電タバ関連つらつらと・・・

電子タバコとか、VAPEとか言われているアイツについて、適当に書いていく、そんなBlogです。

電子タバコと規制や規格

リチウムイオン電池の、種類と放電レートによる制限について

こんにちは。

さて今回は。
良く電子タバコに使われている、「リチウムイオン電池」の。
種類とか特性とかを、まとめ、、、ようと思ったんだけれども。
資料集めていくうちに、「データシートが存在するリチウムイオン電池」という恐ろしい物がボロボロ出てきてしまったので。
規格と共に、まあ軽く読み解いていきたいと思います。

注意!:
 今回使っているデータシートは、あくまでも「一例」であり、更に出処がアレです!。
 更に「単電池としての使用」前提のものではありません!。
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 ・・・ということです。

追記:注意とまとめ
 ・電池交換できるタイプの電子タバコは、電池製造メーカーや、各種規格が「禁止」している使い方をする製品です。
  これは、メカニカルでも、テクニカルでも、変わりません。
  危ないことしている自覚を、忘れないでください!。
 ・良くICRは危険、INRやIMRなら安全、プロテクト付は危険と言いますが。
  これは違います!。
  使用範囲を逸脱すれば、INRやIMRも充分危険です。
  また、本来は「プロテクト付は安全」なのですが、電子タバコとして使えないから敬遠されています。
  漫然と判断することは、事故を招きます!。
 ・電池の放電レートなど、記載事項は、正しいとは限りません。
  偽者や規格外品が混じっている可能性、メーカーが適当に書いている可能性もあります。
  電池の入手は、信頼できるショップさんで、実績のあるものを!。


まあ発端は、電池の種類とか調べようとして。
ぐぐったら、このざまだったこと。
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・・・いやソニーさん、これ流出、あまりよろしくないのでは?、とは思いますが。
まあWebに大公開されているものなので、使っていっちゃいましょう。

さて、、、データシートに、電池の規格に関するヒントが紛れています。
注目点はココ。
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「IEC61960に基づく呼び方」に、「INR」の文字が。
そして、適用安全規格が。
「IEC61960」「UL1642」、怪しいですね。

早速調べてみましょう。
IEC61960は、国際的な電気関係の標準会議「IEC」で定義されている規格です。
どーん。
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ばーん!!!。
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・・・高いよ。

流石に買えないので、UL1642をあたってみます。
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更に、UL1642とIEC61960から派生している、日本のJIS規格があるみたい。
それは主に、以下の2種。

JISC08711と。
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JISC08712。
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各資料をざっと眺めまして、それなりの知見を得たので。
まずそいつらを並べてみます。

まず、電池の種類。
「ICR」だの「IMR」だの。
良く聞きますが、これはIEC→JISに記載が見つかりました。
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例えば、「ICR」の
 I:リチウムイオン
 C:正極に使われている化学系として、コバルトを使用
 R:円筒形

んで、「19/66」は、円筒形の直径が18mmを超えて19mm以下、かつ高さが65mmを超えて66mm以下、てことみたい。
まあつまり18650のことですね。

つまり、上のUS18650VTC6の「INR 19/66」は、読み替えると。
INR18650 (ニッケル) となります。

次にプロテクトとノンプロテクト。
これはUL1642に記載がありました。
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リチウムイオン電池は、ダイオード2個、もしくは抵抗とかヒューズとかで、(充電)電流制限しなさいよ、と書いてあります。
んが、例外2として、爆発の危険がない場合は、省略しても構わない、と書いてあります。

この既定に関連して、いわゆる「ICRの最大電圧」以外は、、、
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製造者から仕様を提示せよ、と書かれています。

この既定はJISでも生きており
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単電池、組電池共に、温度や電圧、電流の制限値を提示せな、ダメ、と書いてあります。

で、この「提示」が、データシートや、仕様書となるのですが。
まあ国内で電子タバコ用として扱われているリチウムイオン単電池には、存在・付属しておりません。
・・・と書こうとしたのですが、あっさりソニーのが見つかっちゃったので。
他のも結構頑張って探したのですが、今出回ってる電池でデータシート見つかったのは、ソニーとサムスンだけでした。
探し方悪いのかな?。

まあ、見つけたソニーとサムスンのデータシートから、ざっくり仕様を読み解いていきます。
今回の着目点は、「放電レート」です。

まずソニー。
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US18650VTC4、US18650VTC5、US18650VTC6のデータシートから、放電レート項目を抜き出してみます。

US18650VTC4:
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US18650VTC5:
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US18650VTC6:
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どの電池も、「30Aまでは連続して使える」と読めます。
ただ、電子タバコでは、連続して使うことはありません。
いわゆる、パルス挙動をします。
30Aを超える領域では、VTC4が全体的に長時間使え、55A領域まではVTC6が、それ以上はVTC5がちょっとだけ優秀という感じ。
また、データシート上の最大電流は、VTC4が150A~、VTC5が~100A、VTC6が~80Aと既定されています。
 *但しVTC5とVTC6は暫定値です、ただ慣例として、暫定値は実際の値より低く見積もられています。
 *じゃないとこのデータシート使って機器設計した後で、データシートアップデートが来ると困った事態になるからです・・・。

まあざっくり、VTC4もVTC5もVTC6も、「30A」までなら、時間気にせず、それなりに使えそうなことが、データシートから読み解けます。
よって、MODでの使用時は・・・。
メカニカルMODの場合、電圧が高い程アトマイザーに電力がかかります。
なので、計算式は「R=Vmax/I」。

シングルMODの場合、アトマイザー抵抗値は「0.14Ω(4.2V時)」以上で使えば良さそうなことが読み解けます。

VWなテクニカルMODでの使用時は、電圧を逆に読む必要があります。
同じ電力を出す時、電圧が低いほど、電流を要求するからです。
また、DDコンバータの変換効率も考慮する必要があります。
安全に使える電力の計算式は、「W=Vmin x I x 効率」となります。

例えばDNA75の場合、セルソフトカットオフは2.75V、効率は85%です。
なので、「W=2.75 x 30 x 0.85」
70.125W ≒ 70Wまで使える、ということになります。

では次にサムスン。

サムスンは、「プロテクト付きICR」も見つかったので。
これも読み砕いてみましょう。
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まず、「INR18650-25R」。
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連続放電は20A。

パルスでの放電レートは・・・
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連続放電を超える使用をする場合は、SDI(サムスン)と協議してね、と書かれています。

INR18650-25R使用時は、最大20Aで見積もればOKだと考えられるので・・・。
メカニカルMOD:0.21Ω以上
DNA75:46.75≒46W以下
での運用なら規格を守れます。

では、次に、「ICR18650-26F」。
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最大放電電流は、5.2Aです。

パルス放電は・・・
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やるな!、と書いてあります。

これをメカニカル、およびテクニカルMODに当てはめると:
メカニカルMOD:0.81Ω以上
DNA75:12.155 ≒ 12W以下
となります。

ですが、、、ICR18650-26Fには、プロテクション機能がついています。
PTC(ポリスイッチ、復帰可能なヒューズと理解下さいな)てのがそれです。
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内蔵されているPTCの、ホールド電流(遮断せず流し続けることができる電流)は、2.9Aと規定されています。

これをMODに適用すると:
メカニカルMOD:1.45Ω以上
DNA75:6.77 ≒ 6W以下
となります。

まあ、こんな感じです。

データシートを眺めることで、「何故ICRが電子タバコで使えないのか?」「何故プロテクション付きが電子タバコで使えないのか」が、見えてきます。
そもそも、、、「ICRは爆発するから危ない!」のではなく、「少なくともICR18650-26Fは、取り出せる最大電流値が低いから使えない」のです。
また、プロテクションが付いていると、PTC素子が更に低い電流領域で作動してしまうことも、分かるかと思います。
プロテクション付きが電子タバコ業界で嫌われるのは、取り出せる電流が更に少ないから、ということ、です。

INRやIMR電池も、無茶をやらかすと、爆発の危険があります。
例えばUS18650VTC4(INR)の発煙動画:


今回データシートベースで並べてみましたが、「放電レート」は、データシートが無いリチウムイオン電池にも、必ず記載されています。
記載されていないリチウムイオン電池は、電子タバコに使うべきではありません。
また、放電レートから使用できる抵抗・電力領域は、以下の式になります。
シングルメカニカルMOD: 最低アトマイザー抵抗値 = 4.2 ÷ 放電レート
テクニカルMOD: 最大電力 = 2.75 x 放電レート x 効率

テクニカルMODの効率に関しては、以下な感じです。
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%表記なので、100で割って使って下さいね。
eleaf iPicoなど、ここに載っていないテクニカルMODを使う場合、「80%(0.8)」を適用すると、安全だと思います。

最後にリチウムイオン電池は。
信頼出来る電子タバコ屋さんからの入手を、強くお勧めします。
最初に提示した通り:
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本来製造メーカーが想定していない使い方を、電子タバコでは行っています。
ので、実績ベースで安全を担保するしかありません。
また、リチウムイオン電池は大きさも同一で、ただチューブへの印刷がされているだけの構造。
そして単価も比較的高いので、「ニセモノ」や、「不適合品」が紛れ込みやすいです。
また、輸送規制などもあり、かなり取り扱いに注意が必要な製品です。

現状、通販サイトでは「M5+」参加店や、「VAPECHK」さんなど。
リアル店舗では、Facebookなどでお店の評判を確認してみて下さいな。
ショッピングモール形態である、「Amazon」や「楽天」、「Googleショッピング」 を利用する場合は、扱っている店舗が信頼に足りるか、良く確認した上でご利用下さいな。

以上です。 

安全喚起:電子タバコを、より深く知るために

こんにちは。eucalyptus.です。

さて今回は。
まあBlogの記事も増えてきて。
電子タバコ/Vapeに関する、質問などを受ける機会も多くなってきたので。
このへんで、主に「安全」や「あまり皆様が触れたがらない事柄」について。
Blogの記事ポインタも含め、紹介していきたいと思います。

まず前提。
ele_sho
電子タバコは、「電気を使う」、「新しい嗜好品」です。
現状、 特に電気安全性に関する規制は、ほぼありません。
お店で買った初心者用のセット系な製品を含め、「電子工作キットを自分で作って使っている」感覚を。
持つことを強くお勧めします。
更に、使っている電池や電流は、「かなり危険」なものを、「かなり危険」な使い方をしていること、くれぐれも忘れないようにして下さい。
現状、爆発しようが、死亡しようが、守ってくれる法律はありません。
責任転嫁も難しいです。


そもそもの規制や規格の状況、そもそもリチウムイオン電池の仕組みなどは、以下をご参照下さい。

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電子タバコと規制のお話
テクニカルMODと、安全のお話
でんちの、あんぜんな、おはなし
リチウムイオン電池の、危ないお話
http://ecig.eucaly.net/archives/1389104.html

安全性担保のために、特にセット品を使わないユーザーさんは、最低限「テスター」などのチェック用の工具を揃えること、使えるようにすることが必要かと思います。
 *ここで言う「テスター」は、「Ωテスター」ではありませんよ!。
また、電気や部材の知識も必要です。
特に手作り品が多い、いわゆる「ハイエンドMOD」の場合、 モッダーさんが「ちゃんと理解して」作っている保証はありません。
例えば絶縁や配線の太さなど、確認しつつ使用するのが安全性担保の第一歩です。
「動くからいいや」は、事故のもと。
ちゃんと確認して、使って下さいな。

Blogではこのへんあまり触れてませんが、例えばこんな記事があります。

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電子タバコと、電線の太さについて
ハイエンドより、多様性
ハイブリッドは危険です
MODショート確認JIGの作製
http://ecig.eucaly.net/archives/845842.html

電子タバコの根幹の一つ、電池に関するお話。
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電子タバコは、強い電流を必要とするため、リチウムイオン電池の使用が一般的です。
が、この電池、かなり危ないです。
普通のマンガン電池やアルカリ電池のように、ラフに扱うことはできません。
また日本では、「リチウムイオン電池が裸のまま流通すること」を前提に、法規制がなされてないので、危ない状態が簡単に流通してしまっているのが現状です。
リチウムイオン電池の仕組みや安全性、使用については、以下の記事が参考になるかと思います。

でんちの、あんぜんな、おはなし
リチウムイオン電池の、危ないお話
リチウムポリマー、危ないの?
メカニカルMOD動画の、補足解説

そうそう、記事では余り触れていませんが。
「ICRはダメ、IMRならOK!」は本質的なお話ではないとオイラは考えています。
現状、ユーザーは電池の素性だけで、「電子タバコに使えるかどうか」を安易に判断すべきではないと思っています。
なにせ電池屋さんの、使用の想定外な使われ方ですから、、、。
なので、実績ベースで、電池は選ばないとダメな感じです。
 *理想は、きちんとデータシートを入手して、自分で判断すること!、ですが、電池のデータシートは、ほぼ公開されておりません。
電池を入手する際は、電子タバコ/Vapeに精通したお店で、電子タバコに使えるかどうか、電池の取り扱いについて留意事項があるか、確認の上入手することが、肝要です。

次に、メカニカルMODでの電気の流れ方とか。
メカニカルMODは、一見単純ですが、単純故に事故に直結します。
ショートはもちろん、複数の電池を使った場合の危なさ、メンテナンスなど、ケアしなければならない事項は沢山あると、オイラは認識しています。
一部ではありますが、BlogにメカニカルMODの内部で何が起こっているのか、解説記事があります。
ご参考にどうぞです。

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バッテリーパラレル運用時のシミュレーション
追伸:シリよりパラのほうが危ないと思うんだ
バッテリーシリーズ運用時のシミュレーション
パラレルMODは、「強い」のか
http://ecig.eucaly.net/archives/5984664.html


基板が入ってて、液晶画面とかあって、いろいろ調整できる、テクニカルMOD。
便利な存在ではありますが、これもただ漫然と使ってしまうと、事故に直結します。
仕組みを十分理解した上で、使うことをお勧めします。
Blogにも、いくつか記事を載っけてます。
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 テクニカルMODの、簡単なしくみ
テクニカルMODと、安全のお話
テクニカルMOD基板のバッテリー回りの構造と、安全性担保の例
http://ecig.eucaly.net/archives/2184772.html
テクニカルMODの、出力上限について
テクニカルMODの、USBによる充電について
http://ecig.eucaly.net/archives/4544471.html
 
FET搭載MODってどうだろう?
http://ecig.eucaly.net/archives/2939927.html

温度管理やコイルビルドなども、一応いくつか記事があります。
ご参考にどうぞ。
discharge
電子タバコと、バッテリーの持ち
温度管理の実装について

以上、なんか脅しに近いようなまとめになってしまいましたが。
まあ仕方ないと考えてます。
だって電子タバコ、危ないもん!
くれぐれも、ご安全に!。 

以上です。 

18650リチウムイオン充電器/モバイルバッテリの調査

こんにちは。

さて今回は。
このBlog初の、商品提供を受けた記事を書いていきたいと思います。
・・・レビュー?。

まあこれね。
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提供元:VAPP (Goofy) さん

ご注意!:
・オイラは品質保証系の専門家ではありません!。
 このようなお仕事は、本来JQAやJETなど、品質保証系の会社や組織で行うものです。
 なので、間違えているやり口な可能性が高いです。
・VAPEとは必ずしも関係が無いものなので、請けた次第です!。
 同じノリで「MOD」だの「アトマイザー」だの「リキッド」など、前例が乏しいものに関しましては、オイラの手には余ります!。
・商品提供受けてるからって、別にステマとかアフィリエイトとかじゃあありません。
 まあ経緯みりゃ分かりますが・・・。


キッカケは、以下のメッセージ。
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うん、「仕入れたけど素性わからんから調べて」というお話でした。
なんかレビューじゃない気もしますが、まあ受けて立ちましょう!。

で、どうせなら。
・PSEとか対象か軽く調査
・ほかなんか必要か調査
を行うことに。

まず、他社のモバイルバッテリーの取説をいくつか眺めます。
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これはエレコムの。
左上がPL警告文、左下が保証、右上が使い方、右中央が主要諸元、右下が保証とか記銘板とかです。
まあ保証はオイラ専門外なので、使い方と警告文と使い方、主要諸元あたりを書けるよう、情報収集していきましょうか。

まあいくつかモバイルバッテリーを見てみたのですが、どうやら「電池用充電器・モバイルバッテリーで、AC電源を使わないもの」は、特にPSE規制の対象ではないみたいです。
USB端子あることから、ひょっとしたらVCCIの枠組みに入るものかもですが、まあこれ自主規制なのでいいかな、、、どうなのかな。
というわけで、法的表示はとりあえずクリア?。

次に製品が到着したので、バラしてみて内容を確認してみます。
バラしかたは簡単、ただ外すだけ、接着剤とかもありません。

まあ電池入れるとこはそりゃ、簡単にアクセスできます。
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右側のカバーは、そのまま外れます。 
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内部回路は単純です、SoCが一個あるだけ。
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ほほう、、、この石のデータシートが無かったら、こりゃ詰みますな。

さっそくぐぐる!。

おーあった!。
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思いっきり中国語ですが、データシートもありました!。
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とまあ、回路には工夫も何もなく、リファレンス通りの実装っぽいです。
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つまり、、、この製品は、データシート通りの性能を、基本的に持っていることになるかと。
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まあわかりづらいので、Google翻訳使いながら、拾い読みしていきました。
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一応内部配線の太さ的なのもチェック。
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0.6mm、まあ4A程度いけるらしいです。

んでまあ、諸元を書き出し。
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OKOK。
ホントかどうか、確認します。

放電時
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充電時
DSC02540

あっとりますね。

次にPL回り。
先の他社取説を参考に、ざっと下書き。
電池交換回りも、書いていきます。
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まあこんなもんでいいかな。

最後に、使い方を軽く調べて・・・。

電池いれざま
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コネクタ回り
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放電時挙動
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充電時挙動
DSC02530

OK、こんなもんでしょ。
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まあデキたので、Goofyさんへ送信。
使われるかどうかは分かりませんがまあ、一応諸元などはお調べしました、みたいな・・・。

便利ー!、とか、どこで売ってるー!、とかは、敢えて書きません。
 #よーくみたら書いてありますが・・・。
もし製品にご興味がある場合は、Goofyさんに問い合わせてみてくださいな。

以上です。 

リチウムイオン電池の、危ないお話

こんにちは。

さて今回は。
電子タバコによく使われる「リチウムイオン電池」の、ちょっと危ないお話を、書いていきたいと思います。
流通や安全に関する、現状の問題点とかね。

さて。
電池といえば、普通は電気屋さんで買うものです。
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 メジャーなのだとコンビニとかでもゲットできますが、ボタン電池だの普通の充電池だのも、ちょっと大きい電気屋さんにいけば、大抵揃います。

が、電子タバコでよく使う、18650とかのリチウムイオン電池は、全然売ってません。
ソニーだのパナだのが作っているにも関わらず、扱ってないですよねえ・・・。
なのでもっぱら入手は、VAPE屋さんか、もしくは秋葉原のパーツ屋さんとかだと思います。

なんでなのか、ちょっと調べてみました。

長くなったので概要:
・法規制上、「単電池」「組電池」があり、本来日本ではリチウムイオンの「単電池」は流通していない
・規制は主に「組電池」に対してなので、単電池に対して現状規制は有効に働いていない
・今後何かやらかすと、規制されるかもしれないよ!、その際MODとかも怪しくなるかも?
・なのでくれぐれも安全に事故起こさずにいきましょう!
・捨てるときはリチウムイオン電池回収ボックスがいいと思うけど、マズいかもなのでVAPE屋さんに相談を

リチウムイオン電池は、実によく使われています。
18650電池も、「そのもの」を見かけないだけで、ノートパソコンなんかに使われたりしています。

例えばコレ
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 VAIOのバッテリーパックですが。

あけると
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 ね、いかにも18650って感じでしょう。

今回文献をいろいろ漁ってみましたが。

18650などの生セルを、「単電池」
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バッテリーパックに組み込まれたりしているのを、「組電池」と言うらしいです。
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そもそも日本では、電子タバコが普及するまでは、「単電池」の市場そのものがほぼ0でした。
細々と組み込み用があったり、フラッシュライト用があったりしたくらいみたいです。
なので、電気用品安全法の規制文言も・・・
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 引用:http://www.meti.go.jp/committee/materials/downloadfiles/g71212d04j.pdf

「単電池そのものが市場に流通することはなく」とか書かれちゃってます。

しかしまあ、同時に規制対象として、「400Wh/L」以上の容量を持つもの、とか書いてあります。
これどれくらいでしょうか。
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引用:http://www.pse-japan.com/newsrelease/post_27.html
 
18650の電池は、18mm x 65mm です。
円筒の体積は:pi * r^2 * h
r:半径 h:高さ なので
3.14 * (18/2)^2 * 65 = 16532.1 立法ミリメートル
リットル換算は1/1000000 なので、
約0.017リットルです。
なので、引っかからない定格容量は・・・
400 = ( Ah * 3.6 ) / 0.017
400 * 0.017  / 3.6 = Ah
Ah = 1.83
まあ1900mAh以上の18650電池は、本来規制対象です。

規制されると何が起こるか。
上記の引用元に書いてありますが、、、
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まあつまりPSEマーク取得して表示せんと売れないよ、って規制なのです。

なので本来はPSE必要なのですが・・・。
ここで「単電池」に対する解釈の揺れがあり、ビミョーな状況を醸し出しているのです。

PSE上は、JISに倣えと書いてあります。
JISを見ると、リチウムイオン関連は、ちょこちょこ定義されています。
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その中から、「JIS08711」をかいつまんでみましょう。
以下画像は、JIS08711からの引用です。

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「リチウム二次組電池」が主に安全試験のキーとなっており、「リチウム二次単電池」は、「すぐに使用できる状態にはない」ものと定義されています。
 *単電池に対する試験項目も、存在します。

じゃあ単電池はアレか、18650とは違うのか?、と。
いやあ、例見る限り、思いっきり18650は「単電池の例」として挙がっています。
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ICR19/66の項目を見てください。
総高64.0~65.2mm
直径17.8~18.5mm
ね、、、これ18650そのままです。

で、分かりやすいJIS上の表記強制。
こんなんがあります。
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オイラの知る限り、全部守っている18650電池は、無い気がします。
生セルそのままのソニーやサムスンのは勿論無いですし、eFestやAWは「製造年月」書いてありましたっけ?。
実はPSE上は「定格容量」「公称電圧」があればOKって書いてあるので、最近のソニー電池はテプラでこの2点が貼ってあるのかな、とか邪推してみたり。
 *でも「容易に消える」方法だよねそれ・・・。

なんかねえ、、、想像ではありますが。
「単電池」「組電池」の概念を混ぜ混ぜすることで、微妙な空気を作り出し、無理やり生セルを流通させているのが現状な気がしているのです。
18650自体は「単電池」なので、「組電池」の規制は免れるとか。
でも、単電池を組み込んだものが組電池だとすると、例えばMODは「組電池」なのかとか。

もともとね、リチウムイオン電池は危険なので、メーカーは消費者に直接単電池を売りません。
最初の「電気屋の電池売り場に無い」のは、「メーカーの自主規制?」なのです。
まあ、事故ったらメーカー叩かれますしね。
法制定当時から今に至るまでこの状況なのですが、昨今の電子タバコは、「海外から生セルを輸入」することで、生セル流通をさせてしまっています。
そもそも法整備や規制が「単電池流通」を前提としてないので、このへんの隙が生まれるのかなと。

今後、例えば電池が爆発して、何等かの被害が報道などされた場合、このへん規制強化されるかも知れません。
影響としては、18650などの生セルが入手できなくなる、だけではなく、適切な防護装置を持たない製品、例えば電池交換可能なテクニカルMODや、メカニカルMOD全般など、排除方向になる可能性すらあります。

くれぐれも、現状は「規制のハザマで楽しんでいること」を忘れずに、無茶はせず、安全に電池を扱ってくださいな。

さて。

JIS08712には、消費者側からの電池の安全な取り扱いについて、例示されています。
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 引用:JIS08712

電子タバコユーザーは、これ全部守る勢いで意識するのが正解な気がしています。

また、生セル、電池の安全な取り扱いに関しては、 ソニーの仕様書も参考になります。
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消防法的な絡みもありますが、まあ一般ユーザーには関係なさげでした。
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 引用:http://www.fdma.go.jp/neuter/about/shingi_kento/h23/lithium-ion_denchi/01/sanko-1-1.pdf
 *50万本てw
輸送時は他にいろいろ規制がありますが、それはちょっと畑違いなので、今回はパース!。

あと廃棄時ですが。
 使用済みリチウムイオン電池は、この回収箱につっこむのがいい気もしますが・・・。
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なんか会員企業の奴じゃないと突っ込んじゃダメみたいです。
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 引用:http://www.jbrc.com/kaiin/index.html

一応、ソニー、パナ、LGは会員企業であることを確認しましたが、生セルはNGかも知れません。
生セルは、懇意のVAPEショップさんに相談するのが一番かも。
くれぐれも家庭ごみとしては、処分しないで下さいな。

以上です。

テクニカルMODと、安全のお話

こんにちは。

さて今回は。
便利に使われている、テクニカルMODの安全性について、EMC的な視点から掘り下げていきたいと思います。

テクニカルMODは、ほぼ例外なく、「バッテリーからの電気を高速でON/OFFし、アトマイザーに掛かる電気を調整」しています。
対して、メカニカルMODには、「バッテリーからの電気を使用者がON/OFFし、アトマイザーに掛かる電気は調整できない」ものです。
「電気を高速でON/OFF」、これがテクニカルMODのキモです。
・・・でも、「電気を高速にON/OFF」して、ほんとに大丈夫なのかな?ってのが今回の議題。

長くなったので、結論だけ先に:
・病院内や優先席、パチンコ台の前では、テクニカルMODは使わないほうがいいでしょう
・音楽制作現場やオーディオルーム、飛行機や最近の車など、ノイズに対して敏感な機材の前では、テクニカルMOD使用によるトラブルを招く恐れがあります
・テクニカルMODは、Fireすると電磁波、ノイズを発生させます
・メカニカルMODは、スイッチ入れた瞬間にノイズを発生させますが、通電中はノイズを発しません
・対ノイズ性を考慮する場合、テクニカルMODの外装素材は金属のものを選ぶか、内部に金属シールドがあるものを使用すると、マシかも知れません

では以下解説:

電気を高速にON/OFFすると、そのままではいろいろ出てきてしまいます。
emc16
引用:http://www.tdk.co.jp/techmag/emc2/200606/index2.htm

この「基本波」「高調波」が、いわゆる「ノイズ」です。

実際、DNA40の高調波を拾ってみました。

Fireに合わせて、無線機にノイズが拾われているのがわかると思います。

ただ電圧変換しているだけなのに、なんでこんなにノイズが出るのか。
それは、テクニカルMODはトランスを使わない「スイッチング電源」だからです。
emc02

引用:http://www.tdk.co.jp/techmag/emc2/200702/index2.htm

えぇ、、、未対策だと、ノイズ吹きまくりの危険なヤツなのです。

で、実際のところ、ノイズは、電波として放射します。
emc03
引用:http://www.murata.com/ja-jp/products/emc/emifil/knowhow/basic/chapter04-p1

もちろんこれは一般的なもの、テクニカルMODだけの事情ではありません。
対策も一般的に行われています。
emc04

そして、規制もあります。
emc05

 上記引用:http://www.fujielectric.co.jp/technica/faq/switching-powersupply/03.html

ですが、、、電子タバコはまだ新しいデバイスなので、電磁波的な規制や規格が、ありません。
なので、基板をそのまま組み込んだ製品が簡単に流通する、などのメリットもありますが、EMC的な安全性という意味では、それはデメリットです。

テクニカルMODの対策に関しては、以前の記事をご参照下さい。
ここでは簡単に、素材などを触れたいと思います。

ノイズの抑制は、「素子による吸収」と「遮蔽」が技術として使われます。
素子による吸収は、基板内のお話なので、買う側、使う側としてはどうしようもありません。
で、遮蔽ですが、まあつまり「シールド」です。

ノイズは電磁波です。
電磁波を遮蔽できる素材で基板が覆われているようなテクニカルMODなら、まあ覆われていないテクニカルMODより安全かな?とう判断ができるかと思います。
で、素材ですが。
emc09
 引用:http://www.ctv.co.jp/hapiene/lovelabo/2007/1125/index.html 

木やプラスチックはノイズを遮蔽しません。
金属ならOKです。
まあほら、、、携帯電話を金属ケースに入れちゃうと、いかにも電波受信落ちそうでしょう?。
金属は、ノイズを遮蔽してくれるのです。
なので、木やプラスチックで出来ているテクニカルMODも、中に金属で箱的なものが作られていたら、まあ安全と見てもいいかも知れません。
ナマのママは、ちとマズいかも?。

ただし!。
ちゃんと金属がGNDに落ちていないと危ないです。
こんなデータがあります。
emc06
引用:https://www.seiwa.co.jp/support/pdf/emc_measure_001.pdf

シールド、遮蔽目的で覆ったのに、GNDに落とし損ねて却ってノイズを噴いちゃった、ってお話。
GNDとは、「接地」のこと、金属が絶縁された状態で存在し、そこにノイズが取り付いた場合、金属がアンテナとして動いてしまうことがあるのです。
テクニカルMODの場合、例えば電池蓋とか、ちゃんと金属同士が接続されているかどうか、確認したほうがいいかもね。

余談ですが、プラスチックに金属を蒸着してある場合、 ノイズを遮蔽するケースとしないケースがあります。
例えばこんなの
emc08
某社のデジカメですが、GPSがついてます。
GPSアンテナは、GPSのロゴの上に収まっていますが、この上のプラスチック部品には、蒸着で金属っぽい質感が出ています。
んがこれ、「不連続蒸着」という蒸着をしており、電波を遮蔽しません。
電波を通す、つまりノイズを通します、金属っぽいのに。
まあコストかかるので、普通の加飾は、連続蒸着するとは思いますが、、、。

で、もちろん電子タバコは。
「アトマイザー」を使います。
アトマイザーはおもいっきりアンテナっぽい動きをします。
emc07
引用:http://www.murata.com/ja-jp/products/emc/emifil/knowhow/basic/chapter04-p2
「ループアンテナモデル」そのままですよね・・・。
なので、本当に設計が悪いテクニカルMODは、テクニカルMOD筐体部をいくら工夫しても、アトマイザーからノイズを噴く、てのも考慮してみて下さいな。

さて、、、。
規制も規格も無く、利用者側からみたら、使っているテクニカルMODがノイズを出しているか、出していないか、確認する術はありません。 
なので、現状、テクニカルMODを使う場合、「危ない所では使わない」が正解だと思います。

どこが危ないのか?。

まず、ノイズを極端に嫌う場所では、テクニカルMODは使わないほうがいいでしょう。
携帯電話NGなところ、具体的には病院や優先席付近です。
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あとオイラはやらないので伝聞ではありますが、パチンコなるものは、歴史的経緯から、ノイズに対してシビアらしいです。
しかも「ノイズ出したらものすごく怒られる」的な意味で。
emc14
いわゆる電波ゴトとかそのへん対策に引っかかる可能性があります。
下手に使って、なんかトラブルになると、大変ですよね・・・。 

ノイズに対して敏感なのは、現在では「音楽」周りです。
音楽制作環境では、細心の注意を払わないと、ヘタしたら機材ぶっ壊します。
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 マイクやレコード出力は、かなり信号が小さい為、増幅しまくりです。
そこにノイズ飛びつかせると、最悪機材壊します。
エフェクターやシンセサイザーもまあ同様。
エレキギターに使われるピックアップも、ノイズを拾いやすい構造なので、危ないっちゃー危ないです。

で、音といえばこんなのも注意。
emc13
 オーディオルームでは、外来ノイズを防ぐ対策を重厚に行ったりしますが、オーディオルーム内でのノイズ発生は、考慮しきれていない場合があります。
また、アナログプロジェクタなど使っている場合、映像にノイズ出しちゃう場合もあります。

飛行機や車なども一応注意が必要かと。
emc11
飛行機はもちろん、最近の車は電子制御の塊です。
万が一なんかやらかしたら、取り返しつかないですし。

では、テクニカルMODが危ないシチュエーションで、電子タバコを楽しむには?。
答えは簡単、メカニカルMODを使えばいいのです。
DSC02197
メカニカルMODは構造上、スイッチングノイズを「スイッチのON/OFF以外では」発生させません。
なのでノイズ的には比較的クリーンです。
但しKickとか仕込んじゃダメですよ。

以上、テクニカルMODのEMC的な安全のお話でした。

電子タバコにもちゃんとした規制があれば、このへん「マークの確認」だけでOKなのですが・・・。
ki03

まあそこらへんは、時間が解決してくれるのかも知れません。

それでは皆様、ご安全に!。
 
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