KR102387951B1

KR102387951B1 - 과채류 자동 세척기

Info

Publication number: KR102387951B1
Application number: KR1020210134313A
Authority: KR
Inventors: 안희옥
Original assignee: 안희옥
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-04-15

Abstract

본 발명은 각종 과일이나 야채(이하, ‘과채류’라 칭한다)를 자동적으로 신속하게 세척하는 기계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 발생을 기반으로 세척수를 와류시킴과 동시에 버블을 발생시켜 과체류(果菜類)를 보다 신속 용이하고, 깨끗하게 세척해 냄과 동시에 강력한 와류 유도 현상을 통해 과채류의 원활한 이동이 가능하도록 하여 세척 효율이 더욱 향상되도록 함은 물론 별도의 펌프를 이용하지 않고서도 버블의 발생이 가능함에 따라 버블 발생 구조의 간단화를 통해 세척기의 부피를 줄이고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 과채류 자동 세척기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 최고 및 최저수위감지센서(112a)(112b)가 구비되고, 높이가 낮은 일 측벽으로는 각종 부유물질이나 오수를 집수 드레인하기 트렌치(118)가 구비되며, 바닥으로는 세척수 순환조(114)가 형성된 세척조(110)와, 상기 세척조 내에 세척수를 적정 수위 또는 지속적으로 공급하기 위한 세척수 공급부(120)와, 상기 세척조의 바닥에 적정 간격으로 하나 이상으로 배치되어 초음파를 발생시키기 위한 초음파 진동자(130)와, 상기 세척조의 내부에 담겨진 세척수를 강제로 순환 와류되도록 하는 와류 발생부(140)와, 상기 와류 발생부에 의한 세척수의 순환 압력을 이용하여 버블을 발생시키는 버블 발생부(150)를 포함하여 구성되고, 상기 트렌치(118)가 형성된 세척조(110)의 반대 측벽으로는 와류 발생부에서 강제 분사되는 세척수에 대한 와류 현상이 강력하게 발생되도록 유도하기 위한 와류 유도 경사부(116)가 내측으로 절곡 형성되어진 구성이다.

Description

과채류 자동 세척기{Fruits and Vegetable Automatic Washing Machine}

본 발명은 각종 과일이나 상추를 비롯한 각종 야채(이하, ‘과채류’라 칭한다)를 자동적으로 신속하게 세척하는 기계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 발생을 기반으로 세척수를 와류시킴과 동시에 버블을 동시 또는 순차적으로 발생시켜 과체류(果菜類)를 보다 신속 용이하고, 깨끗하게 세척해 냄과 동시에 강력한 와류 유도 현상을 통해 과채류의 원활한 이동이 가능하도록 하여 세척 효율이 더욱 향상되도록 함은 물론 별도의 펌프를 이용하지 않고서도 버블의 발생이 가능함에 따라 버블 발생 구조의 간단화를 통해 세척기의 부피를 줄이고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 과채류 자동 세척기에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 세척기는 압전현상을 이용한 초음파 발생장치를 이용하여 유체 속에서 강력한 진동의 초음파를 발생시키고, 이때 나타나는 유체 내의 공동현상과 이에 의한 기포의 생성과 그 진동과 성장과 폭발과 순간 고온화의 제 과정을 통하여 유체 내의 세척물의 표면에 부착된 이물질과 미크론 단위의 미세한 불순물을 분해 또는 산화하여 세척되게 하는 기계의 하나로서, 근자에는 상기와 같은 초음파를 이용하여 각종 형태의 과일이나 야채를 세척하는 세척기가 많이 제안되고 있는 실정이다.

그러나, 세척수가 담긴 세척조에 대해 초음파 진동자에서 발생되는 기포만을 이용하여 세척물에 부착된 흙이나 기타 이물질 또는 기타 불순물들을 신속하게 제거하는 데는 세척 구조상의 한계가 있고, 특히 과채류의 경우, 물보다 비중이 낮아 세척수 위로 부유(浮遊)하는데, 이 경우, 부유상태의 과채류에 까지 초음파 진동에 의해 발생되는 기포가 전달되지 못하여 과체류를 깨끗하게 세척해내지 못하는 문제가 발생되고 있는 실정이다.

이러한 점을 감안하여, 근자에는 초음파를 발생시키는 진동자를 세척조의 일 측이 아닌 다양한 방면에 설치하여 다양한 각도에서 기포가 발생되도록 하는 방식을 채용한 세척기가 제공되거나, 또는 초음파 진동에 더하여 세척수가 와류발생기를 통해 와류되게 하거나, 또는 이에 더하여 버블 발생기를 더 부착하여 과일이나 채소를 깨끗하게 세척하는 세척기들이 제안되고 있기는 하다.

하지만, 종래 세척수를 와류시키거나 버블을 발생시키는 세척기의 경우, 세축수를 와류시키는 와류 발생기 또는 버블을 발생시키는 버블 발생기를 채용함에 있어서, 세척수의 와류가 효율적으로 이루어지지 못하는 문제와 더불어 와류 및 버블 발생에 따른 각각의 펌프를 사용하여 와류나 버블을 발생시키는 구조를 채용하고 있기 때문에 와류 또는 버블의 발생구조가 매우 복잡하게 이루어질 수 밖에 없고, 동시에 그로 인한 세척기의 제작 비용이 자연적으로 증가되는 문제를 피하기 어려운 문제가 있다.

1. KR101441017 B1(2014.09.17.공고) 2. KR101859897 B1(2018.05.21. 공고) 3. KR101962430 B1(2019.03.26. 공고) 4. KR102065739 B1(2020.01.13.공고)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 초음파 발생을 기반으로 세척수를 와류시킴과 동시에 버블을 동시 또는 순차적으로 발생시켜 과체류를 보다 신속 용이하고 깨끗하게 세척해 냄과 동시에 강력한 와류 유도 현상을 통해 과채류의 원활한 이동이 가능하도록 하여 세척 효율이 더욱 향상되도록 함은 물론 별도의 펌프를 이용하지 않고서도 버블의 발생이 가능함에 따라 버블 발생 구조의 간단화를 통해 세척기의 부피를 줄이고, 제작 비용을 절감할 수 있도록 한 과채류 자동 세척기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과채류 자동 세척기는, 최고 및 최저수위감지센서가 구비되고, 높이가 낮은 일 측벽으로는 각종 부유물질이나 오수를 집수 드레인하기 트렌치가 구비되며, 바닥으로는 세척수 순환조가 형성된 세척조와, 상기 세척조 내에 세척수를 적정 수위 또는 지속적으로 공급하기 위한 세척수 공급부와, 상기 세척조의 바닥에 적정 간격으로 하나 이상으로 배치되어 초음파를 발생시키기 위한 초음파 진동자와, 상기 세척조의 내부에 담겨진 세척수를 강제로 순환 와류되도록 유도하기 위한 제1 와류 발생노즐들 및 제2 와류 발생 노즐들을 포함하는 와류 발생부와, 상기 와류 발생부에 의한 세척수의 순환 압력을 이용하여 버블을 발생시키는 버블 발생부를 포함하여 구성되고, 상기 트렌치가 형성된 세척조의 반대 측벽으로는 와류 유도 경사부를 내측으로 절곡 형성하되, 상기 와류 유도 경사부가 형성된 세척조의 직 하부 바닥으로는 제1 와류 발생노즐들을 설치하여 제2 와류 발생 노즐들을 통해 강제 분사되는 세척수를 상기 와류 유도 경사부 방향으로 강제 순환 및 부딪히도록하여 세척수에 대한 강력한 와류 현상이 발생되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 세척조의 일 측벽으로 형성되는 와류 유도 경사부의 경사각(A1)은 적어도 해당 수직 측벽에 대하여 30~50°범위 내에서 형성되어 짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 세척수 순환조의 상부는 세척수가 와류 발생부를 통해 강제 순환되는 과정에서 부피가 있는 각종 찌꺼기들을 걸러내기 위한 걸름망으로 덮여짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 세척수 공급부는 세척조의 어느 일 측벽으로 형성되어지는 세척수 공급공과, 상기 세척수 공급공에 연결되어 외부에서 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급관과, 상기 세척수 공급관을 통해 공급되는 세척수를 신호에 따라 공급 또는 차단하기 위한 제1 전자변을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 와류 발생부는, 세척조에 형성된 세척수 순환조와 일 단부가 연결 지지되고 동시에 타 단부로 구비된 제1밸브에 의해 개폐되는 흡입관과, 상기 흡입관에 연결되는 순환펌프와, 상기 순환펌프와 연결되는 분배관과, 상기 분배관과 연결되어 지고 제2밸브 조작에 의해 개폐되어 짐과 동시에 드레인관과 연결 접속되는 배수관과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관과 연결됨과 동시에 와류 유도 경사부가 형성된 세척조의 직 하부 바닥에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 와류 유도 경사부 방향으로 분사하기 위한 제1 와류 발생노즐들과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관과 연결됨과 동시에 트렌치가 형성된 세척조의 측벽에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 제1 와류 발생노즐들 방향으로 분사하기 위한 제2 와류 발생노즐들을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 버블 발생부는, 틀체에 설치되는 분기통과, 상기 분기통에 대해 일 측이 연결 지지되는 공기 유입관과, 상기 공기 유입관으로 외부 공기의 유입을 허용 또는 차단하기 위한 제2 전자변과, 상기 분기통에 대하여 일 단부가 각각 연결 고정되고 동시에 타 단부는 제2 와류 발생 노즐들에 각각 연결 고정되어 공기를 공급하는 공기 공급관들을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 트렌치의 상부로는 부유물질을 걸러내기 위한 별도의 걸름망이 더 덮여 짐을 특징으로 한다.

본 발명에 다르면, 상기 제2 와류 발생 노즐들은, 세척수 순환관과 공기 공급관들이 각각 연결 지지되도록 하고, 상기 세척수 순환관과 공기 공급관들을 통해 세척수 순환 및 버블을 발생시키기 위한 공기 유입이 동시에 가능한 구조로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 초음파 진동자, 와류 발생부 및 버블 발생부는 동시 또는 단계적으로 작동되면서 과채류에 대한 세척이 이루어 짐을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 단계적으로 세척과정을 수행하는 경우, 초음파를 이용한 1차 세척 과정은 30~60초 동안 진행하고, 또, 초음파에 더하여 와류를 발생시키면서 2차 세척하는 과정은 30~60초 동안 진행하며, 또 초음파 및 와류에 더하여 버블을 이용한 3차 세척 과정은 40~90초 동안 진행되도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 초음파 발생을 기반으로 세척수를 와류시킴과 동시에 버블을 동시 또는 순차적으로 발생시켜 과체류를 보다 신속 용이하고 깨끗하게 세척해 냄과 동시에 강력한 와류 유도 현상을 통해 과채류의 원활한 이동이 가능하도록 하여 세척 효율이 더욱 향상되도록 함은 물론 별도의 펌프를 이용하지 않고서도 버블의 발생이 가능함에 따라 버블 발생 구조의 간단화를 통해 세척기의 부피를 줄이고, 제작 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 과채류 자동 세척기의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 과채류 자동 세척기의 정면도이다.
도 3은 도 1의 3A-3A선을 기준으로 도시한 과채류 자동 세척기의 측단면이다.
도 4는 본 발명에 따른 세척조의 와류 유도 경사부의 구조를 확대 도시한 발췌 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 과채류 자동 세척기의 분배관으로부터 제2 와류 발생 노즐들에 대한 세척수 순환관의 연결구조를 대략적으로 표시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 와류 발생 노즐 구조를 개략적으로 보인 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 과체류 자동 세척기(100)는, 크게, 틀체에 설치되는 세척조(110)와, 세청수 공급부(120), 초음파 진동자(130), 와류 발생부(140), 버블 발생부(150)로 구성될 수 있다.

틀체(10)에 갖추어지는 세척조(110)는 제작이나 운반, 보관 등의 조건에 따라 고정식 또는 분리식으로 다양하게 갖추어질 수 있다.

또는, 세척조(110)는 내부에 세척수가 담겨지도록 일방으로, 예컨대, 상부로 개방된 형태를 가질 수 있다. 아울러, 세척조는 세척 용량에 따라 다양한 크기나 형태로 제작될 수 있다.

세척조(110)로는 최고수위감지센서(112a)와 최저수위감지센서(112b)가 갖추어질 수 있다.

상기 최고수위감지센서(112a)는 세척 초기단계에서 세척조 내에 담겨지는 세척수의 최고 수위를 감지하는 기능을 수행하게 된다.

상기 최저수위감지센서(112b)는 하나의 안전장치로서, 과채류 세척 과정에서 상기 최저수위감지센서(112b)에 의해 세척조 내의 세척수 수위가 최저로 감지되는 경우, 이상 상황이 발생된 것으로 인지하여 세척기의 세척 동작이 자동으로 스톱되어 질 수 있다.

세척조(110)의 바닥으로는, 바닥 보다 낮은 형태로 갖추어지는 세척수 순환조(114)가 마련되어 질 수 있다. 상기 세척수 순환조(114)의 상부는 순환되는 과정에서 부피가 있는 각종 찌꺼기들을 걸러내기 위한 걸름망(115)으로 덮여질 수 있다. 상기 걸름망에 형성되는 망의 크기나 형태는, 세척수의 순환이 원할하게 이루어지는 정도를 감안하여 적정하게 제작되어 질 수 있다.

세척조(110)의 어느 일 측벽으로는 와류 유도 경사부(116)가 내측으로 경사지게 절곡 형성되어 질 수 있다. 상기 와류 유도 경사부는 수직 상승되는 세척수가 세척조의 내측으로 방향이 전환되도록 유도하여 강력한 와류 현상이 발생되도록 유도하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 세척조(110)의 일 측벽으로 형성되는 와류 유도 경사부(116)의 경사각(A1)은 적어도 해당 수직 측벽에 대하여 30~50°범위 내에서 형성되어 질 수 있다.

상기 세척조(110)의 일 측벽으로 형성되는 와류 유도 경사부(116)의 각도(A1)가 상기 범위 이하로 되는 경우에는 와류 발생부(140)에 의해 강제 순환되는 세척수의 분사 압력에 따른 강한 마찰 저항으로 인해 기체의 떨림 현상이 발생될 수 있고, 또 상기 각도를 넘어서는 경우에는 마찰 저항의 현저한 감소로 인해 최적의 와류 현상을 발생시키는데 오히려 방해가 되는 문제가 있다.

따라서, 상기 와류 유도 경사부(116)의 각도(A1)를 상기 범위 내에서 유지하는 것이 마찰 저항을 최소로 하면서도 와류 현상을 보다 안정적으로 발생시키는 것이 가능하게 된다.

상기 와류 유도 경사부(116)가 형성된 세척조(110)의 반대 측벽 상단 외측 하부로는 세척조의 상부로 부유되어 넘쳐 흐르는 각종 부유 물질들이나 오수가 흘러 넘쳐 모아지도록 하기 위한 트렌치(118)가 형성되어 질 수 있다.

그리고, 상기 트렌치(118)의 상부로는 부유물질들을 걸러내기 위한 별도의 걸름망(118a)이 덮여질 수 있다. 따라서, 상기 트렌치(118)로 넘쳐 흘러 모여지는 각종 부유 물질들은 상기 걸름망(118a)에 걸려지고, 오수는 트렌치의 하부 바닥에 형성된 배출공에 연결되는 드레인관(119)을 통해 외부로 배출되어 질 수 있다.

상기 와류 유도 경사부(116)가 형성된 세척조(110)의 일 측벽을 포함하여 주변 측벽에 비하여 트렌치(118)가 형성되어진 측벽의 높이만이 낮게 형성됨으로 인해 세척조 내에서 세척수가 와류되는 과정에서 세척조 상면으로 부유되는 각종 이물질들은 트렌치(118)로 쉽게 넘쳐 흐르게 됨에 따라 각종 부유물질들의 제거 배수가 그만큼 신속 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 세척조(110)에 채워지는 세척수는, 세척 작업전, 또는 세척되는 과정에서 세척수 공급부(120)를 통해 적정한 수위 또는 지속적으로 공급되어 질 수 있다.

상기 세척수 공급부(120)는 세척조(110)의 어느 일 측벽으로 형성되어지는 세척수 공급공(122)과, 상기 세척수 공급공(122)에 연결되어 외부에서 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급관(124)과, 상기 세척수 공급관을 통해 공급되는 세척수를 신호에 따라 공급 또는 차단하기 위한 제1 전자변(126)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 세척수 공급부(120)의 세척수 공급공(122)을 통해 세척조(110) 내로 공급되는 세척수는, 세척작업 준비단계, 예컨대, 세척조에 세척수가 채워져 있지 않은 초기 상태에서는 조작판넬에 구비된 버튼(예컨대, 세척수 초기 공급버튼)의 조작에 의해 세척수 공급관(124)에 연결된 제1 전자변(126)이 개방 조작되고 동시에 세척조 내부로 세척수가 공급되어 지고, 최고수위감지센서(112a)의 감지 신호에 의해 세척수가 최고 수위에 도달되는 경우, 상기 제1 전자변(126)이 최고수위감지센서의 신호를 받아 차단되어 지면서 세척수의 공급이 차단되어 진다.

그리고, 조작판넬에 구비된 또 다른 버튼(예컨대, 세척수 지속 공급버튼)의 조작에 의해 세척 작업 과정에서는 세척수 공급공(122)을 통해 세척조(110) 내로 세척수가 지속적으로 공급되어 지는 바, 이 경우에는 세척수 공급을 인위적으로 차단하지 않는 이상, 세척수 공급관(124)에 연결된 제1 전자변(126)과 최고수위감지센서(112a)는 서로 단락된 상태가 유지됨으로 인해 세척수의 수위가 최고수위감지센서 보다 더 높아지더라도 상기 제1 전자변(126)은 계속 온 상태를 유지하여 세척수의 공급이 지속적으로 이루어지면서 과채류의 세척 작업이 이루어질 수 있다.

부연 설명하면, 상기 세척수 공급공(122)을 통해 세척조(110) 내로 공급되는 세척수는, 세척작업 초기단계에서는 최고수위감지센서(112a)의 감지 신호에 의해 제1 전자변(126)이 오프되면서 최고수위까지만 공급되어지고, 또 세척 작업과정 중에는 최고수위감지센서의 감지와 무관하게 제1 전자변(126)이 온 상태를 유지하게 되면서 세척수를 지속적으로 공급하게 된다. 이러한 과정은 물론 사전에 자동적으로 컨트롤되도록 설계되어 짐은 당연하다.

따라서, 과채류 세척 과정에서는 상기 세척수 공급공(122)을 통해 세척조(110) 내부로는 세척수가 지속적으로 공급되어짐에 따라 부유물질이나 오수는 트렌치(118)를 통해 외부로 배수되어지고, 항상 깨끗한 세척수만을 이용하여 세척되어질 수 있으며, 또 와류 유도 경사부(116)에 의해 세척수의 강력한 와류 발생이 가능하게 된다.

초음파 진동자(130)는 세척조(110)의 바닥에서 초음파를 발생시키기 위하여 적정한 간격으로 하나 이상이 배치 구성될 수 있다. 세척조(110)의 바닥으로 구비되는 초음파 진동자(130)는 세척조의 바닥 전체에서 상 방향으로 고른 음파 발생이 가능하도록 전체적으로 고르게 배치 구성됨이 바람직하다.

상기 초음파 진동자(130)의 음파 발생에 의해 세척조(110) 내의 세척수에는 미세 기포의 생성 및 소멸 동작이 반복적으로 수행되어지는 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생되어지고, 이러한 캐비테이션 현상을 통해 과채류에 대한 세척작업이 고르게 이루어지게 된다.

와류 발생부(140)는, 세척조(110)에 형성된 세척수 순환조(114)와 일 단부가 연결 지지되고 동시에 타 단부로 구비된 제1밸브(141a)에 의해 개폐되는 흡입관(141)과, 상기 흡입관에 연결되는 순환펌프(142)와, 상기 순환펌프와 연결되는 분배관(143)과, 상기 분배관과 연결되어 지고 제2밸브(144a) 조작에 의해 개폐되어 짐과 동시에 드레인관(118a)과 연결 접속되는 배수관(144)과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관(145a)과 연결됨과 동시에 와류 발생 경사벽(116)이 형성된 세척조(110)의 직 하부 바닥에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 와류 유도 경사부(116) 방향으로 분사하기 위한 제1 와류 발생노즐들(145)과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관(146a)과 연결됨과 동시에 트렌치(118)가 형성된 세척조(110)의 측벽에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 제1 와류 발생노즐들(145) 방향으로 분사하기 위한 제2 와류 발생노즐들(146)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 와류 발생부(140)는, 배수관(144)에 구비된 제2밸브(144a)가 닫혀진 상태에서 세척조(110) 내부로 공급되는 세척수는 과채류 세척 과정에서 순환되는 세척수를 세척조의 상부로 강제 분사시키는 상기 제1 와류 발생 노즐들(145)과, 상기 제1 와류 발생 노즐들에서 분사되는 세척수 방향으로 순환되는 세척수를 강제 분사시키는 제2 와류 발생 노즐들(146)에 의해 세척조의 내부를 강제 순환하면서 세척 작업이 이루어지게 되고, 특히, 제1 와류 발생 노즐들(145) 및 제2 와류 발생 노즐들(146)에서 강제 순환 분사되는 세척수는 와류 유도 경사부(116)에 부딪히면서 트렌치(118)가 형성된 방향으로 자연스럽게 와류가 더욱 강하게 형성 및 순환되어지고, 이러한 과정에서 과채류는 세척조(110)의 내부를 떠다니면서 초음파 진동에 의한 기포와 더불어 와류 형태로 강제 순환되는 세척수와 부딪히면서 골고루 세척이 이루어질 수 있다.

버블 발생부(150)는, 버블을 발생시키는 별도의 모터 또는 이를 대체하는 수단을 사용하지 않으면서도 세척수에 대한 강한 버블을 발생시키도록 구성된다.

이를 위해 본 발명의 버블 발생부(150)는, 틀체(10)에 설치되는 분기통(151)과, 상기 분기통에 대해 일 측이 연결 지지되는 공기 유입관(152)과, 상기 공기 유입관으로 외부 공기의 유입을 허용 또는 차단하기 위한 제2 전자변(153)과, 상기 분기통에 대하여 일 단부가 각각 연결 고정되고 동시에 타 단부는 제2 와류 발생 노즐들(146)에 각각 연결 고정되어 공기를 공급하는 공기 공급관들(154)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 버블 발생부(150)는 버블 발생신호가 외부에서 입력되면 제2 전자변(153)이 개방되어지고 동시에 공기 유입관(152)을 통해 분기통(151)으로 외기가 유입되어지게 되며, 상기 분기통(151)으로 유입된 외부 공기는, 도 6에서 확인되는 바와 같이 공기 공급관들(154)을 통해 제2 와류 발생 노즐들(146)로 공급되어지는 바, 이때 제2 와류 발생 노즐들(146)로 공급되는 공기는 세척수 순환관(146a)을 통해 세척조(110) 내부로 순환되는 세척수의 강제 압력에 의해 세척조 내부로 강제 유입되면서 버블이 발생되어 지고, 이러한 버블을 통해 과채류는 초음파 진동자에 의한 기포와 더불어 와류되는 세척수에 대해 동시 다발적으로 부딪히면서 세척 작업이 고루 이루질 수 있다.

좀더 상술하면, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 와류 발생 노즐들(146)은, 세척수 순환관(146a)과 공기 공급관들(154)이 각각 연결 되어지고, 상기 세척수 순환관(146a)과 공기 공급관들(154)을 통해 세척수 순환 및 버블을 발생시키기 위한 공기 유입이 동시에 가능한 구조로 이루어져 있기 때문에 별도의 버블 발생을 위한 모터 등을 이용하지 않고서도 와류 발생을 위한 세척수 순환 및 버블 발생을 위한 공기의 유입이 가능하게되고, 이를 통해 버블 발생 구조를 보다 간단하게 제공하는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 과채류 자동 세척기(100)는, 각종 야채를 비롯하여 과일 등을 자동적으로 세척하기 위한 것으로서, 세척조(110) 내부에 세척수 공급부(120)를 통해 세척수를 지속적으로 공급함과 동시에 초음파 진동자(130)에서 발생되는 초음파를 기반으로 하여 와류 발생부(140) 및 버블 발생부(150)를 통해 세척수를 와류시키고, 버블을 발생시켜 과채류를 보다 신속하고, 깨끗하게 세척해 내는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 따르면, 세척조(110)의 바닥으로 배치된 초음파 진동자(130)로부터 세척조 상부로 초음파가 고루 발생되고, 이러한 초음파 발생에 따른 캐비테이션에 의한 세척이 루어지고, 또 이에 더하여 와류 발생부(140)에 의해 발생되는 강한 와류 현상에 의해 세척수가 세척조 내부를 강제 순환 이동하면서 과채류와 부딪히고, 또 강제 순환되는 세척수에 대하여 세척수의 강제 순환 압력을 이용하여 버블발생부(150)를 통해 버블을 생성함으로써 다중 접촉 방식을 통해 과채류를 골고루 세척해낼 수 있는 것이다.

특히, 세척조(110)내의 일 측벽으로 마련된 와류 유도 경사부(116)에 대하여 와류 발생부(140)의 제1 와류 발생노즐들(145)에 의해 강제 순환되는 세척수가 수직적으로 분사되면서 이동 방향이 전환되고, 또 제2 와류 발생 노즐들(146)을 통해서는 상기 제1 와류 발생노즐들(145)을 통해 와류 유도 경사부(116)로 수직 분사되는 세척수에 대하여 대략 직교 방향에서 제2 와류 발생 노즐들(146)을 통해 세척수가 강제 분사됨에 따라 더욱 강력한 와류를 발생시키는 것이 가능하게 되고, 이러한 강력한 와류 현상에 의해 과채류는 세척조의 내부를 빙빙 도는 상태로 이동하면서 더욱 원활하고 신속한 세척이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 와류 발생부(140)를 통해 와류를 발생시키면서 과채류에 대한 세척이 이루어지고 있는 과정에서 흡입관(141)에 연결된 제1밸브(141a)와, 배수관(144)에 구비된 제2밸브(144a)는 닫혀 있는 상태를 유지하게되며, 과채류에 대한 세척 작업이 완료된 후, 세척조(110)를 비롯하여 와류 발생과정에서 흡입관(141)이나 배수관(144) 등에 잔존하는 오수나 이물질 등을 제거하고자 하는 경우에만, 상기 제1밸브(141a) 및 제2밸브(144a)를 개방 조작하면 된다.

상기 제2밸브(144a)는 수동식일 수도 있고, 자동식, 즉 전자변 방식으로 작동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 과채류의 세척 과정에서 세척조(110)의 상부로 부유되는 각종 이물질이 넘치는 오수는 높이가 낮게 형성된 일 측벽의 트렌치(118)로 모아지고, 이와 연결된 드레인관(118a)을 통해 지속적으로 배출되어 짐에 따라 세척조(110) 내부의 세척수는 세척수 공급부(120)를 통해 외부에서 유입되는 세척수와 혼합되어지면서 항상 깨끗한 상태를 유지하게 된다.

그리고, 본 발명에 따르면, 과채류의 세척 과정에서 초음파 발생과 더불어 와류 및 버블을 동시에 발생시켜 세척할 수도 있으나, 필요에 따라서는 순차적으로 세척이 이루어지도록 할 수도 있다.

예컨대, 1차적으로 초음파 진동자(130)를 이용하여 초음파만을 발생시켜 세척하고, 2차적으로 초음파 발생에 더하여 와류 발생부(140)를 통해 와류를 동시에 발생시켜 세척하고, 또 3차적으로 초음파 및 와류 발생에 더하여 버블 발생부(150)를 통해 버블을 동시에 발생시켜 세척하는 과정을 단계적으로 수행하면서 세척할 수도 있다는 것이다.

본 발명에 따르면, 단계적으로 세척과정을 수행하는 경우, 초음파를 이용한 1차 세척 과정은 30~60초 동안 진행하고, 또, 초음파에 더하여 와류를 발생시키면서 2차 세척하는 과정은 30~60초 동안 진행하며, 또 초음파 및 와류에 더하여 버블을 이용한 3차 세척 과정은 40~90초 동안 진행되도록 하여 단계별 세척에 따른 과채류의 세척 효율을 보다 항상시킬 수도 있다.

아울러, 상기와 같이 단계적으로 이루어지는 세척 과정은, 과채류의 종류나 세척 량에 따라 일회 또는 수회 반복적으로 실시될 수 있다.

그리고, 다양한 종류의 과일을 세척조(110) 내에서 일시에 세척하고자 하는 경우에는 과일을 담는 별도의 수납망을 이용하여 세척할 수 있을 것이다. 이는 세척 과정에서 종류가 다른 과일이 서로 섞여져서 일일이 분리해내는 작업을 하지 않아도되는 이점이 있다.

본 발명에 따른 과채류 자동 세척기(100)의 기기 운전 조작은 조작판넬에 각각 구비된 각 버튼의 조작을 통해 자동적으로 컨트롤되어 지도록 설계되어 짐은 당연하다.

비록, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 하기의 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 많은 수정 및 변경이 있을 수 있음은 물론이다.

110: 세척조 112a,112b: 최고 및 최저수위감지센서
114: 세척수 순환조 115: 걸름망
116: 와류 유도 경사부 118: 트렌치
118a: 걸름망 119: 드레인관
120: 세척수 공급부 122: 세척수 공급공
124: 세척수 공급관 126: 제1 전자변
130: 초음파 진동자 140: 와류 발생부
141: 흡입관 141a, 144a: 제1 및 제2밸브
142: 순환펌프 143: 분배관
144: 배수관 145, 146: 제1 및 제2 와류 발생노즐들
145a, 146a: 세척수 순환관 150: 버블 발생부
151: 분기통 152: 공기 유입관
153: 제2전자변 154: 공기 공급관들

Claims

최고 및 최저수위감지센서(112a)(112b)가 구비되고, 높이가 낮은 일 측벽으로는 각종 부유물질이나 오수를 집수 드레인하기 트렌치(118)가 구비되며, 바닥으로는 세척수 순환조(114)가 형성된 세척조(110)와,
상기 세척조 내에 세척수를 적정 수위 또는 지속적으로 공급하기 위한 세척수 공급부(120)와,
상기 세척조의 바닥에 적정 간격으로 하나 이상으로 배치되어 초음파를 발생시키기 위한 초음파 진동자(130)와,
상기 세척조의 내부에 담겨진 세척수를 강제로 순환 와류되도록 유도하기 위한 제1 와류 발생노즐들(145) 및 제2 와류 발생 노즐들(146)을 포함하는 와류 발생부(140)와,
상기 와류 발생부에 의한 세척수의 순환 압력을 이용하여 버블을 발생시키는 버블 발생부(150)를 포함하여 구성되고,
상기 트렌치(118)가 형성된 세척조(110)의 반대 측벽으로는 와류 유도 경사부(116)를 내측으로 절곡 형성하되,
상기 와류 유도 경사부(116)가 형성된 세척조(110)의 직 하부 바닥으로는 제1 와류 발생노즐들(145)을 설치하여 제2 와류 발생 노즐들(146)을 통해 강제 분사되는 세척수를 상기 와류 유도 경사부(116) 방향으로 강제 순환 및 부딪히도록하여 세척수에 대한 강력한 와류 현상이 발생되도록 함을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 세척조(110)의 일 측벽으로 형성되는 와류 유도 경사부(116)의 경사각(A1)은 적어도 해당 수직 측벽에 대하여 30~50°범위 내에서 형성되어 짐을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 세척수 순환조(114)의 상부는 세척수가 와류 발생부를 통해 강제 순환되는 과정에서 부피가 있는 각종 찌꺼기들을 걸러내기 위한 걸름망(115)으로 덮여짐을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 세척수 공급부(120)는 세척조(110)의 어느 일 측벽으로 형성되어지는 세척수 공급공(122)과, 상기 세척수 공급공(122)에 연결되어 외부에서 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급관(124)과, 상기 세척수 공급관을 통해 공급되는 세척수를 신호에 따라 공급 또는 차단하기 위한 제1 전자변(126)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 와류 발생부(140)는, 세척조(110)에 형성된 세척수 순환조(114)와 일 단부가 연결 지지되고 동시에 타 단부로 구비된 제1밸브(141a)에 의해 개폐되는 흡입관(141)과, 상기 흡입관에 연결되는 순환펌프(142)와, 상기 순환펌프와 연결되는 분배관(143)과, 상기 분배관과 연결되어 지고 제2밸브(144a) 조작에 의해 개폐되어 짐과 동시에 드레인관(118a)과 연결 접속되는 배수관(144)과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관(145a)과 연결됨과 동시에 와류 유도 경사부(116)가 형성된 세척조(110)의 직 하부 바닥에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 와류 유도 경사부(116) 방향으로 분사하기 위한 제1 와류 발생노즐들(145)과, 상기 분배관으로 부터 각각 분배 연결되는 각각의 세척수 순환관(146a)과 연결됨과 동시에 트렌치(118)가 형성된 세척조(110)의 측벽에 각각 설치되어 강제 순환되는 세척수를 상기 제1 와류 발생노즐들(145) 방향으로 분사하기 위한 제2 와류 발생노즐들(146)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 버블 발생부(150)는, 틀체(10)에 설치되는 분기통(151)과, 상기 분기통에 대해 일 측이 연결 지지되는 공기 유입관(152)과, 상기 공기 유입관으로 외부 공기의 유입을 허용 또는 차단하기 위한 제2 전자변(153)과, 상기 분기통에 대하여 일 단부가 각각 연결 고정되고 동시에 타 단부는 제2 와류 발생 노즐들(146)에 각각 연결 고정되어 공기를 공급하는 공기 공급관들(154)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 트렌치(118)의 상부로는 부유물질을 걸러내기 위한 별도의 걸름망 (118a)이 더 덮여짐을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제6항에 있어서,
상기 제2 와류 발생 노즐들(146)은, 세척수 순환관(146a)과 공기 공급관들(154)이 각각 연결되도록 하고, 상기 세척수 순환관(146a)과 공기 공급관들(154)을 통해 세척수 순환 및 버블을 발생시키기 위한 공기 유입이 동시에 가능한 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 진동자(130), 와류 발생부(140) 및 버블 발생부(150)는 동시 또는 단계적으로 작동되면서 과채류에 대한 세척이 이루어짐을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.
제9항에 있어서,
상기 단계적으로 세척과정을 수행하는 경우, 초음파를 이용한 1차 세척 과정은 30~60초 동안 진행하고, 또, 초음파에 더하여 와류를 발생시키면서 2차 세척하는 과정은 30~60초 동안 진행하며, 또 초음파 및 와류에 더하여 버블을 이용한 3차 세척 과정은 40~90초 동안 진행되도록 구성됨을 특징으로 하는 과채류 자동 세척기.