Устройство и принцип работы электрочайников
Чайник электрический – это бытовой прибор, в конструкции и принципе работы которого может разобраться даже мало что знающий о технике человек. Все чайники устроены одинаково, независимо от модели, и работают по одной схеме. Состоят они из следующих основных узлов и элементов:
- корпуса, который является одновременно колбой для воды (некоторые модели электрочайников имеют отдельную чашу, размещаемую в корпусе);
нагревательного элемента в виде открытой спирали, похожей на кипятильник, располагаемой прямо на дне ёмкости для воды либо (как у большинства современных электрочайников) в форме дискового ТЭНа;
подставки (базы), на которой имеется разъём для присоединения чайника и шнур питания для подключения к бытовой электросети (она имеется у всех современных электрочайников, относящихся к бесшнуровым);
- колодки разъёма питания на днище основания чайника, которая может иметь центральное (как у большинства моделей) или боковое расположение;
термостата, служащего для отключения чайника при закипании;
- кнопки включения.
Сегодня в продаже можно встретить электрочайники с терморегулятором, при помощи которых можно разогревать воду не только до 100°C, но и до любой нужной температуры, и даже определённое время поддерживать этот температурный режим. Такое свойство необходимо для правильного заваривания различных видов чая (чёрного, зелёного, белого, красного), для каждого из которых требуется вода различной температуры от 60 до 90°C. Электрочайник с терморегулятором — идеальное приобретение, если в семье есть маленький ребёнок. Ведь для приготовления смесей детского питания не требуется кипяток, а с помощью такого устройства можно установить нужную температуру. Да и для взрослых повторное кипячение воды весьма нежелательно, если они придерживаются здорового питания.
В данной модели панель управления расположена на подставке
Естественно, что у каждой модели электрочайников имеются свои конструктивные особенности, но принципиально по устройству они не отличаются.
Принцип работы электрочайника тоже достаточно простой. Нагреваясь, ТЭН разогревает воду в колбе до её закипания. Пар по специальным каналам подаётся к биметаллической пластине термостата, изготовленной из металлов с разными коэффициентами температурного расширения, она, изгибаясь, давит на рычаг кнопки либо размыкает контактные клеммы, отключая прибор от сети.
Схема показывает движение пара по каналам в ручке, но для этой цели может быть использована и трубка в самой колбе чайника
Составляющие части
В зависимости от модели количество и вид составляющих частей может различаться.
Резервуар. Может быть разных объемов а также выполнен из разных материалов, таких как керамика, стекло, сталь и т.д
Обратите внимание, в некоторых, более объемных моделях резервуар для воды может быть представлен в виде отдельной детали. Элемент нагревания
Другое название ТЭН, может быть дисковым или спиралиевидным
Применение этих типов обуславливается мощностью прибора и максимального объема резервуара. Подставка. Играет роль приемника с сетевым кабелем. На лицевой части расположено гнездо, в которое устанавливается чайник. Они соединяются посредством контактов, при замыкании которых происходит передача электричества и нагревание ТЭНа. У подставки присутствует сетевой кабель разных типов, в зависимости от розеток дома. Термостат. Важная составляющая прибора. Она отвечает за контроль нагревания воды, а также предостерегает прибор от перегрева, что положительно сказывается на сроке эксплуатации. В некоторых моделях термостат также оснащен дисплеем, на котором отображена температура воды в конкретный момент.
Диагностика
Прежде чем приступать к ремонту электронного чайника своими руками, необходимо произвести диагностику. Она включает в себя ряд проверочных мероприятий, в результате которых удастся выяснить конкретную причину поломки и предпринять действия по ее устранению.
В первую очередь необходимо проверить работоспособность розетки, к которой подключен чайник.
Если с ней все в порядке, далее следует обратить внимание на сетевой кабель.
Очень часть причиной неисправностей и перебоев в работе является поврежденный сетевой кабель.
Его повреждение может произойти из-за постоянного нахождения в изогнутом состоянии, физическом воздействии других предметов и т.д.
Кабель проверить очень легко, первоначально нужно визуально осмотреть его целостность, если все в порядке, нужно на ощупь проверить кабель, если присутствует внутренний разрыв, это будет отчетливо ощущаться. Если никаких внешних неисправностей не обнаружено, можно приступать к внутренней диагностике прибора.
Советы по разбору чайника
- Прежде чем брать в руки отвёртку и ковырять корпус, надо внимательно осмотреть чайник в целом (какие детали просто стыкуются, какие защёлкиваются, а в каких местах вообще применяется клей). Тогда вы сможете понять, откуда следует начать разбирать электрочайник.
- Если чайник дорогой, а болты используются с нестандартными шляпками (не крестовые и плоские), то лучше не пытайтесь ковырять их обычной отвёрткой и прочими приспособлениями. Так вы только испортите грани болтов, и совсем не сможете разобрать прибор без поломки крепежей. Комплекты отвёрток нестандартных форм (треугольные, звёздочка и т.п.) можно найти в любом строительном магазине.
- Защёлки на корпусе следует аккуратно отжимать плоской отвёрткой. Также вам поможет ненужная пластиковая карта, она тоже хорошо справляется с этой задачей, плюс к тому не оставляет царапин на корпусе.
- Для откручивания гаек используйте маленькие гаечные ключи. Если вы будете их откручивать плоскогубцами, то они могут соскочить повредив резьбу болта.
@Postroika.biz
Голосование
Проверяем термопот
Такой прибор чуть посложнее чайников из-за наличия терморегулятора. Именно эта деталь способствует поддержанию определенной температуры в баке без участия человека. Терморегулятор, как правило, находится на ручке аппарата, точное местоположение уточняем в инструкции от производителя. В базе находятся 5 контактов, где отдельная пара предусмотрена для термостата.
Чтобы проверить каждую жилу прикасаемся одним щупом к штырю на вилке, а другим проверяем контакты разъёма подставки. Клеммы, относящиеся к термостату, замеряются на сопротивление в 100 кОм. Если на мультиметре указана бесконечность или показатели ниже в 2 и более раз, то цепь терморегулятора повреждена.
Если деталь работоспособна, проводим диагностику колодки, ТЭНа и кнопки по технологии, указанной выше.
Чтобы проверить нагревательный элемент, надо определить сопротивление нагревательного элемента. Для этого считаем:
Вт (Ватты) / В (напряжение сети) = А (сила тока).
Мощность прибора можно посмотреть в инструкции производителя. Используем показатель 220В (количество вольт в стандартной розетке).
В (напряжение) / А (амперы) = Ом (сопротивление).
Соотносим рассчитанный показатель с фактическим. Если имеется значительное расхождение в данных, значит, ТЭН не исправен. Чтобы диагностировать сопротивление ТЭНа, разбираем нижнюю часть прибора, и прозваниваем спираль в режиме омметра.
Ремонт чайника
Не включается
Частые причины этой неисправности:
- неисправен шнур питания, чтобы убедиться в этом, следует проверить его мультиметром;
- окислились или подплавились контактные пластинки на подставке;
- сломался выключатель — для определения этой неисправности нужно разобрать чайник.
Не отключается
Происходить это может по таким причинам:
- Крышка чайники неплотно закрывается.
- Блокировка пара на пути к термомеханическому датчику, чаще всего там скапливается накипь, но в редких случаях пароотводный канал блокируется мусором. Установить это можно только после разборки прибора.
- Неисправный термостат.
- Перебои в электропитании. Надо очистить контакты и убрать нагар.
- Неисправность клавиши включения.
@polar.ru
Протекает
В перечень возможных причин входит:
- Трещина на шкале, которая показывает количество воды в чайнике.
- Дефекты корпуса.
- Образование коррозии на дне.
Для ремонта небольшой трещины можно использовать исключительно пищевой силиконовый герметик. Если вы возьмёте обычный, то в воду при кипячении будут попадать вредные вещества.
Чайник не греет
Этот дефект может появиться из-за отсутствия контакта выводов ТЭНа с клеммами или из-за поломки самого ТЭНа. Если после разборки выяснилось, что ТЭН не работает, то тогда придётся купить новый чайник, так как заменить нагреватель не получится, он надёжно впаян в основание.
Диагностика неисправности электрочайников
Если бытовая техника не включается, не греет, не загорается лампочка индикации работы, проводят диагностику поломок электроизмерительным прибором — мультиметром. С его помощью прозванивают электрическую цепь от вилки до ТЭНа.
Справка. Перед диагностикой неисправностей проверяют розетку на наличие напряжения. В нее включают другой бытовой прибор либо замеряют напряжение тестером.
Если розетка исправна, начинают диагностику прибора. Чтобы понять, почему не включается электрический чайник, придется проверить все его основные узлы.
Сначала проверяют вилку, шнур и контактную группу на подставке. Для этого один щуп тестера в режиме прозвона соединяют со штырем вилки.
Вторым поочередно прикасаются к контактам на разъеме базы. Обычно их три — они соответствуют заземляющему контакту и двум токопроводящим жилам и располагаются посередине подставки в форме окружности или сбоку в форме трехпалого разъема.
Сигнал прибора на одном из контактов свидетельствует о том, что он соответствует штырю вилки и что жила кабеля не повреждена. Аналогично проверяют второй штырь и контакт заземления. Сигнал по трем линиям означает, что база исправна.
После этого приступают к диагностике самого чайника. Снимают нижнюю крышку и прозванивают клеммную колодку разъема питания в основании устройства. Левый и правый контакты прозваниваются на внутреннем и внешнем кольце.
Если сигнала нет, колодку разбирают, снимая нижнюю пластину термостата. Контакты зачищают наждачной бумагой, удаляя нагар и окисление. Попутно проверяют наличие контакта. Затем колодку собирают и прозванивают. Если проблема устранена, то все ставят на место.
На следующем этапе проверяют кнопку включения. Один щуп ставят к контакту провода, идущему на кнопку, второй — на ТЭН. В отключенном положении звука быть не должно. Когда кнопка включена, сигнал говорит о том, что она исправна.
Затем проверяют ТЭН. Прозванивают контакт вывода спирали, к которому присоединены провод от разъема и от кнопки. Звуковой сигнал означает, что цепь не разорвана. После чего проверяют, нет ли замыкания. Соединяют вывод ТЭНа с корпусом. Сигнал говорит о его пробое и неисправности нагревательного прибора.
Наличие терморегулятора в устройстве усложняет диагностику. Такой прибор имеет не три контакта в разъеме узла соединения базы с устройством, а пять. Добавляются два контакта для терморезистора. Прозвон проводят в той же последовательности.
Сначала определяют какие контакты на подставке соответствуют двум жилам кабеля электропитания и заземлению.
Два оставшихся кольца, которые входят в цепь терморезистора проверяют на сопротивление. Оно должно быть около 100 кОм. Другие показатели (1 или бесконечность) говорят о неисправности терморегулятора.
Затем проводят диагностику чайника (клеммы колодки, кнопку включения, ТЭН). Но перед этим отсоединяют электронную часть терморегулятора и датчика температуры.
Для оценки состояния нагревательного элемента высчитывают сопротивление спирали. Указанную в технической документации мощность прибора в ваттах делят на стандартное напряжение в сети, получают силу тока.
Для вычисления сопротивления, напряжение делят на силу тока. Затем проводят проверку мультиметром. Откручивают нижнюю крышку, тестер настраивают на режим омметра, замеряют сопротивление. Оно не должно сильно отличатся от расчетного. Большое отклонение говорит что ТЭН испорчен.
Поиск идеи
Однажды на паре по Основам защиты информации у нас была тема, связанная с интеллектуальной собственностью и патентами. Преподаватель дал нам задание оформить по всем требованиям патент на какое-нибудь устройство и в качестве примера привёл wifi чайник. Сказал — и забыл. И все забыли, а у меня в голове эта тема осталась. И когда пришло время думать над тем, что делать в качестве курсового в следующем семестре, я вспомнил про этот чайник.
Первым делом решил посмотреть, что же уже сделано. И каково было моё удивление, когда я увидел, что в продаже есть только три модели чайников с поддержкой управления по WiFi, и то два их них принадлежать одной компании. Это были Smarter iKettle 1.0 и 2.0 и российский Polaris PWK 1792CGL.
Интересно, что обычные электрические чайники есть почти в каждом доме, а умных так мало. Сравнив функции, предлагаемые производителями iKettle и Polaris, я составил список самых необходимых. Вот, что получилось:
- включение/выключение со смартфона;
- установка любой температуры нагрева воды;
- возможность узнать текущую температуру;
- отслеживание текущего объёма воды в чайнике;
- предупреждение и защита от включения при малом объёме воды;
- установка времени автовключения;
- уведомление о готовности;
Вроде выглядит реально, пора приступать к делу.
Схема электрочайника
Устройство схемы электрочайника, как и в любом нагревательном элементе довольно простое. Любой электрочайник имеет нагревательный элемент и термовыключатель – это основные рабочие механизмы. Электрический ток поступает в нагревательный элемент, и от спирали тепло передается в ТЭН, вода нагревается, и чайник автоматически выключается.
Очень важно наливать в чайник воду не выше максимальной отметки иначе при кипении она будет разливаться, и не ниже минимальной иначе закипев ТЭН, может выйти из строя и придется его поменять. Чайники Браун и Бош обладают уникальной системой защиты от таких повреждений
Схема электрочайника
Схема электрочайника:
- Основной элемент электрочайника – это ТЭН, отвечающий за нагревающую способность чайника, находится он под металлической пластиной чайника. Если этот элемент перестал греть, его следует заменить.
- Внутри ТЭНа находится сетевая спираль, которая нагревается и подает тепло. Почему спираль подает тепло в ТЭН? За счет электрического сопротивления. Её замена при поломке также не составит труда.
- Кнопка включения чайника наполнена светодиодами и закрывается пластмассой. Разборка ручки чайника в случае поломки может занять длительное время.
- В некоторых чайниках есть выключатель, который регулируется с помощью таймера.
- Для подключения чайника к сети используется группа контактов, находящаяся на дне подставки и переходящая в электрическую вилку.
- Крышка чайника отвечает за блокирование горячей воды.
Термореле или датчик нагрева температуры, отвечающий за её нагрев до определенного градуса – тоже могут стать причиной поломки.
Конструкция и принцип действия
Современные электрочайники собираются на базе одной электрической схемы и отличаются друг от друга оригинальным дизайном, мощностью или объемом. При этом все они конструктивно состоят из двух частей — собственно чайника и подставки.
Конструкция
Корпусные детали электрочайника изготавливают из различных материалов:
- нержавеющей стали (Saturn и пр.);
- термоустойчивой пластмассы (Maxwell mw -1028 b и др.);
- термостойкого стекла (Vitek VT-7008 TR).
Электрочайник подключается к питающей электросети при установке на пластмассовую подставку, к которой подведен сетевой шнур с вилкой. Соединение осуществляется через 3-х контактную группу, расположенную внутри подставки таким образом, чтобы исключить поражение пользователя электрическим током. При этом снятый с подставки прибор полностью обесточен.
В корпусе чайника, который сверху закрывается крышкой, установлены:
- контактная группа для соединения с ответной частью подставки;
- дисковый нагреватель или открытая спираль (S или U-образная);
- выключатель (термостат);
- светодиодный индикатор (может быть вмонтирован в выключатель);
- устройство автоматического отключения с биметаллическими контактами.
Кроме того, ряд моделей оснащается:
- дополнительными фильтрами, очищающими воду от накипи — изготавливаются из нержавеющей стали (Siemens TW60101) или нейлона (Tefal BF2632 Vitesse);
- внутренней колбой, не соприкасающейся с корпусом чайника, которая выполняется из термостойкого стекла или нержавеющей стали и играет роль термоса;
- тепловым реле, способным поддерживать заданную температуру воды в диапазоне от 60 до 98°С на протяжении не менее 4-х часов (режим «термопот»).
Принцип действия
Питающее напряжение от сети переменного тока подается к чайнику при установке его на подставку через подпружиненные контакты, которые располагаются в центре его днища. В нижней части корпуса размещается ТЭН, осуществляющий нагрев воды при нажатии на выключатель, который может находиться как в верхней, так и в нижней части чайника.
Схема подключения предусматривает наличие блокирующего устройства, защищающего прибор от перегрева. Состоит оно из двух контактных пар, которые соединены с ТЭНом. Каждая такая пара состоит из контакта и биметаллической пластины (склеена из двух тонких пластинок с разными коэффициентами линейного расширения), способной изгибаться в разные стороны при изменении температуры.
Биметаллическая пластина одной пары контактирует непосредственно с корпусом и обеспечивает размыкание соединения при его перегреве. В нормальном положении эта пара постоянно замкнута. Срабатывает она только в случае, когда к сети подключен чайник без воды.
Вторая пара контактов обеспечивает отключение прибора от электросети при закипании воды. Происходит это под действием горячего пара, воздействующего на биметаллическую пластину. При этом горячий воздух подается через специальный канал, в качестве которого чаще всего используется полость ручки. Однако в некоторых моделях для подачи пара устанавливают отдельную трубку круглого или квадратного сечения.
Устройство электрического чайника и принцип его работы
Ремонтировать чайник проще, если знать, как он работает.
Основные элементы прибора:
- Резервуар.
- Нагревательный элемент (ТЭН). Бывает в виде спирали или диска.
- Подставка со шнуром (база, приемник).
- Термовыключатель — деталь, отвечающая за отключение устройства после закипания воды.
Электрочайник относится к простым электрическим приборам. Его работа основывается на функционировании ТЭНа, расположенного в приборе на дне резервуара. Ток через гибкий шнур питания подается на контакты базы, с которыми взаимодействуют ответные контакты в основании корпуса, когда вы устанавливаете электриприбор на приемник. Ток поступает на ТЭН после нажатия клавиши и до момента закипания воды. Отключение устройства происходит автоматически благодаря термостату. Пластина термовыключателя под действием пара, проходящего через специальный канал, расширяется, размыкая контакты, так и происходит отключение питания.
В устройстве предусмотрен еще один термовыключатель, который срабатывает при перегреве корпуса, когда электрочайник включили без воды, это защитная система прибора.
Горящий индикатор на корпусе техники показывает, что устройство включено и работает (греется).
Как производить ремонт чайника?
Мы рассмотрели основные технические особенности, а теперь рассмотрим, как отремонтировать электрочайник. Для удобства читателей, рассмотрим конкретные примеры, которые чаще всего возникают с чайниками различных фирм (Тефаль, Филипс и т.д.):
- Чайник перестал греть воду. В данном случае неисправность очень легкая — произошел обрыв участка на самом ТЭНе или же отсутствует контакт некоторых клемм с выводами на ТЭНе. Восстанавливается соединение очень легко — для этого необходимо разобрать чайник и определить место отхода контактов. При определении места отсутствия контакта необходимо с помощью пассатижей восстановить соединение клеммы с выводами на ТЭНе.
- Чайник перестал нагревать воду и индикатор не показывает, что чайник включен. В первую очередь проверяем напряжение в сети. При наличии такового, причина заключается в плохом контакте токоприемников в основании корпуса электрочайника и подставкой. В данном случае необходимо проверить, как держатся подпружиненные контакты, о которых мы говорили выше. Для этого разбирается подставка и достается кольцо с подходящим контактом. Необходимо проверить, насколько плотно они зафиксированы — как правило, они со временем разбалтываются и необходимо их попросту затянуть потуже для того, чтобы электричество проходило через контакты.
- Не работает выключатель или защита от перегрева. При рассмотрении вопроса о том, как отремонтировать электрочайник, чаще всего на практике сталкиваются с неработающим выключателем. Он может быть сломанным из-за износа пластиковых деталей, ржавчины на поверхности биметаллической пластины. Для проверки состояния необходимо извлечь выключатель из корпуса и проверить целостность деталей. После этого необходимо осмотреть состояние пластин. Если на них есть сильный налет от пара или ржавчина, её необходимо удалить и еще раз проверить работу выключателя. Данные меры принимаются и в том случае, если перестала работать защита от перегрева (другими словами, чайник перестал выключаться) — необходимо проверить состояние биметаллических пластин и, при необходимости, очистить их.
- Чайник протекает. В данном случае необходимо проверить целостность корпуса чайника и посмотреть, с какого именно места идет течь. Как правило, при наличии сильной течи речь о ремонте чайника может не вестись, особенно если его корпус сделан из низкокачественного пластика или внутренняя поверхность сильно пострадала в результате повреждений.
Протекает чайник электрический: что делать, чем заклеить
На сегодняшний день ассортимент продукции и бытовой техники, в частности, просто поражает. Её изготавливают из самых различных материалов. Этот факт немаловажен при обнаружении поломок. Ведь от того, из какого материала изготовлен прибор, будет зависеть, какой же способ применить при самостоятельной починке неисправности.
Пластиковый чайник
Чайник из пластмассы является самой дешёвой и пёстрой моделью. Цветовой ассортимент очень велик. Это его основные преимущества.
Металлический чайник
Модели из металла не такие яркие, в сравнении с пластиковыми, и стоят на порядок дороже. По внешнему виду проигрывают, а вот по качеству значительно превосходят. Лучше выбирать прибор из нержавеющей стали, чем из алюминия, так как в процессе нагрева выделяется оксид железа, который вреден для организма человека.
Стеклянный чайник
Чайники из стекла часто оснащены подсветкой и очень красиво светятся, особенно в тёмное время суток. При изготовлении используется прочное, толстое стекло, способное выдерживать не только высокие температуры, но и её перепады. Стекло не выделяет вредных веществ при нагревании и на нём не оседает налёт. Минус такого изделия – хрупкость, стекло очень легко разбить.
Чайники с корпусом из стекла являются самыми хрупкими и часто не подлежат ремонту.
Керамический чайник
Самая дорогостоящая модель, выполненная из керамики. Керамика – самый натуральный и безвредный для здоровья материал. При кипячении вода остаётся абсолютно нейтральной, так как не выделяется никаких сторонних веществ. Вода быстро нагревается и долго сохраняет тепло.
Диагностика неисправностей
Для определения причины неисправности техники желательно иметь представление об устройстве электрочайника и некоторые навыки работы с электроизмерительными приборами. В частности, для диагностики может понадобиться разборка чайника и исследование отдельных его элементов. Рассмотрим оптимальный порядок действий при выполнении этих операций.
Разборка электрочайника
Перед тем как разобрать чайник, рекомендуется ознакомиться с инструкцией по его эксплуатации. Некоторые производители дают в ней описания порядка разборки аппарата — это значительно ускоряет и облегчает процесс разборки. Но чаще всего такого описания нет. Особенности разборки разных моделей, тем более от различных производителей, могут существенно отличаться, однако существуют общие рекомендации для данного процесса. Перечислим их.
- Чтобы разобрать устройство, необходимо отвинтить крепёжные винты, прежде всего на дне чайника с внешней стороны. Иногда они прикрыты пластиковыми заглушками. В этом случае придётся поддеть заглушки и вынуть их при помощи какого-либо заострённого предмета.
- Чаще всего используются винты под крестовидную отвёртку, но иногда производители применяют винты под специальную двузубую отвёртку. Если такой отвёртки нет под рукой, можно попробовать вывернуть винт тонким пинцетом или боковыми кусачками.
- Нередко детали электрочайника фиксируются не только винтами, но и защёлками. Освобождаться от такого крепежа удобно при помощи тонкой плоской отвёртки. Отметим, что в некоторых моделях внешние элементы крепятся исключительно на защёлках.
Прозвон элементов
С помощью данной процедуры определяется, является ли причиной поломки чайника разрыв электроцепи, или же нужно искать другую причину. В качестве рабочего инструмента используют тестер (мультиметр), работающий в режиме вольтметра. Тестером прозваниваются шнур питания, контактные группы и прочие доступные для исследования элементы. Если выяснится, что электроцепь нарушена, придётся разобрать чайник своими руками и продолжить прозвание внутренних элементов (колодки с клеммами, ТЭНа, контактов кнопки включения), а затем либо восстановить целостность цепи, либо очистить места соединения элементов от окисла.
Проверка термопота
Термопотом называют устройство с терморегулятором, схожее с электрочайником, но способное нагревать воду до определённой температуры (вплоть до температуры кипения) и поддерживать эту температуру столько, сколько необходимо. Ещё одной особенностью термопота является то, что слив воды из ёмкости осуществляется при помощи встроенной помпы, которая может быть как механической, так и электрической. Конструкция термопота сложнее, чем у электрочайника, но проверка данного устройства осуществляется по тем же принципам. К числу проверяемых элементов добавляется терморегулятор. Проверку начинают с прозванивания контактов, расположенных на основании (подставке), при этом один щуп тестера подключают к штырю вилки шнура питания, а другим поочерёдно касаются контактов. Далее прозванивают остальные доступные для проверки элементы.