Ultraschallwaschmaschine. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby

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Die Einführung fortschrittlicher Energiespartechnologien hat ein neues Haushaltsgerät – ein Ultraschalllöschgerät – an die Spitze des Fortschritts gebracht. Das Waschen durch Ultraschall erfolgt aufgrund der periodischen Bildung von Kompressions-Verdünnungswellen im Volumen der Flüssigkeit, die in einem praktisch nicht komprimierbaren Medium - Wasser - auftreten. In eine solche Flüssigkeit eingelegtes Leinen wird einer intensiven hydroakustischen Einwirkung ausgesetzt. Hydroakustische Wellen initiieren das Auftreten von mikroskopisch kleinen Gasbläschen, die zur Abscheidung von Mikroschmutzpartikeln aus dem zu waschenden Wäschevolumen beitragen. Durch die Bildung und den anschließenden Zusammenbruch (Zerstörung) von Gasblasen entsteht Ozon, das die Wäsche sterilisiert. In einigen Fällen kann bei hoher Energie von Ultraschallschwingungen Sonolumineszenz beobachtet werden - das Leuchten einer Flüssigkeit, das sich besonders in einem abgedunkelten Raum bemerkbar macht.

Der Vorteil des Waschens mit Ultraschallschwingungen besteht darin, dass die Wäsche nicht verformt, abgerieben oder zerrissen wird. Sie können sogar Wollprodukte und empfindliche Wäsche waschen. Neben dem Waschen und Desinfizieren von Wäsche können Sie Gemüse und Obst zur Konservierung verarbeiten und Wasser desinfizieren.

Die auf dem Markt erschienenen Ultraschalllöschgeräte (UZSU) vom Typ „Bionika“ [1] stellen ein 200 g schweres, kompaktes elektrisches Gerät dar. Das „Bionika“ besteht aus einem Netzwerkadapter – einer Stromquelle und dem UZSU selbst. Das Gerät selbst ist zur Erhaltung des "Know-hows" mit einem Compound gefüllt, und eine Beschreibung seines Schaltplans und seiner für die Reproduktion wesentlichen Eigenschaften wird nicht gegeben. Mit sekundären Eigenschaften, die durch Messen und Analysieren von Gerätemodi erhalten wurden, kann eines der möglichen UZSU-Schemata jedoch in der folgenden Form dargestellt werden (Abb. 1).

UZSU besteht aus einer Stromquelle (DA1-Mikroschaltung), zwei miteinander verbundenen Generatoren, die mit Frequenzen von 10 kHz und 1 MHz (DD1-Mikroschaltung) arbeiten, einer Ausgangsstufe an einem VT1-Transistor und einem Aktivator-Emitter, der mit den Punkten C und D des Geräts verbunden ist. Die Stromquelle im Prototyp ist ungeregelt und für die maximale vom Netz verbrauchte Leistung ausgelegt - 3 W, was ausreicht, um Kleidung in einem Flüssigkeitsvolumen von 10 bis 25 Litern zu waschen. Sinnvoller erscheint es, die UZSU mit einer stufenlosen Anpassung der Ausgangsleistung auszustatten. Auf Abb. 1 ist eine einstellbare stabilisierte Gleichstromquelle (25 ... 1000 mA) in der Lücke zwischen den Punkten A und B enthalten. Auf Abb. 2 zeigt ein Diagramm einer geregelten Stromversorgung (5 ... 13 V). Der Impulspaketgenerator wird nach dem traditionellen Schema auf dem DD1-Chip hergestellt und weist keine Besonderheiten auf. Die Belastbarkeit der RC-Glieder des Hochfrequenzteils des Generators kann korrigiert werden, indem die Frequenz auf Resonanz mit der Frequenz des Ultraschall-Emitter-Aktivators eingestellt wird. Chip DA1 und Transistor VT1 müssen auf Kühlkörperplatten montiert werden.

Am problematischsten bei der praktischen Umsetzung des UZSU ist die Wahl eines Ultraschall-Emitter-Aktivators und die Gewährleistung seiner Wasserdichtigkeit bei gleichzeitiger Erzielung der maximalen Energierückgabe von Ultraschallschwingungen an die Umgebung (Flüssigkeit). Üblicherweise wird als Ultraschall-Emitter Piezokeramik verwendet – Bariumtitanat, Strontium, Emitter auf Ferrit- oder Permalloy-Kernen, Piezoquarzplatten (Abb. 3) [2-4], was ein weites Experimentierfeld eröffnet. Eine interessante Möglichkeit, Ultraschallschwingungen zu erzeugen, besteht darin, elektrische Stromimpulse einfach durch Wasser zu leiten, wobei ein System von eng beieinander liegenden Elektroden verwendet wird, die mit den A- und B-Punkten des Geräts verbunden sind. Der periodische Durchgang von Stromimpulsen zwischen den Elektroden bewirkt eine akustisch elektrisch stimulierte Modulation der Lösung. Als Elektroden können Aluminium oder Graphit empfohlen werden. Beim Waschen ist auf eine sichere Trennung vom Netz zu achten. Der Waschbehälter (Eimer, Becken) muss von geerdeten Gegenständen entfernt und auf einem trockenen Boden aufgestellt werden. Auch im Bereich von Schallfrequenzen können akustische Schwingungen in der Waschflotte angeregt werden. Versuche haben gezeigt, dass das Waschen unter solchen Bedingungen im Vergleich zum Prototyp mit einem akzeptablen Ergebnis erfolgt.

Merkmale des Waschens mit UZSU: In die Waschlösung wird die gleiche Menge Waschpulver gegossen wie beim Händewaschen, die Wassertemperatur sollte etwa 65 °C betragen. Das Leinen sollte frei in der Lösung schwimmen, gelegentlich sollte es mit einer Holzzange umgerührt werden. Es empfiehlt sich, stark verschmutzte Wäschebereiche zusätzlich einzuschäumen. Der Waschvorgang dauert 30...40 Minuten oder länger (abhängig von der Effizienz des Ultraschallaktivators). Sie können Kleidung auch mit USSU ausspülen. Es ist zu beachten, dass die Erfahrung einer optimalen Nutzung des UZSU erst nach mehreren Wäschen auftritt.

Veröffentlichung: cxem.net

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