УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТИРКИ

Полезная модель относится к бытовой технике, и, в частности, к оборудованию для стирки текстильных материалов, белья и прочих изделий из ткани, с использованием воздействия акустических колебаний на жидкую среду.
Известно «Устройство для стирки», содержащее корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки из полимерного материала, и размещенный в нем ультразвуковой пьезокерамический излучатель в форме плоского кольца, подключенный к блоку питания устройства (Патент №8002 от 1997.12.26). Устройство содержит днище и крышку, расположенные по торцам цилиндрической обечайки и поджатые по оси устройства через изолирующие прокладки к излучателю, имеющему форму плоского кольца, при этом крышка выполнена в виде тонкостенного диска из жесткого упругого материала.
Устройство имеет трудоемкую и не технологичную конструкцию. Кроме того, в описании устройства не раскрыты электрические параметры, которые в значительной мере влияют на производительность и качество стирки.
Известно «Ультразвуковое устройство для стирки» (Заявка №2002105460М2 ОТ 28.022002, дата публикации 20.03.2003). Устройство содержит генератор электрических колебаний и акустический излучатель, включающий корпус с размещенными на нем пьезокерамическими элементами в виде тел вращения, при этом корпус представляет собой металлический цилиндр, на торцах которого жестко закреплены металлические герметизирующие крышки. Пьезокерамические элементы жестко закреплены внутри корпуса соединением с натягом, а размеры корпуса и пьезокерамических элементов определены сложной зависимостью их диаметров от скорости звука в пьезокерамическом материале и в материале корпуса.
Недостаток устройства заключается в много элементной конструкции. Кроме того, металлический корпус и крышки подвержены потенциальной коррозии в условиях агрессивной среды при температуре порядка 50 - 70°С, коей являются стиральные растворы. Кроме того, в описании устройства не раскрыты электрические и акустические параметры, которые в значительной мере влияют на производительность и качество стирки.
Известно, что в процессе стирки с использованием вибрационных воздействий на жидкость, отделение загрязнений от белья происходит значительно интенсивнее, чем при обычной стирке. Это объясняется возникновением эффекта кавитации, заключающегося в
образовании пузырьков газа при распространении ультразвуковых волн большой интенсивности и захлопываний пузырьков с образованием сферических ударных волн. Поскольку поверхность загрязненных волокон белья обладает нелинейными свойствами с точки зрения условий распространения ультразвука, то эффект вибрационного воздействия жидкой среды на отстирываемые ткани усиливается.
2
По мнению авторов изобретения «Способ стирки текстильных изделий» оптимальные условия стирки достигаются при интенсивности ультразвуковых колебаний не менее 0,3 Вт/см и на частоте 20 кГц.(Патент №2116396 от 1997.09.24).
2
Авторы изобретения «Способ стирки и/или чистки и устройство для его осуществления» (Патент №02118673 от 10.09.97) считают, что способ стирки целесообразно осуществлять с интенсивностью упругих колебаний 0,3 - 3 Вт/см, достаточной для образования кавитации при обеспечении безопасной работы, при частоте упругих колебаний в пределах от 20 до 60 кГц.
Таким образом, с возрастанием интенсивности упругих колебаний возрастает эффективность результатов стирки, то есть сокращается ее время и повышается качество отстиранных материалов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Способ стирки белья и устройство для его осуществления» (Патент №2111301 от 1997.07.10).
Устройство выполнено в виде излучателя, подключенного к источнику питания и содержит корпус, заполненный диэлектрическим наполнителем, пьезоэлементы, установленные на металлических пластинах, на обратной стороне которых размещены резонаторы акустических волн. Источник питания выполнен в виде преобразователя с обеспечением возможности формирования электрического модулированного синусоидального сигнала и соединен с пьезоэлементами. Формирование электрического синусоидального сигнала производят частотой от 1 до 100 кГц и модулированного сигнала частотой от 10 до 500 Гц с напряжением до 300 В. Преобразование энергии излучателя в движение моющей жидкости осуществляют возбуждением в моющей жидкости синусоидальной акустической волны с неплоским фронтом.
Устройство содержит многоэлементную и не технологичную конструкцию. Вместе с тем, в изобретении не полностью реализованы потенциальные возможности повышения интенсивности упругих колебаний, определяющих эффективность стирки белья с точки зрения ее качества и продолжительности стирки.
Целью полезной модели является повышение надежности конструкции устройства для стирки белья и повышение качества стирки.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для стир1си, содержащем преобразователь, формирующий электрические синусоидальные сигналы частотой от 1 до 100 кГц, модулированные частотой от 10 до 500 Гц, и излучатель, выполненный в виде корпуса из неметаллического материала, внутри которого закреплен, по меньшей мере, один источник ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух составных частей, а формирование модулированного электрического сигнала осуществлено напряжением в интервале более 300 и менее 500 В.
Составные части корпуса выполнены в виде двух половин. Составные части корпуса могут быть выполнены в виде корпуса и крышки или из нескольких частей.
Для установки взаимного положения между собой составных частей корпуса, они снабжены элементами ориентации.
В зависимости от конструкции устройства его корпус в плане может иметь различную конфигурацию, например форму круга или прямоугольника со скругленными острыми углами.
Не зависимо от конструкции устройства наиболее рациональное соотношение габаритных размеров высоты В корпуса излучателя к его ширине А определяется пределами (1÷10).
Составные части корпуса могут быть выполнены из различных пластмасс с использованием термопластического материала, например полиэтилена или термореактивного материала, например стеклопластика.
Между собой составные части соединены за счет клеевого соединения, например на основе эпоксидных смол.
В качестве источника ультразвуковых колебаний использован пьезокерамический элемент в форме кольца.
Однако пьезокерамический элемент может быть выполнен в форме диска, пластины, цилиндра или сферы.
Крепление пьезокерамического элемента внутри корпуса осуществлено за счет клеевого соединения на основе герметика или эпоксидных смол.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
- фиг.1. Блок схема устройства для стирки;
- фиг.2. Излучатель.
Устройство для стирки, содержит преобразователь 1, соединенный электрическим кабелем 2 с излучателем 3 ультразвуковых колебаний, формирующим электрические синусоидальные сигналы частотой от 1 до 100 кГц, модулированные частотой от 10 до 500 Гц, при этом формирование модулированного электрического сигнала осуществлено напряжением в интервале более 300 и менее 500 В. Оптимальная величина напряжения
составляет порядка 400 В. По сравнению с прототипом, повышение напряжения позволяет повысить мощность устройства и соответственно качество стирки.
Составные части корпуса излучателя изготовлены из неметаллического материала, в качестве которого могут быть использованы различные термопластические или термореактивные пластмассы, например полиэтилен или стеклопластик.
Корпус излучателя 1 состоит из двух составных частей, представляющих собой две его половины 4 и 5, снабженные элементами ориентации их между собой в виде, например двух посадочных диаметров 6 и 7 и упора 8. Кроме того, составные части корпуса могут быть выполнены в виде корпуса и крышки или из нескольких составных частей (не показано). Соединение между собой частей корпуса осуществлено за счет клеевого соединения 9, например, на основе эпоксидных смол.
Конфигурация корпуса в плане имеет форму круга или форму прямоугольника (не показано) со скругленными острыми углами, при этом наиболее рациональное соотношение габаритных размеров высоты В корпуса к его ширине А находится в пределах (1÷10).
В качестве источника ультразвуковых колебаний использован пьезокерамический элемент 10, выполненный в форме кольца или в форме диска, пластины, цилиндра или сферы (не показано). Крепление пьезокерамического элемента 10 внутри корпуса осуществлено за счет клеевого соединения на основе герметика или эпоксидных смол 11. При необходимости пьезокерамических элементов может быть установлено более одного.
Устройство для стирки работает следующим образом.
В емкость для стирки (не показано) заливают воду с температурой не выше 65°С, засыпают стиральный порошок, размешивают до образования моющего раствора. На дно емкости опускают излучатель 3 и погружают в моющий раствор предметы стирки, при этом они должны свободно плавать. Включают устройство посредством включения в электрическую сеть преобразователя 1 и производят стирку. Процесс стирки происходит за счет возникновения упругих волн под воздействием ультразвуковых колебаний, формируемых пьезокерамическим элементом 10, образующих микро перемещения ткани и раствора.
По окончании стирки преобразователь 1 отключают от сети электропитания, излучатель 3 извлекают из моющего раствора, промывают и насухо вытирают.
Достигнутый технический результат заключается в том, что за счет упрощения конструкции повышается надежность герметичности и работы устройства, снижается трудоемкость его изготовления. Увеличение напряжения в интервале более 300 и мене 500 В позволяет повысить мощность устройства, улучшить качество и сократить время стирки.