后对净水器的外观进行草图绘制，根据草图的效果咨询加工厂商，然后对草图进行修改以达到完善产品的外观效果和便于加工的目的。在完成手绘图的绘制之后使用相关的3D软件进行建模与产品效果图的渲染（图7、图8）。将效果图发送给制作厂商并协调相关事宜（尺寸、材质、产品细节），最后完成实物制作。

结语

在产品创新设计领域，有改良性产品和创新性产品之分。工业设计师百分之九十以上的工作是改良产品设计，完全创新性的产品所占比重较少。产品创新的目的是提高自身产品的市场竞争力，以提高市场占有率，获取更高的利润，所以可以认为创新产品设计中包含有商业竞争的成份，是一种竞争性的设计行为。以本次户外净化器的设计为例，对现有市场产品最主要的结构和部件均做出了重大改变，主要通过了以下几种途径：1.提高功能以提高产品价值（加法设计）。2.降低成本以提高产品价值（减法设计）。3.改进质量以增加竞争力。4.改进外观设计以增加产品的市场针对性。根据以上设计原则，我们定位并创造了一款全新的水源净化器产品。在设计之初，遇到不少困难，这些困难没有来自技术层面的，更多的来自组织内的沟通和交流，最终本着团结协作的精神，我们克服困难，达成了共识，并取得了可喜的成果。通过这次设计实践，我们清晰的感觉到：设计创新需要一套科学的程序和方法，同时，要求设计师必须具有较强的思维、认知、表达的能力。同时，由于设计师知识面的广泛且不深入性，其不仅要具有组织、管理的能力，还要对材料、技术、工艺等物质技术条件进行组织规划，更需要将工程师、生产技术人员、销售人员等人力资源给予合理的组织利用。这种组织可以不是自上而下的行政式管理方式，但设计师在对产品这一事物的设计过程中必须有一个全面的研究认识和解决的过程，要善于同企业生产技术人员共同合作，解决工艺、结构、造型等诸多方面的问题。协调的人际关系，真诚的协作精神，一丝不苟的工作态度和敏锐的市场洞察力，都是一位优秀的设计师所应具备的素质。

参考文献：

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[3]张凌浩.产品的语意[M].北京：中国建筑工业出版社.2009.

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