Устройство утюга: его электрическая схема и принцип работы

Типичные неисправности утюга и способы их решения

Поломки утюга связаны преимущественно с неправильным режимом эксплуатации, резкими перепадами напряжения или недостаточной герметичностью отсека для воды, влага из которого просачивается на электронные компоненты устройства. Определить причину неисправности, учитывая значительную сложность конструкции современных утюгов, бывает непросто, однако существует ряд типичных признаков, которые сокращают круг поисков:

При подключении утюга к сети не горит световой индикатор и не происходит нагрев подошвы. Прежде всего следует проверить исправность розетки, поскольку часто именно она становится причиной поломки. Если сеть оказалась исправной, то следующим источником проблемы может служить нарушение целостности сетевого кабеля. Кроме того, обрыв часто обнаруживается непосредственно в области подошвы утюга, где расположен небольшой предохранитель, перегорающий при чрезмерном нагреве.
Горит световой индикатор, но нагрев не работает. В данном случае причину неисправности следует искать в нагревательном элементе или описанном выше предохранителе, поскольку именно от этих элементов зависит подача энергии на подошву.
Во время подачи пара из отверстий в подошве начинает просачиваться ржавая вода с осколками накипи. Подобная проблема наблюдается при попадании некоторого количества влаги непосредственно на электронные составляющие утюга: во время контакта включенного устройства с влагой происходит электрохимическая реакция, которая приводит к медленному разрушению металла. Процесс усиливается при условии использования воды, в которой содержится большое количество солей, органических и неорганических примесей.

Работа с паром

Возможность парообразования давно стала стандартом для бытовых моделей. Пар позволяет:

ускорить процесс разглаживания в разы;
защитить ткань от перегрева и повреждений.

Подача пара

Современный утюг на подошве нагревательного элемента имеет отверстия, сквозь которые на ткань поступает пар. Чем больше отверстий, тем больше пара попадает на ткань. А это влияет на скорость глажки, особенно грубых тканей.

Немаловажным является расположение отверстий на поверхности элемента: по этой причине каждая компания стремиться запатентовать свою уникальную разработку.

Основной параметр этой функции– скорость подачи. Этот показатель колеблется в пределах 10-150 г/мин и зависит от мощности нагревательного элемента. Для повседневной глажки обычно хватает до 30 грамм.

Слишком большое количество пара влияет на:

расход воды;
переувлаженённость ткани.

В свою очередь больший расход воды потребует наличие вместительного резервуара, что приводит к увеличению размера и массы устройства. В бытовом использовании такой утюг будет неудобен.

Удар паром

Это мгновенная подача пара под давлением. Актуально, если требуется исправить складки на мягкой ткани. Используется для:

разглаживания штор;
устранения крупных складок на верхней одежде.

Нажатие специальной кнопки приводит к моментальному выбросу большого количества пара через подающие отверстия под высоким давлением. Он резко бьёт в ткань, что тут же размягчает волокна, а нагрев подошвой утюга тут же фиксирует это состояние.

Техническая характеристика этой функции утюгов – скорость подачи пара. Хорошим показателем считается от 90 г/мин. В промышленных парогенераторах минимальный показатель 120 г/мин.

Чтобы в устройстве бытового назначения образовалось давление, требуемое для подачи пара, нужно определенное время. Из-за этого удар может осуществляться примерно раз в десяток секунд. Промышленные парогенераторы отличаются способностью вести непрерывные паровые удары. Это происходит благодаря наличию отдельного резервуара воды с нагревателем.

Самоочистка системы подачи пара

В воде постоянно содержится некоторое количество растворённых веществ. Поскольку пар образуется путём нагрева, то растворённые вещества (зачастую известь) оседает на каналах подачи пара и нагревательных элементах. Доступ к дистиллированной воде есть не у всех людей, да и большинство просто забывает об этом. Поэтому производители оснащают свои утюги данной функцией, позволяющей снять известковые отложения с элементов устройства.

Система бывает:

отдельной;
совмещённой с паровым ударом.

В первом случае на корпусе утюга есть отдельная кнопка, которая подает в каналы воду в большом количестве, не нагревая её. Это позволяет вымыть оттуда скопившуюся грязь. При втором варианте при паровом ударе происходит самоочистка. Но это чревато попаданием загрязнений на ткань. Некоторые производители разделяют данную функцию: она включается на кнопке парового удара путём долгого нажатия.

Система против образования капель

Из-за технических особенностей работы системы парообразования возможно вытекание воды. Обычно это происходит из-за того, что при включении утюг не стразу набирает рабочую температуру

Применение противокапельной системы важно при хранении устройства с резервуаром, заполненным водой. При глажке эта функция предохранит ткань от попадания ненужных капель воды, способных оставить пятна

Отпаривание в вертикальном положении

Данная функция используется при глажке верхней одежды, когда та висит на вешалке. Важный аспект: при вертикальном отпаривании не происходит контакт нагревательного элемента с тканью. Применяется для разглаживания крайне чувствительных к температуре тканей.

Работа функций утюга

Все утюги имеют базовый набор функций. Это не говорит о том, что все устройства одинаковы. Некоторые модели могут выполнять больше операций, другие ограничиваться только базовым перечнем.

Автоматика отключения

Утюг с парогенератором имеет нагреватели и зону обработки воды, сосуд под давлением. Поэтому в целях обеспечения пожарной безопасности во все модели встроена система автоматического отключения. Она построена на простейшем гироскопе. Утюг отключается:

после 30 секунд нахождения на горизонтальной поверхности без движения;
через 10 минут бездействия в вертикальном положении.

Утюг отключится сам при простое на горизонтальной поверхности

Терморегулятор

Терморегулятор выполняет сразу две функции. Это одна из частей общей системы безопасности утюга, и одновременно основная функция. Терморегулятор задает уровень нагрева подошвы. Узел работает просто: по достижении заданной температуры разрывает цепь подачи напряжения на ТЭНы, при снижении вновь замыкает.

Подача жидкости и пара

Самые простые утюги умеют только подавать пар. У более сложных функций две. При нажатии на одну кнопку подается поток пара. На вторую — утюг начинает разбрызгивать горячую воду через носик для работы с сильно помятой тканью.

У более сложных моделей есть паровой удар. Это подача крайне интенсивной струи. В это время устройство быстро расходует воду из зоны нагрева. В зависимости от емкости последней и мощности нагревателей, длительность работы в режиме парового удара может быть больше или меньше.

Кнопки подачи пара и разбрызгивания воды

Антикапельная система

Стоит понимать, что во время пауз подачи пара жидкость остается внутри дюз на подошве. Пока утюг используется, ее количество мало. Но если его выключить, вся жидкость конденсируется. И при следующей глажке капли воды могут вылетать при подаче пара.

Противокапельная система выполняет две задачи:

блокирует вытекание воды из емкости — бака;
обеспечивает блокировку выхода зоны нагрева после отключения утюга.

В моделях с антикапельной системой применяется укороченный путь пара от зоны генерации до дырочек в подошве. Все с одной целью: минимизировать накопление воды при отсутствии нагрева.

Противокапельная система помогает избежать течи воды из отверстий в подошве

Вертикальное отпаривание

Утюги с функцией вертикального отпаривания имеют отличительные черты конструкции. Это и положение ТЭНов, и размещение нагревательной зоны, и длина пути пара до выброса из подошвы. Поток меньше, чем в режиме удара. Но интенсивнее обычной работы.

При помощи вертикального отпаривания удобно гладить нежную ткань. Ведь в таком режиме утюг может не касаться ее поверхности. Также можно отгладить вещи, которые нельзя или сложно снять. Например, плотные шторы.

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:

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.
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.
Верхняя крышка закрепляется специальными приспособлениями с отжимами. Предусмотрено снятие с двух сторон.
Корпус привинчен к паровой станции утопленными креплениями. Они отличаются по форме и по длине.
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.

Разновидности генераторов по принципу использования жидкости

Есть два типа паровых станций. Простой вариант — самотечные. Здесь жидкость подается непосредственно в зону нагрева. При ее интенсивном испарении образуется пар, который выбрасывается через отверстия в подошве.

Продвинутая конструкция — генераторы помпового типа. Они греют жидкость в отдельном резервуаре, куда она подается дозатором. Образовавшийся при испарении пар выбрасывается помпой. Это обеспечивает не только стабильность подачи, но и контролируемое высокое давление струи.

В зависимости от конструкции, утюги с парогенераторами предназначены для разных задач. Самотечные модели не способны обеспечить высокое, контролируемое качество конечного результата глажки. Но их ценник и общие характеристики привлекательны для домохозяек, имеющих дело с небольшим количеством белья. Когда нужен идеальный, стабильно хороший результат глажки значительных объемов вещей, без более дорогой помповой модели просто не обойтись.

Профессиональный утюг с парогенератором помпового типа

Общий порядок начала работы с утюгом

Конкретный алгоритм обращения с парогенератором всегда изложен в инструкции к модели. Стоит помнить, что есть опасность пользования этим прибором, который одновременно работает с высокой температурой и давлением. Поэтому рекомендации производителя игнорировать не стоит. Общий алгоритм действий выглядит так:

открутить крышку с встроенным в нее аварийным клапаном;
залить воду в бак;
включить парогенератор в розетку;
нажать кнопку запуска нагрева.

Рабочее давление в системе подачи пара около 0,35 атм (значение для обычных парогенераторов). Во время нагрева и эксплуатации устройства постоянно действует структура безопасности. Она представлена несколькими компонентами. Есть интегрированная защита от перегрева в каждом ТЭНе. При пробое нагревателя или коротком замыкании срабатывает электрический предохранитель.

Системы безопасности на бойлере

За температурный режим отвечает биметаллический термостат. Его контактная пластина меняет конфигурацию при нагреве, замыкая и размыкая цепь. В случае если ни одна из выше перечисленных мер не сработала, происходит выброс пара через предохранительный клапан в крышке. Это потенциально опасное явление, однако оно помогает предотвратить другой высокий риск в виде разрыва корпуса давлением и выброса огромного количества перегретой жидкости на большую площадь.

Беспроводные утюги

Устройство беспроводного утюга отличается наличием системы контроля температуры. Подошва разогревается ровно, на сколько требуется, начинает мигать индикатор. Понятно, магии немного, обычная биметаллическая пластина потянет задачу. Аналогично, когда прибор остывает, другой огонек дает знать: пора подогреть прибор. Внутри стоит спираль. Жар накапливается стенками бака. Очередная причина, почему лучше делать толстыми. Лучше тепло запасается, следовательно, температурные режимы выгодные, пара получить можно больше.

Беспроводные утюги взаимно преимущественно отличаются циклами глажки. У Тефаль – наподобие 4 секунды зарядки, 25 секунд глажки. Режима хватает большинству домохозяек, все остаются довольными. Технические характеристики утюгов отличаются деталями. Panasonic дает цикл длиннее, Тефаль предлагает два вида подошв, одна антипригарная. Понятно, стоит дороже. Любопытно смотрится технология каталитического расщепления жиров.

Наконец, принцип работы утюга беспроводного типа заключается в циклическом накоплении энергии стенками бака и подошвы с последующим использованием. Характеристики находятся в конфликте. Повышение теплоемкости утюга сопровождается ростом массы, ухудшает показатели класса приборов. Однако при продолжительности автономной работы 2 кг смотрятся не страшно.

Закончили обсуждать, как устроен утюг. Надеемся, обзор получился нескучным, познавательным

Важно знать, как работает прибор, тогда станет ясно, чего ожидать!

Виды утюгов и их устройство

Если говорить об электроутюгах, есть они трех типов:

Обычный, без отпаривания. В последнее время они непопулярны, но они — самые недорогие и компактные, могут приобретаться в качестве «походного» варианта. Для поездок, командировок и т.п.
Утюг без пара и с паром
С отпаривателем. Внутри имеется встроенный резервуар для воды, в подошве многочисленные мелкие отверстия. Емкость расположена над нагревательным элементом утюга. Во время работы вода небольшими порциями (количество зависит от выставленного режима отпаривания) подается на нагревательный элемент, где превращается в пар и выходит через отверстия в платформе.
Утюги с парогенератором (гладильная система, паровая станция). У этих моделей есть отельная емкость для воды, в которую встроен свой нагревательный элемент. Емкость соединена с утюгом паропроводом и электрическим шнуром. Вода в емкости превращается в пар, он под определенным давление по паропроводу подается в подошву, выходит через отверстия.
Паровая станция или утюг с парогенератором

Самые распространенные — утюги с отпаривателями, именно его ремонт и будем рассматривать дальше. Для начала стоит ознакомиться с его устройством. Так ремонт утюга своими руками будет проще. Зная состав устройства и назначение его частей можно назвать возможные причины проблем.

Если говорить в общих чертах, каждый утюг состоит из корпуса, ручки, терморегулятора и подошвы с отверстиями, через которые в зону глажки подается пар. Для поддержания режима отпаривания в корпус утюга встроена емкость для воды, также имеются регуляторы интенсивности режима отпаривания.

Общее устройство утюга с отпаривателем

Устройство системы отпаривания

Современные электрические утюги этого типа имеют несколько режимов отпаривания. Для понимания того, как все работает надо рассмотреть, как оно все устроено. Ведь часто ремонт утюга своими руками необходим не из-за того, что утюг не греется, а потому что не идет пар

И тут важно понимать в чем именно дело

В современных моделях есть три режима отпаривания, которые имеют индивидуальные кнопки. Каждая кнопка приводит в действие свою помпу, которая, в зависимости от настроек подает, требуемое количество воды. Есть такие режимы и помпы:

Мягкое (нормальное) отпаривание с регулятором интенсивности пара. Выставляете регулятор в нужное положение (обычно режимов 4-5) и пар подается постоянно (пока не закончится вода) через определенные промежутки времени.
Паровой удар. Резкий разовый выброс пара, который происходит при нажатии на соответствующую кнопку.
Капельное орошение. Из маленького сопла, расположенного впереди на ручке, при нажатии кнопки распыляется небольшая порция воды.
Устройство современного утюга с отпаривателем

Более простые модели (предыдущего поколения) имеют обычно разбрызгиватель и режим отпаривания. У них строение несколько иное. Первое отличие — регулятор нагрева подошвы перенесен на ручку (впрочем, не всегда), на ручке также находится регулятор пара, но выполнен он в виде поворотного диска.

Утюг с отпаривателем и разбрызгивателем (без парового удара)

Кнопка разбрызгивателя, в таких моделях утюгов, находится между регуляторами температуры и пара.

Электрическая схема утюга

Ремонт утюга своими руками невозможен без электрической схемы. Как видите, принципиальная схема электроутюга мало чем отличается от схемы чайника или бойлера. Основные отличия в форме нагревательных элементов и других «дополнительных» устройств.

Электрическая схема утюга

В схеме есть всего несколько элементов: соединительная колодка, нагревательный элемент, терморегулятор и термозащита. Термозащита может быть разной. В простейшем случае это предохранитель. В более сложных моделях это устройство отключения при перегреве. Так как элементов схемы немного, ремонт утюга своими руками — не самая сложная задача.

Прочие дополнительные системы

Помимо наличия системы парообразования в разных её формах, современные утюги оснащаются иными системами для упрощения глажки и повышения комфорта пользователя.

Сухая глажка

Потребуется для работы на деликатных тканях, которые нельзя обдавать паром. Например, шёлк из-за воздействия пара скрутится и оплавится. По сути, данная функция лишь контролирует температуру нагревательного элемента на близком к минимальному значению параметре.

Автоматическое выключение

Служит для пожарной безопасности. Поскольку утюг содержит нагревательный элемент, то может привести к возгоранию при несоблюдении техники безопасности. Специальный предохранитель позволяет отключать устройство если оно:

30 секунд стоит без движения в горизонтальном положении;
около 10 минут зафиксировано в вертикальном положении.

Беспроводная подача тока

На большинство моделей электроток, который служит энергией для нагревательных элементов, подаётся при помощи провода, идущего от электросети. Но всё большую популярность завоёвывают модели, которые способны работать без проводов. Они оснащаются аккумулятором, но всё равно устройство придётся ставить на зарядку к специальной станции. Преимущество такого решения спорно — все зависит от условий использования и желаний клиента.

Съёмный резервуар воды

Такая функция позволяет сильно облегчить сам утюг. Вешать резервуар на устройство можно только тогда, когда необходимо использовать подачу пара.

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.

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.