貯水式電熱水器分為封閉式、出口敞開式、開口式等。
貯水式電熱水器結(jié)構(gòu)及工作原理
一、結(jié)構(gòu)
電熱水器主要部件有加熱元件、內(nèi)膽、溫度控制器、限壓閥(泄壓閥)、漏電保護器和混水閥等。
1.加熱元件
加熱元件多為電熱管漏水式,不論外形如何,其工作原理基本相同。正常使用時,加熱器完全浸在水里,因此熱效率高。
2.內(nèi)膽
內(nèi)膽是貯水容器,通常使用不銹鋼、鋼板復合材料(搪瓷、鋼板上涂其他防銹材料)、塑料(僅限于開口式)等。電熱水器的使用壽命主要取決于內(nèi)膽。
封閉式、出口敞開式、開口式熱水器內(nèi)膽所承受的壓力不同。封閉式的閥門安裝在出水口處,進水口始終和水源相通,因為自來水的壓力≤0.4MPa,所以要求內(nèi)膽長時間承受0.6MPa的壓力。出口敞開式和開口式的閥門安裝在進水口處,一般不要求內(nèi)膽承受壓力。有的在出口敞開式熱水器中裝有一只較小壓力的可泄壓的限壓閥。
3.溫度控制器
溫度控制器分為雙金屬片式、蒸汽壓力式(又稱毛細管式)和微電腦式三種。
4.限壓閥(泄壓閥)
封閉式電熱水器未使用時,內(nèi)膽相對封閉。在加熱過程中,熱脹冷縮和熱氣不斷形成,內(nèi)膽處于受內(nèi)壓的狀態(tài),如果壓力超過內(nèi)膽的承受極限,勢必造成內(nèi)膽開裂的嚴重事故。為此.在熱水器內(nèi)膽上安裝了一個限壓閥,當壓力過高時,限壓閽的泄壓裝置泄壓,以減輕內(nèi)膽的壓力,一般限壓閥的動作壓力為0.6MPa~0.7MPa。
出口敞開式電熱水器的出水口和大氣相通,其限壓閥的動作壓力為O.lMPa一0.2MPa。開口式電熱水器的內(nèi)膽有一溢水口和大氣相通,所以不安裝泄壓閥。另外,為了防止停水時因內(nèi)膽中的水倒流而發(fā)生干燒,在限壓閥中設(shè)計了一個單向閥。
5.漏電保護器
為了確保安全,在電熱水器中安裝了漏電保護器,其動作電流為30mA。6.混水閻混水閥將電熱水器中的熱水和自來水管中的冷水混合在一起,以送出溫度適合的水。混水閥也是一個關(guān)閉閥,用于關(guān)閉出水。
二、工作原理
貯水式電熱水器將一定量的水加熱到設(shè)定溫度,并保持恒溫。使用時,通過混水裝置將水調(diào)節(jié)到需要的溫度,其典型電路如圖所示。當電熱水器帶漏電保護功能插頭通電時,電源插頭上的加熱指示燈亮。當膽內(nèi)水溫達到設(shè)定的溫度時,溫控器斷開加熱器電路,電熱水器進入保溫狀態(tài)。要用熱水時,只需開啟混水閥,在熱水流出的同時,自來水會流人膽內(nèi)補充貯水量。當膽內(nèi)水溫低于設(shè)定溫度時,加熱器又開始加熱。
電熱水器都設(shè)有多重保護功能,主要有:
1.漏電保護
漏電保護開關(guān)與插頭連為一體,觸點為雙路通斷控制,設(shè)有試驗按鈕和電源指示燈。正常情況下,流過保護器磁環(huán)的電流大小相等,方向相反,磁環(huán)檢測線圈無感應電流信號,漏電檢測電路輸出低電平。漏電時,流過保護磁環(huán)的電流不平衡,磁環(huán)檢測線圈感應出漏電信號,經(jīng)放大輸出高電平,控制電路可控硅導通,繼電器線圈通電吸合,切斷主電路電源,電源指示燈、加熱指示燈滅,電熱水器停止工作。
2.防干燒保護
防干燒保護由干簧管熱敏開關(guān)及漏電保護器等組成,斷路溫度為93℃+/-5℃。當熱水器處于干燒狀態(tài)時(溫度超過93℃±5℃,干燒保護器熱敏開關(guān)雙金屬片觸點斷開,使漏電保護器控制線路產(chǎn)生不平衡電流,漏電保護插頭觸點動作,復位按鈕彈起,切斷主電路,發(fā)熱管斷電停止加熱。
3.溫控器超溫保護
溫控器超溫保護裝置由溫度傳感器與溫度調(diào)節(jié)開關(guān)等組成。溫度傳感器的探頭和導管是由薄壁銅管制成的,內(nèi)充熱膨脹系數(shù)穩(wěn)定的油質(zhì)液體,導管尾端與一圓柱形空腔金屬片連接。當水溫超過設(shè)定溫度時,傳感器受熱,內(nèi)充油質(zhì)液體膨脹,擠壓圓柱形底部的金屬片使之變形,并產(chǎn)生向下的力矩,使其連動的主電路溫控開關(guān)(SAT)觸點動作,加熱指示燈滅,切斷主電路電源,起到超溫保護作用。其調(diào)溫功能是通過調(diào)溫旋鈕調(diào)整溫控開關(guān)觸點的動作行程來實現(xiàn)的,溫度調(diào)整范圍為30℃~75℃。
4.水位限制保護
熱水器出水管口高于發(fā)熱管約LOCm,使水膽內(nèi)水位始終高于發(fā)熱管,從而達到防止加熱管無水干燒的作用。
5.限壓安全閥保護
安裝電熱水器,須在其水管處加裝原廠所配的泄壓閥。泄壓閥的泄壓壓力為0.7MPa。其作用是,當熱水器發(fā)生干燒故障、內(nèi)部壓力大于自來水供水壓力(0.6MPa),并超過0.7MPa時,泄壓安全閥反向?qū)ǎ箟悍潘鸬叫箟罕Wo的作用。