KR20030097234A - 수조에 체결되는 초음파진동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싱크대의 싱크조와 같은 수조의 하부에 설치하여 담겨된 물에 초음파진동을 가함으로써, 피세척물에 묻어있는 오염물질을 제거할 수 있는 수조에 체결되는 초음파진동장치에 관한 것으로, 수조의 하부에 초음파 대역으로 진동하는 초음파진동부가 진동판을 통해 결합되고, 상기 진동판은 수조의 하부에 접착제로 접착되어 국소적으로 인가되는 초음파진동을 수조 하부 전반에 걸쳐 확장시킬 수 있다. 또한 하부에서 초음파진동부를 포함하며 체결되는 볼트로 상기 진동판의 하부를 지지할 수 있는 구조의 케이스를 구비하는 동시에 지지봉을 지면에 대해 수직하게 설치하여 상기 케이스의 높낮이를 조절하면서 지지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

수조에 체결되는 초음파진동장치{Assembled In A Water Tank A Ultrasonic Vibration Device}

본 발명은 피세척물에 오염되어 있는 오물 및 이물질을 초음파 진동을 이용하여 세척할 수 있도록 수조의 하부에 설치하여 사용하는 것으로, 보다 상세하게는 하부에는 초음파진동부가 체결되며 상부에는 수조의 하부면이 밀착되는 진동판을 상기 초음파진동부를 포함하는 구조의 케이스가 지지하여 보다 안정적인 진동세척이 가능할 수 있으며, 상기 케이스는 하부면에 지지봉이 설치되어 지면에 대해 높이조절이 가능한 구조의 수조에 체결되는 초음파진동장치에 관한 것이다.

일반적으로 초음파진동은 보통 약 20,000 Hz 이상의 진동파를 말하는 것으로, 보통 산업계에서 공구나 공작물의 가공시에 이용되어 왔다.

특히 초경합금과 같은 고강도의 공업용 재료나 도자기, 유리, 수정 및 보석와 같은 경질취성 물질은 일반적인 기계적 가공기법으로는 가공이 어렵지만, 초음파 진동을 이용하면 연마, 천공, 절단 등과 같은 다양한 가공이 가능하다.

또한 구조가 복잡한 기계부품이나 탄광에서의 세탄 과정에서도 이용하게 되며, 도금이나 용접 가공에도 이용되고 있는 등 그 활용범위가 산업계 전반으로 확대되고 있다.

이와 같이 산업계에 국한적으로 사용되던 초음파 진동은 피부 마사지기나, 가정용 세탁기 등과 같이 가정용품에도 적용범위를 넓혀가고 있는데, 이는 초음파진동이 갖는 특성상 의류에 묻은 때나 피부에 형성되는 지질 등에 대해 분해능력이 있다는 것에 착안한 결과이다.

아울러 이와 같은 가정용품에 대한 적용과 더불어 앞에서 언급된 기계부품의 세척과정에서 볼 수 있었던 세척능력에 대한 착안결과로서 싱크대의 싱크조에 초음파진동을 이용하기에 이르렀다.

그런데 종래 초음파진동을 이용한 세척장치는 주방에 이미 설치되어 있는 수조에 적용하기 위해 단순히 수조 하부에 진동자를 접착시키는 단순한 결합방식이 채택되어 있다.

아울러 주방에 설치되는 기존 수조의 두께가 약 1mm 이하 정도로 비교적 얇기 때문에, 초음파진동을 이용한 세척을 장기적으로 행하다보면 그 결합력이 쉽게 저하되는 문제점이 있다.

따라서 수조에 대한 진동자의 결합부위 전체가 이탈되거나 국소적으로 이탈되어 결국 초음파 진동의 전달율 및 그에 따른 세척율이 저하되는 문제점을 야기하게 된다.

그리고 상기 진동자의 진동이 안정적으로 상기 수조에 전달될 수 있도록 하기 위해서는 이러한 진동전달 구조의 지지부재의 마련이 시급하지만, 종래 초음파 진동을 이용한 세척장치에서는 어떠한 지지부재나 구조의 형성이 미흡한 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은, 수조와 초음파진동자 사이에 진동판을 개재하고, 초음파진동자는 체결방식으로 결합시킴으로써, 초음파 진동이 안정적으로 전달될 수 있는 구조의 수조에 체결되는 초음파진동장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제 2목적은, 초음파진동의 전달이 보다 더 안정적으로 이루어질 수 있으며, 동시에 전원인가 부분에 대한 물기의 접촉을 차단할 수 있도록 초음파 진동자를 포함하여 격리시킬 수 있는 구조의 케이스가 진동판의 하부에 구비되며, 상기 케이스에는 체결구를 형성하여 볼트의 체결정도에 따라 상기 진동판의 하부를 지지할 수 있는 구조의 수조에 체결되는 초음파진동장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은, 수조(10)의 하부로 설치되어 초음파 진동을 인가하는 초음파진동부;

상부면은 상기 수조(10)의 하부면에 밀착되고, 하부면에는 상기 초음파진동부가 결합되는 소정두께의 진동판(30); 및

상기 초음파진동부에 전기적으로 연결되어 전원공급을 제어할 수 있는 구동회로부(40);를 포함하며,

상기 진동판(30)의 하부면에는 복수개의 스터드볼트(31)가 하향 고정되어 상기 초음파진동부가 체결되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치에 의하여 달성된다.

여기서 상기 초음파진동부를 포함하고, 테두리에 형성되는 플랜지(51)를 따라 다수개의 제 1체결구(52)가 관통 형성되며,

저면 중앙부위에는 제 2체결구(53)가 관통 형성되어 상기 진동판(30)의 하부에 설치되는 케이스(50)가 더 포함되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제 1체결구(52) 및 제 2체결구(53)에는 높이방향을 따라 체결되면서 상기 진동판(30)의 테두리 영역 및 중앙 영역을 각각 압박 지지할 수 있도록 제 1볼트(61) 및 상기 제 1볼트(61)에 비해 상대적으로 긴 제 2볼트(62)가 구비되는 것이 바람직하다.

아울러 상기 케이스(50)의 하부가 지면(200)에 대해 지지되도록 상단은 상기 케이스(50)의 하부를 지지하고 하부는 지면에 고정되며,

높이방향을 따라 상호 대응하는 나사산(71)이 형성되어 체결 정도에 따라 높낮이를 조절할 수 있는 다단구조의 지지봉(70)이 더 포함되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 초음파진동부는 볼트조임형 란쥬반진동자(20)인 것이 바람직하다.

그리고 상기 볼트조임형 란쥬반진동자(20)에 포함되는 진동소자(21)는 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한 상기 각 제 1체결구(52)에는 상기 제 1볼트(61)가 높이방향을 따라 안측에 체결될 수 보강재(52a)가 더 내장되는 것이 바람직하다.

아울러 상기 제 2체결구(53)에는 상기 케이스(50)의 높이방향을 따라 상향으로 연장되어 안측에 상기 제 2볼트(62)가 체결될 수 있는 장공(53a)이 일체로 더 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 진동판(30)은 상부면이 상기 수조(10)의 하부면에 접착제(80)로접착 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 초음파진동부의 사시도,

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파진동장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파진동장치의 분해사시도,

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파진동장치의 구성도,

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파진동장치의 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 수조20: 란쥬반 진동자

21: 진동소자22: 전극판

30: 진동판31: 스터드볼트

40: 구동회로부50: 케이스

51: 플랜지52: 제 1체결구

52a: 보강재53: 제 2체결구

53a: 장공61: 제 1볼트

62: 제 2볼트70: 지지봉

71: 나사산80: 접착제

100: 진동장치200: 지면

다음으로는 본 발명에 따른 수조에 체결되는 초음파진동장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 초음파진동부의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파진동장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 초음파진동장치의 분해사시도이다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 진동장치(100)는 플라스틱 수조(10)의 하부에 진동판(30)과 더불어 2개의 초음파진동부를 설치하여 발생되는 초음파 대역의 진동으로 수조(10) 내에 담겨진 피세척물을 세척할 수 있는 구조의 장치이다.

이 때 상기 수조(10)에 대해 진동판(30)이 밀착되는 정도를 보다 공고히 할 수 있도록 케이스(50)가 하부에 구비된다.

상기 케이스(50)는 상기 초음파진동부를 포함하는 원형의 용기 형태를 취하고 있으며, 제 1볼트(61) 및 제 2볼트(62)가 체결되면서 상기 진동판(30)의 하부를 지지할 수 있도록 플랜지(51) 및 저면의 중앙에는 각각 제 1체결구(52) 및 제 2체결구(53)가 형성된다.

따라서 상기 제 1체결구(52)에 상기 제 1볼트(61)가 체결되면서 상기 진동판(30)의 하부 중 테두리 영역을 상기 제 1볼트(61)의 상단이 압박 지지한다. 그리고 상기 제 2체결구(53)에 상기 제 2볼트(62)가 체결되면서 상기 진동판(30)의 하부에서 중앙을 상향으로 압박 지지하게 된다.

아울러 상기 진동판(30)은 수조(10)의 하부면에 상부면이 접착제(80)로 접착 고정되는데, 수조(10) 하부의 전반에 걸쳐 밀착되어 상기 각 볼트(61,62)의 지지를 받아 안정적으로 상기 초음파진동부로부터 전달되는 진동을 수조(10)의 담수에 전달할 수 있다.

이렇게 전달된 초음파 진동은 물을 매질로 하여 피세척물에 전달됨으로써, 피세척물의 세척에 기능할 수 있다

여기서 상기 초음파진동부는 높이방향을 따라 다수개의 진동소자(21)를 중앙에 두고 양측에서 체결로 압박하여 이루어지는 볼트조임형 란쥬반진동자(이하 BLT라 약칭함)(20)이다.

이러한 상기 BLT(20)는 상부에 체결이 가능하도록 암나사가 높이방향을 따라 소정깊이로 형성되어 있다. 이러한 구조의 BLT(20)의 암나사 형성부위에는 상기 진동판(30)의 하부에 스팟용접으로 하향 고정된 스터드볼트(31)가 체결된다.

이 때 상기 각 BLT(20)에는 전극판(22)이 구비되어 있어 구동회로부(40)에 전기적으로 연결된다. 상기 구동회로부(40)는 상기 BLT(20)에 대한 전원공급을 제어할 수 있도록 구비되는 것이다.

이와 같이 상기 각 전극판(22)을 통해 인가된 전원은 상기 진동소자(21)로부터 초음파진동을 발생하도록 하며, 상기 초음파 진동은 진동판(30)을 통해 수조(10)에 전달된다.

이 때 상기 진동소자(22)는 인가되는 전원으로 초음파 대역으로 진동할 수 있는데, 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 택일하여 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 압전소자를 일실시예로 사용한다.

아울러 상기 케이스(50)의 하부에는 지면(200)에 대해 상기 수조(10) 및 케이스(50)가 지지될 수 있도록 3개의 지지봉(70)이 고정되어 있다. 상기 지지봉(70)의 상단은 상기 케이스(50)의 하부를 지지하고 하단은 지면(200)에 고정된다.

이 때 상기 지지봉(70)은 2단 구조를 취하고 있으며, 각 단별로 상호 체결될 수 있도록 대응하는 나사산(71)이 각각 내주연 및 외주연에 형성되어 있다. 따라서 상기 지지봉(70)의 체결정도에 따라 상기 케이스(50) 및 수조(10)의 높낮이가 조절될 수 있으며, 케이스(50)의 체결구조에 따라 지지되는 진동판(30)은 케이스(50)에 대한 지지봉(70)의 지지로 보다 더 안정적인 초음파 전달이 가능하게 된다.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파진동장치의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 초음파진동장치의 분해사시도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 초음파진동장치(100)에서 수조(10)의 하부에 설치되는 케이스(50)에는 플랜지(51)를 따라 다수개의 제 1체결구(52)가 관통 형성되고, 저면의 중앙에는 제 2체결구(53)가 관통 형성된다.

상기 각 제 1체결구(52)의 내부에는 보강재(52a)가 덧대어져 있으며, 상기 보강재(52a)는 상기 플랜지(51)의 두께에 비해 상대적으로 길며, 제 1볼트(61)가체결될 수 있도록 내부에는 나선이 형성된다.

이와 같이 덧대어진 보강재(52a)는 상기 제 1체결구(52)에 제 1볼트(61)를 체결되면서 상기 진동판(30)의 하부를 지지하는 것에 비해 축하중 및 비틀림 하중과 같이 각축방향으로 전달되는 하중에 대해 상대적으로 보강 기능을 할 수 있으며, 초음파 진동의 장기적 발생에 대해 제 1볼트(61)의 지지기능을 더욱 증대시킬 수 있다.

아울러 상기 제 2체결구(53)에는 상향으로 수직 연장되는 장공(53a)이 일체로 더 형성되는데, 상기 장공(53a)에는 높이방향을 따라 내부에 나선이 형성되어 체결되는 제 2볼트(62)를 지지할 수 있다. 상기 제 2볼트(62)는 상기 제 1볼트(61)에 비해 상대적으로 길기 때문에, 축방향에 대해 수직한 방향으로의 힘에 비교적 취약하지만 상기 장공(53a)의 지지로 그 취약점을 극복할 수 있다.

따라서 상기와 같은 체결구조의 케이스(50)가 기반이 되어 상기 진동판(30)의 지지가 보다 확고해질 수 있어 안정적인 초음파 진동 전달이 가능해진다.

더불어 상기 케이스(50)의 하부는 2단구조의 지지봉(70)이 지면(200)에 대해 지지하고 있으며, 상기 지지봉(70)은 높낮이 조절이 가능한 체결구조를 취하고 있어 체결정도를 달리하여 임의로 상기 케이스(50) 및 수조(10) 전체의 높낮이가 조절될 수 있다.

이상에서와 같은 상기 초음파진동장치(100)에서, 상기 진동판(30)의 하부에 체결되는 BLT(20)의 개수와 지지봉(70)의 개수는 수조(10)의 규모나 피세척 대상에 따라 달리하여 사용할 수 있다.

또한 상기 제 2체결구(53)에서 장공(53a)이 상향으로 연장하는 형태 이외에, 상향 및 하향으로 연장되는 구조도 본 발명에 포함될 수 있다.

그리고 상기 지지봉(70)은 앞에서 제시된 2단구조 이외에, 3단, 4단, 5단 중에서 택일하여 사용할 수 있으며, 체결구조로 높낮이가 조절될 수 있는 것 이외에, 각 단별로 탄성돌기 및 대응하는 관통공의 형성으로 선택적으로 높낮이가 조절되는 구조의 형태를 취할 수 있다.

더불어 상기 보강재(52a) 및 장공(53a)이 하나의 케이스(50)에 각각 선택적으로 형성되는 구조도 본 발명에 포함됨은 물론이다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 수조에 체결되는 초음파진동장치에 의하면, 수조에 접착되는 진동판을 케이스에 대한 볼트의 체결정도에 따라 압박정도를 달리하여 지지할 수 있으며, 또한 케이스 자체의 지지 및 높낮이 조절이 가능하여 보다 장기간의 사용에도 안정적인 진동전달이 가능한 특징이 있다.

이와 같은 진동전달의 안정화를 통해 수조에 담겨지는 피세척물의 세척율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 초보자의 조작이 가능한 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (9)

1. 수조(10)의 하부로 설치되어 초음파 진동을 인가하는 초음파진동부;

   상부면은 상기 수조(10)의 하부면에 밀착되고, 하부면에는 상기 초음파진동부가 결합되는 소정두께의 진동판(30);

   상기 초음파진동부에 전기적으로 연결되어 전원공급을 제어할 수 있는 구동회로부(40);를 포함하며,

   상기 진동판(30)의 하부면에는 복수개의 스터드볼트(31)가 하향 고정되어 상기 초음파진동부가 체결되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 초음파진동부를 포함하고, 테두리에 형성되는 플랜지(51)를 따라 다수개의 제 1체결구(52)가 관통 형성되며,

   저면 중앙부위에는 제 2체결구(53)가 관통 형성되어 상기 진동판(30)의 하부에 설치되는 케이스(50)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1체결구(52) 및 제 2체결구(53)에는 높이방향을 따라 체결되면서 상기 진동판(30)의 테두리 영역 및 중앙 영역을 각각 압박 지지할 수 있도록 제 1볼트(61) 및 상기 제 1볼트(61)에 비해 상대적으로 긴 제 2볼트(62)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 케이스(50)의 하부가 지면(200)에 대해 지지되도록 상단은 상기 케이스(50)의 하부를 지지하고 하부는 지면에 고정되며,

   높이방향을 따라 상호 대응하는 나사산(71)이 형성되어 체결 정도에 따라 높낮이를 조절할 수 있는 다단구조의 지지봉(70)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 초음파진동부는 볼트조임형 란쥬반진동자(20)인 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 볼트조임형 란쥬반진동자(20)에 포함되는 진동소자(21)는 압전소자, 전왜소자 및 자왜소자 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 각 제 1체결구(52)에는 상기 제 1볼트(61)가 높이방향을 따라 안측에 체결될 수 보강재(52a)가 더 내장되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.
8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 제 2체결구(53)에는 상기 케이스(50)의 높이방향을 따라 상향으로 연장되어 안측에 상기 제 2볼트(62)가 체결될 수 있는 장공(53a)이 일체로 더 형성되는 것을 특징으로 수조에 체결되는 초음파진동장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 진동판(30)은 상부면이 상기 수조(10)의 하부면에 접착제(80)로 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 수조에 체결되는 초음파진동장치.