现代实用电器第4章-电热器具

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1、第四章电热器具讲解内容家用电热器具的类型及基本结构电热水器的结构、工作原理电饭锅的结构、工作原理高频电磁灶的结构、工作原理微波炉的结构、工作原理4.1家用电热器具的基础知识电热器具是将电能转换为热能的器具4.1.1家用电热器具的类型1.按电加热方式的原理分类电阻加热、远红外线加热、电磁感应加热和微波加热。2.按用途分类家用电热器具按用途来分类有以下各种：1)电炊具:如电饭锅、电烤箱、电磁灶、微波炉、电热饮水机等;2)取暖用具:如电暖气、电热毯等；3)卫生洁具类及其它:如电热水器(电淋浴器)、家用消毒器、洗碗机、电熨斗、电烙铁等。4.1.2家用电热器具的基本结构1.发热部件主要功能是将电能转

2、换为热能。常见的电热元件有电热丝、电阻发热体、红外线灯、管状红外线辐射元件、PTC电热元件等。2.温控部件主要功能是控制发热部件的发热程度，使电热器具所发出的热量符合要求。常用的温控部件有双金属式恒温控制器和磁控式温度调节器。近年来PTC温控部件、电子温控以及微电脑温控部件逐渐被广泛采用。3.安全装置安全装置(温度保险器)的功能是当电热器具发热温度超过正常范围时，自动切断电源，防止器具过热，确保安全。常用的安全装置有温度熔丝等。4.1.3电热元件电热器具中能将电能转换成热能的部件1.电阻式电热元件（1）电阻式电热元件常用材料1)电热材料。电阻式电热元件是靠电热元件中电阻系数大的电热材料在通

3、过电流时发热工作的。在家用电热器具中电阻式电热元件的材料一般采用合金电热材料，如铁铬铝、铬镍等。2)绝缘材料。绝缘材料即不导电的材料，又称电介质。如云母、玻璃、瓷器等。3)绝热材料。为了提高电热元件的热效率，在电热器具中往往还要采用适当的绝热材料，同时起到减少电热元件烫伤人体及防止火灾的作用。常用的绝热材料有软木、毛毡、石棉、硅藻土和泡沫塑料等。（2）常用的几种电阻式电热元件1）开启式螺旋形电热元件。这种电热元件是将合金电热丝绕制成螺旋状，直接裸露在空气中。它在电吹风和家用开启式电炉中广泛应用。螺旋式电热元件绕制尺寸如图4-1所示，为避免电热丝变形、断裂，增加使用寿命，D、d、h符合如下要

4、求：当d≤1.0mm时，选D=（3～5）d，h=（2～4）d；当d＞1.0mm时，选D（5～7）d，h=（2～4）d。图4-12）云母片式电热元件。将合金电热丝缠绕在云母片上，在外面覆盖一层云母作绝缘，主要应用在电熨斗等电热器具中,如图4-2所示。电热丝图4-23）金属管状电热元件。金属管状电热元件是电热器具中最常用的封闭式电热元件，主要由电热丝、金属护套管、绝缘填充料、封口材料和引出棒等组成，如图4-3所示。图4-34）电热板。电热板的形状有圆形、方形等，主要采用铸板式和管状元件铸板式两种结构形式，一般应用于电饭锅等电热产品中。5）绳状电热元件。在一根用玻璃纤维或石棉线制作的芯线上，缠绕

5、柔软的电热丝（铜、镍合金等），再套一层耐热尼龙编织层，在编织层上涂敷耐热聚乙烯树脂。主要用于电热毯、电热衣等柔性电热织物中，典型结构如图4-4所示。图4-42.红外线电热元件远红外线加热的热源是红外电热元件发出的波长为2.5～15μm的远红外线。其基本原理是：先使电阻发热元件通电发热，靠此热能来激发红外线辐射物质，使其辐射出红外线对物体加热。它具有升温迅速，穿透能力强，节省能源和加热时间的特点。在电取暖器、电烤箱和消毒柜等家电产品中广泛应用。远红外线电热元件有管状、板状和红外线灯等多种，在家电产品中最常见的是管状远红外电热元件。管状远红外电热元件为乳白色透明石英材料制成（简称石英辐射管），

6、内壁每1cm2就有2000～8000个直径为0.03～0.05mm的小气泡。可产生出较强的远红外辐射。在石英管内装置螺旋合金制成的电热丝，引出端的两端用耐热绝缘材料密封，以隔绝外界空气，防止电热丝氧化。其结构如图4-5a所示。图4-5远红外电热元件板状远红外元件是在碳化硅或金属板表面涂敷一层远红外辐射物质，中间装上合金电热丝制成的。红外线灯属热辐射光源，分为透明的石英近红外线灯和半透明的石英远红外线灯。红外线灯的结构和普通照明用的白炽灯大致相同，二者的区别是前者既可发出红外线，又可发出可见光，而后者发出的是可见光，红外线灯的结构见图4-5b所示，从图中可以看出管形红外线灯是普通玻璃灯管上再

7、罩以石英管，因而热膨胀系数小，遇水不易破裂。图4-5远红外电热元件3.PTC电热元件PTC器件是一种正温度系数的热敏电阻。在家用电器中，是一种应用广泛的电热元件或控温元件。PTC元件的恒温原理:它有着十分重要的电阻温度特性：PTC当温度低于居里点时，为阻值可以小到十几欧姆小的电阻，但当温度高于居里点时，阻值随温度升高而急剧增大，可达103～105倍，这时x相当于开路状态。“居里点”温度值，由材料的配合比例与生产工艺决定。