貯水式電熱水器分為封閉式、出口敞開式、開口式等。
貯水式電熱水器結構及工作原理
一、結構
電熱水器主要部件有加熱元件、內膽、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.內膽
內膽是貯水容器,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膽。
封閉式、出口敞開式、開口式熱水器內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,內膽相對封閉。在加熱過程中,熱脹冷縮和熱氣不斷形成,內膽處于受內壓的狀態,如果壓力超過內膽的承受極限,勢必造成內膽開裂的嚴重事故。為此.在熱水器內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膽中的水倒流而發生干燒,在限壓閥中設計了一個單向閥。
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。混水閥也是一個關閉閥,用于關閉出水。
二、工作原理
貯水式電熱水器將一定量的水加熱到設定溫度,并保持恒溫。使用時,通過混水裝置將水調節到需要的溫度,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。當膽內水溫達到設定的溫度時,溫控器斷開加熱器電路,電熱水器進入保溫狀態。要用熱水時,只需開啟混水閥,在熱水流出的同時,自來水會流人膽內補充貯水量。當膽內水溫低于設定溫度時,加熱器又開始加熱。
電熱水器都設有多重保護功能,主要有:
1.漏電保護
漏電保護開關與插頭連為一體,觸點為雙路通斷控制,設有試驗按鈕和電源指示燈。正常情況下,流過保護器磁環的電流大小相等,方向相反,磁環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,流過保護磁環的電流不平衡,磁環檢測線圈感應出漏電信號,經放大輸出高電平,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時(溫度超過93℃±5℃,干燒保護器熱敏開關雙金屬片觸點斷開,使漏電保護器控制線路產生不平衡電流,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節開關等組成。溫度傳感器的探頭和導管是由薄壁銅管制成的,內充熱膨脹系數穩定的油質液體,導管尾端與一圓柱形空腔金屬片連接。當水溫超過設定溫度時,傳感器受熱,內充油質液體膨脹,擠壓圓柱形底部的金屬片使之變形,并產生向下的力矩,使其連動的主電路溫控開關(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。其調溫功能是通過調溫旋鈕調整溫控開關觸點的動作行程來實現的,溫度調整范圍為30℃~75℃。
4.水位限制保護
熱水器出水管口高于發熱管約LOCm,使水膽內水位始終高于發熱管,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,當熱水器發生干燒故障、內部壓力大于自來水供水壓力(0.6MPa),并超過0.7MPa時,泄壓安全閥反向導通,泄壓放水,起到泄壓保護的作用。