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电热水壶的工作原理为:利用水沸腾时产生的水蒸汽使蒸汽感温元件的双金属片变形,并利用变形通过杠杆原理推动电源开关,从而使电热水壶在水烧开后自动断电。其断电是不可自复位的故断电后水壶不会自动再加热。
使用PTC加热元件代替发热管,可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC加热元件的干烧温度可以设定在150℃~250℃之间的任何温度,当温度到达设定的温度后,PTC元件的电阻迅速增加,加热功率急剧下降,使其温度保持在设定温度而不会继续上升。PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的,它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度,而不是依靠任何触点控制。所以很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件。但是,由于很多电热水壶设计人员还不习惯使用PTC加热元件,加上PTC的价格相对较高,体积相对较大,使其应用受到限制。
PTC加热元件用于电热水壶的保温具有较大的优势。电热水壶的保温功率比较小,使用PTC加热元件不会增加多少成本。PTC加热元件具有防干烧功能,其干烧功率大约为煮水功率的十分之一,在温控元件失效的情况下,PTC自身温度保持在较低的温度,不会出现危险。
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电热水壶接通电源加热后,水温逐步上升到100度,水开始沸腾,蒸汽冲击蒸汽开关上面的双金属片,由于热胀冷缩的作用,双金属片膨胀变形,顶开开关触点断开电源。如果蒸汽开关失效,壶内的水会一直烧下去,直到水被烧干,发热元件温度急剧上升,位于发热盘底部的有两个双金属片,会因为热传导作用温度急剧上升,膨胀变形,断开电源。因此电热水壶的安全保护装置是设计的非常科学与可靠的。这也就是电热水壶的三重安全保护原理。