KR200311700Y1 - 초음파를 이용한 유체의 소독장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초음파가 일반 음파와는 달리 직진성이 양호하고 에너지가 클뿐 아니라, 발생기의 모양이나 음향렌즈, 등에 의해 그 에너지를 마치 빛처럼 모을 수 있다는 점을 이용하여, 물을 음향임피던스가 물과 비슷한 고무관이나 플라스틱 관(1)를 통과하도록 한 뒤, 그 관 주변에 1개 이상의 초음파 발생기를 관(1) 내부에 에너지가 모아지도록, 관을 중심으로 감싸고 오목하게 배치하여, 관(1)의 내부에 초음파 에너지가 모아지면, 그 곳을 지나는 유체가 어느 정도의 유속을 갖더라도 시간당 에너지 밀도가 커져서 살균작용이 이루어질 수 있도록 하는 초음파를 이용한 물의 소독장치를 제공하는 것이다.

Description

초음파를 이용한 유체의 소독장치{A sterilizing apparatus of fluids with ultrasound}

본 고안은 초음파를 이용하여 물이나 공기 같은 유체, 특히 물의 소독에 초음파를 이용하는 장치에 관한 것이다.

자외선과 더불어 초음파를 식료품이나 물의 소독에 이용하려는 시도는 역사가 길다. 그러나 단순히 직진성이 양호하고 에너지가 크다는 점만 가지고 초음파의살균력을 이용하는 기존의 방법에는 한계가 있다.

본 고안은 초음파가 일반 음파와는 달리 직진성이 양호하고 에너지가 클뿐 아니라, 발생기의 모양이나 음향렌즈, 등에 의해 그 에너지를 마치 빛처럼 모을 수 있다는 점을 이용하여, 물을 음향임피던스가 물과 비슷한 고무관이나 플라스틱 관(1)를 통과하도록 한 뒤, 그 관 주변에 1개 이상의 초음파 발생기를 관(1) 내부에 에너지가 모아지도록, 관을 중심으로 감싸고 오목하게 배치하여, 관(1)의 내부에 초음파 에너지가 모아지면, 그 곳을 지나는 유체가 어느 정도의 유속을 갖더라도 시간당 에너지 밀도가 커져서 살균작용이 이루어질 수 있도록 하는 초음파를 이용한 물의 소독장치를 제공하는 것이다.

제 1도는 본 고안의 전체적인 구조도 이다.

제 2도는 본 고안의 전기적인 블럭도 이다.

제 3도는 본 고안의 초음파 소독의 원리도 이다.

〈 도면의 주요 기분에 대한 부호의 설명 〉

1: 관 2: 초음파발생기와 관 사이 연결부 10: 전원회로 11: 진동회로

12: 증폭회로 20: 양극 30: 압전체 31: 변환기1 32: 변환기2

33: 변환기3 34: 변환기n 40: 음극.진동판 41: 음극.진동판 1

42: 음극.진동판 2 43: 음극.진동판 3 44: 음극.진동판n

본 고안은 초음파가 일반 음파와는 달리 직진성이 양호하고 에너지가 클뿐 아니라, 발생기의 모양이나 음향렌즈, 등에 의해 그 에너지를 마치 빛처럼 모을 수 있다는 점을 이용하여 물이나 다른 유체를 소독하는 장치에 관한 것이다.

본 고안의 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 본 고안의 전체적인 구조도 이다.

내부에 유체가 흐르는 관(1) 밖에 1개 이상의 초음파 발생장치(21, 31, 41 등)가 위치한다. 관(1)은 유체가 물인 경우 물과 음향임피던스가 비슷한 고무나 플라스틱이 좋다. 그러나 다른 재질도 사용될 수 있다. 제1도에서는 3개의 초음파 발생장치를 편의상 도시했지만, 1개 또는 여러 개를 사용하여 관(1)의 표면을 분할하여 감싸도록 한다.

제 2도는 본 고안의 전기적인 블럭도 이다.

전원회로(10)로부터 진동회로(11)에 전력이 인가되면 정해진 주파수의 발진이 시작되고, 증폭회로(12)에서 필요한 크기로 증폭되어 변환기1(31), 변환기2(32), 변환기3(33)... 변환기n(34), 등이 진동을 한다. 이때 진동회로(11)는 15-20 kHz 이상의 초음파진동을 발생시킬 수 있도록, 수정발진기나 세라믹진동자, LC 발진기, 등을 이용한다.

제 3도는 본 고안의 초음파 소독의 원리도 이다.

단일 압전체를 오목하게 만들어 사용하거나 여러 개의 압전체를 오목한 모양으로 만들어 관(1)을 둘러싼다. 압전체나 초음파발생기는 관모양으로 만들어 선분초점이 나타나도록 하거나, 관(1) 자체를 타원구형 또는 구형으로 만들고 압전체나 초음파발생기를 역시 타원 오목거울, 또는 오목거울 모양으로 만들어 선촛점이나 점촛점이 나타나도록 할 수도 있다. 두 개의 전극(20, 40) 사이의 압전체(30)가 진동하면 초음파가 발생하여 관(1)의 중심에 큰 에너지밀도로 초음파가 모이게 되고, 유체(물)의 속도가 크더라도 살균력을 발휘하게 된다. 초음파발생기와 관(1) 사이(2)는 직접 접촉하거나 초음파 전극(40)이나 관(1)과 음향임피던스가 비슷한 물질로 채워서, 초음파 에너지의 집속에 방해가 되지 않도록 구성한다.

이상의 장치에 의한 본 고안의 각 부분들의 상호작용을 실시 예를 통해 설명하면 다음과 같다.

내부에 유체가 흐르는 관(1) 밖에 1개 이상의 초음파 발생장치(21, 31, 41등)가 위치하고, 전원회로(10)로부터 진동회로(11)에 전력이 인가되면 정해진 주파수의 발진이 시작된다. 이 전력은 증폭회로(12)에서 필요한 크기로 증폭되어 변환기1(31), 변환기2(32), 변환기3(33)... 변환기n(34), 등에 공급된다. 변환기1(31), 변환기2(32), 변환기3(33)... 변환기n(34). 등에서 발생한 진동은 전극 겸 진동판(40)를 진동시키고, 이 초음파는 관(1)의 벽을 통해 관(1) 내부에 모아져 에너지밀도가 크게 집속되어 관(1)을 통과하는 유체(물)에 대해 살균력을 가진다.

본 고안의 효과는 초음파가 일반 음파와는 달리 직진성이 양호하고 에너지가 클 뿐 아니라, 발생기의 모양이나 음향렌즈, 등에 의해 그 에너지를 마치 빛처럼 모을 수 있다는 점을 이용하여, 물을 음향임피던스가 물과 비슷한 고무관이나 플라스틱 관(1)를 통과하도록 한 뒤, 그 관 주변에 1개 이상의 초음파 발생기를 관(1) 내부에 에너지가 모아지도록, 관을 중심으로 감싸고 오목하게 배치하여, 관(1)의 내부에 초음파 에너지가 모아지면, 그곳을 지나는 유체가 어느 정도의 유속을 갖더라도 시간당 에너지 밀도가 커져서 살균작용이 이루어질 수 있도록 하는 초음파를 이용한 물의 소독장치를 제공하는 것이다.

Claims (1)

1. 관(1) 내부에 초음파 에너지가 모아지도록, 관(1)을 중심으로 감싸고 관(1)의 내부 중심을 향하여 1개 이상의 초음파 발생기를 구비한, 초음파를 이용한 유체의 소독장치