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车载胶囊咖啡机设计研究

范文

史耀军　石海丽

摘要：随着咖啡文化在国内的兴起，喝咖啡已经成为人们生活休闲的一种方式，成为生活中的一部分。车载胶囊咖啡机在使用环境、使用方式上创新，让人们对咖啡机的使用有了新的认识。也给人们在生活中提供了巨大便利。本文从市场背景、功能、结构、材料、技术和人机关系的角度对车载胶囊咖啡机进行了创新设计和研究，让人们在使用该产品的过程中感到方便和其带来的快乐。

关键词：车载胶囊咖啡机创新研究

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2018）03-0124-03

引言（咖啡、胶裹、汽车、生活环境）

随着经济的发展和科技的进步，人们已经进入了高效率的快时代，交通工具的更新迭代使得我国的汽车文化日益蓬勃发展。汽车成为人们生活工作的必需品，在一定程度上也彰显了社会地位和品质。汽车的内部环境已经成为我们生活环境中的一个重要组成部分，除了汽车内饰以外，车用产品也越来越丰富。

随着咖啡文化在中国逐渐兴起，各大城市的繁华地段和商务办公场所附近随处可见风格迥异各有特色的咖啡店。咖啡具有帮助消化、解除疲劳和提神等作用，而成为了我们日常生活中的常见饮品。而胶囊咖啡机的出现，使得喝咖啡变成了高效且享受的事情。但即便胶囊咖啡机已经简化了喝咖啡的程序和节省了大部分时间，其使用环境还是受到限制。车载胶囊咖啡机既保证了咖啡的品质口感又能达到产品的便携与使用环境的适用性。基于汽车时代的背景，将胶囊咖啡机与汽车结合必将产生高科技之间碰撞的火花。

一、环境背景

汽车的普及使人们的生活得到了很大便利，既能节约时间又能提高效率，也丰富了人们的生活。在工作、学习、生活中我们很大部分时间都是在车上度过的，除开家庭、办公室生活，汽车成为了我们生活的第三大空间。汽车用品行业也随着汽车市场高速发展而日益品类繁多。车载冰箱、空调、音响等一系列產品使得我们在车内空间的生活中更加舒适。人们也将目光转移到更多的小家电产品上，重新整合结构功能使其能在车内环境同样能服务人们。

咖啡作为日常饮品已经渗入到我们生活中，对于很大一部分人咖啡甚至变成必需品。随处可见大大小小形色各异的咖啡店，咖啡产业的兴起，使得人们无形之间渐渐接受了咖啡。人们对咖啡的需求增大，不仅仅想在咖啡店品尝美味咖啡，因之而出现了家用的个人咖啡机。起初咖啡机的制作工艺很大程度上决定了咖啡的口感，人们需要掌握一定的操作使用技巧以及注意咖啡粉的研磨程度，还有咖啡粉与水的比例。

二、市场分析

为了使冲煮咖啡的过程能简单易学，让使用者不用费劲就能掌握机器的使用方法，出现了半自动和全自动的咖啡机。现在的咖啡厅以及饭店等地用的就是全自动的咖啡机，只需事先把咖啡粉和水等原料放进机器，轻轻一按按钮就可以得到一杯美味的咖啡。全自动咖啡机很大程度上的改变了咖啡的冲煮方式，简化了咖啡冲泡过程中的繁琐程序，快速又高质量地完成咖啡的冲泡。

可是全自动咖啡机的机器昂贵，且需要定期专业维护清理，作为家用电器产品，无形中增加了经济成本和时间成本，且需求量不像咖啡厅那样多，以至于咖啡粉不能及时用掉，会影响咖啡口感。胶囊咖啡机既保持了全自动咖啡机简单陕捷的优势，又能保证咖啡粉的新鲜度以及减少清洗的工作量。已经逐渐入侵咖啡机的市场。

三、工作原理

现在市面上咖啡机的工作原理都是高压冲煮的方式，是一种快速高效的咖啡冲煮方法，也就是我们平时听到的Espresso。文章要介绍的车载胶囊咖啡机也是采用这种工作原理。首先是将咖啡粉研磨均匀，再放进容器内压紧填实，形成一个结实紧密的咖啡块，以对抗冲煮时较高的热水压力。为了方便人们研究出了胶囊咖啡，先统一地把咖啡粉压缩到胶囊中，使其成为一个个独立的咖啡块，加氮气密封保鲜，然后使用时将其装进咖啡机里。在冲煮过程中，锅炉加热水温升高压强变大，煮沸的热水顺着管道进入胶囊中，热水充满咖啡块中的缝隙，充分萃取每一粒咖啡豆粉，短时间内就能得到一小杯浓郁香醇的浓缩咖啡。水冲入咖啡块的压力与咖啡块本身的阻力是决定一杯咖啡口感的关键。

四、产品设计

（一）产品定位

产品适用人群定位：汽车爱好者，喜欢自驾出行，注重生活品质，喜欢喝咖啡，愿意接触尝试新事物。

产品功能定位：产品体积不宜过大，充电装置要适合于汽车内环境，重新布置工作模块位置，操作简单易懂，需清洗部件拆卸方便。

产品的CMF定位：手感温和，易清洗，耐化学药品性，具备一定的机械性能，视觉美观，给人高端细致的感觉。

产品市场定位：目标消费群是中高级消费行为和消费能力的人群，产品应体现高端品质生活享受。

产品使用环境定位：自驾外出旅行、出差，需要在车内度过一定时间。

（二）产品结构分析

如图中所示是一般的胶囊咖啡机的工作原理图，由水箱、水泵、锅炉以及酿造系统构成，水泵将水抽出送到锅炉内加热成高温水蒸汽，输进酿造系统中，就能制作出一杯美味的咖啡。如果将产品的使用场所变成汽车内部，还需在基本的工作原理上重新设计（如图1）。

由于车内环境有限，所以产品应在满足使用功能的条件下，尽可能的做到节省空间。在一般汽车固有的空间设计为基础，来限制设计咖啡机的尺寸造型。进而需要重新设计机器内部的各部分结构排布。

（如图2）所示为咖啡机内部结构示意图，接通电源后，同样的工作原理，水泵将水箱的水抽出，通过锅炉加热生成高温水蒸汽，不同的是简化了酿造系统，只是将水蒸气通入现成的胶囊咖啡块中，将咖啡萃取出来。

（三）产品色彩分析

产品的色彩在产品设计中起到很重要的作用。人们在感知一款产品的最初，造型色彩占了很大的比重。人是视觉动物，对色彩的感受比其他触觉、味觉来得更加强烈。色彩可以引导着人们的精神感觉，在设计中色彩的运用可以赋予产品不同的心理感受以及语义传达。色彩的选取要满足产品需要，符合人们的正常认知和审美情趣。每一种色彩都具有其自身的特点，常用的色彩与心理感受的关系（如表1）所示。

不同的色彩以及不同的色彩组合都会给人不同的感觉，本产品采用白色作为产品主色，蓝黑色作为辅色，给人干净整洁，高端商务的感觉。

（四）产品介绍

产品的造型配色简洁干净，时尚高端，圆柱造型最节省空间，配合车上的手刹旁放杯子的凹槽尺寸，适应现有车内的环境。产品造型上采用整体分割、切割设计，上端缺口处置有滴滤口，方便用杯子接取滴滤出来的咖啡。（如图3、4、5、6）为车载胶囊咖啡机的各个细节展示，产品语义明确，操作方便简单，产品背面是咖啡机接入线以及电源开关和水箱水量显示。由于机器底部要坐入凹槽内，所以操作按键以及电线插口最好置于机器中部以上，当电源线接入后只有按下电源开关键机器才会正常运作，水量显示条可以显示水箱水量，水量不足时灯光会变成红色。

产品正面有咖啡滴滤开关，当按住开关时咖啡滴滤口就会有咖啡滴滤出来，松开即刻结束。当咖啡冲泡完成指示灯就会闪绿色光，滴滤口下面有红外线感应装置，如果按下开关的同时没有杯子容器接住，报警指示灯就会闪红光，并不会滴滤出咖啡来。产品顶端设有胶囊填放处，可打开盖子放取胶囊。

（如圖7、8）所示为车载胶囊咖啡机专用充电线，一端接入点烟口，另一端充电插头与机器电源插口连接，逆变器能将车上点烟口输出的12VDC转变为220VAc供机器使用。插头处设计有一圆饼状塑料设计，可以便于插头的安插与拔取。配件充电线的设计风格与机器整体造型统一，简洁实用不失美感。

（五）产品配件规格（如表2、3）

（六）产品材料工艺分析

材料的选择是产品设计的重要部分，它不仅仅对产品的外观影响巨大，在一定程度上还决定了产品的机械性能。在材料的选用方面，首先要考虑到材料本身的固有特性，其次还有使用环境和材料的加工工艺等。保证产品可以抵抗一般的摔打撞击，和日常的磨损；在很大温度范围内保证产品的各种机械性能；易清洗不易腐蚀，不受油渍和一般化学物质侵入；车内密闭空间产品保证没有异味且无毒性；质量轻，方便拿取运输，减少运输成本。

产品外壳材料选用ABS，ABS广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。此外ABs还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和黏接等二次加工。

ABS树脂的主要特点：

1.较好的抗冲强度和一定的耐磨性。

2.耐寒性能良好，适应温度范围40℃～100℃。

3.良好的耐油性、耐水性和化学稳定性。

4.电性能良好，其绝缘性很少受温度、湿度的影响。

5.无毒，无臭，不透水但略透水蒸气。

结论

车载胶囊咖啡机的创新之处在于它能在车内特定环境下，满足人们想要喝一杯品质咖啡的需求。只需一杯水和准备好的胶囊就可以在车上冲煮出一杯美味的咖啡。在时下最流行的胶囊咖啡机上，做了结构空间上的修改，适应车内的环境和实际的需求：配合车上点烟口的充电条件；体积轻小拿取存置方便；冲煮咖啡的量适宜，避免浪费资源。车载胶囊咖啡机的创新设计研究，不仅要解决结构功能上的重置，以及材料选择、部件配合、加工工艺，等技术性问题，同时也满足了产品造型美观，颜色搭配合理，以及人机工程学等工业设计科学的问题。车载胶囊咖啡机的设计在保证正常功能的前提下，扩大了产品的使用场景和条件，方便快捷地在车上冲煮咖啡，同时使用户在方便冲煮咖啡的同时，更好地享受设计所带来的舒适的车内空间体验，提高了现代都市高速生活的品质。

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