电熨斗的基本原理

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1、第一章 電熨斗的基本原理1.歷史過程中的電熨斗大家知道，熨斗並不是現代社會突然發明的一種家用器具，遠在唐朝已經有了熨斗 的雛形，不過，那時的熨斗比起現在的熨斗來，結構與外觀可是發生了非常大的變化。 2.熨燙的基本條件織物經穿著，儲存，洗滌後會産生皺褶，變形。去撣這些變形，皺褶，一般需要對 織物“加溫”，“加壓”，“加濕”。所以溫度，壓力是實現對織物熨燙的必要條件， 蒸汽是是實現對織物熨燙的充分條件。熨斗創造上述三個條件一般是以下述手段實現:1. 溫度:1）用外部熱源預先對熨斗底加熱，使熨斗底儲存熱能，當底盤與織物接觸時，將 熱能傳遞給織物，使織物溫度升高。2）用木炭作燃料，直接對底盤加熱，這種

2、加熱持續整個熨燙過程。3）利用電流的熱效應，將電流通過電阻絲，産生焦耳熱，熱量傳遞到電熱盤，從 而實現對被燙物加熱。4）利用半導體發熱元件。2. 加濕:1）對被燙物噴霧，潤濕織物，在熱熨斗熨燙時，水變成蒸汽，使織物纖維變形。2）直接對熨燙物噴蒸汽。3）織物半幹時就熨燙，或在織物上隔一層濕布。3. 加壓:加溫並有蒸汽使織物纖維舒展開後，施加一定壓力，就可使織物按我們的需求整燙。 這就是有部分熨斗需加上加重鐵的原因。一部分來自南亞，南美洲的客戶都要求有加重 鐵，特別對幹式熨斗。由於各種織物的耐溫特性不同，各種織物熨燙時所需溫度是不一樣的，國際上有一種通 用的織物洗滌和整燙標示，這些標示一般都縫製上

3、衣內左側下擺縫線處。選擇溫度時要 、:I、/注意。高溫整燙（約200C）中溫整燙（約150C）低溫整燙（約 100C）不可熨燙隔層布熨燙現有機種由於可延伸各種功能，爲方便管理，我們用下述字母代碼尾隨機種之後 以便區別。這些功能代碼是：S:噴水C：塗裝E:電子式溫A:自動斷電B：低溫止漏D: 水平爆炸V: 水平/垂直爆炸N: 不鏽剛包底P: 無水位窗L: 加長型HS: 軟質握把W: 加重鐵T: 加水質軟化劑無任何功能代碼者，對 6 字開頭的表示幹式熨斗，對7 字開頭的表示基本功能（蒸汽）第二章 電熨斗基本結構及主要元部件下面以一台蒸汽電熨斗爲例看一看熨斗由哪些典型部分所構成（剖析實物）1 電熱盤

4、任何一台電熨斗的電熱盤總是有下述共同規律：有發熱單元，有一個可與欲整燙的 織物相接觸的平整是底面，這個底面多由金屬製造。有的表面上還有一些特殊塗裝物。 對蒸汽式熨斗來說，內表面在結構上一定有蒸汽腔，其表面還塗覆有擴散劑。對調溫式 熨斗而言，電熱盤上一定會有鎖附恒溫器的鎖台，以及與水箱組（或隔熱基座）聯接的鎖 台。（以實物講解）2 發熱元件現代電熨斗發熱元件一般採用電熱管或半導體發熱元件。過去曾使用過將電阻絲纏 繞在雲母片所組成的電熱絲元件，由於安全性能差，現已被淘汰。1. 電熱管它是一種目前電熱類電器中應用廣泛，結構簡單，性能可靠，使用壽命長的一種密 封式電熱元件。三十年代英國霍特波因特（HO

5、T POINT）公司將其應用於家用電器上的。（以實物講解）1）金屬護管：常用剛，銅或鋁管制。 （燦坤用的電熱管多用剛制）2）引出棒：低碳剛或電熱合金棒製作，其截面積是電熱絲的若干倍。燦坤公司使用的電熱管引出棒常採用01.8的SWRM-8。3）填充材料：一般要求填充材料採用絕緣性好，導熱性好的氧化物介質。要求導熱係 數大於0.015KCAL/CM.H.C，高溫下不與電熱絲管壁發生化學反應，與電熱絲膨脹係 數相近。如結晶氧化鎂（氧化鋁，潔淨石英砂等）。使用 MgO 最佳，因爲其導熱較好。 填充的 MgO 等填充材料還要用縮管機將直徑縮小，以提高填充密度 （密度要達 3.3g/cm3以上），以保證電

6、熱絲與空氣絕緣，其中心絲重心偏移，防止電熱絲碰及管 壁。使壽命增長，單位面積發熱量（能量密度）增加十幾倍。4）封材料：採用的封材料有漆膜，環氧（150C）,甲基矽油，室溫硫化矽橡膠玻 璃，雲母玻璃，琺瑯質（此二項僅當溫度300C時用），矽膠塞，矽膠帽。一般選擇 視安裝方式，引出線是否受力，器件是否振動，使用溫度來確定。5）電 熱 絲 ： 常 用 電 熱 絲 爲 Cr,Ni 合 金 ， 常 用 國 產 電 熱 絲 牌 號 有 Cr20Ni80;Cr15Ni60;1Cr13Al14;1Cr13Al6Mo2;0Cr25Al5;0Cr27Al7Mo2 等。常用電熱絲合金材料物理參數表合金牌號20C時電

7、 阻率p x10(Q .m )密度p xlO-kg /m3比熱CJ/kg.k膨脹係數 a20-1000CxlO/c導熱 係數 入 w/m.k熔點C抗壓強 度 x10Pa伸長率5 10=%Cr20Ni801.09 0.058.444814.010051400637-78520Cr15Ni601.120.058.246116.07541390637-785201Cr13A141.260.037.449015.48791450588-834120Cr13A16Mo21.40.107.249415.68161500686-834120Cr25Al51.40.107.149416.07661500673

8、-785120Cr27A17Mo21.50.107.149416.07541520686-78510關於電熱絲的電阻溫度係數電熱絲的電阻R=P （L/S）p爲電阻率隨溫度升高原子熱振動加強，導致導電率上升，將工作溫度時的電阻率與20C的電 阻率之比值稱爲電阻率修正係數CtCt=P t/P 20這裏告訴我們一個十分重要的問題，在生産中，對電熱器件功率的控制和檢查是指 在額定電壓下，穩定狀態下的功率，在穩定狀態下所測得的功率和所施加的電壓之比是 穩定狀態下的電阻，這時電阻（熱態電阻）對特定的電壓而言是可以代表其功率的。但生產線，我們常常用測試電阻來代替測試功率，對産品進行管控。而這時所測試 的電阻

9、是冷態電阻（因測試僅僅12秒）。若我們用歐姆定律由額定電壓和額定功率來計 算 R 值，並以此來管控功率就會犯錯誤了。 就中日電熱有限公司所使用的電熱絲及電熱管結構而言，考慮到電阻率修正係數及測試 方法後，我們提供下述公式供參考:按IEC標準，電熱器件功率允許範圍是：P(+5%,-10%)P 爲額定功率這時相應的電阻值範圍：Rmin二U2/1.037PRmax二L/0.925P爲確保電熱器件最終功率範圍，電熱管我們要求按P(+3%,-8%)管控，其相應的電阻 值範圍應按下式計算管控：Rmin=U2/1.053PRmax=U2/0.946P請注意上述公式中在歐姆定律原式分母中加入了一個係數，這個係

10、數是經驗值。6) 表面負載：電熱管表面負載可以使用在高功率：如電熨斗 雲母骨架58W/cm2電熱管控溫式2030W/cm2如TKC現用的電熱管以1100W爲例，電熱管表面負載約在18 W/cm2。表面負載高 也是電熱管使用的一大優點。2.PTC 半導體發熱元件全名爲：正溫度係數熱敏電阻屬鈦酸鋇(BaTiOJ系列化合物，摻雜微量稀土元素製成，1960年進入實用化階段。1) 溫度特性PTC 元件一個主要特徵是其溫度自限能力。 PTC 元件通電後，初始階段其電阻值隨 溫度上升而逐步下降，通常在0.110Q.cm。但溫度上升到居裏點Tc時，這點的阻率值 最低。此後隨溫度上升，其電阻值急劇上升，其倍數可

11、達10310以上。從而使加熱功 率迅速下降，結果保持器件表面溫度始終處於某個恒定溫度。其中有兩個重要的溫度參 數。Tc:爲PTC的居裏點的溫度-即PTC加熱元件最高工作溫度。Tc可以通過不同摻雜來調節 如用鑭族(La)元素來置換鈦酸鋇中的鋇，可以調節Tc。 摻雜錫Sn,鍶Sr,鋯Zr等，可使Tc向低溫側移動。摻雜鉛，可使Tc向高溫側移動。2) 電流特性元件到達最高工作溫度， PTC 所消耗的功率爲 P=UI=D(T1-T2)T1 :兀件表面最高溫度T2:被加熱介質溫度D:放熱係數*PTC 元件可按外界的需要供應功率，它隨外部環境條件變化能改變自身發熱功率。*電流時間特性:電流接通達到最後穩定所

12、表現出來的電流與時間關係，其由 PTC 熱容量，放熱係數，輸入電壓決定。3）特性機理：PTC 在低溫時與一般熱敏電阻相似，阻值隨溫度升高而縮小。爲此低溫時，移動電 荷處於“冬眠狀態”。但到達並超過居裏點溫度時，隨溫度上升，其電阻急劇上升，按 “粒場”的說法是在結晶粒場上有座妨礙電子移動的電位“山”（壁障），電子要越過這 座電位“山”，從一個結晶場進入另一個結晶場。4）常見結構型式：片式，圓盤式，蜂窩式，口琴式，帶式3 塗料1. 擴散劑1.1 在荷葉表面的水珠通常呈現的是珠狀的，落到地面上的水銀也總是球狀，我們在物 理學中稱水不潤濕荷葉表面，水銀不潤濕底面。在物理學中解釋上述現象的産生是由於 液

13、體內部的內聚力，液體與氣體交界面的相互作用力，以及液體與固定介面上相互之間 的作用力共同作用的結果。大家不知到是否注意到：“不潤濕”的結果最終使液體和固定介面之間相互作用的 面積減小，這一點很重要。對於電熨斗而言，水變爲蒸汽是依靠電熱盤蒸汽腔內表面與 水充分接觸，並將熱量傳導給水，使水汽化。一般而言，水對高溫的鋁材所呈現的特性 也是不潤濕，結果是滴入的水呈球狀，在蒸汽腔內跳動，不易迅速蒸發，且容易造成蒸 汽中夾雜水滴，沖出底盤面。塗敷擴散劑的作用能使水能浸潤熱態蒸汽腔，並迅速在腔 內表面形成一層薄水膜，使水與盤充分有效熱交換。1.2 TKC 目前使用的擴散劑有：*xylan（長旺）1022擴散

14、劑，原料外觀爲淡黃色液體固含量：38%（質量比） 21%（體積比）密度：1.20.02kg/升塗敷厚度：10-15 “m粘度： 273S閃點：21C有機物成分含量：747g/升塗敷工藝注意事項：1）塗料使用前要充分攪拌：塗料長期放置後會出現沈澱，這是所有塗料使用中最忌諱的。所以使用前務必將其 充分攪拌。攪拌使用“剪切式”葉輪低速攪拌至完全分散。若無攪拌器，採用滾瓶機滾 動料筒方式來對存儲後的物料整桶滾動分散也可以。無論採用何方法，再次分散後儲存 時間不能超過 4 小時，否則仍需再處理。2）素材準備：素材表面塗敷前必須進行預處理，其目的是去除待塗表面的油污及其它雜質。噴砂：增強表面附著力（建議採

15、用177或149Mm的Al203（80-100目）砂噴砂處理） 去油：氧化或氧化處理，以去除油脂用清洗劑去油，或加熱高溫去油，規範爲 400-425 ocx15min,使表面油脂碳化。沖洗：用高壓風沖洗。3）噴塗：根據噴塗需要 若需調整粘度可使用Whitford 99,99A或99B來調整粘度 但需注意 99A的乾燥能力溶解能力較弱，這在高溫低濕的環境溫度時才宜用。加入上述調粘度溶 液時應注意每次只能加 2%爲限，否則會引起塗料解析團聚，加入後要攪拌均勻。塗敷後 應進行烘烤，其規範爲 204c x15min。2. 底盤底面的處理第一章已介紹過電熱盤表面因客戶需要一般有三種處理方式：磨光底塗裝底包不銹鋼底其他電熱盤在TKC而言，對幹式熨斗底我們一般使用ADC-10;對蒸汽式熨斗底我們一般 使用 ADC-3。1）磨光底：有許