电热水壶结构设计和原理PPT课件
电热水瓶电路原理
电热水壶的特点电热水壶的壶体与电源分体结构，烧水时接通电源，水沸时自动断电，操作安全。
采用大功率加热，加热速度快，烧开一壶水只需4～5分钟，具有自动控温，水开后自动断电功能，并设置防干烧、超温双重保护。
二、电热水壶的基本结构电热水壶结构如图1所示，主要由壶体、电源连接器、发热器、蒸汽感应控制器和防干烧温控器等零部件组成。
l、壶体装水容量1．8L用耐高温塑料制成。
按壶盖按钮，可以打开壶盖。
水位窗印有最低水位MIN、最高水位若MAX，注水多少一目了然。
提手上端装有指示灯，亮红光表示通电加热．熄灭表示水已烧开。
提手下端装有开／关按键，按下按键自动烧水，水烧开后，按键自动复位。
2．电源连接器由接电底板、接电插座和电源线等组成。
壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体自动断电，使用安全。
2．电源连接器由接电底板、接电插座和电源线等组成。
壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体自动断电，使用安全。
3，发热器是烧水热源，其结构如图2所示。
它主要由不锈钢电热管、连接端盖、底座和接电插头等组成。
发热器功率1500W，用Φ8mm不锈钢电热管制成，两引脚通过底座的触点与接电插头连接，同时电热管的中点(即发热温度最高点)与连接端盖焊成一体，用于防干烧传递热量。
发热器底座内部装置防干烧温控器，上方装置蒸汽感应控制器。
发热器自成电源回路。
4，蒸汽感应控制器其作用是水烧开后自动断电，结构如图3所示。
它主要由热双金属片、动静触点、弹簧片、摆动架和按键等组成。
蒸汽感应控制器装在发热器插口上，感温部分正对蒸汽管。
热双金属片(型号：ISC-108SP)由热膨胀系数不同的两种金属片轧制成片状，其中一片膨胀系数较大，而另一片较小。
控制器末按下按键时(如图3a)，摆动架的触杆压住动触片，动静触点呈断开状态。
按下按键后(如图3b)，摆动架动作，热双金属片受压通过支点1往右摆，与此同时，触杆离开动触片，动静触点呈闭合状态，接通电源，发热器发热。
热双金属片感温后，热膨胀系数大的伸长多，使双金属片向热膨胀系数小的那面弯曲．如图3b的弧形虚线所示。
电热水壶的电气原理 - 电热水壶的特点
*电热水壶的特点电热水壶的壶体与电源分体结构，烧水时接通电源，水沸时自动断电，操作安全。
采用大功率加热，加热速度快，烧开一壶水只需4～5分钟，具有自动控温，水开后自动断电功能，并设置防干烧、超温双重保护。
二、电热水壶的基本结构电热水壶结构如图1所示，主要由壶体、电源连接器、发热器、蒸汽感应控制器和防干烧温控器等零部件组成。
l、壶体装水容量1．8L用耐高温塑料制成。
按壶盖按钮，可以打开壶盖。
水位窗印有最低水位MIN、最高水位若MAX，注水多少一目了然。
提手上端装有指示灯，亮红光表示通电加热．熄灭表示水已烧开。
提手下端装有开／关按键，按下按键自动烧水，水烧开后，按键自动复位。
2．电源连接器由接电底板、接电插座和电源线等组成。
壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体自动断电，使用安全。
2．电源连接器由接电底板、接电插座和电源线等组成。
壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体自动断电，使用安全。
3，发热器是烧水热源，其结构如图2所示。
它主要由不锈钢电热管、连接端盖、底座和接电插头等组成。
发热器功率1500W，用Φ8mm不锈钢电热管制成，两引脚通过底座的触点与接电插头连接，同时电热管的中点(即发热温度最高点)与连接端盖焊成一体，用于防干烧传递热量。
发热器底座内部装置防干烧温控器，上方装置蒸汽感应控制器。
发热器自成电源回路。
4，蒸汽感应控制器其作用是水烧开后自动断电，结构如图3所示。
它主要由热双金属片、动静触点、弹簧片、摆动架和按键等组成。
蒸汽感应控制器装在发热器插口上，感温部分正对蒸汽管。
热双金属片(型号：ISC-108SP)由热膨胀系数不同的两种金属片轧制成片状，其中一片膨胀系数较大，而另一片较小。
控制器末按下按键时(如图3a)，摆动架的触杆压住动触片，动静触点呈断开状态。
按下按键后(如图3b)，摆动架动作，热双金属片受压通过支点1往右摆，与此同时，触杆离开动触片，动静触点呈闭合状态，接通电源，发热器发热。
热双金属片感温后，热膨胀系数大的伸长多，使双金属片向热膨胀系数小的那面弯曲．如图3b的弧形虚线所示。
电热水壶的结构与工作原理
第一重：蒸汽开关，当水沸腾后蒸汽开关会动作，使水壶断电；第二重：干烧保护，如
电热水壶的结构与上升到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。
一、电热水壶的工作原理是什么，为什么水开可以自动断电？
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。
二、电热水壶的三重安全保护装置是什么？
快速电热水壶的原理和结构
快速电热水壶的原理和结构电热水壶原理是通过水壶底部的发热管或电热盘通电后加热，电热水壶的结构原理比其它电器的结构相对简单。
∙电热水壶的工作原理是什么，为什么水开可以自动断电？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。
∙电热水壶的三重安全保护装置是什么？第一重：蒸汽开关，当水沸腾后蒸汽开关会动作，使水壶断电；第二重：干烧保护，如蒸汽开关未动作，水将会一直烧下去并不断减少，当水低于最低水位或烧干时，另一温控上的双金属片会动作，使水壶断电；第三重，如以上均失去作用，随着温度升高，温控器内一塑料推杆将会熔化，使水壶断电。
∙电热水壶按照外形结构有那些分类？按结构分为直插式和旋转式。
直插式就是壶体与底座不能旋转，用发热管直接加热；旋转式是壶体与底座可以360度旋转，用发热盘加热。
目前市场常见的大多数产品为旋转式。
∙电热水壶与其它电热饮水设备相比有什么优点？电热水壶电热开水瓶饮水机优点 1. 水100%沸腾2. 干净卫生（喝多少烧多少，无隔夜开水）3. 方便、快速、可以移动使用4. 造型美观，可以家庭装饰并可作为精美礼品保温 1. 大容量2. 保温缺点 1. 多数不加保温设计2. 通常直接使用自来水1. 易结垢、难清洗2. 耗电大、不环保3. 续水后，等待沸腾的时间长1.容易导致二次污染2. 耗电3. 无法100%沸腾一定要买瓶装水，换瓶装水非常费力∙为什么有些电热水壶有香味，有香味是不是高档？有香味的电热水壶是在密封硅胶里加了芬香类的物质，所以打开盖子后会闻到一股香味，有香味表面感觉很好,但实际上对人体健康不利，所以有香味的电热水壶只是一些小品牌表面引诱消费者购买。
好的水壶应该是没有仸何味道的，包括塑料味。
盛装水的塑料部分，必须是食品级塑料，而食品级塑料是没有味道的。
电热水壶内部电路原理图及故障维修方法
电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部结构（对应图中3）1.分离式底座，由圆形底座、电源插座、电源线组成；关于电源线的长度是有国标规定的，这是出于安全考虑的。
它的作用是供电、承重，设计为母头，这样的设计是为了防止误触摸插座而发生触电事故；图三分离式底座2.壶身底座：由蒸汽式自动断电开关、水壶插座、加热盘、温控器、热熔断器、指示灯组成；以上有的没有热熔断器；这是电热水壶的工作、控制部分，是核心部件；壶身电源公头与底座母头结合形成开关；图四壶身底座3.壶身:由外壳、壶身、手柄、上盖组成，有的外壳是不锈钢材料，有的是塑料材料，壶身用来盛水，有的为双层结构，有的为单层结构；有的外壳还有水位标尺，有的蒸汽自动开关在下部，有的在手柄上，相应内部结构上不同，比如图五左图对应图四内部结构。
有的壶盖设有手提，有的没有，在手柄上有开关；图五壶身电热水壶结构之二（对应图一中的2，开关在手柄上）1.壶身底座，很明显与上面的不一样，蒸汽开关不在壶身底座上；图六壶身底座之二2.手柄、壶身图七手柄壶身3.温控器图八温控器工作原理：不同的厂家的产品工作原理不同，但差异不大，原理大同小异，这里列举三个比较典型的电路图供大家参考。
1.非保温式电热水壶原理：见下图六，接通电源后，蒸汽自动开关SA闭合，电源L→SA→温控器→热熔断器→加热盘→电源N形成了回路，加热盘开始加热，指示灯并联在加热盘上，于是指示灯发光。
当水开以后，蒸汽式自动开关断电，指示灯熄灭，电热水壶停止加热。
它是利用了电流的热效应工作的，是将电能转换为热能的装置。
从电路可以看出，加热盘与指示灯为并联关系，与温控器、热熔断器、蒸汽开关为串联关系。
图九非保温式电热水壶2.保温式电热水壶之一：见下图七，其内部有两个加热盘，当水开之后，主加热盘断电，温度降低到一定值时，副加热盘投入工作，保持水温在一定范围内。
红色指示灯、绿色指示灯对应不同的状态。
电热水壶的结构与工作原理
电热水壶的结构与工作原理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。
一、电热水壶的工作原理是什么，为什么水开可以自动断电？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。
二、电热水壶的三重安全保护装置是什么？第一重：蒸汽开关，当水沸腾后蒸汽开关会动作，使水壶断电；第二重：干烧保护，如蒸汽开关未动作，水将会一直烧下去并不断减少，当水低于最低水位或烧干时，另一温控上的双金属片会动作，使水壶断电；第三重，如以上均失去作用，随着温度升高，温控器内一塑料推杆将会熔化，使水壶断电。
三、电热水壶按照外形结构有那些分类？按结构分为直插式和旋转式。
直插式就是壶体与底座不能旋转，用发热管直接加热；旋转式是壶体与底座可以360度旋转，用发热盘加热。
目前市场常见的大多数产品为旋转式。
四、为什么有些电热水壶有香味，有香味是不是高档？有香味的电热水壶是在密封硅胶里加了芬香类的物质，所以打开盖子后会闻到一股香味，有香味表面感觉很好,但实际上对人体健康不利，所以有香味的电热水壶只是一些小品牌表面引诱消费者购买。
好的水壶应该是没有任何味道的，包括塑料味。
盛装水的塑料部分，必须是食品级塑料，而食品级塑料是没有味道的。
五、为什么电热水壶使用一段时间后加热会有噪音？是不是产品有问题呢？烧水有噪音是因为电热水壶内产生了较多的水垢，加热时会产生大量气泡，气泡在上升过程中爆开而发出响声。
电热水壶的结构与工作原理
电热水壶的结构与工作原理
电热水壶的结构主要包括以下几个部分：
1. 壶体：一般由不锈钢、塑料或玻璃等材料制成，用于盛放水。
2. 热源：一般是加热管，位于壶体底部。
加热管内部带有发热丝，通过通电可以产生热量。
3. 控制装置：包括温控器和开关等，用于控制加热过程中的温度和开关机。
4. 保温层：一般位于壶体与外壳之间，用于隔绝热量散失，提高保温效果。
电热水壶的工作原理如下：
1. 加水：将壶体内的水加满至合适的水位。
2. 通电：将电热水壶插入电源，并打开开关。
此时加热管受电加热，开始产生热量。
3. 加热：热量通过加热管传导至水中，水被加热至沸腾的温度。
4. 自动断电：当水温达到一定温度时，温控器感知到温度上升，并切断加热管的电源，停止加热。
5. 保温：保温层可以减少热量散失，使加热后的水保持在较高的温度，维持保温状态。
6. 关机：当使用完成后，可以通过关闭开关将电热水壶断电并停止工作。
电热水器的结构和工作原理幻灯片PPT
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
四〕、具有制冷功能的饮水机 1、半导体直冷式冷热饮水机 2、压缩式制冷饮水机 温热饮水机电路中为双重保护元件，当饮水机超温或发生短路故障时，超温保险器自动
熔或手动复位温控器自动断开加热回路电源，起到保护作用。超温保险器是一次性热保 护元件，不可复位，等排除故障后按原型号规格更换新的超温保险器，再用手按手动复 位温控器的复位按钮，触点闭合便可重新工作。
半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P 型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就 能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量， 成为冷端。由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。 吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
第五节 电热水器的构造及工作原理 二、电热饮水机
四〕、具有制冷功能的饮水机 1、半导体直冷式冷热饮水机 半导体直冷式冷热饮水机的工作原理和温热型饮水机的工作原
理不太一样，半导体直冷式冷热饮水机在使用时，直冷式冷热饮水 机由水箱提供常温水，进水分两路：一路进入冷胆容器，经制冷出 冷水;另一路进入热罐，经加热出热水。
四〕、具有制第冷五功节能电的饮热水水机器的构造及工作原理 二、1电、热半导饮体水直机冷式冷热饮水机
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热， 通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热， 这个效果的产生就是通过热电的原理。
一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P 型的半导体材料〔碲化铋〕，这个半导体元件在电路上是用串联形 式连结组成。
1〕、按加热方式分：贮水式和流水式 流水式电热淋浴器没有储水箱，直接加热流动中的水。
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30
A
B
STRIX
38.4
43
OTTER
35.6
41
C 7 (≥ 0) 7 (≥ 0)
D 70(≥65) 70(≥65)
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1.为了便于装配,尺寸A≥65,推荐70. 2.在容量及外观允许前提下,尺寸C建议取8,
尺寸越大,底座,煲底盖啤塑,越不易变形. 3.底座面上应做出2°的倾斜角,以免啤塑变
电热水壶
1
水壶的分类
从材料方面来分: 1.塑胶水壶 2. 不锈钢水壶
2
3.不锈钢包塑胶水壶 4.玻璃水壶
3
从温控器方面来分: 1.直插式水壶 2.360度旋转水壶
4
水壶的基本工作原理
水壶的基本工作原理是水烧开后蒸汽断电, 水壶采用蒸汽断电，这样能完全保证水烧 开到100℃.
水壶蒸汽的导汽形式
向箭头方向 变 形 式 2.0-
2.5
向箭头方向 变 形 式 1.5-
2.0
25
对于以上壶盖的设计要求只能估计 大身的一个变形方向，具体变形多 少，不同形状、不同水尺的大身的 变形量不一样无法用公式来计算， 只能在模具做出来以后待大身啤塑 稳定后才能根据大身来配壶盖。
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手柄和手柄盖的结构设计
12
塑胶大身壶口的设计 畅开式壶口
13
内缩式壶口
14
15
塑胶大身水尺的设计
塑胶大身的水尺一般都是采用二次啤塑的方 式加工。就是先把水尺先啤出来，再把水 尺放到大身模具上把大身啤出来。
塑胶水壶的水尺窗一般开在大身的侧面.水 尺窗的大小直接影响到大身的变形,水尺窗 越大,大身啤塑变形越大.对于直插式水壶大 身更明显,因为大身壶口处无法做骨位加强 来阻止它的变形。
3mm时,必须有选用V2级以上材料,要过 750°灼热测评.
33Hale Waihona Puke 34煲底盖设计标准
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1.在容量允许的前提出下,尺寸A推荐6.0,啤 塑时煲底盖不易变形.
2.功率贴尺寸44.5X20.5,R1.0. 3.排水孔孔径为Ø5.5,长方形孔面积≥20mm2,
最小边≥3 .当煲底盖内面有骨位时,原则上每 个格位都应有排水孔,从外面通过排水孔往 时看,不能明显看到内部引线,不然应设计对 插骨挡住. 4.接触底底的支撑脚比附助支撑脚低0.3.
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有-横 梁
壶口不是圆 形,往内侧收 0.2左右
周沿有一圈 加强骨
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2.壶口没有横梁, 两侧有水尺(水尺最大35mm左右),但周沿有 一圈台阶式加强骨,此种大身壶口变形比较小,此壶盖设计时 只需壶盖周沿比壶口周沿小0.8—1.0mm(自动开盖),0.6— 0.8(手动开盖),但壶嘴前部间隙相应放大一点.
1.直插式水壶导汽方式
5
2. 360度水壶蒸汽导汽方式 3.蒸汽开关在上部的导汽方式
6
水壶的基本结构
塑胶水壶的基本结构 塑胶水壶分类： 1、直插式塑胶水壶，外形较简单、零部件较
少，基本为塑胶件，装配工艺简单，价格 便宜这类水壶是最低档的一种水壶 2、360度塑胶水壶，外形比直插式水壶复杂， 大部分为塑胶件，装配需要借助一定的工 具，价格适中应该是性价比相对较好的一 类产品
2.0)
1.8)
H
0.5(0.-0.8)
19
1.上述各值应根据大身壁厚，对水尺 透明度要求，水尺大小选取
2．水尺定位，应优先考虑放置于后 模上。
3．当水尺厚度大于大身壁厚时，水 尺包胶与大身要光滑过渡。
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壶盖的设计要求
由于大身的变形较大，为减少改模次数设 计壶盖时需要按以下要求设计
1、壶口有横梁,周沿有一圈台阶式加强骨,两 侧无水尺,后侧水尺尺寸比较小,此种大身壶 口变形比较小,壶盖又盖入大身内,此壶盖设 计时只需壶盖周沿比壶口周沿小0.8—1.0(自 动开盖),0.6—0.8(手动开盖)
36
37
底座与煲底盖配合设计
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联接器与温控器间隙0.3(0~0.3) 底座与煲底盖间隙尺寸A取2.0(1.5-2.5)
壶嘴会向箭头 方向变形式 1.0-1.2
向箭头方向 变 形 式 0.2-
0.4
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3.壶口有横梁,两侧有水尺(水尺大25左右),但周沿有一圈加强骨,此种大身 壶口变形比较小,壶盖盖在壶口上,此壶盖设计时只需壶盖周沿比壶口周 沿小0.8—1.0
向箭头方 向变形式 0.3-0.6
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3.直插式水壶大,两侧有大水尺,此种大身壶口变形比较大,此 壶盖设计时只需壶盖周沿比壶口周沿小1.0—1.2
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2. 由于手柄与手柄盖弧度啤塑后会出现内陷变形,应根据手柄与手柄盖弧 度及深浅,加骨支撑以防变形,要求骨位分布均匀,注意骨位不能缩水 （0.8~1.0）,当为开放式手柄时骨位应有足够密度,保证手柄强度.
骨位分布均 匀
当为开放式手柄 时骨位应有足够 密度保证手柄强 度.
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底座、煲底盖的结构设计
16
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水尺的不同形状对产品的变形程度和变形 方向也会产生很大的影响。这就是水壶设 计的的难点。
水尺与大身的设计形式
在设计水尺时，水尺的表面要比大身的面 高0.2mm，这样水尺在放到大身上啤塑时胶 才不会跑到水尺的表面来
18
A
B
C
D
E
F
G
≥1.2 0.2-0.3 2.0(1.5- 2.3至壁厚 1.5(1.2- 0.6-0.8 0.8
7
1.塑胶水壶大身的设计
8
直插式水壶大身从壶口出模
360度水壶大身从底部出模 不同的产品的外形决定着大身和发热盘
的设计,发热盘的不同设计直接影响到发热 盘的成本.按我们现有的形式发热盘有滚边 的、带爪的。此两种发热盘滚边的可以比 带爪的便宜1-2元钱。
9
滚边式发热盘大身
10
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带爪式发热盘大身
设计要求：手柄与手柄盖配合要求不起级, 不刮手,不漏光,外观OK
手柄与手柄盖配 合要求不起级,不 刮手,不漏光,外 观OK
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手柄与手柄盖配合,手柄盖两侧比手柄单边小0.3到0.4 mm，同时 手柄位两侧做R0.3mm，这样产品不会刮手,手柄位与手柄盖的美 观线均匀,在0.5-0.7mm之间,同时侧看不能透光。
形,底座下陷. 4.胶脚要高出台面2.5,附助支撑脚要比胶脚
低0.3mm -0.5mm,尺寸F比尺寸E大0.6(单边大 0.3),以免触及胶脚易脱落.
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5.底部分模面加R1.0,以免利边刮手. 6.底座上螺丝孔根部要做成走斜顶的方式,以
免表面缩水. 7.GS规格时,底座与带电体电气间隙小于