KR100692626B1 - 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치를 제공한다. 본 발명의 초음파 세척장치는, 내부설치공간을 가지며, 세척수의 수면에 뜨는 부상본체와; 부상본체의 내부설치공간에 설치되며, 고주파 전기신호를 발생시키는 초음파 발진기와; 부상본체의 밑면에 설치되는 진동판을 구비하며, 초음파 발진기의 고주파 전기신호에 따라 초음파 진동을 발생시켜 세척수에 침지된 피세척물을 세척하는 초음파 진동기와; 부상본체가 수면위에서 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 추진수단과; 초음파 발진기와 초음파 진동기와 추진수단에 전원을 공급하는 전원공급수단을 구비한다. 이러한 본 발명에 의하면, 무게가 가볍고 부피도 작아 휴대하기 간편하므로 사용하기가 매우 간편하다. 또한, 외부의 전원 공급없이도 구동되므로 장소에 구애받지 않고 사용할 수 있다.

Description

수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치{SELF MOVABLE FLOATING ULTRASONIC CLEANER}

도 1은 본 발명에 따른 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치의 구성을 나타내는 측단면도,

도 2는 본 발명의 초음파 세척장치를 구성하는 진동판의 변형예를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명의 초음파 세척장치를 구성하는 추진수단의 변형예를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치의 구성을 나타내는 평면도,

도 5는 본 발명의 초음파 세척장치를 구성하는 머무름수단을 나타내는 측면도,

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 초음파 세척장치의 작동예를 나타내는 작동도들이다.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 부상본체 12: 내부설치공간

14: 커버 16: 충전용 배터리

20: 초음파 발진기 30: 초음파 진동기

32: 진동판 32a: 초음파 방사면

34: 진동자 40: 구동모터

42: 스크류 50: 범퍼

60: 콘트롤러 62: 누름버튼

64: 디스플레이부 66: 부저

70: 피세척물 감지센서 80: 수분 감지센서

90: 닻줄 92: 닻

94: 정재파 표시부재 100: 누름망

본 발명은 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무게가 가볍고 부피도 작아 휴대하기 간편하고, 외부의 전원 공급없이도 사용이 가능한 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치에 관한 것이다.

식기나 과일, 채소류를 세척하기 위해서는 통상적으로 씽크대에 형성된 세척조에 세척수를 일정량 채운 다음, 세제로 식기, 과일, 채소류 등을 씻어서 세척하였다. 그런데, 이러한 경우 다량의 세제를 사용하므로 하수를 오염시킬 염려가 있 다. 또한 식기, 과일, 채소에 세제가 잔류할 가능성도 있으며, 과일, 채소의 표면에 존재하는 농약 등이 완전히 세척되지 않은 채로 남아있을 가능성이 있다.

이를 감안하여 최근에는 초음파를 사용하여 식기, 과일, 채소류를 세척할 수 있는 초음파 세척장치가 개발되어 사용되고 있다. 초음파 세척장치는 세척수와 식기, 과일, 채소류를 수용시킬 수 있는 세척용기와, 세척용기에 수용된 식기, 과일, 채소류(이하, "피세척물"이라 칭함)에 초음파를 가할 수 있도록 세척용기에 설치되는 초음파 발생장치를 구비한다.

그런데 이러한 초음파 세척장치는 세제를 사용하지 않고도 피세척물을 세척할 수 있고, 피세척물에 남아 있는 세제, 농약을 완전히 제거한다는 장점은 있으나, 크기가 크고 무겁게 구성되는 바, 비좁은 부엌공간에서 사용하기에는 다소 불편한 단점이 있다. 물론, 최근에는 씽크대에 일체로 설치된 초음파 세척장치가 개발되고 있기는 하지만, 이같은 경우 많은 설치비용이 소요될 뿐만 아니라 씽크대 이외의 장소에서는 사용할 수 없다는 문제점이 지적되고 있다. 또한, 초음파 발생장치가 씽크대의 세척조 자체에 설치되는 바, 초음파 발생장치의 작동으로 인해 씽크대 전체가 진동하였고, 그리고 발생된 초음파가 씽크대의 세척조의 외측으로 방사되어 세척 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

한편, 이를 감안하여 최근에는 휴대가 가능하여 씽크대 이외의 장소에서 사용이 가능하고 별도의 세척용기 없이도 사용가능한 초음파 세척장치가 개발되고 있다. 그 일례로서, 대한민국 등록실용신안공보 제20-295552호에서는 휴대용 초음파 세척장치가 제안되고 있다. 이 기술은 초음파 발진기를 구비한 다수의 부유부재와, 부유부재의 초음파 발진기에 유선으로 전원을 공급하는 전원공급장치를 구비한다.

이러한 휴대용 초음파 세척장치는, 다수의 부유부재를 피세척물이 담겨진 세척용기의 수면위에 띄운 다음, 부유부재에 전원을 공급함으로써, 상기 부유부재에 설치된 초음파 발진기로 하여금 초음파를 발생케 하며, 발생된 초음파가 세척용기에 담겨진 피세척물을 세척하도록 구성된다.

그러나, 이러한 휴대용 초음파 세척장치는, 필요한 곳에 휴대하고 다니면서 사용할 수는 있으나, 전원공급장치와 다수의 부유부재를 동시에 휴대해야하므로 휴대하기 다소 불편한 단점이 있다. 특히, 전원공급장치의 무게가 무거우므로 휴대하기 힘든 문제점이 있다. 또한, 종래의 휴대용 초음파 세척장치는, 외부로부터 전원을 공급받아야만 구동되는 바, 반드시 외부의 전원 소스가 있는 곳에만 사용할 수 있으며, 따라서 외부의 전원 소스가 없는 곳에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 휴대용 초음파 세척장치는, 초음파를 발생시키는 부유부재들이 수면의 어느 한 곳에만 정지되어 있는 바, 피세척물의 어느 특정부분만 초음파를 조사하며, 따라서 초음파가 미치지 않은 피세척물의 부분에는 세척할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 종래의 휴대용 초음파 세척장치는, 부유부재들의 개수를 증가시키기에 한계가 있는 바, 넓고 큰 세척용기에 담겨진 피세척물을 세척할 경우, 넓게 분포된 피세척물을 골고루 세척할 수 없다는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로, 그 목적은 무게가 가볍고 부피가 작아 휴대하기 간편하며, 따라서 사용하기가 매우 간편한 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 외부의 전원 공급없이도 구동될 수 있는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치를 제공하는 데 있다.

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이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치는 내부설치공간을 가지며, 세척수의 수면에 뜨는 부상본체와; 상기 부상본체의 내부설치공간에 설치되며, 고주파 전기신호를 발생시키는 초음파 발진기와; 상기 부상본체의 밑면에 설치되는 진동판을 구비하며, 상기 초음파 발진기의 고주파 전기신호에 따라 초음파 진동을 발생시켜 세척수에 침지된 피세척물을 세척하는 초음파 진동기와; 상기 부상본체가 수면위에서 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 추진수단과; 상기 초음파 발진기와 초음파 진동기와 상기 추진수단에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치의 바람직한 실 시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치는, 부상본체(10)를 구비한다. 부상본체(10)는 부력을 갖는 재질, 예를 들면 합성수지로 구성되며, 수면위에 뜨도록 구성된다. 여기서, 부상본체(10)는 내부설치공간(12)을 갖도록 구성된다. 내부설치공간(12)은 상부의 커버(14)에 의해 개방되거나 밀폐되며, 부상본체(10)의 부력을 높인다. 이러한 부상본체(10)는 높이가 낮은 원통형 용기 형상으로 구성된다.

한편, 부상본체(10)의 내부설치공간(12)에는 전원공급수단이 설치된다. 전원공급수단은 충전용 배터리(16)로 구성된다. 충전용 배터리(16)는 부상본체(10)에 설치되는 접속단자(16a)를 통해 충전가능한 것으로, 후술하는 초음파 발진기(20)와 추진수단의 구동모터(40)에 전원을 공급하는 역할을 한다.

본 발명에서는 충전용 배터리(16)의 충전시, 접속단자(16a)를 통해 충전하는 것으로 설명되어 있으나, 예를 들어 접속단자(16a)없이도 충전가능한 "전자기유도방식"으로 충전할 수도 있다. 전자기유도방식은 전자기 유도현상을 이용하는 것으로, 유도전류를 이용하여 무접점으로 충전용 배터리(16)를 충전을 할 수 있는 기술이다. 그에 대한 것은 이미 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에서는 전원공급수단으로서 충전용 배터리로 사용하였지만, 예를 들어 교환가능한 교환용 배터리를 사용하는 것도 가능하다. 이 밖에도 전원공급수단으로서 외부의 전원과 연결되는 어댑터와, 어댑터와 부상본체(10)를 연결하는 유선케이블을 구비하는 것도 가능하다.

다시, 도 1을 참조하면, 부상본체(10)의 내부설치공간(12)에는 초음파 발진기(20)가 설치된다. 초음파 발진기(20)는 전원공급수단의 충전용 배터리(16)와 전기적으로 연결되는 것으로, 고주파 전기신호를 발생시키는 역할을 한다.

그리고 부상본체(10)의 내부설치공간(12) 하부에는 초음파 진동기(30)가 설치된다. 초음파 진동기(30)는 부상본체(10)의 밑면에 설치되는 평면형 진동판(32)과, 진동판(32)의 상면에 고정 설치되는 진동자(34)들로 구성된다. 특히, 진동자(34)는 부상본체(10)의 내부설치공간(12)에 배치되도록 구성된다.

이러한 초음파 진동기(30)에 의하면, 초음파 발진기(20)로부터 발생된 고주파 전기신호에 따라 초음파를 발생시키며, 발생된 초음파를 하부의 피세척물(A)에 조사한다. 특히, 발생된 초음파를 피세척물(A)에 조사함으로써 피세척물(A)을 세척시킨다. 여기서, 초음파는 수중에서 공동(空洞)현상, 즉 캐비테이션(Cavitation) 현상을 일으키면서 수중에 높은 앞력을 발생시켜 피세척물(A)에 붙어 있는 이물질을 세척한다.

한편, 도 1에서는 진동판(32)의 초음파 방사면(32a)이 평면으로 구성되어 있으나, 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 초음파 방사면(32a)이 소정곡률의 곡면으로 이루어질 수도 있다. 이렇게 곡면을 이루는 초음파 방사면(32a)은 초음파를 방사상으로 방사하며, 따라서 발생된 초음파를 보다 넓은 범위에 조사한다. 특히, 초음파를 보다 넓은 범위에 조사함으로써 넓은 범위에 분포된 피세척물(A)을 보다 골고루 균일하게 세척한다.

다시, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)가 수면 위에서 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 추진수단을 구비한다.

추진수단은, 구동모터(40)와, 구동모터(40)의 동력을 받아서 회전되는 스크류(42)로 구성된다. 구동모터(40)는 충전용 배터리(16)로 전원을 공급받아 구동되며, 부상본체(10)의 내부설치공간(12)에 설치된다. 스크류(42)는 실제 추진력을 발생시키는 것으로, 부상본체(10)를 전방으로 이동시킨다.

이러한 추진수단에 의하면, 부상본체(10)를 이동시킴으로써, 부상본체(10)에 설치된 초음파 진동기(30)를 이동시키며, 따라서 초음파 진동기(30)로부터 발생된 초음파가 세척용기(B)에 넓게 분포된 피세척물(A)을 골고루 세척할 수 있게 한다.

한편, 도 3에는 추진수단의 변형예가 도시되어 있다. 변형예의 추진수단은 어느 한쪽 방향을 향하도록 경사지게 설치된 초음파 진동기(30)의 진동판(32)으로 구성된다.

어느 한쪽 방향으로 경사진 진동판(32)은, 어느 한쪽 방향으로만 많은 량의 초음파를 방사하므로, 어느 한쪽으로만 초음파 급진류(Acoustic Stream)를 발생시키며, 따라서 다른 한쪽으로의 추진력을 발생한다. 즉, 부상본체(10)를 다른 한쪽으로 이동시키는 것이다.

참고로, 초음파 급진류는, 초음파가 물속에 방사될 때 감쇠현상으로 인해 진동자(34)쪽의 음압이 더 커짐으로써 음압의 차가 발생하여 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 매질인 물이 이동하는 현상이며, 이로써 초음파가 방사되는 방향으로 수류가 형성되는 현상이다. 결과적으로, 어느 한쪽 방향으로 경사진 진동판(32)은, 어느 한쪽으로만 초음파 급진류를 발생시키며, 따라서 다른 한쪽으로의 추진력을 발생하는 것이다.

이러한 변형예의 추진수단에 의하면, 별도의 구동모터와 스크류를 이용하지 않고 초음파 진동기(30)의 진동판(32)으로써 추진력을 발생시키므로, 제작비용을 저감시킨다. 또한, 소모 전력을 저감시켜 한번의 충전으로 장시간동안 시용가능하게 한다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)의 외면 둘레에 설치되는 범퍼(50)를 구비한다. 범퍼(50)는 부상본체(10)가 한쪽 방향으로 계속 이동하여 세척용기(B)의 내벽에 부딪혔을 경우, 부상본체(10)를 보호함과 동시에 충격시의 반발력으로 인해 부상본체(10)의 이동방향을 변경시키는 역할을 한다. 이러한 범퍼(50)는 탄성력이 좋은 재질, 예를 들면 고무재질로 구성되는 것이 바람직하다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)에 설치되는 콘트롤러(60)를 갖는다. 콘트롤러(60)는 마이콤과 타이머 및 각종 회로소자를 구비하는 것으로, 배터리(16)의 전원을 단속하여 후술하는 초음파 발진기(20)와 추진수단의 구동모터(40)를 온/오프시키고, 초음파 발진기(20)의 구동주파수를 조절하여 캐비테이션의 세기를 조절하며, 추진수단의 구동모터(40)로 인가되는 전류의 크기를 조절하여 부상본체(10)의 이동속도를 조절하며, 설정된 시간 동안 초음파 발진기(20)와 추진수단의 구동모터(40)를 작동시키는 역할을 한다.

여기서, 콘트롤러(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 부상본체(10)의 커버(14) 상면으로 노출되는 일련의 누름버튼(62)들과 디스플레이부(64) 및 부저(66)를 갖는 다. 누름버튼(62)은 사용자가 배터리(16)의 전원을 단속하여 초음파 발진기(20)와 추진수단의 구동모터(40)를 온/오프시킬 수 있게 하고, 구동주파수를 조절하여 캐비테이션의 세기와 부상본체(10)의 이동속도를 조절할 수 있게 하며, 초음파 발진기(20)와 추진수단의 작동시간을 설정할 수 있게 한다.

그리고 디스플레이부(64)는 배터리(16)의 충전 상태 및 초음파 발진기(20)와 구동모터(40)의 온/오프 상태 및 초음파 발진기(20)와 구동모터(40)의 남은 작동시간 등을 표시한다. 그리고 부저(66)는 초음파 발진기(20)와 구동모터(40)의 작동이 완료되면, 부저음을 발생하여 세척이 완료되었음을 사용자에게 알려준다.

한편, 본 발명의 콘트롤러(60)는 부상본체(10)의 이동속도를 자동으로 제어할 수 있게 구성되는데, 이때의 이동속도는 초음파 발진후 캐비테이션 생성시간과, 진동판(32)의 직경과, 부상본체(10)의 이동거리 및, 이동 중 세척길이와, 이동세척효율 등을 고려하여 제어된다.

상세하게는, 진동판(32)에서 발생된 초음파의 주파수가 40㎑일 경우, 캐비테이션 생성시간은 대략 0.4㎳인데, 이때 생성된 캐비테이션이 피세척물(A)에 충분하게 조사되어 세척시킬 수 있는 부상본체(10)의 이동속도는, 초음파가 발생되는 진동판(32)의 직경과, 부상본체(10)의 이동 중 세척길이 및 이동세척효율 등을 고려하여 제어해야 한다는 것이다.

한편, 이러한 여러 가지 조건을 고려하여 실험한 결과, 부상본체(10)의 이동속도는 다음과 같은 수학식 1에 의한 결과에 의해 제어하는 가장 바람직한 것으로 나타났다. 이를 살펴보면,

v ≤ (1-c/L) × L/T

여기서, v: 이동속도, c: 이동 중 세척길이, c/L: 이동세척효율, L: 진동판의 직경, T: 초음파 발진후 캐비테이션 생성으로 세척을 하는데 필요한 시간이다.

한편, v(이동속도)는 수학식 2에 의해 산출되며, c(이동 중 세척길이)는 수학식 3에 의해 산출되며,

v = (1-c/L) × L/T

c = L - d

여기서, d(세척선 이동거리)는 수학식 4와 같다.

d = v × T

그리고 c/L(이동세척효율)은 수학식 5에 의해 산출된다.

c/L = 1 - v × T/L

이와 같은 수학식에 의하면, 부상본체(10)의 이동속도(v)는 (1-c/L) × L/T이하여야만 이동세척효율이 c/L 이상되는 것으로 나타났다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)가 피세척물(A)의 상부로 이동하였을 때, 추진수단의 구동모터(40)를 설정된 시간동안 정 지시키는 구동모터 제어수단을 구비한다.

구동모터 제어수단은, 부상본체(10)의 밑면에 설치되는 피세척물 감지센서(70)와, 피세척물 감지센서(70)로부터 입력된 신호에 따라 추진수단의 구동모터(40)를 설정된 시간동안 정지시키는 상기 콘트롤러(60)로 구성된다. 여기서, 피세척물 감지센서(70)는 근접센서 또는 터치센서로 구성된다.

이러한 구동모터 제어수단에 의하면, 피세척물(A)의 상부로 이동한 부상본체(10)의 구동모터(40)를 설정된 시간 동안 정지시킴으로써 피세척물(A)의 상부에 부상본체(10)가 더 오랫동안 머물수 있게 하며, 따라서 피세척물(A)에 장시간동안 초음파를 조사할 수 있게 하며, 이에 따라 피세척물(A)을 효율적으로 세척할 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)가 세척수에 띄워졌을 때에만 초음파 발진기(20)를 작동시키는 발진기 제어수단을 구비한다.

발진기 제어수단은, 부상본체(10)의 외면둘레에 설치되는 다수의 수분감지센서(80)와, 수분감지센서(80)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 초음파 발진기(20)를 작동시키는 상기 콘트롤러(60)로 구성된다.

수분감지센서(80)는 부상본체(10)가 세척수에 띄워졌을 때, 세척수를 감지하여 신호를 출력한다. 그리고 콘트롤러(60)는 수분감지센서(80)로부터 입력된 신호에 따라 현재 부상본체(10)가 세척수의 수면에 띄워져 있음을 판단하여 초음파 발진기(20)를 작동시킨다.

이러한 발진기 제어수단에 의하면, 본 발명의 초음파 세척장치가 세척수에 띄워졌을 때에만 초음파 발진기(20)를 작동시킴으로써, 공기중에서 초음파 진동기(30)가 작동되어 진동자(34)가 손상되는 것을 방지한다.

그리고 도 5를 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 부상본체(10)를 어느 한 곳에 머물게 하는 머무름수단을 구비한다. 머무름수단은 부상본체(10)에 고정되는 닻줄(90)과, 닻줄(90)의 단부에 고정되는 닻(92)으로 구성된다. 특히, 닻(92)은 세척용기(B)의 피세척물(A)에 걸려 지지되거나 또는 후술하는 누름망(100)에 걸리도록 구성되어 부상본체(10)의 이동을 제한한다.

이러한 머무름수단에 의하면, 부상본체(10)를 어느 한 곳에 머무르게 함으로써 부상본체(10)에 설치된 초음파 진동기(30)가 어느 특정 부분에 초음파를 집중적으로 가할 수 있게 하며, 따라서 어느 특정 부분에 있는 피세척물(A)을 집중적으로 세척할 수 있게 한다.

한편, 머무름수단은, 작은 크기의 세척용기(B)에 담겨져 있는 피세척물을 세척할 경우, 부상본체(10)를 이동시켜가며 세척할 필요가 없을 때도 사용한다.

그리고 머무름수단은, 닻줄(90)을 짧게 할 경우, 부상본체(10)를 어느 한 곳에 고정시켜 사용할 수도 있다. 그리고 닻줄(90)을 어느 정도 길게 할 경우, 부상본체(10)의 이동을 어느 정도 허용할 수 있다. 물론, 이때의 부상본체(10)는 닻줄(90)의 길이 만큼만 움직임이 허용된다.

여기서, 머무름수단의 닻(92)은 도 1에 도시된 바와 같이 사용하지 않을 경우 부상본체(10)에 형성된 보관걸이(18)에 걸어서 보관한다.

그리고 도 5를 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 사용자에게 초음파 세척에 가장 적합한 세척수의 수위를 가늠할 수 있게 세척수 수위 가늠수단을 구비한다.

세척수 수위 가늠수단은, 머무름수단의 닻줄(90)에 설치되는 정재파 표시부재(94)로서, 초음파에 의한 정재파(standing wave)가 형성되는 지점을 표시하도록 한다.

정재파는 잘 알려진 바와 같이 진동판(32)과 피세척물(A)간의 거리가 초음파 구동주파수의 1/2 파장의 길이의 정수배가 될 때, 진동판(32)에서 발생되는 초음파와 피세척물(A)에서 반사되는 반사파가 서로 공진되어 나타나는 파동으로서, 파동이 강해서 세척강도가 매우 좋은 위치이다. 따라서, 정재파 표시부재(94)로 정재파의 형성 위치를 표시함으로써, 세척강도가 요구되는 상황에서 사용자로 하여금 세척수의 수위를 정재파의 형성 위치보다 너무 낮게 하거나 너무 높게 하여 세척효율을 떨어뜨리는 것을 방지한다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 초음파 세척장치는, 세척용기(B)에 담겨져 있는 피세척물(A)을 누르는 누름망(100)을 더 구비한다. 누름망(100)은 피세척물(A)을 누르도록 구성되는 것으로, 피세척물(A)이 수면위로 떠오르는 것을 방지한다. 특히, 피세척물(A)이 수면위로 떠오르는 것을 방지함으로써, 부상본체(10)와 간섭되는 것을 방지하며, 따라서 부상본체(10)로 하여금 세척수의 수면을 원활하게 이동하면서 피세척물(A)을 세척할 수 있게 한다.

다음으로, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 사용예를 도 6 내지 도 9를 참고로하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 도 6에서와 같이 본 발명의 초음파 세척장치를 세척용기(B)에 저수된 세척수의 수면위에 띄운다. 그런 다음, 콘트롤러(60)의 누름버튼(62)을 이용하여 초음파 발진기(20)를 온(on)시킨다. 그러면, 초음파 발진기(20)에서 고주파 전기신호가 발생되고, 발생된 고주파 전기신호는 초음파 진동기(30)의 진동자(34)를 작동시키며, 작동되는 진동자(34)는 진동판(32)을 구동시켜 초음파를 발생하게 한다.

이렇게, 발생된 초음파는 하부의 피세척물(A)에 조사되면서 피세척물(A) 표면에 붙어 있는 각종 이물질을 세척하기 시작한다.

한편, 도 7에서와 같이 사용자가 누름버튼(62)을 이용하여 추진수단을 작동시키면, 부상본체(10)는 세척수의 수면위를 따라 이동하기 시작한다. 그리고 이동하는 부상본체(10)는 수면위를 따라 이동하면서 세척용기(B)에 넓게 분포된 피세척물(A)을 골고루 세척한다. 이때, 한쪽 방향으로 이동하는 부상본체(10)는, 결국 도 8에서와 같이, 세척용기(B)의 내벽에 부딪히게 되는데, 이때의 반발력에 의해 이동방향이 전환되면서 다른 경로로 이동하게 되며, 따라서 부상본체(10)는 다른 경로를 따라 이동하면서 세척용기(B)에 담겨져 있는 피세척물(A)을 세척하게 된다.

한편, 세척용기(B)의 크기가 작거나 또는 세척용기(B)에 담겨진 피세척물(A)중 어느 한곳을 집중적으로 세척하고자 할 경우에는, 도 9에서와 같이 닻(92)을 부상본체(10)에서 내려놓는다. 그러면, 부상본체(10)는 어느 한 곳에 머무르면서 특정한 곳의 피세척물(A)에 초음파를 조사하며, 따라서 특정한 곳의 피세척물(A)은 깨끗하게 세척된다.

그리고 설정된 시간이 완료되면, 콘트롤러(60)의 부저에서 부저음이 발생된 다. 그러면 사용자는 세척용기(B)의 세척수에서 본 발명의 부상본체(10)를 꺼내면 세척이 완료된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명에서는 식기, 과일, 채소류 등을 세척하는 것을 일례로하여 설명하였지만 이외에도 산업용, 즉 액정디스플레이(LCD) 패널 또는 반도체 소자 등과 같은 것을 세척하는 데 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치는, 무게가 가볍고 부피도 작아 휴대하기 간편하므로 사용하기가 매우 간편하다. 또한, 외부의 전원 공급없이도 구동되므로 장소에 구애받지 않고 사용할 수 있다. 또한, 세척용기에 자체에 설치하는 방식이 아니므로, 초음파 발생장치의 구동으로 인한 세척용기의 진동과 소음을 줄일 수 있다. 또한, 수중에서 수중으로 초음파를 방사하는 방식이므로 초음파의 손실을 줄일 수 있고, 따라서 세척 효율을 최대한 증대시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 내부설치공간을 가지며, 세척수의 수면에 뜨는 부상본체와;

   상기 부상본체의 내부설치공간에 설치되며, 고주파 전기신호를 발생시키는 초음파 발진기와;

   상기 부상본체의 밑면에 설치되는 진동판을 구비하며, 상기 초음파 발진기의 고주파 전기신호에 따라 초음파 진동을 발생시켜 세척수에 침지된 피세척물을 세척하는 초음파 진동기와;

   상기 부상본체가 수면위에서 이동할 수 있도록 추진력을 제공하는 추진수단과;

   상기 초음파 발진기와 초음파 진동기와 상기 추진수단에 전원을 공급하는 전원공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 추진수단은,

   상기 부상본체의 내부설치공간에 설치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 동력을 전달 받아서 회전되어 추진력을 발생시키는 스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 추진수단은,

   어느 한쪽 방향을 향해 초음파 급진류가 형성되어 다른 한쪽으로의 추진력이 발생될 수 있도록 어느 한쪽 방향을 향해 소정각도로 경사지게 설치된 상기 초음파 진동기의 진동판인 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 전원공급수단은, 상기 부상본체의 내부설치공간에 설치된 충전용 배터리인 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
5. 삭제
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부상본체를 어느 한 곳에 머물게 하는 닻을 더 포함하는 것을 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부상본체가 세척수에 띄워졌을 때에만 상기 초음파 발진기를 작동시키는 발진기 제어수단을 더 구비하며,

   상기 발진기 제어수단은, 상기 부상본체의 외면둘레에 설치되며, 세척수를 감지하는 다수의 수분감지센서와, 상기 수분감지센서로부터 입력되는 신호에 따라 상기 초음파 발진기를 작동시키는 상기 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
8. 제 2항에 있어서,

   상기 부상본체가 상기 피세척물의 상부로 이동시, 상기 추진수단의 구동모터를 설정된 시간동안 정지시키는 구동모터 제어수단을 더 구비하며,

   상기 구동모터 제어수단은, 상기 부상본체의 밑면에 설치되는 피세척물 감지센서와, 상기 피세척물 감지센서로부터 입력된 신호에 따라 상기 추진수단의 구동모터를 설정된 시간동안 정지시키는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 진동판의 초음파 방사면은, 소정곡률의 곡면으로 이루어져 초음파를 방사상으로 방사하는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 피세척물을 눌러서 수면위로 떠오르는 것을 방지하는 누름망을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.
11. 제 6항에 있어서,

    사용자에게 초음파 세척에 가장 적합한 세척수의 수위를 가늠할 수 있게 세척수 수위 가늠수단을 더 구비하며,

    상기 세척수 수위 가늠수단은, 상기 닻 줄에 정재파가 형성되는 지점을 표시하도록 설치되는 정재파 표시부재인 것을 특징으로 하는 수중부상 자기 이동식 초음파 세척장치.

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