RU2118673C1

RU2118673C1 - Washing and/or cleaning method and apparatus

Info

Publication number: RU2118673C1
Application number: RU97115057/12A
Authority: RU
Inventors: А.В. Иванов; В.И. Антошкин; Д.А. Афиногенов; С.В. Гриднев; А.И. Майорова
Original assignee: Иванов Александр Викторович
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: washing and cleaning equipment and method. SUBSTANCE: method involves exposing washing liquid to ultrasonic band elastic vibrations at frequency of 20 GHz - 60 kHz. Apparatus has device for adjusting the level of immersion of housing into washing liquid. EFFECT: increased efficiency, simplified method and apparatus and improved washing quality. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано в технологии стирки с применением стиральных устройств вибрационного типа. The invention relates to light industry and can be used in washing technology using vibration-type washing devices.

Известен способ стирки/или чистки, основанный на локальном воздействии в местах загрязнения мощным ультразвуком для интенсификации процесса (см. заявку РФ 92015616/12, кл, D 06 F 35/00, публ. 1997 г.). A known method of washing / or cleaning, based on local exposure in places of contamination with powerful ultrasound to intensify the process (see RF application 92015616/12, CL, D 06 F 35/00, publ. 1997).

Применение мощного ультразвука является небезопасным для человека, в связи с этим способ нецелесообразно использовать для бытовой стирки и/или чистки. The use of powerful ultrasound is unsafe for humans, in this regard, the method is inappropriate to use for household washing and / or cleaning.

Известен способ стирки/или чистки с воздействием на ткани белья упругими колебаниями на частотах звукового диапазона, например на частоте 50 Гц промышленной сети, с возникновением в резервуаре эффекта низкочастотной кавитации - образования активных микропузырьков, действующих на обрабатываемую текстильную поверхность с ударной силой, выбивающих и разрушающих загрязняющие частицы (см. патент РФ N 204767, кл. D 06 F 7/04, публ. 10.11.95 г.). A known method of washing / or cleaning with exposure to fabric of linen by elastic vibrations at frequencies of the sound range, for example, at a frequency of 50 Hz of an industrial network, with the occurrence of the effect of low-frequency cavitation in the reservoir - the formation of active micro bubbles acting on the treated textile surface with impact force, knocking and destroying polluting particles (see RF patent N 204767, class D 06 F 7/04, publ. 10.11.95,).

Способ пригоден для стирки большого объема малозагрязненного белья в щадящем режиме. При этом качество стирки можно обеспечить только при периодическом ручном встряхивании белья в течение 30-40 мин при помощи щипцов или руками в резиновых перчатках для обеспечения безопасности, что вызывает значительные неудобства. The method is suitable for washing a large volume of lightly soiled laundry in a gentle manner. Moreover, the washing quality can be ensured only with periodic manual shaking of the laundry for 30-40 minutes with tongs or with hands in rubber gloves to ensure safety, which causes significant inconvenience.

Это объясняется тем, что на низких частотах эффективность стирки падает за счет появления в жидкости крупных пульсирующих пузырьков, которые не создают мощных импульсов давления, характерных для кавитационных пузырьков, возникающих на частотах ультразвукового диапазона. Большой радиус кавитационных пузырьков и длительное время их существования объясняют неэффективность стирки при использовании низкочастотной кавитации. This is explained by the fact that at low frequencies the washing efficiency decreases due to the appearance of large pulsating bubbles in the liquid, which do not create powerful pressure pulses characteristic of cavitation bubbles that arise at the frequencies of the ultrasonic range. The large radius of cavitation bubbles and their long existence explain the inefficiency of washing when using low-frequency cavitation.

Кроме того, известно, что инфразвук любых частот и интенсивностей представляет реальную угрозу для здоровья человека при длительном воздействии (уменьшает зрительную реакцию, равновесие, при меньшей интенсивности вызывает ощущение страха, ухудшает самочувствие). Максимальное неприятное действие ощущается человеком на частотах 8-16 Гц. Эксплуатация установок разрешается, если уровень звукового давления не более 75 дБ (через уши). Инфразвук усиливается в помещениях небольшого объема, в квартире он больше, чем на улице. In addition, it is known that infrasound of any frequency and intensity poses a real threat to human health with prolonged exposure (reduces the visual reaction, balance, at a lower intensity causes a feeling of fear, worsens well-being). The maximum unpleasant effect is felt by a person at frequencies of 8-16 Hz. Operation of the units is permitted if the sound pressure level is not more than 75 dB (through the ears). Infrasound is amplified in small rooms, in the apartment it is more than on the street.

В связи с этим недостатком способа является низкая эффективность и неудобство осуществления из-за необходимости периодического ручного встряхивания белья при помощи щипцов или руками в резиновых перчатках (для обеспечения безопасности) с целью снижения эффекта экранировки бельем развития крупных пульсирующих пузырьков. In connection with this drawback of the method is the low efficiency and inconvenience of the implementation due to the need for periodic manual shaking of the laundry with tongs or with hands in rubber gloves (to ensure safety) in order to reduce the effect of the screening of the development of large pulsating bubbles by the laundry.

Способ неэффективен при стирке сильно загрязненного белья, непригоден для пятновыведения и дезинфекции, небезопасен при длительном времени стирки. The method is ineffective when washing heavily soiled laundry, unsuitable for stain removal and disinfection, unsafe for a long washing time.

Известно применение для стирки низких ультразвуковых колебаний, преимущественно на частотах 10-60 кГц (см. патент ГДР 242067, кл. D 06 F 19/00, публ. 14.01.87 г.). Known application for washing low ultrasonic vibrations, mainly at frequencies of 10-60 kHz (see patent GDR 242067, class D 06 F 19/00, publ. 14.01.87,).

Стирка на низких частотах УЗ диапазона является более эффективной, поскольку доминирующим фактором в данном случае является кавитация (кавитационные пузырьки с диаметром от 0,001 до 1,0 мм), создающие интенсивные ударные волны, и акустические потоки - стационарные вихревые потоки, образующиеся в озвученной жидкости, микротечения, образующиеся вблизи поверхности, очищаемой осциллирующими пузырьками, наиболее важные из которых - течения в пограничном к очищаемой поверхности слое и вблизи него. Washing at low frequencies in the ultrasonic range is more effective, because the dominant factor in this case is cavitation (cavitation bubbles with a diameter of 0.001 to 1.0 mm), which create intense shock waves, and acoustic flows - stationary vortex flows generated in the sonicated fluid, microflows that form near the surface being cleaned by oscillating bubbles, the most important of which are the flows in and near the layer bordering the surface being cleaned.

Установлено значительное ускорение стирки тканей, причем степень белизны увеличивается с увеличением частоты действия. При возникновении в среде кавитации происходит разрушение различных бактерий и вирусов, при этом имеет место прямая зависимость между интенсивностью УЗ и разрушающим эффектом. A significant acceleration of washing of tissues has been established, and the degree of whiteness increases with increasing frequency of action. When cavitation occurs in the environment, various bacteria and viruses are destroyed, with a direct relationship between the intensity of ultrasound and the destructive effect.

Очистка на частотах УЗ диапазона является более эффективной, поскольку доминирующим фактором в данном случае является кавитация. Cleaning at ultrasonic frequencies is more effective, since cavitation is the dominant factor in this case.

На высоких частотах целесообразно производить стирку в тех случаях, когда загрязнения слабо связаны с поверхностью деталей или легко растворяются в моющей жидкости. At high frequencies, it is advisable to wash in cases where the contamination is loosely bound to the surface of the parts or easily dissolved in a washing liquid.

Однако низкие колебания поглощаются текстильной тканью меньше, чем более высокие. В связи этим, например, при частоте 22 кГц одновременно можно отстирать только четыре слоя хлопчатобумажной ткани, на 46 кГц - два слоя. При этом на высоких частотах УЗ диапазона сильнее проявляются теневые эффекты (экранирование). However, low vibrations are absorbed by the textile fabric less than higher ones. In this regard, for example, at a frequency of 22 kHz, only four layers of cotton fabric can be washed away simultaneously, and two layers at 46 kHz. At the same time, at high frequencies in the ultrasonic range, shadow effects (shielding) are more pronounced.

Недостаток известного способа заключается в малой производительности (малый объем одновременно стираемого белья) и низком качестве стирки из-за усиления экранирующих эффектов. Достоинством является высокая степень дезинфекции и быстрота стирки малого объема белья. The disadvantage of this method is the low productivity (small volume of simultaneously washed clothes) and low washing quality due to the strengthening of the shielding effects. The advantage is a high degree of disinfection and speed of washing a small volume of laundry.

Таким образом известные способы стирки при низкой эффективности стирки имеют ограниченные технологические режимы стирки, что снижает их применение в бытовой стирке. Thus, the known washing methods with low washing efficiency have limited technological washing modes, which reduces their use in household washing.

Известно стиральное устройство, содержащее корпус и вибрационный элемент с источником питания, по крайней мере один из торцов корпуса выполнен открытым, вибрационный элемент размещен в держателе, которым является эластичный герметик, заполняющий пространство между элементом и корпусом. (см. патент РФ N 2047676, МКИ D 06 F 7/04, публ. 10.11.95 г.). It is known a washing device comprising a housing and a vibrating element with a power source, at least one of the ends of the housing is made open, the vibrating element is placed in the holder, which is an elastic sealant filling the space between the element and the housing. (see RF patent N 2047676, MKI D 06 F 7/04, publ. 10.11.95,).

Конструкция устройства предусматривает его работу при размещении на дне резервуара с направлением излучения в одном вертикальном направлении, что значительно снижает производительность и эффективность стирки. Размещение устройства с двухсторонним вертикальным излучением в слоях белья не приводит к повышению эффективности стирки из-за большой вероятности экранировки бельем эффекта кавитации (особенно с нижней стороны), так как под действием веса устройства и с связи с хаотическим встряхиванием не исключена возможность плотного облегания поверхности герметика бельем, что препятствует развитию кавитационных процессов. Этот недостаток также снижает эффективность пятновыведения из-за необходимости размещения очищаемой поверхности в максимальной близости от излучателя. The design of the device provides for its operation when placed at the bottom of the tank with the radiation direction in one vertical direction, which significantly reduces the productivity and washing efficiency. Placing a device with double-sided vertical radiation in the layers of the laundry does not increase the washing efficiency due to the high probability of the linen screening the cavitation effect (especially from the bottom side), since under the influence of the weight of the device and due to random shaking, the possibility of tightly fitting the surface of the sealant is not excluded linen, which prevents the development of cavitation processes. This disadvantage also reduces the effectiveness of stain removal due to the need to place the surface being cleaned in the maximum proximity to the emitter.

Таким образом известное устройство при низкой эффективности стирки, чистки, дезинфекции неудобно в эксплуатации и обеспечивает ограниченные технологические режимы стирки, что снижает область его применения. Thus, the known device with low efficiency of washing, cleaning, disinfection is inconvenient in operation and provides limited technological modes of washing, which reduces its scope.

Изобретение решает задачу улучшения качества и производительности стирки при высокой степени дезинфекции путем усиления преимуществ известных способов с одновременным уменьшением степени их отрицательных сторон за счет совместного их использования в режимах с изменением направления излучения. The invention solves the problem of improving the quality and productivity of washing with a high degree of disinfection by enhancing the advantages of the known methods while reducing the degree of their negative sides due to their joint use in modes with a change in the direction of radiation.

Предлагаемые изменения в конструкции устройства предназначены для повышения быстроты и эффективности стирки, удобства эксплуатации устройства, расширения технологических возможностей устройства за чет обеспечения режима двухсторонней стирки белья путем повышения числа степеней свободны устройства в резервуаре. Устройство позволяет осуществлять изменения положения и ориентации поверхности распространения упругих колебаний относительно белья и проводить стирку с направлением излучения упругих колебаний во взаимно перпендикулярных или наклонных плоскостях в широком диапазоне частот упругих колебаний при улучшения условий для акустических потоков и гидродинамических процессов на границах устройство-жидкость-ткань, имеющих большое значение в очистке растворимых загрязнений. The proposed changes in the design of the device are intended to increase the speed and efficiency of washing, ease of use of the device, expanding the technological capabilities of the device in order to ensure the bilateral washing of the laundry by increasing the number of degrees of free device in the tank. The device allows changes in the position and orientation of the surface of propagation of elastic vibrations relative to the laundry and washing with the direction of emission of elastic vibrations in mutually perpendicular or inclined planes in a wide range of frequencies of elastic vibrations while improving conditions for acoustic flows and hydrodynamic processes at the device-liquid-fabric boundaries, of great importance in the purification of soluble contaminants.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе стирки, заключающемся в воздействии на моечную жидкость упругими колебаниями волн звукового диапазона, используют воздействие на моечную жидкость упругих колебаний ультразвукового диапазона, причем воздействие на моечную жидкость упругими колебаниями волн звукового диапазона и воздействие на моечную жидкость упругих колебаний ультразвукового диапазона осуществляют одновременно или поочередно, при этом воздействие ведут на частотах 20 Гц - 60кГц и осуществляют изменение направления распространения упругих колебаний волн в перпендикулярных и/или наклонных плоскостях относительно загрязненного объекта. The specified technical result is achieved by the fact that in the washing method, which consists in exposing the washing fluid to elastic vibrations of the sound range waves, using the impact on the washing fluid of elastic vibrations of the ultrasonic range, moreover, the impact on the washing fluid by elastic vibrations of the sound range waves and the action of elastic vibrations on the washing fluid ultrasonic range is carried out simultaneously or alternately, while the impact is carried out at frequencies of 20 Hz - 60 kHz and carry out a change The direction of propagation of the elastic wave oscillation in the perpendicular and / or inclined planes regarding the contaminated object.

При этом целесообразно воздействие упругими колебаниями волн ультразвукового диапазона осуществлять в импульсном режиме. In this case, it is advisable to effect elastic waves of the ultrasonic range in a pulsed mode.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для стирки для осуществления способа, содержащее расположенный в корпусе, заполненным эластичным герметиком вибрационный элемент, электрически связанный с источником питания посредством шнура и размещенный с обеспечением возможности распространения абсциссы его колебаний параллельно плоскости открытого торца корпуса, имеет средство для регулировки степени погружения корпуса в моечную жидкость. The specified technical result is achieved in that the washing device for implementing the method, comprising a vibration element located in the housing filled with elastic sealant, electrically connected to the power source by means of a cord and arranged to allow the abscissa of its vibrations to propagate parallel to the plane of the open end of the housing, has means for adjust the degree of immersion of the housing in the washing liquid.

Целесообразно средство для регулировки степени погружения корпуса в моечную жидкость выполнить в виде поплавкового элемента, размещенного на шнуре. Advantageously, the means for adjusting the degree of immersion of the housing in the washing liquid is made in the form of a float element located on the cord.

Предпочтительно вибрационный элемент выполнить из пьезокерамической пластины и/или многослойного пьезокерамического преобразователя. Preferably, the vibrating element is made of a piezoceramic plate and / or a multilayer piezoelectric transducer.

На фиг. 1 представлен чертеж системы для осуществления способа с применением двух устройств для стирки; на фиг. 2 - чертеж устройства для осуществления способа с применением одного переносного устройства для стирки с поплавковым средством для регулировки степени погружения корпуса в моечную жидкость; на фиг. 3 - вариант выполнения переносного устройства для стирки с пьезокерамическим выполнением вибрационного элемента. In FIG. 1 is a drawing of a system for implementing a method using two washing devices; in FIG. 2 is a drawing of a device for implementing the method using one portable washing device with float means for adjusting the degree of immersion of the body in the washing liquid; in FIG. 3 is an embodiment of a portable washing device with a piezoceramic embodiment of a vibrating element.

Для осуществления способа можно применить стиральное устройство, содержащее вибрационный элемент 1, размещенный в заполненном герметиком 2 корпусе 3 с обеспечением возможности распространения абсциссы его колебаний параллельно плоскости открытого торца корпуса 1, и средство для регулировки степени погружения корпуса 3 в моечную жидкость, размещенное на шнуре 4, электрически соединяющем вибрационный элемент 1 и источник питания. Стирку можно осуществлять с помощью одного или двух устройств 5, 6, имеющих средство для регулировки степени погружения корпуса 3 в моечную жидкость в виде поплавкового элемента 7. To implement the method, it is possible to use a washing device containing a vibrating element 1 located in a housing 3 filled with a sealant 2 so that the abscissa of its vibrations can propagate parallel to the plane of the open end of the housing 1, and means for adjusting the degree of immersion of the housing 3 in the washing liquid located on the cord 4 electrically connecting the vibration element 1 and the power source. The washing can be carried out using one or two devices 5, 6 having means for adjusting the degree of immersion of the housing 3 in the washing liquid in the form of a float element 7.

Герметик 1 может быть выполнен из эластичного диэлектрического негигроскопического материала, например, "Виксид", литьевого пластиката. Sealant 1 can be made of elastic dielectric non-absorbent material, for example, Vixid, injection molded plastic.

Вибрационный элемент 1 имеет источник питания, который может быть выполнен автономным в виде аккумуляторной батареи с преобразователем постоянного напряжения в переменное. The vibration element 1 has a power source, which can be made autonomous in the form of a battery with a DC-to-AC converter.

Питание вибрационного элемента 1 может осуществляться в зависимости от требуемой мощности транзисторными, тиристорными генераторами. Частота генератора может быть фиксированной или регулироваться в заданном диапазоне в зависимости от вида обрабатываемого материала и его состава (лен, хлопок, шелк, синтетическое волокно, шерсть). Power vibrating element 1 can be carried out depending on the required power transistor, thyristor generators. The frequency of the generator can be fixed or adjustable in a predetermined range depending on the type of material being processed and its composition (linen, cotton, silk, synthetic fiber, wool).

Устройство может быть выполнено с обеспечением работы вибрационного элемента на частотах колебаний звукового диапазона, в частности, на частоте (50 Гц) промышленной сети, с образованием в резервуаре активных микропузырьков, действующих на обрабатываемую текстильную поверхность ударной силой, выбивающей и разрушающей загрязняющие частицы. The device can be made to ensure that the vibrating element operates at the vibration frequencies of the sound range, in particular, at the frequency (50 Hz) of the industrial network, with the formation of active microbubbles in the reservoir, acting on the treated textile surface by impact force, knocking out and destroying polluting particles.

Вибрационный элемент может быть выполнен в виде полуволнового или составного (многослойного) пьезоизлучателя для создания низкочастотного УЗ преобразователя (например, 24 кГц). Составной пьезоизлучатель состоит из трех пластин. Среднюю пластину изготавливают из пьезоматериала, а крайние (накладки) - из металла (например, дюралюминия). Присоединение к плоскому пьезоэлементу дополнительных накладок увеличивает общую высоту полуволнового излучателя и снижает его частоту. The vibrating element can be made in the form of a half-wave or composite (multilayer) piezo-emitter to create a low-frequency ultrasonic transducer (for example, 24 kHz). A composite piezo emitter consists of three plates. The middle plate is made of piezomaterial, and the extreme (lining) is made of metal (for example, duralumin). Attaching additional pads to a flat piezoelectric element increases the overall height of the half-wave emitter and reduces its frequency.

Геометрические размеры излучающей пластины преобразователя выбираются такими, чтобы можно было получить наилучшее согласование полного сопротивления преобразователя с волновым сопротивлением среды, а следовательно, и максимальную интенсивность ультразвуковых колебаний. The geometric dimensions of the emitting plate of the transducer are chosen so that it is possible to obtain the best coordination of the impedance of the transducer with the wave resistance of the medium, and therefore the maximum intensity of ultrasonic vibrations.

Способ можно осуществить, например, при помощи двух устройств 5,6 (фиг. 1) для стирки по техническому решению на основе патента РФ 2047676, одно из которых работает на звуковой частоте (например, 50 Гц), а другое на ультразвуковой частоте (например, 24 кГц) из диапазона 10 Гц - 60 кГц, источником питания которых могут быть генераторы соответственно с импульсным и непрерывным режимами работы. Устройства 5, 6 снабжены поплавковыми элементами 7. Поплавковые элементы 7 могут быть установлены на шнурах 4 устройств с возможностью перемещения для установки глубины погружения устройств. Оба устройства 5, 6 помещают в резервуар 8 с моечной жидкостью по схеме на фиг. 1 (устройство 5 расположено на дне, устройство 6 подвешено на поплавковом элементе 7 таким образом, что направление его излучения перпендикулярно направлению излучения устройством 5) и осуществляют стирку при их одновременной или попеременной работе по меньшей мере с однократным одновременным или поочередным изменением направления излучения, например, путем взаимного изменения их положения (устройство 6 располагают на дне, устройство 5 устанавливают на поплавковом элементе 7). В процессе работы целесообразно вращением поплавкового элемента 7 изменять направление излучения. The method can be implemented, for example, using two devices 5,6 (Fig. 1) for washing according to the technical solution based on RF patent 2047676, one of which operates at an audio frequency (e.g., 50 Hz), and the other at an ultrasonic frequency (e.g. , 24 kHz) from the range of 10 Hz - 60 kHz, the power source of which can be generators, respectively, with pulse and continuous modes of operation. The devices 5, 6 are equipped with float elements 7. The float elements 7 can be mounted on the cords 4 of the devices with the possibility of movement to set the immersion depth of the devices. Both devices 5, 6 are placed in the tank 8 with washing liquid according to the scheme in FIG. 1 (the device 5 is located on the bottom, the device 6 is suspended on the float element 7 in such a way that the direction of its radiation is perpendicular to the direction of radiation of the device 5) and wash when they work simultaneously or alternately with at least one simultaneous or alternating change in the direction of radiation, for example , by mutually changing their position (device 6 is placed on the bottom, device 5 is mounted on the float element 7). In the process, it is advisable to rotate the float element 7 to change the direction of radiation.

Возможно выполнение вибрационного элемента из двух пьезоизлучателей для обеспечения работы на нескольких частотах. В этом случае достаточно применения одного устройства (фиг. 2) с поплавковым элементом 7 для обеспечения предлагаемого способа (устройство, например, сначала располагают на дне с работой на двух частотах в одном направлении, затем подвешивают на поплавке с распространением упругих колебаний в перпендикулярном направлении). It is possible to perform a vibrating element of two piezoelectric emitters to ensure operation at several frequencies. In this case, it is sufficient to use one device (Fig. 2) with the float element 7 to provide the proposed method (the device, for example, is first placed at the bottom with two frequencies operating in the same direction, then suspended on the float with elastic waves propagating in the perpendicular direction) .

При этом возникающие в жидкости кавитационные микропузырьки получают большое ускорение под воздействием гидродинамических потоков, создаваемых высокими частотами. At the same time, cavitation microbubbles arising in a liquid receive a great acceleration under the influence of hydrodynamic flows created by high frequencies.

Акустические потоки способствуют также лучшему обмену растворителей в зоне очистки, уносу загрязненного растворителя и поступлению свежей порции раствора. Acoustic flows also contribute to a better exchange of solvents in the cleaning zone, the removal of contaminated solvent and the receipt of a fresh portion of the solution.

Появление кавитации легко обнаруживается по туманному облачку в ультразвуковом поле. При больших интенсивностях кавитации возникает шум, напоминающий шипение закипающего чайника. The appearance of cavitation is easily detected by a foggy cloud in an ultrasonic field. At high cavitation intensities, a noise occurs that resembles the hiss of a boiling kettle.

Бесчисленные микровзрывы кавитационных пузырьков и очищают ткань от грязи, жиров. Countless microexplosions of cavitation bubbles and cleanse the tissue of dirt, fats.

При возникновении в среде кавитации происходит разрушение различных бактерий и вирусов, при этом имеет место прямая зависимость между интенсивностью УЗ и разрушающим эффектом. When cavitation occurs in the environment, various bacteria and viruses are destroyed, with a direct relationship between the intensity of ultrasound and the destructive effect.

Именно таким образом с помощью УЗ разрушают тифозные и туберкулезные палочки, возбудитель коклюша и бешенства, бактерии таких видов, как стафилококки, стрептококки и т.д. Ниже указанного порога не только не наступает разрушение жизнеспособных микроорганизмов, но при определенных условиях происходит увеличение их числа. In this way, with the help of ultrasound, typhoid and tuberculosis bacilli, the causative agent of pertussis and rabies, bacteria of such species as staphylococci, streptococci, etc. are destroyed. Below the specified threshold, not only does the destruction of viable microorganisms not occur, but under certain conditions there is an increase in their number.

Акустические излучатели могут работать в непрерывном и импульсном (или амплитудно-модулированном) режимах излучения. Работа преобразователя в непрерывном режиме приводит к тому, что в непосредственной близости от его излучающей поверхности (при интенсивностях, необходимых для эффективного протекания процесса) на низких частотах образуется экранирующая область, состоящая из множества кавитационных и пульсирующих пузырьков. Это ухудшает качество стирки и приводит к необходимости применения специальных мер для устранения указанного недостатка. Одной из таких мер является использование импульсного режима работы. При этом длительность импульса должна превышать время установления кавитации, а длительность паузы должна быть достаточной для рассеяния пузырьков, но не столь длительной, чтобы снизить эрозионную активность по сравнению с непрерывным режимом. Преимуществом импульсного режима является возможность превышения интенсивности в "пике" в несколько раз по сравнению с непрерывным режимом. Acoustic emitters can operate in continuous and pulsed (or amplitude-modulated) radiation modes. The operation of the transducer in continuous mode leads to the fact that in the immediate vicinity of its radiating surface (at the intensities necessary for the effective flow of the process) at low frequencies a screening region is formed, consisting of many cavitation and pulsating bubbles. This affects the quality of the wash and leads to the need for special measures to eliminate this drawback. One such measure is the use of pulsed operation. In this case, the pulse duration should exceed the cavitation establishment time, and the pause duration should be sufficient for bubble dispersion, but not so long as to reduce erosion activity compared to the continuous mode. The advantage of the pulsed mode is the possibility of exceeding the intensity in the "peak" several times in comparison with the continuous mode.

Ультразвук импульсного излучения, распространяясь в жидких средах, не вызывает развитых кавитационных явлений, характерных для ультразвука непрерывного действия, так как продолжительность ультразвукового импульса меньше полного периода развития кавитационного пузырька. The ultrasound of pulsed radiation, propagating in liquid media, does not cause developed cavitation phenomena characteristic of continuous ultrasound, since the duration of the ultrasonic pulse is less than the full period of development of the cavitation bubble.

При работе в импульсном излучении стирка ткани происходит в основном за счет механического воздействия, обусловленного переменным звуковым давлением и ударным действием пузырьков газа, при этом повреждения ткани практически не наблюдаются. When working in pulsed radiation, washing of the fabric occurs mainly due to mechanical stress caused by alternating sound pressure and the impact of gas bubbles, with virtually no damage to the fabric.

При слышимых звуках низкой частоты повреждений ткани не наблюдается. В области ультразвуковых частот степень повреждения также уменьшается или пропадет совсем, так как интенсивность ударных волн с повышением частоты падает. With audible sounds of low frequency tissue damage is not observed. In the region of ultrasonic frequencies, the degree of damage also decreases or disappears altogether, since the intensity of shock waves decreases with increasing frequency.

На частотах (50 Гц, 22 кГц) удовлетворительное качество стирки хлопчатобумажной ткани в сочетании с дезинфекцией достигается за 3-15 мин при интенсивности 1 Вт/см² в мыльно-содовом растворе при температуре 50^oC.At frequencies (50 Hz, 22 kHz) a satisfactory quality of washing cotton fabric in combination with disinfection is achieved in 3-15 minutes at an intensity of 1 W / cm ² in a soap-soda solution at a temperature of 50 ^o C.

Применение повышенных частот до 60 кГц дает положительные эффекты: более равномерное кавитационное поле во всем объеме резервуара, уменьшение эффекта экранировки кавитационными пузырьками на границе излучатель - жидкость, возникновение сильных акустических потоков, создающих интенсивное перемешивание раствора, увеличение эффекта растворения жидкотекучих загрязнений. The use of increased frequencies up to 60 kHz gives positive effects: a more uniform cavitation field in the entire tank volume, a decrease in the effect of shielding by cavitation bubbles at the emitter-liquid interface, the appearance of strong acoustic streams that create intensive mixing of the solution, and an increase in the effect of dissolution of fluid pollution.

Способ стирки целесообразно осуществлять с интенсивностью упругих колебаний 0,3 - 3 Вт/см², достаточной для образования кавитации при обеспечении безопасности работы.The washing method is advisable to carry out with an intensity of elastic vibrations of 0.3 to 3 W / cm ² sufficient for the formation of cavitation while ensuring safe operation.

При интенсивности ультразвука до 1 Вт/см² легко удаляются масляные и жировые загрязнения.With an ultrasound intensity of up to 1 W / cm ² , oil and grease contaminations are easily removed.

Ультразвуковые колебания благоприятствуют эмульгированию и пептизации, способствуют нарушению граничных слоев и пенообразованию. В результате при действии этих колебаний процессы отмывания различных загрязнений на волокнах или тканях значительно ускоряются и дают в отдельных случаях лучшие качественные показатели. Ultrasonic vibrations favor emulsification and peptization, contribute to the violation of boundary layers and foaming. As a result, under the influence of these oscillations, the washing processes of various contaminants on fibers or fabrics are significantly accelerated and in some cases give the best quality indicators.

Известно, что стирку целесообразно проводить при определенной температуре жидкости в зависимости от вида загрязнения. Для водных щелочных растворов это 40-65^oC, для керосина 20-30^oC, для спиртобензиновой смеси 10-20^oC.It is known that it is advisable to wash at a certain temperature of the liquid, depending on the type of contamination. For aqueous alkaline solutions it is 40-65 ^o C, for kerosene 20-30 ^o C, for alcohol-gasoline mixture 10-20 ^o C.

Если ткань плотная и загрязнение проникло глубоко, то ее обрабатывают с двух сторон. If the fabric is dense and the pollution has penetrated deeply, then it is treated on both sides.

Качество стирки белья вибрационным способом не уступает обработке его в обычных стиральных машинах, а по некоторым физико-гигиеническим показателям выше. The quality of washing clothes in a vibrational way is not inferior to processing it in conventional washing machines, and is higher in some physical and hygienic indicators.

Особенно эффективен вибрационный способ для шерстяных и шелковых тканей, которые не испытывают большой усадки от свойлачивания волокна. The vibrational method is especially effective for woolen and silk fabrics that do not experience much shrinkage from fiber coiling.

Стирка с применением УЗ дает меньшую усадку некоторых тканей, в частности, шерсти на частоте 8-60 кГц, некоторые ткани приобретают капиллярность с сохранением ее в течение различного времени, стирка капроновых чулок повышает влагосодержание и шелковистость, способствует большей ровноте крашения в диапазоне частот от 22 до 60 кГц. Washing with the use of ultrasound gives less shrinkage of some fabrics, in particular, wool at a frequency of 8-60 kHz, some fabrics acquire capillarity while maintaining it for a different time, washing nylon stockings increases moisture content and silkiness, contributes to more even dyeing in the frequency range from 22 up to 60 kHz.

Значительное ослабление шума и уменьшение вредного действия на человека достигается на частотах в диапазоне от 20 гц до 60 кГц. Significant attenuation of noise and reduction of harmful effects on humans is achieved at frequencies in the range from 20 Hz to 60 kHz.

Предлагаемый способ способствуют интенсификации процесса стирки, улучшению физико-гигиенических свойств обрабатываемой текстильной ткани и увеличению пенообразующей и эмульгирующей способности моющих веществ. The proposed method contributes to the intensification of the washing process, improve the physico-hygienic properties of the processed textile fabric and increase the foaming and emulsifying ability of detergents.

Claims

1. The method of washing, which consists in exposing the washing fluid to elastic vibrations of the sound range waves, characterized in that it uses the impact on the washing fluid of elastic vibrations of the ultrasonic range, the effect on the washing fluid being elastic vibrations of the sound range waves and the impact on the washing fluid of elastic vibrations of the ultrasonic range carry out simultaneously or alternately, while the impact is carried out at frequencies of 20 Hz - 60 kHz and carry out a change in the direction of propagation of the control GIH oscillation wave in the perpendicular and / or inclined planes regarding the contaminated object.

2. The method according to claim 1, characterized in that the action of the elastic vibrations of the waves of the ultrasonic range is carried out in a pulsed mode.

3. A washing device comprising a vibration element located in a housing filled with elastic sealant electrically connected to a power source by means of a cord and arranged to allow the abscissa of its vibrations to propagate parallel to the plane of the open end of the housing, characterized in that it has means for adjusting the degree immersion of the housing in the washing liquid.

4. The device according to p. 3, characterized in that the means for adjusting the degree of immersion of the housing in the washing liquid is made in the form of a float element placed on the cord.

5. The device according to claims 3 and 4, characterized in that the vibrating element is made of a piezoceramic plate and / or a multilayer piezoceramic transducer.