Страница 1 из 2
КАК СДЕЛАТЬ СВОИМИ РУКАМИ УЛЬТРАЗВУКОВУЮ СТИРАЛЬНУЮ МАШИНУ
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.
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.
Вероятно, все слышали о таком «чуде техники», как ультразвуковая стиральная машина. Если вам посчастливится увидеть ее впервые, то вы даже не догадаетесь, что это стиральная машина. А изготовители заявляют об этом достаточно громко.
Внешне ультразвуковая стиральная машина похожа на средство для сушки обуви, но спрос на эти девайсы все же есть. Поэтому считаем своим долгом сделать обзор ультразвуковых устройств для стирки и проверить их работоспособность.
Сделать своими руками такую машинку вряд ли получится, хотя в народе хватает и таких мастеров, но проще приобрести ее в ближайшем хозяйственном магазине или в точке продажи бытовой техники.
Наверное, найти такую машинку будет более чем легко – рынок просто переполнен предложениями. Яркая телевизионная реклама уверяет, что с помощью этой штуки можно отстирать все, что угодно.
Состоит стиральная машина Золушка или Ретона из таких частей:
- Скромных размеров корпус из пластика.
- Блок питания.
- Шнур электропитания с вилкой.
В корпус встроена маленькая плата, генерирующая сигнал ультразвука, частота которого около 22-30 кГц. Производитель уверяет, что этот сигнал и отстирывает вещи.
Стирка ультразвуком якобы не требует особого участия пользователя – лежит эта стиральная машина в тазике и стирает. Давайте рассмотрим подробнее:
- Наполните таз хорошо прогретой водой.
- Загрузите вещи.
- Опустите УЗ-стиралку в белье.
- Подключите ультразвуковое устройство для стирки к сети.
- Подождите 60 минут.
- Пользователи считают, что такая машинка будет отстирывать еще лучше, если прикрыть таз крышкой.
- Также бытует мнение, что в тазу из металла процесс стирки идет эффективнее, чем в тазу из пластика.
- Воду нужно греть до температуры не менее 50 градусов, иначе эффективность стирки сойдет на нет.
- Чем меньше белья в тазу, тем лучше отстирается белье.
- Не жалейте порошка – лучше использовать его при стирке, чтобы улучшить ее. Выбирайте средство для ручной стирки.
- Вместо оговоренного часа стирки, лучше оставить машинку в воде не 90 минут.
Преимущества и недостатки
Ультразвуковая машинка марки «Золушка» или же «Ретона», как и любое устройство для дома и быта, собирает как положительные, так и отрицательные отзывы пользователей.
Поэтому стоит рассмотреть самые актуальные плюсы и минусы этого устройства.
Плюсы
- Скромные размеры. Если говорить только о габаритах, то УЗ-машинки впереди планеты всей в этом вопросе. Ее можно перенести в кармане!
- Доступная стоимость. Цена на подобное устройство колеблется от 600 до 1700 рублей. К полногабаритной стиральной машинке за такие деньги даже детали найти сложно.
- Экономия электроэнергии. За один цикл стирки обычной стиральной машинки тратится столько электроэнергии, что этого хватило бы на три сотни циклов стирки при помощи ультразвуковой СМ.
- Надежность и долговечность. Секрет надежности прибора в том, что ломаться там особо нечему. Если на такую машинку не упадет кирпич или не наступит владелец, то работать она может десятками лет.
Минусы
- Качество стирки. Ультразвуковой прибор для стирки белья, судя по отзывам, не то, что не умеет стирать белье – это у нее вроде бы получается, но вот полосканием, отжимом и сушкой придется заниматься вам самим.
- Требует участия. Если вы считаете, что такую машинку можно опустить в тазик и уйти по своим делам на часик, то ошибаетесь. Для того, чтобы белье отстиралось, его нужно вертеть и перекладывать.
Опыт экспертов
Специалисты решили наглядно проверить работу такой стиральной машины, чтобы все-таки прийти к выводу – можно ли ультразвуковой прибор для стирки белья назвать полноценной стиральной машиной. Итак, посмотрите, действительно, ли УЗ-машинка – это обещанная «двойная эффективность».
В эксперименте участвовало два тазика из металла с крышками. Эти тазы были наполнены горячей водой, нагретой до одинаковой температуры. В каждый таз было отправлено по 50 г стирального порошка.
Участники эксперимента – два одинаковых платка, изрядно запачканные землей, травой, да еще и кетчупом в придачу, отправились в тазы. В один из тазов была загружена УЗ-стиралка марки «Золушка». Оба таза прикрыты крышками.
Платки пролежали в горячей воде по 90 минут. Вода остыла, но Золушка трудилась. Через каждые 10 минут вода в обоих тазах помешивалась.
Ровно через 90 минут машинку Золушка выключили из розетки. Осталось только извлечь платки, прополоскать и отжать остатки воды. Все это было сделано, после чего платки отправились сушиться на веревку, а потом под горячий утюг – на глажку.
На обоих платках следы от кетчупа и травы посветлели, а земляные следы совсем исчезли. Сложно было определить разницу между платками. А ведь один из них стирался стиральной машинкой! Так что выводы сделать нетрудно.
Эксперты считают, что ультразвуковой прибор для стирки белья – не более, чем маркетинговый ход, так как качество стирки назвать удовлетворительным сложно.
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.
Самодельная ультразвуковая стиральная машинка, или необычное применение мобильного зарядного устройства. Для УЗ машинки нам понадобятся: Импульсный блок зарядки сотового телефона, Пьезоэлемент, Подходящий пластмассовый корпус, Паяльник и Клей.
Прежде всего аккуратно, чтоб случайно не отломать какую - нибудь деталь, разбираем зарядное устройство от любого мобильного телефона (желательно выбирать по мощнее) и находим электролитический конденсатор фильтра на 5 мкФ 400 В. Если он стоит после выпрямительных диодов, выпаиваем его.
Перепаиваем ОДИН проводок с выхода выпрямителя на выход трансформатора так, чтобы пьезоэлемент был подключен к выходным выводам трансформатора. Провода припаиваем к пьезоэлементу не обращая внимания на полярность.
Вообще-то ультразвуковой излучатель положено использовать специальный мощный - на основе титаната бария, но для стирки небольших объёмов одежды пойдёт и такой.
Пьезик тоже лучше взять как можно мощнее. Не от маленький китайских электронных часов, а например советский ЗП-22 или аналогичный. Пьезоэлемент помещаем в корпус и заливаем герметиком. Ультразвуковая стиральная машинка готова.