RU53676U1 - ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) - Google Patents
ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU53676U1 RU53676U1 RU2005139499/22U RU2005139499U RU53676U1 RU 53676 U1 RU53676 U1 RU 53676U1 RU 2005139499/22 U RU2005139499/22 U RU 2005139499/22U RU 2005139499 U RU2005139499 U RU 2005139499U RU 53676 U1 RU53676 U1 RU 53676U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic
- generator
- voltage
- emitter
- driver
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к бытовой технике и предназначена для использования в устройствах для акустической активации жидких сред, преимущественно при стирке. Ультразвуковое устройство для стирки содержит последовательно соединенные блок питания, генератор ультразвуковой частоты и ультразвуковой излучатель. Генератор ультразвуковой частоты запитывается постоянным током, напряжение которого равно напряжению бытовой электросети, а его электрическая схема выполнена на высоковольтных коммутирующих транзисторах, включенных полумостом, и управляемых драйвером верхнего и нижнего ключа, содержащим встроенный генератор, подключенный к внешнему времязадающему устройству. В другом варианте исполнения ультразвуковое устройство для стирки содержит последовательно соединенные блок питания, генератор ультразвуковой частоты, ультразвуковой излучатель, при этом электрическая схема генератора выполнена на микроконтроллере, осуществляющим цифровое формирование рабочей частоты и формирующим импульсы управления для драйвера верхнего и нижнего ключа, управляющего внешними высоковольтными коммутирующими транзисторами.The utility model relates to household appliances and is intended for use in devices for acoustic activation of liquid media, mainly during washing. An ultrasonic washing device comprises a power supply unit, an ultrasonic frequency generator and an ultrasonic emitter connected in series. The ultrasonic frequency generator is powered by direct current, the voltage of which is equal to the voltage of the household electrical network, and its electrical circuit is made on high-voltage switching transistors, connected by a half-bridge, and controlled by the driver of the upper and lower keys, containing an integrated generator connected to an external timing device. In another embodiment, the ultrasonic washing device comprises a serially connected power supply, an ultrasonic frequency generator, an ultrasonic emitter, and the generator circuitry is made on a microcontroller that digitally generates the operating frequency and generates control pulses for the driver of the upper and lower keys that control the external high-voltage switching transistors.
Description
Полезная модель относится к бытовой технике и предназначена для использования в устройствах для акустической активации жидких сред, преимущественно при стирке.The utility model relates to household appliances and is intended for use in devices for acoustic activation of liquid media, mainly during washing.
Известны бытовые ультразвуковые устройства для стирки белья, включающие схему преобразования питающего напряжения электросети, генератор электрических колебаний и акустический излучатель, содержащий пьезокерамический элемент (патент РФ №2116396, публ. 1998 г., патент РФ №2152121, публ. 2000 г., патент РФ №2200780, публ.2003 г.).Known household ultrasonic devices for washing clothes, including a circuit for converting the supply voltage of the mains, an electric oscillation generator and an acoustic emitter containing a piezoceramic element (RF patent No. 2116396, publ. 1998, RF patent No. 2152121, publ. 2000, RF patent No. 2200780, publ. 2003).
Известно также ультразвуковое устройство для стирки белья, содержащее генератор электрических колебаний, соединенный с источником питания и акустическим излучателем с вибратором, выполненным в виде пьезокерамического элемента. Генератор электрических колебаний выполнен в виде источника акустических колебаний качающейся частоты в диапазоне частот fH-fB (патент РФ №2109095, публ. 1998 г.).Also known is an ultrasonic device for washing clothes, containing an electric oscillation generator connected to a power source and an acoustic emitter with a vibrator made in the form of a piezoceramic element. The generator of electrical vibrations is made in the form of a source of acoustic oscillations of a oscillating frequency in the frequency range f H -f B (RF patent No. 2109095, publ. 1998).
В основе известных ультразвуковых стирающих устройств лежит принцип предварительного понижения питающего переменного напряжения, преобразование его в постоянный ток низкого напряжения, преобразование этого тока аналоговым ультразвуковым генератором в высокочастотный сигнал, а затем повышение полученного сигнала до уровня, необходимого для работы ультразвукового излучателя. Все эти преобразования приводят к снижению КПД ультразвуковых устройств, The basis of the known ultrasonic washing devices is the principle of preliminary lowering the supply alternating voltage, converting it into a direct current of low voltage, converting this current by an analog ultrasonic generator into a high-frequency signal, and then increasing the received signal to the level necessary for the operation of the ultrasonic emitter. All these transformations lead to a decrease in the efficiency of ultrasonic devices,
снижению интенсивности ультразвукового поля, неустойчивой работе ультразвуковых стирающих устройств.decrease in the intensity of the ultrasonic field, unstable operation of ultrasonic erasers.
Известен генератор, предназначенный для использования в портативном устройстве с пьезокерамическим излучателем (патент RФ №2210174, публ. 2003 г.).A known generator designed for use in a portable device with a piezoceramic emitter (patent RF No. 2210174, publ. 2003).
Известное устройство имеет высокий КПД за счет работы генератора на резонансной частоте излучателя.The known device has a high efficiency due to the operation of the generator at the resonant frequency of the emitter.
Недостатком известного устройства является большое количество дискретных элементов, моточных изделий и сложность настройки генератора на резонансную частоту излучателя.A disadvantage of the known device is the large number of discrete elements, winding products and the complexity of tuning the generator to the resonant frequency of the emitter.
Задачей создания настоящей полезной модели является повышение КПД ультразвукового устройства для стирки и повышение мощности, подводимой к ультразвуковому излучателю.The task of creating this utility model is to increase the efficiency of the ultrasonic washing device and increase the power supplied to the ultrasonic emitter.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the proposed utility model is as follows.
Ультразвуковое устройство для стирки содержит последовательно соединенные блок питания, генератор ультразвуковой частоты и ультразвуковой излучатель. Генератор ультразвуковой частоты запитывается постоянным током, напряжение которого равно напряжению бытовой электросети, а его электрическая схема выполнена на высоковольтных коммутирующих транзисторах, включенных полумостом, и управляемых драйвером верхнего и нижнего ключа, содержащим встроенный генератор, подключенный к внешнему времязадающему устройству.An ultrasonic washing device comprises a power supply unit, an ultrasonic frequency generator and an ultrasonic emitter connected in series. The ultrasonic frequency generator is powered by direct current, the voltage of which is equal to the voltage of the household electrical network, and its electrical circuit is made on high-voltage switching transistors, connected by a half-bridge, and controlled by the driver of the upper and lower keys, containing an integrated generator connected to an external timing device.
Генератор ультразвуковой частоты может быть выполнен на интегрированном в единый корпус драйвере полумоста и высоковольтных коммутирующих транзисторов.The ultrasonic frequency generator can be performed on the driver of the half-bridge and high-voltage switching transistors integrated in a single housing.
Генератор ультразвуковой частоты может дополнительно содержать блок смещения основной рабочей частоты от 20 кГц до 60 кГц с частотой качания 4-5 Гц.The ultrasonic frequency generator may further comprise a bias unit of the main operating frequency from 20 kHz to 60 kHz with a swing frequency of 4-5 Hz.
В другом варианте исполнения ультразвуковое устройство для стирки содержит последовательно соединенные блок питания, генератор ультразвуковой частоты, ультразвуковой излучатель, при этом электрическая схема генератора выполнена на микроконтроллере, осуществляющим цифровое формирование рабочей частоты и формирующим импульсы управления для драйвера верхнего и нижнего ключа, управляющего внешними высоковольтными коммутирующими транзисторами.In another embodiment, the ultrasonic washing device comprises a serially connected power supply, an ultrasonic frequency generator, an ultrasonic emitter, and the generator circuitry is made on a microcontroller that digitally generates the operating frequency and generates control pulses for the driver of the upper and lower keys that control the external high-voltage switching transistors.
В обоих вариантах исполнения между выходом генератора и излучателем дополнительно может быть размещен электронный блок самодиагностики.In both versions, between the output of the generator and the emitter, an electronic self-diagnosis unit can additionally be placed.
На фиг.1-3 представлены варианты выполнения блок-схем ультразвукового устройства для стирки.Figure 1-3 presents embodiments of block diagrams of an ultrasonic washing device.
Представленное на фиг.1 ультразвуковое устройство для стирки содержит блок питания 1, генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты 2, ультразвуковой излучатель 3. Генератор электрических колебаний 2 включает драйвер полумоста 4, блок мощных высоковольтных коммутирующих транзисторов 5 и трансформатор 6. Драйвер полумоста 4 управляется внешним времязадающим устройством 7.The ultrasonic washing device shown in Fig. 1 contains a power supply 1, an ultrasonic frequency generator 2, an ultrasonic emitter 3. An electric generator 2 includes a half-bridge driver 4, a block of high-power high-voltage switching transistors 5 and a transformer 6. The half-bridge driver 4 is controlled by an external timing device 7.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Блок питания 1 осуществляет преобразование переменного сетевого напряжения 220 В в постоянное напряжение 220 В, которое в дальнейшем преобразуется коммутирующими транзисторами в переменное напряжение высокой частоты. Драйвер полумоста 4 имеет встроенный генератор, частота работы которого определяется внешним времязадающим устройством 7, включающим в себя RC-цепь, и обеспечивает управление верхним и нижним ключами полумостовой схемы. Частота задается параметрами RC-цепи, которая рассчитывается по типовой формуле для The power supply unit 1 converts an alternating mains voltage of 220 V into a constant voltage of 220 V, which is subsequently converted by switching transistors into alternating voltage of a high frequency. The half-bridge driver 4 has a built-in generator, the frequency of which is determined by an external time-setting device 7, which includes an RC circuit, and provides control of the upper and lower keys of the half-bridge circuit. The frequency is set by the parameters of the RC circuit, which is calculated according to the standard formula for
каждого конкретного типа используемого драйвера полумоста. Трансформатор 6 обеспечивает гальваническую развязку от сети и согласование с нагрузкой 3, выполненной в виде ультразвукового излучателя с рабочим элементом из сегнетожесткой пьезокерамики на основе твердого раствора цирконата-титана свинца, герметизированного компаундом.each particular type of half-bridge driver used. The transformer 6 provides galvanic isolation from the network and coordination with the load 3, made in the form of an ultrasonic emitter with a working element of ferroelectric piezoceramics based on a solid solution of lead zirconate-titanium sealed with a compound.
Используемые в бытовых целях ультразвуковые устройства для стирки белья имеют невысокую интенсивность звука. Это дает возможность применить вместо драйвера полумоста 4 и блока мощных транзисторов 5 интегрированный с транзисторами в одном корпусе функционально идентичный драйвер. Это позволяет минимизировать габариты ультразвукового устройства для стирки белья, снизить трудоемкость его сборки и повысить надежность всего устройства.Used for domestic purposes, ultrasonic devices for washing clothes have a low sound intensity. This makes it possible to use a functionally identical driver integrated with transistors in one housing instead of a half-bridge driver 4 and a block of powerful transistors 5. This allows you to minimize the dimensions of the ultrasonic device for washing clothes, reduce the complexity of its assembly and increase the reliability of the entire device.
Основанный на акусто-капилярном эффекте процесс стирки происходит за счет прохождения ультразвуковых волн через жидкую среду и способствует пропитыванию ткани раствором поверхностно-активных веществ. Возникающая в жидкости флуктуация микропотоков приводит к более активному перемешиванию моющего раствора у поверхности стираемых изделий, если воздействовать на среду ультразвуком качающейся частоты.Based on the acoustic capillary effect, the washing process occurs due to the passage of ultrasonic waves through the liquid medium and promotes the impregnation of tissue with a solution of surfactants. The fluctuation of microflows that occurs in a liquid leads to more active mixing of the washing solution at the surface of the erased products, if the medium is affected by ultrasound of a sweeping frequency.
На фиг.2 показана блок-схема ультразвукового устройства для стирки белья, которая обеспечивает акустические ультразвуковые колебания переменной частоты в диапазоне 20-60 кГц с частотой качания 4-5 Гц. Устройство отличается от приведенного на фиг.1 наличием блока 8, который задает смещение основной рабочей частоты до верхней и нижней границ диапазона и частоту качания. Блок 8 включает в себя генератор пилообразного напряжения с частотой сигнала 4-5 Гц и мультивибратор, работающий на переменной частоте 20-60 кГц.Figure 2 shows a block diagram of an ultrasonic device for washing clothes, which provides acoustic ultrasonic vibrations of variable frequency in the range of 20-60 kHz with a swing frequency of 4-5 Hz. The device differs from that shown in figure 1 by the presence of block 8, which sets the offset of the main operating frequency to the upper and lower limits of the range and the swing frequency. Block 8 includes a sawtooth voltage generator with a signal frequency of 4-5 Hz and a multivibrator operating at a variable frequency of 20-60 kHz.
Данная схема достаточно проста в реализации, но не обладает возможностью динамичной перестройки частоты качания и диапазона работы, что необходимо для качественного отстирывания тканей разной плотности.This scheme is quite simple to implement, but does not have the ability to dynamically adjust the swing frequency and range of operation, which is necessary for high-quality washing of tissues of different densities.
На фиг.3 показана реализация схемы другого варианта исполнения ультразвукового устройства для стирки белья, где частотные параметры задаются программируемым микроконтроллером, что позволяет задавать различные режимы работы устройства. Это приводит к более глубокому проникновению поверхностно-активных веществ в структуру ткани и, следовательно, повышению качества отстирываемости изделия и сокращению времени стирки.Figure 3 shows the implementation of the circuit of another embodiment of an ultrasonic device for washing clothes, where the frequency parameters are set by a programmable microcontroller, which allows you to set various modes of operation of the device. This leads to a deeper penetration of surfactants into the structure of the fabric and, consequently, to increase the quality of the product to be washed off and to reduce the washing time.
Представленное на фиг.3 ультразвуковое устройство для стирки содержит блок питания 9, генератор электрических колебаний 10, ультразвуковой излучатель 3, блок выбора режима и индикации 11, датчик тока 15. Генератор электрических колебаний 10 включает микроконтроллер 13, драйвер верхнего и нижнего ключа 14, блок мощных высоковольтных коммутирующих транзисторов 15, трансформатор 16.The ultrasonic washing device shown in FIG. 3 comprises a power supply unit 9, an electric oscillation generator 10, an ultrasonic emitter 3, a mode and indication selection unit 11, a current sensor 15. The electric oscillation generator 10 includes a microcontroller 13, an upper and lower key driver 14, a block high-power high-voltage switching transistors 15, transformer 16.
Предложенное на фиг.3 устройство работает следующим образом.The device proposed in FIG. 3 works as follows.
Блок питания 9 обеспечивает выпрямление переменного сетевого напряжения 220 В в постоянное напряжение 220 В и формирование низковольтного напряжения для работы микроконтроллера 13 и драйвера верхнего и нижнего ключа 14. Микроконтроллер 13 получает сигналы управления от блока выбора режима работы и индикации 11 и в соответствии с ними формирует импульсы управления для драйвера верхнего и нижнего ключа 14, который управляет внешними высоковольтными коммутирующими транзисторами 15. Микроконтроллер 13 также задает время работы устройства в соответствии с выбранным режимом и индикацию режима работы на блоке 11. Получаемые микроконтроллером 13 сигналы с датчика тока 12 обрабатываются и The power supply unit 9 provides the rectification of an alternating mains voltage of 220 V into a constant voltage of 220 V and the formation of a low-voltage voltage for operation of the microcontroller 13 and the driver of the upper and lower keys 14. The microcontroller 13 receives control signals from the operation mode and indication unit 11 and, in accordance with them, generates control pulses for the driver of the upper and lower keys 14, which controls the external high-voltage switching transistors 15. The microcontroller 13 also sets the operating time of the device in accordance Corollary to the selected mode and display mode in block 11. The resulting signals from the microcontroller 13, current sensor 12 and processed
ультразвуковое устройство для стирки белья имеет возможность отслеживать изменения нагрузки и формировать защиту от перегрузки.The ultrasonic device for washing clothes has the ability to track changes in the load and form an overload protection.
Также представленные схемы могут содержать устройство самодиагностики 17 - «SDS Nevoton» (заявка на ПМ 2005133471, решение о выдаче патента от 29.11.05 г.), содержащее включенные в общую цепь светодиод и систему резисторов, соединенных между собой с возможностью измерения величины падения напряжения на резисторах блока. Устройство самодиагностики 17 осуществляет контроль работоспособности всех систем ультразвукового устройства для стирки белья.Also, the presented circuits may contain a self-diagnostic device 17 - “SDS Nevoton” (application for ПМ 2005133471, a decision on the grant of a patent dated 11.29.05), containing an LED and a system of resistors connected to each other with the possibility of measuring the voltage drop on block resistors. The self-diagnosis device 17 monitors the performance of all systems of the ultrasonic device for washing clothes.
Предложенные варианты ультразвукового устройства для стирки белья, благодаря упрощению схемы преобразования сетевого напряжения и применению цифрового синтезатора ультразвуковой частоты с драйвером управления транзисторными ключами обеспечивают увеличение КПД и интенсивности ультразвукового поля в моющей среде, качество и производительность стирки, очистки, дезинфекции при обеспечении высокой надежности ультразвукового устройства.The proposed options for an ultrasonic device for washing clothes, due to the simplification of the network voltage conversion circuit and the use of a digital ultrasonic frequency synthesizer with a transistor key driver, increase the efficiency and intensity of the ultrasonic field in the washing medium, the quality and productivity of washing, cleaning, and disinfection while ensuring high reliability of the ultrasonic device .
Заявляемое в качестве полезной модели устройство позволяет повысить КПД ультразвукового устройства для акустической активации жидких сред и мощность, подводимую к ультразвуковому излучателю. Это достигается за счет исключения из схемы питания ультразвуковых стирающих устройств понижающего преобразователя напряжения электросети и применения в качестве генератора УЗЧ высоковольтных коммутирующих транзисторов, включенных полумостом с управлением от драйвера верхнего и нижнего ключа.Declared as a useful model, the device allows to increase the efficiency of the ultrasonic device for acoustic activation of liquid media and the power supplied to the ultrasonic emitter. This is achieved by eliminating from the power supply circuit of ultrasonic washing devices a step-down voltage converter of the mains voltage and the use of high-voltage switching transistors as an ultrasonic generator, included by a half-bridge controlled by an upper and lower key driver.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139499/22U RU53676U1 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139499/22U RU53676U1 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU53676U1 true RU53676U1 (en) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139499/22U RU53676U1 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU53676U1 (en) |
-
2005
- 2005-12-12 RU RU2005139499/22U patent/RU53676U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2605308A1 (en) | Oral hygiene devices employing an acoustic waveguide | |
US20030222535A1 (en) | Ultrasonic driver | |
EP0139753A4 (en) | Ultrasonic oscillator. | |
RU2003137226A (en) | DEVICE FOR FORMING USING ULTRASOUND | |
JP2011125740A (en) | Power toothbrush with adjustable operation | |
RU53676U1 (en) | ULTRASONIC WASHING DEVICE (OPTIONS) | |
KR101065579B1 (en) | A system using a ultrasonic vibrator | |
Buasri et al. | Comparison of switching strategies for an ultrasonic cleaner | |
KR100285662B1 (en) | Apparatus for driving a magnetostriction oscillator using a PWM circuit | |
KR101651731B1 (en) | Portable ultrasonic beauty device | |
CN101125327B (en) | Ultrasonic driving device with multi-frequency scanning | |
WO2005124885A2 (en) | Ultrasonic process and apparatus with programmable sweep frequency | |
KR100584923B1 (en) | Ultrasonic Generator of two frequency | |
US7669478B2 (en) | Ultrasonic driving device with multi-frequency scanning | |
CN209768725U (en) | Mosquito dispeller | |
JP2022025524A (en) | Ultrasonic washing device | |
CN209347274U (en) | A kind of root canal, which is swung, washes device | |
JP4850043B2 (en) | Vibration application equipment | |
CN206355173U (en) | A kind of electrodeless amplitude modulation toothbrush | |
KR100972085B1 (en) | Method for suppling maximum efficiency power of ultrasonic cleaner | |
KR20050026582A (en) | Apparatus for setting frequency of ultrasonic washer | |
KR20040089162A (en) | Ultrasonic generator | |
CN109042616B (en) | Mosquito expelling device | |
JP2024046205A (en) | ultrasonic cleaning machine | |
JP3512017B2 (en) | High frequency heating equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20061213 |