KR101914643B1 - Supersonic Wave Washer With Improved Structure Of Washing Tub And Oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개선된 결합구조를 갖는 초음파 진동자 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 초음파 세척기의 수조를 형성하는 바닥 또는 측벽에 구비된 상태에서 수조 내부에 위치한 세척물을 세척하는 데 활용되는 것으로서, 측벽과 같은 수직면에도 용이하게 고정되어 초음파 진동을 발생시킬 수 있으면서도 진동자와 바닥 또는 측벽 사이에 진동판 이외의 구성을 포함시키지 않아 진동자의 성능을 저하시킬 우려가 없는 초음파 진동자 어셈블리에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an ultrasonic oscillator assembly having an improved coupling structure, and more particularly, to an ultrasonic oscillator assembly having an improved coupling structure, which is used to clean a washing water located in a water tank in a state of being provided on a floor or a side wall forming a water tank of an ultrasonic washing machine, The present invention relates to an ultrasonic transducer assembly capable of generating ultrasonic vibration while being easily fixed to a vertical surface such as a sidewall, and not including a structure other than the diaphragm between the vibrator and the bottom or side wall, thereby reducing the performance of the vibrator.
초음파 진동자는 세척기, 안마기 등의 진동 디바이스에 장착되어 초음파 주파수대의 진동을 발생시켜 이 진동에 의한 세척이나 떨림 효과를 활용하도록 하는 것이다. 특히 세척기 분야에서 이와 같은 초음파 진동자를 활용하는 경우가 점차 증가하고 있으며, 이에 대한 선행기술을 살펴보면 다음과 같다.The ultrasonic transducer is mounted on a vibration device such as a washing machine or a massage machine to generate vibration in the ultrasonic frequency band so as to utilize the cleaning or shaking effect by the vibration. In particular, the use of such ultrasonic vibrators is increasing in the washing machine field, and the prior art will be described as follows.
먼저, 대한민국 등록특허 제 10-1757580호 ‘초음파 세척기능이 구비된 싱크대 일체형 식기세척기’는, 식기를 수용할 수 있는 공간이 형성된 세척조와, 상기 세척조 하부에 설치되어 세척조 하부 사이와 세척조 외주면 사이에 공간을 형성하도록 세척조 외주면에 상단 둘레가 면접되어 체결되는 벽면부와 상기 벽면부 하단 둘레를 연결하여 하부가 밀폐되는 바닥부로 구성되는 지지몸체와, 상기 지지몸체의 하부에 설치되면서 식기세척기의 도어부 일면 또는 하우징 일면에 구비된 제어판의 발진회로에 의해 발진신호를 인가하여 초음파를 발생하는 다수 개의 초음파발생부 및, 상기 세척조 일측에 일체로 연결되어 수평면의 조리대가 구비되는 싱크대;와, 상기 싱크대의 조리대 일측단에 형성된 제1연결부에 일측의 제2연결부에 조립 연결되면서 내부의 세척실을 커버하여 상하로 개폐가 가능한 도어부와 상기 세척실 내부의 상부 및 하부에 각각 세척수과 헹굼수를 분사하도록 세척수분사암과 헹굼수분사암이 설치되며. 상기 세척수분사암과 헹굼수분사암을 구동하는 구동모터와 헹굼수분사암으로 열풍이 분사되도록 구동되는 열공급펌프가 설치되는 하우징부로 이루어지는 식기세척기;가 일체로 구비되는 초음파 세척기능이 구비된 싱크대 일체형 식기세척기에 관한 것이다.Korean Patent No. 10-1757580 discloses a dishwasher having a built-in ultrasonic cleaning function. The dishwasher includes a washing tub having a space capable of accommodating a dishware therein. The dishwasher is installed under the washing tub, A support body having a wall surface portion which is engaged with an outer circumferential surface of the washing tub to be engaged with the outer circumferential surface of the washing tub and which is connected to the lower end of the wall surface portion to seal the lower portion thereof, A plurality of ultrasonic generators for generating an ultrasonic wave by applying an oscillating signal by an oscillating circuit of a control panel provided on one surface or a surface of a housing, a sink having a horizontal surface integrally connected to one side of the cleaning tank, The first connection part formed at one end of the cooking compartment is connected to the second connection part at one side, Cheoksil cover by the washing water and rinsing water sandstone and a sandstone installed so as to inject the number of each secheoksugwa rinsing the top and bottom of the interior available room door portion and the three opening and closing the top or bottom. A dishwasher including a driving motor for driving the washing water sandstone and the rinsing water sandstone, and a housing unit having a heat supply pump driven by the rinsing water sandstone to drive the hot air pump. The dishwasher includes an integrated ultrasonic washing function, .
이러한 식기세척기는 공기이동관을 연결한 상태에서 초음파발생부에서 발생된 초음파를 통해 공기를 분사시켜 세척대상을 헹구게 되는 것이며, 따라서 공기이동관이 구비되지 않은 식기세척기를 적용할 수 없다는 단점을 갖는다.This dishwasher has a disadvantage in that it can not be applied to a dishwasher not provided with an air moving pipe because the dishwasher blows the object to be cleaned by spraying air through the ultrasonic wave generated in the ultrasonic wave generator in a state where the air moving pipe is connected.
다른 선행기술로서 대한민국 등록특허 제 10-1761344호 ‘초음파 세척기’는 재료와 세척재가 수용되는 세척공간의 외부에 구비되어 초음파를 발생시키는 발진기와, 상기 발진기의 상부에 구비되고 일면이 상기 세척공간의 내부에 돌출되도록 형성되어 상기 발진기에서 발생 된 초음파에 의해 진동하는 진동판과, 상기 진동판과 상기 발진기 사이에 구비되어 상기 발진기에서 상기 진동판으로 열 또는 전자파가 이동하는 것을 방지하는 절연판과, 상기 발진기와 결합하고 상기 절연판을 관통하도록 구비되어 상기 발진기와 상기 진동판을 연결하는 제1볼트와, 상기 진동판과 결합하여 상기 세척공간의 내부에 돌출된 상기 진동판의 주변을 기밀하게 하는 기밀 링과, 상기 세척공간을 형성하는 벽면에 형성된 제2볼트의 일단에 체결되어 상기 진동판과 상기 기밀 링이 상기 세척공간의 외부 벽면에 고정되도록 하는 캡을 구비하는 초음파발생기에 대한 것이다.As another prior art, Korea Patent No. 10-1761344, entitled " Ultrasonic Cleaner ", is provided with an oscillator which is provided on the outside of a cleaning space in which a material and a cleaning material are accommodated and generates ultrasonic waves, An oscillating plate oscillated by ultrasonic waves generated in the oscillator and protruding into the oscillating plate, an insulating plate provided between the oscillating plate and the oscillator to prevent heat or electromagnetic waves from moving from the oscillator to the oscillating plate, A first bolt penetrating through the insulating plate to connect the oscillator and the diaphragm; a hermetic ring coupled to the diaphragm to seal the periphery of the diaphragm protruded into the washing space; And a second bolt formed on a wall surface of the vibration plate, And a cap for fixing the airtight ring to the outer wall surface of the cleaning space.
이러한 초음파 발생기의 경우, 세척대상이 위치하는 세척공간을 향해 발진기를 장착하는 구성에 있어서 볼트와 절연판을 매개로 장착되어 있어 약간의 구조 변화에도 출력성능에 차이가 발생하는 발진기에 있어 상술한 장착 구조에 의해 출력에 영향을 미칠 수 있다는 문제점을 가지고 있다.In the case of such an ultrasonic generator, since the oscillator is mounted through the bolt and the insulating plate in the structure of mounting the oscillator toward the cleaning space where the object to be cleaned is placed, It is possible to influence the output by the output signal.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하면서도 초음파 세척기의 수조에서 사용할 수 있도록 한 초음파 진동자 어셈블리를 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.Therefore, there is a need to develop an ultrasonic transducer assembly that can be used in a water tank of an ultrasonic washing machine while solving the above-mentioned problems.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 초음파 세척을 수행할 수조의 측벽 혹은 바닥에 진동자를 장착시키기 위한 것으로서 진동자의 성능이나 구조에 영향을 미치지 않으면서도 진동자에서 발생되는 진동의 전달이 용이한 진동판을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.The present invention has been conceived to overcome the problems of the above-described technology, and it is an object of the present invention to provide a method for mounting an oscillator on a sidewall or floor of a water tank to be ultrasonically cleaned, The main object of the present invention is to provide an easy diaphragm.
본 발명의 다른 목적은, 진동판과 수조의 측벽 혹은 바닥 사이에 수밀구조를 형성하여 진동자에 물이 닿지 않도록 하는 구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a watertight structure between a diaphragm and a side wall or bottom of a water tank to prevent water from contacting the vibrator.
본 발명의 또 다른 목적은, 진동판에서 수조 내부로 노출된 부위를 제외한 측벽 혹은 바닥에 부착될 수 있는 부위에는 잔여 진동을 감쇄시킬 수 있는 보조적인 안정구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an auxiliary stabilizing structure capable of attenuating the residual vibration in a portion of the diaphragm which can be attached to a side wall or a floor excluding a portion exposed to the inside of the water tank.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 개선된 결합구조를 갖는 초음파 진동자 어셈블리는, 수조의 벽 일부를 이루는 것으로서, 복수의 홈을 구비한 장착판; 상기 홈의 주변의 장착판 둘레부위를 링 형상으로 둘러싼 둘레부와, 상기 둘레부의 내측 둘레를 따라 상기 홈을 통과해서 상기 수조 내측으로 연장된 진입부 및, 상기 진입부의 내측 단에서 절곡되어 윗면을 이루는 전면부와, 상기 둘레부의 일 측 둘레를 따라 상기 장착판을 향한 방향으로 볼록하게 돌출된 볼록부를 구비하는 진동판; 상기 전면부에 부착되어 초음파를 발생시키는 진동자; 상기 볼록부와 요철 결합되는 오목홈을 구비한 상태로 상기 진동판과 상기 장착판 사이에 위치하는 막이링; 상기 둘레부의 저면 둘레를 따라 일정 간격마다 복수 개로 상기 막이링을 관통하여 상기 장착판에 결합되는 패스너;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transducer assembly having an improved coupling structure, comprising: a mounting plate having a plurality of grooves; A circumferential portion surrounding a circumference of the mounting plate around the groove in a ring shape; an ingress portion extending through the groove along the inner circumference of the circumference to the inside of the water tub; and an upper portion bent at the inner end of the ingress portion A diaphragm having a convex portion protruding in a direction toward the mounting plate along one side of the circumference of the diaphragm; A vibrator attached to the front portion to generate ultrasonic waves; A ring positioned between the diaphragm and the mounting plate with the concave groove being concaved and recessed with the convex portion; And a plurality of fasteners passing through the ring at a predetermined interval along the periphery of the circumferential portion and coupled to the mounting plate.
나아가, 상기 진동판은, 상기 둘레부의 외측 둘레로부터 상기 장착판을 향해 링 형상으로 절곡 연장된 막이부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the diaphragm is characterized in that the diaphragm has a membrane portion bent and extended in a ring shape from the outer periphery of the periphery toward the mounting plate.
더하여, 상기 막이링은, 상기 장착판에 접촉되는 표면으로부터 상기 오목홈까지 관통 연장된 수직홈과, 상기 장착판에 접촉되는 표면 측 부위에서 상기 수직홈의 다른 부위보다 큰 내경을 갖는 도입부를 구비한 관통홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the ring may include a vertical groove extending from the surface contacting the mounting plate to the concave groove, and an inlet portion having a larger inner diameter than other portions of the vertical groove at a surface side portion contacting the mounting plate And one through-hole is formed.
덧붙여, 상기 관통홈은, 상기 수직홈의 다른 부위보다 내경이 큰 확공공간이 구비되고, 상기 확공공간에는, 흡수 파우더가 팩에 담겨진 진동 흡수체가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the through-hole is provided with a hollow space having a larger inner diameter than other portions of the vertical groove, and a vibration absorbing body in which the absorbing powder is packed is provided between the hollow spaces.
본 발명에 따른 개선된 결합구조를 갖는 초음파 진동자 어셈블리는,An ultrasonic transducer assembly having an improved coupling structure according to the present invention includes:
1) 초음파 세척을 수행할 수조의 측벽 혹은 바닥에 진동자를 장착시키기 위한 것으로서 진동자의 성능이나 구조에 영향을 미치지 않으면서도 진동자에서 발생되는 진동의 전달이 용이한 진동판 구조를 제공하고,1) A diaphragm structure for mounting a vibrator on a sidewall or bottom of a water tank to be ultrasonically cleaned and capable of easily transmitting vibrations generated in the vibrator without affecting the performance or structure of the vibrator,
2) 진동판과 수조의 측벽 혹은 바닥 사이에 수밀구조를 형성하여 진동자에 물이 닿지 않도록 하는 구조를 제공하며,2) A watertight structure is formed between the diaphragm and the side wall or bottom of the water tank to prevent water from contacting the vibrator,
3) 진동판에서 수조 내부로 노출된 부위를 제외한 측벽 혹은 바닥에 부착될 수 있는 부위에는 잔여 진동을 감쇄시킬 수 있는 보조적인 안정구조를 제공하는 효과가 있다.3) It has the effect of providing an auxiliary stabilizing structure that can attenuate the residual vibration at the side wall or the part that can be attached to the bottom except the exposed part of the diaphragm inside the water tank.
도 1은 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리의 기본 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리의 기본 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 막이링에 진동 흡수체를 적용한 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리에 필름을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도.
도 5는 필름의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 필름을 볼록부의 표면과 이면에 적용한 일 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 볼록부에 난반사부를 적용한 일 실시예를 도시한 개념도.1 is an exploded perspective view showing a basic embodiment of an ultrasonic vibrator assembly according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a basic embodiment of the ultrasonic vibrator assembly of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the membrane of the present invention is applied to a ring vibration absorber.
4 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a film is applied to the ultrasonic vibrator assembly of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the film.
6 is a cross-sectional view showing one embodiment in which a film is applied to the front surface and back surface of the convex portion;
7 is a conceptual diagram showing an embodiment in which a diffuse reflection portion is applied to a convex portion.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale and wherein like reference numerals in the various drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리의 기본 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리의 기본 실시예를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing a basic embodiment of the ultrasonic oscillator assembly of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a basic embodiment of the ultrasonic oscillator assembly of the present invention.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 초음파 진동자(300) 어셈블리는 수조의 벽 일부를 이루는 것으로서 복수의 홈을 구비한 장착판(100)과, 이 장착판(100)에 장착되어 초음파를 발생시키는 진동자(300) 및, 홈 주변의 장착판(100) 둘레부위를 링 형상으로 둘러싼 둘레부(210)와, 둘레부(210)의 내측 둘레를 따라 홈을 통과해서 수조 내측으로 연장된 진입부(220) 및, 진입부(220)의 내측 단에서 절곡되어 윗면을 이루는 전면부(230)와, 둘레부(210)의 일 측 둘레를 따라 장착판(100)을 향한 방향으로 볼록하게 돌출된 볼록부(240)를 구비하는 진동판(200); 볼록부(240)와 요철 결합되는 오목홈(410)을 구비한 상태로 진동판(200)과 장착판(100) 사이에 위치하는 막이링(400); 둘레부(210)의 저면 둘레를 따라 일정 간격마다 복수 개로 막이링(400)을 관통하여 장착판(100)에 결합되는 패스너(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the
여기서 진동자(300)는 일반적으로 식기세척기 등에 사용되는 것으로서, 초음파 진동을 발생시켜 이 진동을 통해 세척을 수행하는 것을 의미한다. 진동자(300)는 전기에너지를 압전소자를 통해 운동에너지로 변환시키는 것인데, 초음파 진동을 발생시키면서도 그 진동의 영향이 유효할 수 있도록 진동을 증폭하는 별도의 증폭기(미도시)를 구비하거나 혹은 진동을 발산시킬 수 있는 혼의 구성을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 더하여 진동자(300)를 수조에 장착시키기 위한 구성으로서, 진동판(200)이 더 포함된다.Here, the
이러한 진동판(200)은 수조의 측벽이나 바닥을 이루는 것으로서 적어도 하나 이상의 홈(미도시)을 뚫어 이 홈에 진동판(200)이 끼워지도록 구성한 장착판(100)을 매개로 장착된다. 여기서 진동판(200)은 홈 주변에 안착시킨 상태로 본드와 같은 접착제나 볼트(11) 등의 패스너(500)를 매개로 고정되는 것이 일반적이라 할 수 있다.The diaphragm 200 is mounted on a side wall or bottom of the water tank via a
진동판(200)은 중앙부위가 볼록하게 돌출되어 돌출된 표면이 수조의 내부로 돌출되는 진입부(220)와, 진입부(220)를 통해 수조 내측에 위치하는 것으로서 윗면을 이루되, 수조 내측을 향한 면의 이면에는 진동자(300)의 혼이 장착되는 전면부(230)가 구비된다. 이러한 진동판(200)은 기본적으로 진동자(300)에서 발생한 진동을 혼을 직접 내놓은 경우보다 넓은 범위로 보내기 위한 매개체의 역할을 하는 것이며, 나아가 진동자(300) 자체도 전기에너지를 사용하는 전자기기이므로 물과 이격될 수 있는 방어 구성으로서 이 진동판(200)을 활용하게 되는 것이다. 따라서 진동판(200)은 되도록 얇으면서도 내구성 및 내수성을 갖는 금속 재질로 구성되는 것이 바람직하다고 할 수 있다.The diaphragm 200 has an
이 전면부(230)와 진입부(220)를 제외한 둘레부(210)는 수조의 홈 주변에 접촉하게 되며, 이 때 접촉된 부위를 상술한 것과 같이 접착제나 패스너(500)를 매개로 고정되도록 하여 수조의 바닥 뿐만 아니라 측벽과 같이 중력의 영향을 상하로 받지 않는 부위에도 본 초음파 진동자(300)를 적용할 수 있음은 물론이다.The
다음으로 막이링(400)은 전면부(230)를 제외한 진동판(200)과 수조 사이를 밀폐하는 것으로서 고무나 합성수지 등의 탄력성을 갖는 재질로 형성되는 것을 의미한다. 물론 전면부(230)가 진동판(200)의 중앙부위에 형성되어 있으므로, 전면부(230)에 대응되는 형상으로 중앙부위를 관통시키는 것만으로도 막이링(400)을 진동판(200)에 끼워 장착판(100)과의 사이를 밀폐하도록 할 수도 있다. 그러나 워낙에 빠르고 강력한 초음파 진동이 발생하는 환경인만큼 다음의 구성을 더 포함시켜 막이링(400)을 안정적으로 거치할 수 있다.Next, the
먼저, 진동판(200)에서 중앙부위에 위치한 전면부(230) 및 진입부(220)를 기준으로 진입부(220)의 끝 단에서 장착판(100)과 평행하게 진동판(200)의 둘레로 연장된 부위인 둘레부(210)는, 둘레부(210)의 끝 단에서 다시 수조를 향해 절곡 연장된 막이부(250)가 더 구비됨으로써, 막이부(250)와 둘레부(210) 및 진입부(220)로 둘러싸인 안착공간이 형성될 수 있어 이 안착공간에 막이링(400)을 위치시켜 막이링(400)이 쉽게 원래의 장착위치로부터 이탈되지 않도록 하는 구조를 갖게 된다.First, the diaphragm 200 is extended from the end of the entering
추가적으로 막이링(400)을 고정하여 위치를 지정할 수 있도록 진동판(200)의 볼록부(240)에 접촉되는 부위를 막이링(400)의 내측으로 함입한 오목홈(410)을 구비할 수도 있으며, 따라서 오목홈(410)과 막이부(250)를 통해 막이링(400)이 진동 발생 상태에서도 원래의 위치를 유지할 수 있음은 물론이다.A portion of the diaphragm 200 contacting the
여기서 둘레부(210)에는 일정 간격마다 관통된 나사 홈(10)이 더 형성될 수 있으며, 나사 홈(10)에는 볼트(11)나 너트(12)와 같은 패스너(500)들이 구비될 수 있다. 즉, 패스너(500)는 둘레부(210)에 형성된 나사 홈(10)을 관통하여 투입된 상태에서 막이링(400)과 장착판(100)을 각각 순차적으로 통과함으로써 연결되는 것을 특징으로 한다. 혹은 그 반대의 구성으로서, 아예 수조의 표면에 볼트(11)와 같은 패스너(500)가 구비될 수 있으며, 따라서 이 패스너(500)가 막이링(400)을 관통하여 둘레부(210)에 형성된 나사 홈(10)에 끼워지도록 구성할 수 도 있음은 물론이다.The
그러나 반대로 진동자(300) 자체는 진동판(200)에서 전면부(230)의 이면에 본드와 같은 물질을 사용하여 장착되는데, 이는 진동자(300)의 출력에 영향을 미치지 않고 진동판(200)에 진동자(300)를 장착하기 위한 구성으로서, 기존의 선행기술들에서 나타난 방식인 별도의 볼트(11)를 사용해 진동판(200)에 진동자(300)를 장착하는 구성은 진동자(300)에 추가적으로 볼트(11)가 장착되어 진동자(300)의 형상에 영향을 미칠 수 있는 단점을 갖는 것과 대비될 수 있다.The
즉, 진동자(300)는 매우 예민한 전자기기인데, 진동자(300) 자체에도 모든 구성요소가 이 볼트(11)를 기준으로 묶여있게 된다. 기본적으로 진동자(300)의 출력을 제어할 때에는 제조 시점에서 볼트(11)를 기준으로 각각의 진동자(300) 구성들이 얼마나 이격되어 있는지에 따라 출력이 제어된 상태로 제조되는 것을 특징으로 하는데, 앞선 설명과 같이 추가적인 볼트(11)를 통해 진동자(300)가 장착되게 된다면 이 볼트(11)에 의해 진동자(300) 형상이 변형되거나 혹은 진동자(300)의 다른 구성들의 결합관계가 뒤틀릴 수 있어 진동자(300)의 출력에 영향을 미칠 수밖에 없다.That is, the
그러므로 이러한 문제점을 원천적으로 봉쇄하기 위해서는 기본적으로 수조와의 고정은 패스너(500)를 매개로 하되, 진동자(300)와의 고정은 일반적으로 사용되는 우레탄 본드와 같이 진동을 버틸 수 있으면서도 강한 고정력을 갖는 본드를 통해 진동자(300)를 진동판(200)에 고정하는 것이 바람직한 구동을 위한 구조라고 할 수 있을 것이다.Therefore, in order to completely block such a problem, it is basically necessary to fasten to the water tank through the
나아가, 초음파 세척기에서의 문제점은 높은 진동수의 진동이 오랜 시간동안 발생하기 때문에 결합관계가 틀어지거나 밀폐구조가 조금이라도 틈을 보이게 되면, 해당 부분에 부식이 발생하거나 크랙이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있는데, 이를 방지할 수 있는 구조가 적용될 필요성이 있다.Furthermore, the problem with the ultrasonic washing machine is that a vibration of a high frequency occurs for a long time, so that if the coupling relationship is changed or the sealing structure shows a slight gap, corrosion or cracks may occur in the corresponding portion There is a need to apply a structure that can prevent this.
보통 초음파 세척기의 수명을 10년 정도로 가정하고 있는데, 이 10년은 올바른 정기점검이 이루어진 상태에서 외력이나 특수한 이벤트가 발생하지 않는 경우를 가정하였을 때의 수명이므로, 고가의 장비인 초음파 세척기를 사용함에 있어서 이러한 수명 문제를 야기할 수 있는 요소들을 제거하는 별도의 구성들이 더 필요하기 마련이다.It is assumed that the life of the ultrasonic cleaning machine is about 10 years. In this 10 years, since it is the life time when assuming that the external force or special event does not occur in the state where the regular periodic inspection is performed, the ultrasonic washing machine There is a need for additional configurations that eliminate the factors that can cause this lifetime problem.
이를 위한 구성으로서, 진동판(200)에서의 볼록부(240)와 막이링(400)을 위주로 다시 한 번 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.As a structure for this, the structure of the
먼저, 막이링(400)에서 볼록부(240)와 접촉하는 부위이자 오목홈(410)이 형성된 부위에는 일정 간격을 두고 복수개가 이 오목홈(410)의 내측에서 상기 수조에 접촉되는 표면까지 관통 연장된 관통홈(420)이 형성된다.First, a plurality of portions of the
이 관통홈(420)은 진동자(300)가 진동하면서 발생하는 잔여 진동과 소리(소음) 등이 이동하는 통로로 활용될 수 있다. 즉, 기본적으로는 수조와 접촉된 면적이 가장 넓은 막이링(400)이 대부분의 잔여 진동이나 소리를 흡수하는 역할을 하지만, 이 막이링(400)만을 구비하는 구성은 기존에도 일부 존재하고 있었으며, 막이링(400)의 주 역할이 밀폐이기 때문에 이러한 효과는 현실적으로 거의 고려되지 않아 실질적인 효과는 매우 낮은 것으로 알려져 있다.(초음파 진동자(300) 사용 시 초음파인데도 불구하고 ‘우웅’하는 소리를 감소시키지 못하는 것으로 쉽게 이해할 수 있을 것이다.)This through
도 3은 본 발명의 막이링에 진동 흡수체를 적용한 일 실시예를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the membrane of the present invention is applied to a ring with a vibration absorber.
따라서 이 관통홈(420)을 통과하여 이동하는 진동 혹은 소리는 결국에는 오목홈(410)을 통해 진동판(200)의 볼록부(240)에서 외부로 배출되게 된다. 이 때, 바람직하게는 관통홈(420)의 구성으로서 장착판(100)에 접촉되는 막이링(400)의 표면으로부터 오목홈(410)까지 관통 연장된 수직홈(422)과, 막이링(400)에서 장착판(100)에 접촉되는 표면 측 부위에서 수직홈(422)의 다른 부위보다 큰 내경을 갖는 도입부(421)로 구성된다. 여기서 수직홈(422)의 내경이 도입부(421)와 접한 부위로부터 오목홈(410)을 향할수록 점차 줄어들도록 형성함으로써 확성기와는 반대되는, 다시 말해 발생되는 소리가 줄어들면서 진동 또한 줄일 수 있는 구조를 갖는 수직홈(422)을 형성할 수 있음은 물론이다.Therefore, the vibration or sound moving through the through-
나아가, 수직홈(422)에는 다른 부위보다 내경이 큰 확공공간(423)이 구비될 수 있는데, 이 확공공간(423)은 그 자체만으로도 유입된 진동이나 소리가 모이는 일종의 버퍼 역할을 할 수 있다. 즉 진동이나 소리가 관통홈(420)에 유입되었을 때 이 관통홈(420)은 오목홈(410)을 향할수록 내경이 줄어들게 되어 유입량보다 배출량이 줄어들게 되므로, 미처 배출되지 못한 진동이나 소리는 이 버퍼 역할을 하는 확공공간(423)에 일정 시간동안 머물렀다가 다시 배출되게 된다. 따라서 이 시간 동안 확공공간(423)에서 진동수가 줄어들거나 혹은 음파 에너지가 줄어들게 되므로 이에 따라 확공공간(423)을 거친 진동이나 음파는 그만큼 힘이 약해지는 결과를 갖게 된다.Further, the
이에 더하여, 아예 확공공간(423) 내부에 진동을 흡수할 수 있는 흡수 파우더(431)가 팩(432)에 담겨진 진동 흡수체(430)를 구비시킬 수 있다. 여기서 흡수 파우더(431)는 예를 들면 고 탄성 고무나 고 탄성 카본 등이 사용될 수 있는데, 이들은 파우더 형태로 가공되거나 혹은 겔 형태로 가공되어 팩(432)에 담겨진 상태로 확공공간(423)에 구비될 수 있어, 확공공간(423) 내부에서 진동을 1차적으로 흡수하는 기능을 갖출 수 있게 된다.In addition to this, the
도 4는 본 발명의 초음파 진동자 어셈블리에 필름을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 5는 필름의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a film is applied to the ultrasonic vibrator assembly of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the film.
다음으로 막이링(400)과 진동판(200)의 사이에는 별도로 필름(600)이 더 구비될 수 있다. 이 필름(600)은 막이링(400)과 진동판(200)의 사이에서 막이링(400)이 진동판(200)에 용이하게 부착될 수 있도록 보조하는 역할을 함과 동시에 막이링(400)의 오목홈(410) 및 관통홈(420)과 진동판(200)의 볼록부(240) 주변에서 관통홈(420)의 역할을 보조하는 것도 가능하다. 이러한 필름(600)에 대해 설명하면 다음과 같다.Next, a
먼저, 필름(600)은 그 자체가 탄성 재질 혹은 신축성 재질로 구성될 수 있거나 혹은 표면에 점착성 물질이 코팅될 수 있는 것이며, 기본적으로 진동판(200)이나 막이링(400)의 표면 마찰계수보다 큰 마찰계수를 갖는 재질로 형성되어 막이링(400)과 진동판(200) 사이에 위치하는 것을 의미한다.First, the
이 때, 필름(600)에는 막이링(400)의 관통홈(420)의 개구 부위와 접촉되는 부위를 이 관통홈(420)의 개구에 대응되는 형상으로 관통시켜 구성할 수 있는데 이를 연결공(602)이라 할 수 있다. 이 연결공(602)이 형성되면, 막이링(400)의 관통홈(420)은 문제없이 진동판(200)의 볼록부(240)를 향해 연통될 수 있는 것이다.At this time, the
나아가 연결공(602)이 형성된 부위에서 막이링(400)의 관통홈(420) 내부를 향해 돌출 연장된 융기부(603)가 더 구비될 수 있는데, 이 융기부(603)는 필름(600)의 일부를 관통홈(420)에 끼우는 것이므로 필름(600)이 막이링(400)과 진동판(200) 사이에서 진동 발생에 의해 원래 위치로부터 다른 위치로 밀려나는 등의 사태를 방지할 수 있게 되는 구성이라 할 수 있다.The
추가적으로 필름(600)은 막이링(400)과 진동판(200) 사이에 위치하되, 재질과 두께 등의 차이에 의해 두 구성들과 진동에 의한 영향을 받는 수준이 다르며, 특히 두께가 다른 두 구성에 비해 매우 얇아 막이링(400)과 진동판(200) 사이에서 진동에 의해 흔들려 이동하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 진동에 영향을 받아 필름(600)이 일정 수준 이동하더라도 앞서 설명한 관통홈(420) 등의 다른 구성들이 받는 영향을 최소화시키기 위해서는 필름(600)을 주름구조로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the
주름구조는 일종의 자바라 구조로서, 요철이 반복되거나 혹은 표면에 일정 간격을 두고 접철홈이 형성되어 이 접철홈을 매개로 주름진 형상으로 접힐 수 있는 형상을 갖는 것이다. 특히 볼록부(240)에 접촉하는 부위를 따라서 주름구조를 갖는 주름부(601)를 두면, 상술한 진동의 영향을 받더라도 주름부(601)에 의해 신축되면서 과도한 이동을 방지할 수 있어 다른 구성들에 대한 영향을 최소화 할 수 있음은 물론이다.The wrinkle structure is a bellows structure having a shape in which unevenness is repeated or a folding groove is formed at a predetermined interval on the surface and is folded into a corrugated shape through the folding groove. Especially, if the
다음으로 필름(600)의 일부가 아예 볼록부(240)의 표면에 부착되도록 구성할 수도 있는데, 이에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Next, a part of the
도 6은 필름을 볼록부의 표면과 이면에 적용한 일 실시예를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing one embodiment in which a film is applied to the front surface and back surface of the convex portion.
먼저 볼록부(240)는 막이링(400)과 접하는 표면과 이 표면의 대향측에 위치한 이면이 동일한 두께로 수조를 향해 돌출되는 것으로서, 이에 따라 전면부(230)에는 함입공간(241)이 구비될 수 있다.The
다음으로, 필름(600)의 구성물 중 일부가 되거나 혹은 필름(600) 표면에 코팅되는 것으로서 앞선 진동 흡수체(430)와 같이 진동을 흡수할 수 있는 성분을 갖출 수 있다. 이 상태에서 필름(600)을 볼록부(240)에서 막이링(400)에 접하는 표면을 감싸도록 덮은 메인 필름(611)과, 이 볼록부(240)의 이면을 감싸도록 덮는 서브 필름(612), 메인 필름(611)의 일 측에서 볼록부(240)를 관통하여 서브 필름(612)의 일 측까지 연장되는 것으로서 메인 필름(611)의 폭 방향을 따라 일정 간격마다 복수 개로 구비될 수 있는 연결 필름(613)이 그것이다.Next, a part of the constitution of the
이 때, 연결 필름(613)의 경우 메인 필름(611)과 서브 필름(612) 사이를 연결할뿐더러 볼록부(240)를 관통한 상태로 연장되어 메인 필름(611)에 부딪힌 음파를 외부 필름(600)으로 전달하는 역할을 하므로 바람직하게는 다른 필름(600)들과 대비하여 신축성이 큰 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 서브 필름(612)의 경우 서브 필름(612)의 표면을 관통하여 볼록부(240)의 표면까지 연장된 복수의 필름 홈(미도시)도 구비될 수 있어, 이 필름 홈을 통해 진동의 전달 및 흡수가 용이한 구조를 갖출 수 있음은 물론이다.The
도 7은 볼록부에 난반사부를 적용한 일 실시예를 도시한 개념도이다.7 is a conceptual diagram showing an embodiment in which a diffused portion is applied to the convex portion.
나아가, 앞선 설명에서 막이링(400)의 관통홈(420)과 진동판(200)의 볼록부(240)를 연결하여 진동을 이동 및 저감시키는 구성이 구비될 수 있다고 하였는데, 여기서 더 나아가 본격적으로 볼록부(240)를 활용하여 더욱 효과적으로 진동이나 소리를 감쇠시키는 구성을 더 적용할 수 있다.Further, in the above description, the membrane may be provided with a structure for moving and reducing vibration by connecting the through-
함입공간(241)에는 탄성 재질의 채움재(620)가 위치할 수 있는데, 이 채움재(620)의 경우 진동이나 음파가 부딪히는 경우에 진동 및 음파를 흡수할 수 있도록 진동판(200)의 다른 부위보다 큰 탄성을 갖는 재질로 형성되는 것이 좋되, 채움재(620)의 내부를 관통하는 것으로서, 앞서 설명한 막이링(400)의 관통홈(420)과 연통되는 연통홈(621)이 더 구비될 수 있다. 이 때 연통이라는 것은 물리적인 연결이 발생하지 않더라도 필름(600)의 두께가 얇은 지점을 따라 용이하게 진동이나 음파가 이동할 수 있게 되므로, 이렇게 두께가 얇은 부위의 대응되는 부위에 연통홈(621)을 구비하게 되면, 음파나 진동이 쉽게 통과할 수 있는 부위를 만들어 마치 연통된 것과 같은 효과를 갖게 된다고 할 수 있다.The
여기서 연통홈(621)도 바람직하게는 막이링(400)의 관통홈(420)과 가까운 부위로부터 먼 부위로 향할수록 그 내경이 점차 줄어들게 형성되는 것이 바람직한 구성이라 할 수 있다. It is preferable that the
이 외에도 함입공간(241)에는 채움재(620)가 위치하지 않은 상태(혹은 채움재(620)가 위치한 상태에서 채움재(620)와 볼록부(240)의 이면과의 사이)에서 진동 및 음파의 저감을 위하여, 볼록부(240)의 이면에 복수의 돌기가 서로 다른 방향 및 간격으로 돌출 연장된 난반사 돌기 및 복수의 함입홈이 서로 다른 방향과 간격으로 함입된 난반사 홈을 포함하는 난반사부(242)가 형성되도록 구성할 수 있다. 이러한 난반사부(242)는 진동이나 음파가 난반사 돌기 또는 난반사 홈에 닿았을 때, 이러한 파동의 반사파가 서로 다른 위치로 퍼지는 난반사 현상을 유도함으로써, 계속되는 난반사 현상에 의해 이 파동의 힘이 약해져 외부로 배출될 때에는 거의 영향을 미치지 않는 미약한 진동으로 변환되도록 하는 것이다. 즉, 함입공간(241)을 진동의 감쇠를 위한 일종의 챔버(Chamber)로서 활용하는 것이라 할 수 있다.In addition, in the recessed
또한 난반사부(242)의 표면에도 이 표면을 따라 반복 형성되는 것으로서 높이 방향으로 기립된 기립면(244)과, 이 기립면(244)에서 하방 경사진 형태로 연장된 경사면(243)으로 구성된 복수 개의 굴절날개(245)가 구비될 수 있다.The surface of the
진동이 배출될 때에 볼록부(240) 이면의 굴곡을 따라 이동하면서 외부로 배출되게 되는데, 이 때 굴절날개(245)가 구비되어 있다면(특히 경사면(243)) 이 굴곡의 길이가 서로 다르기 때문에 배출되는 진동에도 영향을 미치게 되어 발산되는 진동이 달라지며, 이동하려는 진동끼리의 영향으로 일정 수준의 진동저하 효과를 기대할 수 있게 되는 구조를 제공하는 것이라 할 수 있다.When the vibration is discharged, the vibration is discharged along the curvature of the back surface of the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 개선된 결합구조를 갖는 초음파 진동자 어셈블리의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.As described above, the configuration and operation of the ultrasonic transducer assembly having the improved coupling structure according to the present invention are described in the above description and drawings, but the present invention is not limited to the above description and drawings. And it is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
10: 나사 홈 11: 볼트
12: 너트 100: 장착판
200: 진동판 210: 둘레부
220: 진입부 230: 전면부
240: 볼록부 241: 함입공간
242: 난반사부 243: 경사면
244: 기립면 245: 굴절날개
250: 막이부 300: 진동자
400: 막이링 410: 오목홈
420: 관통홈 421: 도입부
422: 수직홈 423: 확공공간
430: 진동 흡수체 431: 흡수 파우더
432: 팩 500: 패스너
600: 필름 601: 주름부
602: 연결공 603: 융기부
611: 메인 필름 612: 서브 필름
613: 연결 필름 620: 채움재
621: 연통홈10: screw groove 11: bolt
12: nut 100: mounting plate
200: diaphragm 210: peripheral portion
220: entry portion 230: front portion
240: convex portion 241: concave space
242: diffuse reflection part 243: inclined surface
244: standing surface 245:
250: membrane part 300: oscillator
400: membrane ring 410: concave groove
420: through groove 421:
422: vertical groove 423: open space
430: vibration absorbing body 431: absorbing powder
432: Pack 500: Fastener
600: film 601:
602: connecting hole 603: ridge
611: Main film 612: Sub-film
613: Connection film 620: Filler
621: communicating groove
Claims (11)
수조의 벽 일부를 이루는 것으로서, 복수의 홈을 구비한 장착판;
상기 홈의 주변의 장착판 둘레부위를 링 형상으로 둘러싼 둘레부와, 상기 둘레부의 내측 둘레를 따라 상기 홈을 통과해서 상기 수조 내측으로 연장된 진입부 및, 상기 진입부의 내측 단에서 절곡되어 윗면을 이루는 전면부와, 상기 둘레부의 일 측 둘레를 따라 상기 장착판을 향한 방향으로 볼록하게 돌출된 볼록부를 구비하는 진동판;
상기 전면부에 부착되어 초음파를 발생시키는 진동자;
상기 볼록부와 요철 결합되는 오목홈을 구비한 상태로 상기 진동판과 상기 장착판 사이에 위치하는 막이링;
상기 둘레부의 저면 둘레를 따라 일정 간격마다 복수개로 상기 막이링을 관통하여 상기 장착판에 결합되는 패스너;를 포함하되,
상기 막이링은,
상기 장착판에 접촉되는 표면으로부터 상기 오목홈까지 관통 연장된 수직홈과, 상기 장착판에 접촉되는 표면 측 부위에서 상기 수직홈의 다른 부위보다 큰 내경을 갖는 도입부를 구비한 관통홈이 형성되고,
상기 진동판은, 상기 볼록부에서 상기 막이링과 접하는 표면과 이면이 동일한 두께로 돌출되어 상기 볼록부에 함입공간이 구비되며,
상기 이면에는, 복수 개의 홈 및 돌기 중 어느 하나가 불규칙한 간격을 두고 형성된 난반사부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.An ultrasonic transducer assembly having an improved coupling structure,
A mounting plate having a plurality of grooves that form part of a wall of the water tank;
A circumferential portion surrounding a circumference of the mounting plate around the groove in a ring shape; an ingress portion extending through the groove along the inner circumference of the circumference to the inside of the water tub; and an upper portion bent at the inner end of the ingress portion A diaphragm having a convex portion protruding in a direction toward the mounting plate along one side of the circumference of the diaphragm;
A vibrator attached to the front portion to generate ultrasonic waves;
A ring positioned between the diaphragm and the mounting plate with the concave groove being concaved and recessed with the convex portion;
And a plurality of fasteners passing through the ring at a predetermined interval along the periphery of the circumference to be coupled to the mounting plate,
The membrane ring
A vertical groove extending from the surface contacting the mounting plate to the concave groove and a penetration groove having an inlet portion having an inner diameter larger than that of the other portion of the vertical groove at a surface side portion contacting the mounting plate,
The diaphragm has a concave portion and a concave portion. The diaphragm has a convex portion and a concave portion.
Wherein the back surface is provided with a diffuse reflection portion formed with irregular intervals of any one of a plurality of grooves and protrusions.
상기 진동판은,
상기 둘레부의 외측 둘레로부터 상기 장착판을 향해 링 형상으로 절곡 연장된 막이부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.The method according to claim 1,
The diaphragm includes:
And a membrane portion bent and extended from the outer periphery of the peripheral portion toward the mounting plate in a ring shape.
상기 관통홈은,
상기 수직홈의 다른 부위보다 내경이 큰 확공공간이 구비되고,
상기 확공공간에는,
흡수 파우더가 팩에 담겨진 진동 흡수체가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.The method according to claim 1,
The through-
A hollow space having a larger inner diameter than other portions of the vertical groove is provided,
Among the above-mentioned magnets,
Wherein the ultrasonic vibrator assembly is provided with a vibration absorber in which the absorbing powder is packed.
상기 진동판과 상기 막이링의 사이에는,
상기 진동판 및 상기 막이링의 표면 마찰계수보다 큰 마찰계수를 갖는 재질로 형성된 것으로서, 상기 관통홈의 개구와 접촉되는 부위를 관통 처리한 연결공이 형성된 필름이 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.The method according to claim 1,
Between the diaphragm and the ring,
Wherein the diaphragm and the membrane are formed of a material having a frictional coefficient greater than a surface friction coefficient of the ring, and the membrane is formed with a connecting hole formed through a portion contacting the opening of the through-hole.
상기 필름은,
상기 볼록부에 접촉하는 부위를 주름 처리한 주름부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.6. The method of claim 5,
The film may be,
And a corrugated portion having a corrugated portion in contact with the convex portion is provided.
상기 필름은,
상기 연결공의 둘레를 따라 상기 관통홈을 향해 돌출 연장된 융기부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.6. The method of claim 5,
The film may be,
And a protruding portion protruding toward the through-hole along the circumference of the connection hole.
상기 볼록부는,
상기 막이링과 접하는 표면과 이면이 동일한 두께로 돌출되어 상기 볼록부에 함입공간이 구비되고,
상기 필름은,
상기 진동판과 상기 막이링 사이에 위치한 메인 필름과,
상기 진동판에서 상기 메인 필름이 위치한 일 면의 대향측 면 중 상기 볼록부의 이면에 접하는 서브 필름 및,
상기 메인 필름의 폭 방향을 따라 일정 간격마다 복수개로 상기 볼록부를 관통하여 상기 서브 필름을 향해 연장된 것으로서 상기 메인 필름 및 상기 서브 필름보다 신축성이 큰 재질로 형성된 연결 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.6. The method of claim 5,
The convex portion
The surface of the membrane contacting with the ring protrudes with the same thickness as the back surface, and the recessed space is provided in the convex portion,
The film may be,
A main film positioned between the diaphragm and the ring,
A subfilm in contact with a back surface of the convex portion of the diaphragm,
And a connection film formed of a material having a greater elasticity than the main film and the subfilm and extending toward the subfilm through a plurality of protrusions at regular intervals along the width direction of the main film. Ultrasonic oscillator assembly.
상기 함입공간에는,
상기 관통홈과 연통되는 연통홈을 구비한 상태에서 상기 진동판의 다른 부위보다 큰 탄성을 갖는 재질로 상기 함입공간을 채운 채움재가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.9. The method of claim 8,
In the recessed space,
And a filler filled in the cavity with a material having elasticity greater than other portions of the diaphragm in a state of having a communication groove communicating with the penetration groove.
상기 난반사부의 표면을 따라 반복 형성된 것으로서,
높이 방향으로 기립된 기립면과, 상기 기립면에서 하방 경사진 형태로 연장된 경사면으로 구성된 복수 개의 굴절날개가 구비되는 것을 특징으로 하는, 초음파 진동자 어셈블리.The method according to claim 1,
Repeatedly formed along the surface of the irregular reflection portion,
Wherein a plurality of refracting blades are provided, the refracting blades being composed of an upstanding surface rising in a height direction and a tilted surface extending downward from the upstanding surface.
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KR102080543B1 (en) | 2019-03-21 | 2020-02-24 | 박상부 | Ultrasonic vibration device |
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2018
- 2018-05-14 KR KR1020180055076A patent/KR101914643B1/en active IP Right Grant
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