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电热膜耐压即热式电热水器 |
电热膜耐压即热式电热水器的特殊结构是根据电热膜特性要求设定。对热水器而言，是否值得这样做，有些什么依据证明这样做是有利的，就一言难尽了。围绕该热水器及综合其它情况和事例介绍如下，以资判断。
一、 电热膜
电热膜种类繁多，因门派各异。老牌电热膜有孔氏、罗氏、宋氏等。新牌电热膜也不少，但在此仅以本氏电热膜为例。新老电热膜的相同与不同之处如下：
1、相同：新老牌电热膜初始功率均与理论功率相符，相同条件下功率相同温度也基本相同，均承诺-10%≤初始功率变化≤+5%。
2、不同：一般情况下，新牌表现为负差，老牌表现为正差。测定标准不统一，新牌测定标准是：温度≤550℃，连续通电120小时，电功率下降≤10%，为合格。老牌测定标准是：温度≤400℃。连续通电515小时，电功率下降≤10%，为合格。
3、测试对比：相同条件下，以老牌电热膜为标准，设定理论功率N=IV,10~15分钟后，功率为N’,温度680℃，有如下现象：
a、老牌：初始功率N=IV,10~15分钟后，功率N’=1.2N,温度680℃~690℃，一小时保持稳定，二小时后N’=N,温度665℃，四小时后N’=0.95N,温度660℃，测定电阻已非原值。
b、新牌：初始功率N=IV，10~15分钟后，功率N’=0.98N，温度665℃。调节电压，使N’=1.2N，温度684℃,测定电阻仍为原值。
4、新牌电热膜按老牌标准经540小时连续通电试验，温度380~405℃，功率一般下降7.8%。据此推算，间断使用寿命达5000小时以上。
经过极限试验的新牌电热膜在再次使用时，限时条件下（如最长3小时）其功率可不断回复往返，徘徊于极限的中间值。由此可推想新牌新膜在使用过程中设定一个最长使用时间t，由时间t的不确定使用来获得电热膜的高度稳定有极好的帮助，也就是以不同时间段的电流冲击保持和提高电阻的抗疲劳和活性。这决非是理论，事实上已表示和证明。长时间的连续通电是不可取的。在电热水器使用中，也只是“通歇相间”，没有任何家庭会如此十天十夜的连续使用，将其一步推入极限边缘。
5、以据配方理论及方法配制的新牌电热膜1﹟配方，表现出的耐温、稳定和优异性能是开发电热水器等产品的可靠材料，今后还会出现更好的2﹟、3﹟、4﹟…配方，这是一定能做到的，就不详述了。
二、电热膜载体——介质材料
不同的介质材料有不同的导热系数，导热性能好的介质材料有氧化铍、碳化硅、二氧化硅中的石英玻璃等。导热性能欠佳介质材料如氧化铝、二氧化硅中的云母、石棉等，因氧化铍具毒、价，碳化硅形变大不宜在热水器中应用，可选用的是氧化铝的陶瓷材料和二氧化硅的石英玻璃等。
1、 氧化铝：俗称刚玉、白刚玉。熔点：1760℃。质硬，次于金刚砂（碳化硅）与二氧化硅，锆、钇、铜等的氧化物加工制作成普通陶瓷，如“75”瓷“99”瓷等。
a、 特种陶瓷：含氧化铝95%以上，具有高强度、高精度、耐高温、耐冷热、耐磨耐酸等优异性能，成本高昂。氧化铝含量愈高，导热性能愈差。“95”瓷曾被孔氏用作热水器的发热材料。
b、 普通陶瓷：含氧化铝75%以下，除导热性能优于特种陶瓷外，其余均差。“55”瓷曾被本氏用作热水器的发热材料。
2、 二氧化硅：俗称石英砂、石英。天然水晶、云母、石棉是二氧化硅的不同结构形式，熔点1000℃左右，质硬而脆。与碳酸钠、四硼酸钠（硼砂）等共熔制成石英玻璃。具有形变微、热膨胀微、超耐冷热骤变、脆性小，导热佳、价格低等优点。是热水器发热材料的最佳选择。
石英玻璃用途广泛，曾被宋氏、罗氏用作咖啡壶、热水器的制作。
三、“95”瓷应用实例与石英玻璃功率密度设定
1、“95”瓷：以孔氏热水器为例，哈夫“95”瓷管Φ14×2.75（壁厚）×60毫米，孔径Φ8.5毫米，Φ8紫钢管水道。有效发热面积23㎝²。采用“四并四串”，总功率2.4kw,实际2.8kw以上（前述10~20%）每组功率600w，单支功率150w，功率密度6.5w/㎝²,不排除功率密度超过7w/㎝²可能性。石棉保温、铁壳封装。由孔氏研制设计，袁氏开发生产。耗资200余万，以最惨烈的失败告终，导致“谈膜色变”，教训深刻。
a、产品使用情况：短则一周，长者三月。首批500余台，无一例外。 |
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