電熱水壺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)方面存在一些缺陷，應(yīng)了用戶使用安全和使用體驗(yàn)。隨著電熱水壺消費(fèi)市場(chǎng)的不斷變化，電熱水壺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(chǎng)現(xiàn)狀，并從電熱水壺結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)方面呈現(xiàn)出多元化、科技化、人性化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。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(shí)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(yàn)?；诖耍槍?duì)電熱水壺結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。以下將結(jié)合當(dāng)前市場(chǎng)需求特點(diǎn)、設(shè)計(jì)理念、工作原理等對(duì)電熱水壺結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

一、電熱水壺市場(chǎng)的發(fā)展特點(diǎn)

（一）節(jié)能環(huán)保，功能多樣

當(dāng)前，電熱水壺消費(fèi)者環(huán)保理念有所提高，節(jié)能環(huán)保是市場(chǎng)發(fā)展的一大趨勢(shì)。電熱水壺使用清潔能源，能夠減少燃燒污染，同時(shí)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(diǎn)與當(dāng)前消費(fèi)者快節(jié)奏的生活特點(diǎn)相一致，所以電熱水壺具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，市場(chǎng)上的電熱水壺功能設(shè)計(jì)相對(duì)單一。從消費(fèi)者調(diào)查數(shù)據(jù)來看，對(duì)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(chǎng)的產(chǎn)品主要以普通型、自動(dòng)溫控型、全自動(dòng)氣壓型三種。而普通型電熱水壺占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位，因?yàn)檫@一類型的產(chǎn)品具有操作簡(jiǎn)單、使用靈活的特點(diǎn)，而且價(jià)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(shí)，除關(guān)注其外觀、價(jià)格等因素外，更關(guān)注其安全和健康問題。不少消費(fèi)者對(duì)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(huì)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(chǎng)消費(fèi)的主要因素，因此在電熱水壺設(shè)計(jì)中需要關(guān)注安全與健康這兩項(xiàng)核心要素，以順應(yīng)市場(chǎng)需求，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)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(duì)熱能進(jìn)行控制，增加水溫。在加熱一定時(shí)間后水溫達(dá)到沸點(diǎn)，雙扇感溫裝置就會(huì)啟動(dòng)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(jì)者會(huì)在其中設(shè)置兩項(xiàng)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(jì)中應(yīng)用較早，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在能夠?qū)訜嵩M(jìn)行有效控溫，避免了由于干燒對(duì)電熱水壺造成的損壞，排除了干燒失火風(fēng)險(xiǎn)。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(huì)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)開水?dāng)嚯娍刂?，形成智能感?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(jì)則能夠改變電源開關(guān)狀態(tài)，從而使水燒開之后實(shí)現(xiàn)電熱水壺自動(dòng)關(guān)閉單元，而且不會(huì)進(jìn)行再次加熱。

三、電熱水壺結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

（一）當(dāng)前電熱水壺設(shè)計(jì)中存在的問題

隨著電熱水壺設(shè)計(jì)應(yīng)用的不斷發(fā)展，其核心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)影響電熱水壺的美觀，同時(shí)也會(huì)縮短使用壽命，基于上述問題，以下將就其優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)探討。

（二）底板的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在底盤創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一是需要對(duì)其底部彈片扣位進(jìn)行調(diào)整，增加相應(yīng)數(shù)量，以6個(gè)扣位比較科學(xué)，這些彈片嵌入壺身斜槽內(nèi)，每個(gè)扣位保持一個(gè)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(jì)有利于節(jié)約原設(shè)計(jì)方案中的支撐圈，從而使設(shè)計(jì)更加精簡(jiǎn)實(shí)用。二是在斜凹糟設(shè)計(jì)中需要保證扣位角度與壺身高度相契合，確保凹槽不會(huì)導(dǎo)致塑料材質(zhì)產(chǎn)生縮水問題。三是設(shè)計(jì)壺身肋骨，增加發(fā)熱拍穩(wěn)定性，肋骨設(shè)計(jì)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(xiǎn)。四是設(shè)計(jì)模具空槽，以代替原來的水尺，這一設(shè)計(jì)有利于水尺定位能夠穩(wěn)定脫模。在注塑時(shí)要確保槽內(nèi)不會(huì)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(jì)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(cè)試

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

第一，干燒測(cè)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(dòng)啟動(dòng)跳摯裝置，測(cè)試時(shí)間需要控制在一小時(shí)以內(nèi)。電熱水壺停止運(yùn)行后，注入一定量的水，以此檢測(cè)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(cè)試。

該測(cè)試包括兩項(xiàng)內(nèi)容：首先需要測(cè)試98℃溫度下跳摯時(shí)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(shí)進(jìn)行計(jì)時(shí)，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(duì)復(fù)位時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，從a點(diǎn)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(shí)間長度，該測(cè)試要連續(xù)進(jìn)行三次，每次時(shí)間與規(guī)格書要求一致。三是進(jìn)行燒水防漏測(cè)試，測(cè)試機(jī)內(nèi)加水至MAX位置，將其靜置24小時(shí)，過后檢查其是否存在漏稅問題。通過實(shí)地測(cè)試可知，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)主要突出了節(jié)能、環(huán)保、低成本、高效率、美觀實(shí)用的特點(diǎn)，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(jì)有利于改變當(dāng)前電熱水壺設(shè)計(jì)中的一些缺陷，提高其使用性能，對(duì)電熱水壺的高質(zhì)量產(chǎn)品開發(fā)具有積極的推動(dòng)作用。

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作者簡(jiǎn)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(jì)員，學(xué)歷：本科，研究方向：電水壺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).endprint