伍尚凱，蘇惠斌，陳育貴，黃志榮，吳瓊

（1.廣東凌豐家居用品股份有限公司，廣東 云浮 527400；2.南京工業(yè)大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，江蘇 南京 211816）

0 引言

民以食為天，人們飲食、烹飪需求的多樣化促進了各品類、功能炊具的開發(fā)與創(chuàng)新設(shè)計。家用不銹鋼壓力鍋作為炊具的重要一員，憑借其制作食物的特殊技術(shù)性能和市場售價高等特點而被特定需求的用戶群體和企業(yè)經(jīng)營創(chuàng)收所青睞。但必須意識到所面臨的重要問題，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)對于壓力鍋結(jié)構(gòu)等核心技術(shù)創(chuàng)新及使用方式等人性化設(shè)計方面掌握不夠。因此，有必要結(jié)合人性化設(shè)計理念來探究壓力鍋的核心技術(shù)創(chuàng)新亮點，以便為相關(guān)企業(yè)的設(shè)計活動明確關(guān)鍵技術(shù)突破點和創(chuàng)新方向，從而落實行之有效的產(chǎn)品創(chuàng)新，最終讓家用壓力鍋能更好地為提升民生幸福感服務(wù)及促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 人性化設(shè)計理念概述

人性化設(shè)計強調(diào)堅持以人為本的設(shè)計理念，關(guān)注到用戶物質(zhì)需求（生理、行為習(xí)慣）與精神需求（思維觀念、心理、情感、情緒及認知等），包括安全可靠、實用（技術(shù)、功能）、美觀（風(fēng)格、造型）、便捷舒適（觸覺方面的人機交互、結(jié)構(gòu)、材料及工藝；視覺方面的形與色、元素及肌理）、人文（文化、關(guān)懷及可持續(xù)）和商業(yè)經(jīng)濟等方面，涉及科學(xué)技術(shù)理性和文化藝術(shù)感性層面，兼顧個性、多樣（多功能、通用、包容）及精細化體貼等特點[1-3]。產(chǎn)品的人性化設(shè)計以人機工程學(xué)為基礎(chǔ)，追求人、產(chǎn)品和環(huán)境關(guān)系的和諧，它是人類自身需求的特點對設(shè)計的內(nèi)在要求[4]。人性化設(shè)計理念應(yīng)用廣泛，滲透到現(xiàn)代人生活方式及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的方方面面，包括汽車設(shè)計、裝備設(shè)計、電子產(chǎn)品及日用家電與廚具等。家用廚具中的壓力鍋與人們的生活關(guān)系密切，如何依據(jù)人性化設(shè)計理念及特點進行壓力鍋的創(chuàng)新設(shè)計值得設(shè)計人員深入思考，以求設(shè)計品能更好地滿足提升生命質(zhì)量及產(chǎn)業(yè)經(jīng)營等方面的價值訴求。

2 家用壓力鍋結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

2.1 家用壓力鍋創(chuàng)新途徑

家用壓力鍋這一民生日用炊具在人們餐飲、烹飪等需求方面具有重要價值。壓力鍋區(qū)別于普通鍋具，一方面是對于壓力的控制要求；另一方面是技術(shù)水平（結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配零部件及工藝繁多）的相對復(fù)雜。其原理是通過密閉的鍋內(nèi)空間來控制壓力大小，進而控制蒸汽及沸點溫度，最終實現(xiàn)食物烹飪的多樣化、多口感、快捷、營養(yǎng)豐富及跨越地理海拔限制。其主要用材包括不銹鋼、鋁合金及鑄鐵等，不銹鋼較昂貴，但質(zhì)感佳、使用壽命較長、雙層保溫高效節(jié)能；鋁合金較便宜、質(zhì)量輕、導(dǎo)熱快，但不耐用。其細分種類按壓力大小、技術(shù)水平、灶臺能源環(huán)境等差異分可為高壓鍋、微壓鍋、純機械式、明火加熱式、電加熱（機電一體化）及智能式等，其中機電兼具型壓力鍋技術(shù)難度相對更高。

隨著我國社會經(jīng)濟水平提升、技術(shù)進步、人們生活節(jié)奏加快及生活質(zhì)量的提高，消費者對于廚具的重視程度逐漸增強，這有力促成了用戶對家用壓力鍋需求層次的升級，促進了壓力鍋產(chǎn)品的使用率提高和創(chuàng)新步伐加快[5]。家用壓力鍋創(chuàng)新的途徑多樣，一方面是系統(tǒng)性的創(chuàng)新，整合了市場商業(yè)趨勢、設(shè)計、技術(shù)、消費群體訴求、人文等宏觀因素；另一方面，包括產(chǎn)品設(shè)計內(nèi)部要素如結(jié)構(gòu)、外觀造型（方法、題材、符號）、功能、使用方式、CMF、細分品類、灶臺環(huán)境適應(yīng)性等微觀層面的創(chuàng)新。家用壓力鍋產(chǎn)品創(chuàng)新的目的是以創(chuàng)造性、協(xié)調(diào)性、差異化及可視化的方式來解決問題，從而滿足生活與生產(chǎn)方面的用戶需求和市場經(jīng)濟需要，最終塑造具有實用、審美、人文及經(jīng)濟等多元價值的創(chuàng)新型產(chǎn)品。文章重點從純機械式不銹鋼壓力鍋的結(jié)構(gòu)要素展開相關(guān)研究。

2.2 家用壓力鍋結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

家用壓力鍋結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是設(shè)計內(nèi)部要素途徑的創(chuàng)新。純機械式壓力鍋的技術(shù)水平受結(jié)構(gòu)、工藝、材料等因素影響，其中結(jié)構(gòu)則甚為關(guān)鍵，包括鍋體的內(nèi)、外結(jié)構(gòu)，如鍋蓋控制方面的開合結(jié)構(gòu)、鍋身能量轉(zhuǎn)換方面的儲能結(jié)構(gòu)、氣閥熱傳導(dǎo)方面的散氣結(jié)構(gòu)（安全性）等，應(yīng)注重確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)的操作控制、能量轉(zhuǎn)換和動力運輸?shù)目煽啃裕约把b配連接件的標準化[6]。

目前壓力鍋常用的壓力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，“匚(fang)”式結(jié)構(gòu)是較為主流的。這是一種精度較高的壓控式、閉環(huán)式壓力控制方式，很好地解決了壓力安全性及控制問題，同時可以大幅減少原材料，這種結(jié)構(gòu)從理論上來說幾乎可把壓力爆炸的發(fā)生率控為零[7-8]。此外，匚式結(jié)構(gòu)有利于減少沸騰烹飪及汽化熱的損失，有效地保持食物形體及營養(yǎng)成分[9]。結(jié)構(gòu)的合理、安全可靠及巧妙性等方面影響到與技術(shù)、材料等的良好匹配，影響產(chǎn)品整體的安全性、功能的運行平穩(wěn)性以及人機交互的舒適性等。綜合來看，壓力鍋結(jié)構(gòu)創(chuàng)新關(guān)系到技術(shù)的可靠、用戶使用的整體舒適體驗、市場銷售的品質(zhì)口碑及長遠經(jīng)濟效益。此外，家用壓力鍋結(jié)構(gòu)創(chuàng)新也應(yīng)遵循一定的重要程度等級區(qū)分，首先重視安全合理性，其次是高效節(jié)能性、便捷舒適性及個性美觀性等。明確結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點的主次，以便切實、嚴謹科學(xué)地落實新產(chǎn)品。

3 家用壓力鍋結(jié)構(gòu)人性化設(shè)計

主要從家用不銹鋼壓力鍋的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中探究人性化設(shè)計，具體體現(xiàn)在不同部件的安全性、高效性及便捷舒適性，多方面的人性化考慮共同促成用戶與產(chǎn)品、環(huán)境的和諧關(guān)系。

3.1 氣閥的壓力控制安全性

氣閥是壓力鍋蓋子上的重要結(jié)構(gòu)部件之一，結(jié)構(gòu)的合理性、力學(xué)可靠性、材料耐用性等方面的安全性問題是首要考慮的，這些都為設(shè)計的人性化奠定基礎(chǔ)。氣閥的作用是方便用戶及時控制壓力大小（必要時快速泄壓），由此掌握食物的形狀變化、口感及健康程度。

以凌豐品牌的一款高性能熱銷壓力鍋為例，其設(shè)計符合壓力鍋GB15066-2004的壓力安全標準，其氣閥系統(tǒng)具有多重安全結(jié)構(gòu)的防護屏障，包括氣閥旋鈕結(jié)合安全閥孔、安全窗口來共同實現(xiàn)壓力的安全控制[5]。此款壓力鍋通過“匚”式夾鉗口弧形的壓力開合結(jié)構(gòu)，將鍋體與鍋蓋緊緊箍住，氣密性十分牢靠。氣閥旋鈕（電木或不銹鋼材質(zhì)）可以調(diào)節(jié)高中低壓（5、60、90及120kPa等）級別的壓力差設(shè)定，也可以是零壓差能控制鍋內(nèi)氣壓在0至1.2bar之間；安全閥孔的作用，當(dāng)鍋內(nèi)壓力超過預(yù)設(shè)值時，閥孔自動開啟釋放多余蒸汽，從而保障鍋具及人身安全；閥孔的作用，在鍋內(nèi)有壓力時，阻礙按鍵開關(guān)無法輕易打開鍋蓋；安全窗口的作用，當(dāng)鍋內(nèi)固定壓力值過大且無法通過壓力氣閥調(diào)節(jié)及安全閥孔釋放壓力時，安全窗口內(nèi)的密封硅膠圈會在一分鐘內(nèi)迅速及時微調(diào)，將蒸汽從安全窗口排出，由此更精密度地控制鍋內(nèi)不同的氣壓值以達到理想的烹飪效果和更高安全級別。氣閥安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有效避免了人身傷害（防燙）及其他物品的損壞，確保了廚房烹飪環(huán)境的整體安全性，營造了人機環(huán)境的和諧。壓力鍋的氣閥安全系統(tǒng)如下圖1所示。

圖1 壓力鍋的氣閥安全系統(tǒng)

3.2 鍋身的烹飪方式高效性

傳統(tǒng)壓力鍋的單層鍋身已不能很好地起到隔熱保溫、免火續(xù)煮（燜燒）功能，實用性，便利性也大打折扣。如何做到充分利于熱能，離不開雙層不銹鋼真空夾層結(jié)構(gòu)密封技術(shù)（結(jié)合單向排氣閥對氣壓做出相應(yīng)的反應(yīng)），由此便于避免熱能的損失及維持鍋內(nèi)蒸汽壓，達到儲能、節(jié)能、省時及高效率烹飪的目的[10]。針對目前市場上的不銹鋼壓力鍋，關(guān)于雙層鍋身與普通鍋身在同環(huán)境下進行對比測試，可發(fā)現(xiàn)雙層壓力鍋比普通鍋節(jié)省約30%以上的能源和烹飪時間，有效避免了大量熱能的浪費問題。在兼顧飲食口感、健康營養(yǎng)的同時真正給下廚者帶來高效便捷。此外，鍋內(nèi)壁有清晰的水位線刻度用來提醒用戶快速添加所需水量，方便準確控制食物容量及變化程度，體現(xiàn)了人性化的細節(jié)體貼；鍋底為平底，結(jié)合鋁材復(fù)合型導(dǎo)磁底，利于快速均勻加熱、適應(yīng)多種灶臺環(huán)境，很好地實現(xiàn)了熱傳導(dǎo)和使用場景的兼容性。鍋身的標準化相對明確，目的是方便批量化配套、有效控制生產(chǎn)成本。鍋身相關(guān)的人性化細節(jié)，雙層不銹鋼壓力鍋鍋身結(jié)構(gòu)、夾層中的單向排氣閥、內(nèi)壁水位線（見圖2）。

圖2 鍋身相關(guān)的人性化細節(jié)

3.3 開合蓋的交互方式便捷性

鍋蓋也是壓力鍋中非常重要的部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計將在很大程度上影響整體安全性能和使用性能[11]。壓力鍋的開合蓋結(jié)構(gòu)涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)問題，關(guān)乎安全性、可靠性（密封）、操作舒適性（簡單、便捷、省力、低噪音）等人性化效用。通過調(diào)研對比市場上現(xiàn)有的代表性（熱銷或潛力型）競品品牌壓力鍋，以及結(jié)合國內(nèi)國際標準規(guī)范，基本界定目前壓力鍋比較常見的開合蓋結(jié)構(gòu)根據(jù)內(nèi)蓋、外蓋、封閉式、開放式的不同，具體形式呈現(xiàn)為旋合型（A）、落蓋型（B）、壓蓋型（C）和匚式夾鉗型（D）4種類型[5]。下文對此4種結(jié)構(gòu)類型配以線稿圖及類似產(chǎn)品實體圖，以便于直觀感受不同的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

經(jīng)過競品的開合蓋結(jié)構(gòu)對比后發(fā)現(xiàn)，第一，旋合型（A）為相對較早出現(xiàn)的一種，其特點是操作開合蓋時需雙手分別抓住鍋蓋手柄和鍋身手柄，以反方向錯位方式旋開或合上，此結(jié)構(gòu)要求用戶兼顧雙手、視覺、方向感等多方面對準位置，缺少人性化的方便且易產(chǎn)生噪音；其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡潔，表面易清洗。第二，落蓋型（B）的技術(shù)獨創(chuàng)性明顯，但也需雙手操控才便于打開鍋蓋，而且開合蓋時需把鍋蓋先伸入鍋內(nèi)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度后再扳動手柄來實現(xiàn)扣合，操作體驗不夠便捷、衛(wèi)生。第三，壓蓋型（C）的原理是依靠旋轉(zhuǎn)螺桿方式實現(xiàn)鍋蓋密封，操作起來需用戶雙手用力和對位準確，若施力過小則易因旋合不緊而出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。第四，匚式夾鉗型（D）利用人機工程學(xué)原理，其結(jié)構(gòu)特點是改縱向受力為橫向受力，鍋蓋與外鍋剛性連接，鍋蓋與內(nèi)鍋通過硅膠密封圈實現(xiàn)穩(wěn)固密封。

總的來說前三種開合蓋結(jié)構(gòu)都具有一定創(chuàng)新性，但基本皆需用戶雙手操作，人性化程度不夠完善。而夾鉗型只需用戶先用一個手指輕按一次交互面板上對應(yīng)按鍵（具有鎖住和打開的邏輯性指示圖標），再用單手提起鍋蓋即可實現(xiàn)開合，此方式減少了交互步驟，使用起來更加輕松省力、便捷且噪音低，其切實完善地滿足了用戶使用的人性化需求。此外，此不銹鋼夾鉗型開合蓋通過不銹鋼與電木材料結(jié)合力求輕量化、高強度；開合蓋內(nèi)的密封圈可拆卸，清洗方便；按壓力鍋的GB15066-2004標準進行過“破壞性測試”，確定蒸煮等過程中鍋口不會出現(xiàn)漏氣、溢出水現(xiàn)象，盡可能讓用戶避免因使用問題而產(chǎn)生畏難情緒、畏懼心理及挫敗感，符合人性化設(shè)計的體貼與周到。如圖3所示，分別為4種典型開合蓋結(jié)構(gòu)及部分相關(guān)細節(jié)。

圖3 典型開合蓋結(jié)構(gòu)及部分相關(guān)細節(jié)

4 結(jié)語

現(xiàn)代工業(yè)化商品的設(shè)計重視以技術(shù)、功能為主體，技術(shù)創(chuàng)新為功能提供保障且有利于企業(yè)掌握產(chǎn)品競爭的核心優(yōu)勢。壓力鍋結(jié)構(gòu)作為技術(shù)范疇的關(guān)鍵要素，其創(chuàng)新點的明確把握與人性化設(shè)計理念的合理融合是壓力鍋創(chuàng)新設(shè)計成功的有力支撐。文章重點指出了壓力鍋安全性方面的氣閥控壓、高效性方面的鍋身烹飪及舒適性方面的開合蓋交互等人性化結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點，意在為壓力鍋相關(guān)的設(shè)計研發(fā)及企業(yè)生產(chǎn)制造明確核心技術(shù)差距及關(guān)鍵創(chuàng)新突破口方面提供一定的參考，有利于推動壓力鍋產(chǎn)品打破技術(shù)創(chuàng)新壁壘及助推相關(guān)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健、可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然，壓力鍋設(shè)計創(chuàng)新不完全局限于結(jié)構(gòu)等技術(shù)層面，設(shè)計師還可從功能配備的多樣性（一鍋多用的內(nèi)部空間）及外觀造型的藝術(shù)審美性等方面進行塑造，更多的創(chuàng)新研究及實踐有待進一步提出并完善。