Проста ультразвукова пральна машина

Проста ультразвукова пральна машина

Впровадження передових енергозберігаючих технологій висунуло на передові рубежі прогресу новий пристрій побутового призначення - ультразвукове стирає пристрій. Прання ультразвуком відбувається за рахунок періодичного формування в об'ємі рідини хвиль стиснення-розрідження, що виникають в практично нестисливої ​​середовищі - воді. Білизна, поміщене в таку рідину, піддається інтенсивному гідроакустичного впливу. Гідроакустичні хвилі ініціюють появу мікроскопічних бульбашок газу, які сприяють відділенню мікрочастинок бруду з обсягу переться білизни. При утворенні і подальшому схлопуванні (руйнуванні) бульбашок газу утворюється озон, що стерилізує білизна. У ряді випадків, при великій енергії ультразвукових коливань, може спостерігатися сонолюминесценция - світіння рідини, особливо помітне в затемненому приміщенні. Перевагою прання з використанням ультразвукових коливань є те, що білизна не деформується, не стирається і не рветься. Можна прати навіть вовняні вироби і тонку білизну. Крім прання та дезінфекції білизни, можна обробляти овочі та фрукти, призначені для консервації, знезаражувати воду. З'явилися на ринку ультразвукові стираючі пристрої (УЗСУ) типу "Біоніка" [1] є компактний електричний прилад масою 200 г. "Біоніка" складається з мережевого адаптера - джерела живлення і власне УЗСУ. Сам пристрій з метою збереження "ноу-хау" залито компаундом, і опис його принципової схеми і значущих для відтворення характеристик не наводиться. Однак, маючи отримані шляхом вимірів і аналізу режимів пристрою вторинні характеристики, можна представити одну з можливих схем УЗСУ в наступному вигляді (рис.1). УЗСУ складається з джерела живлення (мікросхема DA1), двох взаємопов'язаних генераторів, що працюють на частотах 10 кГц і 1 МГц (мікросхема DD1), вихідного каскаду на транзисторі VT1 і активатора-випромінювача, що підключається до точок С і D пристрою. Джерело живлення в прототипі виконаний нерегульованим, розрахованим на максимальну потужність, споживану від мережі - 3 Вт, що досить для прання білизни в обсязі рідини 10 ... 25 літрів. Більш доцільним видається забезпечити УЗСУ плавним регулюванням вихідної потужності. На рис.1 в розрив між точками А і В включений регульований джерело стабілізованого постійного струму (25 ... 1000 мА). На рис.2 показана схема регульованого джерела живлення (5 ... 13 В). Генератор пакетів імпульсів виконаний за традиційною схемою на мікросхемі DD1 і особливостей не має. Номінали RC-елементів високочастотної частини генератора можуть бути відкоректовані при налаштуванні частоти в резонанс з частотою ультразвукового випромінювача-активатора. Мікросхема DA1 і транзистор VT1 повинні бути встановлені на теплоотводящих пластинах. Найбільш проблематичним у практичній реалізації УЗСУ є вибір ультразвукового випромінювача-активатора і забезпечення його гідроізоляції при одночасному досягненні максимальної віддачі енергії ультразвукових коливань в навколишнє середовище (рідина). Зазвичай в якості ультразвукового випромінювача використовують п'єзокераміка - титанат барію, стронцію, випромінювачі на феритових або пермаллоєвих сердечниках, пьезокварцевиє пластини (рис.3) [2-4], що відкриває широке поле для експерименту. Одним з цікавих варіантів отримання ультразвукових коливань є просто пропускання імпульсів електричного струму через воду з використанням системи близько розташованих електродів, підключених до точок А і В пристрої. Періодичне проходження імпульсів струму між електродами викличе акустичну електростімулірованную модуляцію розчину. Як електроди можна рекомендувати алюміній або графіт. При пранні повинна бути забезпечена надійна розв'язка від мережі живлення. Ємність для прання (відро, таз) повинні бути віддалені від заземлених предметів і встановлені на сухій підлозі. Акустичні коливання в стирається розчині можна порушувати і в діапазоні звукових частот. Експерименти показали, що прання в таких умовах відбувається з прийнятним у порівнянні з прототипом результатом. Особливості прання із застосуванням УЗСУ - в стирає розчин засипають стільки ж прального порошку, як і при ручному пранні, температура води повинна бути близько 65 ° С. Білизна повинна вільно плавати в розчині, зрідка його слід помішувати дерев'яним щипцями. Сильно забруднені ділянки білизни рекомендується додатково намилити. Процес прання триває 30 ... 40 хвилин або більше (в залежності від ККД ультразвукового активатора). Полоскати білизну можна також з використанням УЗСУ. Слід зазначити, що досвід оптимального використання УЗСУ з'являється після декількох прань.