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吹风机的工作原理

来源:
2023-01-13
类别:基础知识
eye 112
文章创建人 拍明芯城

  

如果没有吹风机,冬天早上的通勤会更不愉快。


  如果没有吹风机,冬天早上的通勤会更不愉快。

  拉兹马兹/斯通+/盖蒂图片社许多人熟悉洗头、吹干头发和定型的日常生活。虽然如果给头发足够的时间,头发最终会自行干燥,但大多数人都会伸手去 电吹风 以加快该过程。虽然科学可能已经证明了湿头和感冒之间的联系,但坐在那里满头湿头发仍然没有乐趣,尤其是在冬天。

  吹风机,也称为吹风机,于 1920 年代首次销售。起初,它们使用起来非常危险 - 数百人在将吹风机掉入装满水的水槽和浴缸时触电身亡。

  然而,这在今天不太可能,因为 接地故障断路器 (GFCI).自 1991 年以来,美国联邦法律要求所有便携式吹风机,以防您在插入电源时不小心将吹风机掉入水中,以防触电[来源:CSPC]。无论吹风机是打开还是关闭,这都适用。一个 GFCI 是您可以在许多消费电器上找到的更大的极化插头。当它们插入时,GFCI监控从墙上插座的一个插槽通过电路并返回另一个插槽的电流量。如果它们检测到电流泄漏,它们就会使电路跳闸。(见 GFCI出口如何工作? 了解详情)。

  如果吹风机在没有插入电源时将其掉入水中会怎样?您不会有触电的风险,因为没有电流源,但如果吹风机的所有组件都被弄湿,您肯定会损坏吹风机。所以,无论是否插入,把它扔进浴缸里都是一个坏主意。

  你有没有想过吹风机里面的这些成分是什么,可以让你在头发上吹热空气而不会灼伤头皮?继续阅读以了解为什么您不会发出嘶嘶声。

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  吹风机基础知识

  

吹风机内。电动风扇(左)和加热元件(右)。


  吹风机内。电动风扇(左)和加热元件(右)。您几乎可以在任何药品或折扣店找到这样的吹风机。基本型号有两个 开关,一个转动它们 开和关 和一个控制 气流速率.某些型号有一个额外的开关,还可以让您调节 温度 的气流。

  这 电吹风 通过加速干燥头发 蒸发 头发表面的水。吹风机发出的热空气会增加每根头发周围的空气温度。由于暖空气在室温下比空气含有更多的水分,因此更多的水可以从头发流向空气中。温度的升高也使水滴中的单个分子更容易克服它们之间的吸引力,从液态转变为气体状态。

  自首次开发以来,已经为不同的吹风机设计颁发了数千项专利,但其中大多数只是调整吹风机的外包装,使其看起来更具美观性。除了添加一些安全功能外,吹风机内部的操作系统多年来没有太大变化。

  吹风机只需要两个部分即可产生热空气吹干头发:

  一个简单的电机驱动风扇

  加热元件

  吹风机使用电动风扇和加热元件将电能转化为 对流热.整个机制非常简单:

  当您插入吹风机并将开关打开时,电流会流过吹风机。

  电路首先为加热元件供电。在大多数吹风机中,这是一种裸露的盘绕线,但在更昂贵的型号中,可能会有更精美的材料,例如注入电气石的陶瓷涂层。

  然后电流使 电动机 旋转,转动风扇。

  风扇产生的气流沿着吹风机的桶向下引导,通过加热元件。

  当空气流过并流过加热元件时,产生的热量通过以下方式加热空气 强制对流.

  热空气从枪管末端流出。

  现在我们已经有了热量,请继续阅读以了解吹风机如何使热量移动。

  吹风机气流

  

黑色小风扇位于电机顶部。电机使风扇旋转。空气通过吹风机侧面的开口吸入。


  黑色小风扇位于电机顶部。电机使风扇旋转。空气通过吹风机侧面的开口吸入。吹风机首先是如何产生如此强烈的阵风的?该模型使用小 扇 看起来像水轮机(即水车)。与利用流水的势能发电的水车不同,吹风机中的风扇使用电能产生气流。小型电机实际上位于风扇内部,风扇牢固地连接到电机的尖端。当您为电机供电时,电机和连接的风扇都会旋转。风扇叶片的离心运动通过小圆圈吸入空气 进气口 在吹风机的侧壳中。这些孔被 安全屏 这可以防止其他物体(例如头发丝)也被吸入。然后将空气吹入吹风机的桶中。

  大多数吹风机(包括这个)都有 高气流和低气流 设置。您会在吹风机随附的手册中看到这被称为高速或低速,因为改变气流涉及调节电机的转动速度。这可以通过改变流过为电机供电的电路部分的电流非常简单地实现。当供电功率低时,电机和风扇缓慢旋转。更少的空气被推入吹风机。功率越大,电机就会加速。风扇快速旋转,吸入更多空气并增加气流。

  更新和更昂贵的吹风机的系统不仅可以提供热空气,还可以以带电粒子的形式提供充满离子的热空气。利用这项技术的公司声称它应该帮助头发更快地干燥,失去静电,变得更健康,更光滑,更有光泽。据说减少静电有助于头发更易于管理,不易吸引污垢和灰尘。离子发生器可以表现为许多不同的设计原理图,并位于吹风机内的各个点。

  当我们仔细研究这些阵风小家电实际上如何擦干我们的头发时,事情将在下一页真正开始升温。

  加热吹风机

  


  加热元件由绝缘板上的镍铬合金丝盘绕组成。大多数吹风机中的加热元件是裸露的盘绕式 镍铬合金丝 它包裹在绝缘云母板上。

  镍铬合金丝是镍和铬两种金属的合金。这种合金用于许多家用产品的加热元件,从卷发棒到 烤 面包 机.镍铬合金丝有两个特点,使其成为良好的热量产生者:

  与铜线之类的东西相比,它是一种不良的电导体。这为合金提供了足够的电阻,可以从流入它的所有电流中变热。

  加热时不会氧化。其他金属如铁在烤面包机和吹风机中使用的温度下会很快生锈。

  风扇产生的气流通过吹风机外壳的形状迫使加热元件通过。当空气最初进入枪管时,它比镍铬合金丝冷得多,因此热量从金属丝流向空气。当空气被风扇和对流推动时,它被较冷的空气取代,并重复循环。

  从干燥机出来的空气有多热取决于:

  提供给加热元件的电源。瓦数越高,加热元件产生的热量就越多并传递到空气中。早期的吹风机只能输出约100瓦的热量,但现在吹风机可以产生高达约2,000瓦的热量,使头发干燥的速度要快得多[来源: 舒勒].提供高热和低热设置的吹风机会改变提供的功率,以调节气流的温度。这些型号经过接线,因此您可以拨动开关并切断为加热元件供电的部分电路。

  空气在被镍铬合金丝加热的干燥机筒中花费的时间。大多数吹风机将其限制在大约半秒,以防止空气温度过高。

  如今,更常见的是加热元件上涂有陶瓷涂层的吹风机。陶瓷涂层加热元件有各种不同的配置,据说可以更均匀有效地加热。在陶瓷中注入压碎碧玺等材料也很受欢迎,据说这种材料有助于离子的产生和理想的热流。

  继续下一页,了解吹风机内置的所有安全功能,以及它们如何防止过热和火灾等危险事故。

  吹风机安全

  

隔热罩可防止吹风机的桶变得太热。


  隔热罩可防止吹风机的桶变得太热。吹风机背后的基本思想非常简单,但生产一款供大众消费的吹风机需要认真思考 安全功能.制造商必须预测他们的吹风机可能会被滥用。然后,他们尝试设计一种在最广泛的条件下都是安全的产品。

  除了我们在第一页了解的接地故障断路器外,吹风机通常还具有以下一些其他安全功能:

  安全切断开关 - 您的头皮可能会被超过 140 华氏度(约 60 摄氏度)的温度灼伤[来源: 哈丁].为了确保从桶中流出的空气永远不会接近这个温度,吹风机具有某种类型的热传感器,当温度升高太多时,它会跳闸电路并关闭电机。这款吹风机和许多其他吹风机依赖于简单的 双金属带材 作为切断开关。

  双金属带材 - 由两种金属板制成,加热时均膨胀,但速率不同。当吹风机内部的温度升高时,条带会加热并弯曲,因为一块金属板比另一块金属板大。当它到达某个点时,它会触发一个切断吹风机电源的开关。(有关双金属带的更多信息,请参阅 温度计的工作原理).

  热熔断器 - 为了进一步防止过热和着火,加热元件电路中通常包含一个热保险丝。如果温度和电流过高,该保险丝会熔断并断开电路。

  绝缘 - 如果没有适当的绝缘,吹风机的外部摸起来会变得非常热。如果你在使用后抓住它的枪管,它可能会严重烫伤你的手。为了防止这种情况,吹风机有一个 热屏蔽 衬在塑料桶内的绝缘材料。

  防护屏 - 当风扇叶片转动时空气被吸入吹风机时,吹风机外的其他东西也会被拉向进气口。这就是为什么你会找到一根电线 屏幕 覆盖干燥机两侧的气孔。使用吹风机一段时间后,您会发现屏幕外部堆积了大量绒毛。如果这在吹风机内部积聚,它会被加热元件烧焦,甚至可能堵塞电机本身。即使有这个屏幕,你也需要定期从屏幕上挑选棉绒。过多的棉绒会阻塞进入烘干机的气流,吹风机会过热,空气较少,带走镍铬合金线圈或其他类型的加热元件产生的热量。较新的吹风机已经采用了一些技术 干衣机:一个 可拆卸棉绒屏 这样更容易清洁。

  前格栅 - 吹风机桶的末端被烤架覆盖,该烤架由可以承受来自吹风机的热量的材料制成。这种屏幕使小孩(或其他特别好奇的人)很难将手指或其他物体伸入烘干机的桶中,在那里它们可能会因与加热元件接触而被烫伤。

  有关其他家用电器的更多信息,无论是通过烘干衣服,烤面包还是启动汽车,都可以在下一页上使用一堆有趣的链接。


责任编辑:David

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