|
|
Внедрение передовых энергосберегающих технологий выдвинуло на передовые
рубежи прогресса новое устройство бытового назначения - ультразвуковое
стирающее устройство. Стирка ультразвуком происходит за счет
периодического формирования в объеме жидкости волн сжатия-разрежения,
возникающих в практически несжимаемой среде - воде. Белье, помещенное в
такую жидкость, подвергается интенсивному гидроакустическому
воздействию.
Гидроакустические волны инициируют появление микроскопических пузырьков
газа, которые способствуют отделению микрочастиц грязи из объема
стираемого белья. При образовании и последующем схлопывании
(разрушении)
пузырьков газа образуется озон, стерилизующий белье. В ряде случаев,
при
большой энергии ультразвуковых колебаний, может наблюдаться
сонолюминесценция
- свечение жидкости, особенно заметное в затемненном помещении.
Преимуществом стирки с использованием ультразвуковых колебаний является
то, что белье не деформируется, не истирается и не рвется. Можно
стирать
даже шерстяные изделия и тонкое белье. Помимо стирки и дезинфекции
белья,
можно обрабатывать овощи и фрукты, предназначенные для консервации,
обеззараживать воду. Появившиеся на рынке ультразвуковые стирающие
устройства (УЗСУ) типа "Бионика" [1] представляют собой
компактный электрический прибор массой 200 г. "Бионика" состоит из
сетевого адаптера - источника питания и собственно УЗСУ. Само
устройство в целях сохранения "ноу-хау" залито компаундом, и
описание его принципиальной схемы и значимых для воспроизведения
характеристик не приводится. Однако, имея полученные путем замеров и
анализа режимов устройства вторичные характеристики, можно представить
одну из возможных схем УЗСУ в следующем виде (рис.1).
![]()
УЗСУ состоит из источника питания ( микросхема DA1), двух
взаимосвязанных
генераторов, работающих на частотах 10 кГц и 1 МГц ( микросхема DD1 ),
выходного каскада на транзисторе VT1 и активатора-излучателя,
подключаемого к точкам С и D устройства. Источник питания в прототипе
выполнен нерегулируемым, рассчитанным на максимальную мощность,
потребляемую от сети - 3 Вт, что достаточно для стирки белья в объеме
жидкости 10...25 литров. Более целесообразным представляется обеспечить
УЗСУ плавной регулировкой выходной мощности. На рис.1 в разрыв между
точками А и В включен регулируемый источник стабилизированного
постоянного тока (25...1000 мА).
На рис.2 показана схема регулируемого источника питания (5...13 В).
Генератор пакетов импульсов выполнен по традиционной схеме на
микросхеме
DD1 и особенностей не имеет. Номиналы RC-элементов высокочастотной
части
генератора могут быть откорректированы при настройке частоты в резонанс
с
частотой ультразвукового излучателя-активатора. Микросхема DA1 и
транзистор VT1 должны быть установлены на теплоотводящих пластинах.
Наиболее проблематичным в практической реализации УЗСУ является выбор
ультразвукового излучателя-активатора и обеспечение его гидроизоляции
при
одновременном достижении максимальной отдачи энергии ультразвуковых
колебаний в окружающую среду (жидкость). Обычно в качестве
ультразвукового излучателя используют пьезокерамику - титанат бария,
стронция, излучатели на ферритовых или пермаллоевых сердечниках,
пьезокварцевые пластины (рис.3) [2-4], что открывает широкое поле для
эксперимента. Одним из интересных вариантов получения ультразвуковых
колебаний
является просто пропускание импульсов электрического тока через воду с
использованием системы близко расположенных электродов, подключенных к
точкам А и В устройства. Периодическое прохождение импульсов тока между
электродами вызовет акустическую электростимулированную модуляцию
раствора. В качестве электродов можно рекомендовать алюминий или
графит.
При стирке должна быть обеспечена надежная развязка от питающей сети.
Емкость для стирки (ведро, таз) должны быть удалены от заземленных
предметов и установлены на сухом полу. Акустические колебания в
стирающем
растворе можно возбуждать и в диапазоне звуковых частот. Эксперименты
показали, что стирка в таких условиях происходит с приемлемым по
сравнению с прототипом результатом. Особенности стирки с применением
УЗСУ
- в стирающий раствор засыпают столько же стирающего порошка, как и при
ручной стирке, температура воды должна быть порядка 65°С. Белье должно
свободно плавать в растворе, изредка его следует помешивать деревянным
щипцами. Сильно загрязненные участки белья рекомендуется дополнительно
намылить. Процесс стирки длится 30...40 минут или более (в зависимости
от
КПД ультразвукового активатора). Полоскать белье можно также с
использованием УЗСУ. Следует отметить, что опыт оптимального
использования УЗСУ появляется после нескольких стирок.
Понравилась статья? поделитесь ею с друзьями.
Случайные материалы сайта
| Цитаты | – Если хочешь чему- то научиться, откажись от безопасности неведения.
Ричард Бах
Чтобы прочитать новую цитату обновите страницу,или перейдите на любую другую |
| Статистика | Онлайн всего: 34 Гостей: 34 Пользователей: 0 |
|
|
