KR200280019Y1

KR200280019Y1 - 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기

Info

Publication number: KR200280019Y1
Application number: KR2020020009700U
Authority: KR
Inventors: 김형식
Original assignee: 이영열
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2002-06-27

Abstract

본 고안은 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기에 관한 것으로서, 각종 키버튼이 구비된 키입력부(120)와; 전원공급부(102)와; 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(104)와; 각 기능 버튼의 동작상태를 표시하기 위한 LED 표시부와; 발진부(108)와; 초음파발생부(110)와; 공기순환펌프부(112)와; 상기 전원공급부(102)로부터 전압을 공급받아 오존 발생에 필요한 고압을 생성하는 고압발생부(114) 및; 오존발생부(116)를 구비한 세척기에 있어서, 수위감지수단(101)과 상기 오존발생부(116)로부터 공급되는 오존을 세척수에 용해시키고 세척수를 순환 회전시키는 수중펌프 (111)를 세척기의 하우징 (200)의 저면 일측에 설치하고, 상기 수위감지수단(101)과 수중펌프(111)를 내장하는 격실을 구성하되 세척수가 격실로 순환 회전할수 있도록 격실의 벽면에 여과막(210)을 설치하며, 세척물 보호망(208a)과 거치망(208b)을 상하로 설치할 수 있도록 상기 하우징(200)의 내부 벽면에다 다수의 거치리브(207)를 2단으로 설치한 것을 특징으로 하는 초음파 및 오존을 이용한 세척기를 제공한다.

본 고안은 초음파에 의한 세척력의 부분적 약화를 것을 방지하면서 수중펌프에 의해 오존의 용존량을 높이고 오존이 용존된 세척수를 회전 순환시킴으로써 살균,세척력이 크게 향상됨은 물론, 수위센서를 구비하여 세척수가 소정수위 이상일 경우에만 작동되도록 함으로써 공회전에 따른 기기의 파손이나 사고의 위험을 사전에 방지할 수 있는 것이다.

Description

초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기{Sterilize washer using ultrasonic and ozone}

본 고안은 초음파 및 오존을 이용하여 과일이나 야채, 식기등을 살균 세척하는 살균 세척기에 관한 것으로서, 특히 일반 가정 또는 업소 등의 주방에 설치된 싱크대에 거치시켜 일체의 과일류나 야채류 및 식기류 등을 손쉽고 간편하게 살균 세척할 수 있는 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 세척은 초음파의 음압 효과와 캐비테이션(Cavitation) 효과를 이용하여 세척하는 것이다. 상기 캐비테이션은 기포의 진동에 따른 마이크로교반(Micro-Agitation)과 기포의 파괴로 인한 화학적, 열적 작용을 수반하게 되며, 이러한 제작용의 복합, 반복으로 세척액 중에서 화학반응의 촉진과 분산 작용이 증가하여 부착되어 있는 이물질을 제거함으로써 정밀한 세척이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 오존 세척은 오존이 용해 및 분해하면서 살균, 탈취, 탈색, 향균 등의 작용을 한다. 즉, 오존은 무색의 자극성 냄새가 있는 기체로서 강력한 산화력을 가지고 있으며, 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스균을 제거할 수 있을 뿐만아니라 강력한 표백력을 가지고 있다.

이러한 오존의 세척, 살균, 탈취, 향균 기능을 이용하여 우리의 실생활에 적용한 것이 초음파 세척기와 오존 발생기이며, 이들은 주로 과일류나 야채류, 식기류 등의 표면에 부착된 이물질을 제거하고 살균하는데 탁월한 효과가 있다.

그러나, 기존의 초음파 세척기에서 전원공급단에 연결된 초음파 발생기의 각 진동자 연결 상태는 병렬 방식으로 되어 있다. 이는 전원과 발진신호 공급시 하나의 진동자라도 임피던스가 다르면 임피던스가 낮은 쪽으로 전류가 많이 흐르게 되어 해당 진동자만 진동함으로써 초음파 진동에 의한 세척력 기능이 부분적으로 약화되는 문제점이 있다.

또한, 기존 초음파 세척기의 기능 만으로는 식기 등 구석 부분의 표면에 부착되어 있는 이물질이 완전히 제거 되지 않는 문제점을 내포하고 있다.

이와 같은 문제점들을 해결한 세척기가 본 고안의 고안자가 이미 출원한 바 있는 대한민국 실용신안등록출원 제20-2001-35384호에 개시되어 있다. 그러나 상기 선출원 고안도 몇가지 개선되어야 할 점이 지적되었는 바 예를들면 세척기의 세척작동중에 세척수가 정체되어 있게 되어 세척하고자 하는 과일류나 야채류, 식기등 이 골고루 살균 세척되기 어렵고 세척수의 수위에 관계없이 작동되도록 구성되어있어서 세척기의 공회전에 따른 기기의 파손이나 사고의 우려가 상존하며 세척후 세척수의 배출이 불편한 점 등이다.

따라서, 본 고안은 상기 본 고안자의 선출원 고안을 포함한 종래 세척기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 모든 주방에서의 야채류나 과일류 및 식기류 등을 깨끗하고 위생적으로 세척하기 위해 초음파를 이용하여 이물질과 표피 사이의 경계면을 활성화시켜 과일류나 야채류 및 식기류의 표피로부터 이물질을 손쉽고 간편하게 제거함과 더불어 오존을 이용한 살균처리 효과를 크게 향상시킬 수 있는 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 세척수가 소정 수위 이상일 경우에만 세척기가 작동되도록 함으로써 기기의 공회전에 따른 기기의 파손이나 사고를 사전에 방지할 수 있는 세척기를 제공하려는 것이다.

상기한 본 고안의 목적은 종래의 초음파 및 오존을 이용한 세척기에 세척수의 수위감지를 위한 수위감지수단과 세척수의 순환 회전과 함께 오존의 용존량을 높이기 위한 수중펌프를 구비함으로써 달성할 수 있다.

도 1은 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 블럭 구성도,

도 2는 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 분해 사시도,

도 3은 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 평면도,

도 4는 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 키입력부 및 LED 표시부를 나타낸 도면,

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

101 : 수위센서(수위감지수단) 102 : 전원공급부 104 : 제어부 108 : 발진부

110 : 초음파발생부 111 : 수중펌프

112 : 공기순환펌프부 114 : 고압발생부

116 : 오존발생부 120 : 키입력부

122 : 전원버튼 124 :시간선택버튼

126 : 기능선택버튼 128 : 시작/일시정지버튼

131 : 전원LED표시부 133, 134 :시간 LED표시부

136 : 초음파LED표시부 137 : 오존LED표시부

138 : 초음파작동LED표시부 139 : 오존작동LED표시부

200 : 하우징 202 : 토출관

203 : 오존발생기등내장부 205 : 배수구 마개 206a ~ 206f : 진동자 207 : 거치리브 208b : 거치망 208a : 세척물 보호망 210 : 여과막

이하, 본 고안의 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 블록구성도이고, 도 2는 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 분해사시도, 도 3은 본 고안초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 평면도, 도 4는 본 고안 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기의 단면도, 도 5는 도 3에 도시한 키입력부 및 LED 표시부를 나타낸 도면이다.

도 1에 있어서, 본 고안 세척기는 초음파 또는 오존기능을 선택하여 그에 따른 세척 및 살균 기능 조작을 위한 각종 키버튼이 구비된 키입력부(120)와; 전원공급부(102)와; 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(104)와; 각 기능 버튼의 동작상태를 표시하기 위한 LED 표시부와; 발진부(108)와; 초음파발생부(110)와; 공기순환펌프부(112)와;상기 전원공급부(102)로부터 전압을 공급받아 오존 발생에 필요한 고압을 생성하는 고압발생부(114) 및; 오존발생부(116)를 구비한 세척기에 있어서, 세척기의 하우징(200)의 저면 일측에 수위감지수단(101)을 설치함과 더불어 상기 오존발생부(116 )로부터 공급되는 오존을 세척수에 용해시키고 세척수를 순환 회전시키는 수중펌프 (111)를 설치하고, 상기 수위감지수단(101)과 수중펌프(111)가 내장되는 격실을 구성하되, 세척수는 격실로 순환 회전할수 있고 순환 회전되는 세척수에 함유된 이물질은 격실로 유입을 방지할 수 있도록 여과막(210)을 격실의 벽면에설치하며, 세척물 거치망(208b)과 보호망(208a)을 상하로 설치할 수 있도록 상기 하우징(200)의 내부 벽면에다 다수의 2단 거치리브(207)를 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 수중펌프(111)에는 다수의 분사구를 구비한 토출관(202)이 장착되고, 오존발생부(116)에서 생성된 오존이 상기 토출관(202)에 공급될 수 있도록 연결되어 있어서 상기 토출관(202)에서 오존이 순환되는 세척수에 용해되어서 분사구를통해 분사될 수 있도록 구성되어 있다. 본 고안은 이 수중펌프(111)의 토출관(202)에 의해 종래보다 오존 용존량을 늘릴 수 있고 오존이 많이 용존된 세척수를 회전 순환시킴으로써 살균력을 높이고 세척기에 담겨진 세척물을 그 놓여진 부위에 관계없이 고르게 살균 세척할 수 있다.

한편, 상기 수위감지수단(101)은 상기 수중펌프(111)가 세척수에 잠기는 수위 이상에서만 발진부(108)와 공기순환펌프부(112), 오존발생부(116) 및 수중펌프(111)가 작동되도록 제어부(104)에 의해 제어되고 세척수의 수위가 그 이하일 경우에는 작동이 되지 아니하며 작동중이라도 세척수의 수위가 내려가서 수중펌프(111)가 노출되는 수위가 되면 작동이 멈추도록 제어부(104)에 의해 제어된다. 상기 수위감지수단(101)은 Hall IC 방식이나 Lead switch 등 수위를 감지할 수 있는 수위센서(liquid level sensor)이면 그 방식에 관계없이 어느 것이나 무방하다. 세척수는 하우징(200) 바닥면에 형성된 배수구를 통해 배수된다.

상기 키입력부(120)에는 도 5에 도시한 바와 같이 전원버튼(122)과 시간선택버튼(124), 기능선택버튼(126), 시작/일시정지버튼(128)이 구비되고 전원버튼(122)앞에 메인 스위치(도시하지 않음)가 구비된다. 메인 스위치는 세척기에 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF) 조정하기 위한 버튼이다. 전원버튼(122)은 세척기능의 기본설정버튼으로서 메인 스위치를 켠(on)다음 사용자가 1회 누르면 세척기의 세척기능이 기본설정되고 다시 1회 누르면 기본설정이 해제된다. 세척기능의 기본 설정치는 초음파작동시간 및 오존작동 시간이 각각 1분간씩 작동하도록 세팅되나, 오존작동은 15초간 작동하고 15초간 멈추도록 설정되어 있다. 전원버튼(122)을 눌러온(ON)시키면 초음파작동 LED표시부(138), 오존작동 LED표시부(139) 및 시간LED표시부(134)를 제외한 LED 표시부(131),(133),(136),(137)가 점등된다. 이때 세척수가 소정수위 이상일 경우는 계속 점등상태가 되고 소정수위에 미달 상태인 경우는 점멸상태가 되는 수위모드를 추가로 구비할 수 있다. 시간선택버튼(124)은 기본설정된 초음파 및 오존 작동시간을 재 설정하기 위한 버튼으로서 전원버튼(122)을 눌러 기본설정된 상태에서 한번 누르면 초음파 및 오존 작동시간이 기본 설정된 1분에서 2분으로 조정되고(이때 시간 LED표시부 133이 꺼지고 134가 점등됨)다시 한번 누르면 3분으로 조정되며(이때 시간 LED 표시부 133 및 134가 모두 점등됨) 이 상태에서 다시 한번 누르면 기본설정으로 세팅된다. 이때 상기 셋팅의 시간단위는 설계단계에서 다양하게 변경될 수 있다.

기능선택버튼(126)은 초음파작동 및 오존작동 설정에서 오존작동을 선택 또는 해제하는 기능을 수행한다. 예를들면, 기본설정 또는 추가시간이 설정된 상태에서 기능선택버튼(126)을 1회 누르면 오존작동 설정이 해제되고 다시 한번 누르면 오존작동이 설정된다.

시작/일시정지버튼(128)은 사용자에 의해 시간선택버튼(124)과 기능선택버튼(126)을 눌러 작동 값이 설정된 상태에서 한번 누르면 동작이 시작되고 설정된 시간에 도달되면 자동으로 정지되어 시작 설정 상태로 재 설정되나, 동작 중에 작동을 멈추려면 버튼을 다시 1회 누르게 되면 동작이 일시 정지된다.

상기 초음파발생부(110)는 예컨대 6개의 진동자가 직렬방식에 의해 각각 따로 전원공급부(102)와 연결됨으로써 기존의 병렬방식에 의해 발생되는 문제점 즉,전원과 발진신호 공급시 하나의 진동자라도 서로 임피던스가 다르면 임피던스가 낮은 쪽으로 전류가 많이 흐르게 되어 해당 진동자 만이 진동함으로써 초음파 진동에 의한 세척력 기능이 부분적으로 약화된다. 따라서, 본 고안에서는 각각의 진동자에 대하여 직렬방식으로 별도의 발진신호와 전원을 공급함으로써 진동이 부분적으로 약화되는 것을 방지하고, 모든 진동자에서 고르게 출력을 낼 수 있도록 하였다.

또한 세척수가 없는 상태에서 진동자에 전원과 발진신호가 공급되는 경우 진동자가 파손될 우려가 있으므로 본 고안에서는 세척수가 소정수위 이상일 경우에만 진동자에 전원과 발진신호가 공급되도록 하는 수위감지수단(101)을 더 구비하여 제어부(104)에 의해 제어되도록 하였다.

상기 오존발생부(116)에는 코일을 이용하는 열선방식이나 압전소자를 이용하는 세라믹방식이 적용된다.

도 2에 도시한 세척기에 있어서, 본 고안의 세척기는 소정 높이와 폭을 가지며 밑 바닥에 세척수 배수구을 구비한 사각 형상으로서 하우징 (200)의 일측면에는 제어부인 PCB기판이 밀봉된 상태로 내장되어 있으며, 바닥면에 진동자( 206a),(206b),(206c),(206d),(206e),(206f)가 설치되어 진동자의 진동에 의해 초음파를 발생하게 된다. 물론, 하우징(200)은 가정이나 업소의 주방에 설치된 씽크대에 거치되어 장착된다. 그리고, 이상에서는 진동자를 6개 사용하는 경우에 대하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되지 않고 1개 이상 여러개의 진동자를 구비하여 그에 따른 세척력을 조절할 수 있다.

또한, 하우징(200)의 다른 측면에는 발진부(108), 초음파발생부(110), 공기순환펌프(112), 고압발생부(114), 오존발생기(203)등이 설치,내장되어 오존 기포를 생성, 공기와 함께 수중펌프로 이송하게되고 초음파를 진동자에 전달하게 된다.

상기 하우징(200)의 내부 벽면에는 다수의 거치리브(207)가 2단으로 설치되어 있어서 거치리브(207)에는 상하로 세척물 보호망(208a)과 거치망(208b)이 놓여지게 되며, 거치리브(207)에 세척물 보호망(208a)과 거치망(208b)의 설치 및 이탈이 편리하도록 세척물 보호망(208a)과 거치망(208b)에는 손잡이가 형성되어 있다.

세척물 거치망(208b)이 수중펌프의 토출관(202)보다 높은 수위에 있게 구성하여 세척수의 회전 순환을 원활하게 하였다.

이어서, 본 고안에 따른 초음파 및 오존을 이용한 과일류나 야채류, 식기류를 세척할 때의 살균 세척기의 사용상태 및 동작 과정을 설명한다.

먼저, 가정이나 업소 등의 주방에 설치된 씽크대에 본 고안에 따른 하우징( 200)을 장착하고 전원을 연결한다. 그리고 거치리브(207)에 거치망(208b)을 설치하고, 거치망(208b) 위에 각종 야채류나 과일류, 식기류 등의 세척물을 올려 놓은 다음 세척수를 세척물이 잠기는 수준까지 채운다. 이때 필요에 따라 세척물 보호망(208a)을 거치대(207)의 상부에 설치할 수 있다. 예를들면, 식기류등과 같이 세척수에 잠기는 세척물일 경우에는 세척물 보호망(208a)의 거치가 꼭 필요치 않으나, 상치와 같은 채소류, 과일류의 경우는 세척수에 부유되기 때문에 세척물을 눌러 세척수에 잠기도록 세척물 보호망(208a)을 거치리브(207)의 상부에 거치함으로써 세척효과를 높일 수 있다.

세척물이 세척수에 잠긴 상태에서 메인스위치를 켜(on), 세척기에 전원을온(ON)시킨 후 세척기의 키입력부(120)에 설치된 전원버튼(122)을 누르면 세척기능이 기본설정 되면서 전원LED표시부(131), 시간LED표시부(133), 초음파 LED표시부(136) 및 오존LED표시부(137) 가 점등 표시된다. 다음, 세척물의 종류에 따라 필요한 시간선택버튼(124)과 기능선택버튼(126)을 조작한후 시작/일시정지버튼(128)을 누르면 설정치에 따라 세척기가 작동하게된다. 이때 초음파작동LED 표시부(138) 및 오존작동LED 표시부(139)의 LED가 점등 표시되기 시작하는데, 기본설정인 1분일 경우, 초음파작동 LED 표시부(138)가 15개의 단위 LED로 구성되어 있기 때문에 4초단위로 LED가 1개씩 점등되며 작동시간이 2분으로 설정되어 있는 경우에는 8초단위로 LED가 1개씩 점등되고, 오존작동 LED표시부(139)는 15개의 단위 LED로 구성되어 있고 15초간 작동 후 15초간 작동이 멈추도록 설정되어 있기 때문에 작동시간 설정 여부에 관계없이 1초단위로 LED가 1개씩 점등되어 15개의 LED가 모두 점등된 후 모두 일시에 꺼지게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 시작/취소버튼(128)을 누르면 하우징(200)의 밑면에 설치되어 있는 6개로 구성된 진동자(206a),(206b),(206c),(206d),(206e),(206f)의 진동에 의해 초음파를 발생시키게 되고 동시에 공기순환펌프부(112)로부터 공급되는 공기 및 고압발생부(114)로부터 생성된 고압에 의해 오존발생부(116)로부터 오존을 발생시키고 발생된 오존가스는 수중펌프(111)의 토출구 측의 토출관(202)으로 압입되어 순환 회전되는 세척수에 용해되어 토출관(202)의 분사구를 통해 분사된다. 따라서 세척수는 하우징(200)의 내부에서 회전 순환하한 후 여과막(210)을 거쳐 수중펌프(111)를 통해 다시 토출관(202)의 분사구를 통해 분사되게 된다.

이때, 거치망(208b) 위에 놓여진 야채류나 과일류, 식기류 등의 세척물은 초음파에 의해 이물질과 표피 사이의 경계면이 활성화되어 세척물의 표피로부터 이물질이 쉽게 제거됨과 더불어 순환 회전되는 세척수에 용존되어 있는 오존에 의해 살균처리 된다. 그후, 세척 및 살균이 끝나면 전원 메인스위치를 오프(OFF)시키고 배수구의 마개(205)를 열어 배수시키게 된다. 이때, 보다 완벽한 세척 및 살균을 위하여 배수시키면서 거치망(208b) 위에 놓여진 야채류나 과일류 및 식기류 등에 맑은 물을 공급하여 세척물을 헹구어 주면 세척이 끝나게 된다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 초음파 및 오존을 이용한 살균 세척기는 초음파발생기를 적어도 1개 이상의 진동자와 직렬방식으로 연결함으로써 기존의 병렬방식에 의해 발생되는 문제점 즉, 전원 공급시 하나의 진동자라도 서로 임피던스가 다르면 임피던스가 낮은 쪽으로 전류가 많이 흐르게 되어 해당 진동자만 진동함으로써 초음파 진동에 의한 세척력 기능이 부분적으로 약화되는 것을 방지하면서 수중펌프를 구비하여 오존의 용존량을 높이고 오존이 용존된 세척수를 회전 순환시킴으로써 살균,세척력이 크게 향상됨은 물론, 수위센서를 구비하여 세척수가 소정수위 이상일 경우에만 작동되도록 함으로써 공회전에 따른 기기의 파손이나 사고의 위험을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라 거치대 및 여과막을 구비함으로써 세척수의 회전 순환을 원활히 하고 수중펌프 및 수위감지 센서를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

각종 키버튼이 구비된 키입력부(120)와; 전원공급부(102)와; 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(104)와; 각 기능 버튼의 동작상태를 표시하기 위한 LED 표시부와; 발진부(108)와; 초음파발생부(110)와; 공기순환펌프부(112)와;상기 전원공급부(102)로부터 전압을 공급받아 오존 발생에 필요한 고압을 생성하는 고압발생부(114) 및; 오존발생부(116)를 구비한 세척기에 있어서, 수위감지수단(101)과 상기 오존발생부(116)로부터 공급되는 오존을 세척수에 용해시키고 세척수를 순환 회전시키는 수중펌프 (111)를 세척기의 하우징 (200)의 저면 일측에 설치하고, 상기 수위감지수단(101)과 수중펌프(111)를 내장하는 격실을 구성하되, 세척수는 격실로 순환 회전할수 있고 순환 회전되는 세척수에 함유된 이물질은 격실로 유입을 방지할 수 있도록 여과막(210)을 격실의 벽면에 설치하며, 세척물 거치망(208b)과 보호망(208a)을 상하로 설치할 수 있도록 상기 하우징(200)의 내부 벽면에다 다수의 거치리브(207)를 2단으로 설치한 것을 특징으로 하는 초음파 및 오존을 이용한 세척기.
청구항 1에 있어서, 상기 수중펌프(111)에 다수의 분사구를 구비한 토출관( 202)이 장착된 것을 특징으로 하는 초음파 및 오존을 이용한 세척기.