KR200366318Y1 - A ultra sonic transducer and assembly thereof - Google Patents
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Abstract
본 고안은 초음파 진동자 및 이를 설치하는 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic vibrator and an assembly for installing the same.
이러한 본 고안에 따른 초음파 진동자는 금속진동체의 일측을 일정하게 돌출시켜 결합돌부를 형성하고, 상기 결합돌부의 중심에 압전체 안치홈을 형성하며, 상기 압전체 안치홈의 가장자리를 돌출시켜 압전체 안내돌기를 형성하고, 상기 압전체 안내돌기의 외측으로 하나 이상의 볼트공이 형성하여 구성되고,The ultrasonic vibrator according to the present invention constantly protrudes one side of the metal vibrator to form a coupling protrusion, forms a piezoelectric settling groove in the center of the coupling protrusion, and protrudes an edge of the piezoelectric settling groove to guide the piezoelectric guide protrusion. And at least one bolt hole is formed outside the piezoelectric guide protrusion,
그 조립체는 바울에 하나 이상의 진동자 설치공을 형성하되, 상기 설치공은 가장자리에 바울의 내면으로부터 단을 형성하여 진동자 걸림홈을 형성하여 외면을 향한 부분에 진동자 걸림깃을 형성하고, 상기 바울의 진동자 설치공의 가장자리를 감싸도록 설치되고, 상기 진동자 걸림깃이 삽입되는 걸림깃 삽입홈이 형성되고, 바울의 내부를 향한 부분의 외주 가장자리에 진동자 걸림턱이 형성된 패킹과 ; 고리 형상을 갖는 판체로서 바울의 외면에 설치되고, 판면을 관통하여 하나 이상의 볼트구멍이 형성된 고정링 및 ; 상기 고정링과 금속 진동체 사이에 설치되고, 외주의 지름이 상기 패킹의 내주면의 지름보다 작고, 내주의 지름은 상기 금속진동체에 형성된 결합돌부의 지름보다 큰 지름을 갖는 보조패킹으로 구성된다.The assembly forms at least one vibrator mounting hole in the Paul, the mounting hole forms a stage from the inner surface of the Paul at the edge to form a vibrator engaging groove to form a vibrator engaging blade in the portion facing the outer surface, the Paul's vibrator A packing which is installed to surround the edge of an installation hole, a locking feather insertion groove into which the oscillator locking target is inserted is formed, and an oscillator locking jaw is formed at an outer circumferential edge of a portion facing the inside of the paul; A ring having a ring shape and installed on the outer surface of Paul and having at least one bolt hole penetrating the plate surface; It is installed between the fixing ring and the metal vibrating body, the outer circumference is smaller than the diameter of the inner circumferential surface of the packing, the inner circumference is composed of a secondary packing having a diameter larger than the diameter of the engaging projection formed on the metal vibrating body.
Description
본 고안은 세라믹 압전체를 이용한 초음파 진동자 및 그 조립체에 관한 것으로 보다 상세하게는 그 표면 강도를 높여 표면이 다른 금속에 의해 손상되는 것을 줄일 수 있고, 알칼리에 강하여 부식을 방지할 수 있는 초음파 진동자 및 이러한 진동자를 용이하게 바울에 설치할 수 있는 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic vibrator using a ceramic piezoelectric body and an assembly thereof, and more particularly, an ultrasonic vibrator capable of preventing the surface from being damaged by another metal by increasing its surface strength and preventing corrosion by being resistant to alkali. It relates to an assembly that can be easily installed on the vibrator to the paul.
압전 세라믹스는 전자·통신·기계 등의 다양한 분야에서 초음파 응용소자 및 변위발생소자, 각종센서 등으로 널리 사용되고 있다.Piezoelectric ceramics are widely used in ultrasonic applications, displacement generators, and various sensors in various fields such as electronics, communications, and machinery.
압전체에 전기적 신호를 인가할 때 그 신호의 주파수와 일치하는 수축과 팽창이 나타나는 특성을 이용하여 초음파진동자, 소나, 압전 부져 및 스피커, 액튜에이터로 사용되고 있으며, 압전체에 기계적 에너지가 인가될 때 발생하는 전기에너지를 이용하여 압전착화소자나 각종 센서 등에 활용되고 있다.It is used as an ultrasonic vibrator, sonar, piezoelectric buzzer, speaker, and actuator by using the characteristic that shrinkage and expansion coincides with the frequency of the signal when the electrical signal is applied to the piezoelectric body, and is generated when mechanical energy is applied to the piezoelectric body. It is used in piezoelectric ignition elements and various sensors using energy.
압전체의 전기적신호를 인가할 때 기계적 진동이 발생하는 것을 역압전효과라하며, 압전세라믹의 공진주파수의 전압을 인가할 때 가장 많은 변위가 발생하게되므로, 초음파진동자로 널리 사용되고 있다.The occurrence of mechanical vibration when the electrical signal of the piezoelectric body is applied is called a reverse piezoelectric effect. Since the most displacement occurs when the voltage of the resonant frequency of the piezoelectric ceramic is applied, it is widely used as an ultrasonic vibrator.
이러한 압전체를 이용한 초음파진동자는 고주파전력을 기계적 진동으로 변환하고, 그 기계적 진동을 전송, 증폭하는 진동체(통상 금속으로 제작된 혼)를 통하여 매질에 전달하게 된다.The ultrasonic vibrator using the piezoelectric body converts high frequency power into mechanical vibration and transmits the mechanical vibration to the medium through a vibrating body (usually a horn made of metal) that transmits and amplifies the mechanical vibration.
일반적으로 널리 사용되는 초음파 세척기용 진동자는 전기기계 변환효율이우수한 레드지르코네이트티타네이트(PZT)재료를 사용하고 있으며, 스테인레스로 구성된 바울에 압전세라믹 진동자를 여러개 접착시켜 사용하고 있다.In general, a widely used ultrasonic cleaner vibrator uses red zirconate titanate (PZT) material with excellent electromechanical conversion efficiency, and is used by attaching several piezoceramic vibrators to Paul made of stainless steel.
이때 스테인레스 바울은 압전세라믹의 기계적 진동을 바울 내의 액체에 효과적으로 전달시켜주는 진동체 역할을 하나, 압전체의 초음파 세기를 증폭시켜주는 역할은 하지 않는다. 또한 압전체의 진동이 스테인레스 바울의 진동을 발생시켜, 가청주파수의 소음을 유발시키며, 압전진동자중 일부가 가동 중에 부주의나 혹은 열화 현상에 의하여 파손될 경우 전체 바울을 교체해야하는 불편함을 않고 있다.At this time, the stainless paul acts as a vibrating body that effectively transmits the mechanical vibration of the piezoelectric ceramic to the liquid in the paul, but does not amplify the ultrasonic strength of the piezoelectric body. In addition, the vibration of the piezoelectric body generates the vibration of the stainless paul, causing noise of audible frequency, and it is not inconvenient to replace the entire paul when some of the piezoelectric vibrators are damaged by carelessness or deterioration during operation.
또한 강력 초음파 발생장치로 사용되는 란쥬반형 초음파 진동자는 두 개 또는 그 이상의 압전체와 진동체를 이용하여 발생 변위를 증가시켜 강력 초음파를 발생시킨다. 그러나 이와 같은 구조는 정밀 가공한 금속진동체와 볼트, 너트, 전극판 등의 구조물이 많고, 수 작업에 의하여 공진 주파수를 조절하여, 생산비와 수율이 낮아 고가이며, 이러한 구조 역시 상기와 같이 바울에 접착·고정시켜 사용하므로 상기한 비와 같은 문제점이 발생되며, 진동자 파손 시 교체비용이 더욱 증가하는 문제점을 않고 있다.In addition, the lanjuvan type ultrasonic vibrator used as a powerful ultrasonic generator generates powerful ultrasonic waves by increasing the displacement by using two or more piezoelectric bodies and vibrating bodies. However, such a structure has many structures, such as metal vibrating bodies, bolts, nuts, and electrode plates, which have been precisely processed, and by adjusting the resonant frequency by manual work, production cost and yield are low, and such a structure is also used by Paul. Since the use of bonding and fixing occurs the same problem as the above ratio, there is no problem that the replacement cost increases when the vibrator is damaged.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 스테인레스 진동판을 이용하여 개별적인 초음파 진동판을 제작한 후 바울에 조립하여 병렬로 연결하여 사용하는 방법이 제안되어 있으나, 이러한 초음파 진동자는 압전체의 중심부와 스테인레스 진동판의 중심부가 일치할 경우에는 1차 공진주파수의 임피던스 곡선이 한 개로 나타나지만, 일치하지 않을 경우 공진주파수의 임피던스 곡선이 분리되는 현상이 발생하며, 이러한 불요 공진이 중복될 경우 병렬로 연결된 진동판의 일부가 초음파발생이 약하게 발생하는 문제가 있었다.Recently, in order to solve the above problems, a method of manufacturing individual ultrasonic diaphragms using stainless diaphragms and then assembling them in parallel with Paul has been proposed. However, these ultrasonic vibrators have a center of a piezoelectric body and a center of stainless diaphragm. If is identical, the impedance curve of the first resonant frequency appears as one, but if it does not match, the impedance curve of the resonant frequency is separated. If the unwanted resonance overlaps, part of the diaphragm connected in parallel generates ultrasonic waves. This was a weakly occurring problem.
또한, 이러한 공진주파수의 분리는 공진시 임피던스의 상승을 발생시켜 초음파의 전달을 약화시키게 되며, 접착층의 두께가 일정치 않는 경우도 상기와 같은 문제점을 발생시키며, 압전체 주변의 접착제가 균일하게 배열되지 않을 경우 압전체의 경방향 진동시 진동변위가 국부적으로 집중되어 소체 파손에 직접적인 악영향을 미치게 된다.In addition, the separation of the resonance frequency causes an increase in impedance during resonance, which weakens the transmission of ultrasonic waves, and causes the above problems even when the thickness of the adhesive layer is not constant, and the adhesives around the piezoelectric body are not uniformly arranged. Otherwise, the vibrational displacement in the radial vibration of the piezoelectric body is locally concentrated, which directly affects the body breakage.
또한, 기존의 진동판을 세척기의 바울에 조립하는 방법은 바울의 홀에 스테인레스 진동판의 가장자리에 형성된 캡 부분을 나사 조임하여 설치하되, 누수방지용 실리콘 고무링를 끼워 바울의 홀에 장착하여 세척기 내의 물이 누출되는 것을 방지하고 있다.In addition, the method of assembling the existing diaphragm to the Paul of the washing machine is installed by screwing the cap part formed at the edge of the stainless diaphragm into the Paul's hole, but it is installed in the Paul's hole with a leak-proof silicone rubber ring to leak water in the washing machine. It is preventing it from becoming.
그러나 이와 같은 방법으로 접착한 경우에는 임피던스가 다른 접착 층이 증가하여, 에너지 전달의 손실이 발생하며, 초음파진동자의 진동 변위에 의하여 접착증이 분리될 확률이 증가하게 되며, 개개의 진동자를 직렬로 구동할 경우 각각에 대하여 임피던스 메칭(matching)을 위하여 리엑턴스(쵸크) 코일을 설계 장착함으로써 제조단가 상승 및 조립이 어려운 문제점을 않고 있다.However, in the case of bonding in this way, the adhesion layer with different impedance increases, resulting in loss of energy transfer, and the probability of separation of adhesion due to the vibration displacement of the ultrasonic vibrator increases, and individual vibrators in series When driving, by designing and mounting a reactance (choke) coil for impedance matching (matching) for each, there is no difficulty in increasing the manufacturing cost and assembly.
또한, 스테인레스 진동체와 바울의 조립이 전술한 바와 같이 다수의 볼트로 체결되므로 조립 공정수가 증가하고, 볼트가 고정된 부분들 사이의 자유단 부분과 고정부가 공존하여, 효과적인 초음파에너지의 발생이 어렵다.In addition, since the assembly of the stainless steel vibrating body and the Paul is fastened with a plurality of bolts as described above, the number of assembling processes increases, and the free end portion and the fixed portion coexist between the portions where the bolts are fixed, so that it is difficult to generate effective ultrasonic energy. .
또한, 기존의 금속진동체는 듀랄루민이 사용되고 있으나, 이러한 재질의 금속들은 알칼리에 약하여 세척시 부식되는 문제가 있음은 물론, 경도가 약해 세척기에 수저나 포크 등을 세척할 때 이들에 의해 표면이 손상되는 문제가 있었다.In addition, the existing metal vibrator is Duralumin, but the metals of these materials are weak to alkali and have a problem of corrosion, as well as the hardness is weak, when the surface is damaged by washing the cutlery or fork in the washer There was a problem.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 알칼리에 강하여 부식을 줄일 수 있고, 경도를 강화시켜 다른 금속 등에 의해 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 조립이 용이한 초음파 진동자를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, resistant to alkali, which can reduce corrosion, enhance hardness and prevent surface damage by other metals, and provide an ultrasonic vibrator that is easy to assemble. The purpose.
또한, 본 고안은 보다 용이하게 바울에 고정 설치할 수 있는 구조를 갖는 초음파 진동자 및 이를 바울에 고정 설치할 수 있는 조립수단을 제공함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an ultrasonic vibrator having a structure that can be easily fixed to the Paul and an assembly means for fixing it to the Paul.
더욱이, 조립 불량을 줄일 수 있고 조립된 초음파 진동자로부터 불요 공진이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 발생되는 초음파가 바울의 내부로 전달될 수 있게 하는 초음파진동자 및 이것의 조립체를 제공함을 목적으로 한다.Furthermore, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic vibrator and an assembly thereof, which can reduce the assembly failure and prevent the occurrence of unnecessary resonance from the assembled ultrasonic vibrator and allow the generated ultrasonic waves to be transferred to the interior of the Paul.
도 1은 본 고안에 따른 초음파진동자를 갖는 세척기의 일예에 대한 사시도,1 is a perspective view of an example of a washing machine having an ultrasonic vibrator according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 초음파진동자의 조립 구조를 도시한 단면도이며,2 is a cross-sectional view showing the assembly structure of the ultrasonic vibrator according to the present invention,
도 3은 본 고안에 따른 초음파진동자와 그 조립체를 도시한 부분 절개 조립사시도이다.Figure 3 is a partial cutaway perspective view of the ultrasonic vibrator and its assembly according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 바울 11 : 진동자 설치공10: Paul 11: vibrator installer
12 : 진동자 걸림홈 13 : 진동자 걸림깃12: vibrator engaging groove 13: vibrator locking feather
13a : 밀폐 돌기 110 : 금속진동체13a: sealing protrusion 110: metal vibrating body
111 : 결합돌부 112 : 압전체 안치홈111: engaging protrusion 112: piezoelectric settle groove
113 : 압전체 안내돌기 114 : 볼트공113: piezoelectric guide protrusion 114: bolt hole
120 : 세라믹 압전체 130 : 패킹120: ceramic piezoelectric 130: packing
131 : 걸림깃 삽입홈 132 진동자 걸림턱131: Hanging collar insertion groove 132 oscillator locking jaw
140 : 보조패킹 150 : 고정링140: secondary packing 150: retaining ring
151 : 볼트구멍 160 : 고정볼트151: bolt hole 160: fixing bolt
200 : 도금층200: plating layer
상기와 같은 본 고안의 목적은 금속진동체의 일측에 세라믹 압전체를 고정 설치하여 구성된 초음파 진동자의 구조에 있어서, 상기 금속진동체의 세라믹 압전체가 부착되는 부분을 일정하게 돌출시켜 결합돌부를 형성하고, 상기 결합돌부의 중심에 압전체 안치홈을 형성하며, 상기 압전체 안치홈의 가장자리를 돌출시켜 세라믹 압전체가 압전체 안치홈의 중앙에 안치될 수 있도록 안내되게 하는 압전체 안내돌기가 형성되어 있고, 상기 압전체 안내돌기의 외측으로 하나 이상의 볼트공이형성됨을 특징으로 하는 세라믹 압전체를 이용한 초음파진동자에 의해 이루어진다.The object of the present invention as described above in the structure of the ultrasonic vibrator fixed to the ceramic piezoelectric body is installed on one side of the metal vibrating body, to form a coupling protrusion by constantly protruding the portion to which the ceramic piezoelectric body of the metal vibrator is attached, A piezoelectric settling groove is formed at the center of the coupling protrusion, and a piezoelectric guide protrusion is formed to protrude an edge of the piezoelectric settling groove to guide the ceramic piezoelectric body to be settled at the center of the piezoelectric settling groove. One or more bolt holes are formed on the outside of the ultrasonic vibrator using a piezoelectric ceramic.
또한 본 발명의 목적은 초음파진동자를 세척기의 바울에 고정시키는 조립 수단에 있어서, 상기 바울에 하나 이상의 진동자 설치공을 형성하되, 상기 설치공은 가장자리에 바울의 내면으로부터 단을 형성하여 진동자 걸림홈을 형성하여 외면을 향한 부분에 진동자 걸림깃을 형성하고,In addition, an object of the present invention in the assembly means for fixing the ultrasonic vibrator to the Paul of the washing machine, the at least one vibrator mounting hole is formed in the Paul, the installation hole is formed at the edge from the inner surface of the Paul to form a vibrator engaging groove To form an oscillator locking feather in the portion facing the outer surface,
상기 바울의 진동자 설치공의 가장자리를 감싸도록 설치되고, 상기 진동자 걸림깃이 삽입되는 걸림깃 삽입홈이 형성되고, 바울의 내부를 향한 부분의 외주 가장자리에 진동자 걸림턱이 형성된 패킹과 ; 고리 형상을 갖는 판체로서 바울의 외면에 설치되고, 판면을 관통하여 하나 이상의 볼트구멍이 형성된 고정링 및 ; 상기 고정링과 금속 진동체 사이에 설치되고, 외주의 지름이 상기 패킹의 내주면의 지름보다 작고, 내주의 지름은 상기 금속진동체에 형성된 결합돌부의 지름보다 큰 지름을 갖는 보조패킹으로 이루어짐을 특징으로 하는 초음파진동자 조립체에 의해 이루어진다.A packing which is installed to surround the edge of the vibrator mounting hole of the Paul, and a locking feather insertion groove into which the vibrator locking target is inserted is formed, and a vibrator locking jaw is formed at an outer circumferential edge of a portion facing the inside of the paul; A ring having a ring shape and installed on the outer surface of Paul and having at least one bolt hole penetrating the plate surface; It is installed between the fixing ring and the metal vibrating body, the diameter of the outer circumference is smaller than the diameter of the inner peripheral surface of the packing, the diameter of the inner circumference is made of an auxiliary packing having a diameter larger than the diameter of the engaging protrusion formed on the metal vibrating body Made by an ultrasonic vibrator assembly.
이하, 본 고안에 따른 초음파진동자의 일예를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명한다.Hereinafter, an example of an ultrasonic vibrator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 초음파진동자가 설치된 초음파 세척기의 일예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 초음파진동자의 조립 구조를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 초음파진동자와 그 조립체를 도시한 부분 절개 조립사시도이다.1 is a perspective view showing an example of an ultrasonic cleaner equipped with an ultrasonic vibrator according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the assembly structure of the ultrasonic vibrator according to the present invention, Figure 3 is an ultrasonic vibrator and its Partial incision assembly perspective view of the assembly.
도 1에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 초음파진동자(100)는 바울(10)의 바닥면 및 측면에 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the ultrasonic vibrator 100 according to the present invention may be installed on the bottom and side surfaces of the paul 10.
상기 초음파진동자(100)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 세라믹 압전체(120)와 금속진동체(110)로 구성된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the ultrasonic vibrator 100 includes a ceramic piezoelectric body 120 and a metal vibrator 110.
더욱이 본 고안에 따른 초음파진동자(100)는 상기 금속진동체(110)의 일측면 즉, 세라믹 압전체(120)가 부착되는 면의 중앙을 원형으로 두껍게 형성하여 결합돌부(111)를 이루고 있으며, 상기 결합돌부(111)의 중앙에는 원형으로 압전체 안치홈(112)을 형성하여 상기 세라믹 압전체(120)가 고정되는 위치를 정렬시킬 수 있도록 하였다.In addition, the ultrasonic vibrator 100 according to the present invention forms a coupling protrusion 111 by forming one side of the metal vibrator 110, that is, the center of the surface on which the ceramic piezoelectric body 120 is attached in a thick shape. A piezoelectric settled groove 112 is formed in the center of the coupling protrusion 111 to align the position where the ceramic piezoelectric body 120 is fixed.
또한, 상기 압전체 안치홈(112)의 가장자리에는 내측으로 경사를 갖는 압전체 안내돌기(113)가 형성되어 있다.In addition, a piezoelectric guide protrusion 113 having an inward inclination is formed at an edge of the piezoelectric settle groove 112.
상기 압전체 안내돌기(113)는 세라믹 압전체(120)가 금속진동체(110)의 결합돌부(111)의 정 중앙에 위치되게 하기 위한 수단으로 세라믹 압전체(120)의 가장자리 부분이 상기 압전체 안치홈(112)의 중앙에 고정될 수 있게 한다. 즉, 압전체 안내돌기(113)의 내경이 세라믹 압전체(120)의 외경과 동일하거나 세라믹 압전체(120)의 외경보다 다소 작게함으로서 세라믹 압전체(120)가 압전체 안치홈(112)의 중앙에 자리잡게 된다.The piezoelectric guide protrusion 113 is a means for positioning the ceramic piezoelectric body 120 at the center of the coupling protrusion 111 of the metal vibrator 110. The edge portion of the ceramic piezoelectric body 120 has the piezoelectric settling groove ( To be fixed at the center of the head. That is, the inner diameter of the piezoelectric guide protrusion 113 is the same as the outer diameter of the ceramic piezoelectric body 120 or slightly smaller than the outer diameter of the ceramic piezoelectric body 120 so that the ceramic piezoelectric body 120 is positioned at the center of the piezoelectric settle groove 112. .
상기와 같이 구성된 초음파 진동자(100)의 금속진동체(110)의 외주 단부는 그 두께가 얇은 고정깃이 형성되어 있다.The outer peripheral end of the metal vibrator 110 of the ultrasonic vibrator 100 configured as described above is formed with a fixed thickness is thin.
상기와 같이 구성된 초음파 진동자(100)의 금속진동체(110)의 외면 전체 또는 바울의 내부를 향한 면에는 도금층(200)이 형성되어 있다.The plating layer 200 is formed on the entire outer surface of the metal vibrator 110 or the surface facing the inside of the Paul of the ultrasonic vibrator 100 configured as described above.
통상적으로 금속진동체는 두랄루민 등으로 만들어지며, 이러한 두랄루민 과 같은 금속은 경도가 약하여 바울의 내부에 넣어진 수저 또는 기타 경도가 높은 재질의 그릇 등에 의해 금속진동체(110)의 표면이 손상되는 문제가 있으며, 알칼리에 약하여 부식이 진행될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 수단으로 상기 도금층(200)이 형성되었다.Typically, the metal vibrator is made of duralumin, and the like, such as duralumin, has a weak hardness, which causes damage to the surface of the metal vibrator 110 due to a cutlery or a bowl made of a material of high hardness. There is, because the corrosion may progress due to weak alkali, the plating layer 200 was formed as a means for preventing this.
상기 도금층(200)은 경도가 강한 니켈 등을 이용하여 무전해 도금하여 이루어진다.The plating layer 200 is formed by electroless plating using nickel having a high hardness.
상기와 같이 구성된 초음파진동자의 초음파 강도를 증가시키기 위한 설계기준은 세라믹압전체(120)의 직경이 X㎜이고, 결합돌부(111)의 직경이 Ymm이며, 금속진동체(110)에 가장자리에 형성된 고정깃의 최대 직경을 Zmm라 할때, 직경비는,이 되도록 설계하며, 최대직경을 갖는 금속진동체(110)의 중앙부분의 두께는 세라믹 압전체(120)의 두께와 같은 3㎜가 되도록 한다.Design criteria for increasing the ultrasonic strength of the ultrasonic vibrator configured as described above is the diameter of the ceramic piezoelectric body 120 is Xmm, the diameter of the coupling protrusion 111 is Ymm, fixed on the edge of the metal vibrator 110 When the maximum diameter of the feather is Zmm, the diameter ratio is , The thickness of the central portion of the metal vibrator 110 having the maximum diameter is 3 mm equal to the thickness of the ceramic piezoelectric body 120.
상기와 같이 구성된 초음파 진동자를 바울(10)에 고정시키기 위한 조립체로는 다음의 것들이 사용된다.As an assembly for fixing the ultrasonic vibrator configured as described above to the Paul 10, the following are used.
먼저, 바울(10)에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 금속진동체(110)의 일측에 돌출 형성된 결합돌부(111)보다 다소 큰 지름을 갖는 진동자 설치공(11)이 형성되어 있다.First, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the paul 10 has a vibrator mounting hole 11 having a diameter slightly larger than that of the coupling protrusion 111 protruding from one side of the metal vibrator 110. .
상기 진동자 설치공(11)은 도시한 바와 같이, 바울(10)의 내면측을 향한 부분에 금속진동체(110)의 가장자리 즉, 고정깃 부분이 안치될 수 있는 진동자 걸림 홈(12)이 형성되어 그 하부(도면상)에 진동자 걸림깃(13)이 형성되어 있다.As shown in the vibrator mounting hole 11, a vibrator engaging groove 12 in which an edge of the metal vibrator 110, that is, a fixed blade portion, is formed at a portion facing the inner surface side of the Paul 10 is formed. Thus, the vibrator engaging feather 13 is formed in the lower part (in the figure).
상기 진동자 걸림깃(13)이 형성된 부분의 내경은 상기한 바와 같이 금속진동체(110)의 중앙에 원형으로 돌출된 결합돌부(111)의 외경보다 다소 큰 지름을 갖는다.The inner diameter of the portion in which the vibrator locking target 13 is formed has a diameter slightly larger than the outer diameter of the engaging protrusion 111 protruding circularly in the center of the metal vibrator 110 as described above.
상기 진동자 설치공(11)의 내경을 상기한 바와 같이 금속진동체(110)의 결합돌부(111)의 외경보다 다소 크게 형성함으로서 이후 설명될 패킹(130)이 그 사이에 설치될 수 있다.As the inner diameter of the vibrator mounting hole 11 is formed to be somewhat larger than the outer diameter of the coupling protrusion 111 of the metal vibrator 110 as described above, the packing 130 to be described later may be installed therebetween.
상기 진동자 설치공(11)의 진동자 걸림깃(13)에는 도시한 바와 같이, 패킹(130)이 설치된다.The packing 130 is installed in the vibrator locking piece 13 of the vibrator mounting hole 11 as shown.
상기 패킹(130)은 외주면에 횡으로 걸림깃 삽입홈(131)이 형성되어 있으며, 그 상부(도면상) 즉, 바울(10)의 내면을 향한 측의 외주 단부는 상방으로 굽혀져 진동체 걸림턱(132)이 형성되어 있어 이 진동체 걸림턱(132)이 금속진동체(110) 외주면의 고정깃과 상기한 진동자 설치공(11)의 진동자 걸림홈(12)사이에 끼여 용수가 누출되는 것을 방지하는 작용을 한다.The packing 130 has a locking feather insertion groove 131 is formed on the outer circumferential surface, the upper portion (on the drawing), that is, the outer peripheral end of the side toward the inner surface of the Paul 10 is bent upwards to catch the vibrating body Since the jaw 132 is formed, the vibrating member locking jaw 132 is sandwiched between the fixed blades on the outer circumferential surface of the metal vibrator 110 and the vibrator engaging groove 12 of the vibrator mounting hole 11 to leak water. It acts to prevent it.
상기 패킹(130)의 상부 가장자리에 형성된 진동체 걸림턱(132)의 높이는 상기한 금속진동체(110)의 가장자리 부분인 걸림깃 부분의 두께와 동일하거나 다소 낮게 형성함으로서 이 부분이 바울(10)의 내면으로 돌출되는 것을 방지하였다.The height of the vibrating member locking jaw 132 formed at the upper edge of the packing 130 is equal to or slightly lower than the thickness of the locking target portion, which is an edge portion of the metal vibrator 110, so that the portion is formed by the Paul 10. Protruding to the inner surface of the
상기 금속진동체(110)의 결합돌부(111)의 일측 즉, 압전체 안내돌기(113)로부터 소정 거리 이격된 부분에는 볼트공(114)이 형성되어 있다.A bolt hole 114 is formed at one side of the coupling protrusion 111 of the metal vibrator 110, that is, a portion spaced apart from the piezoelectric guide protrusion 113 by a predetermined distance.
상기 볼트공(114)은 후술하는 고정링(150)을 통과한 고정볼트(160)가 조여지는 구멍이다.The bolt hole 114 is a hole that is fastened to the fixing bolt 160 passed through the fixing ring 150 to be described later.
상기 진동자 걸림깃(13)의 일측, 바람직하게는 바울의 내부를 향한 면에는도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 원형 고리 형상으로 밀폐돌기(13a)가 형성되어 있다.On one side of the vibrator locking piece 13, preferably, the surface facing the inside of the Paul is formed with a sealing projection (13a) in a circular ring shape as shown in Figs.
상기 밀폐돌기(13a)는 금속진동체(110)의 가장자리게 형성된 걸림깃과 바울의 진동자 설치공 가장자리에 형성된 진동자걸림깃(13) 사이에 그 일부가 끼워진 패킹(130)을 가압하여 용수가 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다.The sealing protrusion 13a pressurizes the packing 130 in which a part thereof is inserted between the engaging blade formed at the edge of the metal vibrator 110 and the vibrator engaging target 13 formed at the edge of the vibrator installation hole of Paul to leak water. It is to prevent becoming.
또한, 본 고안에 따른 초음파발생기 조립체는 상기 금속진동체(110)의 결합돌부(111)에 형성된 볼트공(114)에 조여지는 나사에 의해 고정되는 고정링(150)을 구비하고 있다.In addition, the ultrasonic generator assembly according to the present invention is provided with a fixing ring 150 is fixed by a screw tightened to the bolt hole 114 formed in the coupling protrusion 111 of the metal vibrating body (110).
상기 고정링(150)은 실질적으로 초음파진동자(100)를 바울에 고정시키는 수단으로서 상기 금속진동체(110)에 형성된 결합돌부(111)의 지름보다 큰 지름을 같는 고리형의 판체이며, 판면을 관통하여 다수의 볼트관통공(151)이 형성되어 있다.The fixing ring 150 is a ring-shaped plate body having a diameter larger than the diameter of the coupling protrusion 111 formed on the metal vibrator 110 as a means for substantially fixing the ultrasonic vibrator 100 to the Paul, A plurality of bolt through holes 151 are formed therethrough.
상기 고정링(150)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 바울(10)의 외면에 면접된 상태로 설치되고, 바울의 진동자 설치공(11)에 끼워진 금속진동체(110)의 저면에 조여진 고정볼트(160)에 의해 금속진동체(110)의 저면에 고정되어 금속진동체(110)의 가장자리에 형성된 걸림깃과 고정링(150)사이에 바울의 벽 또는 바닥면이 끼이게 함으로서 초음파 진동자가 바울에 고정된다.2 and 3, the fixing ring 150 is installed in the state interviewed on the outer surface of the Paul (10), the bottom surface of the metal vibrator (110) fitted in the oscillator mounting hole 11 of Paul It is fixed to the bottom surface of the metal vibrating body 110 by a fixing bolt 160 tightened in the wall or bottom surface of the Paul is pinched between the locking collar and the locking ring formed on the edge of the metal vibrating body 110. Ultrasonic vibrator is fixed to Paul.
상기와 같이 고정링(150)에 의해 바울에 고정 설치된 초음파 진동자(100)의 고정링(150)과 초음파 진동자의 금속진동체(110) 사이에는 틈이 생기며 이틈은 고정볼트(160)가 조여질 때 서로 다른 힘으로 조여지는 원인이 되고, 이러한 원인에 의해 불요 공진이 발생하는 즉, 바울의 내부를 향한 공진이 아닌 외부로 향한 공진이 발생되는 문제가 발생된다.As described above, a gap is formed between the fixing ring 150 of the ultrasonic vibrator 100 fixed to the Paul by the fixing ring 150 and the metal vibrator 110 of the ultrasonic vibrator, and the gap is fastened to the fixing bolt 160. In this case, it becomes a cause of tightening by different forces, and by such a cause, an unwanted resonance occurs, that is, a problem of generating an outward resonance rather than a resonance inside of Paul.
이러한 문제를 해소하기 위해서는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 고정링(150)과 금속진동체(110) 사이에 보조패킹(140)을 설치한다.To solve this problem, as shown in FIGS. 2 and 3, the auxiliary packing 140 is installed between the fixing ring 150 and the metal vibrator 110.
상기 보조패킹(140)은 탄성이 우수한 실리콘 등으로 만들어진 원형 고리 형상의 패킹으로서 그 내경은 상기 금속진동체(110)의 결합돌부(111)에 형성된 압전체 안내돌기(113)의 바깥 지름보다 다소 크고, 그 외경은 상기 패킹(130)의 내주면의 지름보다 다소 작다.The auxiliary packing 140 is a circular ring-shaped packing made of silicon, etc. having excellent elasticity, and its inner diameter is somewhat larger than the outer diameter of the piezoelectric guide protrusion 113 formed on the engaging protrusion 111 of the metal vibrator 110. The outer diameter is somewhat smaller than the diameter of the inner circumferential surface of the packing 130.
상기 보조패킹(140)은 도 2의 일측에 확대하여 도시한 바와 같이, 고정링(150)이 다수의 고정볼트(160)의 조임에 의해 금속진동체(110)에 조여지되 그 조여지는 정도가 일정하게 일정한 두께를 갖는다.The auxiliary packing 140 is enlarged to one side of Figure 2, the fixing ring 150 is fastened to the metal vibrating body 110 by tightening a plurality of fixing bolts 160, but the degree of tightening Have a constant thickness.
또한, 바울의 깊이가 40cm이상으로 깊어지는 경우 바닥의 압전체에 가해지는 수직 압력이 증가하여, 초음파 발진이 약화되는 원인을 제공하게된다.In addition, when the depth of the Paul deeper than 40cm, the vertical pressure applied to the piezoelectric material of the bottom increases, thereby providing a cause of weakening of the ultrasonic oscillation.
이와 같은 경우 초음파진동자(100)을 바닥면에 설치할 때 경사각(R)을 주어 설치하게 되면 진동자에 가해지는 수직응력을 감소시킬 수 있다.In this case, when the ultrasonic vibrator 100 is installed on the bottom surface, the inclination angle R is provided to reduce the vertical stress applied to the vibrator.
이때 경사각(R)은 수위에 따라 바닥과 3°내지 15°사이에서 조절하는 것이 좋다.At this time, the inclination angle (R) is preferably adjusted between the floor and 3 ° to 15 ° depending on the water level.
상기 경사각(R)을 15°이상 갖게 할 수 있으나 이렇게 각을 많이 형성할 경우 바울의 바닥면 또는 측면에 요철이 지나치게 강하게 형성됨으로 미관상 미려하지 않으므로 상기의 범위 내에서 각을 조절함이 바람직하다.The angle of inclination R may be 15 ° or more, but if the angle is formed a lot, it is preferable to adjust the angle within the above range because it is not aesthetically beautiful because irregularities are formed too strongly on the bottom or side of Paul.
그러나 세척기의 용도에 따라 그 각을 조절할 수 있다.However, the angle can be adjusted according to the use of the cleaner.
상기와 같이 초음파 진동자(100)를 바울의 바닥 또는 측벽과 소정의 각을 갖게 설치하기 위해서는 바울(10)을 제작할 때 진동자 설치공(11)이 형성되는 부분을 도 4에 도시한 바와 같이, 경사면이 형성되도록 형성한 후, 진동자 설치공(11)을 형성한다.As described above, in order to install the ultrasonic vibrator 100 to have a predetermined angle with the bottom or sidewall of the paul as shown in FIG. After forming to form, the oscillator mounting hole 11 is formed.
이상과 같이 본 고안에 따른 초음파진동자는 그 외부 또는 바울을 향한 면에 코팅된 무전해 니켈 도금층에 의해 알칼리에 대한 강성을 높여 부식을 줄이고, 경도를 강화시켜 다른 금속 등에 의해 표면이 손상되는 것이 방지된 초음파진동자를 제공할 수 있다.As described above, the ultrasonic vibrator increases the rigidity against alkali by the electroless nickel plating layer coated on the surface facing the outside or Paul, reducing corrosion, and strengthening the hardness to prevent the surface from being damaged by other metals. Ultrasonic vibrators can be provided.
또한, 본 고안은 보다 용이하게 바울에 고정 설치할 수 있을 뿐만 아니라 바울과 진동자 사이로 용수가 누출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can more easily be fixed to the Paul installation, and can prevent water leakage between the Paul and the vibrator.
더욱이, 조립 불량을 줄일 수 있고, 조립된 초음파 진동자로부터 불요 공진이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 발생되는 초음파가 보다 효과적으로 바울의 내부로 전달될 수 있게 하는 효과가 있다.In addition, it is possible to reduce the assembly failure, to prevent the occurrence of unnecessary resonance from the assembled ultrasonic vibrator, there is an effect that the ultrasonic waves generated can be more effectively transmitted to the inside of Paul.
본 고안은 상기에서 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구의 범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to the specific embodiments above, the present invention may be variously modified and changed without departing from the spirit or the field of the present invention provided by the following utility model registration claims. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention belongs.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0009721U KR200366318Y1 (en) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | A ultra sonic transducer and assembly thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0009721U KR200366318Y1 (en) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | A ultra sonic transducer and assembly thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200366318Y1 true KR200366318Y1 (en) | 2004-11-03 |
Family
ID=49440175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20-2004-0009721U KR200366318Y1 (en) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | A ultra sonic transducer and assembly thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200366318Y1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100905043B1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-06-30 | 김시현 | Vibration apparatus of supersonic waves |
| KR100928038B1 (en) | 2009-06-30 | 2009-11-24 | 이호수 | Vibrator of disc type |
| CN109261476A (en) * | 2018-10-18 | 2019-01-25 | 四川大学 | A kind of novel back shroud for sandwich piezoelectric ultrasonic transducer |
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2004
- 2004-04-08 KR KR20-2004-0009721U patent/KR200366318Y1/en not_active IP Right Cessation
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