KR19990003870U - 초음파 세척기의 초음파 발생장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 고안은 고압 트랜스 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 사용자가 선택하는 모드키 신호에 의해 초음파 진동자로 출력되는 전압의 크기가 순차적으로 가변되도록 하여 그 세기가 제어된 초음파를 발생시키기 위한 초음파 세척기의 초음파 발생장치에 관한 것이다.

본 고안은 발진제어신호에 따라 초음파 진동자 구동용 고주파 발진신호를 발생시키는 발진기와, 발진기로부터 입력되는 고주파 발진신호를 초음파 진동자가 필요로 하는 크기로 증폭하는 증폭부와, 사용자가 모드키를 누르는 순서에 따라 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 가변된 전압이 초음파 진동자로 출력될 수 있도록 전압가변용 제어신호를 출력하는 제어부와, 증폭부로부터 입력되는 전압을 1차측으로 인가받아 제어부로부터 입력되는 전압가변용 제어신호에 따라 서로 다른 다수의 2차측 전압이 유도되도록 하는 고압 트랜스로 구성된다.

따라서, 본 고안은 사용자가 선택하는 모드에 따라 초음파 발생용 진동자로 공급되는 전압이 가변되도록 하므로써 세척용 초음파 세기를 손쉽게 변환하고 고압 트랜스 및 마이크로 컨트롤러를 이용하므로써 주변회로를 단순화하는 효과가 있다.

Description

초음파 세척기의 초음파 발생장치

본 고안은 초음파 세척기의 초음파 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압 트랜스 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 사용자가 선택하는 모드키 신호에 의해 초음파 진동자로 출력되는 전압의 크기가 순차적으로 가변되도록 하여 그 세기가 제어된 초음파를 발생시키기 위한 초음파 세척기의 초음파 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서나 산업현장에서는 주방식기류, 식품 또는 정밀부품 등을 세척함에 있어서 주로 물과 세제를 사용하였으나, 이는 세제 및 물이 과다하게 사용되어 수질이 오염되는 문제점이 있었고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 그 동안 초음파에 의한 세척방법이 개발되어 왔다.

초음파 세척이라 함은 기름이나 먼지 등이 부착한 것을 액 속에 담그고, 액에 초음파를 가하면 액압이 충격적으로 변동하여 그 표면에 침식되어서 세척이 되는 것이다. 이 현상을 응용한 것이 초음파 세척이며, 복잡한 형상을 한 것의 내면이나 좁은 홈 등을 손쉽게 세척할 수 있다.

상술한 초음파 세척을 할 수 있는 장치를 초음파 세척기라 하며, 초음파 세척기는 일반적으로 초음파 발생용 진동자, 진동자 구동용 고주파 발진기, 피세척물을 담그기 위한 그릇 등이 가장 필수적인 구성요소 이다.

이때 단일 주파수를 사용함으로써 세척조내에 항상 하나의 정상파만이 존재하게 되어 세척효과가 저하되는 결점이 있었다. 그러므로 세척효과를 향상시키기 위해 초음파세기를 조절하는 그 방법은 초음파 발생용 진동자로 공급되는 전압의 크기를 볼륨스위치를 이용하여 가변시키는 것으로, 사용자가 볼륨스위치를 좌측 또는 우측으로 회전시킴으로써 초음파의 세기를 강 또는 중 또는 약으로 변환시킬 수 있다.

그러나, 상술한 것과 같이 볼륨스위치를 이용하여 초음파 발생용 진동자로 공급되는 전압의 크기를 가변시키는 경우 그에 따른 회로소자가 많이 필요하게 되므로써 생산원가뿐만 아니라 주변회로가 복잡해진다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 고압 트랜스 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 사용자가 선택하는 모드키 신호에 의해 초음파 진동자로 출력되는 전압의 크기가 순차적으로 가변되도록 하여 그 세기가 제어된 초음파를 발생시키기 위한 초음파 세척기의 초음파 발생장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 초음파 세척기의 초음파 발생장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고,

도 2는 도 1에 적용된 제어부의 전압가변용 제어신호를 도시한 파형도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

10 : 발진기 12 : 증폭부

14 : 제어부 T1 : 고압 트랜스

PZT : 초음파 진동자 L1 : 인덕터

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 초음파 세척기에 있어서, 본 고안의 장치는 발진제어신호에 따라 초음파 진동자 구동용 고주파 발진신호를 발생시키는 발진기와, 발진기로부터 입력되는 고주파 발진신호를 초음파 진동자가 필요로 하는 크기로 증폭하는 증폭부와, 사용자가 모드키를 누르는 순서에 따라 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 가변된 전압이 초음파 진동자로 출력될 수 있도록 전압가변용 제어신호를 출력하는 제어부와, 증폭부로부터 입력되는 전압을 1차측으로 인가받아 제어부로부터 입력되는 전압가변용 제어신호에 따라 서로 다른 다수의 2차측 전압이 유도되도록 하는 고압 트랜스로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 초음파 세척기의 초음파 발생장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 발진제어신호에 따라 초음파 진동자 구동용 고주파 발진신호를 발생시키는 발진기(10)와, 발진기(10)로부터 입력되는 고주파 발진신호를 초음파 진동자가 필요로 하는 크기로 증폭하는 증폭부(12)와, 사용자가 모드키를 누르는 순서에 따라 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 가변된 전압이 초음파 진동자로 출력될 수 있도록 전압가변용 제어신호를 출력하는 제어부(14)와, 증폭부(12)로부터 입력되는 전압을 1차측으로 인가받아 제어부(14)로부터 입력되는 전압가변용 제어신호에 따라 서로 다른 다수의 2차측 전압이 유도되도록 하는 고압 트랜스(T1)로 구성된다.

상술한 고압 트랜스(T1)의 2차측에는 제어부(14)의 전압가변용 제어신호에 의해 선택적으로 턴온되는 다수의 스위치(SW1)(SW2)(SW3)가 구비된다.

미 설명도면 부호 L1은 필터용 인덕터이다.

도 2는 도 1에 적용된 제어부의 전압가변용 제어신호를 도시한 파형도로서, 사용자가 모드키 버튼을 한번 누를 경우 제어부(14)로부터 출력되는 전압가변용 제어신호로서, 이 전압가변용 제어신호는 강에서 중으로, 중에서 약으로, 약에서 강으로 세기를 변환시켜도 동일하다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 초음파 세척기의 초음파발생장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저, 사용자가 초음파 세척기에 구비된 초음파 세척기의 파워 버튼을 누른 후 모드키 버튼을 한번 누르게 되면 제어부(14)는 초음파 세기를 강으로 인지하여 고압 트랜스(T1)의 2차측에 구비된 제 1 스위치(SW1)만 턴온되고, 제 2, 3 스위치(SW2)(SW3)는 턴오프되도록 하는 전압가변용 제어신호(첨부 도면 도 2 참조)를 출력한다.

그러면 고압 트랜스(T1)는 초음파 온/오프 신호에 따라 구동되어 발진기(10)에 의해 발진되고 증폭부(12)에 의해 증폭된 전압을 1차측으로 인가받아 2차측으로 트랜스(T1)에 의해 유도되는 전압 중 제일 큰 전압이 발생되어 초음파 진동자(PZT)로 공급되도록 함으로써 초음파 진동자(PZT)에 의해 발생되는 초음파 세기가 강이 되도록 한다.

그 다음 사용자가 모드키 버튼을 다시 누르게 되면 제어부(14)는 모드를 중으로 변경한 후 제 1 스위치(SW1)는 턴오프시키고, 소정 시간이 지난 후 제 2 스위치(SW2)가 턴온되도록 하는 전압 가변용 제어신호(첨부도면 도 2 참조)를 고압 트랜스(T1)로 출력하여 처음 모드키 버튼이 누른 경우보다 낮은 전압이 유도되어 발생되므로 초음파 진동자(PZT)에 의해 발생되는 초음파 세기가 중으로 되도록 한다.

마지막으로 사용자가 모드키 버튼을 다시 누르게 되면 제어부(14)는 모드를 약으로 변경한 후 제 2 스위치(SW2)는 턴오프시키고, 소정 시간이 지난 후 제 3 스위치(SW3)가 턴온되도록 하는 전압 가변용 제어신호(첨부도면 도 2 참조)를 고압 트랜스(T1)로 출력하여 처음 모드키 버튼이 누른 경우보다 훨씬 낮은 전압이 유도되어 발생되므로 초음파 진동자(PZT)에 의해 발생되는 초음파 세기가 약으로 되도록 한다.

사용자가 초음파 세척기의 파워버튼을 누르지 않는 이상 사용자가 모드키 버튼을 누를 경우 상술한 과정을 반복 수행하면서 액에 들어있는 세척하고자 하는 물건을 세척하게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 본 고안은 사용자가 모드키 버튼을 누를 때마다 모드가 순차적으로 변경되고, 이에 따라 출력전압을 제어하기 위한 제어신호가 출력되도록 하여 초음파 발생용 진동자로 공급되는 전압이 가변되도록 하므로써 세척용 초음파 세기를 손쉽게 변환시킬 수 있을 뿐만 아니라 고압 트랜스 및 마이크로 컨트롤러를 이용하므로써 구비되는 회로부품을 단순화시키며 주변회로도 단순화시킬 수 있다는 효과를 제공하는데 있다.

Claims (2)

1. 발진제어신호에 따라 초음파 진동자 구동용 고주파 발진신호를 발생시키는 발진기;

   상기 발진기로부터 입력되는 고주파 발진신호를 초음파 진동자가 필요로 하는 크기로 증폭하는 증폭부;

   사용자가 모드키를 누르는 순서에 따라 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 가변된 전압이 초음파 진동자로 출력될 수 있도록 전압가변용 제어신호를 출력하는 제어부; 및

   상기 증폭부로부터 입력되는 전압을 1차측으로 인가받아 제어부로부터 입력되는 전압가변용 제어신호에 따라 서로 다른 다수의 2차측 전압이 유도되는 고압 트랜스로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 초음파 발생장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고압 트랜스의 2차측에는;

   상기 제어부의 전압가변용 제어신호에 의해 선택적으로 턴온되는 다수의 스위치가 구비됨을 특징으로 하는 초음파 세척기의 초음파 발생장치.