Давно хотів собі виготовити паяльний фен. Готовий мені не цікавий. Оскільки зайнявся переробкою БП АТХ в лабораторні, з'явилася можливість отримати 24-25 вольт при токах до ампер 8. Реально мій фен працює до 5 ампер. Як компресора застосував гібрид з осьового вентилятора, оформленого в корпус (равлика) за принципами відцентрового вентилятора. Були й просто відцентрові, але мені цікаво спробувати такий варіант. Придумка виявилася цілком працездатною. Дует не гірше за інших моїх відцентрових, навіть при наявності аеродинамічних опорів (основної проблеми осьових вентиляторів). Рекомендую, якщо не знайдете відповідної турбинки.
отримані параметри
- Потужність нагрівача 110 ват.
- Напруга харчування регульоване в межах 24,2 вольта.
- Струм до 4,8 ампера.
Мосфети з плат з безсвинцевим припоєм бере цілком. Мелочевку тим більше. Роз'єм композитного відеовиходу з цієї ж плати теж взяв. Відеопроцесор вже немає.
Мелочевку з плат зі звичайним припоєм можна знімати вже при 75 ватах потужності цілком комфортно. Можна і нижче, якщо знизити швидкість вентилятора. На повній потужності цілком снімаеми сороканогіе мікросхеми. Плати від телефонів легко.
З чого почати?
Визначитися з потужністю, яку ви можете і хочете отримати. Менше 100 ват сенсу не так багато. Для дрібниці вистачить, втім, якщо інше зробите правильно. Я вийшов на 100-110 ват. Реболи відеопроцесори недостатньо.
Друге. Струм, який ви можете отримати від джерела живлення. Від нього залежить вибір нихрома для спіралі. У мене ніхром 0,4 мм. Якщо не зраджує склероз, продавався на ринку як спіраль для плитки на 1,5 кВт. Я порахував його оптимальним. Тонка дріт погано тримає форму, товста вимагає великого струму для отримання достатньої температури. Для дроту 0,4 мм потрібен струм близько 3,5 - 5,5 ампер. Щоб дріт розжарилася до жовтого світіння приблизно. При інтенсивному охолодженні її температура знизиться. Запам'ятаємо, що діаметр дроту однозначно визначає струм. А ось потужність доведеться набирати напругою. Оскільки мій БП для цієї мети видає в р-ні 24 вольт, на тому і зупинився. Опір холодної спіралі в р-ні 3 ом виявилося. У розігрітому вигляді за розрахунками - близько 4. Спіралі пофіг який струм, постійний або змінний. Можна живити її прямо від трансформатора через диммер для регулювання. Правда транс тоді буде гудіти. І він повинен мати достатню потужність і обмотку, виконану досить товстим проводом, щоб тримати обраний струм.
Важливий елемент - вентилятор. Осьові можна використовувати на крайній випадок, але вони неважливо справляються з проштовхуванням повітря по лабіринтах. Їх стезя - дути по прямій. Тому для фена кращий відцентровий вентилятор. Він якраз і призначений для проштовхування повітря через значні аеродинамічні опору. Так склалося, що деякий час тому був у знайомого, він мені демонстрував систему опалення своєї розробки. Де є і відцентровий вентилятор. Саморобний теж. Виявилося, що він допустив там обидві можливих помилки для вентиляторів такого роду. Неправильно вибрав напрямок обертання для крильчатки від пилососа і неправильно виконав равлика для нього. Я конструктор зовсім не по вентиляторів, але фізику то в школі я вчив, уявлення як це працює маю. Ну, на зразок тема давно побита, готуючи статтю я поліз в гугл. І, на свій подив виявив, що мало не третину картинок по цій темі містить одну з двох або обидві помилки відразу. Тому наведу свої схеми, щоб ніхто не заплутався. Тим більше, що це має прямий сенс для початківців.
Це загальний принцип побудови відцентрових вентиляторів. Показані три різні варіанти можливих крильчаток. Варіантів насправді більше, але нам досить. Звертаю вашу увагу це три різні варіанти крильчаток. Просто показані частково. Це ні в якому разі не одна. Як можна зрозуміти зі схеми, крильчатка повинна «розштовхувати» повітря в сторони, тим самим створюючи тиск. (Ох вже ці «кострюлери» з гугла, малюють те, чого не розуміють самі).
Червоний варіант під номером 1 - найкращий. Зелений (2) гірше. Синій (3) гірше попередніх двох, але працювати буде. Якщо напрямок обертання крильчатки у вас інше, просто отзеркальте схему.
Я зробив практично те ж саме, тільки крильчатку поставив від осьового вентилятора.
Крильчатка, природно, працює на «вдування» повітря всередину. Відмінність від простого осьового вентилятора в тому, що енергія на закручування потоку повітря не втрачається марно, а використовується за принципами відцентрового. За ідеєю такі речі патентувати треба.
Працює отриманий гібрид цілком адекватно. Шумноват, але це вже як пощастить. Справа в тому, що при малому діаметрі крильчатки (що осьової, що відцентрової), щоб забезпечити достатній потік повітря доведеться давати високі обороти двигуна. З усіма наслідками, що випливають. З великою крильчаткою міг би бути тихіше, але зручність фена буде нижче.
Якщо будете створювати турбинку, як я запропонував, при виборі основи для вентилятора перевагу слід віддавати малогабаритним, з великою швидкістю обертання, бажано прямими лопатями (з шаблевидними буде працювати гірше). Лопатей чим більше тим краще. Чим крутіше їх нахил (кут атаки) тим краще. Я використовував крильчатку від дуже старої відеокарти. 12 вольт, близько 1,5 ват. Діаметр крильчатки 37 мм. Використовуйте, що знайдете. Експериментуйте.
Придатні відцентрові вентилятори в майже готовому вигляді, або як донори крильчатки з двигуном під мою равлика. Можна поставити не як у мене «плазом», а перпендикулярно фену. У перших спробах я так і робив. І дуже гідно себе показала турбинка від ноутбука. І тихіше теж. Але вона вже сильно зношена та й розрахована на 3,5 вольта і я пішов іншим шляхом.
Мій гібридний компресор крупніше.
Основний корпус равлики з пінополістиролу. Не важливо з чого, хоч з дерева. Досить добре видно структуру. До речі, якщо плануєте зробити захист для крильчатки, вкрай не рекомендую свердлінням невеликих отворів у верхній кришці. Хочете знати чому - погуглити пристрій механічної ручної сирени часів війни. Гучність буде вище, ніж з показаним варіантом рази в три.
Як гільзи для фена використовував корпус від акумулятора 18650. Технологія добування за типом показаному в цьому відео:
Тільки я не морочився зі свердлінням, як автор пропонує, по втулкам. Просвердлив маленьким свердлом. Рассверлени на 4 мм. Надфілем поправив, якщо змістився центр отвору. Ступінчастим свердлом рассверлени далі, поправляючи надфілем на кожному кроці, при необхідності. Втулку я теж виготовив інакше. Від якої то люстри резьбовая трубочка з двома тонкими гайками. Одну гайку на торці розклепати, щоб вже не оберталася, другий затискаю. Вставляю нерухомою гайкою зсередини стаканчика від акумулятора. Зайву частину різьблення сточив для краси. Можна обійтися і без втулки, але потік буде гірше. Чи не струмінь, а розходиться факел. Сильно тонку не раджу. Міліметрів 7-10 внутрішній діаметр, як я вважаю, буде по зручніше. Та й опір повітрю зайве створювати ні до чого.
Всередину стаканчика від 18650 покладена слюда. Спіраль намотував на платівці стеклотестоліта шириною 14 мм. Ніхром діаметром 0,4 мм. Я намотав 16 витків. Будете орієнтуватися на інше напруга живлення, кількість витків доведеться підібрати. Кінці відігнув під 90 градусів. Кінці залиште достовірніше, потім нехай буде обрізаний за місцем. І цю спіраль треба одягнути на керамічну трубочку. Купував на Митинському радіоринку свого часу. Діаметр 4 мм. Підійде в принципі майже будь-яка, тільки якщо діаметр сильно відрізняється, можливо доведеться поекспериментувати з шириною пластинки для намотування. Один кінець спіралі пропускають через керамічну трубочку. Спіраль, надіти на керамічну трубочку треба «перекрутити», зміщуючи кожен наступний виток відносно попереднього. Зумієте розкрутити ці 16 витків на пару оборотів - непогано. Оскільки довжина спіралі невелика, треба прагнути розташувати її рівномірніше. Для посилення прогріву повітря, я додатково вставив крильчатку з оцинкованого заліза (можна жесть), яка додатково закручує потік повітря проти обертання спіралі, покращуючи теплообмін. І заодно служить для якоїсь центрування керамічної трубки всередині склянки. Отримана спіраль повинна вільно вставлятися усередину стаканчика зі слюдою. Але бажано щоб вона там сильно не бовталася. У мене вставляється щільно досить.
На знімку видно ту саму крильчатку для закручування потоку повітря і видно, як я законцовивал ніхром. Зігнув вдвічі, перекрутив трохи, одягнув і розплющив латунні трубочки від наконечників НШвІ 0,7-8 (можна трубочку від антени, наприклад). Кінці обмотав тонким мідним дротом, пропаяв, припаяв силіконові дроти від якого то нагрівача (в принципі можна використовувати звичайні), і теж обжав латунними трубочками місце пайки. Все це потрібно, щоб зменшити нагрів нихрома в зоні контакту з проводом. Зверху трубочки з склотканини. Можна знайти в дохлих енергосберегайках, наприклад. Можна не паяти, а використовувати механічні затискачі. Які знайдете. Майте на увазі, спіраль і крильчатка для закручування повітря повинні бути ізольовані для виключення замикань на корпус і між собою.
Подальше «тіло» збирав з труби (застосовується в меблів і дизайнерських справах) і корпусу від автомобільного прикурювача (він непогано одягається на стаканчик від акумулятора), благо їх кілька в мене накопичилося після експериментів з інфрачервоним паяльником. Використовуйте, що знайдете, це не принципово. Трубку з корпусом прикурювача поєднав пайкою. Там немає особливого нагріву, витримає. Кінці корпусу розрізав навхрест, щоб отримати подобу цанги, для затиску стаканчика від 18650 через шматок стеклоізоленти, або просто склотканини для теплоізоляції.
Обечайку воздуховода зробив з жерсті і припаяв. До неї зверху припаюється пластинка (я використовував фольгирований стеклотекстолит) до якої кріпиться гвинтами вентилятор. Різьблення для гвинтів кріплення нарізав прямо в ньому.
На знімку спіраль закручена ще не повністю.
У фінальному вигляді приблизно так. На цьому знімку більш-менш видно, як оформляв решту дроти. Це не остаточний варіант, ще без крильчатки.
На виході.
В зборі.
Трохи про харчування
Вентилятор живиться від вартівні. Вона там трехамперная. Поставив підвищує китайський перетворювач на 12 вольт налаштований. Вентилятор включається разом з вентилятором БП. А нагрів включається клавішею Ps-On (правий верхній кут БП). І спочатку вимикаємо нагрів цією клавішею після роботи, а вже після охолодження фена вимикаємо харчування (ззаду). Тумблер призначений для перемикання швидкості вентилятора. Поки не реалізував, не було необхідності в перегрів потоку повітря. Планую просто живити вентилятор через діод або два (треба пробувати), а тумблер просто пускав би напругу повз діодів, замикаючи їх. Чим нижче швидкість потоку, тим сильніше буде нагріватися повітря.
Трохи про роз'ємі
Я використовував СОМ тата-маму. Звідки то з плат. Розпаювати так: на нагрів дві групи по три контакту (для 5 ампер більш ніж достатньо), на вентилятор по одному. Потім термоклеем зафіксував-ізолював.
Таким чином, БП стабілізовано (якщо не на максимумі напруги працює), харчування вентилятора стабілізовано, отже стабілізована температура повітря на виході.
Конструктивом задоволений. Для аматорських цілей цілком достатньо. При максимальному нагріві металева труба в районі ручки нагрівається досить відчутно, але рука цілком терпить. При нормальному режимі роботи труба просто тепла. Тобто нічого там не Поплава. Потік повітря через трубку цілком справляється з охолодженням. І повітропровід бажано розташовувати як у мене, ближче до ручки. Щоб не було зворотного потоку повітря з гарячою зони. Фен пройшов випробування відключенням після максимального нагріву. Був просто знеструмлений. Разом з вентилятором. Нічого не Поплава.
Для початківців: починати конструкції такого роду, треба з влізання в засіки, загашники і т.д. і споглядання раніше накопичених багатств. І з великою часткою ймовірності знайдеться те, що можна досить легко використовувати. Це я до того, що конструкція не обов'язково повинна повністю повторювати мою.
Успіху.
05.03.2017.
Тришин А.О.
м Комсомольськ-на Амурі.
http://radioskot.ru/blog/pajalnyj_fen_svoimi_rukami_i_nemnogo_teorii/2017-03-04-524
З чого почати?