Ультразвуковая стирка своими руками

Простая ультразвуковая стиральная машина

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.

Источник

Ультразвуковая стиральная машинка своими руками

В статье, ниже давайте рассмотрим простой вариант изготовления ультразвуковой стиральной машинки своими руками.

Ультразвуковая стиральная машинка имеет ряд преимуществ перед обычной стиральной машиной. Основные из них:

1. Большая экономия электроэнергии (потребление всего несколько ватт);
2. Маленький вес (несколько десятков грамм);
3. Низкая стоимость (собирается из б/у деталей).

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления ультразвуковой стиральной машинки нам понадобятся:

1. Импульсный блок зарядки сотового телефона – 1шт;
2. Пьезоэлемент -1шт;
3. Корпус -1шт;
4. Паяльник;
5. Клей;
6. Герметик.

Пьезоэлемент покупать, кстати, не обязательно. Возможно, найдется дома сломанный или надоевший электронный будильник, телефон, старая китайская (корейская) магнитола, колонки, телефон или игрушка, с находящимся внутри пьезоэлементом.

Переделка зарядного устройства

Минусовой провод можно оставить на месте, а плюсовой перепаиваем к выходу трансформатора (эта ножка подключается к выпрямительному диоду). В итоге должно получится так, чтобы наш пьезоэлемент был подключен к выходным ножкам трансформатора минуя выпрямительный диод и конденсатор.

Это касается данной модели зарядного устройства, но есть более сложные, с большим количеством элементов, обратной связью на оптроне. Там переделка такая же — провода для пъезоизлучателя, в итоге должны быть подключены непосредственно ко вторичной обмотке трансформатора.

Далее надежно закрепляем в понравившемся нам корпусе провод, приклеиваем (я использовал Момент-2, он немного размягчает пластмассу) пьезоэлемент плотно и без усилий, припаиваем провода не обращая внимания на полярность.

Затем заливаем герметиком в 2 этапа с промежутком по времени для просушки.

Всё! Ультразвуковая стиральная машинка готова к применению!

Чтобы стиралось ещё лучше, можно промодулировать ультразвуковую частоту низкочастотной частотой сети. Для этого аккуратно разбираем зарядное устройство и находим электролитический конденсатор на 400 вольт, обычно от 2,2 до 10 мкф. Бывает стоят два, но иногда производители могут ни одного не поставить, ну нам же и проще — ничего выпаивать не нужно. Если он все-таки стоит после выпрямительных диодов, то выпаиваем его.

Предупреждение! Не все зарядные устройства «выдерживают» выпаивание высоковольтных сглаживающих конденсаторов!

В данной зарядке не хватает еще 3-х диодов IN4007 (на фото платы, выше видно обозначения недостающих диодов), будет большое желание можно добавить и в паять, полярностью как нарисовано на плате.

Источник

Самостоятельное изготовление стиральной машинки «Ретона»

Как самому собрать ультразвуковую стиральную машину.

Почему этим стоит заняться:

1. Все те же 20 раз в экономии электричества и в 20 раз дешевле.
2. Быстрее, чем сходить в магазин

Работает ли «Ретона», не работает ли «Ретона», науке доподлинно не известно. Но если мы взглянем на нее вооруженным взглядом…

Рис. 1 Ультразвуковая стиральная машина

Детали.

Для правильного приготовления народной «Антиретоны»® нам понадобятся:

1. Импульсный блок зарядки сотового телефона – 1шт –50-80 руб.;
2. Пьезоэлемент -1шт – 5-20 руб.;
3. Корпус -1шт –18 руб.;
4. Паяльник (он где-то должен быть!);
5. Клей
6. Герметик;
7. Правильно воткнутые руки

Рис. 2 Детали для самостоятельной сборки ультразвуковой стиральной машины.

Примечание. Пьезоэлемент покупать, кстати, не обязательно. Возможно, найдется дома сломанный или надоевший электронный будильник, телефон, старая китайская (корейская) магнитола, там они могут расти, сам видел.

Сборка.

Аккуратно разбираем зарядное устройство (рис. 3) и находим (или не находим!) конденсатор на 400 мкФ.

Рис. 3 Разобранное зарядное устройство

Заботливые производители могут его «забыть поставить», ну, да нам же и проще. Если он все-таки стоит после выпрямительных диодов, выпаиваем (выкусываем) его (рис. 4).

Рис. 4 Демонтаж конденсатора

Данной зарядке не хватает еще 2 диодов 4001, будет большое желание добавить, можно и добавить, а на нет и суда нет.

Перепаиваем один проводок с выхода выпрямителя на выход трансформатора (рис. 5), так, чтобы наш пьезоэлемент был подключен к выходным ножкам трансформатора.

Рис. 5 Перепаивание зарядного устройства.

Надежно закрепляем в понравившемся нам корпусе провод, приклеиваем (я использовал Момент-2, он немного размягчает пластмассу) пьезоэлемент плотно и без усилий. (рис. 6)

Рис. 6 Монтаж пьезоэлемента

Провода припаиваем не обращая особого внимания на полярность.

Заливаем герметиком (я это делал в 2 этапа) (рис. 7)

Рис. 7 Заливка пьезоэлеиента герметиком

Рис. 8 Готовое устройство

Стирает ли УЗСУ? (Маленький слабонаучный трактат)

Во- первых, под процессом стирки каждый понимает разное явление.

Если для одного чистое, значит не все в солидоле, а только рукава, то для другого руки, помытые 15 минут назад уже все в бактериях.

Поэтому общество попыталось договориться о Классе стирки. Разработаны методики, сколько какого порошка сыпать на какую ткань и какие загрязнения… сколько по времени и при какой температуре… десятки параметров. И, проведя подобный тест можно легко (уверен) установить, что УЗСУ не стирают.

Другое дело, если у Вас нет сегодня нескольких свободных тыс. долларов на стиральную машину первого класса. Вот тогда можно и про УЗСУ поговорить.

Процесс стирки, как правило, начинается с замачивания. Водопроводная вода насыщена растворенными газами. Эти растворенные в воде газы при погружении ткани начинают выделяться на ней в виде мельчайших, порядка 0,01 мм, воздушных пузырьков. Через несколько минут пузырьки практически сплошным ковром отделяют материал от раствора моющего средства.

Если механически не перемешать ткань, то эти пузырьки растворятся сами через несколько часов, когда моющий раствор уже будет комнатной температуры и у стирающего кончится терпение.

Теперь включим УЗСУ с частотой 100 килогерц. Колебания (при определенной мощности устройства) должны способствовать коалесценции (слиянию) воздушных пузырьков. Возникает два конкурирующих процесса – коалесценция мелких пузырьков и обратное растворение. Что-нибудь в конце-концов пересиливает и «защитная пленка» с поверхности ткани исчезает.

Для ускорения этого процесса и рекомендуют в инструкциях не столько переставлять УЗСУ с места на место, сколько «ворошить» стираемый материал.

Несколько домашних экспериментов показали, что без «ручного привода» даже с УЗСУ коалесценция не бывает полной, т.е. пузырьки большего размера прикрывают часть ткани неразумно долгое время.

Далее, к вопросу о «химии» самого процесса очистки ткани. В стиральных машинах нити ткани многократно расслабляются, набирая в себя раствор моющего средства и растягиваются (скручиваются), в результате чего «отработанный» раствор выходит из ткани. Равномерность и интенсивность и длительность подобных воздействий и определяет качество стирки.

Сами «загрязнения» могут носить разнообразный характер от химического окрашивания до полимеризировавшего до состояния олифы пролитого растительного масла.

Поэтому (химические процессы оставим в стороне) стратегия примерно следующая. Отделить и измельчит все, что можно отделить и измельчить. Другими словами отделить переплетенные (и поэтому, условно, неразделимые) нити ткани от загрязнения с помощью ПАВ.

Выше рассмотрено, как с подобными проблемами справляется обычная стиральная машина, раскручивая и скручивая нити. В УЗСУ все не так. В «правильных» устройствах высокочастотная составляющая колебаний модулирована низкочастотными.

Это позволяет слегка раскачивать ткань незаметно для глаза из-за частоты 50-100Гц и малой амплитуды. Но при этом сами загрязнения, особенно, крупные пятна, отделившись от ткани остаются механически вплетенными в нее. И опять не обойтись без интенсивного полоскания.

Еще одной особенностью ультразвука является способность активировать химические, в том числе и биохимические, реакции. Поэтому, и, на мой взгляд, правильно, рекомендуется Интенсифицированное Ультразвуком Замачивание проводить по следующей схеме:

1. Развести биоактивный порошок в строго рекомендованной пропорции при температуре не выше 40-42 в градусах Цельсия.
2. Опустить белье и УЗСМ в емкость.
3. Через 3-5 минут слегка перемешать ткань для удаления пузырьковой пленки.
4. Через 40-60 минут повторить перемешивание более интенсивно, если раствор, который до этого пенился, пениться перестал, заменить его опять при температуре 40-42 градуса.
5. Далее по желанию и возможности белье поласкается, сушится или выбрасывается в зависимости от полученного результата.

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2007

Источник