ул. Московская, д. 53 Пн-Вс: 11:00 - 20:00
Корзина
0 (0 ₽)
Электронные сигареты
Аксессуары
8 800 444-13-24
ул. Московская, д. 53
Казань
Каталог
Электронные сигареты
Аксессуары
Вверх
Корзина
0 (0 ₽)

Спирали

497 16.02.2021

Вы попали в Альманах, купить койлы для вейпа можно в каталоге.

Спирали, койлы, намотка – один из двух основных типов нагревательного элемента в электронных сигаретах, который испаряет жидкость методом нагрева. Спирали противопоставляются сетке.

Принцип работы

Койл представляет собой проволоку из одной или нескольких жил, скрученную в форму спирали. При этом койл имеет “ножки”, которые ставятся в специальные зажимные механизмы, такие как прижимные винты, пластины или другие конструкции. В атомайзерах всех типов спирали замыкают электрический контур, являясь местом наивысшего сопротивления в цепи. Как следствие, под действием электрического тока спирали нагреваются.

Чтобы подать на спирали жидкость, используется хлопок, лен, вискоза, кремнезем или другие аналоги, все это именуется “ватой”, реже “фитилем”. Вата устанавливается внутрь спирали или снаружи, соответственно воздух проходит снаружи или внутри спирали. Капиллярным эффектом вата доставляет жидкость из резервуара к спирали, а ввиду поверхностного натяжения жидкость “облепляет” спираль со всех сторон, так что в нормальных условиях работы, спираль всегда и со всех сторон покрыта жидкостью.

Спираль с ватой в сигаретном обслуживаемом атомайзере

Температура спиралей

При нормальной работе, когда жидкость хорошо смачивает спираль и подается с достаточной скоростью во время затяжки, фактическая температура спирали не превышает 140 градусов.

Это обусловлено температурой самонагревания хлопка, то есть такой температурой, при которой в хлопке начинается видимая экзотермическая реакция с выделением побочных продуктов. Температура самонагревания ниже и не является температурой тления или самовозгорания, но реакция внутри нагреваемого вещества при такой температуре неотличима от горения, просто протекает медленнее.

Условно, если нагреть спирали до температуры выше 140 градусов, то из хлопка начнут выделяться продукты горения, что вредно, но именно это явление именуется “гарик” или “предгарик”, в зависимости от интенсивности и гримасы лица вейпера в этот момент. Иными словами, гарантом корректной температуры является сам пользователь, который не будет это парить, так как вкус станет омерзительный.

Температура спирали удерживается на этом уровне кипением – сколько бы вы ни кипятили воду в кастрюле, температура воды всегда будет 100 градусов и не выше, вся лишняя теплота уходит на интенсивность кипения, вся лишняя энергия теплоты моментально тратится на смену агрегатного состояния воды с жидкого на газообразное.

В вейпинге аналогично, только температура кипения VG составляет 290 градусов, а PG кипит на 188. Откуда тогда 140 градусов? Дело в воде – VG и PG гидрофильны, они моментально набирают воду из воздуха, и вода снижает точку кипения. В готовой жидкости воды мало, поэтому интенсивное кипение начинается примерно от 130 градусов, но стартует от 100 градусов, а если подлить в жидкость воды, то температура кипения еще снизится, что может защищать от гарика, но повышать вероятность течи.

Данные не являются строго теоретическими, хоть и подкреплены теорией, но являются результатом измерения температуры спирали лазерным термометром. Вы можете произвести аналогичный эксперимент, для надежности рекомендуется запустить ТК и выставить температуру предгарика – когда ощущается пересыхание ваты и начинает чувствоваться посторонний привкус. Термометр покажет 145 градусов на поверхности спирали.

Обрати внимание, то температура на дисплее боксмода вероятно будет отличаться, причем в большую сторону, так как ТК в электронных сигаретах показывает не фактическую температуру, а “попугаев”. По этой причине вам и потребуется термометр, чтобы измерить фактическую температуру спирали, а не экранных попугаев.

Количество спиралей

В атомайзерах необязательно используется одна спираль, их может быть несколько, при этом спирали подключаются в цепь параллельно. Обычно в дрипках и RTA используется пара койлов, однако встречаются варианты на 3 спирали и более.

Дрипка на 2 спирали в сборе (на подставке)

В сменных головках также часто встречаются спирали, в сигаретных разновидностях традиционно используется одна спираль, как и в сигаретных обслужках. Однако в головках со свободным обдувом можно встретить по 10 спиралей и более, которые обычно располагаются в меньшем числе шахт, по несколько штук в каждой.

Сменная головка на 10 спиралей, 5 шахт, внутри Clapton и обычный Space Coil

Проблема равного сопротивления

Если используется две и более спиралей, то все они должны иметь равное сопротивление. Если в цепи встречается 2 спирали с разным сопротивлением, то ток выбирает путь наименьшего сопротивления, то есть пойдет по спирали с наименьшим сопротивлением и минует вторую.

Однако по мере нагрева, сопротивление меньшего койла вырастет, сопротивление спиралей выровняется и ток начнет двигаться равномерно по двум койлам, но мощность на каждой спирали будет отличаться. По этой причине спирали всегда необходимо изготавливать идентичными.

Спирали разного размера (некорректно)

Оксидная пленка и прожиг

При нагреве до температур в несколько сот градусов, спирали активно взаимодействуют с кислородом, образуя на своей поверхности оксидную пленку, которая препятствует прохождению тока между витками. Этот эффект является положительным и желанным, так как пользователь заинтересован в том, чтобы ток шел по всей длине спирали и не прыгал с витка на виток. Обычно оксидная пленка имеет цвет от желтого до фиолетового, что является “хорошим тоном” и говорит о высоком качестве металла.

Оксидная пленка на спирали после прогрева. В данном случае прогрев предварительный (до установки) в специальной печи

По этой причине спирали принято прожигать после установки – пользователь подает небольшой ток на новую спираль, чтобы та прогрелась до едва видимого красного свечения, после чего водит по ней керамическим пинцетом, дабы кратковременно раздвинуть витки. В момент, когда пространство между витками открывается кислороду, на них образуется оксидная пленка и ток перестает прыгать между витками. Оксидная пленка действует подобно изоляции на проводах.

Прогрев именуется прожигом, в момент прожига пользователь видит места, в которых ток прыгает с витка на виток, так как в них происходит повышенный нагрев и они светятся сильнее, такие места именуются “Микро-КЗ”. Когда оксидная пленка сформирована, спираль начинает нагреваться равномерно из центра. Со временем работы оксидная пленка нарастает и становится толще, по этой причине спираль не имеет микро-КЗ при смене ваты и после чистки.

Чистка спиралей

[основная статья: Чистка спиралей]


Чистка возможна только в случае обсуживаемой намотки, необслуживаемые головки чистить невозможно, так как в них установлена вата, снять которую нельзя. Для чистки, вата удаляется из спиралей, затем спирали прогреваются до красного свечения и опускаются в воду. В этот момент спираль шипит, пузырьки воздуха разрывают нагар, спираль резко сжимается от охлаждения и нагар отваливается.

Прогрев
Горячие спирали в воде
Результат

Для чистки используется питьевая вода, так как проточная имеет большое количество примесей и минералов, которые остаются на спирали и ускоряют ее деградацию. Также нельзя перегревать спираль, обычно намотка нагревателя до блекло-красного свечения, нагрев “до бела” резко снижает ресурс металла.

Обычно после первой чистки спираль сохраняет цветную оксидную пленку, если таковая была на ней после первого прожига. С последующей чисткой цвет меняется до серого, что является нормальным явлением. Если спираль после чистки становится темно-коричневой, то это говорит об усталости металла, спирали требуется заменить, в ином случае нагар будет образовываться крайне быстро.

В случаях сильного загрязнения старых спиралей, после прожига их можно чистить специальными стальными кисточками, механически убирая нагар. Кисточку не рекомендуется использовать при прожиге молодой намотки, так как она царапает поверхность и ускоряет деградацию. Если обычный прожиг не помогает, то прибегать к кисточке можно, однако это еще ускорит процесс старения и без того старой намотки, так что обычно кисточку используют “на последнем издыхании” или “чтобы дойти до магазина за новой намоткой”.

Чистка металлической кисточкой

Нагар

Темный нагар на спиралях представляет собой ароматизаторы, пыль и недочищенные компоненты жидкости. Они оседают на спирали, так как частично жидкость выкипает без ароматизаторов, некоторое их количество оседает на спиралях, подобно выпариванию соли из морской воды (опреснение).

Пример грязной спирали, хорошо виден темный нагар

Сам по себе нагар не представляет опасность для здоровья, однако он может препятствовать смачиванию спирали, что не только испортит вкус, но и вызовет локальный перегрев намотки, что уже может представлять опасность. По этой причине нагар следует убирать, проводя регулярный прожиг спиралей.

Также "нагар" встречается внутри ваты, он также представляет собой осевшие компоненты жидкости, в основном ароматизаторы, выглядит как потемнение. Нагар сильно снижает вкус, так как задерживает в себе все больше и больше ароматизаторов, отчего быстрее нарастает и еще быстрее собирает арому.

Срок службы спиралей

Единого срока службы спиралей не существует, все зависит от характера использования, температуры прожига и выбранной жидкости. Обычно спирали служат не менее 1 недели и не более полугода, но именно служат, то есть выдерживают прожиг и чистки в этот период времени, убить спираль быстрее или проходить с ней дольше практически невозможно.

Основным индикатором конца срока службы является регулярность чисток – пользователь парит спираль, пока вкус не падает и не появляется посторонний привкус, затем снимает вату и чистит спирали. Если вкус падает очень быстро после чистки и прожиг становится ежедневным, то спирали принято менять. Новые спирали дают вкус ощутимо лучший, чем старые, и дольше остаются чистыми.

Поведение тока в сложном плетении

Staggered
Art Coil
Mamba

В койлах со сложным плетением имеется множество жил, обычно есть несколько толстых центральных и тонкие в обмотке. Как и в примере с двумя спиралями разного сопротивления, ток выбирает именно центральные жилы, так как они ощутимо толще, а также значительно короче – обмотка может быть в несколько раз длиннее основной жилы, так как она “виляет” вокруг центральных жил.

Это дает возможность использовать спирали из комбинированных материалов, когда сердечником выступает один материал, а в обмотке находится другой – ток пойдет по центру, даже если в центре используется металл с потенциально большим сопротивлением, так как обмотка все равно тоньше и длиннее, то есть ее сопротивление все равно будет выше.

Так например, если взять спираль с сердечником из нержавейки и обмоткой из кантала, то мы сможем запустить ее в термоконтроле, который будет стабильно работать, хоть и не так точно. Это доказывает, что общее сопротивление спирали ведет себя так, как если бы вся спираль была из нержавейки, в ином случае ТК не смог бы работать.

Материалы спиралей

[основная статья: Как выбрать койлы, материалы]


Сегодня спирали делаются из 3 материалов:

  • Нержавейка (SS)
  • Нихром (Ni80)
  • Кантал (KA1)


При этом нержавейку используют разных марок, обычно это:

  • SS304
  • SS316
  • SS321


Марки SS практически не отличаются между собой по своим свойствам, хоть и имеют несколько разный коэффициент температурного сопротивления (TCR). Кантал же является коммерческой маркой фехраля, которая продается под наименованием Kanthal A1.

С точки зрения пользователя материалы различаются по сопротивлению и продолжительности жизни. Также нержа лучше пружинит, ее сложнее помять чем нихром, кантал посередине. Однако это едва уловимое различие, большинство пользователей не могут отличить одно от другого по упругости.

Нержавейка

Обладает самым низким сопротивлением, чем можно пользоваться, дабы снижать сопротивление намотки для механических модов, которым это важно. Для других устройств сопротивление играет низкую роль, кроме случаев, когда сопротивление намотки выходит ниже минимального порога. По этой причине для больших спиралей нержавейка не используется – сопротивление выйдет слишком низким.

По живучести нержавейка уступает канталу и нихрому, причем ощутимо. Обычно спирали из нержавейки быстрее окисляются, собирают нагар и плохо переживают прожиг. Традиционно спустя 2 - 3 прожига спирали из нержавейки начинают обрастать нагаром за считанные часы, что является следствием очень толстой оксидной пленки, которая прорастает внутрь металла и ускоряет собственное образование. Поверхность покрывается микропорами, они задерживают ароматизаторы, которые и превращаются в нагар. Аналогично в чайниках собирается накипь – вода выкипает, минералы оседают.

Это особенно хорошо заметно, если начать прожигать старую спираль из нержавейки, опуская разогретую намотку в воду – от нее будет отваливаться нагар. Если продолжить прожиг уже чистой нержавейки, то нагар будет отваливаться и отваливаться, хотя она уже чистая. На деле происходит разрушение металла, отваливается оксидированный материал, то есть ржавчина, которая мгновенно образуется после прожига.

Нержавейки всех марок могут работать в режиме ТК, тогда как нихром и кантал практически невозможно запустить в этом режиме, даже при длительной подстройке TCR. В обычном режиме VW и аналогичных, нержавейка прекрасно работает, как и любой другой материал.

Нихром

Обладает повышенным сопротивлением и является оптимальным материалом для спиралей. Большинство спиралей сделаны из этого материала, либо имеют его в качестве обмотки – нихром может защищать хрупкую нержавейку. Очень хорошо поддается чистке и дает большой срок службы, однако неспособен работать в ТК.

Кантал

Является материалом с наивысшим сопротивлением, чем можно пользоваться при изготовление максимально больших спиралей – давая большое сопротивление, можно наращивать толщину спирали, не опускаясь ниже минимального порога, поддерживаемого девайсом. Также неспособен работать в ТК, но обладает очень высокой сопротивляемостью износу.

Прочие материалы

Прежде были распространены намотки из никеля (Ni) и титана (Ti), которые очень хорошо работали в термоконтроле. Однако при перегреве никель выделяет токсины, так что для безопасной работы следует использовать его только в режиме ТК, что понимают не все пользователи.

Титан же способен гореть при перегреве, причем гореть не в смысле вейпинга, а воспламеняться. При этом потушить горящий титан практически невозможно, материал продолжает гореть до полного выгорания. По этим причинам титан и никель не используются сегодня, а безопасные нержавейка, нихром и кантал получили распространение.

Горящая титановая стружка на листе стали

Безопасность

Сам по себе нагрев металла не представляет опасность, кроме случаев чрезмерного перегрева, которого не происходит при парении – при перегреве, вата моментально прогорает, а воздух становится обжигающим. Обычный “гарик” представляет собой нагрев до 150-300 градусов, при котором вата действительно сгорает, однако это недостаточная температура, чтобы запустить реакции деградации самого металла, так что опасность не выше, чем дым от горящей ваты.

Однако распространено мнение, что оксиды металлов и разрушающаяся со временем намотка представляет опасность при вдыхании, что также является вымыслом. Во-первых, ржавчина практически полностью безвредна, металл в ней уже прореагировал и не вступает в последующие реакции окисления. Во-вторых, даже если вдохнуть ржавчину, то она осядет в слизистой вместе с пылью из воздуха, откуда отправится сначала в желудок, а затем наружу. Это нормальное явление, с этой целью (фильтрация пыли) легкие и покрыты слизью, которая поднимается из легких специальными ресничками вместе со всем, что в нее попало (было отфильтровано).

Размеры спиралей

[основная статья: Как выбрать койлы, размеры]


Принято разделать спирали на сигаретные и свободные, а их в свою очередь на подразмеры, например:

  • мелкие МТЛ
  • обычный МТЛ
  • мелкий DL
  • обычный DL
  • жирнота
Спирали разного размера

Сигаретные спирали физически меньше свободных и не могут работать на мощностях свыше 25 - 30 ватт, тогда как DL спирали не могут работать на мощностях ниже 25 - 30 ватт, а для некоторых порог будет еще выше. Если запускать МТЛ-койл на высокой мощности, то жидкость не успеет поступать на спираль, а если пытаться парить большую спираль на малой мощности, то основную часть затяжки проволока будет прогреваться, давая пар лишь в самом конце.

Для большинства атомайзеров требуется определенный размер спирали, который зависит от размеров камеры испарения и отверстий для ножек. Так, в некоторые обслуживаемые POD-системы нельзя поставить большие МТЛ-койлы по причине отсутствия места в камере испарения, а в некоторые свободные дрипки не влазят самые толстые ножки намоток, хоть сама спираль и помещается.

Ножка не влезает в стойку (она размером со стойку)

Размер спиралей и прогрев

Чем больше спираль, тем больше она производит пара, однако большие спирали могут требовать прогрев. Так например, при использовании намотки, размер с HEXA, прогрев может достигать нескольких секунд, за которые спираль лишь набирает температуру, а затем начинает производить пар. Обычно так происходит на очень мощных дрипках, а когда спираль прогрета, она держит температуру несколько секунд между затяжками.

Часто очень большие спирали невозможно использовать без прогрева, так как если выставить огромную мощность, чтобы избежать прогрева, то спираль начинает гореть ввиду недостаточной скорости смачивания. Как следствие, единственным способом является выставить мощность, с которой прогрев необходим. Обычные спирали не страдают такой проблемой, однако мини-прогрев требуется практически всем спиралям, даже сигаретным, но обычно он занимает секунду.

Для прогрева может быть использован PreHeat (при наличии) – в этом режиме плата подает повышенную мощность первые секунды затяжки. Аналогично действует корректно настроенный термоконтроль, однако на самых массивных спиралях ТК практически не работает, ввиду малого перепада сопротивления при нагреве.

Сопротивление спиралей

Так как разные материалы имеют разное сопротивление, то и сопротивление самой спирали будет разным, даже если тип плетения и размер койла идентичен. Сегодня сопротивление играет малую роль для процесса парения, так как большинство используют электронные моды с платой, которые умеют работать практически с любым сопротивлением.

Однако частой проблемой является слишком низкое сопротивление – любая электронная сигарета имеет минимальное поддерживаемое сопротивление, которое в большинстве случаев составляет 0.1 Ом, но может быть как ниже, так и выше. Проблема возникает ввиду непонимания, что две спирали дают сопротивление вдвое ниже, чем каждая по отдельности. В общем случае рекомендуется проверять мануал к конкретному девайсу и ориентироваться на эти цифры, при выборе спирали.

Также существуют койлы, которые до прожига имеют сопротивление ниже, чем после. Например у спирали (или у пары спиралей) может быть заявлено сопротивление в 0.1 Ом, что поддерживается платой, однако до прожига оно составит 0.09 Ом, что ниже допустимого. Как следствие, пользователь не может запустить плату для прожига и не может использовать такие спирали.

Также сопротивление повышается со временем работы, причем чем старше спираль, тем выше будет ее сопротивление. Это происходит ввиду более глубокого окисления – больше металла превращается в ржавчину, проволока становится тоньше, сопротивление повышается. Это важный момент для понимания процесса – чем тоньше проволока, тем выше сопротивление, но чем она короче, тем сопротивление ниже. По этой причине можно накинуть виток на спираль, если сопротивление слишком низкое.

Сопротивление спирали и ТК

[основная статья: Термоконтроль]


С повышением температуры любой материал меняет свое сопротивление на более высокое. Режим ТК основывает свою работу на этом явлении, пытаясь высчитать температуру, основываясь на повышении сопротивления. Однако не все материалы меняют сопротивление достаточно, так что ТК может работать только с:

  • нержавейкой всех марок
  • никелем
  • титаном


Особенно хорошо ТК работает с титаном, так как он меняет сопротивление крайне сильно даже с небольшим нагревом, а нихром и кантал сопротивление практически не меняют, так что плата не может корректно произвести замеры. Эта проблема также актуальна для спиралей из нержавейки, если они очень массивные – ток идет, сопротивление меняется слабо, плата принимает решение о некорректном материале и отключает ТК.

Типы плетений

Сегодня большинство пользователей предпочитают спирали сложного плетения, состоящие из нескольких жил. Такие спирали дают сильно лучшую вкусопередачу и больше пара, чем моножила, а также обеспечивают разную консистенцию пара. К основным типам сложных плетений относят:


  • Clapton – моножила, поверх которой пущена обмотка
  • Staggered – два и более Clapton, скрепленных вместе
  • Fused Clapton – одна и более жил, скрепленных вместе обмоткой
  • Alien – одна и более жил, скрепленных вместе фигурной обмоткой “волна”
Clapton
Staggered
Fused Clapton
Alien

Среди них самыми популярными являются Fused и Alien, первый чаще ставят на сигаретники, второй на свободную затяжку – оба типа плетения могут иметь ощутимо разный размер, Fused часто бывает сигаретным.

К отдельной разновидности относятся Art Coil, это собирательный термин, под которым может скрываться любое плетение либо что-то уникальное с иной конструкцией. Обычно Art Coil не используются для парения, а служат для красивого вида и фоточек в инстаграм, однако есть и исключения.

Самостоятельное изготовление спиралей

Все типы плетений можно изготавливать самостоятельно, для чего используется вспомогательное оборудование, иногда самодельное, иногда покупное. В общем случае применяется шуруповерт, который так или иначе накручивает одно на другое, что ускоряет процесс. Самостоятельное изготовление спиралей выбирают скорее ради развлечения, так как стоимость проволоки и оборудования отличается от стоимости спиралей несущественно.

Екатеринбург
Краснодар
Москва
Нижневартовск
Нижний Новгород
Новосибирск
Пермь
Ростов-на-Дону
Самара
Сургут
Тюмень
Уфа
Челябинск
Югорск