Fizika | Tanulmányok, esszék » Az elektromos cigaretta

Az elektromos cigaretta Az elektromos cigarettát egy akkumulátor üzemelteti, aminek a feszültsége egy kapcsolón keresztül egy fűtőszálra jut. A fűtőszálon a rajta áthaladó áram munkát végez és felmelegíti azt A forró fűtőszál pedig a beszívott levegő segítségével porlasztott gőzt képez, amit beszívunk. Ennyi a történet és nem több. Ha bárhol olyat olvastok, hogy ultrahangos vibrációs mezőben mikroprocesszor vezérelte nagyfrekvenciás anyámkínja csinálja a füstöt, nem szabad elhinni. Aki azt a szöveget írta, nem értett hozzá, ellenben ügyesen bánik olyan szavakkal, amiket maga sem ért, vagy van egy bullshit-gyűjteménye. Mindezt anyagi megfontolásból Az elektromos cigaretta vázlatszerűen így néz ki: Mint látható, a patron bele van dugva a fűtőszálat tartalmazó részegységbe. Ezt hívják kazánnak vagy porlasztónak. A patron csak a folyadékot hordozza, alapesetben vatelinbe felitatva Az integrált patronos megoldás

esetén a kazán és a patron egy testben helyezkedik el. Működési elvét tekintve nincs nagy különbség. Az áramkört a kapcsolóval kézzel vagy a vákuum érzékelővel, szíváskor zárjuk. A fűtőszálon átfolyó áram pedig hőt termel és gőz képződik Ha meg akarjuk érteni, mennyi, mitől és miért, nézzünk kicsit jobban bele. Első lecke: egy kis villamosságtan Elektromos készülék lévén két fogalommal találkozunk vásárláskor. Az egyik az akku feszültsége, a másik a kazán/integrált patron ellenállása. A feszültség az az energia, aminek a hatására áram indul meg egy áramkörben. Az ellenállás az a hatás, ami ezt az áramot akadályozni igyekszik. Az áram, azaz az adott idő alatt átrohanó elektronok mennyisége végzi a munkát, ami nekünk gőzt fejleszt. A fűtőszál ellenállása és az akkumulátor feszültsége EGYÜTTESEN határozza meg az átfolyó áramot, ami a gőzképzésünk minőségét befolyásolja. Minél nagyobb

az ellenállásunk, annál kisebb áram folyik át a fűtőszálon. Ugyanígy,:minél kisebb az az ellenállás, annál nagyobb tud lenni az áram. A porlasztók ellenállása Többféle porlasztó és integrált patron létezik. Az alap, jelöletlen kazánok vagy patronok NORMÁL ELLENÁLLÁSÚAK. Ezeknek az ellenállásértéke kb 2-34 Ohm között van Ezek a normál ellenállású patronok az arany középutat képviselik: elegendő áramot engednek átfolyni az elégséges gőzképzéshez, de mivel kevesebb áramot fogyaszt, az akkumulátort nem terheli annyira. Az LR (Low Resistance – alacsony ellenállás) jelzésű kazánok, integrált patronok, valamint a dupla vagy tripla fűtőszálas integrált patronok (Dual Coil vagy Triple Coil) ellenállásának értéke 1.9-14 Ohm. Ezek sokkal több teljesítményt vesznek ki az akkumulátorból, azaz hamarabb merül a készülék, azonban a magasabb áram magasabb hőmérséklettel és fokozott gőzképzéssel jár együtt! Ezek a

kazánok és integrált patronok sokkal intenzívebb ízeket és nagyobb gőzfelhőt képesek generálni. Figyelem! Az LR porlasztók és i-patronokat nem minden készüléken célszerű vagy ajánlatos használni! Kis kapacitású akkumulátorokon vagy automata készülékeken a teljesítményüket nem tudják leadni, a kis akksit feleslegesen terhelik túl, az automata vákuumkapcsolók érzékenyek is a túl nagy megterhelésre! A HV kazánok (High Voltage – nagyfeszültség) ellenállása jellemzően 3.5-5 Ohm közötti A különböző ellenállású kazánok más és más feszültségeken hozzák ki magukból a legtöbbet. Ezt csak gyakorlott felhasználóknak szánták, akiknek van erre alkalmas változtatható feszültségű vagy több akkumulátoros készüléke! Egy kihalófélben levő, nehezen elérhető, speciális csoport az LV porlasztó (Low Voltage – alacsony feszültség). Ezek csökkentett ellenállású kazánok, de nem azonosak az LR kazánokkal 37V-ig

használatosak, sokaknak ez a csúcs hagyományos akksikkal használva. Nagyon kevés helyen kapni, az LR kiszorította a piacról. Az akkumulátor feszültsége Ahogy egy korábbi, az akkukkal foglalkozó irományomban olvasható volt, az akkuk feszültsége nem kimondottan azonos. A legtöbbje teljes töltöttségen 42V-ot ad ki, míg merült állapotban 3334V mérhető rajta A megfelelő gőzképzéshez megfelelő akkumulátor kell. Könnyen belátható, hogy a 32 Ohmos kazánt egy 3.3V-ra stabilizált akku nem fog tudni tisztességesen meghajtani A kisebb feszültség nem lesz képes elegendő mennyiségű áramot áthajtani a nagy ellenálláson. A gőzképzésnél végzett munka Wattban kifejezhető és ki is számolható. A villamos teljesítmény: P = U X I, azaz a feszültség és az annak hatására átfolyó áram szorzata. Az átfolyó áramot az ellenállás korlátozza Ohm törvénye szerint: I = U/R azaz a feszültség és az ellenállás ismeretében kiszámolható az

átfolyó áram mértéke. A fentebb vázolt, kissé gyenge konfigurációnk értékei: I = 3.3V/32Ohm = 103 A Ez az 1.03 Ampernyi áram 103 X 33V = 34W fűtőteljesítményt hoz létre a fűtőszálon Ez édeskevés. A legtöbb e-cigarettázó szerint az ideális és biztonságos teljesítmény a 6-8W közötti érték. Ennek értelmében egy 4.5V-os akkumulátor lenne a megfelelő egy 32 Ohmos kazánhoz Lássuk, igaz-e! I = 4.5V/32 = 14 A, ami 14 X 45V = 63W fűtőteljesítményt eredményez Nem kívánok senkit számításokkal zaklatni, ezért álljon itt egy kis táblázat, ami a legáltalánosabb akku feszültségeket és az azokhoz legjobban passzoló ellenállásértékeket foglalja össze. A felsorolás szubjektív, ettől el lehet térni, de a gyakorlatban ezek szem előtt tartásával lehet az alapkészülékek használatával a legízesebb és töményebb gőzt kinyerni. 4.2V stabilizálatlan cigarettaforma (Joye 510-KR808D): 19-22 Ohm 3.3-34V (pl eGo-T, Firefly/Spectrum,

eGo-T USB): 15-22 Ohm 3.6-37V (pl Ego Standard 37V, Ego Plus): 18-28 Ohm 4.2V stabilizálatlan (pl Ego, Riva, VGO): 31-22 Ohm Az áramleadási képesség ugyanígy fontos. Minél nagyobb kapacitású az akkumulátorunk, annál nagyobb pillanatnyi áramértéket tud produkálni. Pl egy 280 mAh-s KR808D ugyanazzal a 15 Ohm-os dual coil patronnal lényegesen kevesebb füstöt képez, mint egy VGO808. A magyarázat a cella méretében keresendő. A nagyobb akkuban a cella is nagyobb, azaz a nagyobb töltéstárolási képesség mellett a felület is nagyobb, amin az áram „átfolyhat”. Helyes megfogalmazásban a kisebb méretű akkumulátorok belső ellenállása nagyobb, mint a nagy méretű, azonos típusú (pl. Li-ion) celláké Ennek köszönhetően egy nagy kapacitású akkumulátor a terhelés hatására kevésbé kell, hogy megerőltesse magát, mint egy kis akkumulátor. A belső ellenállás (kitérő haladóknak) Az akkumulátor elméletben így néz ki. A cella

áramleadása nem végtelen, azt egy icipici ellenállás korlátozza, ami függ a méretétől és a szerkezetétől. Egy 10440 méretű, Janty Stick akkumulátor belső ellenállása 100-120 mOhm (miliohm), egy komolyabb, 18650 méretű akksi belső ellenállása 50-80 mOhm közti, ami erősen gyártófüggő. Ez a belső ellenállás a töltöttség és az akku életkorának a függvényében is változik: ahogy öregszik az akkumulátor, ez az érték a többszörösére nő, ettől lesz tapasztalható, hogy rövidebb ideig tud működni. Ha az ábra szerinti, terheletlen állapotban A és B pontok között feszültséget mérünk és az akkunk 100%-os töltöttségű, a feszültségérték 4.2V közeli lesz Áram nem folyik, hisz az áramkör nem zárt, nincs fogyasztó. Abban a pillanatban, ahogy terhelés alá került az akkumulátorunk, az áram elkezd folyni a két pólus között. Az áram először a belső ellenálláson folyik át, ahol CSÖKKEN az energiája, úgy

mondjuk „feszültség esik rajta”, majd ez a csökkent feszültség jut a kazánra. Hogy ez a feszültségcsökkenés 0.2V vagy 06V, az nagyon nem mindegy. A kisebb akkumulátorok belső ellenállása nagyobb, ettől a feszültségesés is nagyobb, azaz kevesebb jut a kazánra. Minél kisebb ellenállású a kazánunk, annál nagyobb áram folyik az egész áramkörben. A nagyobb áram nagyobb feszültségesést hoz létre a belső ellenállásban. Ebből megint csak az következik, hogy az akkumulátorunkhoz mindig a megfelelő kazánt vagy i-patront kell választanunk! Végkövetkeztetés: Kis akksihoz (300 mAh alatt) lehetőleg 1.8-19 Ohmnál alacsonyabb ellenállású porlasztót ne vegyünk, mert nem fogjuk tudni úgy kiélvezni, mint egy nagyobb akkumulátorral. Nyilván jobb lesz, mint egy 2.5 Ohmos, de többet veszítünk a kapacitáson és az élettartamon, mint amennyivel finomabb a gőzünk! Második lecke: kazánok és szerkezetük Fémszövet hidas kazán A

patronból a folyadékot a fémszövet híd szívja magába először, ez érintkezik a patron vatelinjével. A kazán hídjából szivárog tovább a liquid a fűtőszálat körül ölelő kerámia csésze köré tekert fémszövetbe (puffer). Ennek a fémszövetnek a pórusai felszívják a folyadékot és innen az üvegszál fonatba jut, ahonnan már gőz formájában fog távozni. A kazán fűtőszálát nyomógombos akkumulátor esetén a gomb megnyomása, automata akkumulátor esetén a szánkkal kifejtett szívás hatására bekapcsoló akkumulátor hozza működésbe. A kazán teljesítménye nagyban függ az akkumulátor üzemi feszültségétől, valamint annak töltöttségétől. A gőzképződés idővel lecsökken, a fűtőszál felületén képződő, a folyadékból a hő hatására képződő sötét lerakódás megnehezíti az ideális hőmérséklet előállítását. A fémszövet és az üvegszál pórusaiban/kapillárisaiban szintén képződnek lerakódások,

amik a hatékony folyadékszállítást akadályozzák. A kazán karbantartása: – vegyük le a patront a kazánról – a kazánt áztassuk alkoholban (alapos tisztításhoz néhány óra szükséges), vagy forraljunk fel némi desztillált vizet a tűzhelyen és főzzük benne ki a kazánt – mosás után öblítsük át a kazánt hideg desztillált vízben, hogy eltávolítsuk a feloldott koszt, pl. kis desztillált vizet beletöltve két ujjunkkal fogjuk be a végeit és rázogassuk erősen – a patron felőli oldalt a szánkba véve fújjuk ki a kazánból a vizet – a kazánt szárazra töröljük, az akkumulátorra rácsavarjuk – az akkumuláror gombját 5 sec. időközökre megnyomjuk, ezek közt 1 sec szünetet tartva – a sistergés (a felgyűlt víz elpárologtatása) megszűntekor a kazánba fújva izzítunk tovább, a fűtőszálat legalább 8-10 alkalommal hagyjuk vörösre felizzani Ilyenek pl.: Joye 510, EM 510 LR, Ego (mega) A tip, Ego (mega) B tip, NG/Firefly,

Joye 302, DSE801, DSE 901 Jellemzően 2.8-22 Ohm (NR) és 15-18 Ohm (LR) körüli értékűek Tüskés tank kazánok A tank kazánok koncepciója arra épül, hogy a vatelint kiiktassák a folyadék továbbítási nehézségek és a megégést elkerülendő. Ezekben a kazánokban a patronban nincs tömés, az üreget, ahol a folyadék tárolva van ez szilikon kupak zárja le, melyen lyuk található. A porlasztóban található üreges tüske felel a folyadék szállításáért, ezen keresztül jut le a liquid a fűtőszálhoz – ez a tüske hatol be a tank patron szilikonsapkájának lyukán. A tüske belsejében egy üvegszálfonat van, ami egyrészt a folyadékvezetésben segít, másrészt megakadályozza, hogy a folyadék túlzott mennyiségben szivárogjon a patronból a szívás hatására. A kazán karbantartása: EGO-T: http://www.youtubecom/watch?v=uigY8V6pm9o 510-T/T2: http://www.youtubecom/watch?v=0DHVBRefTYA – vegyük ki a tüskét a kazánból egy fogó, egy

hajlított végű tű vagy egy csavarhúzó segítségével (csavarhúzó esetén billentsük oldalra a tüskét a csavarhúzó élével) – áztassuk be a kazánt alkoholba, vagy főzzük ki desztillált vízben, az integrált patronokhoz hasonló módon – áztassuk be a tüskét és a levezető üvegszálat is, majd szárítsuk ki (hajszárítóval gyorsítható a folyamat) – a kiszárított kazánt tegyük az akksira és 5 másodperces intervallumokra nyomjuk meg a gombját, 1 másodperces szünetet tartva az izzítások közt – a sercegés (a mosófolyadék párolgása) halkulása után figyeljük a fűtőszálat – ha izzani kezd, a felizzás pillanatáig nyomjuk a gombot, közben szánkkal fújjunk a kazánba, majd azonnal engedjük is el – ha a fűtőszál tekercsének közepén futó üvegszál kivilágosodott, hagyjuk abba – helyezzük vissza a tüskét egy hengeres tárgy segítségével (inj. tű kupakja, stb de bármi megteszik, ami befér a kazán nyílásán)

és egy férfias mozdulattal nyomjuk be a helyére – használatba vétel előtt helyezzük be a töltött patronunkat a kazánba, majd szívjunk 5-6 alkalommal bele a szipkába a gomb megnyomása nélkül, hogy az üvegszál kellő mennyiségű folyadékkal átitatódjon . Ilyen pl.: eGo-T A tip tank kazán, eGo-T B tip tank kazán, Joye 510-T és a „T2” Tipikusan 1.8 (LR) és 22 Ohm (NR) köztiek Harmadik lecke: integrált patronok és felépítésük Kerámia patronok Nagyon közkedvelt és elterjedt patronok. Szerkezetük a bal szélső képen látható Itató anyagot nem tartalmaznak, a folyadékot 1-3 kanóc viszi fel oldalanként egy kerámia csészébe, amiben a fűtőszál található. A csészét a levegőcső tetejére helyezik, a fűtőszál közvetlenül a levegőcső felett húzódik keresztbe. A folyadék a csésze alatti térben foglal helyet. A csésze tetején levő szilikon tömítéssel zárják el a folyadék-kamrát a külvilágtól. Amikor beleszívunk,

a fűtőszálra nagy erővel rácsapódó levegő nagy mennyiségű „füstöt” hoz létre, ami a viszonylag kicsi száj-fűtőszál távolság miatt igen gazdag ízű és meleg (50-60 fok). A szilikon tömítések környékén sok típusnál előfordulhat folyás, emiatt érdemes megbízhatóbb forrásból, mások tanácsai alapján a megfelelő típusokat megvásárolni. Nagyon sok kínai cég gyárt kerámia patronokat és nagyon nagy a minőségbeli eltérés. Ilyen pl.: CE2, Vision, Raven, F1, Giantomizer Előnyök: – tiszta, intenzív ízek – sok füst – kiemelkedően hosszú élettartam (integráltakhoz képest) Hátrányok: – egyesek számára a gőz túl meleg – szivárgásveszély – egyes típusok műanyag háza repedésre hajlamos Tisztítás: http://www.youtubecom/watch?v=7ttToINcHRs Zárt borításúak esetén (pl. Raven) injekciós fecskendővel juttassunk be meleg, de nem forró desztillált vizet, kis rázogatás után szívjuk ki. Ezt ismételjük addig,

amíg az előző liquid illatát már nem érezni a mosóvizen. Ezt követően fecskendezzünk vizet a levegőcsőbe is, fújjuk ki belőle majd égessük ki a bontható kerámiákhoz hasonló módon. Tipikus ellenállás: 2.8-32 Ohm, némelyik 23-25 Ohm körüli kivitelben is kapható Ennél kisebb ellenállású nincs, mert puffer híján könnyen ráég a „kanócra” a folyadék. Vatelines integrált patronok, dual coil patronok Nevüket onnan kapták, hogy a belsejükben vatelin tárolja a folyadékot. Ezt a folyadékot aztán egy kis, a fűtőszálra húzott üvegszálas csövecske vagy textildarab szívja magába, amiről a fűtőszál párologtatja el. Készül vízszintes fűtőszálas kivitelben is (horizontal coil), ezeknek általában jobb íze van, de melegebb a gőze. Az ízvisszaadásuk közepes, torokhatásuk szintén. A gőz hőmérséklete általában langyos, enyhén hűvösebb a kerámiáknál. Ahány gyártó, annyiféle eredmény, hatalmas a szórás

minőségben és tartósságban egyaránt. A két fűtőszálasok torokhatása és ízvisszaadása jelentősen erősebb, hiszen ezekben kétszer akkora felületen képződik a gőz – a füstmennyiség sem piskóta. Ezek alá viszont emberes akku kell! Amit egységesen és sokan jónak mondanak: Smoktech, Boge Előnyök: – olcsó – könnyű használni – eldobható – biztonságos Hátrányok: – középszerű teljesítmény (dual coilra természetesen ez nem vonatkozik!) – nagyon oda kell figyelni, hogy a vatelin mindig nedves legyen, napi többszöri csepegtetés! – egyes átlátszó típusok műanyag háza repedésre hajlamos – csak pár alkalommal tisztítható és tölthető Karbantartása: http://www.youtubecom/watch?v= as6puor7Z0 Műanyag borítású vagy átlátszó patronok esetén a kifőzés nem működik, a műanyag megolvadhat. A műanyag héj eltávolítása után a vatelint le lehet tekerni, a fűtőszál és a levegőjárat így hozzáférhető lesz. A

vatelint meleg desztillált vagy ioncserélt vízben kimossuk és megszárítjuk, a fűtűszálról egy ecsettel lekefélhető a koksz egy része, illetve le is égethető (akkumulátorra tekerve izzítással). Tipikus ellenállásértékek: egy fűtőszálasok 3-2.5 Ohm, dual coil-ok 15-16 Ohm Sok típus kapható többféle ellenállással is. Hibrid kategória BUD A BUD egy érdekes hibrid integrált patron. Tölthető tankja van, levezető tüskéje, valamint kis kazánja mindezek alatt. Igazából egy közös testbe épített mini tank kazán és patron. Készül PG és VG verzióban egyaránt A típus érdekessége, hogy a jól kigondolt dizájn ellenére a gyakorlatban nagyon megosztja az e-cigarettázókat: vagy tele van vele a hócipője valakinek, vagy pedig mindenek felett imádja. A legtöbb probléma a levezetőszál körül adódott ezidáig, sokak tapasztaltak égett ízt, ami elégtelen folyadékellátásra utal. A BUD-ból emiatt nemrég készítettek VG verziót

is, amibe másfajta levezetőszál került, amitől a folyadékvezetés jelentősen javult. A legtöbb helyen a mai napig is csak PG-s verziót kapni. Ezt magunknak kell módosítani, hogy ne legyen túl kényes a folyadék minőségére. Használata és töltése gyerekjáték, tisztítása és karbantartása azonban odafigyelést igényel! Előnyök: – egyszerű használat – jó ízvisszaadás – mérsékelt folyadék-fogyasztás – rugalmas ház – hosszú életű patron Hátrányok: – karbantartása odafigyelést és eszközöket igényel – hisztis a folyadék minőségére Karbantartása: http://www.youtubecom/watch?v=Cr3RRYD9ujo Tipikus ellenállás: 2.2-24 Ohm Kapható külföldön a HV verzió is 3-3.2 Ohm ellenállással Speciális célhardverek Drip kazán A drip, azaz cseppentős kazán azok kedvéért lett kifejlesztve, akiknek tele lett a bögyörőjük a vatelines patronos szöszöléssel. Ezek a kollégák megelégelték, hogy vagy szörcsög a kazánjuk

a sok létől, vagy pedig fémes, égett ízt áraszt magából ízes gőz helyett. A patront levéve, közvetlenül a kazánra csepegtetnek a liquidjükből, amit azon melegében általában el is szívnak. 2 csepp liquid 8-12 slukkot kiszolgál, maximális íz és füst mellett A patron ki-be pakolgatása helyett van a drip tip (jobb szélen), egy nagy lyukú szipka, aminek a közepén át simán be lehet cseppenteni a kazánba. A drip kazánok lehetnek simán híd nélküli (bridgeless) vagy „három lyukú” drip kazánok. Ezekből el lett távolítva a folyadék levezetését szolgáló fémszövet híd, és közvetlenül a fűtőszálra megy a csepp. Előnyük: – tiszta íz, nagy füstmennyiség – gyors ízcsere – könnyen tisztítható Hátrányuk: – kicsi tárolókapacitás (pár slukk után cseppenteni kell újra) – körülményes használat egy átlag felhasználó számára Tisztítás: alkoholba áztatjuk, majd vízben kiöblítjük és kiégetjük. Tipikusan

1.5 Ohm körüliek a minél intenzívebb gőz/íz érdekében Pumpcart A pumpcart egy speciális patron. Fémszövet hidas kazánokkal használható (510) tank patron egy légzsilippel. A drippelést segítendő alkották meg: ha elfogy a lé a kazánból, a kis gombot megnyomva és a szipkára szívást gyakorolva friss folyadékkal látja el a kazánt. A tartály végén látható szilikonsapkájának közepén egy vatelindarab található, mely nedvesíti a fémszövet hidat használata közben. Végszó Az elektromos cigaretta még fejlődőben van. Sok megoldást láttunk eddig, amiből a fent bemutatott készülékek maradtak fent az idő rostáján, az olyan vadhajtások, mint a CE3 vagy a G4 pedig eltűntek a süllyesztőben. Jönnek jó ötletek, amiket nem mindig sikerül jól kivitelezni, pláne nem sorozatgyártásban, noch dazu: Kínában. Amit a magam részéről ajánlani tudok: – soha ne vegyük meg az elsőt, ami szembe jön vagy amit a Google kidob – nem

mindig a márkásnak tűnő, önmagát és a termékeit szétajnározó bolt a legjobb – abszurd állításokat ne higgyünk el (pl. egy patron nem tölthető újra 100-szor!) – ne vásárolj olyan helyen, ahol egy teljes cigiforma készlet 15-16 lepedőnél indul! – ne vásárolj olyan helyről, ahol az integrált patront EPT-nek titulálják! – ne vásárolj olyan boltból, ahol a Li-Ion helyett Li-polymer akksit emlegetnek! – ismerjük az igényeinket – erős dohányos ne vegyen 900 mAh-ás akksinál kisebbet – ismerjük a korlátainkat – ha nem tudunk apró dolgokkal szöszölni, akkor i-patron! – ne várjuk el, hogy az e-cigarettának cigaretta íze legyen, kóstolgassunk bátran – semminek nincs egzakt élettartama, ez javarészt a felhasználón múlik – mindig nézzünk utána a kiszemelt típusnak, nagyon sok az átcímkézés és lehúzás – ha valami nem világos, kérdezzünk a nálunk rutinosabbtól! – soha ne legyünk lusták olvasni és tanulni

Ajánlott olvasmány: Ajánlott beszerzési források: