熱水壺其實(shí)早在1891年時就有了，現(xiàn)在的它已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，給人們的家庭生活帶來了很大的便利。在使用過程中一些朋友就會好奇這個熱水壺也沒什么控制設(shè)施，它又是如何實(shí)現(xiàn)水開后自動斷電呢？

熱水壺自動斷電原理對于熱水壺自動斷電首先想到的就是它是否是溫度控制斷電，然而通過實(shí)際的實(shí)驗(yàn)來看它并不是通過壺內(nèi)水的溫度斷電。

筆者曾經(jīng)做過的相關(guān)測試

1、熱水壺裝入清水蓋上蓋子，通上電源按動開關(guān)需要大概5分鐘左右水壺就把水燒開自動斷電。

2、熱水壺內(nèi)加入清水不蓋蓋子（注意是沒有把蓋子蓋上）會發(fā)現(xiàn)壺內(nèi)熱水一直處于沸騰，但是水壺一直沒有自動斷電。

3、熱水壺內(nèi)加入清水不蓋蓋子通電加熱直到壺內(nèi)的清水變得沸騰，讓它沸騰一會發(fā)現(xiàn)熱水壺還是不會自動斷電。然后蓋上熱水壺的蓋子，停留一小會熱水壺就自動斷電。

并且一旦水燒開后，熱水壺手柄處的開關(guān)就不能立刻按下去，需要等待溫度降低下去它才能按壓下去。這三個小小的實(shí)驗(yàn)也是可以證實(shí)熱水壺自動斷電靠的是蒸汽，而實(shí)際控制開關(guān)裝置就是帶有雙金屬片的蒸汽開關(guān)。

自動斷電關(guān)鍵部件蒸汽開關(guān)估計這里大部分朋友都沒見過這個蒸汽開關(guān)長什么樣，下圖所示就是熱水壺最常見也是最容易出問題的部件蒸汽開關(guān)，目前市面上一個蒸汽開關(guān)價錢在2-5元不等，質(zhì)量好的價格貴一點(diǎn)。

▲市面上最常見的蒸汽開關(guān)

這個蒸汽開關(guān)內(nèi)部有一個雙金屬片，什么意思呢？很容易理解就是雙金屬片就是由兩片金屬片組成，但這兩個不是一模一樣金屬片，金屬基本都是具有熱脹冷縮特性，專業(yè)術(shù)語上給它們定義的也是有一個熱膨脹系數(shù)說法。熱膨脹系數(shù)越大的隨著溫度變化它的形變比較大，熱膨脹系數(shù)小的隨著溫度變化形變小一點(diǎn)。

而這蒸汽開關(guān)的兩片金屬片的熱膨脹系數(shù)相差非常的大，當(dāng)壺內(nèi)熱水出現(xiàn)沸騰時，壺內(nèi)蒸汽就會通過特定的通道進(jìn)入到蒸汽開關(guān)中。由于蒸汽開關(guān)內(nèi)部兩片金屬片熱膨脹系數(shù)相差非常的大，熱膨脹系數(shù)大的金屬片會向著熱膨脹系數(shù)小的彎曲變形，這就產(chǎn)生了形變，從而可以帶動開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動斷電。

▲這個圖僅是代表一部分熱水壺，不同熱水壺它的結(jié)構(gòu)是不同的

而上面也做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)：在熱水壺沒有蓋上蓋子給水通電加熱，熱水壺不會自動斷電就是因?yàn)閴貎?nèi)蒸汽都通過壺口溜走了，沒有通過通道到達(dá)蒸汽開關(guān)部位，從而不能實(shí)現(xiàn)自動斷電。

而對于現(xiàn)在的一些高級熱水壺來說，它用的不是這種蒸汽開關(guān)控制，而是采用控制更加精準(zhǔn)的NTC熱敏電阻控制方案，目前來說采用這種方案成本比較高一點(diǎn)，大部分熱水壺采用的還是蒸汽開關(guān)控制。

補(bǔ)充：熱水壺幾乎每天都要使用，熱水壺壺底就會做比較多的水垢。這些水垢不僅僅會影響燒的熱水，同時水垢的存在也是會影響燒水速度。只需要加入小蘇打和白醋，讓它們在水壺內(nèi)部侵泡一會，用刷子刷刷基本就可以徹底清除這些煩人的水垢。

關(guān)于雙金屬片一些其它相關(guān)的知識拓展其實(shí)在普通的熱水壺底部也是有一個雙金屬片控制開關(guān)，只不過這個相比較熱水壺手柄處那個來說溫度設(shè)置更加高一點(diǎn)，它的主要作用就是防止干燒的，從而最大程度上保護(hù)水壺。

▲熱水壺底部防干燒裝置

當(dāng)熱水壺出現(xiàn)把水燒干情況，如果沒有這個開關(guān)作用，水壺就會被燒壞或者引發(fā)一些火災(zāi)事故等。而當(dāng)壺內(nèi)熱水燒干后，壺底溫度比較高就會觸發(fā)這個開關(guān)動作切斷電源。

其實(shí)雙金屬片不單單在熱水壺上面使用，在一些工業(yè)應(yīng)用上面，雙金屬片也可以被拿來做溫度計。它不是我們平常使用的身體紅外測溫儀，它主要用于工業(yè)上面的一些特定場合測溫使用。像一些早期的電熨斗調(diào)溫用的也是這個雙金屬片實(shí)現(xiàn)，不過目前用的已經(jīng)基本不太多了。

工業(yè)上也會有一些熱繼電器，這也是用到了雙金屬片，主要用于保護(hù)工業(yè)生產(chǎn)的電動機(jī)正常運(yùn)行，它形成的早期對工業(yè)上面的電動機(jī)保護(hù)起到了重大作用。

結(jié)語以上就是關(guān)于熱水壺自動斷電原理以及一些相關(guān)的拓展知識，這里還要提一點(diǎn)的就是這個熱水壺電源線長短的問題。

設(shè)置那么短的電源線并不是廠家那么做，而是國家對此有相關(guān)的規(guī)定，這個標(biāo)準(zhǔn)就是GB 4706.19-2008《 家用和類似用途電器的安全 液體加熱器的特殊要求》GB代表就是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，這里對此規(guī)定熱水壺的電源線長度不能超過75厘米，否則是不能上市售賣。

太長的電源線不利于安全性，同時也帶來一定的危險性，因?yàn)槠匠Ｊ褂玫臒崴畨貙儆诖蠊β孰娖?，功率基本都?800W左右，太長的電源線工作過程發(fā)熱就會比較明顯，同時也會容易因?yàn)榕鲎∷畨仉娫淳€而引發(fā)壺內(nèi)熱水燙傷人。

而不得不說的就是熱水壺的存在是極大的便利了我們的日常生活，只需要五分鐘左右的時間就能喝到開水。相比較之前那種插入水瓶內(nèi)部的熱得快來說，它更加的安全可靠。