KR100473786B1 - 수조에 체결되는 가정용 초음파 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치에 관한 것으로, 싱크대 등에 설치될 수 있는 수조 내부에 요부 또는 국부 담수조를 형성시킴으로써, 한정적 담수 및 초음파 진동전달이 가능하여 절수 및 초음파 세척율 제고를 담보해낼 수 있는 것으로, 하부면 중 선택되는 어느 한 부위에 국한적으로 복수개의 스터드볼트가 상호 소정간격을 두고 높이방향을 따라 하향 고정되는 수조와, 상기 각 스터드볼트에 체결되어 상기 수조로 초음파진동을 전달하는 초음파진동부 및 상기 초음파진동부에 전기적으로 연결되어 전원공급을 제어하는 구동회로를 포함하며, 상기 수조는 상기 스터드볼트가 고정되는 하부면 부분에 대응하는 바닥면 부분을 중심으로 상기 수조에 비해 상대적으로 담수량이 적은 부분 담수부가 형성되는 구조인 것을 특징으로 한다.

Description

수조에 체결되는 가정용 초음파 세척장치{Assembled In A Water Tank Of A Home Ultrasonic Washing Device}

본 발명은 초음파 진동을 그릇이나 접시 등과 같이 주방에서 주로 사용되는 피세척물의 세척에 이용하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수조의 하부에 초음파 진동자를 구비하여 세척시 초음파진동을 전달시키되, 상기 수조는 전체 담수량에 비해 상대적으로 적은 담수량을 갖는 부분담수부가 내부에 형성되는 구조를 취하여 상기 초음파 진동자를 이러한 부분담수부에 국한적으로 설치하고, 보다 적은 담수량으로 피세척물을 수장하여 초음파 세척함으로써, 세척율과 더불어 절수 및 진동효율이 상대적으로 극대화될 수 있는 구조의 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 초음파진동은 보통 약 20,000 Hz 정도 이상의 진동파를 말하는 것으로, 보통 산업계에서 공구나 공작물의 가공시에 이용되어 왔는데, 특히 초경합금과 같은 고강도의 공업용 재료나 도자기, 유리, 수정 및 보석와 같은 경질취성 물질은 일반적인 기계적 가공기법으로는 가공이 어렵지만, 초음파 진동을 이용하면 연마, 천공, 절단 등과 같은 다양한 가공이 가능하다.

또한 구조가 복잡한 기계부품이나 탄광에서의 세탄 과정에서도 이용하게 되며, 도금이나 용접 가공에도 이용되고 있는 등 그 활용범위가 확대되고 있다.

이와 같이 산업계에 국한적으로 사용되던 초음파 진동은 피부 마시지기나, 가정용 세탁기 등과 같이 가정용품에도 적용범위를 넓혀가고 있는데, 초음파 진동이 갖는 특성상 의류에 묻은 때나 피부에 형성되는 지질 등에 대해 분해능력이 있다는 것에 착안한 결과이다.

아울러 이와 같은 가정용품에 대한 적용과 더불어 앞에서 언급된 기계부품의 세척과정에서 볼 수 있었던 세척 능력에 대한 착안결과로서 싱크대의 싱크조에 초음파 진동을 이용하기에 이르렀다.

그런데 싱크대의 구조상 싱크조 전부에 물이 담겨있어야 세척이 가능하며, 절수의 목적으로 별도의 용기를 싱크조 내에 구비하여 그 안에 물을 담고 피세척물을 세척하게 된다.

하지만 초음파 진동자가 싱크조의 하부에 부착된 구조라면, 결국 물을 매질로 하여 피세척물에 초음파 진동을 인가해야 하기 때문에, 싱크조 전체에 물을 담아두어야 하며, 상기와 같이 절수의 목적으로 별도의 용기를 사용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 싱크조 전체에 물이 담겨져야만 초음파진동을 이용한 세척이 가능하므로 결과적으로 세척율은 높은 대신 매번의 초음파 세척시마다 상당량의 물이 낭비되는 문제점을 안고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 수조 내부에 국부적으로 부분 담수부를 형성시켜 이에 한정적으로 피세척물을 수장하여 초음파 진동을 전달함으로써, 진동효율 및 세척율을 극대화할 수 있는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제 2목적은, 수조 전체에 비해 부분 담수부가 갖는 담수량이 상대적으로 적으므로 인해 세척에 소요되는 수량을 획기적으로 절감할 수 있는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은, 내부에 피세척물(200)이 수장되는 수조(10);

상기 수조(10)의 하부면 중 선택되는 일정영역에 국한하여 결합되는 초음파진동부(20); 및

상기 초음파진동부(20)에 전기적으로 연결되어 전원공급을 제어하는 구동회로부(30);를 포함하며,

상기 수조(10)는 상기 초음파진동부(20)가 결합되는 영역을 중심으로 상기 수조(10)에 비해 상대적으로 담수량이 적은 부분담수부가 내부에 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치에 의하여 달성된다.

여기서 상기 부분 담수부는 상기 수조(10)의 바닥면에 대해 상대적으로 낮은 높이로 하향 연장되는 요부(11)인 것이 바람직하다.

그리고 상기 요부(11)에는 형상적으로 대응하여 안착될 수 있는 소정크기의 용기(40)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 부분 담수부는 상기 수조(10)의 내벽에 비해 상대적으로 낮은 높이의 격벽(12a)이 상기 수조(10)의 높이방향을 따라 내부에 설치되어 형성되는 국부 담수조(12)인 것이 바람직하다.

아울러 상기 초음파진동부(20)에 포함되는 진동소자(21)는 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한 상기 수조(10)에는 상기 부분 담수부에 대해 일정거리를 두고 배수구(13)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

다음으로는 본 발명에 따른 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파 세척장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 수조의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 세척장치(100)는 초음파진동부(20)를 수조(10) 내부에 부분적으로 형성되는 부분담수부에만 국한하여 설치함으로써, 수조(10) 전체에 초음파 진동을 전달하는 것에 비해 상대적으로 진동율을 극대화할 수 있는 구조의 장치이다.

상기 수조(10)는 주방 싱크대에 설치되어 가정용품의 세척에 주로 이용되는 구조이며, 요부(11)가 바닥면에 비해 상대적으로 낮은 높이로 하향 연장되어 형성되어 부분담수부로서 기능하게 된다.

이러한 상기 요부(11)는 그릇, 접시 및 수저 등과 같은 피세척물(200)이 물과 함께 내부에 담겨질 정도의 크기이며, 수조(10)의 프레스 가공시 2단 프레스 가공을 실시함으로써, 수조(10)와 일체형으로 형성될 수 있다.

이와 같이 상기 요부(11)에 피세척물(200)이 수장되어 세척되는 경우가 있고, 요부(11)의 상부면에 안착되는 절수용 용기(40)에 피세척물(200)을 수장하여 사용하는 경우가 있는데, 본 발명에서는 일실시예로서 상기 용기(40)에 피세척물(200)을 수장하는 경우가 도시되어 있다.

이러한 상기 요부(11)의 하부면에는 2개의 초음파진동부(20)가 부착되며, 상기 요부(11)와 일정한 간격을 두고 배수구(13)가 한쪽으로 치우쳐 설치되어 있는데, 상기 배수구(13)에는 배수관(13a)이 길게 연결되어 있다.

결국 상기 초음파진동부(20)에 전원이 인가되면, 상기 요부(11)에만 국한하여 초음파 진동이 전달된다.

아울러 상기 초음파진동부(20)에는 전기적으로 구동회로부(30)가 연결되어 있다. 상기 구동회로부(30)는 상기 초음파진동부(20)에 인가되는 전원 공급을 전기적으로 제어한다.

상기 초음파진동부(20)는 일실시예로서 다수개의 진동소자가 중앙에 위치하고, 양측에 각각 압박부재를 체결하여 일체화시킨 구조의 볼트조임형 란쥬반진동자(Bolt-clamped Langevin Type Transceducer) 구조를 취하고 있다.

상기 볼트조임형 란쥬반진동자에 포함되는 진동소자는 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 일실시예로서 압전소자를 택일하여 사용한다.

이러한 상기 초음파진동부(20)에 전원이 공급되어 초음파 진동이 발생되면, 요부(11)에 담겨진 물이 매질이 되어 초음파 진동을 용기(40) 내의 물과 피세척물(200)에 전달하게 된다. 이런경우에는 요부(11)의 물은 단순히 진동의 매질로서 기능하게 되고, 용기(40) 내의 물은 매질 및 세척수로서 기능하게 된다.

만일 요부(11)에 피세척물(200)이 수장될 경우에는 요부(11) 내의 물은 진동의 매질 및 세척수로서 기능하게 된다.

이와 같이 상기 용기(40) 내의 물에 진동이 전달되면, 미세거품이 형성되면서 피세척물(200)의 표면에 부착된 이물질 및 오염물질을 연속적으로 타격하게 되면서 이탈을 유도하여 세척이 이루어진다. 이 때 요부(11)에 국한적으로 진동이 전달되므로 세척율의 상승 가능하며, 수조(10) 전체에 비해 상대적으로 담수량을 적음으로 절수가 가능하다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파 세척장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 수조의 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수조(10) 내에 수조(10)의 내벽에 비해 상대적으로 낮은 높이의 원형 격벽(12a)을 높이방향을 따라 내부에 설치하여 부분 담수부로서 기능하는 국부 담수조(12)가 형성된다.

이러한 상기 국부 담수조(12)는 수조(10) 전체의 담수량에 비해 상대적으로 담수량이 적기 때문에, 세척수의 절감이 가능하다.

상기 국부 담수조(12)의 하부면에는 초음파진동부(20)가 부착되며, 상기 초음파진동부(20)에는 구동회로부(30)가 전기적으로 연결되어 진동소자에 인가되는 전원을 전기적으로 제어한다.

그리고 상기 국부 담수조(12)와 일정간격을 두고 상기 수조의 한쪽에는 배수구(13)가 설치되며, 배수구(13)의 하부에는 긴 배수관(13a)이 연결되어 있다.

아울러 상기 국부 담수조(12)에 피세척물(200)이 수장되며, 상기 초음파진동부(20)에서 발생되는 초음파진동이 상기 국부 담수조(12)의 물을 매질로 하여 피세척물(200)에 전달된다.

이 과정에서 미세거품이 형성되어 피세척물(200)에 부착된 이물질이나 오염물질을 연속하여 타겨함으로써, 이탈을 유도할 수 있다.

이와 같이 초음파 세척에 소요되는 물은 상기 국부 담수조(12)에 국한하여 담겨짐으로써 절수가 가능하며, 초음파 진동의 전달 부위도 국부 담수조(12)에 국한되기 때문에, 초음파 세척율이 증대될 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치(100)에서, 상기 초음파진동부(20)는 요부(11) 및 국부 담수조(12)의 규모 또는 피세척 대상에 따라 그 개수를 달리하여 사용할 수 있다.

아울러 요부(11) 및 국부 담수조(12)에도 별도의 배수구조가 형성될 수 있으며, 요부(11) 및 국부 담수조(12)의 크기나 형상 또한 수조(10)의 크기 및 형상이나 피세척 대상에 따라 달리하여 사용할 수 있다.

그리고 피세척물(200)로서 제시된 그릇이나 접시 등과 같은 가정용품 이외에, 산업용 기계부품, 안경렌즈 및 콘텍트 렌즈 등의 세척에도 사용될 수 있다.

또한 요부(11)의 형성은 프레스 가공으로만 국한되는 것이 아닌, 수조의 바닥면 일부를 커팅으로 절단하고, 절단된 크기 및 형상에 대응하는 용기(40) 형태의 구조물을 용접이나 체결로 결합하는 가공방식도 가능하다.

아울러 상기 초음파진동부(20)로는 앞에서 제시된 볼트조임형 란쥬반진동자 이외에, 판재 형태의 진동소자를 요부(11)나 담수조 하부에 직접 부착하여 사용할 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 수조에 설치되는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치에 의하면, 수조 내에 형성되는 부분 담수부에 대해서만 국한적으로 초음파 진동이 전달되므로, 수조 전체에 전달되는 경우에 비해 동일한 개수의 초음파 진동부를 사용하여 보다 높은 세척효율을 얻을 수 있는 특징이 있다.

그리고 부분 담수부의 담수량이 수조의 담수량에 비해 상대적으로 적기 때문에, 세척에 소요되는 물의 양을 획기적으로 줄일 수 있으며, 별도의 절수용 용기의 사용이 가능한 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파 세척장치의 구성도,

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 수조의 사시도,

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파 세척장치의 구성도,

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 수조의 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >

10: 수조 10a: 스터드볼트

11: 요부 12: 국부 담수조

12a: 격벽 13: 배수구

13a: 배수관 20: 초음파진동부

30: 구동회로부 40: 용기

100: 세척장치 200: 피세척물

Claims (6)

1. 내부에 피세척물(200)이 수장되는 수조(10);

   상기 수조(10)의 하부면 중 선택되는 일정영역에 결합되며, 다수개의 진동소자를 중앙에 배치하고 양측에 각각 압박부재를 체결하여 일체화한 구조의 초음파진동부(20); 및

   상기 초음파진동부(20)에 전기적으로 연결되어 전원공급을 제어하는 구동회로부(30)를 포함하며;

   상기 수조(10)는 상기 초음파진동부(20)가 결합되는 영역을 중심으로 상기 수조(10)에 비해 상대적으로 담수량이 적고, 상기 수조(10)의 바닥면에 대해 상대적으로 낮은 높이로 하향 연장되는 요부(11)인 부분담수부로 형성되며;

   상기 요부(11)에는 형상적으로 대응하여 안착될 수 있는 크기의 용기(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치.
2. (삭제)
3. (삭제)
4. (삭제)
5. 제 1항에 있어서,

   상기 초음파진동부(20)에 포함되는 진동소자는 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 수조(10)에는 상기 부분 담수부에 대해 일정거리를 두고 배수구(13)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 수조에 설치되는 가정용 초음파 세척장치.