Plancha de vapor - Paso 2: ¿Cómo funciona?

Al pulsar el botón de inicio (rep 1), se cierra un circuito que alimenta, mediante un relé (rep 2), la resistencia de calentamiento situada en la base de la plancha (rep 6). Al alcanzar la temperatura, se oye un pitido (después de unos 2 min env.).

Tras el pitido, se puede producir vapor presionando el botón en el mango de la plancha (rep 5). De esta manera se cierra un circuito que activa una bomba colocada en el marco debajo del tanque de agua (rep 3). Esta bomba, colocada entre el tanque (rep 4) y la plancha, hará que el agua fluya de uno a otro.

El agua, que llega a la suela de la plancha a través de un tubo flexible, se convierte en vapor al entrar en contacto con la resistencia. De hecho, debido al calor (env. 130 °C-160 °C), el agua se convierte en vapor y escapa por los orificios de la suela. Al soltar el botón, la bomba se detiene y, con ella, el flujo de vapor.

El dispositivo está compuesto por varios cuerpos más pequeños que analizaremos por separado. Empezaremos con la bomba de agua.

Este tipo de bomba, llamada bomba de succión, es frecuente en dispositivos que requieren la presurización de un líquido, generalmente agua. Se encuentran en cafeteras expreso (con agua caliente presurizada para la percolación) y en planchas de vapor.

La presurización del agua se realiza mediante el movimiento axial de un pistón metálico (repA), perforado en cada extremo para asegurar la circulación del agua. El movimiento de vaivén es generado por un campo magnético producido por una bobina. Estos elementos son visibles siguiendo el enlace disponible al final del paso.

Esta bobina, dotada de un diodo en serie con su devanado, permite una alimentación mediante una tensión monofásica rectificada en media onda. En resumen, el pistón sigue la frecuencia de alimentación de la corriente eléctrica (50 Hz) y oscila intercalando 25 idas y 25 vueltas por segundo.

Esta vibración muy pronunciada es la fuente del sonido muy reconocible de una bomba en funcionamiento.

El agua llega por un lado de la bomba (flecha amarilla en el diagrama). Pasa por el cilindro (repA) y llega a la cámara de color rosa pálido. Esta cámara se cierra alternativamente mediante dos válvulas, la rosa (repB) y la azul (repC). La rosa permite que el agua entre en la cámara cuando el pistón se libera, mientras que la azul se cierra.

Cuando se acciona el pistón, la rosa se cierra, la cámara se presuriza, obligando a la válvula azul a abrirse y dejar pasar el agua. Este ciclo se repite 25 veces por segundo.

El dispositivo cuenta con una placa de circuito impreso (PCB) ubicada en la base del tanque. El funcionamiento del dispositivo se confía a un microcontrolador (rep15)(PIC16F1820). Este gestiona las entradas y salidas del dispositivo conectadas a los diferentes elementos: sonda, sensor, bomba, panel de control, para garantizar el calentamiento de la plancha y el caudal del vapor.

Gestión de la tª de la suela de la plancha. Se realiza mediante una sonda colocada en contacto con la suela. Esta plancha no dispone de termostato manual para ajustar la temperatura. La tª es fija y se controla mediante la sonda (véase el paso siguiente rep8). La tª medida en la suela de la plancha es de 160°.

Gestión del caudal de la bomba gracias a un tiristor (rep16) BT168 GW. Esto permite disminuir el volumen de vapor en modo ECO o aumentarlo en modo TURBO y para la función de descalcificación (véase el tutorial Las diferentes funciones, Los comandos del dispositivo)

Gestión de la inclinación de la plancha. Esta plancha dispone de un sensor de inclinación o de movimiento (rep12). Se trata de una cápsula que contiene una bola. Cuando la plancha está en posición horizontal, la bola cierra un contacto: la resistencia se calienta. Cuando la plancha está inclinada (por ejemplo, sobre su base), el contacto se abre. La resistencia deja de recibir alimentación.

Gestión de la descalcificación. Al pulsar la tecla prevista para tal fin, la bomba funciona durante 2 min sin interrupción con el caudal máximo. El dispositivo señala periódicamente la necesidad de realizar esta operación. Por tanto, el microcontrolador está programado para gestionar esta alerta y bloquear la bomba si no se inicia la operación.

Gestión de las señales luminosas y sonoras. Hay 3 LED colocados en la placa de circuito impreso frente a cada botón del panel de control, así como un zumbador. Las señales emitidas por estos componentes se describen en el paso 3 del tutorial "las diferentes funciones". Otro LED (rep14) está conectado a una pequeña placa de circuito impreso (PCB) situada en el mango de la plancha.

Esta pequeña placa de circuito impreso (PCB) soporta también el interruptor de vapor (rep13) accionado por el botón de vapor (rep5) y el sensor de inclinación (rep12).

El circuito eléctrico consta de un cable de alimentación de tres conductores: fase (marrón), neutro (azul) y tierra (verde/amarillo). Estos tres cables están conectados a la placa electrónica. El cable de tierra se extiende hasta el hierro a través de una funda protectora.

Esta funda también contiene los cables que alimentan la resistencia (elemento 11) a través de la protección Klixon (elemento 9) y la sonda de temperatura (elemento 8), así como los cables de control (botón de encendido/apagado, LED, etc.) ubicados en el mango de la plancha. La entrada de agua (elemento 10) también se encuentra aquí.

El diagrama adjunto muestra los elementos principales y sus conexiones.

El circuito de agua funciona de la siguiente manera (en rojo): el agua se almacena en el depósito (elemento 4). Cuando el usuario solicita vapor pulsando el botón situado en el mango de la plancha (elemento 5), se activa la bomba (elemento 3). A continuación, el agua se aspira y se envía a través del conducto (elemento 10)

En la salida de la bomba (ref17) hay una válvula de seguridad. Si el agua no puede evacuarse (tubería obstruida), regresa al depósito (verde).