KR101185217B1 - 세척 브러시 장치 - Google Patents

Abstract

식판과 같이 요철이 형성된 식기의 내부를 청결하게 세척할 수 있도록 2열로 설치된 브러시들을 상하, 좌우로 자유스럽게 움직일 수 있도록 한 구조를 갖는 세척 브러시 장치가 제공된다. 상기 세척 브러시 장치는 하나의 수평축선과, 수직축선이 일정한 간격으로 배열된 제1수직축열 및 제2수직축열이 상기 수평축선의 좌우측에 각각 배열되고, 이들 수직축들의 중심을 기준으로 상하 관통된 다수의 하부결합구와 상부결합구가 형성되어 하부몸체와 상부몸체가 결합 구성된 기어하우징과; 상기 기어하우징의 수평축선상의 구동축에 설치되어 회전되는 헬리컬구동기어와; 로드홀더가 형성된 중공을 갖는 피동축이 제1 및 제2수직축열에 배열된 수직축선의 하부결합구와 상부결합구의 사이에 결합되어 상기 헬리컬구동기어의 수평축선의 회전동력을 수직축선으로 전달하는 헬리컬피동기어들과; 첨단으로부터 아랫방향으로 적어도 2이상의 브러시가 설치된 인장코일스프링, 일단은 상기 인장코일스프링에 결합되고 타단은 압축코일스프링의 내부를 경유하여 상기 헬리컬피동기어들의 피동축 중공에 각각 끼워져 회전되는 브러시로드들, 상기 중공의 외부로 돌출된 상기 브러시로드들의 타단에 나사 결합된 로드고정기들로 각각 구성되어 상기 헬리컬구동기어의 회전에 의해 상기 제1, 제2수직축열의 수직축선상에서 회전되고 수직축선상의 상하 압축에 의해 승강되는 다수의 승강브러시들로 구성함로 구성되어 있다.

Description

세척 브러시 장치{Washing brush device}

본 발명은 세척기의 브러시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식판과 같이 요철(凹凸)이 형성된 식기를 청결하게 세척할 수 있도록 2열로 설치된 브러시들을 상하, 좌우로 자유스럽게 움직일 수 있도록 한 구조를 갖는 세척 브러시 장치에 관한 것이다.

산업기술 및 주방기기의 지속적인 연구개발에 의해 급식을 하는 대형 식당 등에서는 식기 자동세척기를 이용하여 식기를 세척하고 있다. 이러한 식기 세척기들은 일반가정에서 사용되는 가정용 식기세척기, 대형 식당에서 사용하는 업소용 식기세척기 및 대규모의 인원이 동시에 배식 받아 음식을 제공하는 구내식당에서 사용되는 산업용 식기세척기로 구별된다.

일반적인 가정용 식기 세척기 및 업소용 식기세척기는 일반적으로 널이 사용되는 음식 용기에 맞도록 제작되어 일반 식기를 세척하는데 큰 문제는 없으나, 단체급식식당에서 사용하는 식판은 다양한 형태의 식기류와는 달리 동일한 형상으로 제작되어 있고, 사이즈도 일반 식기에 비하여 큰 편이며, 그 형상도 넓은 금속판에 국, 밥 및 반찬 등을 담을 수 있도록 한 구획의 공간을 프레스 성형하여 제작한 것이기 때문에 일반 식기세척기로 세척하는데 많은 어려움이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술은 하기 특허문헌에 개시된 "단체급식용 식판 식기세척기"를 그 예로 들 수 있다. 위 특허문헌에 개시된 '단체급식용 식판 식기 세척기"는 식판이 이송되는 복수개의 이송라인을 형성하고, 상기 이송라인을 통해 일방향으로 이송되는 식판의 상측과 하측에 위치되어 각각 회전되는 다수개의 세척 브러시의 세척부를 통해 식판 세척이 이루어지도록 하고 있다. 그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 식판 식기 세척기의 세척 브러시는 식판의 상측과 하측에서 횡으로 고정 설치된 상측 브러시와 하측 브러시를 식판의 상측과 하측에 밀착시켜 세척하는 것으로, 식판을 깨끗하게 세척할 수 없었고, 물의 소모가 많은 문제가 있었다.

왜냐하면, 위 특허문헌에 개시된 세척 브러시들은 지지판에 상부와 하부에서 횡으로 고정 결합된 브러시로서 식판의 상부와 하부를 세척함으로써 식판에서 움푹하여져 음식이 담아지는 부분까지 깨끗하게 세척할 수 없었다.

공개특허번호 10-2009-0118168(2009. 11. 18. 공개)

따라서 본 발명의 목적은 식판과 같이 넓은 면적을 형성하여 음식이 저장되는 공간을 갖는 식기에서 움푹 파여진 공간까지도 빠른 속도로 깨끗하게 세척할 수 있는 구조를 갖는 식기 세척기의 세척 브러시 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 몸체에 적어도 2열로 다수의 세척 브러시를 배열하고, 하나의 구동축의 회전에 의해 상기 2열로 배열된 다수의 세척 브러시들을 서로 다른 방향으로 회전시키되, 식판의 구조에 따라 상기 세척 브러시들이 상하, 좌우로 움직일 수 있도록 한 구조를 갖는 식기 세척기의 세척 브러시 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나의 수평축선과, 일정한 간격으로 적어도 하나 이상의 수직축선이 배열된 제1수직축열(垂直軸列) 및 제2수직축열이 상기 수평축선의 좌우측에 각각 배열되고, 상기 제1 및 제2수직축열의 수직축선의 중심을 기준으로 상하 관통된 다수의 하부결합구와 상부결합구가 각각 형성된 하부몸체와 상부몸체가 상하로 결합 구성된 기어하우징과; 상기 기어하우징의 수평축선상의 구동축에 설치되어 회전되는 헬리컬구동기어(helical driving gear)와; 일정 길이의 스윙돌기가 내부에 형성된 중공을 갖는 피동축이 제1 및 제2수직축열에 배열된 수직축선의 하부결합구와 상부결합구의 사이에 결합되어 상기 헬리컬구동기어의 수평축선의 회전동력을 수직축선으로 전달하는 헬리컬피동기어(helical driven gear)들과; 첨단으로부터 아랫방향으로 적어도 2이상의 브러시가 설치된 인장코일스프링, 일단은 상기 인장코일스프링에 결합되고 타단은 압축코일스프링의 내부를 경유하여 상기 헬리컬피동기어들의 피동축 중공을 통해 상기 스윙돌기에 각각 끼워져 회전되는 브러시로드들, 상기 중공의 외부로 돌출된 상기 브러시로드들의 타단에 나사 결합된 로드고정기들로 각각 구성되어 상기 헬리컬구동기어의 회전에 의해 상기 제1, 제2수직축열의 수직축선상에서 회전되고 수직축선상의 상하 압축에 의해 승강되는 다수의 승강브러시들로 구성함을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2수직축열상에 각각 배열된 상기 헬리컬피동기어들은 상호 배타적인 방향으로 회전되도록 헬리컬 치자(helical tooth)가 형성된 것임을 특징으로 한다.

상기 피동축은 중공을 갖는 원통형이고, 상기 중공 내부에 형성된 일정 길이의 스윙돌기와 상기 브러시로드는 사각형상임을 특징으로 한다.

상기 상부결합구의 상부로 돌출된 상기 피동축에는 상기 브러시로드가 중심에 끼워지는 나사선형상의 리턴스프링이 상부에 설치된 로터리커버가 결합되어 좌우측으로 운동되는 상기 브러시로드를 원위치로 복귀하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 기어하우징의 수평축선상에 설치된 구동축은 모터의 동력에 의해 회전되는 스프로켓의 회전축에 결합하는 것이 좋다.

본 발명의 실시 예에 따른 세척 브러시 장치는 기어하우징의 수직축선상에 설치된 헬리컬구동기어의 회전에 의해 상기 헬리컬구동기어의 좌우측에의 수직축선상에 결합된 다수의 제1 및 제2열의 헬리컬피동기어들을 서로 다른 방향으로 회전시켜 그 상부에 승강가능토록 결합된 승강브러시를 회전시킴으로써 강력한 세척을 실행할 수 있고, 승강브러시의 브러시로드를 식기의 굴곡진 형상에 맞추어 승강을 자유스럽게 할 수 있으며, 식판이 컨베이어벨트를 따라 비교적 빠른 속도로 이송되더라도 브러시로드의 코일스프링과 피동축상에서 브러시로드와 피동축간의 유격에 의해 좌우로 움직임으로써 식기세척을 보다 깨끗하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 식기 세척 브러시 장치의 일부분을 분리한 분사시도.
도 2는 도 1에 도시된 헬리컬구동기어와 헬리컬피동기어들의 결합상태를 나타낸 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 승강브러시와 피동축의 헬리컬피동기어의 분리사시도.
도 4는 도 1에 도시된 승강브러시와 피동축의 헬리컬피동기어간의 결합상태를 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도.
도 6은 도 1의 A-A선의 일부분의 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세척 브러시 장치를 식기 세척기에 사용한 예시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 세척장치(10)의 기어하우징(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 가로방향으로 설치된 헬리컬구동기어(30)가 설치되는 하나의 수평축선과, 세로방향으로 설치되는 다수의 헬리컬피동기어(31)들이 설치되는 다수의 수직축선이 일정한 간격으로 배열된 제1수직축열(垂直軸列)(36) 및 다수의 헬리컬피동기어(31)들이 설치되는 다수의 수직축선이 일정한 간격으로 배열된 제2수직축열(37)이 상기 수평축선의 좌우측에 각각 배열되고, 상기 제1 및 제2수직축열(36, 37)의 수직축선의 중심을 기준으로 상하 관통된 다수의 하부결합구(24)와 상부결합구(23)가 각각 형성된 하부몸체(21)와 상부몸체(22)가 상하 결합되어 구성되어 있다.
상기 헬리컬구동기어(30)는 내부의 구동축(26)의 회전에 의해 회전된다. 그리고 상기 다수의 헬리컬피동기어(31, 32)들 각각의 피동축(34)들은 상기 하부몸체(21)와 상부몸체(22)에 각각 형성된 하부결합구(24)와 상부결합구(23)의 사이에 끼워져 결합되어지되, 헬러컬구동기어(30)의 헬리컬치차에 치합되어 회전되도록 결합된다. 이때, 상기 헬리컬피동기어(31)와 헬리컬피동기어(32)의 외주에 형성된 헬리컬치차의 기어이의 회전방향은 서로 반대방향으로 형성되어 있다. 따라서 헬리컬구동기어(30)가 시계방향으로 회전되면, 헬러컬피동기어(31)는 반시계방향으로 회전되고, 헬리컬피동기어(32)는 시계방향으로 회전된다.
이때, 상기 기어하우징(20)의 내부에서 수평축선상에 설치된 구동축(26)의 일측은 축결합기(29)에 접속된 샤프트하우징(25)의 내부 축구멍을 통해 외부로 돌출되며, 외부로 돌출된 구동축(26)의 단부에는 스프로켓(29)에 결합되어 있다. 그리고 상기 기어하우징(20)의 내부에서 수평축선상에 설치된 구동축(26)의 타측은 결합기(29A)에 연결된 파이프형상의 고정축(27)의 내부에 삽입되어져 있다. 따라서 위와 같은 구성을 갖는 기어하우징(20)의 내부 수평축선상에 설치된 헬리컬구동기어(30)는, 스프로켓(26)이 회전에 연동하여 수평축선상에서 회전되어 제1 및 제2수직축열(36, 37)상에 일정한 간격으로 배열 설치된 다수의 헬리컬피동기어(31, 32)들을 서로 반대방향으로 회전시킴을 알 수 있다.
상기 기어하우징(20)의 하부몸체(21)의 하부결합구(24)와 상부몸체(22)의 상부결합구(23)의 사이에 결합된 다수의 헬리컬피동기어(31, 32)들의 피동축(34) 양단부는 상기 하부몸체(21) 및 상부몸체(22)의 하부결합구(24)와 상부결합구(23)의 외부로 돌출된다. 이때, 상기 하부몸체(21)와 상부몸체(22)의 아랫부분괴 윗부분으로 돌출된 피동축(34)의 외주에는 하부커버(44)와 로터리커버(45)가 도 6과 같이 결합된다.
한편, 상기 다수의 헬리컬피동기어(31, 32)들의 피동축(34)들 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 중공(33)이 형성되며, 그 내부에는 일정한 길이를 갖는 사각형상의 즉, 교합부(35)가 형성되어 있다. 즉, 상기 피동축(34)의 내부 중공(33)의 중간에는 사각형상을 갖는 교합부(35)가 형성되어 있고, 상기 피동축(34)의 중공(33)에 삽입되는 로드결합기(41)의 중간의 외부에는 사각형상의 교합돌기(42)가 형성되어 있다. 상기 로드결합기(41)는 원통형상으로 그 내부에는 원통의 외주를 집게 등으로 눌러 사각형상으로 내부에 일정한 길이로 돌출된 스윙돌기(43)가 형성되어 있고 그 외주면에는 엔지니어링 또는 강화 플라스틱 등으로 형성한 사각형상의 교합돌기(42)가 형성되어 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같은 로드결합기(41)는 기어하우징(20)의 제1수직축열(36)과 제2수직축열(37)에 결합된 다수의 헬리컬피동기어(31, 32)의 피동축(34)의 중공(33)의 내부로 끼워져 결합된다. 이때, 상기 로드결합기(41)의 외주에서 사각형상으로 형성된 교합돌기(42)는 상기 중공(33)의 내부에 도 3과 같이 형성된 교합부(35)에 도 6과 같이 결합된다. 그리고 상기 로드결합기(41)의 일단을 헬리컬피동기어(32)의 하부로 돌출되도록 한 후 그 단부에 로드 고정기(46)을 상기 로드결합기(41)에 끼워서 결합 한 후 렌치볼트(LV)를 이용하여 고정시킨다.
상기와 같은 결합 상태에서 로드결합기(41)의 아랫면을 위로 상승시킨 후 로드 고정기(47)를 로터리커버(45)의 내부를 통해 상기 로드결합기(41)의 위부분에 삽입한다. 이후, 상기 로터리커버(45)의 측면에 형성된 볼트구멍(45a)을 통해 렌치볼트(LV)를 로드고정기(47)의 측면에 형성된 볼트구멍에 끼워서 상기 로드고정기(47)를 도 6과 같이 견고하게 결합한다. 이후 상기 로터리커버(45)의 내주연 상부에 형성된 홈부(45b)에 리턴스프링(Return spring)(57)을 끼워 결합하다. 상기 리턴스프링(57)은 나선형으로 내부중심으로부터 외주연으로 감겨진 형상으로 내부 중심이 상하, 좌우로 움직이더라도 텐션에 의해 본래 중심의 위치로 복귀시키는 것으로, 그 내부 중심에 브러시 로드(51)가 끼워진다.
한편, 승강브러시(50)를 구성하는 사각 봉 형상의 브러시로드(51)의 상단에는 첨단으로부터 아랫방향으로 적어도 2이상의 브러시(53)가 설치된 인장코일스프링(52)의 아래 부분이 끼워져 결합된다. 그리고 상기 브러시로드(52)의 타단은 와셔(54), 압축코일스프링(55) 및 와셔(56)가 순차적으로 끼워진 후 상기 헬리컬피동기어(32)들의 피동축(34)의 중공(33)에 도 6과 같이 삽입된다. 이때, 상기 브러시로드(51)를 밑으로 눌려 상기 브러시로드(51)의 단부가 하부측에 결합된 로드 고정기(46)의 외부로 돌출되면 그 단부에 형성된 나사에 고정너트(58)를 체결한다.
상기와 같은 구성에 기어하우징(20)에 결합된 헬리컬피동기어(32)와, 로드결합기(41), 승강브러시(50) 상호간의 결합구성만을 간략히 추출하면 도시하면 도 4와 같다. 이때, 도 4의 B-B선단면은 도 5와 같다. 도 5를 참조하면, 중공(33)의 내부에 사각형상의 교합부(35)를 갖는 헬리컬피동기어(32)와, 상기 중공(33)에 삽입되는 로드결합기(41) 및 브러시로드(51)간의 1차적인 회전동력을 전달은 아래와 같다.
헬리컬피동기어(32)가 회전하면 피동축(34) 중공(33)의 내부에 형성된 교합부(35)와 로드결합기(41)의 외주연에 형성된 사각형상의 교합돌기(42)에 의해 상기 로드결합기(41)가 회전된다. 상기 로드결합기(41)가 회전되면, 그 내부에 삽입된 사각형상의 브러시로드(51)는 상기 로드결합기(41)의 내부에 일정한 길이로 형성된 사각형상의 스윙돌기(43)에 의해 헬리컬피동기어(32)의 회전동력이 브러시로드(51)로 전달됨으로써 상기 브러시로드(51)가 회전된다.
도 1 내지 도 6과 같이 구성된 세척 브러시 장치(10)의 스프로켓(28)이 회전되면, 그에 결합된 구동축(26)이 회전되어 헬리컬구동기어(30)가 회전된다. 이때, 도 2와 같이 상기 헬리컬구동기어(30)의 좌우측에 각각 수직한 방향으로 결합된 다수의 헬리컬피동기어(31)와 (32)가 각각 다른 방향으로 회전된다. 위와 같은 상태에서, 식판과 같은 식기가 이송 컨베어벨트를 통해 이송되어 상기 승강브러시(50)가 식기에 닿게 되면, 식판의 굴곡진 부분, 즉, 밥, 국, 찬 등이 담아지도록 움푹 파여진 부분과 그이외의 평편한 부분을 따라 승강브러시(50)가 승강된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 로드 결합기(41)의 내부 중공에 형성된 상기 스윙돌기(43)의 상하 길이가 짧고, 로드결합기(41)의 직경이 사각형상을 갖는 브러시로드(51)의 폭보다 크기 때문에 식판이 컨베어 벨트를 따라 이송되어질 때 브러시로드(51) 및 그 상부에 결합된 코일스프링(52)은 좌우로 유동될 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 브러시로드(51)가 전후, 좌우로 움직이더라고 도 3에 도시된 리턴스프링에 의해 본래의 자리로 복원됨으로서 브러시(53)에 의해 세척되는 면적을 크게 할 수 있다.
도 7는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 세척브러시장치를 컨베이어 벨트의 상하부에 설치한 식기 세척기의 예시도이다. 도 7에서 참조부호 61는 위 특허문헌에 기재된 식판 이송용 컨베이어 벨트이고, 62는 표면이 굴곡진 식판이다. 도 7와 같이 표면이 굴곡진 식판(62)이 컨베이어 벨트(62)에 의해 이송되어지면, 브러시로드(51)에 끼워진 코일스프링(52)에 설치된 브러시(53)가 회전되고, 식판(62)의 형상에 따라 승강브러시(50)의 브러시로드(51)가 승강됨으로써 굴곡진 식판을 보다 강력한 세정력으로 세척할 수 있다.
상기한 설명에서는 도 3에 도시된 로드결합기(41)와 헬리컬피동기어(32)은 별도로 독립된 형태로 설명하였으나, 상기 로드결합기(41)와 헬리컬피동기어(32)를 일체로 사출 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 로드결합기(41)와 헬리컬피동기어(32)을 엔지니어링 플라스틱 사출 성형할 수 있다. 이러한 경우, 사각 봉형상을 갖는 브러시로드(51)을 일체로 성형된 헬리컬피동기어(32)의 내부에 중공에 결합하여 도 7과 같은 작동과 동일한 작용을 도모할 수 있다. 본 발명을 이러한 기술적 사상까지 청구범위로 포함할 것이다.

10 세척브러시, 20 기어하우징, 21 하부몸체, 22 상부몸체, 23 상부결합구, 24 하부결합구, 25 사프트하우징, 26 구동축, 27 고정축, 28 스프로켓, 29 결합기, 30 구동헬리컬기어, 31, 32 피동헬리컬기어, 33 중공, 34 피동축, 35 교합부, 36 제1수직축열, 37 제2수직축열, 41 로드결합기, 42 교합돌기, 43 스윙돌기, 44 하부커버, 45 로터리커버, 46, 47 로드 고정기, 50 승강브러시, 51 브러시로드, 52 코일스프링, 53 브러시, 54 56 와셔, 55 압축코일스프링, 57 리턴스프링, 58 고정너트

Claims (5)

1. 하나의 수평축선과, 일정한 간격으로 적어도 하나 이상의 수직축선이 배열된 제1수직축열 및 제2수직축열이 상기 수평축선의 좌우측에 각각 배열되고, 상기 제1 및 제2수직축열의 수직축선의 중심을 기준으로 상하 관통된 다수의 하부결합구와 상부결합구가 각각 형성된 하부몸체와 상부몸체가 상하로 결합 구성된 기어하우징과; 상기 기어하우징의 수평축선상의 구동축에 설치되어 회전되는 헬리컬구동기어와; 일정 길이의 스윙돌기가 내부에 형성된 중공을 갖는 피동축이 제1 및 제2수직축열에 배열된 수직축선의 하부결합구와 상부결합구의 사이에 결합되어 상기 헬리컬구동기어의 수평축선의 회전동력을 수직축선으로 전달하는 헬리컬피동기어들과; 첨단으로부터 아랫방향으로 적어도 2이상의 브러시가 설치된 인장코일스프링, 일단은 상기 인장코일스프링에 결합되고 타단은 압축코일스프링의 내부를 경유하여 상기 헬리컬피동기어들의 피동축 중공을 통해 상기 스윙돌기에 각각 끼워져 회전되는 브러시로드들, 상기 중공의 외부로 돌출된 상기 브러시로드들의 타단에 나사 결합된 로드고정기들로 각각 구성되어 상기 헬리컬구동기어의 회전에 의해 상기 제1, 제2수직축열의 수직축선상에서 회전되고 수직축선상의 상하 압축에 의해 승강되는 다수의 승강브러시들로 구성함을 특징으로 하는 세척 브러시 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2수직축열상에 각각 배열된 상기 헬리컬피동기어들은 상호 배타적인 방향으로 회전되도록 헬리컬 치자가 형성된 것임을 특징으로 하는 세척 브러시 장치.
3. 청구항 2항에 있어서, 상기 상부결합구의 상부로 돌출된 상기 피동축에는 상기 브러시로드가 중심에 끼워진 나사선형상의 리턴스프링을 갖는 로터리커버가 결합되어 상기 브러시로드가 좌우측으로 운동되는 상기 브러시로드를 원위치로 복귀되도록 한 것을 특징으로 하는 세척 브러시 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 피동축은 중공을 갖는 원통형이고, 상기 중공 내부에 형성된 일정 길이의 스윙돌기와 상기 브러시로드는 사각형상임을 특징으로 하는 세척 브러시 장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 기어하우징의 수평축선상에 설치된 구동축은 모터의 동력에 의해 회전되는 스프로켓의 회전축에 결합된 것임을 특징으로 하는 세척 브러시 장치.

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