Ультразвуковая стиральная машина – 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.

Ультразвуковая стиральная машина

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.

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.

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.

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).

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 J электронный будильник, телефон, старая китайская (корейская) магнитола, колонки, телефон или игрушка с пьезоэлементом.

Аккуратно разбираем зарядное устройство и находим электролитический конденсатор на 400 вольт, обычно 2,2 — 10 мкф. Бывает стоят два, но иногда производители могут ни одного не поставить, ну нам же и проще. Если он все-таки стоит после выпрямительных диодов, то выпаиваем его.

В данной зарядке не хватает еще 3-х диодов IN4007, будет большое желание можно добавить и в паять, полярностью как нарисовано на плате.

Перепаиваем один проводок (+) с выхода выпрямителя на выход трансформатора, так, чтобы наш пьезоэлемент был подключен к выходным ножкам трансформатора минуя выпрямительный диод и конденсатор. Кстати последние, как не нужные элементы можно тоже выпаять на запчасти.

Это касается данной модели зарядного устройства, есть более сложные, с большим количеством элементов, обратной связью на оптроне. Там все элементы по вторичке оставляем, только провода для пъезоизлучателя припаиваем непосредственно ко вторичной обмотке трансформатора.

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.

Заливаем герметиком в 2 этапа с промежутком по времени для просушки.

Всё! Ультразвуковая стиральная машинка готова к применению!

Источники:

http://electro-shema.ru/handmade/prostaya-ultrazvukovaya-stiralnaya-mashina.html
http://sdelaysam-svoimirukami.ru/155-ultrazvukovaja_stiralnaja_mashina.html
http://www.mastervintik.ru/ultrzvukovaya-stiralnaya-mashinka-svoimi-rukami/