Négy alapvető alkotóelem

Az egyszer használatos vape-ek konstrukciója modellenként eltérő részletekben, de alapvetően minden típus négy fő komponensből épül fel: egy akkumulátorból, egy belélegzés-aktiválási mechanizmusból, egy fűtőtekercsből és folyadéktartályból, valamint a ház és a légbeömlő nyílások rendszeréből. Az alábbiakban ezeket vesszük sorra, elsősorban egy ilyen típusú eszközök belső felépítését összehasonlító oldal alapján.

Az akkumulátor – lítium-ion cella a kompakt házban

Az eszközök szíve minden esetben egy lítiumion-cella, amelyet leggyakrabban ipari szabványú, 13300, 13350 vagy 13400 jelölésű méretben építenek be a gyártók. Kapacitásuk jellemzően 280 és 550 milliamperóra (mAh) között mozog, feszültségük általában 3,7 volt, ami 1,3–2 wattóra (Wh) közötti teljesítménynek felel meg. Bár az eszközöket egyszer használatosként forgalmazzák, a legtöbb modellben újratölthető akkumulátor található – egyszerűen azért, mert gyártástechnikai szempontból ez a legegyszerűbb, még akkor is, ha a burkolaton amúgy nem található töltőcsatlakozó, vagyis az eszközt nem újratöltésre szánták. Mivel lítiumion-celláról van szó, a burkolatból eltávolítva és a megfelelő eszközökkel ugyanúgy újratölthető. Ráadásul, mivel az eszközök nem minden esetben vannak megfelelően kalibrálva, előfordulhat, hogy az általuk „lemerültnek” jelzett akkumulátorban van még töltés.

Ennek tűzvédelmi szempontból nagy jelentősége van, hiszen így maradványtöltéssel rendelkező akkumulátorok kerülnek a kommunális hulladékba, amely tűzveszélyes (erre egy későbbi cikkünkben térünk ki).

A belélegzés-aktiválási mechanizmus – mikrofonos kapcsoló

Az eszközök begyújtását egy egyszerű, olcsó mikrofonokból ismert erősítő áramkör végzi. Amikor a felhasználó szív az eszközön, annak belsejében vákuum keletkezik, aminek hatására egy vékony filmréteg egy tekercselt rézvezetékre feszül. Ez zárja az áramkört, és elindítja a fűtőelem működését. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az akkumulátor pozitív és negatív pólusa közvetlenül a mikrofonhoz van forrasztva, a mikrofon harmadik pólusa pedig a fűtőtekercshez csatlakozik – vagyis a teljes gyújtási rendszer néhány egyszerű forrasztási ponton múlik.

Fűtőtekercs és tartály

A gőz előállításáért felelős fűtőtekercs hagyományos kivitelben Kanthal (vas-króm-alumínium) ötvözetből vagy rozsdamentes acélból készül, de egyre elterjedtebbek a hálószerű szerkezetű, egyenletesebb melegítést biztosító úgynevezett mesh tekercsek is. Ellenállásuk jellemzően 1–1,2 Ohm közötti, magát a tekercset pedig fém hüvely vagy szövetborítás védi. A tekercs körül pamut kanóc található, amely közvetlen kapcsolatban van a fűtőelemmel, míg a tartályban lévő abszorbeáló pamutszálak szívják magukba az e-folyadékot. Az e-folyadék jellemzően 50/50 arányú propilén-glikol (PG) és növényi glicerin (VG) keveréke.

Ház és légbeömlés

Az eszközök háza műanyagból vagy alumíniumból készül. Az alumínium ház előnye a jobb hőelvezetés és a könnyebb újrahasznosíthatóság, míg a műanyag ház hátránya, hogy intenzív, egymást követő szippantások esetén hozzájárulhat a túlmelegedéshez. Az eszköz alján vagy oldalán elhelyezett légbeömlő nyílások szabályozzák a szívási ellenállást, vagyis azt, hogy mekkora erővel kell a felhasználónak szívnia ahhoz, hogy a rendszer aktiválódjon.

A működés lépésről lépésre

Összefoglalva: a felhasználó rászív az eszközre, aminek hatására a légbeömlő nyíláson keresztül vákuum keletkezik. Ezt a mikrofonos kapcsoló érzékeli, és zárja az áramkört, mire a legtöbb eszközön egy LED is kigyullad. Az akkumulátorból ekkor áram jut a fűtőtekercshez, amely az elektromos ellenállása miatt felmelegszik, elpárologtatva a pamutban tárolt e-folyadékot. A keletkező gőzt a felhasználó belélegzi. Ez a folyamat – bár egyszerűnek tűnik – egy teljes értékű elektronikai áramkört feltételez, amelynek középpontjában egy energiát tároló, feltölthető akkumulátor áll.

Mire számíthatunk a következő cikkben?

Az itt bemutatott felépítés önmagában is jelzi, hogy az eldobhatónak nevezett e-cigaretták valójában nem egyszerű, energiaforrás nélküli eszközök: bennük egy működőképes lítiumion-akkumulátor rejtőzik, amely a felhasználás után is hosszú ideig aktív maradhat. Sorozatunk következő részeiben ezt a komponenst vizsgáljuk meg részletesen – bemutatjuk, milyen meghibásodások vezethetnek hőmegfutáshoz, mennyire biztonságos a különböző típusú e-cigaretták mindennapi használata, és miért jelent tűzvédelmi kockázatot, ha ezek az eszközök a kommunális hulladékba kerülnek.

A cikk a Rescue Security & Safety IX projekt részeként jelent meg.

A projektet a Vidék- és Településfejlesztési Minisztérium és a Balaton Fejlesztési Tanács támogatta.