Ультразвуковая стиральная машина предназначена для стирки белья с помощью создаваемых в моющем растворе звуковых колебаний, частота которых близка к ультразвуковой. Особенностями УСМ является то, что при стирке отсутствует механическое трение белья, белье после стирки УСМ полностью дезинфицируется, потребление электроэнергии прибором не более 15 Вт.
Устройство ультразвуковой стиральной машины состоит из блока питания, выполненного по бесгрансформаторной схеме, генератор импульсов на транзисторе VT1, пьезокерамического излучателя в герметическом водозащищенном корпусе. Импульсное напряжение с генератора повышается до 50 - 55 В при помощи трансформатора Tpl. Частота следования импульсов в пределах 18-30 Кгц. Светодиод VD5 предназначен для индикации работы генератора.
Изготовление
Принципиальная электрическая схема устройства представлена на рис. 1, рисунок печатной платы с расположением элементов - на рис. 2. Импульсный трансформатор намотан на замкнутом Ш - образном сердечнике из магнитомягкого феррита типа 600 ПВ, который склеен из двух Ш - образных сердечников Ш бхб. Обмотка I содержит 70 витков провода ПЭВ-0,3, обмотка II - 10 витков провода ПЭВ-0,3. обмотка Ш - 450 витков того же провода.
Намотка производится на двухсекционном каркасе из электрокартона виток к витку: обмотка III располагается в одной секция; I и П - в другой, причем обмотка II намотана поверх обмотки I. После намотки каркас помещается на средний стержень сердечника Ш бхб, сверху приклеивается клеем БФ-2 второй сердечник Ш бхб, образуя замкнутый магнитопровод. Печатая плата изготовлена из фольгированного одностороннего стеклотекстолита СФ толщиной 1,5...2 мм.
После сборки и настройки УСМ Tpl желательно залить эпоксидной смолой или герметикой. При использовании исправных деталей и правильной сборке схема начинает работать сразу. При отсутствии генерации (на слух) - нужно поменять местами концы обмотки I. Пьезокерамический излучатель Z1 в авторской конструкции использован промышленный дисковой формы (рис. 3) из керамики типа ЦТС-9. В качестве замены можно порекомендовать пьезоизлучатели типа ЗИ-19 и им подобные, соединенные так, как показано на рис. 4.
Отверстие в пластмассовом кожуре излучателя аккуратно расширяют до диаметра 20 мм. Пьезоизлучатель (рис 3) помещается в корпус (рис. 5), склеенный из трех листов оргстекла, фиксируется в среднем листе клеем: после пришивания проводом заливается герметикой для заделки стыков. Заливку производить заподлицо с поверхностями крайних листов. Канал для прохождения провода в корпусе также заливается герметикой. Схема устройства размешена в корпусе от старого блока питания (например, от микрокалькулятора) и соединяется с излучателем проводом в хлорвиниловой оболочке длиной 2500 мм. Использование в конструкции в качестве излучателей высокочастотных головок динамических типа 4ГДВ допустимо, но срок их службы невелик.
При установке головки в корпус, подобный показанному на рис. 5, ее необходимо изолировать (обернуть) тонкой резиной с натяжением (особенно над рупором головки), после этого залить герметикой.
Эксплуатация устройства
Сильно загрязненное белье замачивать за 2-3 часа до стирки. Стирку производить в емкости объемом не более 15-20 литров в следующей последовательности:
1. Приготовить емкость для стирки с соотношением ширины дна к высоте не менее чем 1:1,5 (ведро, глубокий таз и т.д.)
2. Наполнить емкость водой температурой 40-50° С для синтетики или 60-65° С для хлопка и льна. Температуру уточнить по ярлыку стираемой ткани.
3. Засыпать в воду стиральный порошок.
4. Опустить на середину емкости излучатель.
5. Погрузить белье (не более 1,5 кг сухою веса). Проследить, чтобы белье свободно плаваю в моющем растворе. Сильно загрязненные места намылить мылом.
6. Подключить устройство в сеть.
7 Время стирки 30-90 минут, в процессе стирки белье переворачивать примерно раз в 10-15 минут. Процесс стирки невидим. Также УСМ эффективно при замачивании белья перед стиркой в обычной машине, при этом эффект дезинфекции также сохраняется.
8. После окончания стирки УСМ отключить от сети, промыть и просушить излучатель.
9. Прополоскать белье.
Использование УСМ особенно эффективно при стирке тонких шерстяных вещей тонкого белья и т д. Вещи при этом не перекручиваются не растягиваются и не теряют формы.
Доброе время суток, уважаемый читатель!
До не давнего времени никто и не слышал про такое чудо техники, как ультразвуковые стиральные машины. Сразу представляется нечто сверхзвуковое, работающее на субатомных энергиях. На самом деле конструкция ультразвуковой стиральной машины достаточна проста. Но есть один вопрос: зачем они нужны? Если есть возможность и экономическая, и, так скажем, пространственная, лучше купить обычную стиральную машинку и не забивать себе голову ультразвуком. Действительно, думаю, по соотношению качества стирки, затраченных телодвижений и времени сложно противопоставить что-то иное современным стиральным машинкам. Но вот если есть ограниченность в денежных знаках или, скажем, у нас не так много пространства, то весьма привлекательным вариантом является ультразвуковая стиральная машина. Особенно, как мне кажется, это удобный вариант для путешественников: ультразвуковая стиральная машина не занимает много места, проста в использовании и особо непривередлива. Можно не усложнять, конечно, себе жизнь и пойти в магазин купить себе такую стиральную машинку. Цена подобных устройств варьирует в среднем от 1 000 руб. до 2 500. Но для тех кто не ищет легких путей, я предлагаю вариант самостоятельной сборки. Тем более, что, по своей сути, ультразвуковые стиральные машины не представляют собой нечто сверхсложное.
Но что такое ультразвуковая стиральная машина и для чего она предназначается? Как и понятно из названия, данное устройство используется для стирки белья посредством ультразвуковых колебаний, ну или близких к ультразвуку. Исключительной особенностью данного вида стирки является отсутствие механического воздействия на ткани (создатели подобных устройств даже утверждают, что качество стирки превосходит обычные стиральные машинки, что весьма спорно, за счет более глубокого проникновения ультразвука в структуру ткани нежели при механическом воздействии), производятся параллельно дезинфекция (поскольку, как известно, ультразвук пагубно воздействует на микроорганизмы) и, ко всему прочему, употребляется весьма низкое количество электроэнергии (что в некоторых ситуациях весьма существенно). Для полноценного функционирования ультразвуковой стиральной машины требуется всего 15 Вт. Правда, создатели ультразвуковой стиральной машины забывают, как правило, добавить, что для выведения пятен или грязи ультразвуковой стиральной машине понадобиться вдвое больше времени, чем обычной (5 – 6 часов).
Для того, чтобы изготовить ультразвуковую стиральную машину нам понадобиться блок питания, который изготовлен по безтрансформаторной схеме, пьезокерамический излучатель, генератор импульсов на транзисторе VT1 в прочном, хорошо изолированном корпусе. Собственно, именно трансформатор Tpl повышает импульсное напряжение до 50 – 55 В. Наблюдаемая частота импульсов колеблется в пределах 15 – 30 Кгц.
На рис.1 представлена сама принципиальная схема данного устройства, а на рис. 2 – печатная плата с указанным расположением различных элементов. На Ш – образном сердечнике из магнитного феррита типа 600 ПВ, склеeнный в свою очeредь из двух Ш – образных сeрдечников 6Х6, будет намотан сам импульсный трансформатор. Всего будет три обмотки: в первой – 70 витков провода ПЭВ – 0.3, во второй – 10 витков того же провода, и в третей – 40 витков аналогичного провода.
Обмотка производится витком к витку на каркасе с двумя секциями: в одной из секций нужно расположить третью обмотку, а во второй секции – обмотку номер 1 и 2. Вторая обмотка должна идти поверх первой. После того как вы закончили обмотку, нужно расположить ее на средний стержень Ш-образного наконечника 6Х6, а сверху приклеить с помощью клея БФ-2 второй Ш-образный сердечник 6Х6. Таким образом, должен образоваться замкнутый магнитопровод. Сама печатная плата должна быть изготовлена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита приблизительной толщиной от 1, 5 до 2 мм.
После сборки ультразвуковой стиральной машины всю конструкцию надо залить герметиком или эпоксидной смолой для защиты от проникновения воды. Если вы использовали правильные детали и собрали согласно инструкции, все должно заработать без проблем. Если возникает проблема генерации ультразвука (можно проверить на слух), то возможно необходимо поменять концы обмотки номер 1. В изначальной конструкции используется пьезокерамический излучатель дисковой формы (рис.3) из керамики типа ЦТС – 9. Однако можно и использовать пьезоизлучатели модели ЗИ-19 и им подобные. При этом немного меняется схема подключения. Она отображена на рис.4.
Отверстие в кожухе излучателя следует аккуратно расширить до 20 мм. В диаметре. Затем следует поместить пьезоизлучатель (рис. 3) в особый трехлистный корпус (рис. 5) и закрепить с помощью клея на среднем листе. Затем проводится заливка герметиком заподлицо. Также следует залить герметиком канал прохождения привода в корпусе для полной герметичности конструкции. Подобную схему прибора можно разместить в корпусе от блока питания и соединить проводом в хлорвиниловой оболочке с излучателем. Возможно использование высокочастотных головок излучателей типа 4ГДВ, но долговечность их весьма ограничена.
Устанавливая головку в корпус, не надо забывать про ее изоляцию. Последнее можно осуществить с помощью тонкой резины с натяжением, а после залить герметиком.
Это, естественно, не единственная схема ультразвуковой стиральной машины. Сейчас существует множество различных моделей и, соответственно, вариантов сборки. Но стоит понимать, что возможно потраченное время на поиск необходимых материалов и сам процесс сборки, не стоит потраченных усилий. Возможно, легче и проще купить подобную машинку в магазине.
На этом все. Желаю вам, читателям, ходить всегда чистыми, в чистой одежде, в чистом городе, на чистой планете и в сердечной чистоте помыслов и желаний…
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" 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:
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.
Конструкция активатора
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), 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.
Видео акустической стиральной машины:
Современные стиральные машины рассчитаны на определённое количество грязной одежды для одной стирки, то есть если ваша стиральная машина на 3,5 кг, то за один раз вы можете постирать не больше, чем 3,5 кг и, желательно не меньше. Но что делать если, у вас например есть грязные носки или перчатки, которые нужно срочно постирать? Конечно, можно постирать их руками - так делали раньше (причём со всеми вещами). Это довольно быстрый способ, но у этого способа есть свои недостатки: во-первых, вы теряете своё драгоценное время, во-вторых, вы так или иначе портите кожу ваших рук (жёсткой водой и моющими средствами). Поэтому, проанализировав эту проблему, я решил рассказать вам, как можно самому сделать звуковую стиральную машинку.
Как я написал выше, наша самодельная стиральная машинка будет звуковой, то есть стирать машинка будет благодаря звуковым волнам.
Для этого нам понадобится старый динамик от колонок. Чем больше Ватт в динамике, тем большее количество одежды мы можем постирать за одну закладку. То есть расчёт идёт из соотношения: 1 Ватт колонки на 1 кг грязной одежды.
Итак, разбираем колонку и аккуратно вынимаем из неё динамик. Динамик с помощью проводов припаиванием к музыкальному центру. НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ПРИПАИВАЙТЕ ПРОВОДА К ВИЛКЕ И НЕ ВСТАВЛЯЙТЕ В РОЗЕТКУ!!!
Далее делаем небольшую подставку под динамик. Она состоит из фанеры с отверстием по центру, совпадающим по диаметру с самим динамиком и по углам прибиваем небольшие деревянные брусочки так, как это показано на фотографии.
После этого аккуратно помещаем динамик в отверстие в фонере и закрепляем его саморезами:
Вот собственно и всё! Наша конструкция готова. Теперь я покажу вам как это всё работает.
Берём пластмассовую тарелочку одноразовую, ставим её на динамик и наливаем воду:
Теперь включаем музыку на музыкальном центре и смотрим, что происходит с водой:
Как видим звуковые волны передаются воде и заменяют механическую стирку руками.
Теперь испробуем стиральную машинку в действии
Для этого берём пластмассовое ведро и набираем в него воду. Далее ставим ведро на динамик и включаем музыку.
Берём грязные вещи, которые требуют стирки (в нашем случае это пара перчаток), добавляем порошок или другое моющее средство в воду и замачиваем перчатки.
Теперь можно заняться своими делами, наслаждаясь музыкой. Спустя некоторое время (в нашем случае прошёл час), выключаем музыку и достаём перчатки.
Самодельная ультразвуковая стиральная машинка.
Изготовление ультразвуковой стиральной машинки!
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" 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), 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.
