Forum: Offtopic Kapillarrohr auf 200°C beheizen. (akkubetriebene Nebelmaschine)


von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Abend,

ich hatte schon länger vor, eine möglichst kleine Nebelmaschine zu 
bauen. Nebelmenge, Aufheiz- und Laufzeit völlig egal, eher "proof of 
concept" und just for fun. Nur klein soll es sein, das ist die 
Herausforderung. Ich könnte auch einen verpolten Elko vorne dran kleben, 
würde auch kurz nebeln. Jedoch soll mein Vorhaben nach dem klassischen 
Funktionsprinzip mindestens ein mal funktioniert haben.

Nun bin ich auf eine Firma gestoßen, die akkubetriebene 
miniatur-Nebelmaschinen für Bühneneffekte entwickelt und herstellt.

Auf den angehängten Bildern sieht man das vermeindliche Heizelement, 
bzw. im Grunde aber nur ein aufgewickeltes Kapillarrohr. Die 
Buchsenleiste suggeriert jedoch, dass da wohl mindestens Leistung zum 
Heizen auf die Platine geht. Temperatursensor wohl sicherlich auch. 
Links eine große Antari-Wendel, rechts eine von Look-Solutions, wenn ich 
mich recht erinnere.

Meine Vermutung: Die Kapillarrohrspirale wird als Heizelement verwendet. 
Macht erst mal auch Sinn, jedoch sind die wohl aus Kupfer/Messing und 
haben dementsprechend einen extrem niedrigen Widerstand.

Wie seht ihr das? Eigentlich recht schlau, aber sicherlich nicht ganz 
einfach? Und wie die mini-Akkus in den Geräten so einen enormen Strom 
liefern können ist mir auch noch suspekt.

Da ich vor hatte mein "proof of concept" Gerät mit vorzugsweise 12V zu 
betreiben (Pumpen- und Ventilspannung), ich die Idee aber recht 
interessant finde, würde ich einen ähnlichen Ansatz nehmen. Das 
Kapillarrohr würde ich  als Kurzschlusswicklung auf einem Ferrittrafo 
wickeln. Natürlich thermisch so gut es geht isoliert.

Meine 2. Idee wäre, die Spirale in einem quadratischen Kupferrohr 
einzugießen (evtl. mit Hartlot) und dann 2 Leistungswiderstände 
anzuschrauben. Hier wäre der Vorteil, dass die thermische Kapazität 
wesentlich höher ist und ich die Temperatur besser (sicherer) regulieren 
lassen kann.

Was würdet ihr eher nehmen? Was gibt es noch für unbedachte Punkte?

: Bearbeitet durch User
von c. m. (Gast)


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das nebelfluid muss nicht nur bis zum kochen erhitzt, sondern der 
entstehende dampf (eigentlich: das gas) auch zur abkühlung und 
nebelbildung in kalte luft geblasen werden.
kurz: das dampft nicht von alleine nur weils heiß wird.

ich kenne mich mit nebelmaschinen nicht aus, dampfe aber mit einer 
e-zigarette.
die technik dahinter ist das ein "glas"faserdocht im nebelliquid hängt, 
per kapillarwirkung das zeug aufsaugt, und das ein um diesen docht 
gewickelter heizdraht das ganze aufheizt.
wenn man beim heizen nicht an der e-zigarette saugt tritt kein dampf 
aus, weil den aufgeheizten docht keine luft als transportmittel 
umströmt.

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Ja, klingt erst mal logisch. Jedoch sind das andere Funktionsweisen. Man 
muss bedenken, dass auch der Wasseranteil im Nebelfluid oft >50% ist. 
Wenn das kocht, reißt das das Glycol mit durch die Düse und es nebelt.

Bei (d)einer E-Zigarette sinds wohl nur 5% Wasseranteil. Da nebelt es 
nur, wenn man auf die Wicklung pustet. Ansonsten knistert es nur ein 
bisschen.

von K. J. (Gast)


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hm läuft das Florid durch die Wendel ? dann könnte es nicht soviel Hitze 
brauchen wen am Ausgang ne Düse sitzt könnte beim erhitzen genug Druck 
entstehen das es nicht soviel Temperatur braucht

von Magic S. (magic_smoke)


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Der Druck entsteht nur durch die Verdampfung. Man KANN den Nebel danach 
mit Lüftern oder so noch weiter/anders verteilen oder für 
Bodennebel-Effekte abkühlen, aber eine normale einfache Nebelmaschine 
hat nur das Heizelement und eine Zahnradpumpe.

Normalerweise arbeiten die Nebelmaschinen auch so, daß das Heizelement 
vorgeheizt wird und dann als Wärmespeicher dient. Bei den 
akkubetriebenen Geräten sieht das wohl anders aus, die dürften dafür 
beim Nebelausstoß eine recht hohe Stromaufnahme haben und werden auch 
nicht so viel Nebel produzieren wie ein normales 1kW-Gerät.

von Stefan M. (derwisch)


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Das Kapillarrohr direkt als Heizwiderstand zu nutzen ist sicher am 
effektivsten.
Eine nennenswerte Wärmekapazität drumherum ist nicht nötig.

Ich vermute, das Gerät von Look ist eher für kurze Nebelstösse gedacht.
dafür ist die Zeit zum Nachheizen sehr kurz.

Wichtiger ist beim Nebeln, dass die Heizung exakt die richtige 
Temperatur hat.
Zu kalt und es ensteht zu wenig Nebel und noch flüssiges Fluid spratzt 
vorne raus.

Zu heiß, und das Fluid verändert sich chemisch. Es stinkt dann anders 
und wird ungesund.

das Kapillarröhrchen muss am kalten Ende ein Rückstoßventil haben, damit 
der entstehende Druck nicht den Tank aufblasen kann.
Neues Fluid wird vermutlich mit einem Dosiertaster zugegeben.
Da muss die Fluidmenge pro Pumpstoß auch stimmen, sonst kühlt das 
Heizelement zu rasch ab.

: Bearbeitet durch User
von Magic S. (magic_smoke)


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Mit dem richtigen Akku ist es kein Problem, so eine Wendel sehr schnell 
auf Temperatur zu bringen und während des Verdampfens der bei dieser 
kleinen Maschine kleinen Fluidmenge auf Temperatur zu halten. Braucht 
man nur einen schnell reagierenden Temperaturfühler, damit die Wendel 
nicht rot aufleuchtet.

von c. m. (Gast)


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ich sehe eher das problem das sich in einem teilweise gefüllten röhrchen 
irgendwo mittig eine gasblase bildet, und die "vorne" befindleiche 
flüssigkeit einfach rausspratzt ohne verdampft worden zu sein.

wenn ich nachdenke fällt mir ein das ich als jüngling auf ähnliche art 
mal rumgezündelt habe… eine spritze voller spiritus, mit nadel dran, und 
die nadelmitte in eine flamme gehalten - das spratzte auch raus.

von Magic S. (magic_smoke)


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Die Wendel muß halt ausreichend heiß sein bevor das Fluid eingespritzt 
wird.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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magic s. schrieb:
> Die Wendel muß halt ausreichend heiß sein bevor das Fluid eingespritzt
> wird.

Brauchts dann nicht Wärmekapazität, um den Phasenübergang zu 
bewerkstelligen? Geht das nicht deutlich besser, wenn das Fluid 
vorgewärmt ist? Ist die Länge der Wendel dafür nicht wieder das Problem, 
weil sie bei der »Einspritzung« ungleichmäßig erwärmt? Der Abschnitt mit 
dem Glasfaserdocht legt ja nahe, dass zusätzliche Masse eingebracht 
wird, damit keine allzu großen Hohlräume entstehen und diese Masse 
wärmeverträglich sein muss. Dann ist das Verhältnis zwischen heißer 
Masse und kaltem Fluid verträglich. Zusätzlich wirkt das wohl wie eine 
Art Stopfen, da hinten nur das Vorratsgefäß luftdicht aufgesetzt ist und 
es nur vorn rausgeht.

von IncreasingVoltage .. (increasingvoltage)


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Soo, hatte etwas Zeit um weiter zu recherchieren.

Das Akkupack, das die Benutzen hat 11,1V und ist mit einer 15A Sicherung 
abgesichert. Außerdem steht auf dem Akku, dass am Ausgang 8A entnommen 
werden dürfen. Also benutzen die wohl einen Schaltwandler, um die 
Spannung herab zu setzen und den Strom hoch zu bringen. Aber das 
Röhrchen scheint dünner zu sein als vermutet. Evtl. nutzen die auch aus 
Platzgründen PWM.

Außerdem habe ich ein Bild von der Platine mit dem Kapillarrohr 
gefunden. Was mich noch wundert:

Was ist das für ein Bauteil unter der Glasfaserhülse und wo ist der 
Temperatursensor? Klar, die zwei Fragen ergänzen sich wunderbar, aber 
wenn man weiter denkt, dann ist die thermische Kopplung doch viel zu 
niedrig und das Heizelement würde viel zu heiß werden, da der 
Temperatursensor sich zu langsam aufheizt. Es können ja giftige 
Nebenprodukte entstehen, wenn das Nebelfluid zu heiß wird.

Oder die berechnen mittels U/I den Widerstand und können so auf die 
Temperatur schließen.

Was meint ihr?

: Bearbeitet durch User
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