Главная деталь электрочайника – нагревательный элемент с различными регулирующими и контактными частями. Сплавы, из которых изготовляют нагревательные элементы, обладают высоким удельным сопротивлением. В зависимости от назначения нагревательные элементы бывают открытыми и закрытыми, а последние, в свою очередь, – негерметичные и герметичные.
Закрытые нагревательные негерметичные элементы представляют собой спираль или ленту в оболочке из электроизоляционного материала. Она предохраняет нагреватель от механических повреждений, не препятствуя доступу воздуха. Защитной оболочкой прежде, например, служили чешуйчатые керамические бусы, их надевали на витки спирали из нихромовой или фехралевой проволоки. У этих простых по устройству элементов был существенный изъян – при их повреждении могло произойти замыкание спирали на корпус.
Нагревательные герметичные элементы представляли собой спираль из проволоки, которую помещали в металлический кожух. Кожух заполнялся порошкообразной электроизоляционной массой. Такие элементы были надежны в эксплуатации, но нагревались сравнительно долго.
Более совершенны герметичные элементы закрытого типа с трубчатыми электронагревателями – ТЭНами (рис. 1), которые, излучая тепло, нагревают воду в чайнике. ТЭН – это металлическая трубка, внутри нее нагревательная спираль, запрессованная в специальный наполнитель – минерал периклаз (оксид магния MgO с температурой плавления 2800-2940°С), играющий роль надежного изолятора. Прежде ТЭНы представляли собой спирали в медных трубках, покрытых никелем. Со временем вместо меди стали использовать долговечную нержавеющую сталь, которая легко очищается от накипи и не боится коррозии.

Трубчатый и дисковый нагревательные элементы электрочайника

Для отечественных нагревательных приборов приняты следующие обозначения: ЭЧ (ЭС) – электрочайник (электросамовар) без термовыключателя; ЭЧТ (ЭСТ) – электрочайник (электросамовар) с термовыключателем; ЭЧЗ (ЭСЗ) – электрочайник (электросамовар) с устройством отключения при закипании воды; ЭЧТЗ (ЭСТЗ) – электрочайник (электросамовар) с термовыключателем и устройством отключения при закипании воды. Обязательно также указываются вместимость, потребляемая мощность и напряжение сети. Электрическая схема электрочайника приведена на рисунке.

Электрическая схема чайника: ТВ – термовыключатель; R – сопротивление; Л – сигнальная лампа; ЭН – электронагреватель; ТК – термоконтакт

Вода нагревается в чайнике от электронагревателя 8, включенного в сеть. Для защиты от влаги он размещен внутри металлической трубки, служащей экраном. Пластмассовый корпус чайника при неисправности защищает (изолирует) от опасного напряжения. Корпус электрочайника размещается на подставке 6, он легко устанавливается на ней и так же легко с нее снимается. Подставка имеет контактный разъем 5, одна его половина соединяется со шнуром питания электросети, а другая находится в дне корпуса, где через выключатели напрямую связывается с нагревательным элементом. Когда чайник поднимают, разъем автоматически разрывается, и контакты подставки закрываются защитными шторками, что предотвращает случайное прикосновение к находящимся под током проводникам и попадание на них влаги.

Типовая конструкция электрочайника: 1-отверстие для выхода пара 2-фильтр 3-индикатор уровня воды 4-выключатель защиты 5-разъем электропитания 6-база 7-сетевой шнур 8-нагревательный элемент 9-выключатель 10-контакт выключателя 11-индикатор включения

Электрочайники делают из пластика, металла, стекла или комбинируют эти материалы.
Самые многочисленные – пластиковые чайники, они разнообразны по дизайну и цветовому решению. Чайники из пластмассы белого цвета считаются самыми безопасными. Среди достоинств можно отметить демократичную цену на пластиковые чайники, то, что корпус не так сильно нагревается во время кипячения, как в металлических или стеклянных приборах.
Чайники со стеклянной колбой считаются самыми экологически безопасными. Такие приборы привлекательны, но за ними труднее ухаживать и они боятся ударов.
Чайники из нержавеющей стали – прочные, долговечные, красивые. Вода в них кипятится быстрее, чем в пластиковых. Главный недостаток металлических чайников в том, что их корпус серьезно нагревается. Чтобы предупредить ожоги, ручки и держатели крышек металлических чайников, как правило, изготавливают из пластмассы.
Есть чайники и с полуавтоматическим размыканием разъема, отделение одной части разъема от другой происходит у них при нажатии рычага, расположенного на ручке чайника. Разделение чайника на две части (корпус и подставку) позволяет наполнять его водой и переносить по помещению так же свободно, как и чайники, нагревающиеся на огне.
В корпусе чайника предусматриваются два выключателя. Один – полуавтоматический 9 – для ручного включения нагревательного элемента и автоматического выключения его при кипении воды. Другой – для автоматического выключения нагревательного элемента при перегреве 4, когда в чайнике мало или совсем нет воды. В обоих выключателях в качестве датчиков используются биметаллические однослойные или многослойные пластины. В полуавтоматическом выключателе биметаллическая пластина и собственно выключатель, срабатывающий от давления на него сжимающейся пружины, объединены и называются контроллером.
Автоматическое выключение чайника с нагревшейся водой имеет несколько преимуществ: предельная экономия электроэнергии и главное – не перекипающая вода. Кипятить воду, по мнению специалистов, желательно один раз, особенно водопроводную. При кипячении выходит обессоленный пар и в остающейся воде увеличивается концентрация солей. Многие последние модели имеют крышку с блокирующим замком, защищающую нас от неожиданного открытия чайника. Ручка прибора при кипячении воды не нагревается.
Из-за большого количества накипи чайник может отключаться до того, как в нем закипит вода. Поэтому накипь нужно регулярно удалять специальными препаратами.
Многие чайники снабжены съемными сетчатыми фильтрами 2, чтобы избежать попадания в чашки частичек накипи. Особенно эффективны трехступенчатые фильтры. Основная часть терморегулятора – биметаллическая система в виде пластинки, которая состоит из двух или нескольких соединенных между собой слоев металлов или сплавов с различными коэффициентами линейного расширения. Один конец биметаллической пластинки соединен с датчиками, выведенными на нагреватель. Когда вода закипает, пластинка нагревается и изгибается, поднимая при этом контактную пружинящую пластинку. Контакт размыкается, и электронагреватель отключается. Когда вода остывает, биметаллическая пластинка также охлаждается. Она разгибается и освобождает верхнюю пружинящую пластинку. В чайнике также действует термо-ограничитель с легкоплавкой вставкой, предохраняющий прибор, если его случайно включают без воды.
Как найти неисправность электрочайника
Поиск неисправностей электрочайника следует начинать с сетевого шнура и подставки. Осмотрев контакты включаем сетевой шнур и с помощью мультиметра проверяем наличие напряжения. Если напряжение есть, приступаем к разборке чайника.
На следующем этапе мультиметром проверяем сопротивление нагревательного элемента, оно должно быть в пределах нескольких Ом. Если так и есть, то методом исключения делаем вывод, что перегорело устройство автоматического отключения. Разобрать его можно только ради интереса, в большинстве случаев они не ремонтируются.

---