电水壶的制作方法

本实用新型属于家用电器领域，具体地，涉及一种电水壶。
背景技术：
：常规电水壶的壶底壁多采用水平壶底壁，电热盘安装于水平壶底壁的底面，直接对水平壶底壁进行加热，进而加热壶内的液态水。其中，电热盘的热源来自电热管，通过电热管对水平壶底壁进行集中加热进而加热壶内液体。电水壶中的电热管以接触导热方式将热量传导至壶底壁，受热面积小，而远离电热管接触区域的加热效果差，导致局部受热明显。这样，在电水壶工作时，将造成壶底汽泡不均匀，局部汽泡密集、长大，进而破泡，产生较大噪声。技术实现要素：针对现有技术中的上述不足或缺陷，本实用新型提供一种电水壶，能够使壶底受热更均匀，避免局部汽泡密集的现象，达到降噪的效果。为实现上述目的，本实用新型提供了一种电水壶，包括壶底壁、基板和加热元件，所述基板为复合材料板，所述基板的顶面固定连接于所述壶底壁的底面，所述加热元件安装于所述基板的底面；所述复合材料板为多层材料板结构，所述复合材料板中的至少一层为导热系数不大于60W/m·k的低导热系数材料板，所述复合材料板还包括导热系数不小于100W/m·k的顶层金属板，所述顶层金属板焊接于所述壶底壁的底面，且连接于所述低导热系数材料板的顶面。优选地，所述低导热系数材料板的厚度不小于1mm且不大于5mm，优选为不小于2mm且不大于4mm。优选地，所述顶层金属板的厚度不小于0.5mm且不大于1mm。优选地，所述复合材料板还包括导热系数不小于100W/m·k的底层金属板，所述底层金属板焊接于所述低导热系数材料板的底面，所述加热元件焊接于所述底层金属板的底面。优选地，所述底层金属板的厚度不小于1.5mm且不大于2.5mm。优选地，所述基板的面积与所述壶底壁的面积之比不小于1/4且小于1。优选地，所述加热元件为电热管、电热膜、线圈盘或PTC加热片。通过上述技术方案，在本实用新型的电水壶中，通过在壶底壁和加热元件之间增设基板，且该基板为导热系数不大于60W/m·k的复合材料板，使加热元件的热量先经由低导热系数的复合材料板向上传导至壶底壁，再经壶底壁对壶内液体进行加热，如此增加了热接触区域的厚度，减缓了沿壶底壁厚度方向的导热，同时也增大了壶底壁的横向受热区域，有利于壶底壁的横向受热均匀，从而实现均匀地加热壶底壁的目的，可有效避免壶底壁上的热接触区域的局部汽泡密集的现象，达到显著的降噪效果。本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：图1为本实用新型的第一优选实施方式的电水壶的整体剖视图；图2为现有技术中电热管安装于壶底壁的底面时的仰视图；图3A至图3B图示了现有技术中电热管在壶底壁的加热区域以及可比较的本实用新型改进后的加热区域；图4为图1中的A部分放大图；图5根据本实用新型的第二优选实施方式的电水壶的基板的结构示意图；图6为图5中的B部分放大图；图7根据本实用新型的第三优选实施方式的电水壶的基板的结构示意图；图8为图7中的C部分放大图。附图标记说明：1壶底壁7蒸汽管2壶身9基板3壶盖91低导热系数材料板4加热元件92顶层金属板5外壳93底层金属板6手柄具体实施方式以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。参照图1，本实用新型提供了一种电水壶，包括构成壶体的壶底壁1、壶身2和壶盖3，壶底壁1的底部安装有用于给壶内液体加热的加热元件4，壶体外侧围设有外壳5，该外壳5上连接有手柄6，壶体内、手柄6中或者壶体与外壳5之间设有蒸汽管7，壶体的底部设有温控器，蒸汽管7将壶体内的蒸汽引导至温控器，当温控器检测到蒸汽温度达到预设值时通过双金属片变形以断开加热元件4的电源，或者在壶体上设有温度传感器，当温度传感器检测到壶内的温度达到预设值时，通过微处理芯片断开加热元件4的电源。在现有技术的电水壶中，参照图2，在壶底壁1的底面上设置用于加热壶内液体的加热元件4为电热管，在电水壶的整个加热过程中，电热管以接触导热方式将自身的热量传导至壶底壁1，该热接触区域呈环形且面积较小，即图3A所示的现状加热区域，使壶底1壁受热不均，致使在壶底壁1上出现局部汽泡密集的现象，产生较大噪音。有鉴于此，为使壶底壁1受热更均匀，从而避免壶底壁1上局部汽泡密集的现象，达到降噪的效果，参照图1和图4，在本实用新型的电水壶中，包含有壶底壁1、基板9和加热元件4，该基板9为导热系数不大于60W/m·k的复合材料板，基板9的顶面固定连接于壶底壁1的底面，加热元件4安装于基板9的底面。如此设置，可使加热元件4的热量先经由低导热系数的复合材料板向上传导至壶底壁1，而后再经壶底壁1对壶内的液态水进行加热，这样不仅增厚了热传导的厚度，即传热距离增大，还可利用该复合材料板的低导热系数，以减缓沿壶底壁1厚度方向的导热，此外还增大了壶底壁1的横向受热区域，即图3B所示的改进后加热区域，有利于壶底壁1的横向受热均衡，从而实现均匀地加热壶底壁1的目的，有效避免壶底壁1上的热接触区域的局部汽泡密集的现象，达到显著的降噪效果。其中，复合材料板可以为各种适当的类型，例如为多层复合板结构或混杂掺和结构，只要其导热系数应不大于60W/m·k即可。具体地，参照图1和图4，复合材料板为多层板结构，该复合材料板中的至少一层为导热系数不大于60W/m·k的低导热系数材料板91。此外，该低导热系数材料板91可选择诸如45#钢板、304不锈钢板、430不锈钢板或高锰钢板等类型的导热系数不大于60W/m·k的金属板。具体地，低导热系数材料板91的厚度应不小于1mm且不大于5mm。进一步地，低导热系数材料板91的厚度应不小于2mm且不大于4mm，但不限于此。可以理解地，低导热系数材料板91越厚，加热元件4的热量沿壶底壁1厚度方向的导热就越慢，越有利于沿壶底壁1的横向受热均衡，也就越有利于降噪，但生产成本却也随之增加。为便于使导热系数不大于60W/m·k的复合材料板可更稳固地固定于壶底壁1的底面，参照图1和图4，该复合材料板的顶层为导热系数不小于100W/m·k的顶层金属板92，这样可通过顶层金属板92方便地将复合材料板以焊接的方式固定于壶底壁1的底面。此外，复合材料板的顶层为高导热系数的金属板，其厚度方向导热快，基本不影响来自复合材料板下方的加热元件4对于壶底壁1的传热。具体地，该顶层金属板92可以为铜板或铝板等导热系数不小于100W/m·k的金属板。其中，复合材料板的顶层金属板92，其厚度应不小于0.5mm且不大于1mm，但不限于此。具体地，为便于将该复合材料板通过焊接的方式固定于壶底壁1的底面，该顶层金属板92只需一层薄板即可，但对于板材而言其厚度越薄制造工艺的要求就越高，会致使该顶层金属板92的成本也随之增加，此外，板材越厚其生产所需的材料也就越多，则顶层金属板92的生产成本也会越高。另外，复合材料板的底层为导热系数不小于100W/m·k的底层金属板93，参照图1和图4，这样可通过该底层金属板93方便地将加热元件4以焊接的方式固定于底层金属板93的底面。此外，复合材料板的底层为高导热系数的金属板，其厚度方向导热快，基本不影响来自该底层金属板93下方的加热元件4对于壶底壁1的传热。其中，该底层金属板93可选择诸如铜板或铝板等导热系数不小于100W/m·k的金属板。综上，该复合材料板可以仅包括低导热系数材料板91，和连接于低导热系数材料板91顶面的顶层金属板92，且该顶层金属板92焊接于壶底壁1的底面；也可以仅包括低导热系数材料板91，和连接于低导热系数材料板91的底面的底层金属板93，且该底层金属板93的底面焊接有加热元件；还可以同时包括低导热系数材料板91，和连接于低导热系数材料板91顶面的顶层金属板92(该顶层金属板92焊接于壶底壁1的底面)，以及连接于低导热系数材料板91的底面的底层金属板93(加热元件焊接于该底层金属板93的底面)。具体地，加热元件4可以为设置于壶底壁1的下方的电热管，也可以是附着于壶底壁1的电热膜(即红外电热膜)，还可以为设置在壶底壁1的下方的线圈盘或PTC加热片。但电热管通常呈环状，且以接触导热方式传热，相对于圆盘状的电热膜的红外加热，电热管由于自身的结构的特点和传热方式的缘故，更需要通过高导热系数的底层金属板93以焊接的方式将该电热管进行稳固固定。此外，防止干烧的温度传感器通常设置于复合材料板的底部中心，电热管呈环状安装于复合材料板的下方，由于该低导热系数的复合材料板热量传导速率慢，致使当电水壶出现干烧的情形时，位于复合材料板底部中心的温度传感器不能快速地感测到是否已达到预设的干烧温度值，致使该温度传感器难以起到防止干烧的目的，因此，将复合材料板的底层设置为高导热系数的底层金属板93，有利于热量快速地传导至位于复合材料板的底部中心的温度传感器处，使其更好地起到防止干烧的目的，提高了电水壶的安全系数。为便于通过螺栓或螺柱将位于复合材料板底面的加热元件4进行限位，需在底层金属板93上开具可使螺栓或螺柱旋入固定的安装孔，因此，该底层金属板93应具有一定的厚度，以便该螺栓或螺柱可通过旋入该安装孔稳固地固定于复合材料板的底部。但底层金属板93也不能过厚，可以理解地，该底层金属板93越厚，其生产成本就越高，如此底层金属板93的厚度优选为不小于1.5mm且不大于2.5mm。具体地，该低导热系数的基板9的面积不应过小，否则影响横向的热扩散效果，但从基板9的制造成本上考虑，该基板9的面积也不宜过大，因此在本实用新型中，该低导热系数的基板9的面积与壶底壁1的面积之比优选为大于等于1/4且小于1。进一步地，加热元件4朝向壶底壁1的垂直投影区域位于基板9朝向壶底壁1的垂直投影区域内，即该加热元件4位于基板9的外轮廓内，以使增加横向传热，扩大加热区域，实现更均匀的加热壶底壁1。另外，参见图1和图4，电水壶还包括壶身2，且该壶身2与壶底壁1的壁厚相同。以下以三种优选实施方式来具体阐述本实用新型。在如图1和图4所示的第一种优选实施方式中，电水壶中的壶底壁1与壶身2的壁厚相同，在壶底壁1和电热管之间增设基板9，基板9的面积与壶底壁1的面积之比为3/4，且该基板9为多层材料板结构，其顶层金属板92为0.5mm厚的铝板，其底层金属板93为2.5mm厚的铝板，作为低导热系数材料板91的304不锈钢板介于顶层金属板92和底层金属板93之间设置，且其厚度为4mm。在如图5和图6所示的第二种优选实施方式中，在电水壶的壶底壁1和电热管之间设置基板9，基板9的面积与壶底壁1的面积之比为1/2，且该基板9为多层材料板结构，其顶层金属板92为1mm厚的铜板，作为低导热系数材料板91的45#钢板其厚度为2mm，且层叠于顶层金属板92的底面。在如图7和图8所示的第三种优选实施方式中，在电水壶的壶底壁1和电热管之间设置基板9，基板9的面积与壶底壁1的面积之比为1/4，且该基板9为多层材料板结构，其底层金属板93为1.5mm厚的铜板，作为低导热系数材料板91的高锰钢板介于壶底壁1和底层金属板93Z之间设置，且其厚度为5mm。以上三种实施方式的电水壶在对壶内液体进行加热的过程中，通过在壶底壁1和加热元件4(电热管)之间增设导热系数不大于60W/m·k的复合材料板，可减缓沿壶底壁1厚度方向的导热，同时也增大了壶底壁1的横向受热区域，有利于壶底壁1受热均匀，可有效避免壶底壁1上的局部汽泡密集的现象，达到显著降噪的效果。具体实施例1：采用图1和图4所示的电水壶结构，即在电水壶的壶底壁1和电热管之间设置基板9，壶底壁1为0.5mm厚的304不锈钢板，基板9的面积与壶底壁1的面积之比为3/4，且该基板9为多层材料板结构，其顶层金属板92为0.5mm厚的铝板，其底层金属板93为2.5mm厚的铝板，低导热系数材料板91为304不锈钢板。其中，电热管的加热功率：1800W，壶内水量：1.7L。测试步骤：1)、壶内放入最高水位的水量；2)、水温传感器置于水壶中心的水位高度的中间处；3)、按“启动”键开始计时测量；4)、壶内水温上升到80℃时停止计时测量；5)、剔除声功率值≤45dB的噪声值，对测试噪声值进行A计权，取平均声功率作为判定值。获得在不同的低导热系数材料板91的厚度下，电水壶工作时的噪音数据如下方表1。表1：不同低导热系数材料板91的厚度下的噪音数据表厚度/mm最大声功率/dB平均声功率/dB167.861.11.566.260.3263.758.92.561.358.1357.954.33.556.250.7452.149.94.550.849.2550.548.5649.247.5参见表1，随着基板9中的低导热系数材料板91的厚度的增加，减缓了厚度方向热传递的效果，同时使横向受热更均匀，从而使其最大声功率值和平均声功率值均呈下降趋势，即基板9中的低导热系数材料板91越厚，越有利于降噪。但该低导热系数材料板91若厚度过大，则热效率低下，且材料成本也随之增加，因此，低导热系数材料板91的厚度应不小于1mm且不大于5mm，优选为不小于2mm且不大于4mm。对比例1：采用图1所示的电水壶结构，其中，在电水壶的壶底壁1和电热管之间不设置导热系数不大于60W/m·k的基板9，其它的实验参数与实施例1中的一致。测试结果：获得电水壶工作时的最大声功率值为71.3dB，平均声功率值为64.5dB。综合对比实施例1和对比例1可知，相较于加热元件4直接设置在壶底壁1的底面，在加热元件4和壶底壁1之间增设导热系数不大于60W/m·k的复合材料板，其产生的最大声功率值明显小于71.3dB，平均声功率值也小于64.5dB，因此，在电水壶的壶底壁1和加热元件4之间设置低导热系数的复合材料板，可使电水壶工作时发出的最大声功率和平均声功率值都降低，从而最终达到优化降噪的效果。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。当前第1页1 2 3