KR100330490B1 - 진동세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 진동세척장치에 관한 것으로서, 전원코드와, 상기 전원코드를 통해 공급되는 전원을 구동전압으로 전환하는 구동전압생성부를 포함하는 본체유니트와; 상기 본체유니트로부터 소정 길이만큼 돌출되는 연결부재와, 상기 연결부재의 자유단부에 장착되어 세척수내에 침지되는 진동자와, 상기 연결부재를 통해 상기 구동전압생성부로부터의 구동전압을 공급받아 상기 진동자를 진동시키는 진동구동수단을 갖는 진동자유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 세척수를 직접 진동시키고 세척의 종류 및 세척량에 따라 세척강도와 세척시간 즉, 진동자의 진동폭과 진동주파수를 적절히 조절하여 세척효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부전원이 공급되는 임의의 장소에 사용자가 휴대하여 세척을 수행할 수 있다.

Description

진동세척장치{VIBRATION CLEANING EQUIPMENT}

본 발명은, 진동세척장치에 관한 것이다.

널리 세척장치라 함은 식기는 물론 과일과 야채, 사람의 손발, 애완동물, 세탁물등에 부착되어 있는 이물질등을 제거하는 장치를 말하며, 세척방식으로는 세척수분사식 세척방식과 진동식 세척방식이 상용화되어 있다.

세척수분사식 세척방식은 강제분사되는 세척수의 수압을 이용하는 것이고, 진동식 세척방식은 기계적 또는 전자적으로 세척수를 진동시켜 그 진동에너지로 세척을 수행한다. 진동식 세척방식은 진동발생방법에 따라 세척조를 진동시켜 간접적으로 세척수를 진동시키는 간접진동방식과 세척수를 직접 진동시키는 직접진동방식으로 세분할 수 있다.

진동식 세척방식을 채용한 세척장치는 소정의 고주파전압에 의해 구동되는 압전진동자, 전왜진동자 또는 자왜진동자 및 구동모터에 연결된 편심진동부재를 통하여 구동되는 편심진동자를 세척수내 또는 세척조 바닥면의 외측에 부착함으로써 구현할 수 있다. 이러한 간접진동방식형 세척장치와 직접진동방식형 세척장치 기술이 실용신안공보 제1597호(공고번호 92-3381호)에 각각 개시되어 있는 데, 이들 중 직접진동방식형 세척장치가 도 5에 도시되어 있다.

도 5는 종래의 직접진동방식형 세척장치의 단면도이다.

종래의 직접진동방식형 세척장치는, 도면에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 세척조(101)중 좌측 세척조(101a)의 바닥면 내측에 설치되고 4개의 초음파트랜스듀서(105)를 갖는 진동유니트(107)와, 초음파 트랜스듀서(105)에 연결된 발진회로부(109)와, 발진회로부(109)에 연결되어 전원전압을 공급하는 전압공급부(111)를 갖고 있다.

초음파트랜스듀서(105)는 금속하우징(115)에 의해 밀봉되어 있으며, 발진회로부(109)에 급전선(117)을 통하여 병렬로 연결되어 있다. 초음파트랜스듀서(105)로서 압전, 전왜진동자, 자왜진동자등을 사용할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 직접진동방식형 세척장치의 작동은 사용자가 소정의 온오프스위치를 온시킴으로써 개시된다.

온오프스위치가 온되면 발진회로부(109)는 전압공급부(111)로부터 상용전압을 입력하여 소정의 주파수를 갖는 고주파전압을 발진시킨다.

4개의 초음파트랜스듀서(105)는 발진회로부(109)에서 발진된 고주파전압에 의해 동시에 상하로 진동하고, 이에 따라 세척수도 진동하게 된다. 세척수의 진동에 의해 운동에너지를 얻은 물분자는 세척물(119)을 향하여 이동하여 충돌하며, 이 때 세척물(119)에 부착된 이물질등이 제거된다.

한편, 간접진동방식형 세척장치의 경우, 진동자가 세척조의 바닥면 외측에 설치되어, 진동자의 진동에 의해 세척조와 세척액이 동시에 진동한다는 점을 제외하고 직접진동방식형 세척장치와 동일한 구성을 가지고 동일한 방법으로 작용한다.

그런데, 종래의 간접진동방식형 세척장치에 따르면, 세척조의 진동에 의해 진동자의 진동에너지의 일부가 흡수되기 때문에 실제로 세척수의 진동에 기여하는 진동자의 진동에너지가 감소하여 세척효율이 낮아질 뿐만 아니라, 진동자가 세척장치에 고정되어 있으므로, 진동자가 설치된 특정 세척조에 한해서 세척할 수 있다는 문제점이 있었다.

한편, 직접진동방식형 세척장치의 경우 진동자의 진동에너지의 대부분이 세척수에 직접 전달되기 때문에 세척효율은 높으나, 휴대하여 이동시킬 수 없으므로,간접진동방식형 세척장치와 마찬가지로, 진동자가 설치된 특정 세척조에 한해서 세척할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 사용자가 휴대하여 이동가능하고, 세척강도와 세척시간 즉, 진동자의 진동폭과 진동주파수를 조절할 수 있는 직접진동방식의 진동세척장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동세척장치의 취부단면사시도,

도 2는 도 1의 진동세척장치의 제어부의 기능별 블록도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동세척장치의 취부단면사시도,

도 4는 도 3의 진동세척장치의 제어부의 기능별 블록도,

도 5는 종래의 직접진동방식형 세척장치의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 21 : 본체 3, 24, 105 : 진동자

8, 28 : PCB 13 : 구동모터

14 : 편심진동부재 19 : 회전케이블

40, 60 : 제어부 50 : 모터구동부

57, 77 : 메모리 70 : 진동자구동부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전원코드와, 상기 전원코드를 통해 공급되는 전원을 구동전압으로 전환하는 구동전압생성부를 포함하는 본체유니트와; 상기 본체유니트로부터 소정 길이만큼 돌출되는 연결부재와, 상기 연결부재의 자유단부에 장착되어 세척수내에 침지되는 진동자와, 상기 연결부재를 통해 상기 구동전압생성부로부터의 구동전압을 공급받아 상기 진동자를 진동시키는 진동구동수단을 갖는 진동자유니트를 포함하는 진동세척장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 진동자의 진동주파수와 진동폭을 선택할 수 있는 선택스위치와; 상기 선택스위치의 작동에 기초하여 상기 진동구동수단을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 진동자를 상기 진동구동수단에 착탈가능하도록 결합시키는 진동자결합수단을 더 포함하도록 함으로써, 세척의 종류와 세척물의 양에 따라 세척강도 즉, 진동자의 진동폭을 적절히 조절하여 세척을 수행할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동세척장치의 취부단면사시도이다.

본 발명에 따른 진동세척장치는, 도면에 도시된 바와 같이, 소정의받침대(2) 위에 설치된 타원형 비슷한 형상을 갖는 본체(1)와, 본체(1)의 바닥면에 한 쌍의 브라켓(6)에 의해 바닥면과 평행을 이루며 고정지지되어 있는 구동모터(13)를 갖고 있다.

이러한 구동모터(13)는 구동전압생성부를 갖는 소정의 모터구동부에 의해 구동되며, 구동모터(13)의 회전자 인접영역에는 회전자에서 유기되는 역기전력을 검출하는 소정의 코일센서가 마련되어 있다.

구동모터(13)의 회전축(17)에는 본체(1)의 외부로 소정의 길이만큼 돌출되도록 회전케이블(19)이 연결되어 있고, 그 자유단부에는 편심진동부재(14)가 결합되어 있다.

본체(1)의 일측 영역에는 본체(1)의 외부로 돌출되어 있는 회전케이블(19)을 수용하기 위한 원형단면의 보호관(18)이 플렉시블한 재질로 형성되어 있으며, 그 자유단부에는 편심진동부재(14)를 둘러싸는 구형의 진동자(3)가 결합되어 있다. 이러한 보호관(18)의 일부와 진동자(3)는 세척조(4)내에 잠겨 있다.

그리고, 본체(1)의 상단 일영역에는 식기, 과일, 세수등 세척의 종류를 선택하기 위한 세척종류선택스위치(15), 구동모터(13)의 구동 개시와 종료를 선택하기 위한 온오프스위치(16) 및 자동세척 또는 수동세척 여부를 선택하기 위한 자동수동선택스위치(7)가 마련돠어 있다.

또한, 본체(1)의 바닥면에는 동작회로등을 구성하는 부품들이 장착된 PCB(8)가 고정되어 있으며, 본체(1)의 일영역에는 상용전원에 접속하기 위한 전원코드(10)가 마련되어 있다.

이러한 구성을 갖는 진동세척장치의 동작제어를 위한 제어부가 도 2에 도시되어 있다.

도 2는 도 1의 진동세척장치의 제어부의 기능별 블록도이다.

제어부(40)는, 도면에 도시된 바와 같이, 세척종류선택스위치(15)의 기초하여 각 세척종류에 적절한 진동모드 즉, 진동자(3)의 진동주파수를 판단하는 진동모드판단부(41)와; 진동모드에 상응하는 주파수를 갖는 구동전압이 생성되도록 모터구동부(50)내의 구동전압생성부(51)를 제어하는 구동전압제어부(43)와, 코일센서(55)로부터 입력되는 회전자의 역기전력에 기초하여 구동모터(13)에 공급되는 실제 구동전압을 판단하는 구동전압판단부(47)와, 구동모터(13)의 진동모드별 구동전압정보(주파수 포함)와 진동모드별 자동세척시간정보를 저장하는 메모리(57)를 포함하고 있다.

이러한 구성을 갖는 제어부(40)에 의한 구동모터의 구동제어과정을 설명하면 다음과 같다.

제어부(40)의 구동모터 제어는 사용자가 온오프스위치(16)를 누름으로써 개시되고, 이에 따라 소정의 모터구동개시신호가 진동모드판단부(41)로 입력된다.

다음에 사용자가 세척종류선택스위치(15)를 조작하여 원하는 세척의 종류를 선택하면, 진동모드판단부(41)는 세척종류선택스위치(15)로부터의 선택신호에 기초하여 진동모드를 판단한다.

진동모드가 판단되면, 구동전압제어부(43)는 메모리(57)로부터 해당 진동모드에 대한 구동전압정보를 인출한 후, 상응하는 구동전압제어신호를 생성하여 모터구동부(50)로 출력한다.

모터구동부(50)는 구동전압제어신호에 따라 구동전압생성부(51)에서 상응하는 주파수등을 갖는 구동전압을 생성하여 구동모터(13)를 회전구동시킨다. 구동모터(13)가 회전함에 따라 회전케이블(19)과 편심진동부재(14)도 함께 회전한다. 편심진동부재(14)와 진동자(3)는 구동모터(13)의 회전축(17)이 1회전할 때마다 한 번 충돌한다. 따라서, 진동자(3)도 구동전압생성부(51)에서 생성한 구동전압과 동일한 주파수로 진동한다.

한편, 구동전압판단부(47)는 코일센서(55)로부터 입력되는 회전자의 역기전력에 기초하여 구동모터(13)의 실제 구동전압을 판단한다.

구동전압제어부(43)는 구동전압판단부(47)에서 판단한 구동모터(13)의 실제구동전압값과 메모리(57)로부터 인출한 구동전압정보를 비교하여, 일정범위 이상의 오차가 있는 경우 구동전압생성부(43)를 상술한 바와 같은 방법으로 다시 제어한다. 이에 따라, 사용자가 선택한 세척종류에 적절한 진동주파수로 진동자가 진동하고 효율적으로 세척을 수행할 수 있게 된다.

제어부(40)의 구동모터(13)의 제어는 사용자가 온오프스위치(16)를 오프시키거나 메모리(57)에 저장된 진동모드별 자동세척시간이 경과할 때(자동수동선택스위치(7)에 의해 자동세척으로 선택된 경우) 종료한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동세척장치의 취부단면사시도이다.

본 발명에 따른 진동세척장치는, 도면에 도시된 바와 같이, 소정의 받침대(22) 위에 설치된 타원형 비슷한 형상을 갖는 본체(21)와, 본체(21)의 바닥면에 고정되어 동작회로등을 구성하는 부품들이 장착된 PCB(28)를 갖고 있다.

본체(21)의 일영역에는 원형단면의 보호관(39)이 본체(21)의 외부를 향하여 소정의 길이로 돌출형성되어 있다. 보호관(39)내에는 PCB(28)로부터 연장된 급전케이블(38)이 수용되어 있다.

급전케이블(38) 및 보호관(39)의 자유단에는 진동자유니트(25)가 결합되어 있다. 진동자유니트(25)는 급전케이블(38)에 병렬로 연결된 4개의 자왜진동자(24)와, 자왜진동자(24)를 둘러싸도록 보호관(39)에 결합되어 있는 구형의 방수부재(25)와, 자왜진동자(24)의 진동이 방수부재(25)에 전달될 수 있도록 자왜진동자(24)와 방수부재(25)사이에 충진된 충진부재(26)를 포함하고 있다. 이러한 진동자유니트(23)는 발진회로부 및 전력증폭부를 갖는 소정의 진동자구동부에 의해 구동된다. 이러한 진동유니트(23)와 보호관(39)의 일부는 세척조(27)내에 잠겨 있다.

그리고, 본체(21)의 일영역에는 식기, 과일, 세수등 세척의 종류를 선택하기 위한 세척종류선택스위치(35), 강, 중, 약 등 세척강도를 선택하기 위한 세척강도선택스위치(36), 자왜진동자(24)의 구동 개시와 종료를 선택하기 위한 온오프스위치(37) 및 자동세척 또는 수동세척 여부를 선택하기 위한 자동수동선택스위치(34)가 마련돠어 있다.

또한, 본체(21)의 일영역에는 상용전원에 접속하기 위한 전원코드(30)가 마련되어 있다.

이러한 구성을 갖는 진동세척장치의 동작제어를 위한 제어부가 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 도 3의 진동세척장치의 제어부의 기능별 블록도이다.

제어부(60)는, 도면에 도시된 바와 같이, 세척종류선택스위치(35)의 작동에 기초하여 각 세척종류에 적절한 자왜진동자(24)의 진동모드 즉, 진동주파수 및 구동전력을 판단하는 진동모드판단부(61)와, 진동모드에 상응하는 주파수를 갖는 구동전압이 발진되도록 진동자구동부(70)를 제어하는 발진제어부(63)와, 진동모드에 상응하는 구동전력을 갖도록 진동자구동부(70)를 제어하는 전력증폭제어부(65)와, 자왜진동자(24)의 진동모드별 진동주파수와 구동전력정보 및 진동모드별 자동세척시간정보를 저장하는 메모리(77)를 포함하고 있다.

이러한 구성을 갖는 제어부(60)에 의한 자왜진동자(24)의 진동제어과정을 설명하면 다음과 같다.

제어부(60)의 구동모터 제어는 사용자가 온오프스위치(37)를 누름으로써 개시되고, 이에 따라 소정의 모터구동개시신호가 진동모드판단부(61)로 입력된다.

다음에, 사용자가 세척종류선택스위치(35) 및 세척강도선택스위치(36)를 조작하여 원하는 세척의 종류 및 세척강도를 선택하면, 진동모드판단부(61)는 세척종류선택스위치(35) 및 세척강도선택스위치(36)로부터의 선택신호에 기초하여 진동모드를 판단한다.

진동모드가 판단되면, 발진제어부(63)와 전력증폭제어부(65)는 각각 메모리(77)로부터 해당 진동모드에 대한 구동전압의 주파수정보 및 구동전력정보를 인출한 후, 상응하는 발진제어신호와 전력증폭제어신호를 각각 생성하여 진동자구동부(70)로 출력한다.

진동자구동부(70)는 발진제어신호와 전력증폭제어신호에 따라 발진회로부(71)에서 해당 진동모드에 대응하는 주파수를 갖는 구동전압을 발진시키고, 전력증폭부(73)에서 해당 진동모드에 대응하는 구동전력으로 증폭한 후 자왜진동자(24)를 진동구동시킨다. 자왜진동자(24)가 진동하면, 방수부재(25)도 자왜진동자(24)와 동일한 진동주파수 및 진동폭으로 진동한다. 이에 따라, 세척수도 진동하게 된다.

제어부(60)의 자왜진동자(24)의 제어는 사용자가 온오프스위치(37)를 오프시키거나 메모리(77)에 저장된 진동모드별 자동세척시간이 경과할 때(자동수동선택스위치(34)에 의해 자동세척으로 선택된 경우) 종료한다.

상기 실시예에서는 회전케이블(19)을 구동모터(13)의 회전축(17)에 연결하여 편심진동부재(14)의 회전충돌에 의하여 진동자(3)가 진동하도록 구성하였으나, 인장케이블을 구동모터(13)의 회전축(17)에 연결하고 구동모터(13)를 일정 회전각으로 교대로 정역회전을 시켜 진동부재의 직선충돌에 의하여 진동자(3)를 진동시킬 수 있다. 이 때, 정역회전각의 범위를 달리 설정함으로써, 편심진동부재(14)의 진동강도 즉, 세척강도는 조절할 수 있다.

그리고, 자왜진동자(24) 대신 전자적으로 진동하는 압전진동자, 전왜진동자등을 사용하는 것등 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위내에서 변경 실시할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 실시예에서는 진동자(진동유니트)를 인장케이블등에 고정결합되도록 구성하였으나, 규격을 달리하는 복수의 진동자(진동유니트)를 마련하는 한편, 나사결합, 요철결합등 공지의 착탈기구를 사용하여 진동자가 착탈가능하게 하여 세척강도를 조절할 수 있도록 변경실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세척수를 직접 진동시키고 세척의 종류 및 세척량에 따라 세척강도와 세척시간 즉, 진동주파수와 진동폭을 적절히 조절하여 세척효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부전원이 공급되는 임의의 장소에 사용자가 휴대하여 세척을 수행할 수 있다.

Claims (3)

1. 전원코드와, 상기 전원코드를 통해 공급되는 전원을 구동전압으로 전환하는 구동전압생성부를 포함하는 본체유니트와;

   상기 본체유니트로부터 소정 길이만큼 돌출되는 연결부재와, 상기 연결부재 의 자유단부에 장착되어 세척수내에 침지되는 진동자와, 상기 연결부재를 통해 상기 구동전압생성부로부터의 구동전압을 공급받아 상기 진동자를 진동시키는 진동구동수단을 갖는 진동자유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동세척장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동자의 진동주파수와 진동폭을 선택할 수 있는 선택스위치와;

   상기 선택스위치의 작동에 기초하여 상기 진동구동수단을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동세척장치.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 진동자를 상기 진동구동수단에 착탈가능하도록 결합시키는 진동자결합수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동세척장치.