Як працюють фени

Багато людей знайомі з розпорядком дня миття, сушіння та укладання волосся. Хоча волосся з часом висушаться самі по собі, якщо їм буде надано достатньо часу, більшість людей тягнуться до фена, щоб прискорити процес. Хоча наука, можливо, спростувала зв'язок між мокрими головами та застудою, все одно не весело сидіти з головою, повною мокрого волосся, особливо взимку.

Фени, відомі також як фени, вперше були продані в 20-х роках минулого століття. Спочатку ними було досить небезпечно користуватися - сотні людей були вражені електричним струмом, коли вони опускали фен у наповнені водою раковини та ванни.

Однак сьогодні це не так імовірно через появу Вимикачі замикання на землю (GFCI). Починаючи з 1991 року, усі портативні фени вимагають федерального закону США захищати вас від ураження електричним струмом, якщо ви випадково впустите його у воду, коли він підключений до мережі [джерело: CSPC]. Це стосується того, увімкнено або вимкнено фен. GFCI - це більша поляризована вилка, яку ви знайдете на багатьох побутових приладах. Коли вони підключені до мережі, GFCI відстежують кількість струму, який проходить від одного гнізда розетки через електричну ланцюг і назад до іншого гнізда. Якщо вони відчувають витік струму, вони відключають ланцюг. (Докладніше див. У розділі Як працює торгова точка GFCI?).

Що станеться з феном, якщо ви опустите його у воду, коли він не підключений до електромережі? Ви не ризикуєте вразити електричним струмом, оскільки джерела струму немає, але ви, безумовно, можете пошкодити фен, якщо всі його компоненти змокнуть. Отже, підключений чи ні, погано закидати його у ванну.

Ви коли-небудь замислювались, що це за компоненти, що знаходяться всередині фена, що дозволяє вдувати гаряче повітря через волосся, не обпікаючи шкіру голови? Продовжуйте читати, щоб з’ясувати, чому ви не будете шипіти.

Фен, подібний до цього, можна знайти практично в будь-якому аптечному магазині чи магазині зі знижками. Базові моделі мають дві вимикачі, один, щоб повернути їх включення і виключення і один для управління швидкість потоку повітря. Деякі моделі мають додатковий перемикач, який також дозволяє регулювати температури потоку повітря.

Фен сушить ваше волосся, пришвидшуючи випаровування води з поверхні волосся. Гаряче повітря, яке виділяється феном, підвищує температуру повітря, що оточує кожну пасмо волосся. Оскільки тепле повітря може містити більше вологи, ніж повітря кімнатної температури, більше волосся може рухатися з вашого волосся у повітря. Підвищення температури також полегшує окремим молекулам у краплі води подолання свого притягання один до одного і перехід із рідкого стану в газовий.

З часу їх першої розробки було видано тисячі патентів на різні конструкції фена, але більшість із них лише допрацьовують зовнішню упаковку фена, щоб вона виглядала більш естетично привабливою для вас. Окрім додавання деяких функцій безпеки, операційна система всередині фенів за останні роки не сильно змінилася.

Фену потрібно лише дві частини, щоб створити струм гарячого повітря, який сушить волосся:

простий вентилятор з моторним приводом
нагрівальний елемент

Фен використовує моторний вентилятор та нагрівальний елемент для перетворення електричної енергії в конвективне тепло. Весь механізм насправді простий:

Коли ви підключаєте фен і вмикаєте перемикач у положення «ввімкнено», струм протікає через фен.
Схема спочатку подає живлення на нагрівальний елемент. У більшості фенів це оголений дріт, намотаний спіраллю, але в моделях, які дорожчі, можуть діяти вишуканіші матеріали, такі як керамічне покриття, наповнене турмаліном.
Потім струм змушує невеликий електродвигун обертатися, що обертає вентилятор.
Потік повітря, який генерується вентилятором, спрямовується вниз по стволу фена, над і через нагрівальний елемент.
Коли повітря протікає над нагрітим елементом і через нього, утворене тепло нагріває повітря примусовою конвекцією.
Гаряче повітря витікає з кінця стовбура.

Тепер, коли ми отримали тепло, читайте далі, щоб дізнатись, як фен рухає це тепло.

Як фен спочатку генерує такий сильний порив повітря? У цій моделі використовується невеликий вентилятор що виглядає як гідравлічна турбіна (тобто водяне колесо). На відміну від водяного колеса, яке використовує потенційну енергію проточної води для отримання енергії, вентилятор у фені використовує електричну енергію для генерування потоку повітря. Маленький двигун фактично сидить усередині вентилятора, який міцно прикріплений до кінчика двигуна. Коли ви подаєте живлення на двигун, і двигун, і приєднаний вентилятор обертаються. Відцентровий рух лопатей вентилятора всмоктує повітря через невеликий круг повітрозабірники у бічній кожусі фена. Ці отвори покриті a екран безпеки що запобігає всмоктуванню інших предметів (наприклад, пасом волосся). Потім повітря продувається по стволу фена.

Більшість фенів (включаючи цей) є високий і низький потік повітря налаштування. Ви побачите, що це згадується в посібнику, що додається до фена, як висока або низька швидкість, оскільки зміна потоку повітря передбачає регулювання швидкості, з якою обертається двигун. Це досягається дуже просто, змінюючи струм, що протікає через частину ланцюга, що живить двигун. Коли подається низька потужність, двигун і вентилятор обертаються повільно. Менше повітря просувається через фен. З більшою потужністю двигун прискорюється. Вентилятор швидко обертається, забираючи більше повітря і збільшуючи потік повітря.

Нові та дорожчі фени мають системи, які не просто доставляють гаряче повітря, вони доставляють гаряче повітря, повне іонів у формі заряджених частинок. Компанії, що використовують цю технологію, стверджують, що вона повинна допомогти волоссю швидше висихати, втрачати статичність і ставати здоровішими, гладшими та блискучими. Зазначається, що зменшення статики допомагає волоссю бути більш керованим і менш схильним до залучення бруду та пилу. Іонні генератори можуть проявлятись у різних дизайнерських схемах і розташовуватися в різних точках фена.

На наступній сторінці все почне нагріватися, коли ми уважніше розглянемо, як ці поривчасті прилади насправді сушать наше волосся.

Нагрівальний елемент у більшості фенів є оголеним, спіральним ніхромовий дріт це обертається навколо ізолюючих слюдяних плит.

Ніхромовий дріт - це сплав двох металів - нікелю та хрому. Цей сплав використовується в нагрівальних елементах у ряді побутових виробів, від плойки до тостерів. Ніхромовий дріт має дві особливості, які роблять його хорошим виробником тепла:

Це поганий провідник електрики в порівнянні з чимось на зразок мідного дроту. Це надає сплаву достатній опір, щоб нагріватися від усього струму, що надходить у нього.
Він не окислюється при нагріванні. Інші метали, такі як залізна іржа досить швидко при температурах, що використовуються в тостерах та фенах.

Потік повітря, який генерується вентилятором, протікає через нагрівальний елемент за формою корпусу фена. Коли повітря спочатку потрапляє в ствол, він набагато холодніший за ніхромовий дріт, тому тепло тече від дроту до повітря. Коли повітря проштовхується вентилятором і конвекцією, воно замінюється більш прохолодним повітрям і цикл повторюється.

Наскільки гарячим може стати повітря, що виходить із сушарки, залежить від:

Потужність, що подається на нагрівальний елемент. Чим вище потужність, тим більше тепла виробляється нагрівальним елементом і передається в повітря. Ранні фени видають лише близько 100 Вт тепла, але в даний час фени можуть виробляти близько 2000 Вт, сушачи волосся значно швидше [джерело: Schueller]. Сушарки для волосся, що забезпечують високі температури та низькі температури, змінюють потужність, що подається для модуляції температури повітряного потоку. Ці моделі підключені до дроту, щоб ви могли перемкнути вимикач і відрізати частину контуру, що живить нагрівальний елемент.
Час, який повітря проводить у бочці сушарки, нагріваючись ніхромовим дротом. Більшість фенів обмежують це приблизно половиною секунди, щоб запобігти надто високій температурі повітря.

Щось, що частіше трапляється в наші дні, - це фени з керамічним покриттям на нагрівальному елементі. Кажуть, що нагрівальні елементи з керамічним покриттям мають різноманітну конфігурацію нагрівання більш рівномірно та ефективно. Також популярно вливати кераміку з такими матеріалами, як подрібнений турмалін, який, як кажуть, підтримує створення іонів та ідеальний тепловий потік.

Перейдіть на наступну сторінку, щоб дізнатися про всі функції безпеки, вбудовані у фени, і про те, як вони функціонують для запобігання таким небезпечним випадкам, як перегрів та пожежі.