Впровадження передових енергозберігаючих технологій висунуло на передові рубежі прогресу новий пристрій побутового призначення - ультразвукове стираючий пристрій. Прання ультразвуком відбувається за рахунок періодичного формування в об'ємі рідини хвиль стиснення-розрідження, що виникають у практично нестисливої середовищі - воді. Білизна, поміщене в таку рідину, піддається інтенсивному гідроакустичному впливу. Гідроакустичні хвилі ініціюють появу мікроскопічних бульбашок газу, які сприяють відділенню мікрочастинок бруду з обсягу прати білизни. При освіті і подальшому падінні (руйнуванні) бульбашок газу утворюється озон, стерилізуючий білизна. У ряді випадків, при великій енергії ультразвукових коливань, може спостерігатися сонолюмінесценция - світіння рідини, особливо помітне в затемненому приміщенні.
Перевагою прання з використанням ультразвукових коливань є те, що білизна не деформується, не стирається і не рветься. Можна прати навіть вовняні вироби і тонка білизна. Крім прання та дезінфекції білизни, можна обробляти овочі і фрукти, призначені для консервації, знезаражувати воду.
Що з'явилися на ринку ультразвукові стираючі пристрою (УЗСУ) типу "Біоніка" [1] являють собою компактний електричний прилад масою 200 р. "Біоніка" складається з мережевого адаптера джерела живлення і власне УЗСУ. Сам пристрій в цілях збереження "ноу-хау" залито компаундом, і опис його принципової схеми і значущих для відтворення характеристик не наводиться. Однак, маючи отримані шляхом вимірів та аналізу режимів пристрою вторинні характеристики, можна представити одну з можливих схем УЗСУ в наступному вигляді (рис. 1).
УЗСУ складається з джерела живлення (мікросхема DA1), двох взаємопов'язаних генераторів, що працюють на частотах 10 кГц і 1 МГц (мікросхема DD1), вихідного каскаду на транзисторі VT1 і активатора-випромінювача, що підключається до точок С і D пристрою. Джерело живлення в прототипі виконаний нерегульованим, розрахованим на максимальну потужність, споживану від мережі - 3 Вт, що достатньо для прання білизни в об'ємі рідини 10...25 літрів. Більш доцільним представляється забезпечити УЗСУ плавним регулюванням вихідної потужності. На рис. 1 розрив між точками А і В включений джерело стабілізованого постійного струму (25...1000 мА). На рис. 2 показана схема регульованого джерела живлення (5...13 В). Генератор пакетів імпульсів виконаний по традиційній схемі на мікросхемі DD1 і особливостей не має. Номінали RC-елементів високочастотної частини генератора можуть бути відкориговані при налаштуванні частоти в резонанс з частотою ультразвукового випромінювача-активатора. Мікросхема DA1 і транзистор VT1 повинні бути встановлені на тепловідвідних пластинах.
Найбільш проблематичним у практичній реалізації УЗСУ є вибір ультразвукового випромінювача-активатора та забезпечення його гідроізоляції при одночасному досягненні максимальної віддачі енергії ультразвукових коливань в навколишнє середовище (рідина). Зазвичай в якості ультразвукового випромінювача використовують пьезокерамику - титанат барію, стронцію, випромінювачі на феритових або пермаллоевых сердечниках, пьезокварцевые пластини (рис. 3) [2-4], що відкриває широке поле для експерименту. Одним з цікавих варіантів отримання ультразвукових коливань є просто пропускання імпульсів електричного струму через воду з використанням системи близько розташованих електродів, підключених до точок А і В пристрої. Періодичне проходження імпульсів струму між електродами викличе акустичну электростимулированную модуляцію розчину. В якості електродів можна рекомендувати алюміній або графіт. При пранні повинна бути забезпечена надійна розв'язку від живильної мережі. Ємність для прання (відро, таз) повинні бути віддалені від заземлених предметів і встановлені на сухому підлозі. Акустичні коливання в стирає розчині можна порушувати і в діапазоні звукових частот. Експерименти показали, що прання в таких умовах відбувається з прийнятним у порівнянні з прототипом результатом.
Особливості прання з застосуванням УЗСУ - стирає розчин засипають стільки ж стираючого магнітного порошку, як і при ручному пранні, температура води повинна бути близько 65°С. Білизна має вільно плавати в розчині, зрідка його слід помішувати дерев'яною щипцями. Сильно забруднені ділянки білизни рекомендується додатково намилити. Процес прання триває 30...40 хвилин або більше (залежно від ККД ультразвукового активатора). Полоскати білизну можна також з використанням УЗСУ. Слід зазначити, що досвід оптимального використання УЗСУ з'являється після декількох прань.
Публікація: www.cxem.net