半導體直冷式冷熱飲水機在使用時，直冷式冷熱飲水機由水箱提供常溫水，進水分兩路：一路進入冷膽容器，經制冷出冷水;另一路進入熱罐，經加熱出熱水。

按下制冷開關后，交流電壓經電源變壓器降壓、整流二極管作全波整流以及電容濾波后，輸出直流電壓供半導體致冷組件制冷和風機排風，同時，制冷指示燈點亮。由于直冷式冷熱飲水機不設自動控溫，因此開機后制冷指示燈常亮。按下加熱開關，加熱指示燈亮，電熱管發熱，熱罐內的水升溫。當水溫知到設定溫度時，溫控器觸點斷開，自動切斷加熱電源，加熱指示燈熄滅，電熱管停止加熱。當水溫下降到設定溫度時，溫控器觸點閉合，自動接通加熱電源，加熱指示燈亮，電熱管發熱。爾后重復上述過程，使水溫在85-95℃之間保持恒溫。

壓縮式制冷飲水機

當按下壓縮式制冷飲水機制冷開關，制冷綠色指示燈亮，壓縮機啟動運行，將蒸發器中已吸熱氣化的制冷劑蒸汽吸回，并隨之壓縮成高溫、高壓氣體，送至冷凝器，經冷凝器向外界空氣中散熱冷凝成高壓液體，再經毛細管節流降壓流入蒸發器內，吸收冷膽熱量而使水溫下降，然后被壓縮機吸回。如此循環，達到降溫的目的。當水溫隨時間降到設定溫度時，制冷溫控器觸點斷開，制冷綠色指示燈熄滅，壓縮機停轉，轉入保溫工況。斷電后水溫逐漸回升，當升到設定溫度時，制冷溫控器觸點動作閉合，接通電源綠色指示燈亮，壓縮機運行。如此循環，將水溫控制在4-12℃之間。

按下制熱開關，加熱電路接通，紅色加熱指示燈點亮，電熱管發熱，當水溫升到設定溫度時，自動復位溫控器動作，切斷電源，紅色加熱指示燈熄滅，轉入保溫工況。斷電后水溫逐漸下降，當降到設定溫度時，溫控器觸點動作閉合，接通電源，紅色加熱指示燈亮，電熱管再次發熱升溫。如此循環，將水溫控制在85-95℃之間。

該類飲水機中保險器溫度保險絲以及手動復位溫控器是保護裝置，當電路出現過熱、過載時自動熔斷或斷開電路，起到安全保護作用。

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