KR101248508B1 - 초음파 살균 장치 - Google Patents

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Abstract

비용을 저렴하게 할 수 있고 피처리물을 효과적으로 살균할 수 있도록 한다.
초음파 전파 매체를 수용하는 처리조(31)와, 처리조(31) 안에 배설되어 피처리물을 지지하는 지지체(43)와 처리조(31) 안에 배설되어 초음파 진동자(93)를 구비한 진동자 유닛과 초음파 진동자(93)를 구동하여, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자 구동 회로와 지지체(43) 및 진동자 유닛 중 적어도 하나를, 양자 간의 거리를 일정하게 하여 이동시키는 이동 기구(57)와 초음파의 발생과 함께 생성되는 히드록실 래디칼의 생성량에 의하여 규정되는 소정 살균 조건을 설정하기 위한 조작부를 갖는다. 피처리물에 초음파의 조사 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있기 때문에, 피처리물의 살균 효율을 높게 할 수 있다.

Description

초음파 살균 장치{ULTRASONIC STERILIZING APPARATUS}
본 발명은, 초음파 살균 장치에 관한 것이다.
종래, 살균성이 있는 수용액에 피처리물, 예를 들면, 식품을 침지시킨 후, 초음파를 발생시켜 식품에 조사함으로써, 식품의 처리, 즉, 살균하도록 한 초음파 살균 장치가 제공되고 있다(예를 들면, 특개 2005-333842호 공보).
그렇지만, 상기 종래의 초음파 살균 장치에서는, 살균성이 있는 수용액을 사용해야 하기 때문에 비용이 높아질 뿐만 아니라, 식품에 초음파 조사 얼룩이 생기기 때문에 식품을 효과적으로 살균할 수 없었다.
본 발명은, 상기 종래의 초음파 살균 장치의 문제점을 해결하고, 저 비용으로 피처리물을 효과적으로 살균할 수 있는 초음파 살균 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 초음파 살균 장치에 있어서는, 초음파 전파 매체를 수용하는 처리조와, 상기 처리조 안에 배설되어 피처리물을 지지하는 지지체와, 상기 처리조 안에 배설되어 초음파 진동자를 구비한 진동자 유닛과, 상기 초음파 진동자를 구동하여 초음파를 발생시키는 초음파 진동자 구동 회로와, 상기 지지체 및 진동자 유닛 중 적어도 하나를, 양자 간의 거리를 일정하게 하여 이동시키는 이동 기구와, 상기 초음파의 발생과 함께 생성되는 히드록실 래디칼의 생성량에 의하여 규정되는 소정의 살균 조건을 설정하기 위한 조작부를 갖는다.
본 발명에 의하면, 초음파 살균 장치에 있어서는, 초음파 전파 매체를 수용하는 처리조와, 상기 처리조 안에 배설되어 피처리물을 지지하는 지지체와, 상기 처리조 안에 배설되어 초음파 진동자를 구비한 진동자 유닛과, 상기 초음파 진동자를 구동하여, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자 구동 회로와, 상기 지지체 및 진동자 유닛 중 적어도 하나를 양자간의 거리를 일정하게 하여 이동시키는 이동 기구와, 상기 초음파의 발생과 함께 생성되는 히드록실 래디칼의 생성량에 의해 규정되는 소정의 살균 조건을 설정하기 위한 조작부를 갖는다.
이 경우, 조작부를 조작함으로써, 초음파를 발생시켰을 때에 생성되는 히드록실 래디칼의 생성량에 의해 규정되는 소정의 살균 조건이 설정되기 때문에, 피처리물에 대한 살균 효과를 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한 피처리물에 초음파의 조사 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있기 때문에, 피처리물의 살균 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 좌측면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 발생 유닛의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 발생 유닛의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 반사부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재로의 초음파의 입사각을 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 조작부를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 제어 회로를 나타내는 도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 형태에서의 케이스의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시 형태에서의 케이스의 정면도이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 형태에서의 케이스의 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 주요부를 나타내는 도이다.
도 17은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제 4 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 주요부를 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 좌측면도, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 평면도, 도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 정면도이다. 또한 도 1 ∼ 도 3은, 모두, 투시도로 그려져 있다.
도면에 있어서, 11은 초음파 살균 장치이며, 상기 초음파 살균 장치(11)는, 초음파 살균 장치(11)의 본체, 즉 장치 본체(12) 및 상기 장치 본체(12)의 상부를 선택적으로 덮는 뚜껑 부재(13)를 구비한다. 그리고 상기 장치 본체(12)는, 정면패널(21), 배면패널(22), 좌측면패널(23), 우측면패널(24), 상면패널(25) 및 하면패널(26)을 구비하고, 상기 뚜껑부재(13)는, 상면패널(25)에 대해 경첩(14)으로 요동 가능하게 지지되고, 상면에 손잡이(15)가 장착된다. 또한 상기 경첩(14)은 초음파 살균 장치(11)를 정면에서 봐서 뚜껑 부재(13)의 오른쪽 테두리에, 손잡이(15)는 뚜껑 부재(13)의 왼쪽 테두리 중앙에 배설된다. 또한 정면패널(21)의 상부 테두리 근방에는, 경사지게된 테이퍼면(sa1)이 형성되고 상기 테이퍼면(sa1)에 초음파 살균 장치(11)를 조작하기 위한 조작부(17)가 형성된다. 상기 조작부(17)는 표시부로서의 기능을 겸하여 구비하여 소정의 정보를 표시한다.
상기 초음파 살균 장치(11)는, 마루 면(fm) 위를 이동할 수 있도록, 상기 하면패널(26)에 캐스터(16)가 장착된다.
상기 장치 본체(12)는, 상면이 개방된 소정 형상, 본 실시 형태에서는, 상자 모양의 형상을 갖는 처리조(31)를 구비하고, 상기 처리조(31) 안에 초음파를 전파하기 위한 매체, 즉 초음파 전파 매체로서의 물이 수용된다. 또한 상기 뚜껑 부재(13)를 회동시킴으로써 처리조(31)를 개폐할 수 있다. 상기 처리조(31)는 스텐레스강철, 수지 등의 재료로 이루어지고, 앞벽(35), 뒷벽(36), 좌측벽(37), 우측벽(38) 및 바닥벽(39)을 구비한다.
상기 처리조(31) 안에는, 상면이 개방된 소정의 형상, 본 실시 형태에서는, 상자 모양의 형상을 갖는 지지체(43)가 상기 상면패널(25)에 매달린 상태로 장치 본체(12)에 착탈 가능하게 배설되고, 상기 지지체(43)에 의해 피처리물로서의 식품(51)이 지지되어 처리조(31) 안에서 물에 침지된다. 또한 상기 지지체(43)의 상부 테두리에는, 지지체(43)의 외측을 향하여 지지체 보관 유지 부재로서의 플랜지(fg)가 형성되고, 상기 플랜지(fg)에 의해 상기 지지체(43)가 상면패널(25)에 매달려 있다. 또한 처리조(31) 안에 지지체 보관 유지 부재로서 프레임 등의 받침(미도시)을 배설하고, 상기 받침 위에 상기 지지체(43)를 얹어 두는 것도 가능하다.
본 실시 형태에서는, 피처리물로서 식품(51)을 살균 처리하게 되어 있다. 상기 식품(51)으로는, 생으로 먹는 야채(자른 야채를 포함한다), 어패류 등의 생선 식품 외에, 조리된 조리 식품, 레토르트 식품 등이 포함된다. 또한 레토르트 식품에는 특히, 수용된 식품이 수분을 갖거나, 팩 안에 식품과 함께 수분이 수용된 것이 포함된다.
또한, 피처리물로서 소정 용기에 수용된 물을 살균 처리하거나 팩 안에 수용된 혈액, 약액 등의 의료품을 살균 처리할 수 있다.
상기 지지체(43)는, 스텐레스 강철, 수지 등의 재료로 이루어져, 앞지지부(44), 뒷지지부(45), 왼쪽지지부(46), 오른쪽지지부(47) 및 하부지지부(48)를 구비하고 지지체(43) 안팎을 연통시킨 상태로 식품(51)을 지지한다. 이 경우, 지지체(43) 안팎으로 물이 자유롭게 이동할 수 있도록, 또한 지지체(43) 안에서 초음파가 물 속을 충분히 전파할 수 있도록, 지지체(43)는 예를 들면, 막대체를 바구니 형상으로 조립함으로써 형성된다. 또한 식품(51)을 지지할 수 있는 범위에서 지지체(43)의 메시(작은 메시)를 엉성하게 하거나 지지체(43)를 평행한 막대 형상체로 형성할 수 있다. 또는 지지체(43)를 주머니 형상으로 형성하여, 훅 등과 같은 걸림부재로 장치 본체(12)에 걸어 맞추는 것도 가능하다.
상기 처리조(31) 안의 소정 장소에는, 처리조(31) 안에 수용된 물의 액면, 즉 수위를 검출하는 액면 검출부로서의 수위 센서(53)가 배설된다. 상기 수위 센서(53)는, 막대 형상의 안내 부재(54) 및 상기 안내 부재(54)를 따라 이동 가능하게 배설되어 수위의 변화에 따라 상하 방향으로 이동하는 플로트(55)를 구비한다. 그리고 처리조(31) 안에 충분한 양의 물이 수용되면, 플로트(55)는 상부 방향으로 이동하여, 미리 설정된 위치에 놓여지면 안내 부재(54)에 배설된 스위치(미도시)가 오프가 되고, 처리조(31) 안의 물이 부족하면, 플로트(55)는 상기 설정 위치보다 하부방향으로 이동하여, 상기 스위치가 온이 된다.
그런데, 상기 식품(51)은 지지체(43)에 의해, 처리조(31) 안의 높이 방향으로 미리 설정된 위치에, 완전히 물에 침지되도록 놓여져 하부방향으로부터 초음파가 조사된다. 그렇기 때문에 처리조(31) 안에 초음파 조사 장치(56)가 수평으로 이동 가능하게 배설되어 상면패널(25) 위에 배설된 이동기구(57)를 작동시킴으로써, 초음파 조사 장치(56)를 화살표(A)방향(전후방향)으로 이동시킬 수 있다.
상기 초음파 조사 장치(56)는, 바닥벽(39)에 대해서 평행하게, 또는 바닥벽(39)과의 사이에 소정 간격을 형성하여 이동가능하게 배설되어, 초음파 진동자(93)가 탑재된 초음파 발생 유닛(58) 및 상기 초음파 발생 유닛(58)과 이동 기구(57)를 연결하는 연결체 유닛(59)을 구비한다.
상기 초음파 발생 유닛(58)은, 일단(도 3에서 오른쪽 단)에서 연결체 유닛(59)의 하단과 연결됨으로써 지지되고, 타단(도 3에 대해 왼쪽 단)에서 회전 가능하게 배설된 회전체로서의 차륜(61)에 의해 바닥벽(39)에 대하여 지지되고 차륜(61)을 회전시킴으로써 처리조(31) 안을 화살표(A)방향으로 이동시킬 수 있다.
또한 상기 연결체 유닛(59)은, 처리조(31) 안에서, 박닥벽(39)에 대해 수직 방향으로 연장되는 하부 연결체(64), 및 상기 하부 연결체(64)에 대해 상대적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 배설된 상부 연결체(65)를 구비한다. 그리고 상기 상부 연결체(65)는, 처리조(31) 안에서, 바닥벽(39)에 대하여 수직 방향으로 연장되는 수직부(67) 및 상기 수직부(67)의 상단에서 수직부(67)와 직각 방향으로, 처리조(31)로부터 바깥쪽을 향하여 연장되는 수평부(68)를 구비하고 상기 수평부(68)의 선단이 이동 기구(57)와 연결된다.
상기 하부 연결체(64)에 대해 상부 연결체(65)를 이동 가능하게 하기 위해서, 하부 연결체(64)의 상단부와 상부 연결체(65)의 하단부가, 슬라이딩 가능하게 오버랩되고. 상기 하부 연결체(64)의 상단부 상하 방향에 슬릿(SL)을 형성하고, 상기 상부 연결체(65)의 하단부에 슬릿(SL)을 관통시켜 멈춤부재로서의 나사부재(미도시)가 장착된다. 따라서 상기 나사 부재를 느슨하게 하여, 차륜(61)을 바닥벽(39) 위에 둔 상태로 하부 연결체(64)에 대해 상부 연결체(65)를 이동시키고, 나사 부재를 단단히 조임으로써 하부 연결체(64) 및 상부 연결체(65)의 위치 결정을 실시할 수 있다.
또한 상기 이동기구(57)는 상면패널(25)에 장착된 이동용의 구동부로서의 모터(71) 및 운동 방향 변환부로서의 볼 나사(72)를 구비하고, 상기 볼나사(72)는 상기 모터(71)의 출력 축에 장착된 제 1 변환 요소로서의 볼나사축(73) 및 상기 볼나사축(73)과 나사 결합되는 제 2 변환 요소로서의 볼 너트(74)를 구비한다. 또한 모터(71)로서 스텝 모터를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 볼나사축(73)은 상면패널(25) 위에서 베어링(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지되고 볼 너트(74)는 수평부(68)에 고정된다. 따라서 상기 모터(71)를 구동하여 볼나사축(73)을 회전시키면, 볼나사(72)에 의해 볼나사축(73)의 회전운동이 직진 운동으로 변환되어, 볼 너트(74)가 진퇴되고 이것에 의해 초음파 조사 장치(56)가 화살표(A)방향으로 이동된다.
또한 70은 처리조(31) 안의 바닥벽(39) 근방에 배설되어 처리조(31) 안의 물의 온도를 검출하는 온도 검출부로서의 수온 센서, 76은 상면패널(25) 위에서 이동 기구(57)를 감싸도록 장착된 커버, 77은 초음파 발생 유닛(58)에 전력을 공급하기 위한 배선, 모터(71)를 구동하기 위한 배선, 초음파 조사장치(56)를 화살표(A)방향으로 이동시켰을 때에 전후 이동에 한하여 초음파 조사장치(56)가 도달한 것을 검출하기 위한 위치 검출부로서의 위치 센서(미도시)의 센서 출력을 제어부(미도시)로 보내기 위한 배선 등을 통과시키기 위한 구멍이다.
다음으로, 상기 구성의 초음파 발생 유닛(58)에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 발생 유닛의 평면도, 도 5는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 발생 유닛의 측면도, 도 6은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 정면도, 도 7은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 측면도, 도 8은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재의 반사부의 사시도, 도 9는 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 반사 부재로의 초음파 입사각을 나타낸 도이다.
도면에서, 58은 초음파 발생 유닛이며, 상기 초음파 발생 유닛(58)은, 서로 대향하는 위치에 평행하게 배설된 한 쌍의 블록 형상의 진동자 유닛(81, 82), 상기 각 진동자 유닛(81, 82)을 경사지게 지지하는 플레이트 형상의 지지 부재(83), 상기 진동자 유닛(81, 82)에 장착된 복수의 반사 부재(95), 상기 진동자 유닛(81, 82)의 상부방향에, 수평으로 배설된 커버 부재(84), 상기 지지 부재(83)의 뒷면에서, 각 진동자 유닛(81, 82)에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 연결기(85, 86) 등을 구비한다.
상기 지지 부재(83)는, 스텐레스 강철로 이루어지는 직사각형 형상을 갖는 플레이트를 구부려 형성되고 중앙의 수평부(87) 및 상기 수평부(87)의 양 테두리로부터 외부방향을 향하여 경사져 상부방향으로 연장되는 경사부(88, 89)를 구비하고, 상기 진동자 유닛(81, 82)이, 각각 경사부(88, 89)의 부착면에 부착된다. 따라서 상기 진동자 유닛(81, 82)은 지지 부재(83)에 부착된 상태로, 외부방향을 향하여 경사진 상부 방향을 향하여 경사지게 배설된다.
상기 각 진동자 유닛(81, 82)은 직사각형의 형상을 갖는 케이스(91)를 구비하고, 상기 케이스(91)는 케이스 본체(97) 및 뒷판(98)으로 이루어지고, 상기 케이스 본체(97)의 앞 측면에, 원형 형상을 갖는 복수의, 본 실시 형태에서는 5개의 구멍(100)이 형성되고, 상기 각 구멍(100) 안에 초음파 진동자(93)가 1개씩 수용되어 부착된다. 또한 각 초음파 진동자(93)는 예를 들면, 세라믹 진동자 등으로 형성된다.
그런데 본 실시 형태에서, 초음파 진동자(93)가 처리조(31) 안에 놓여지기 때문에, 초음파 진동자(93)를 구동함으로써 발생되는 초음파는 물을 조사함과 동시에 물속에서 전파되어, 식품(51)을 조사하게 된다.
이때, 초음파에 의해 조사된 부분의 물은 분해되어 히드록실 래디칼 및 수소 원자가 생성된다. 또한 초음파에 의해 조사된 식품(51) 안의 수분도 마찬가지로 분해되어 히드록실 래디칼 및 수소 원자가 생성된다.
결과적으로, 물에 침지된 식품(51)에 있어서 식품(51) 주위 및 식품(51) 안에 생성된 히드록실 래디칼에 의해, 병원성 또는 유해성을 갖는 사상균, 세균, 바이러스 등의 미생물이 충분히 산화되어 분해되므로, 식품(51)을 충분히 살균할 수 있다.
게다가, 살균성이 있는 수용액을 사용할 필요가 없기 때문에, 초음파 살균 장치(11)의 비용을 저렴하게 할 수 있다.
또한 상기 미생물에는, 대장균(O－157 등을 포함), 대장균군, 장염 비비리오균, 황색 포도상구균, 노로 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 쿡사키 바이러스, 간염 바이러스 등이 포함된다.
그런데, 초음파 진동자(93)를 구동하면, 초음파 진동자(93)의 표면측 뿐만 아니라, 이면측에서도 초음파가 발생되어 진다. 그리고, 초음파 진동자(93)의 이면측에 물이 있으면, 이면측에서 발생된 초음파가 처리조(31)의 바닥벽(39)을 향하여 물속을 전파하기 때문에, 식품(51)으로의 초음파의 조사 에너지가 그만큼 작아져 버린다. 또한 바닥벽(39)에서 반사된 초음파가, 앞벽(35), 뒷벽(36), 좌측벽(37), 우측벽(38) 등에서 반사된 후, 상부방향을 향하여 물속을 전파하게 되므로, 초음파 진동자(93)의 표면측에서 발생된 초음파와 초음파 진동자(93)의 이면측에서 발생된 초음파가 간섭하게 된다. 그 결과, 초음파가 간섭된 장소에서 히드록실 래디칼이 생성되지 않게 된다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 각 초음파 진동자(93)의 이면측에 물의 진입이 저지되는 밀봉 공간을 형성하고, 상기 밀봉 공간 안에 공기를 채움으로써 공기층을 형성하도록 하고 있다.
그렇기 때문에, 상기 케이스 본체(97)의 뒷 측면에 열린 세로 형상의 오목부(101)가 형성되고, 상기 구멍(100)과 오목부(101)가 홀(103)에 의해 연통된다. 그리고 볼트(bt1)로 뒷판(98)이 씰 부재(108)를 통하여 케이스 본체(97)에 부착된다.
또한 초음파 진동자(93)는 바깥 테두리가, 씰 부재로서 또한 보관 유지 부재로서의 고리 형상의 고무 패킹(92)으로 둘러싸여 보관 유지된 상태로, 상기 구멍(100) 안에 세팅된다. 그리고 고리 형상의 누름 부재(94)가 고무 패킹(92)의 바깥 테두리를 누르고, 볼트(bt2)에 의해 케이스 본체(97)에 고정된다.
따라서, 상기 초음파 진동자(93)의 이면측에, 상기 오목부(101) 및 홀(103)로 이루어져 상기 씰 부재(108) 및 고무 패킹(92)에 의해 봉합된 밀봉 공간을 형성할 수 있다. 이 경우 밀봉 공간 안에 채워진 공기는 초음파가 전파되는 것을 저지하기 때문에, 표면 측에 발생된 초음파 만이 물속을 전파하게 된다. 따라서 식품(51)으로의 초음파 조사 에너지를 크게 할 수 있다. 또한 초음파 진동자(93)의 표면측에서 발생된 초음파와 초음파 진동자(93)의 이면측에서 발생된 초음파가 간섭하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 히드록실 래디칼을 충분히 생성시킬 수 있다.
또한 상기 밀봉 공간에 의해, 초음파가 전파되지 않는 공간, 즉, 초음파 비전파 공간이 형성된다. 또한 상기 밀봉 공간을 진공으로 함으로써, 초음파 비전파 공간을 형성할 수 있다. 게다가 각 초음파 진동자(93)를 구동하기 위한 배선을, 상기 밀봉 공간을 관통시켜, 연결기(85, 86)와 접속시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 각 케이스 본체(97)의 뒷 측면에, 세로 형상의 오목부(101)가 형성되도록 되어 있지만, 각 초음파 진동자(93)에 대응시켜 원형 형상을 갖는 5개의 오목부를 형성할 수 있다.
그리고 상기 케이스(91)에, 초음파 진동자(93)에 의해 발생된 초음파를 반사하는 5개의 반사 부재(95)가 부착된다. 상기 반사 부재(95)는, 금속, 예를 들면, 스텐레스강철, 알루미늄 등으로 이루어진 직사각형 형상을 갖는 플레이트를 구부려 형성하여 각 초음파 진동자(93)에 대응하도록 배설하고 볼트(bt3)로 케이스 본체(97)에 고정한다.
상기 반사 부재(95)는, 케이스 본체(97)에 부착시키기 위한 부착부(111) 및 상기 부착부(111)에 대하여 경사지게 형성된 반사부(112)를 갖고, 반사 부재(95)의 양 테두리의 부착부(111)와 반사부(112)와의 사이에, 축소부(121)가 형성된다. 또한 상기 부착부(111)에는, 볼트(bt3)를 관통시키기 위한 관통 구멍(122)이 형성된다. 또한 상기 반사부(112)는, 전파되는 범위 전체로 초음파가 반사되도록 설정된다. 본 실시 형태에서는, 각 초음파 진동자(93)마다 1개의 반사 부재(95)가 배설되어 있는데, 복수의 초음파 진동자(93)에 공통의 반사 부재를 배설할 수 있다.
상기 부착부(111)를 케이스 본체(97)에 고정한 상태에서, 반사부(112)는 진동자 유닛(81, 82)보다 안쪽을 향하여, 경사진 상부방향으로 연장된다. 그리고 초음파 진동자(93)를 구동함으로써 발생되어진 초음파는, 물속을 전파하여, 반사부(112)에서 반사되고, 반사된 초음파(반사파)는 수직 방향으로 방향을 바꾸어 물 속의 상부방향을 향하여 전파되어, 식품(51)을 조사한다.
또한 상기 커버 부재(84)는, 각 초음파 진동자(93)에 또한 각 반사 부재(95)에 대응시켜 형성된 10개의 원형 형상을 갖는 개구부(115)를 구비하고 상기 개구부(115)의 직경은 반사된 초음파가 커버 부재(84)에 의해 간섭되지 않고 전파되도록 설정된다.
그런데 초음파는, 주파수가 높아지면 지향성(指向性)이 강해지기 때문에, 살균 처리에 필요한 히드록실 래디칼을 생성할 수 있는 범위, 즉 초음파가 조사되는 범위 면적이, 초음파 진동자(93) 자체의 면적보다 작아진다. 예를 들면, 직경이 26[mm]이고, 주파수가 1.6[MHz]인 초음파 진동자(93)를 사용하면, 직경이 약 8[mm]이하인 범위가 히드록실 래디칼을 생성하기에 유효한 범위가 되어, 직경이 약 8[mm]를 넘는 범위에서는, 히드록실 래디칼을 생성할 수 없게 되어 버린다. 따라서 식품(51)의 사이즈가 큰 경우에는, 1개의 초음파 진동자(93)를 사용하는 것 만으로는, 식품(51) 전체를 살균할 수 없게 되어 버린다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 전술된 바와 같이 초음파 발생 유닛(58)에 10개의 초음파 진동자(93)를 배열하고, 초음파 조사 장치(56)를 화살표(A)방향으로 이동시킴으로써, 초음파 진동자(93)를 구동함으로써 발생되어진 초음파를 식품(51) 전체에 걸쳐 조사되도록 하고 있다.
또한 10개의 초음파 진동자(93)에 의해 초음파가 발생되었을 때에, 히드록실 래디칼을 생성하기에 유효한 범위가 식품(51)의 전체에 미치도록, 높이 방향으로의 식품(51) 및 지지체(43)의 위치가 설정된다. 만약 식품(51)이 적정한 위치에 놓여지지 않고, 초음파 진동자(93)와 식품(51)과의 거리가 짧아지면, 각 초음파 진동자(93)에 의한 히드록실 래디칼 생성이 유효한 범위가 좁아져, 각 범위 간에 틈새가 형성되고, 초음파 진동자(93)와 식품(51)과의 거리가 멀어지면, 히드록실 래디칼 생성에 유효한 범위는 넓어지지만, 충분한 양의 히드록실 래디칼을 생성할 수 없게 되어 버린다.
본 실시 형태에서, 상기 초음파 조사 장치(56)는 요동 하지 않고, 바닥벽(39)과 평행하게 이동되기 때문에, 초음파 조사 장치(56)의 이동에 따라, 높이 방향으로의 초음파 진동자(93)의 위치는 변화되지 않고, 일정하게 된다. 따라서 초음파 조사 장치(56)와 지지체(43)와의 거리를 일정하게 할 수 있기 때문에, 초음파 진동자(93)와 식품(51)과의 거리를 일정하게 할 수 있다. 또한 조사가 강한 부분과 약한 부분이 형성되지 않기 때문에, 식품(51)에 초음파 조사 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 식품(51)의 살균 효율을 높일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 지지체(43)가 소정 위치에 놓여진 상태로 초음파 조사 장치(56)를 이동시켜, 초음파 진동자(93)를 이동시키도록 되어 있는데, 초음파 조사 장치(56)를 소정 위치에 두고, 지지체(43)를 소정 위치에서 회전시킴으로써, 식품(51)을 회전시킬 수 있다. 이 경우, 지지체(43)의 회전에 따라서 높이 방향에 대한 지지체(43)의 위치는 변화하지 않고 일정하게 된다. 따라서, 초음파 조사장치(56)와 지지체(43)와의 거리를 일정하게 할 수 있기 때문에, 초음파 진동자(93)와 식품(51)과의 거리를 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 식품(51)에 초음파 조사 얼룩이 생기는 것을 더욱 억제할 수 있다.
게다가 지지체(43)를 소정 위치에서 회전시킴과 동시에, 초음파 조사 장치(56)를 이동시켜, 초음파 진동자(93)를 이동시킬 수 있다.
또한 상기 지지체(43)를 소정 위치에서 회전시키기 위하여, 지지체(43)는 회전 가능하게 지지되고, 소정 장소에 회전용 이동 기구가 배설된다. 상기 이동 기구는 이동용 구동부로서의 스텝 모터 등의 모터, 상기 모터를 구동함으로써 발생되는 회전을 지지체(43)에 전달하기 위한 톱니바퀴 등의 회전 전달계 등을 구비한다.
또한 본 실시 형태에서는, 초음파 진동자(93)를 구동함으로써 발생된 초음파를, 볼록 형상을 갖는 반사면을 구비한 반사부(112)로 반사시켜, 초음파가 조사되는 범위를 넓히도록 하고 있다.
즉, 상기 반사부(112)의 반사면은, 폭방향 및 길이방향에 대해 조금 만곡되는 부분적인 원형으로 형성되고, 폭방향에서의 곡률 반경이 소정 범위, 본 실시 형태에서는 20[mm]이상, 1000[mm]이하가 되도록, 길이 방향에서의 곡률 반경이 소정 범위, 본 실시 형태에서는, 40[mm]이상, 2000[mm]이하가 되도록 형성된다. 또한 반사면의 형상은, 식품(51)의 조사면의 형상에 대응하여 설정되므로 타원형으로 할 수도 있다.
또한 초음파는, 반사된 후에 확산되어 전파되므로, 식품(51)에 초음파 조사 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있다.
또한 음향 렌즈 등을 사용하지 않고 초음파가 조사되는 범위를 넓힐 수 있기 때문에, 식품(51)으로의 조사 에너지가 줄어들지 않는다
그런데 초음파는 물 속(액체 중)에서는 종파(縱波)로서 전파되지만, 고체 내에서는 종파 및 횡파로서 전파된다. 그리고, 본 실시 형태와 같이, 초음파가 물 속을 전파하여, 상기 반사부(112)(물보다 음속이 빠른 매체)에 입사 되면, 입사각(θ, 반사면에서의 법선(法線)과 입사되는 초음파가 이루는 각도)이 0[[˚]이상, 19.1[˚]미만인 경우, 종파 및 횡파가 반사부(112)를 투과하고, 입사각(θ)이 19.1[˚]이상, 31.2[˚]미만인 경우, 횡파가 반사부(112) 안을 투과하고, 입사각이 31.2[˚]이상인 경우, 종파 및 횡파가 모두 투과하지 않고, 반사만이 행해진다.
그래서 본 실시 형태에서는, 초음파가 종파 및 횡파 모두 반사부(112)를 투과하지 않고, 반사되도록 도 9에 나타낸 바와 같이, 입사각(θ)이 25[˚]이상, 바람직하게는 31.2[˚]이상으로 한다. 또한 반사된 초음파가 물 속에서 필요이상으로 넓어지지 않고, 단면이 원형인 범위 내를 전파하도록, 입사각(θ)은 90[˚]미만, 바람직하게는 85[˚]이하로 한다.
다음으로, 상기 조작부(17)에 대하여 설명한다.
도 10은 본 발명 제 1 실시 형태에서의 조작부를 나타내는 도이다.
조작부(17)는, 각종 조작을 실행하기 위한 제 1 조작 요소로서의 버튼(bj, j=1,2,…), 제 2 조작 요소로서의 전원 스위치(sw1), 제 1 표시 요소로서의 LED 램프(ek, k=1,2,…), 제 2 표시 요소로서의 모니터(m1) 등을 구비한다. 조작자는 전원 스위치(sw1)를 온으로 하고, 버튼(bj)을 조작하여 누름으로써 각종 설정을 실시하고, LED 램프(ek)의 점등 및 모니터(m1)의 표시에 의해 설정 내용, 가동 상태 등을 확인할 수 있다.
예를 들면, 전원 스위치(sw1)가 온이 되면, LED 램프(e1)가 점등되어 전원이 온 상태인 것을 표시한다. 또한 버튼(b1)은 타이머 설정 버튼으로, 상기 버튼(b1)을 조작함으로써 타이머를 설정할 수 있다. 이 경우, 버튼(b1)을 반복하여 누름으로써, 초음파의 조사 시간의 설정을 변경할 수 있고 모니터(m1)에 남은 시간이 표시된다. 또한 버튼(b2)은 주파수 전환 버튼으로, 상기 버튼(b2)을 조작함으로써, 상기 초음파 진동자(93)에 의해 발생되어지는 초음파의 주파수를 전환할 수 있다. 상기 주파수가 전환되면, LED 램프(e2)를 구성하는 복수의 LED 소자(1∼3)가 선택적으로 점등되어 진다.
그리고, 버튼(b3)은 온도 선택 버튼으로, 상기 버튼(b3)을 조작함으로써, 처리조(31) 안의 물의 온도를 설정할 수 있다. 이 경우 버튼(b3)을 반복하여 누름으로써 온도 설정을 변경할 수 있고 LED 램프(e3)를 구성하는 복수의 LED 소자가 선택적(고, 중, 저)으로 점등되어 진다.
또한 버튼(b4)은 초음파 출력 선택 버튼으로, 상기 버튼(b4)을 조작함으로써 초음파의 출력을 전환할 수 있다. 소정 출력이 선택되면, LED 램프(e4)를 구성하는 복수의 LED 소자가 선택적(강, 중, 약)으로 점등되어 진다.
그리고, 버튼(b5)은 급배수 버튼으로, 상기 버튼(b5)을 조작함으로써, 처리조(31) 안으로의 급수 및 처리조(31)에서의 배수를 선택할 수 있다. 급수 또는 배수가 선택되면, LED 램프(e5)를 구성하는 복수의 LED 소자가 선택적(급수, 배수)으로 점등되어 진다.
또한 버튼(b6)은 피처리물 선택 버튼으로, 상기 버튼(b6)를 조작함으로써, 피처리물을 선택할 수 있다. 피처리물의 종별이 선택되면, LED 램프(e6)를 구성하는 복수의 LED 소자가 선택적(피처리물 A∼E)으로 점등되어 진다.
그리고, 버튼(b7)은, 각종 설정이 종료되었을 때에, 초음파 살균 장치(11)의 운전을 개시하거나 초음파 살균 장치(11)에 의한 살균 처리가 종료되었을 때, 또는 살균 처리를 강제적으로 종료할 경우에, 초음파 살균 장치(11)의 운전을 정지시키거나하기 위한 스타트ㆍ스톱 버튼이다.
게다가 LED 램프(e7∼e9)는 알람 램프로, LED 램프(e7)는 처리조(31)에 수용되어 있는 물이 역치보다 낮아진 것을, LED 램프(e8)는 초음파 진동자(93)의 출력이 비정상인 것을, LED 램프(e9)는 뚜껑 부재(13)이 열린 채로 있는 것을 조작자에게 통지하기 위해 점등되어 진다. 또한 LED 램프(e10)는, 초음파 살균 장치(11)에 의한 살균이 종료되었을 때에 점등되어 진다.
다음으로, 상기 구성의 초음파 살균 장치(11)의 제어 회로에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 제어 회로를 나타낸 도이다.
도면에서, 131은 제어부이며, 상기 제어부(131)는, 연산 장치로서의 CPU(미도시), 상기 CPU가 각종 연산 처리를 실시하는데 있어서 워킹메모리로서 사용되는 RAM, 제어용의 프로그램, 각종 데이터가 기록된 ROM 등을 구비한다. 상기 CPU는 각종의 프로그램, 데이터 등에 의하여 컴퓨터로서 기능한다. 또한 상기 RAM, ROM 등으로 기록 장치가 구성된다. 또한 연산 장치로서 CPU에 대신하여 MPU 등을 사용할 수도 있다. 그리고 상기 제어부(131)는, 초음파의 주파수, 출력, 조사 시간 등 외에, 물의 온도, 조사 장소 등의 살균 조건이, 자동 모드 또는 수동 모드로 설정된 값이 되도록 피드백 제어를 실시한다.
또한, 17은 조작부, 132는 모터(71)를 구동하기 위한 모터 구동 회로, 133은 센서 회로이며, 상기 센서 회로(133)는, 수위 센서(53), 수온 센서(70) 및 위치 센서(135)에 접속되어, 수위 센서(53), 수온 센서(70) 및 위치 센서(135)로부터 출력된 각 센서 출력을 읽어들인다.
그리고, Ci(i=1, 2,…, 10)는, 각 초음파 진동자(93)를 구동하기 위한 초음파 진동자 구동 회로이며, 상기 각 초음파 진동자 구동 회로(Ci)는 콜피츠 회로로 이루어지고, 1.65[MHz]의 기본 발진을 실시하는 발진 회로(미도시) 및 트랜스(미도시)를 구비하고, 제어부(131)의 각 포토 (pi, i=1, 2,…, 10)로부터 제어 신호(SG1)를 받아 구동 처리를 실시하고, 각 초음파 진동자(93)를 소정 주파수로 구동한다. 상기 발진 회로는 각 초음파 진동자(93)에 대응시켜 배설하고 950[kHz]이상, 2[MHz]이하의 제어된 주파수로 발진한다. 또한 상기 트랜스는, 각 초음파 진동자(93)에 대응시켜 배설하여 임피던스를 조정함과 동시에, 초음파 진동자(93)와 발진 회로와의 사이를 절연 하기 위해 배설된다.
그리고, 136은 전원 회로이며, 상기 전원 회로(136)는 상기 제어부(131), 모터 구동 회로(132) 및 센서 회로(133)에 5[V]의 제어용의 전압을 인가함과 동시에, 제어부(131)로부터 디지탈 제어 신호(SG2)를 받고, 각 포토(pi, i=1, 2,…, 10)를 통하여, 각 초음파 진동자 구동 회로(Ci)에 10[V]이상, 60[V]이하의 제어된 구동용의 전압을 인가한다.
또한 138은 AM변조 회로이며, 상기 AM변조 회로(138)는, 30[Hz]이상, 100[Hz]이하의 주파수 신호파를 발생시켜 초음파 진동자 구동 회로(Ci)로 보내고, 발진 회로에 의해 발생되어진 기본 발진의 신호를 신호파로 변조한다. 이에 따라, 각 초음파 진동자(93)에서의 소비 전력이 적어지고, 초음파 진동자(93)의 구동에 따른 발열이 억제됨과 동시에, 초음파의 진폭이 변경되어 식품(51)으로의 초음파 조사 에너지가 변화되기 때문에, 살균을 효과적으로 실시할 수 있다.
상기 조작부(17)에는, 각 초음파 진동자(93) 중 소정의 초음파 진동자(93)만을 선택하여 구동할 수 있도록 선택 부재로서의 스위치(미도시)가 배설된다. 예를 들면, 식품(51)의 사이즈가 작은 경우, 조작자는 상기 스위치를 조작함으로써, 초음파 진동자 구동 회로(Ci)를 선택적으로 동작시켜, 소정 초음파 진동자(93)만을 구동시킬 수 있다. 따라서 소비 전력을 그 만큼 작게 할 수 있다.
또한 상기 각 초음파 진동자 구동 회로(Ci)는, 주파수를 보정하는 회로, 파형을 보정하는 회로 등을 구비하므로, 초음파 진동자(93)에 안정된 전압을 인가할 수 있다.
따라서 제어부(131)의 초음파 진동자 구동 처리 수단(미도시)은, 초음파 진동자 구동 처리를 실시하고, 상기 각 초음파 진동자 구동 회로(Ci)에 제어 신호(SG1)를 보내고, 상기 각 초음파 진동자(93)에, 950[kHz]이상 2[MHz]이하의 주파수의 초음파를, 10[mW/cm2]이상, 200[W/cm2]이하의 제어된 출력으로 발생시킨다. 또한 초음파 진동자(93)의 출력을 변경하기 위하여, 상기 초음파 진동자 구동 처리 수단은 초음파 진동자(93)에 인가되는 전압을 상기 출력에 대응하여 설정한다.
그 결과, 히드록실 래디칼의 생성량이, 5,5－dimethyl－1－pyrroline－N－oxide(DMPO)를 이용한 전자 스핀공명(ESR) 스핀 트랩법(장치)으로 측정한 값으로, 0.01[μM]이상, 100[μM]이하가 된다. 따라서 살균 효과를 현저하게 향상시킬 수 있고, 식품(51)에 대한 살균 처리를 양호하게 실시할 수 있다.
또한 상기 초음파 진동자 구동 처리 수단에 의하여 히드록실 래디칼 생성 처리 수단이 구성되고, 상기 히드록실 래디칼 생성 처리 수단은, 히드록실 래디칼 생성 처리를 실시하고, 초음파 진동자(93)을 구동함으로써 상기 히드록실 래디칼을 생성한다.
또한 상기 처리조(31) 안에 수용된 물의 온도는 0[℃]이상, 60[℃]이하의 제어된 값으로 설정된다. 그러므로 예를 들면, 바닥벽(39)의 소정 장소에 가열체로서의 히터(미도시), 필요에 따라서 냉각체로서의 쿨러(미도시) 등이 매설되고, 물의 온도는 상기 수온 센서(70)에 의해 검출된다. 그리고 상기 제어부(131)의 온도 제어 처리 수단(미도시)은, 온도 제어 처리를 실시하고, 수온 센서(70)에 의해 검출된 온도를 읽어들여, 상기 히터, 쿨러 등을 온ㆍ오프시켜, 처리조(31) 안의 물의 온도를 소정의 온도로 한다.
그리고, 상기 제어부(131)의 초음파 조사 장치 이동 처리 수단(미도시)은, 초음파 조사장치 이동처리를 실시하고, 모터(71)을 구동하여, 초음파 조사장치(56)를 전후의 이동 한정 구간(도 1에 있어서 화살표(A)방향)으로 이동시킨다. 즉, 상기 초음파 조사장치 이동처리 수단은, 모터(71)를 정방향으로 구동하고, 초음파 조사장치(56)를 소정의 방향, 본 실시 형태에서는, 전방을 향하여 이동시켜, 초음파 조사장치(56)가 일측의 이동 한정 구간에 도달한 것을 위치 센서(135)가 검출하면, 모터(71)를 역방향으로 구동하고, 초음파 조사장치(56)를 다른 방향 본 실시 형태에서는, 후방을 향하여 이동시켜, 초음파 조사장치(56)가 타측의 이동 한정 구간에 도달한 것을 위치 센서(135)가 검출하면, 모터(71)를 다시 정방향으로 구동한다. 이와 같이 하여, 초음파 조사장치(56)를 전후의 이동 한정 구간으로 이동시킬 수 있다. 또한 식품(51)에 초음파의 조사 얼룩이 생기는 것을 억제할 수 있도록, 초음파 조사장치(56)의 이동 속도는 충분히 느리게 한다. 또한 초음파 조사장치(56)를 간헐적으로(1∼2분 마다) 이동시킬 수도 있다.
그리고 상기 처리조(31) 안에서의 수위의 저하가 수위 센서(53)에 의해 검출되면, 상기 제어부(131)의 경보 처리 수단(미도시)은, 경보 처리를 실시하고, 수위 센서(53)에 의해서 검출된 수위를 읽어들여, 상기 수위가 역치보다 낮으면, LED 램프(e7)를 점등시켜 조작자에게 그 취지를 통지한다.
또한 상기 경보 처리 수단은, 처리조(31) 안의 물의 온도가 비정상적으로 상승하면, 초음파 진동자(93)의 출력이 비정상이라고 판단하여, 초음파 살균 장치(11)의 운전을 정지시키고, LED 램프(e8)를 점등시켜 조작자에게 그 취지를 통지한다. 또한 경보 처리 수단은, 뚜껑 부재(13)가 열려 있으면, 초음파 살균 장치(11)의 운전을 허가하지 않고, LED 램프(e9)를 점등시켜 조작자에게 그 취지를 통지한다.
그런데, 상기 초음파 살균 장치(11)는 자동 모드 및 수동 모드로 운전할 수 있게 되어 있다. 그렇기 때문에, 상기 조작부(17)에 모드 선택용의 조작 요소로서의 모드 선택 버튼(미도시)이 배설된다. 조작자가 상기 모드 선택 버튼을 조작함으로써, 모드를 선택하면, 상기 제어부(131)의 모드 설정 처리 수단(미도시)은, 모드 설정 처리를 실시하고, 히드록실 래디칼의 생성량을 0.1[μM]이상, 100[μM]이하로 규정하는 살균 조건, 즉, 피처리물에 대응시켜 미리 설정된 최적인 초음파의 주파수, 출력, 조사 시간, 수온 등을 자동적으로 설정하는 자동 모드 및 조작자가 상기 조작부(17)를 조작함으로써, 초음파의 주파수, 출력, 조사 시간, 수온 등을 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정한다. 그리고 소정 모드가 설정되면, 모드 설정용의 LED 램프(미도시)를 구성하는 복수의 LED 소자가 선택적으로 점등되어 진다.
이 경우, 버튼(b3)를 조작함으로써, 처리조(31) 안의 물의 온도를 설정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 제 1 실시 형태와 동일 구조를 갖는 것에는 동일 부호를 부여하고, 동일 구조를 갖음으로 인한 발명의 효과에 대해서는 동실시 형태의 효과를 원용(援用)한다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 형태에서의 케이스의 단면도, 도 13은 본 발명의 제 2 실시 형태에서의 케이스의 정면도, 도 14는 본 발명의 제 2 실시 형태에 서의 케이스의 측면도이다.
이 경우, 직사각형 형상을 갖는 하나의 케이스 (191)에 1개의 초음파 진동자(93)가 수용된다. 그렇기 때문에 상기 케이스(191)는, 케이스 본체(197) 및 뒷판(198)으로 이루어지고, 상기 케이스 본체(197)의 앞측면에, 원형 형상을 갖는 구멍(100)이 형성되고, 상기 구멍(100) 안에 초음파 진동자(93)가 수용되어 부착된다.
또한 상기 뒷판(198)의 케이스 본체(197)와 대향하는 면에 열린 원형 형상을 갖는 오목부(201)가 형성되고 상기 구멍(100)과 오목부(201)가 연통된다. 그리고 볼트(bt1)에 의해 뒷판(198)이 케이스 본체(197)에 부착된다.
따라서 초음파 진동자(93)의 이면측에, 상기 오목부(201)에 의하여 밀봉 공간이 형성된다. 또한 203은 각 초음파 진동자(93)를 구동하기 위한 배선을 연결기(85, 86)와 접속하기 위한 구멍이다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 제 1, 제 2 실시 형태와 동일 구조를 갖는 것에 대해서는, 동일 부호를 부여하고, 동일 구조를 갖음으로 인한 발명의 효과에 대해서는 동 실시 형태의 효과를 원용한다.
도 15는 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 측면도, 도 16은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 주요부를 나타내는 도, 도 17은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 사시도, 도 18은 본 발명의 제 3 실시 형태에서의 반사 부재의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도면에서, 295는 반사 부재, 296은 하우징, 297은 상기 하우징(296) 안에 수용되는 발포재료로서의 발포스티롤, 298은 반사부를 구성하는 재료, 본 실시 형태에서는, 금속 플레이트이다. 또한 금속 플레이트(298)의 표면인 반사면은, 도 17에 나타낸 바와 같이, 볼록면의 형상을 갖는다.
이 경우, 발포스티롤(297)은 다공질(多孔質) 구조를 갖고, 각 구멍 안에 공기가 존재하기 때문에, 초음파는 전파되지 않는다. 따라서 반사 부재(295)에 입사되는 초음파를 양호하게 반사시킬 수 있다.
본 실시의 형태에서는, 하우징(296) 안에 발포스티롤(297)이 수용되도록 되어 있지만, 하우징(296) 안을 공동으로 할 수 있다. 이 경우, 금속 플레이트(298)의 뒤측에 우레탄 등의 시트를 배설할 수 있다.
또한 도 18에 나타낸 바와 같이, 하우징(296)를 폭방향 및 길이 방향으로 관통시켜 조정 부재로서의 볼나사 기구(301, 302)를 배설하고, 상기 볼나사 기구(301, 302)를 조작함으로써 금속 플레이트(298)을 변형시켜, 폭방향 및 길이 방향의 곡률 반경을 변경할 수 있다. 이 경우 식품(51)의 사이즈 및 형상에 대응시켜 초음파가 조사되는 범위를 변경하여, 식품(51) 전체에 초음파를 조사할 수 있다.
그런데, 상기 각 실시 형태에서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 초음파 발생 유닛(58)은, 일단에서 연결체 유닛(59)의 하단과 연결되고, 타단에서 처리층(31) 안에 배설된 차륜(61)에 의해 바닥벽(39)에 대해 지지되도록 되어 있지만, 초음파 발생 유닛(58)을, 처리층(31) 밖에 배설된 차륜에 의해 상면 패널(25)에 대하여 지지하는 것이 가능하다.
여기서, 초음파 발생 유닛(58)을, 처리층(31) 밖에 배설된 차륜에 의해 상면 패널(25)에 대하여 지지하도록 한 본 발명의 제 4 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 제 1 실시 형태와 같은 구조를 갖는 것에 대해서는, 동일 부호를 부여하고, 동일 구조를 갖음으로 인한 발명의 효과에 대해서는 동 실시의 형태의 효과를 원용한다.
도 19는 본 발명의 제 4 실시 형태에서의 초음파 살균 장치의 주요부를 나타내는 정면도이다.
도면에서, 56은 초음파 조사 장치이며, 상기 초음파 조사 장치(56)는, 초음파 발생 유닛(58), 상기 초음파 발생 유닛(58)의 일단에서 초음파 발생 유닛(58)과 이동 기구(57,도3)를 연결하고, 초음파 발생 유닛(58)을 지지하는 연결체 유닛(59) 및 초음파 발생 유닛(58)의 타단에서 초음파 발생 유닛(58)을 지지하는 연결체 유닛(60)을 구비한다.
상기 연결체 유닛(60)은, 처리층(31) 안을 수직 방향으로 연장되어 상단에 역「U」자 모양의 형상을 갖는 반전부(反轉352)를 구비한 연결체(350) 및 상기 반전부(352)에 회전 가능하게 배설된 회전체로서의 차륜(355)을 구비하고, 상기 연결체(350)는 하단에서 지지 부재(83)의 수평부(87)와 연결된다.
따라서, 상기 초음파 발생 유닛(58)은, 처리층(31) 밖에서, 상기 차륜(355)에 의해 상면패널(25)에 대하여 지지되어, 차륜(355)을 회전시킴으로써, 처리층(31) 안으로 이동시킬 수 있다.
또한 지지체(43)를 처리층(31) 안에서 소정 높이로 지지하기 위하여, 앞벽(35, 도 2) 및 뒷벽(36)의 내주면에, 앞벽(35) 및 뒷벽(36)을 따라 수평하게 막대 형상의 프레임체(357)가 부착되고, 상기 각 프리임체(357)에 의해 지지체(43)가 가설되어 지지된다. 또한 각 프레임체(357)의 소정 장소에는, 지지체(43)가 좌우 방향으로 이동하지 않도록 규제 부재로서의 절기부(切起:잘라 세움, 358, 359)가 형성된다.
또한 본 발명은 상기 각 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지에 의거하여 여러 가지로 변형시킬 수 있고, 그것들을 본 발명의 범위에서 배제되는 것은 아니다.
11 초음파 살균 장치
17 조작부
31 처리조
43 지지체
51 식품
57 이동 기구
81, 82 진동자 유닛
93 초음파 진동자
Ci, C1, C2, C10 초음파 진동자 구동 회로

Claims (8)

  1. (a) 초음파 전파 매체를 수용하는 처리조와,
    (b) 상기 처리조 안에 배설되어 피처리물을 지지하는 지지체와,
    (c) 상기 처리조 안에 배설되어 초음파 진동자를 구비한 진동자 유닛과,
    (d) 상기 초음파 진동자를 구동하여, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자 구동 회로와,
    (e) 상기 지지체 및 진동자 유닛 중 적어도 하나를 양자 간의 거리를 일정하게 하여 이동시키는 이동 기구와,
    (f) 상기 초음파의 발생과 함께 생성되는 히드록실 래디칼의 생성량에 의해서 규정되는 소정 살균 조건을 설정하기 위한 조작부를 갖는 것과 함께,
    (g) 상기 진동자 유닛은 초음파 진동자의 이면측에 형성된 공기층을 갖는 것을 특징으로 하는 초음파 살균 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진동자 유닛에 소정 각도로 부착된 반사 부재를 갖는 초음파 살균 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 반사 부재는 소정의 곡률 반경으로 만곡하는 반사면을 구비한 초음파 살균 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 반사 부재로의 초음파의 입사각은, 초음파가 종파 및 횡파 모두가 반사 부재를 투과하지 않고, 반사되도록 설정되는 초음파 살균 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 진동자 유닛은 상기 처리조 안에서 경사지게 배설되는 초음파 살균 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    ０.1[μM]이상, 100[μM]이하의 생성량의 히드록실 래디칼을 생성하는 히드록실 래디칼 생성 처리 수단을 갖는 초음파 살균 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 전파 매체의 온도를, 0[℃]이상, 60[℃]이하로 제어하는 온도 제어 처리 수단을 갖는 초음파 살균 장치.
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