Бытовые электроприборы
Приборы для нагрева воды
Самым простым прибором для нагревания воды является кипятильник. Кипятильники выпускаются различных размеров, различной мощности, рассчитанные на различное номинальное напряжение, но принцип работы у всех один и тот же.
Основной элемент прибора – тэн – трубка диаметром 5-10 мм, рабочая часть которого скручена в спираль диаметром от 30 до 100 мм. Облицовка тэна выполняется из стали, меди, латуни, пищевого аллюминия. Для предохранения электрического провода на месте соединения тэна и провода имеется резиновый или пластиковый ограничитель. Конструкция кипятильника такова, что его можно подвесить за край посуды.
Все остальные бытовые приборы, предназначенные для нагревания воды, выполняются с встроенными тэнами. Электрический чайник, электрический самовар имеют помимо этого термовыключатель, который предохраняет устройство от перегрева.
Тэн применяется и в устройстве электроводонагревателей, рассчитанных на нагрев проточной воды. тэн встроен в металлический бак, закрытый пластиковым корпусом. Нагреватели также имеют регулятор мощности нагрева, регулятор напора, терморегулятор.
Кухонные бытовые приборы
Приборы для обработки продуктов можно разделить на две большие группы. В первую входят устройства для обработки продуктов, такие как электромясорубки, электрокофемолки, электрокартофелетерки, электросоковыжималки, миксеры.
Во вторую группу входят приборы для приготовления пищи, какими являются электроплитки (электрическая плита), электрокастрюли, электросковороды, электропечи, электрокофеварки, электрогрили, электрошашлычницы, электровафельницы. тостеры, печи СВЧ.
Устройства для обработки продуктов облегчают труд на кухне, позволяют выполнять меньше тяжелой механической работы, тем самым ускоряя процесс приготовления продуктов и экономя усилия.
Для приготовления мясного или рыбного фарша предназначены электромясорубки, которые бывают шнековыми и куттерными. Шнековые электромясорубки имеют такое же устройство, что и ручная мясорубка, за тем исключением, что вращение шнека, подающего части продукта на вращающийся нож, осуществляется электродвигателем.
Куттерная мясорубка работает по тому же принципу, что и кофемолка: на дне емкости, в которую помещается продукт, имеется вращающийся нож, который измельчает продукт до состояния фарша.
Конструкция обоих типов мясорубки предельно проста и представляет собой электрический двигатель, который вращает шнек или куттерный нож осевым принципом. Для защиты мотора от перегрузки мясорубки снабжаются механическим защитным устройством. Куттерная мясорубка имеет блокировку, делающую невозможным работу прибора без крышки. В конструкции мясорубки может быть предусмотрено реле времени, устройство для хранения приставок, устройство для намотки шнура. В комплекте обязательно должны продаваться приставки и сменные ножи.
Электрокофемолки выпускаются двух типов. Кофемолки ударного действия представляют собой небольшой куттер, который также имеет блокировку, делающую невозможной работу без крышки. Электрический двигатель приводит в движение двухлопастной нож, располагающийся на дне емкости для помола.
Конструкция кофемолки ударного типа еще проще, чем куттерная мясорубка. В ней нет реле времени, механического защитного устройства, а также других приспособлений. На корпусе имеется только кнопка, которая замыкает сеть.
Электрокофемолка жернового типа перемалывает кофейные зерна (как, впрочем, и другие сыпучие продукты) с помощью дисков, цилиндров, конусов и других элементов, выступающих в качестве жерновов. Наиболее распространенная конструкция этого устройства имеет два дисковых жернова – подвижный и неподвижный. Зерна засыпаются в рабочий механизм через специальную воронку. Перемолотый продукт попадает в бункер, откуда его можно извлечь, открыв крышку.
Эта кофемолка является более удобной, так как при одной и той же мощности с ударной кофемолкой имеет регулятор степени помола, устанавливающий расстояние между жерновами, в нее помещается в четыре раза больше продукта (125 г против 30 г в ударной кофемолке), в ней также предусмотрено устройство для хранения шнура.
Электрокартофелетерка предназначена для приготовления картофельной массы. Эту операцию можно произвести на соковыжималке, однако масса в таком случае получается неоднородной. Картофелетерка представляет собой электродвигатель, на котором закреплен терочный диск. Картофель загружается в бункер, при этом терочный диск измельчает его, и картофельная масса, пройдя через отверстия режущих элементов, выходит в приемную посуду.
По тому же принципу работает и соковыжималка, предназначенная для получения сока из фруктов и овощей. Соковыжималка также имеет терочный диск, который измельчает продукт. После этого измельченная масса поступает в центрифугу, при вращении которой выделяется сок. Время от времени центрифуга очищается выбрасывателем.
Картофелетерки и соковыжималки имеют простую конструкцию, которая позволяет производить ремонт самостоятельно. Как правило, неполадки с этими устройствами случаются из-за того, что увеличивается зазор между терочным диском и пластиковыми деталями корпуса вследствие их износа. В таком случае рекомендуется разобрать устройство, заменить изношенные детали, после чего собрать и отрегулировать прибор.
К устройствам для обработки продуктов также относится миксер. Это устройство представляет собой электрический двигатель в пластиковом корпусе, вращающий две оси, на которые надеваются различные насадки. Миксер имеет ступенчатую регулировку скорости для обработки различных продуктов.
Если прибор выполнен в настольном варианте и имеет устройство для выжимания сока из цитрусовых, откидывающийся миксер, работающий в специальной емкости, а также другие дополнительные устройства, его принято называть кухонным комбайном.
Из всех устройств для приготовления пищи, электроплитка является одним из самых простых бытовых приборов для обработки продуктов. Она представляет собой металлическую подставку, на которой имеется керамическое основание с пазами, в которые укладывается спираль. Плитка иногда имеет ступенчатый регулятор нагрева.
Однако плитку с открытой спиралью можно встретить все реже и реже, так как открытая спираль все чаще заменяется тэном. Это можно объяснить тем, что в процессе приготовления пищи можно испортить спираль, пролив на нее молоко или воду. Во-вторых, так как спираль открыта, то вероятна возможность электрического удара.
Тэновые электрические плитки в этом смысле более надежны. Металлическая трубка защищает нагревающий элемент от вредных воздействий, а также защищает от удара электричеством. В остальном электрическая плитка осталась та же: на ней имеется ступенчатый регулятор мощности нагрева с соответствующими обозначениями в градусах по Цельсию.
Электроплита работает по тому же принципу, что и тэновая электроплитка, за тем исключением, что в ней имеется духовка. На передней панели располагаются позиционные преключатели мощности нагрева, переключатель подсветки духового шкафа, сигнальная лампа терморегулятора.
Тэны откидываются для очистки поддонов, в плите имеется блокировка, исключающая одновременное включение духовки и конфорок. Плита имеет закрывающуюся крышку.
Также с тэном выпускается электрокастрюля. Она имеет алюминиевый или стальной корпус, терморегулятор, позволяющий регулировать температуру воды в пределах 65—95°С, термовыключатель, отключающий прибор при выкипании воды или включении его без воды в сеть.
Аналогично устройство и у электросковороды. Под основанием она имеет трубчатый нагреватель, который позволяет разогревать рабочую поверхность до 185°С за 6 минут. Как и в других устройствах, в которых применен тэн, сковорода имеет терморегулятор, предназначенный для регулировки нагрева рабочей поверхности в диапазоне от 100 до 275°С. Электрокастрюли выпускаются для приготовления пищи под повышенным давлением (скороварки) и для приготовления пищи на пару (пароварки).
Электропечи предназначены для выпечки мучных изделий, для приготовления тушеных блюд из мяса, рыбы и овощей. Нагревательный элемент электрической печи передает тепло равномерно по всей рабочей поверхности. Некоторые модели имеют сверху смотровое стекло.
Корпус электропечи изготовлен из алюминиевого сплава, нагревательный элемент, представляющий собой нихромовую спираль с надетыми на нее бусами, расположен в крышке. Нагревательный элемент может быть и трубчатым.
Максимальная температура печи – 240°С. Конструкция печи позволяет использовать ее как духовку, сковороду, жаровню, пароварку. Крышка выполнена в виде сковороды и может быть использована для приготовления блюд.
Электрокофеварка может быть вакуумной, компрессионной, перколяционной, фильтрационной. В вакуумной кофеварке приготовление кофе происходит путем прохождения под давлением горячей воды или пара через слой молотого кофе. За счет вакуума кофе поступает в сосуд для воды.
В компрессионной кофеварке кофе приготавливается прохождением воды или пара под давлением через слой молотого кофе. В перколяционной кофеварке вода или пара проходит многократно через слой молотого кофе.
В фильтрационной кофеварке кофе приготовляется однократным прохождением воды или пара через слой молотого кофе, расположенного в фильтре (сетка дозатора).
На всех кофеварках имеется термоограничитель, который отключает бытовой прибор в случае перегрева. Емкость для кофе устанавливается на мармит, который подогревает кофе до нужной температуры.
В кофеварке установлен тэновый нагреватель. Пар, образовавшийся в результате нагрева воды, выходит через трубку и попадает в дозатор, где находится молотый кофе, проходит через дозатор и сливается в емкость для напитка.
Электрогриль – бытовое устройство для нагрева пищи с помощью инфракрасного излучения. Трубчатый нагреватель или вольфрамовая нить в трубке из кварцевого стекла находится под сводом. К боковым стенкам крепятся приспособления для закрепления пищи. Привод, вращающий крепления, может быть ручным или автоматическим. Электрогриль может быть как открытым, так и закрытым.
Электрогрили оснащаются терморегуляторами, позволяющими нагревать устройство от 190 до 250°С. Некоторые модели имеют переднюю застекленную дверцу, подсветку, таймер.
По тому же принципу, что и электрогриль, устроена электрошашлычница. Электрошашлычницы выпускаются в двух вариантах: вертикальном и горизонтальном. Электрический двигатель вращает шампуры со скоростью 0,5—5 оборотов в минуту. В электрогрилях и электрошашлычницах сигнальная лампочка не устанавливается, так как во время работы светится нагревательный элемент.
В качестве нагревательного элемента также выступает тэн или вольфрамовая нить в трубке из кварцевого стекла. В электрогрилях и электрошашлычницах температура излучателя не менее 700°С, тэн нагревается за 5 минут, вольфрамовая нить в трубке из кварцевого стекла – за 1,5 минуты.
Электровафельница представляет собой форму, нагрев рабочих поверхностей которой производится нагревательными термоэлементами, расположенными в специальных углублениях.
Под нижней нагревательной плитой расположен биметаллический терморегулятор, который отключает прибор от сети при температуре свыше 200°С. Также под нижней плитой находится плавкий предохранитель, рассчитанный на отключение прибора в случае выхода из строя биметаллического терморегулятора. Повторное использование плавкого предохранителя возможно только после его припаивания паяльником.
Электротостеры предназначены для поджаривания ломтиков хлеба с помощью инфракрасного излучателя (вольфрамовая нить в трубке из кварцевого стекла). В зависимости от модели, они могут иметь автоматический отключатель с таймером или ручное отключение.
Модели различаются по количеству и размерам камер для поджаривания, по времени и равномерности поджаривания, возможности удаления крошек, по потребляемой мощности.
В приборах с ручным отключением ломтики хлеба помещаются в специальные ниши, откуда они потом извлекаются вручную. Поджаривание может производиться как с одной, так и с обеих сторон. В приборах с автоматическим отключением поджаривание производится в течение определенного времени, отключение происходит автоматически, а ломтики хлеба выталкиваются наружу пружинными толкателями.
По тому же принципу устроен и электроростер – бытовой прибор, предназначенный для приготовления сандвичей. Так же как и электротостерах, нагревательный элемент представляет собой вольфрамовую нить в трубке из кварцевого стекла. Отключение прибора может быть ручным или автоматическим.
Для равномерного нагрева электроростер имеет несколько нагревательных элементов сверху и снизу. С помощью ступенчатого регулятора мощности нагрева можно включать нагревательные элементы выборочно, т. е. верхние или нижние, или все сразу.
Электроростер (так же как и электротостер) имеет таймер, с помощью которого можно установить время нагревания. Так как инфракрасный излучатель нагревается очень быстро (максимум 1,5 минуты), реле времени рассчитано на 6 минут работы.
Из всех бытовых устройств для приготовления пищи наиболее сложным является сверхвысокочастотная печь (СВЧ-печь). Если другие бытовые приборы достаточно легко починить, так как большинство неполадок происходят из-за механических повреждений, печь СВЧ имеет более сложное устройство, начинена электроникой, а потому лучше всего производить ремонт в мастерской.
Печь СВЧ использует свойство электромагнитного поля равномерно нагревать весь объем камеры независимо от контакта обрабатываемого изделия с теплоносителем, тепловой инерции обогревателя. Сверхвысокочастотное поле полностью преобразуется в тепло, что позволяет производить равномерный и быстрый нагрев продуктов.
В отличие от способов, когда нагрев производится за счет контакта продукта с теплоносителем, СВЧ-нагрев генерирует тепло за счет смещения заряженных частиц при воздействии электромагнитоно поля на продукт. За счет межмолекулярного трения и вырабатывается тепло.
Независимо от модели этого бытового прибора оно имеет следующие устройства: источник питания, преобразовывающий сетевое напряжение для СВЧ-генератора (выпрямитель высокочастотного напряжения или трансформатор с регулятором напряжения); магнетрон – электровакуумный прибор, генерирующий импульсные и непрерывные колебания СВЧ (СВЧ-генератор); устройство для передачи СВЧ-энергии нагревательной камере; нагревательная камера, обладающая соответствующими электродинамическими свойствами для распределения СВЧ-энергии по всему объему; – герметизирующие устройства, предотвращающие утечки СВЧ-энергии.
Печь СВЧ должна иметь реле времени для регулировки продолжительности нагрева. Как правило, на современных моделях СВЧ-печей имеется панель управления с сенсорным приводом.
Устройство имеет каркас, изготовленный холодной штамповкой и сваркой. Облицовка печи из холоднокатаной стали, окрашенной эмалью. Съемные элементы крепятся к каркасу винтами. Спереди располагается дверца камеры, открывающаяся вниз или в сторону, дверца может иметь прозрачное окно из кварцевого стекла для того, чтобы можно было наблюдать за процессом приготовления продуктов. На корпусе имеются вентиляционные отверстия для охлаждения магнетрона и рабочей камеры.
Отопительные приборы
В доме не может быть уютно, если в нем холодно. Рекомендуемая температура воздуха в квартире должна составлять 16—25°С. В жилых помещениях температура воздуха должна составлять 18—22°С, в спальнях 14—17°С.
В быту применяются такие отопительные приборы, как конвекторы, радиаторы, инфракрасные обогреватели направленного излучения.
Отопительные приборы конвекторного типа используют конвекционное движение теплого воздуха. Холодный воздух, проходя через отопительный прибор, нагревается металлической спиралью и не должен иметь температуру 85°С на выходе.
В обогревательных устройствах конвекторного типа устанавливаются регулируемые сопротивления, чтобы можно было устанавливать силу нагрева, а также биметаллические терморегуляторы, отключающие прибор в случае перегрева. Нагревательный элемент в большинстве случаев представляет собой спираль, иногда находящуюся в стеклянной трубке. Корпус конвектора рассчитан на отражение тепла.
Обогревательные устройства радиаторного типа устроены так, чтобы теплоотдача происходила с рабочей поверхности. В них редко устанавливаются регуляторы мощности нагрева, а также терморегуляторы, так как электрорадиатор имеет недостаточную мощность и чаще используется как дополнительное средство для нагрева помещения.
Электрорадиаторы подразделяются на сухие (не имеющие промежуточного носителя), маслонаполненные, секционные и панельные. По исполнению электрорадиаторы могут быть настенными и напольными.
Инфракрасные обогреватели направленного излучения представляют собой отражатель с размещенным в фокусе нагревателем. С помощью отражателя формируется направленная теплоотдача. Корпус может быть сделан из любого материала. Максимальная температура обогрева – 900°С, мощность – до 2 кВт.
Инфракрасные обогреватели различают по виду нагревательного элемента, который может быть закрытым или открытым, а также по форме отражателя, который может быть сферическим, параболическим, циллиндрическим.
В качестве нагревателя применяются спирали в кварцевых трубках, биспирали на керамических основаниях и проволока с большим сопротивлением, намотанная на керамический стержень. Спираль обязательно покрыта оксидной пленкой, которая исключает межвитковое замыкание.
Для увеличения эффекта теплоотдачи, поверхность отражателя из алюминия полируют и анодируют, отражатели из других металлов хромируют или никелируют.
В зависимости от сложности конструкции, инфракрасный обогреватель может иметь ступенчатое включение мощности,
Как правило, причина поломки обогревательных приборов банальна. Это или износ нагревательного элемента, или износ изоляции на проводе, или другие повреждения механического типа. Зная принцип теплового действия электричества, обогревательный прибор легко починить самостоятельно.
Иван Дубровин