KR100567966B1

KR100567966B1 - 원통형 초음파 세정 장치

Info

Publication number: KR100567966B1
Application number: KR1020030074034A
Authority: KR
Inventors: 김진오; 이정구
Original assignee: 김진오; 이정구
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2006-04-05
Also published as: KR20030086556A

Abstract

본 발명은 원통형 초음파 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 내부에 발생할 수 있는 스케일이나 슬라임 등과 같은 이물질이나 배관을 신설한 후 관내에 잔존하고 있는 각종 이물질들을 효과적으로 세정하는 초음파 세정장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 관의 내부를 세정하는 초음파 세정장치는 관(80)의 내부에서 반경 방향으로 진동하여 초음파를 형성시키는 원통형 진동자(20)와; 상기 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면을 덮는 하우징(30)과; 상기 관(80)의 내부에 원통형 진동자(20)의 위치를 고정시켜 주는 암(60)과; 상기 하우징(30)과 암(60)의 일단을 결합시키는 제1 결합 부재(100)와; 상기 암(60)의 끝단에 부착되어 관(80) 내에서 이동을 위한 롤러(50)와; 상기 암(60)을 관의 크기에 따라 암의 위치를 변화 및 고정시키는 고정판(70)과; 상기 고정판(70)과 암(60)과의 접촉을 유지시키기 위한 스프링(90)과; 상기 윗면과 아랫면의 하우징(30)을 결합시키기 위한 제2 결합 부재(110)와; 상기 원통형 진동자(20)의 물과의 임피던스 및 방수를 위한 우레탄 코팅(40)부분과; 원통형 진동자(20)에 소정의 전원을 전원케이블을 통해 인가하는 전원부(10)를 포함한다.

초음파; 세정장치; 원통형 진동자; 반경 방향 모드; 음장; 발진부

Description

원통형 초음파 세정 장치{ An ultrasonic cleaning device of a cylindrical shape}

도1은 본 발명에 따른 원통형 초음파 세정장치 단면도.

도2는 본 발명에 따른 원통형 초음파 세정장치의 사시도.

도3은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 초음파 세정장치의 개략적인 사용상태도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 전원부 20: 원통형 진동자

30: 하우징 40: 우레탄 코팅

50: 롤러 60: 암

70: 고정판 80: 관

90: 스프링 100: 제1 결합 부재

110: 제2 결합 부재 120: 결합 부품

본 발명은 초음파 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 내부에 발생할 수 있는 스케일이나 슬라임 등과 같은 이물질이나 배관을 신설한 후 관내에 잔존하고 있는 각종 이물질들을 효과적으로 세정하는 초음파 세정장치에 관한 것이다.

초음파란 인간이 들을 수 없는 진동수의 소리로서 강한 에너지를 가진 음의 진동으로서, 이러한 강한 에너지를 가진 음의 진동을 이용하여 물체를 씻는 것을 초음파세척이라 한다.

즉, 세정액 내에 가하여 준 강력한 초음파는 소밀파가 되어 압축력과 팽창력이 반복적으로 나타나게 된다. 부압 주기 때에 액체 중에 미세한 이물질을 중심으로 기포가 발생하고, 이 기포는 다음의 압축 주기 때에 소멸한다. 이러한 기포는 1초에 수만 번씩 생성과 소멸을 거듭하면서 점점 구경이 커진다. 어느 일정 구경 이상이 되면 이 기포는 단번에 수축 파열하면서 매우 큰 충격파를 일으킨다. 이 충격파에 의해 캐비테이션 기포가 파열하여 이물질 사이에 틈을 만들고 그 틈으로 기포들이 침투하여 파열함으로써 완전히 이물질이 분리되게 한다.

예를 들어 이러한 초음파 세정은 의료용 초음파 광학렌즈 세척, 보석, 귀금속 세척, TV 모니터 제조 공정, 반도체 생산라인 등에 사용되고 있다.

상기와 같이 쓰이고 있는 초음파 세정장치는 용기의 외부에서 초음파 진동을 가하여 용기 내부의 액체에 초음파 음장을 형성시킨다. 이런 방식은 유한한 용적의 용기에서는 효과적으로 사용될 수 있다. 그러나 배관처럼 상당히 긴 대상에서는 제대로 효과를 얻을 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 배관 내부에 초음파를 발생시킬 수 있는 원통형 진동자를 관내에 직접 삽입하여 반경 방향으로 진동하는 모드의 주파수를 원통형 진동자에 인가시켜 배관 내부에 초음파 음장을 형성시켜 스케일이나 슬라임, 규조류, 패류 등과 같은 이물질을 효과적으로 세정하는 초음파 세정장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 소정의 초음파를 발생하여 스케일이나 슬라임, 조류, 패류 등의 이물질을 제거하는 원통형 초음파 세정장치에 있어서, 관(80)의 내부에 원통형 진동자(20)의 위치를 고정시켜줄 암(60)과; 관에서 이동을 위한 암의 끝에 부착된 롤러(50)와; 관의 크기에 따라 암의 위치를 변화시켜줄 고정판(70)과; 고정판과 암과의 완전한 접촉을 위한 스프링(90)과; 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면을 막아줄 하우징(30)과; 하우징과 암을 결합시키기 위한 결합부품(120)과; 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면의 하우징을 결합시키기 위한 제2 결합 부재(110)와; 물과의 임피던스 및 방수를 위한 우레탄 코팅(40)부분과; 반경 방향으로 진동하여 초음파를 발생시켜줄 원통형 진동자(20)와; 암(60)과 하우징(30)을 결합시키기 위한 제1 결합 부재(100) 및 원통형 진동자(20)에 소정의 전원을 전원케이블을 통해 인가하는 전원부(10)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는 상기 원통형 진동자는, 압전 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 원통형 초음파 세정장치를 관의 내부에 삽입하고 전원부(10)에 의해 반경방향으로 진동하는 모드의 주파수를 인가시켜 배관 내에 초음파 음장을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

전술된 본 발명의 목적을 달성하기 위한 관의 내부를 세정하는 초음파 세정장치는 관의 내부에서 반경 방향으로 진동하여 초음파를 형성시키는 원통형 진동자와; 상기 원통형 진동자의 윗면과 아랫면을 덮는 하우징과; 상기 관의 내부에 원통형 진동자의 위치를 고정시켜 주는 암과; 상기 하우징과 암의 일단을 결합시키는 제1 결합 부재와; 상기 암의 끝단에 부착되어 관 내에서 이동을 위한 롤러와; 상기 암을 관의 크기에 따라 암의 위치를 변화 및 고정시키는 고정판과; 상기 고정판과 암과의 접촉을 유지시키기 위한 스프링과; 상기 윗면과 아랫면의 하우징을 결합시키기 위한 제2 결합 부재와; 상기 원통형 진동자의 물과의 임피던스 및 방수를 위한 우레탄 코팅부분과; 원통형 진동자에 소정의 전원을 전원케이블을 통해 인가하는 전원부로 이루어진다. 이때, 원통형 진동자는, 압전 세라믹으로 이루어질 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 초음파 세정장치에 대해 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 초음파 세정장치의 단면도이고, 도2는 본 발명에 따른 초음파 세정장치의 사시도이다.

상기 도 1 및 도2를 참조하면, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 소정의 초음파를 발생하여 스케일이나 슬라임, 조류, 패류 등의 이물질을 제거하는 원통형 초음파 세정장치에 있어서, 관(80)의 내부에 원통형 진동자(20)의 위치를 고정시켜줄 암(60)과, 관에서 이동을 위한 암의 끝에 부착된 롤러(50)와, 관의 크기에 따라 암의 위치를 변화시켜줄 고정판(70)과, 고정판과 암과의 완전한 접촉을 위한 스프링(90)과, 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면을 막아줄 하우징(30)과, 하우징과 암을 결합시키기 위한 결합부품(120)과, 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면의 하우징을 결합시키기 위한 제2 결합 부재(110)와, 물과의 임피던스 및 방수를 위한 우레탄 코팅(40)부분과, 반경 방향으로 진동하여 초음파를 발생시켜줄 원통형 진동자(20)와, 암(60)과 하우징(30)을 결합시키기 위한 제1 결합 부재(100) 및 원통형 진동자(20)에 소정의 전원을 전원케이블을 통해 인가하는 전원부(10)로 구성된다.

상기 원통형 진동자(20)는 압전 세라믹으로 사용할 수 있으며, 상기 제1 결합 부재(100)는 암(60)이 회전이 가능하게 핀을 사용하고 윗면과 아랫면의 하우징(30)을 결합시키기 위한 제2 결합 부재(110)는 볼트와 너트의 사용이 바람직하다.

그리고 상기와 같이 구성된 세정장치를 관(80)의 내부에 삽입해주면 된다.

도3은 본 발명의 일실시 예에 따른 원통형 초음파 세정장치의 개략적인 사용상태도이다.

상기 도1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 동작을 설명하면, 도3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 초음파 세정장치(130)를 관(80)에 삽입하고, 이를 전원케이블을 이용해 전원부(10)에 연결하여 구성한다.

전원부(10)에서는 원통형 진동자의 반경 방향 진동 모드에 해당하는 전원을 원통형 진동자(20)에 인가시켜 준다.

상기 공급된 전원에 의해 원통형 진동자(20)는 반경방향으로 진동하게 되며, 관 내부에 주기적인 초음파 음장을 형성시킨다. 즉 형성된 초음파 음장에 의해 관 벽면에 붙어 있는 이물질이 제거된다.

따라서 상기 발생된 초음파로 인해 형성된 캐비테이션(cavitation)이 기포의 진동에 따라 아주적은 교반과 기포의 파괴로 인한 화학적, 열적 작용의 복합 반복으로 액체 중에서 반응의 촉진과 분산작용이 증가하여 피세척물 주위에 부착되어 있는 이물질을 세정하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 기존의 관 세정을 위해서 일반적으로 쓰이고 있는 화학 물질을 사용하는 세관법의 문제점인 조업 중단과 폐기물 처리 등의 문제를 해결할 수 있다.

Claims

관의 내부를 세정하는 초음파 세정장치에 있어서,

관(80)의 내부에서 반경 방향으로 진동하여 초음파를 형성시키는 원통형 진동자(20)와;

상기 원통형 진동자(20)의 윗면과 아랫면을 덮는 하우징(30)과;

상기 관(80)의 내부에 원통형 진동자(20)의 위치를 고정시켜 주는 암(60)과;

상기 하우징(30)과 암(60)의 일단을 결합시키는 제1 결합 부재(100)와;

상기 암(60)의 끝단에 부착되어 관(80) 내에서 이동을 위한 롤러(50)와;

상기 암(60)을 관의 크기에 따라 암의 위치를 변화 및 고정시키는 고정판(70)과;

상기 고정판(70)과 암(60)과의 접촉을 유지시키기 위한 스프링(90)과;

상기 윗면과 아랫면의 하우징(30)을 결합시키기 위한 제2 결합 부재(110)와;

상기 원통형 진동자(20)의 물과의 임피던스 및 방수를 위한 우레탄 코팅(40)부분과;

원통형 진동자(20)에 소정의 전원을 전원케이블을 통해 인가하는 전원부(10)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.
제 1항에 있어서, 원통형 진동자는, 압전 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 세정장치.