電熱水壺結(jié)構(gòu)的設(shè)計與創(chuàng)新

摘 要：電熱水壺是人們生活中必備的一款小家電，為日常生活提供了極大便利，屬于居家必備之品。但是不少電熱水壺在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在一些缺陷，應(yīng)了用戶使用安全和使用體驗。隨著電熱水壺消費市場的不斷變化，電熱水壺結(jié)構(gòu)的設(shè)計與創(chuàng)新需求更加迫切。本文首先闡述了當(dāng)前電熱水壺的市場現(xiàn)狀，并從電熱水壺結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面進(jìn)行設(shè)計探討，促使其結(jié)構(gòu)更加合理、使用更加安全高效。

關(guān)鍵詞：電熱水壺；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；設(shè)計創(chuàng)新

隨著家電生產(chǎn)技術(shù)的不斷更新，家電功能日趨完善，為使用者帶來了更多的生活便利。尤其是在小家電設(shè)計方面呈現(xiàn)出多元化、科技化、人性化的設(shè)計特點。電熱水壺是日常生活中不可或缺的小家電，不但造型美觀，而且節(jié)能低耗，使用方式靈活。隨著電熱水壺使用時間的延長和用戶數(shù)量的增加，不少問題逐漸暴露出來，影響了用戶的使用體驗。基于此，針對電熱水壺結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。以下將結(jié)合當(dāng)前市場需求特點、設(shè)計理念、工作原理等對電熱水壺結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。

一、電熱水壺市場的發(fā)展特點

（一）節(jié)能環(huán)保，功能多樣

當(dāng)前，電熱水壺消費者環(huán)保理念有所提高，節(jié)能環(huán)保是市場發(fā)展的一大趨勢。電熱水壺使用清潔能源，能夠減少燃燒污染，同時燒水效率也較之傳統(tǒng)用具明顯提高。尤其是燒水速度明顯加快，這一點與當(dāng)前消費者快節(jié)奏的生活特點相一致，所以電熱水壺具有較強(qiáng)的市場競爭力。目前，市場上的電熱水壺功能設(shè)計相對單一。從消費者調(diào)查數(shù)據(jù)來看，對于多功能電熱水壺的需求有所增加，但是由于技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的局限性，影響了多功能電熱水壺的開發(fā)，因此當(dāng)前市場的產(chǎn)品主要以普通型、自動溫控型、全自動氣壓型三種。而普通型電熱水壺占據(jù)市場主導(dǎo)地位，因為這一類型的產(chǎn)品具有操作簡單、使用靈活的特點，而且價格較為低廉。

（二）安全與健康需求

電熱水壺用戶在選擇產(chǎn)品時，除關(guān)注其外觀、價格等因素外，更關(guān)注其安全和健康問題。不少消費者對電熱水壺材質(zhì)是都安全環(huán)保表示了極大關(guān)注，燒水過程中是否會產(chǎn)生有害物質(zhì)、電熱水壺使用是否安全等，這些都是影響市場消費的主要因素，因此在電熱水壺設(shè)計中需要關(guān)注安全與健康這兩項核心要素，以順應(yīng)市場需求，提高產(chǎn)品競爭力。

二、電熱水壺的工作原理

（一）電熱水壺工作原理概述

電熱水壺主要工作部件是發(fā)熱盤和溫控器構(gòu)成的加熱裝置，溫控器通過雙扇金屬片中的感溫原件對熱能進(jìn)行控制，增加水溫。在加熱一定時間后水溫達(dá)到沸點，雙扇感溫裝置就會啟動變形作用，達(dá)到斷開電源的目標(biāo)，從而完成電熱水壺?zé)^程。此外，為了提高電熱水壺使用安全系數(shù)，設(shè)計者會在其中設(shè)置兩項安全輔助裝置，以保障燒水安全。其核心加熱部件主要有加熱和感溫兩種原件構(gòu)成。

（二）PTC加熱元件控制

該元件在現(xiàn)代裝置發(fā)熱設(shè)計中應(yīng)用較早，其優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠?qū)訜嵩M(jìn)行有效控溫，避免了由于干燒對電熱水壺造成的損壞，排除了干燒失火風(fēng)險。該原件能夠設(shè)定相應(yīng)的溫度控制區(qū)間，只要溫度打造預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，就會自動減小功率，從而保證溫度適中處于穩(wěn)定水平。當(dāng)前，不少電熱水壺生產(chǎn)廠家在高檔產(chǎn)品中廣泛采用PTC加熱元件。

（三）蒸氣智能感應(yīng)控制

通過該裝置有利于實現(xiàn)開水?dāng)嚯娍刂疲纬芍悄芨袘?yīng)控制系統(tǒng)。感溫原件通過水蒸氣溫度傳感發(fā)生變形，金屬片的杠桿設(shè)計則能夠改變電源開關(guān)狀態(tài)，從而使水燒開之后實現(xiàn)電熱水壺自動關(guān)閉單元，而且不會進(jìn)行再次加熱。

三、電熱水壺結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計

（一）當(dāng)前電熱水壺設(shè)計中存在的問題

隨著電熱水壺設(shè)計應(yīng)用的不斷發(fā)展，其核心結(jié)構(gòu)設(shè)計獲得了深度優(yōu)化。但是其中仍有一些問題，這些缺陷的產(chǎn)生原因遭遇結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，主要表現(xiàn)為發(fā)熱盤裝置不科學(xué)，發(fā)熱盤扣位不夠牢固，極易發(fā)生損壞。這些問題會影響電熱水壺的美觀，同時也會縮短使用壽命，基于上述問題，以下將就其優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)探討。

（二）底板的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計

在底盤創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一是需要對其底部彈片扣位進(jìn)行調(diào)整，增加相應(yīng)數(shù)量，以6個扣位比較科學(xué)，這些彈片嵌入壺身斜槽內(nèi)，每個扣位保持一個角呈內(nèi)折彎狀態(tài)，從而增加維修、拆卸的便捷性。也可以利用螺絲刀撬開原裝置結(jié)構(gòu)，向外扳即可恢復(fù)原狀態(tài)，這一設(shè)計有利于節(jié)約原設(shè)計方案中的支撐圈，從而使設(shè)計更加精簡實用。二是在斜凹糟設(shè)計中需要保證扣位角度與壺身高度相契合，確保凹槽不會導(dǎo)致塑料材質(zhì)產(chǎn)生縮水問題。三是設(shè)計壺身肋骨，增加發(fā)熱拍穩(wěn)定性，肋骨設(shè)計以圓環(huán)形為主，兩側(cè)預(yù)留凹槽，消除外部材質(zhì)鎖水風(fēng)險。四是設(shè)計模具空槽，以代替原來的水尺，這一設(shè)計有利于水尺定位能夠穩(wěn)定脫模。在注塑時要確保槽內(nèi)不會流入塑膠，水尺與模具之間保證無縫隙。水尺周圍也許設(shè)計凹槽，從而使滑塊合模過程中能夠?qū)崿F(xiàn)水尺定位，從而保證其在注塑過程中不發(fā)生位置偏移。

（三）相關(guān)性能測試

性能測試是電熱水壺設(shè)計應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，一般需要測試以下內(nèi)容：

第一，干燒測試。在壺內(nèi)沒有水的環(huán)境下通過0.7倍額定電壓，接通電源使電熱水壺保持工作狀態(tài)，產(chǎn)品需要指示燈亮起，直到產(chǎn)品自動啟動跳摯裝置，測試時間需要控制在一小時以內(nèi)。電熱水壺停止運行后，注入一定量的水，以此檢測發(fā)熱盤是否出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象，膠件是否出現(xiàn)溶解變形等問題，要確保產(chǎn)品通過一般性煲水測試。

該測試包括兩項內(nèi)容：首先需要測試98℃溫度下跳摯時間，壺內(nèi)注水達(dá)到“MAX”刻度，在正常電壓下開始工作，到溫度達(dá)到98℃時進(jìn)行計時，一直到蒸汽跳摯為止，以確定其是否符合預(yù)期規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。二是對復(fù)位時間進(jìn)行測試，從a點控溫裝置跳脫開始，切斷電源插頭，并1次/秒的速度操作開關(guān)，記錄到開關(guān)復(fù)位所需的時間長度，該測試要連續(xù)進(jìn)行三次，每次時間與規(guī)格書要求一致。三是進(jìn)行燒水防漏測試，測試機(jī)內(nèi)加水至MAX位置，將其靜置24小時，過后檢查其是否存在漏稅問題。通過實地測試可知，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計之后的電熱水壺密封性更加穩(wěn)定。

結(jié)語：

綜上所述，電熱水壺的優(yōu)化設(shè)計主要突出了節(jié)能、環(huán)保、低成本、高效率、美觀實用的特點，從而使電熱水壺使用更安全，更易于拆裝維修，有利于滿足用戶多元化的產(chǎn)品需求。該設(shè)計有利于改變當(dāng)前電熱水壺設(shè)計中的一些缺陷，提高其使用性能，對電熱水壺的高質(zhì)量產(chǎn)品開發(fā)具有積極的推動作用。

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作者簡介：

鄧志龍，出生年月：19880715，性別：男，民族：漢，籍貫：廣東省興寧市，當(dāng)前職務(wù)：結(jié)構(gòu)設(shè)計員，學(xué)歷：本科，研究方向：電水壺結(jié)構(gòu)設(shè)計.endprint