Устройство утюга: его электрическая схема и принцип работы

Устройство утюга и принцип его работы: простыми словами о сложном

Устройство утюга различается в зависимости от типа и назначения модели. Для облегчения выбора нужно иметь представление об основных характеристиках, принципах работы обычных моделей, изделий с парогенератором, парового или дорожного варианта.

Модельный ряд делят на следующие виды:

• обычные;
• с датчиком нагрева и разбрызгивателем;
• паровые;
• беспроводные;
• дорожные.

Рассмотрим, как работают бытовые модели для глажки и особенности их функций.

Обычный утюг

Обычная модель исполнена просто и имеет минимум возможностей. Единственным регулирующим устройством является температурный датчик с опциями переключения нагревания подошвы. Из-за ограниченности функций такие модели не пользуются популярностью.

Устройство

Основные элементы:

1. Подошва – главная часть, от которой зависит качество и удобство использования. Обычно изготавливают с тефлоновым, керамическим, иногда сапфировым покрытием. Это позволяет уменьшить трение между изделием и подошвой при глажке. В недорогих моделях она из алюминия или стальная.
2. Трубчатый электронагреватель (ТЭН) – расположен внутри подошвы. Состоит из нихромовой спирали с керамическими кольцами.
3. Терморегулятор отвечает за температуру подошвы. Он должен включать или возобновлять работу по требуемому режиму глажки.
4. Провод имеет тканевую оплетку, у основания предусмотрен пластиковый ограничитель. Он трехжильный (одна из жил предназначения под заземление).
5. Крышка корпуса – она выполнена из прозрачного материала и закрывает механизм подачи пара.
6. Ручка – обычно выполняется из нескользкого пластика.
7. Сигнальный индикатор – во всех моделях нагреватель соединен контактами с лампочкой. Она включается при нагревании подошвы.

Принцип работы

Принцип работы утюга заключается в том, что по нагревательному элементу проходит ток и выделяется тепловая энергия, так действуют все модели. Разница между ними в добавлении полезных функций. Регулировка степени нагрева обеспечивается термостатом, и после набора тепла подача тока прерывается. Через время после остывания подача тока возобновляется, о чем свидетельствует индикатор.

Электрическая схема

Принципиальная схема состоит из следующих элементов:

• электронагреватель ТЭН;
• терморегулятор с пластиной из биметалла;
• резистор сопротивлением 270 кОм;
• лампа в качестве индикатора;
• сетевая вилка под напряжение 220 в.

После включения шнура в розетку нагревается ТЭН. В цепи параллельно ему подсоединены сопротивление и индикатор для сигнальной подсветки при достижении рабочего режима. Терморегулятор состоит из биметаллической пластины, она меняет форму при нагреве. При этом контакты размыкаются, цепь становится разомкнутой. Световой индикатор выключается. После того, как постепенно остывает биметалл, пластина опять восстанавливает форму и цепь ТЭНа – индикатора. Нагрев продолжается дальше.

Утюг с парогенератором

Модели бывают со встроенным генератором и отдельно стоящим. У девайсов с отдельно стоящим парогенератором система подачи соединена при помощи проводов и паропроводящих шлангов.

Устройство

Изделие оборудовано специальной станцией с ТЭНом, резервуаром для воды. Горячий поток воздуха подается по специальному шлангу. Главная роль здесь отведена паровой станции, где происходит нагрев до заданных значений. Ее строение следующее:

• емкость для воды;
• нагревательный элемент (ТЭНа);
• термостат;
• предохранитель;
• тумблер регулировки давления;
• крышка для защиты предохранительного клапана;
• собственно клапан;
• дозатор;
• манометры (в отдельных моделях).

Перечислим основные элементы всей конструкции:

1. Задняя крышка – крепится винтами к корпусу. Бывает прикрепление к колодке, в этом случае крышка прямая. Если она не закреплена на колодке, то при разборке крышку необходимо тянуть вверх. Фиксаторы при этом освобождают крепеж.
2. Колодка фиксирует кабель в корпусе. Может быть монолитной или разборной. Монолитная снимается, если раскрутить винты на колодке и хомуте. Чтобы снять разборную колодку, нужно отжать фиксаторы.
3. Верхняя крышка закрепляется специальными приспособлениями с отжимами. Предусмотрено снятие с двух сторон.
4. Корпус привинчен к паровой станции утопленными креплениями. Они отличаются по форме и по длине.
5. Подошва содержит токопроводящие и нагревательные элементы.

По виду паровые станции различают на самотечные и помповые. В первых жидкость попадает туда, где находится нагревательный элемент. Там при высоких градусах жидкость испаряется. В помповых нагрев воды выполняется непосредственно в отдельной емкости. После парообразования горячий воздух под высоким давлением подается к подошве.

Если требуется погладить небольшой объем белья и нет высоких требований к результату, подходят самотечные изделия. При необходимости иметь идеально отглаженные вещи, лучше применить помповую модель.

Принцип работы

Для правильного функционирования паровой станции нужно выполнить следующие действия:

• открутить крышку клапана;
• заправить емкость водой;
• подключить станцию к сети (напряжение 220В);
• включить кнопку ТЭНа на панели, чтобы начался нагрев воды до 160 градусов.

Принцип работы утюга с парогенератором – это целая система подачи горячего воздуха без нагрева подошвы. При достижении указанных значений вода превращается в пар. Давление в пределах 0.35 Мпа. Через 150 секунд система готова для эксплуатации. В моделях предусмотрена защита от перегрева, эти функции обеспечивают термостат и предохранитель. В случае, если режим пара превышает нормативные значения, срабатывает автоотключение ТЭНа. Когда градусы снижаются, автоматически включается нагрев. При поломке термостата предохранитель обеспечивает безопасность работы. Если он перегорает, отключается вся цепь. После замены предохранителя использование девайса можно продолжить.

Электрическая схема

Схема электроутюга с парогенератором состоит из следующих частей:

• евровилки с заземлением;
• реле КМ – с цепями питания обмотки;
• SK – датчика положения;
• терморегулятора;
• соединительной колодки;
• термозащиты;
• ТЭНа;
• индикаторных ламп.

Датчик положения с реле КМ выполняют функции защиты. Там же располагается светодиодный индикатор включения.

Устройство электрического утюга: схема и принцип работы

Самостоятельно разобраться в устройстве утюга можно, изучив его конструкцию. Приборы оснащаются системами отпаривания и защиты от перегрева или образования накипи, регуляторами, наличие которых и отличает разные модели друг от друга. Однако основные элементы – сетевой шнур, нагревательный элемент, подошва и терморегулятор – есть в каждом утюге.

Виды электрических утюгов

В зависимости от функций гладильную технику разделяют на несколько видов.

Простая. Классические модели имеют скудную функциональность. В таких устройствах отсутствует система увлажнения ткани. Наличие терморегулятора позволяет изменять температуру нагрева подошвы, чтобы подобрать оптимальный режим для любых материалов – от деликатных до грубых.

С функцией отпаривания. С помощью струи горячего пара привести в порядок можно даже сильно измятую одежду. Утюги с парогенератором, в отличие от простых моделей, имеют резервуар для воды и встроенный разбрызгиватель.

Дорожная. Отличительными характеристиками приборов этого вида являются маленький вес и компактные размеры. Для регулярного использования в быту такая модель не подходит – небольшая площадь подошвы замедляет процесс глажки. Несмотря на скромные размеры, дорожный электрический утюг может иметь функции вертикального отпаривания, парового удара, непрерывной подачи пара.

Паровые станции. Парогенераторы – самая дорогостоящая техника для глажки. Состоит из бойлера, съемного контейнера для воды, утюга и соединительного шнура. Жидкость заливают в контейнер, затем небольшое ее количество подается в бойлер, где нагревается, после чего в виде пара поступает к подошве утюга. Такие приборы оснащают электрическим проводом, как и классические модели. Принципиальным отличием паровой станции является беспрерывность подачи пара длительное время. Чем больше объем контейнера для воды, тем дольше активен режим отпаривания. Преимущества использования такой техники: быстрый нагрев подошвы, универсальность (гладить можно все: от одежды, сшитой из деликатных тканей, до постельного белья) и возможность справляться с большими объемами глажки в короткие сроки.

Наличие дополнительных функций влияет на конструкцию прибора. Так, простые утюги, в которых не предусмотрена возможность отпаривания ткани, имею гладкую подошву без отверстий для выхода пара, у них также отсутствует резервуар для жидкости. Устройства с функцией автоматического сматывания шнура имеют специальный механизм и отсек, в который убирается провод.

Конструкция прибора

Утюг устроен достаточно сложно. Внутри корпуса размещены несколько десятков элементов, основу которых составляют следующие узлы:

• нагревательный элемент;
• регулятор для поддержания температуры нагрева подошвы в заданных пределах;
• сетевой шнур;
• система подачи пара;
• подошва.

На корпусе также находится индикатор. Когда лампочка горит, это свидетельствует о том, что рабочая поверхность еще не достигла нужной температуры.

Нагревательный элемент

Представляет собой нихромовую спираль, дополненную керамическими кольцами. К ней с помощью сетевого шнура поступает электрический ток, происходит нагревание спирали, а от ТЭН тепло передается подошве. В результате поверхность равномерно прогревается до заданной температуры.

Терморегулятор

Чтобы можно было подбирать подходящий режим для глажки различных типов ткани, в утюге имеется терморегулятор. Специальное колесико, расположенное на корпусе прибора, выставляют в определенное положение, чтобы отрегулировать термостат. Когда температура достигает нужного значения, происходит размыкание цепи, и подача напряжения прекращается.

Электрический провод

Шнур состоит из 3 жил, закрытых пластиковой изоляцией. Одна из жил используется для заземления – это позволяет снизить риск удара током.

Чтобы удлинить срок службы утюга, предотвратить перетирание полимерной оболочки в процессе глажки, провод дополнительно имеет тканевую оплетку. Возле основания прибора расположен пластиковый ограничитель, препятствующий излишним перегибам шнура.

Система подачи пара

Современные утюги оснащены системой подачи пара. Она состоит из резервуара для жидкости, размещенного в корпусе, специального заливного отверстия, сопла на носике, камеры, расположенной рядом с ТЭН, каналов, через которые пар подается к отверстиям в подошве.

Управление системой осуществляется с помощью 2 кнопок, расположенных на ручке устройства.

1. Первая отвечает за подачу струи горячего влажного воздуха через отверстия в подошве. Превращение воды в пар происходит в отдельной камере. После нажатия соответствующей кнопки небольшая порция жидкости подается в специальный резервуар, где за считанные секунды нагревается, полученный пар поступает к подошве.
   
2. При нажатии на вторую кнопку через сопло, располагающееся на носике прибора, разбрызгивается вода. Эта функция позволяет увлажнить сильно смятую ткань, чтобы лучше разгладить складки.
   

Подошва

Подошва – это рабочая поверхность утюга. Ее форма, способность быстро и равномерно нагреваться существенно влияют на качество глажки. Самой удобной считается подошва с узким носиком и большим количеством отверстий для пара – с ее помощью можно эффективно справиться с самыми сложными заломами на ткани даже в труднодоступных местах, например между пуговицами.

Материал, применяемый для изготовления подошвы, также влияет на удобство использования прибора и качество глажки. Алюминий нагревается в короткие сроки, но неустойчив к механическому воздействию. Подошва из нержавеющей стали легко чистится, хорошо скользит. Керамическое покрытие справляется с любыми типами тканей. При этом уход за ним не отличается особой сложностью – для удаления нагара или грязи достаточно мыльного раствора и губки.

Электрическая схема и принцип работы

Стандартная электрическая схема прибора представлена на картинке и включает в себя:

• нагревательный элемент;
• систему регулирования температуры;
• резистор;
• лампу;
• вилку.

В качестве нагревателя в обычных утюгах используют ТЭН. Он представляет собой спираль, помещенную в металлический или керамический корпус-трубку. При подаче напряжения металл раскаляется, и тепло подается к подошве.

Важно! Многие современные устройства имеют систему индикации, некоторые оснащены термопредохранителями, срабатывающими, когда температура нагрева превышает предельно допустимое значение.

Принцип работы утюга состоит в выделении тепловой энергии при прохождении электрического тока через нагревательный элемент. Тепло от ТЭН передается подошве. Для регулирования степени нагрева поверхности используют термостат. Колесико на корпусе прибора выставляют в определенное положение, после нагревания до заданной температуры подача тока прекращается. Когда поверхность остывает, ток снова поступает к ТЭН, на корпусе загорается индикатор.

Особенности конструкции беспроводных утюгов

Беспроводное устройство состоит из самого утюга и базы – станции, на которую ставят прибор для подзарядки. Главное отличие таких моделей от всех других видов – отсутствие электрического шнура. Нагревание подошвы осуществляется через базу, которая накапливает электричество, а потом передает его нагревательному элементу. Прибор некоторое время работает (продолжительность зависит от мощности ТЭН, материала подошвы и других факторов), а после остывания подает сигнал о необходимости подзарядки. Сама станция подключается к электросети с помощью сетевого шнура.

Знание устройства утюга пригодится при выборе лучшей модели или в процессе ремонта прибора своими руками.

Надежные утюги 2020 года

Утюг Bosch TDA 3024010 на Яндекс Маркете

Утюг Philips GC2990/20 PowerLife на Яндекс Маркете

Утюг Braun TexStyle 7 TS735TP на Яндекс Маркете

Утюг Philips GC3675/30 EasySpeed Advanced на Яндекс Маркете

Утюг Rowenta DW 5135D1 на Яндекс Маркете

Источники:
http://tehnika.expert/dlya-chistoty-i-poryadka/utyug/ustrojstvo-utyuga.html
http://hitech-online.ru/tehnika-dlya-doma/utyug/ustrojstvo.html
http://tehnika.expert/dlya-chistoty-i-poryadka/utyug/vidy-utyugov.html