超声洗衣机.docVIP

学号：200910470117 姓名：张兵 专业：09材成（2）班 超声波洗衣机的设计构想 1.1现有洗衣机工作原理 洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。 一是含磷的洗衣粉溶液排入河流后，会使河水富营养化，导致浮游生物大量繁殖，从而降低河水的含氧量，含磷洗衣粉对环境的破坏性不容小视；二是用洗衣机洗衣服时，洗衣粉的用量不易把握，洗衣粉用得太多就容易有残渣留在衣服里，使人皮肤瘙痒。 2市场上几种不用洗衣粉的洗衣机 1、活性氧去污垢洗衣机 该洗衣机利用电解水产生的活性氧来分解衣服上的污垢。日本三洋公司利用这个原理已经研制开发出这种新型的洗衣机。 金属钛制成的电极作为阳极和阴极，并在其中保持一定的电压。由于洗衣机中的自来水含有氯等，于是水被电解并产生活性氧和次氯酸。活性氧和次氯酸均具有分解污垢和杀菌的作用。所以能够把衣服消毒和洗净。 但是，也有专家指出，用这种方法洗衣服，其洁净度是有限的，尚有许多技术需要进一步改进。 、电磁去污洗衣机 科研人员在洗衣机里安装了四个洗涤头，每个洗涤头上有一个夹子，在洗衣时将衣服夹住，每个洗涤头上还都装有电磁圈，当通电后，电磁圈就发出微振，频率可达2500次／秒。在快速的振动下，衣服上的污垢以及附着的皮脂迅速与衣服分离，从而达到洗净的目的。 3新型超声洗衣机 针对以上存在的某些问题!理想的解决方案之一就是考虑 用超声波来清洗!开发超声波洗衣机， 清洗的工作原理及作用机理， 应管的开关作用转换成高频交流信号!达到超声波的频率!通 过换能器转换成高频机械振荡!再传播到清洗溶剂中， 在清洗液中疏密相间地向前辐射!使液体振动而产生无数微 小气泡，生长!而 在正压区迅速闭合!这种现象称为#空化效应$， 用机理主要是超声空化作用，(空化 核)在声场的作用下振动!当声压达到一定值时!气泡迅速增 长然后突然闭合!在气泡闭合时产生激波!在其周围产生上千 个大气压力!破坏不溶性污物而使它们分散于溶液中， 空化对污层的直接反复冲击!一方面破坏污物与被清洗件表 面的吸附!另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而脱离， 型气泡的振动能对固体表面进行擦洗!污层一旦有缝可钻!气 泡还能#钻入$裂缝作振动!使污层脱落，! 两种液体在界面迅速分散而乳化， 黏附在被清洗件表面时!油被乳化!固体粒子即脱离， 化在固体和液体界面所产生的高速微冲流能够除去或削弱边 界污层!增加搅拌作用!加速可溶性污物的溶解!强化化学清 洗剂的清洗作用， 1、主腔泡在液体介质中不断碰撞、消失、合并时，可使用周围局部产生极大的压力，这种极其强大的压力足以能使物质分子发生变化，引起各种化学变化(断裂、裂解、氧化、还原、分解、化合)和物理变化(溶解、吸附、乳化、分散等)。 2、共振作用，当空泡胞的本征变化频率与超声波的振动频率相等时，便可产生共振，共振的空腔泡内因聚集了大量的热能，这种热能足以能使周围物质的化学键断裂而引起一系列的化学、物理变化。 3、当空腔泡形成时，两泡壁间因产生较大的电位差而引起放电，致使腔内的气体活化，这种活化了的气体进而引发了周围物质活化，从而使物质发生一系列化学、物理变化。可见，“空化作用”提供了物质在发生物理、化学变化时所需的能量，但是理想的清洗速度和效果还要取决于清洗介质，即清洗液的性质。这种性质体现在清洗液与污物间所发生的各种物理、化学变化，要能够削弱和去除污物与玻璃零件表面间的附着力和结合力，并伎清洗保持原有的表面外观。 3.3超声洗衣机的特点及发展前景 用超声来洗衣这个方案较现有洗衣机来说，未必是最理想的!但有以下几个特点： 1.超声清洗速度快、质量高、节水节电 2.易于实现自动化 3.超声清洗衣服是浸没在水