KR20060013274A - 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법 - Google Patents

초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

세척조의 보호 덮개가 열린 상태에서는 초음파 세척을 명령하여도 초음파 세척동작을 수행하지 않고, 세척물을 초음파 세척하는 과정에서도 보호 덮개가 열릴 경우에 자동으로 초음파 세척동작을 일시 정지하며, 열림 세척을 명령할 경우에는 보호 덮개를 덮지 않은 상태에서 세척물의 초음파 세척동작을 수행하도록 한다.
동작명령을 발생하는 명령 입력부와, 세척조의 상부에 설치되는 보호 덮개의 개폐 상태를 검출하는 보호덮개 개폐상태 검출수단과, 명령 입력부로부터 세척물의 초음파 세척명령이 입력될 경우에 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 보호 덮개의 개폐 상태를 판단하여 보호 덮개가 덮여 있을 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하고, 보호 덮개가 열려 있을 경우에 초음파 진동이 발생되지 않도록 제어함과 아울러 보호 덮개가 열린 상태에서 명령 입력부로부터 열림 세척명령이 입력될 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하는 제어부와, 제어부의 제어에 따라 초음파 구동신호를 발생하는 초음파 구동신호 발생부와, 세척조의 저면에 부착되고 초음파 구동신호 발생부가 발생하는 초음파 구동신호에 따라 초음파 진동하는 초음파 진동자로 구성된다.
초음파 세척기, 덮개, 구동제어, 리드스위치, 영구자석

Description

초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법{Apparatus and method controlling operation in ultrasonic washer}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 구동 제어장치에 따른 초음파 세척기의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 구동 제어장치의 회로도.
도 3은 본 발명의 구동 제어방법을 보인 신호흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
102 : 세척조 104 : 보호 덮개
110 : 명령 입력부 120 : 보호덮개 개폐상태 검출수단
121 : 영구자석 123 : 리드 스위치
200 : 제어부 210 : 초음파 구동신호 발생부
220 : 초음파 진동자
본 발명은 초음파 진동을 이용하여 과일류, 야채류, 곡류 및 식기류 등을 비롯한 각종 세척물을 세척하는 초음파 세척기에 있어서, 세척조의 상부에 보호 덮개 를 구비하고, 그 보호 덮개를 덮지 않을 경우에 초음파 세척 동작을 정지시키는 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 과일류, 야채류 및 곡류 등에는 벌레들이 침범하지 못하도록 많은 농약을 뿌리면서 재배하고 있고, 또한 재배과정 및 운송과정에서 먼지 등의 이물질이 묻게 된다. 상기 농약이나 먼지 등의 이물질을 사람이 먹게 되면, 인체에 매우 해로운 영향을 주게 된다.
그러므로 과일류, 야채류 및 곡류 등을 먹을 경우에는 깨끗한 물에 씻고 있으나, 여전히 과일류, 야채류 및 곡류 등의 표면에는 농약 및 먼지 등을 비롯한 많은 이물질이 부착되어 있는 실정이다.
과일류, 야채류 및 곡류 등을 비롯하여 식기류 등의 세척물에 부착되어 있는 이물질들을 제거하고, 깨끗하게 씻을 수 있도록 하기 위하여 초음파 세척기가 제안 및 사용되고 있다. 상기 초음파 세척기는 세척조의 하부면에 초음파 진동자를 부착하고, 세척조 내에는 세척수와 함께 세척물을 넣어 세척하는 것이다. 즉, 초음파 세척기는 초음파 진동자가 초음파 진동을 발생하고, 발생한 초음파 진동은 세척조를 통해 세척수에 전달되어 세척수가 초음파 진동하며, 그 초음파 진동하는 세척수에 의해 세척물에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 것으로서 미세한 이물질들도 모두 제거하고, 깨끗하게 세척할 수 있다.
이러한 초음파 세척기는 통상적으로 주방의 싱크대 인접부에 빌트인 타입으로 설치되거나 또는 별도 독립형으로 배치되도록 하는 구조를 갖는다.
초음파 진동을 이용하여 소정의 세척물을 세척할 경우에 세척조 내의 세척수 가 초음파 진동하면서 외부로 비산되어 주변을 오염시키고, 또한 임산부가 어린아이들이 세척조 내에 손을 넣을 경우에 초음파 진동하는 세척수에 의해 깜짝 놀라게 되는 등의 안전사고가 발생할 위험이 있다.
그러므로 본 발명자들은 세척조의 상부에 보호 덮개를 구비하고, 세척물을 세척할 경우에 보호 덮개를 덮어 세척수가 외부로 비산되는 것을 방지함과 아울러 안전사고의 발생을 방지하도록 하고 있다.
그러나 종래의 초음파 세척기는 보호 덮개의 개폐에 관계없이 사용자가 명령 입력부를 조작하여 초음파 세척을 명령할 경우에 바로 초음파 진동자를 구동시켜 초음파 세척동작을 수행하므로 여전히 세척수가 세척조의 외부로 비산되어 주변을 오염시키는 경우가 많고, 안전사고의 발생을 방지하는데 한계가 있었다.
그러므로 본 발명의 목적은 세척조의 보호 덮개를 덮지 않을 경우에 초음파 세척 동작을 명령하여도 초음파 세척동작을 수행하지 않도록 하여 세척수가 세척조의 외부로 비산되어 주변을 오염시키거나 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 소정의 세척물을 초음파 세척하는 과정에서 보호 덮개가 열릴 경우에 자동으로 초음파 세척동작을 일시 정지하는 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 세척물의 세척상태를 확인하기 위하여 사용자가 보호 덮개를 덮지 않고, 열림 세척을 명령할 경우에 세척물의 초음파 세척동작을 수행하는 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 초음파 세척기의 구동 제어장치는, 사용자의 조작에 따른 동작명령을 발생하는 명령 입력부와, 세척조의 상부에 설치되는 보호 덮개의 개폐 상태를 검출하는 보호덮개 개폐상태 검출수단과, 상기 명령 입력부로부터 세척물의 초음파 세척명령이 입력될 경우에 상기 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 상기 보호 덮개의 개폐 상태를 판단하여 보호 덮개가 덮여 있을 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하고, 보호 덮개가 열려 있을 경우에 초음파 진동이 발생되지 않도록 제어함과 아울러 보호 덮개가 열린 상태에서 상기 명령 입력부로부터 열림 세척명령이 입력될 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 초음파 구동신호를 발생하는 초음파 구동신호 발생부와, 상기 세척조의 저면에 부착되고 상기 초음파 구동신호 발생부가 발생하는 초음파 구동신호에 따라 초음파 진동하는 초음파 진동자로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 보호덮개 개폐상태 검출수단은, 상기 보호 덮개의 하면에 부착되는 영구자석과, 상기 보호 덮개로 세척조를 덮을 경우에 상기 영구자석에 대향되는 본체 내에 설치되고, 상기 영구자석의 자력선에 의해 접속 또는 개방되는 리드 스위치로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 초음파 세척기의 구동 제어방법은, 명령 입력부로부터 초음파 세척명령이 입력될 경우에 제어부가 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 세척조의 상부에 보호 덮개가 덮여 있는지의 여부를 판단하여, 판단 결과 보호 덮개가 덮여 있지 않을 경우에 초음파 세척동작을 수행하지 않고, 보호 덮개가 덮여 있을 경우에 제어부가 초음파 구동신호 발생부를 제어하여 초음파 세척동작을 수행하며, 초음파 세척동작을 수행하는 상태에서 제어부가 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 보호 덮개가 열리는지의 여부를 판단하여 보호 덮개가 열릴 경우에 초음파 세척동작을 일시 정지하고, 보호 덮개가 닫히는지를 판단하며, 보호 덮개가 닫힐 경우에 초음파 세척동작을 계속 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 보호 덮개가 열린 상태에서 명령 입력부로부터 열림 세척 명령이 입력될 경우에 제어부가 초음파 세척동작을 수행하고, 상기 열림 세척명령은, 명령 입력부에 구비된 소정의 세척 명령키의 신호가 미리 설정된 회수만큼 반복해서 입력되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 초음파 세척기의 구동 제어장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 구동 제어장치에 따른 초음파 세척기의 구성을 보인 사시도이다. 여기서, 부호 100은 초음파 세척기의 본체로서 본체(100)내에는 대략 장방형의 세척조(102)가 배치되고, 세척조(102)의 상부에는 보호 덮개(104)가 구비된다.
상기 보호 덮개(104)는 상기 본체(100)의 후방 상부에 힌지 결합되어 개폐될 수 있게 설치된다. 그리고 보호 덮개(104)는 중간부에서 분리되고, 그 분리된 부위가 접히도록 경첩(106) 등으로 결합된다.
부호 110은 사용자의 조작에 따라 동작명령을 입력하는 명령 입력부이다. 상기 명령 입력부(110)는 전원의 온 및 오프를 명령하는 전원 키(111)와, 과일류, 야채류, 곡류 및 식기류의 초음파 세척을 명령하기 위한 복수의 세척 명령 키(113)가 구비된다.
부호 120은 보호덮개 개폐상태 검출수단이다. 상기 보호덮개 개폐상태 검출수단(120)은 상기 보호 덮개(104)의 후방 저면에 영구자석(121)이 부착되고, 상기 보호 덮개(104)로 세척조(102)의 상부를 덮었을 경우에 상기 영구자석(121)에 대향되는 본체(100) 내에 상기 영구자석(121)의 자력선에 의해 접속 또는 개방되는 리드(reed) 스위치(123)가 설치된다.
도 2는 본 발명의 구동 제어장치의 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 명령 입력부(110)로부터 세척물의 초음파 세척명령이 입력될 경우에 리드 스위치(123)로 보호 덮개(104)의 개폐 상태를 판단하고, 판단 결과 보호 덮개(104)가 덮여 있을 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하며, 보호 덮개(104)가 열려 있을 경우에 초음파 진동이 발생되지 않도록 제어함과 아울러 보호 덮개(104)가 열린 상태에서 명령 입력부(110)로부터 열림 세척명령이 입력될 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하는 제어부(200)와, 상기 제어부(210)의 제어에 따라 초음파 구동신호를 발생하는 초음파 구동신호 발생부(210)와, 상기 세척조(102)의 저면에 부착되고 상기 초음파 구동신호 발생부(210)가 발생하는 초음파 구동신호에 따라 초음파 진동하여 세척조(102) 내의 세척수를 초음파 진동 및 세척물을 세척하게 하는 초음파 진동자(220)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 구동 제어장치는 사용자가 명령 입력부(110)의 전원 키(111)를 조작하여 초음파 세척기의 전원을 온한 상태에서 세척조(102) 내에 과일류, 야채류, 곡류 및 식기류 등을 비롯하여 초음파 세척할 소정의 세척물을 세척수와 함께 넣은 후 소정의 세척 명령 키(113)를 눌러 초음파 세척을 명령한다.
그러면, 제어부(200)는 명령 입력부(110)로부터 입력되는 소정의 세척 명령 키(113)의 신호로 초음파 세척의 명령을 판단하고, 보호덮개 개폐상태 검출수단(120)의 리드 스위치(123)의 상태로 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있는지의 여부를 판단한다. 즉, 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있을 경우에 그 보호 덮개(104)의 하면에 부착되어 있는 보호덮개 개폐상태 검출수단(120)의 영구자석(121)이 리드 스위치(123)의 상부에 위치하여 영구자석(121)의 자력선에 의해 리드 스위치(123)가 접속되고, 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있지 않을 경우에는 영구자석(121)이 리드 스위치(123)의 상부에 위치하지 못하여 리드 스위치(123)가 개방되는 것으로 제어부(200)는 리드 스위치(123)의 접속 또는 개방 상태로 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있는지의 여부를 판단한다.
상기 판단 결과 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있지 않을 경우에 제어부(200)는 초음파 구동신호가 발생되지 않도록 한다.
그리고 상기 판단 결과 세척조(102)에 보호 덮개(104)가 덮여 있을 경우에 제어부(200)는 초음파 구동신호 발생부(210)를 제어하여 초음파 구동신호를 발생하게 하고, 그 발생하는 초음파 구동신호는 초음파 진동자(220)에 전달되어 초음파 진동자(220)자 초음파 진동을 하면서 세척조(102) 내의 세척물이 세척된다.
이와 같이 세척조(102) 내에 넣은 소정의 세척물을 초음파 세척하는 상태에서 제어부(200)는 계속 리드 스위치(123)의 상태로 보호 덮개(104)가 열리는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 보호 덮개(104)가 열릴 경우에 바로 초음파 구동신호 발생부(210)가 초음파 구동신호를 발생하지 않도록 제어하여 초음파 세척 동작을 일시 정지한다.
이와 같은 상태에서 사용자가 다시 보호 덮개(104)를 덮으면, 제어부(200)는 리드 스위치(123)의 상태로 보호 덮개(104)가 덮였음을 판단하고, 다시 초음파 구동신호 발생부(210)를 제어하여 초음파 구동신호를 발생 및 계속 초음파 세척 동작을 수행한다.
그리고 보호 덮개(104)를 열은 상태에서 사용자가 열림 세척을 명령 예를 들면, 초음파 세척할 세척물의 종류에 따라 소정의 세척 명령 키(113)를 미리 설정된 횟수만큼 반복해서 누르면, 제어부(200)는 보호 덮개(104)가 열린 상태에서의 초음파 세척임을 판단하고, 리드 스위치(123)의 상태에 관계없이 초음파 구동신호 발생부(210)가 초음파 구동신호를 발생하게 제어하여 소정 세척물의 초음파 세척동작을 수행한다.
한편, 도 3은 본 발명의 구동 제어방법을 보인 신호흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 단계(300)에서 사용자가 명령 입력부(110)의 전원 키(111)를 눌러 전원을 온한 상태에서 단계(302)에서 사용자가 명령 입력부(110)의 소정의 세척 명령 키(113)를 눌러 초음파 세척을 명령하는지의 여부를 판단한다.
상기 단계(302)에서 초음파 세척 명령을 할 경우에 제어부(200)는 단계(304) 에서 보호덮개 개폐상태 검출수단(120)의 리드 스위치(123)의 상태로 현재 보호 덮개(304)가 닫혀 있는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 보호 덮개(304)가 닫혀 있지 않을 경우에 단계(306)에서 명령 입력부(110)로부터 열림 세척명령이 입력되는지의 여부를 판단한다.
여기서, 열림 세척명령은 소정의 세척 명령 키(113)의 신호가 미리 설정된 회수만큼 연속적으로 입력되는 지의 여부를 판단하는 것으로서 예를 들면, 과일류를 초음파 세척할 경우에 과일류의 초음파 세척을 명령하는 소정의 세척 명령 키(113)를 3회 누를 경우에 제어부(200)가 열림 세척명령으로 판단한다.
상기 단계(306)에서 열림 세척명령이 입력되지 않을 경우에 제어부(200)는 단계(302)로 복귀하여 초음파 세척동작을 수행하지 않는다.
그리고 상기 단계(302)에서 초음파 세척명령이 입력될 경우에 단계(304)에서 보호 덮개(104)가 닫혀 있거나 또는 보호 덮개(104)가 열린 상태에서 상기 단계(306)에서 열림 세척명령이 입력될 경우에 제어부(200)는 단계(308)에서 초음파 구동신호 발생부(210)를 제어하여 초음파 구동신호를 발생하게 제어하고, 초음파 구동신호 발생부(210)가 발생하는 초음파 구동신호가 초음파 진동자(220)에 인가되어 초음파 진동자(220)가 초음파 진동 및 소정의 세척물을 초음파 세척하게 한다.
즉, 본 발명은 보호 덮개(104)가 열린 상태에서는 사용자가 소정의 세척 명령 키(113)를 눌러 초음파 세척을 명령하여도 초음파 세척동작을 수행하지 않고, 반드시 보호 덮개(104)가 닫힌 상태에서 초음파 세척을 명령해야 초음파 세척을 수행하며, 또한 보호 덮개(104)가 열린 상태에서 초음파 세척동작을 하도록 할 경우 에 소정의 세척 명령 키(113)를 설정된 회수만큼 반복해서 눌러 열림 세척명령을 하여야 초음파 세척동작을 수행한다.
이와 같이 하여 소정의 세척물을 초음파 세척하는 상태에서 제어부(200)는 계속 리드 스위치(123)의 상태로 단계(310)에서 보호 덮개(104)가 열리는지의 여부를 판단하고, 보호 덮개(104)가 열릴 경우에 단계(312)에서 열림 세척명령에 따른 초음파 세척인지의 여부를 판단한다.
상기 단계(310)에서 보호 덮개(104)가 열리고, 상기 단계(312)에서 열림 세척명령에 따른 초음파 세척이 아닐 경우에 제어부(200)는 단계(314)에서 초음파 세척을 일시 정지 즉, 초음파 구동신호 발생부(210)가 초음파 구동신호를 발생하지 않도록 제어한 후 단계(316)에서 열림 세척명령이 입력되는지의 여부를 판단한다.
상기 단계(316)의 판단 결과 열림 세척명령이 입력되지 않을 경우에 제어부(200)는 단계(310)로 복귀하여 보호 덮개(104)가 다시 닫히거나 또는 열림 세척명령이 입력되는지의 여부를 판단한다.
보호 덮개(104)가 열린 상태에서 상기 단계(316)의 판단 결과 열림 세척 명령이 입력될 경우에 제어부(200)는 단계(318)에서 초음파 세척동작을 다시 수행한다.
그리고 상기 단계(310)의 판단 결과 보호 덮개(104)가 열려 있지 않거나 또는 보호 덮개(104)가 열린 상태에서 상기 단계(312)의 판단 결과 열림 세척명령에 의한 초음파 세척동작을 수행하고 있을 경우에 제어부(200)는 단계(320)에서 초음파 세척 동작을 계속 수행하고, 단계(322)에서 각각의 세척 명령 키(113)에 따라 미리 설정되는 초음파 세척시간이 경과되는 지의 여부를 판단한다.
상기 단계(322)의 판단 결과 미리 설정된 초음파 세척시간이 경과되지 않았을 경우에 제어부(200)는 단계(310)로 복귀하여 계속 초음파 세척동작을 수행하고, 미리 설정된 초음파 세척시간이 경과될 경우에 초음파 세척 동작을 종료한다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 세척조의 상부에 구비된 보호 덮개가 열린 상태에서는 초음파 세척을 명령하여도 초음파 세척동작을 수행하지 않고, 세척물을 초음파 세척하는 과정에서도 보호 덮개가 열릴 경우에 자동으로 초음파 세척동작을 일시 정지하며, 열림 세척을 명령할 경우에는 보호 덮개를 덮지 않은 상태에서도 세척물의 초음파 세척동작을 수행하도록 함으로써 소정의 세척물을 초음파 세척하는 과정에서 세척수가 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있음은 물론 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 사용자의 조작에 따른 동작명령을 발생하는 명령 입력부;
    세척조의 상부에 설치되는 보호 덮개의 개폐 상태를 검출하는 보호덮개 개폐상태 검출수단;
    상기 명령 입력부로부터 세척물의 초음파 세척명령이 입력될 경우에 상기 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 상기 보호 덮개의 개폐 상태를 판단하여 보호 덮개가 덮여 있을 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하고, 보호 덮개가 열려 있을 경우에 초음파 진동이 발생되지 않도록 제어함과 아울러 보호 덮개가 열린 상태에서 상기 명령 입력부로부터 열림 세척명령이 입력될 경우에 초음파 세척동작을 수행하게 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 따라 초음파 구동신호를 발생하는 초음파 구동신호 발생부; 및
    상기 세척조의 저면에 부착되고 상기 초음파 구동신호 발생부가 발생하는 초음파 구동신호에 따라 초음파 진동하는 초음파 진동자로 구성된 초음파 세척기의 구동 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보호덮개 개폐상태 검출수단은;
    상기 보호 덮개의 하면에 부착되는 영구자석; 및
    상기 보호 덮개로 세척조를 덮을 경우에 상기 영구자석에 대향되는 본체 내 에 설치되고, 상기 영구자석의 자력선에 의해 접속 또는 개방되는 리드 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 초음파 세척기의 구동 제어장치.
  3. 명령 입력부로부터 초음파 세척명령이 입력될 경우에 제어부가 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 세척조의 상부에 보호 덮개가 덮여 있는지의 여부를 판단하는 제 10 과정;
    상기 제 10 과정의 판단 결과 보호 덮개가 덮여 있지 않을 경우에 초음파 세척동작을 수행하지 않는 제 20 과정;
    상기 제 10 과정의 판단 결과 보호 덮개가 덮여 있을 경우에 제어부가 초음파 구동신호 발생부를 제어하여 초음파 세척동작을 수행하는 제 30 과정;
    상기 제 30 과정 이후에 제어부가 보호덮개 개폐상태 검출수단의 검출신호로 보호 덮개가 열리는지의 여부를 판단하는 제 40 과정;
    상기 제 40 과정의 판단 결과 보호 덮개가 열릴 경우에 초음파 세척동작을 일시 정지하고, 보호 덮개가 닫히는지를 판단하는 제 50 과정;
    상기 제 40 과정 및 제 50 과정의 판단 결과 보호 덮개가 닫힐 경우에 초음파 세척동작을 계속 수행하는 제 60 과정으로 이루어진 초음파 세척기의 구동 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 20 과정과 제 50 과정은;
    명령 입력부로부터 열림 세척 명령이 입력될 경우에 제어부가 초음파 세척동 작을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 구동 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 열림 세척명령은;
    명령 입력부에 구비된 소정의 세척 명령키의 신호가 미리 설정된 회수만큼 반복해서 입력되는 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 구동 제어방법.
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