اختراع القرن التاسع عشر لهندمة الملابس: كيف تعمل المكواة؟

عند كي الملابس، بالتأكيد لاحظ الجميع التشغيل والإيقاف التلقائي في المكواة، فهي لا تعمل بشكل متواصل، ولمعرفة السبب؛ تابع معنا كيف تعمل المكواة الكهربائية.

المكواة: أداة كهربائية أساسية في المنزل

لإزالة التجاعيد من الملابس؛ تعتمد المكواة الكهربائية في عملها على شيئين أساسيَين؛ الحرارة والضغط. تأتي الحرارة من تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية عبر أجزاء المكواة الكهربائية المختلفة، أما الضغط يأتي من ضغط الشخص الذي يعمل في الكي على المكواة، وتحتوي المكواة أيضاً على منظم حرارة يمنع تسخين المكواة لدرجة حرارة عالية جداً عند تشغيلها وتركها تعمل لفترة طويلة؛ وهو الجزء الأساسي الذي تعتمد عليه آلية عمل المكواة.

كيف تعمل المكواة الكهربائية؟

في البداية؛ لتعمل المكواة؛ يمر التيار الكهربائي عبر مِلف؛ وهو عنصر تسخين موجود في المكواة، فيصبح شديد السخونة، وبعد ذلك؛ تُنقل هذه الحرارة إلى اللوحة القاعدية؛ وهي السطح الأملس المسطح الموجود في الأسفل والذي يلامس الملابس أثناء الكي، ويعمل على تمسيدها.

إذا استمرت المكواة بسحب الكهرباء باستمرار من مصدر الطاقة، فإن عنصر التسخين يصبح أكثر سخونةً؛ مما يسبب هدر الكثير من الطاقة، فالمكواة تستهلك الكثير من الكهرباء في بضع دقائق فقط؛ مما يؤدي إلى إتلاف الملابس، أو حتى وقوع حوادث خطيرة كالحرائق. لذلك، فمن الضروري ألّا تُسخّن المكواة إلى درجة حرارة عالية؛ وهنا يأتي دور منظم الحرارة.

منظم الحرارة: السر في عمل المكواة الكهربائية

يعتمد عمل المكواة الكهربائية بشكل أساسي على ما يُعرف بـ«منظم الحرارة» الموجود داخلها. يتتبع المنظم درجة الحرارة، ويمكنه فصل ووصل الطاقة بمساعدة المكونات الكهربائية الأخرى؛ لكنه يبقى الجزء الأهم في المكواة، وكما يدل اسمه، فإن وظيفته الأساسية هي الحفاظ على ثبات درجة الحرارة وضبطها وتنظيمها.

يمكن أن تجد منظم الحرارة في العديد من الأجهزة الكهربائية الأخرى التي تتحكم بدرجة حرارتها تلقائياً؛ مثل مكيفات الهواء ومبردات المياه وغرف التبريد والتجميد، والعديد من الأجهزة الأخرى التي تتطلب تنظيماً دقيقاً لدرجة الحرارة.

آلية عمل منظم الحرارة الذي يضبط حرارة المكواة

يتكون منظم الحرارة في المكواة من شريط ثنائي المعدن، يتكون بدوره من نوعين مختلفين من المعادن مرتبطين ببعضهما البعض، ولكل منهما معامل تمدد مختلف؛ أي أن كلاً منهما يتمدد بدرجة مختلفة عن الآخر عند درجة حرارة محددة. يكون هذا الشريط ثنائي المعدن متصلاً في درجات الحرارة المعتدلة،و إذا تجاوزت درجة حرارة المكواة حداً معيناً، ينفصل الاثنان عن بعضهما؛ ما يؤدي لفتح الدارة الكهربائية للمكواة، ويتوقف التيار عن التدفق خلالها.

ولأن الدارة تظل مفتوحة لبعض الوقت؛ تنخفض درجة حرارة المكواة، ويعود الشريط ثنائي المعدن إلى شكله الأصلي ويتدفق التيار مرة أخرى، وتسخن المكواة من جديد. بهذه الطريقة؛ يكون الشريط ثنائي المعدن مثل جسر لتوصيل أو إيقاف تشغيل الدائرة لتنظيم التسخين،وتستمر هذه العملية مراراً وتكراراً حتى تُفصل المكواة عن مصدر الطاقة، لذلك؛ يبدو أن المكواة تعمل وتتوقف بشكل متكرر أثناء عملية الكي.

لمنع تلف المكواة: تحتاج مكثفاً إضافياً

على الرغم من أن منظم الحرارة يساعد في تنظيم درجة الحرارة ضمن حدود آمنة، فإن تكرار تشغيل الدارة وفصلها لتنظيم درجة الحرارة يؤدي إلى تآكل نقاط الاتصال، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى حدوث تداخل كهرومغناطيسي يسبب مشاكل في عمل المكواة. لمنع ذلك؛ يتم توصيل مكثف عبر نقطتيّ الاتصال، وظيفته تخفيف التداخل الكهرومغناطيسي، ومنع تلف المكواة.

المكواة البخارية تعمل بطريقة مختلفة

بالإضافة إلى ما سبق؛ تعتمد المكواة البخارية على البخار في عملها، فهي تحتوي عادة على خزان يُملئ بالماء، ولها ثقوب يمر من خلالها بخار الماء الساخن؛ الذي يتشكل بسبب الحرارة المنبعثة من عنصر التسخين، يساعد ذلك على كي الملابس. تواجه مكاوي البخار بعض مشكلات الصيانة بسبب انسداد الثقوب؛ حيث تتراكم المعادن الموجودة في الماء فيها ببطء وتمنع الماء من المرور من خلالها، لذلك يجب تنظيف مكواة البخار وصيانتها بانتظام لضمان عملها بشكل صحيح.

مخترع المكواة

كيف تعمل المكواة — Shutterstock.com/Dyfrain

بعد التعرف على آلية عمل المكواة، لا بد من التعرف على مخترعها؛ وهو هنري وسلي؛ مخترع أميركي ولد عام 1854، وحصل على براءة اختراع المكواة عام 1882. كان النموذج الذي اخترعه يتكون من مِلفات مدمجة يتم تسخينها على لوح معدني، ومن ثم بدأت الشركات بتطوير المكواة في القرن العشرين، حتى وصلت للشكل الذي نعرفه الآن.