KR20060024752A - 초음파세척기용 초음파 발생구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파동의 회절현상을 이용한 초음파세척기용 초음파 발생구조에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 초음파세척기(50)의 세척액(11)이 담기는 세척조(10)의 바닥에 노출되게 내설되도록 구성되며, 진동판(21)과; 상기 진동판(21)의 일측면에 부착되며 전원이 인가되어 진동하도록 된 진동소자(22)와; 상기 진동소자(22)를 세척액(11)과 차단하도록 상기 진동판(21)에 수밀하게 부착되는 진동자 함체(23)를; 포함하는 진동자(20)를 구비한 초음파세척기용 초음파 발생구조에 있어서, 상기 진동자(20)의 진동판(21)의 초음파가 조사되는 전방에 상기 진동판(21)과 소정의 간격을 두고 다수의 개구(開口)(41)를 갖는 회절판(40)을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조가 제공된다.

Description

초음파세척기용 초음파 발생구조{omitted}

도 1 은 종래의 초음파 발생구조의 구성도

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 발생구조의 구성도

도 3 은 본 발명에 의해 초음파가 세척조 내에서 조사되는 상태를 나타내는 상태도

도 4 는 본 발명에서의 회절판의 평면 예시도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:세척조 11:세척액 20:진동자 21:진동판 22:진동소자

23:진동자 함체 30:초음파발진기 31:회로선 40:회절판

41:개구 42:배출구

본 발명은 초음파세척기용 초음파 발생구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 파동의 회절현상을 이용한 회절판을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조에 관한 것이다.

초음파세척기는 압전현상을 이용한 초음파 발생장치를 이용하여 유체 속에서 강력한 진동의 초음파를 발생시키고 또한 이때 나타나는 유체내의 공동현상(cavitation)과 이에 의한 기포의 생성과 그 진동과 성장과 폭발과 순간 고온화의 제 과정을 통하여 유체 내의 피세척물의 표면에 부착된 이물질과 미크론 단위의 미세한 불순물을 분해 또는 산화하여 세척되게 하는 장치이다.

특히 소형화 한 주방용 초음파세척기나 의료용 초음파세척기도 범용으로 활용되고 있어 각종 생활용품 뿐 아니라 과일, 야채, 식기, 의료기기 등에 부착된 잔류농약, 중금속, 기름기, 세균, 병균 등의 이물질 및 불순물을 세척하는 데 사용된다.

도 1 은 종래의 이러한 초음파세척기(50)에 사용되는 초음파 발생구조를 예시적으로 보여주는 것으로서, 도시된 바와 같이 세척조(10)내에 세척액(11)이 담기고, 이 세척액(11) 속에는 진동소자(22)가 저면에 밀착되도록 부착된 진동판(21)과, 이 진동판(21)과 함께 진동소자(22)를 수밀되게 밀봉하는 진동자 함체(23)로 이루어진 진동자(20)가 세척조(10)의 바닥에 노출되게 내설된다. 상기 진동자(20)에는 회로선(31)를 통해 초음파발진기(30)가 접속되고 이 초음파발진기(30)의 발진구동에 따라 진동소자(22)가 진동하면, 진동판(21)이 진동하여 초음파가 발생되고 파동의 전파 매질인 세척액(11)을 통해 세척조(10)에 투입한 피세척물에 조사되어 이 피세척물의 표면에 부착된 이물질과 불순물을 분해 또는 산화하여 살균 제거하게 된다.

그러나 상기의 종래의 초음파세척기의 피세척물에 조사되는 초음파의 영향력은 통상 진동자로부터 초음파가 조사되는 직 전방을 중심해서 그 주변영역으로는 약화되면서 전파되기 때문에 진동자의 직 전방의 피세척물의 특정 부위에 초음파가 지나치게 집중되어 조사됨으로써 세척조 내의 전 세척영역을 균일하게 세척하지 못하며 따라서 소정의 표준세척시간을 설정했을 시 세척이 미흡한 부위가 생길 수도 있고 반대로 강력한 초음파에 대한 피세척물의 특정 부위의 과중한 노출로 인해 피세척물이 부분적인 손상을 입기도 하는 등의 문제점이 존재했다.

또한 세척조 내에 투입되는 피세척물을 보다 균일하고 효율적으로 세척하기 위해서는 진동자 혹은 진동소자의 수량을 늘려 세척조에 다수개로 배치해야 하거나 피세척물의 진동자에 대한 상대위치가 수시로 이동되게 하는 별도의 동력에 의한 구동수단 즉 수류 유동장치나 피세척물의 교반장치나 진동자의 요동장치 및 이에 수반되는 주변회로 등을 추가로 설치해야 하거나 세척작업의 진행 중에 사용자가 직접 피세척물을 수시로 움직여 주거나 해야 하므로 이 경우 그 기계적, 전기적 구성의 복잡함으로 제작비와 유지비를 높이게 되는 문제점과 사용자의 불편함이 존재하게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 초음파세척기의 문제점과 불편함에 착안하여 제안된 것으로서, 보다 균일한 세척성능을 구현하고 피세척물의 손상을 방지하며 구조적으로 제작비와 유지비를 절감되게 하고 편리하며 아울러 세척효율이 한층 개선된 회절판을 구비한 새로운 구조의 초음파세척기용 초음파 발생구조를 제공하고자 한다.

본 발명에 따르면, 초음파세척기(50)의 세척액(11)이 담기는 세척조(10)의 바닥에 노출되게 내설되도록 구성되며, 진동판(21)과; 상기 진동판(21)의 일측면에 부착되며 전원이 인가되어 진동하도록 된 진동소자(22)와; 상기 진동소자(22)를 세척액(11)과 차단하도록 상기 진동판(21)에 수밀하게 부착되는 진동자 함체(23)를; 포함하는 진동자(20)를 구비한 초음파세척기용 초음파 발생구조에 있어서, 상기 진동자(20)의 진동판(21)의 초음파가 조사되는 전방에 상기 진동판(21)과 소정의 간격을 두고 다수의 개구(開口)(41)를 갖는 회절판(40)을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조가 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 초음파세척기용 초음파 발생구조를 보여주는 것으로서, 세척조의 바닥에 노출되게 내설되는 진동자의 진동판의 초음파가 조사되는 전방에 상기 진동판과 소정의 간격을 두고 다수의 개구를 갖는 회절판을 결합한다.

상기 회절판은 평평한 평면상으로 형성할 수도 있으나 초음파의 전파진로가 보다 넓게 퍼져나가게 하고 세척조 내에 투입되는 피세척물의 부딪힘이나 그 하중에 대항하는 강도를 향상시키기 위해 상부로 볼록하며 소정의 곡율을 갖는 구면상으로 형성한다.

바람직하기로는 상기 회절판은, 진동판과는 소정의 간격이 있고 세척과정에서 생성된 찌꺼기 등이 이 회절판과 진동판 사이의 공간부에 침투되거나 하여 불결해 질 수 있는데 이때 상기 회절판을 따로 분리할 수가 없으면 이의 세척이 용이하지 않으므로, 진동자와 탈착이 가능한 고정수단에 의해 결합한다.

더욱 바람직하기로는 상기 회절판은 그 가장자리에, 회절판과 진동판 사이의 공간부에 침투한 세척과정에서 생성된 소량의 작은 찌꺼기등은 회절판을 분리하지 않고서도 배수 시 저절로도 배출될 수 있도록, 충분한 크기의 배출구(42)를 형성한다.

그리고 상기 진동자의 진동판은, 고정수단에 의해 진동자 함체와 함께 진동소자를 수밀되게 밀봉하며 탈착이 가능한 고정수단에 의해 회절판과 결합되는, 진동판 홀더(21a)와 일체로 성형한다. 본 발명의 바람직한 실시예는, 도에서 상기 진동판 홀더(21a)와 진동자 함체는 접착으로, 회절판과 진동자는 진동판 홀더(21a)에 의해 나사결합으로 결합한 것을 예시하였다.

도 3 은 본 발명에 의하여 초음파가 세척조 내에서 조사되는 상태를 나타낸 것으로서, 여기서의 회절판의 개구(41a,41b,41c)는 도 2 및 도 4 에서와 다른 부호를 사용하고 설명의 편의 상 생략하여 3 개소를 대표적으로 도시하였다.

상기의 회절판은, 진동판에서 발원한 초음파에 대하여, 파동이 개구 또는 장애물의 가장자리를 통과할 때 파동이 직접 닿지 않는 소정 범위의 음영의 영역으로까지 휘어져 전파된다는 중요한 파동원리인 회절현상을 일으키는 역할을 하는 것으로서, 도 3 에 나타낸 바와 같이 진동판에서 발원한 초음파는 회절판의 각각의 개구(41a,41b,41c)를 통과할 시 이들 각각의 개구(41a,41b,41c)를 새로운 파원으로 하여 반원형으로 넓게 퍼져나가는 회절된 전파(傳播)진로를 갖는 초음파(Fa,Fb,Fc)를 발생하게되는 즉 세척조 내의 보다 확대된 세척영역으로 초음파를 분산시켜 조사되게 하는 것이다.

그리고 회절판의 개구가 진동판에서 발원한 초음파의 파장에 비하여 작다면 개구를 통과한 초음파의 강도는 90 도 방향에서도 영(零)으로 되지 아니하고 그 크기가 작아질수록 초음파가 퍼져가는 범위가 증가하므로, 이 개구의 크기는 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.

실제로, 회절판은 도 4 에 예시하여 나타낸 바와 같이 전 표면에 걸쳐서 개구를 형성하는 것이며, 각각의 개구를 파원으로 하는 파동이 상호 간섭으로 그 강도가 현저히 감쇄되는 역작용이 없게 하고 세척조의 전 범위로 보다 균일한 강도로 조사되게 하기 위해, 그 크기와 수량과 형상 및 배열은 여러 가지로 달리 하여 조합적으로 형성하는 것이 바람직하며(도시않음), 진동자의 진동판에서 발원하는 초음파의 강도는 회절판에 의한 전파(傳播)장애를 고려하여 설정한다.

이상과 같이 본 발명은 별도로 세척범위를 확대하기 위해 세척조에 진동자 혹은 진동소자의 수량을 늘리거나 크게 하지 않고 초음파 발생구조를 소형화 할 수 있게 하고 피세척물의 전 부위를 보다 균일하게 세척할 수 있게 한다.

또한 초음파가 진동자의 직 전방의 피세척물의 특정 부위에 지나치게 집중되어 조사됨으로써 피세척물에 부분적인 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있게 한다.

또한 구조적으로 피세척물의 진동자에 대한 상대위치가 수시로 이동되게 하는 별도의 부가적인 주변회로 등을 포함하는 동력에 의한 구동수단을 설치하기 위한 기계적, 전기적 구성을 생략할 수 있게 하고, 사용자가 직접 피세척물을 수시로 움직여 주어야 하는 번거로움도 덜어 줄 수 있게 한다.

결과적으로 본 발명은 세척효율을 한층 개선되게 한 것이다.

본 발명을 실시함에 있어서, 회절판은 진동자와 탈착이 가능하도록 나사결합 등의 고정수단에 의해 결합하면 되지만, 제작상의 필요 등에 의해 상기 회절판을 세척조의 일면과 탈착이 가능하도록 나사결합 등의 고정수단에 의해 결합하거나, 진동자나 세척조의 일면과 일체로 고정되게 하여 제작하는 것도 무방하다.

그리고 동 분야의 당 업자들은 본 발명에서의 회절판을 중첩하여 복수 개로 할 수 있음도 용이하게 알 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 파동의 회절현상을 이용하여 초음파세척기의 진동자의 진동판의 초음파가 조사되는 전방에 상기 진동판과 소정의 간격을 두고 다수의 개구를 갖는 회절판을 구비한 것으로 함으로써, 종래의 진동자에만 의존한 단순한 초음파세척기용 초음파 발생구조에 비해, 보다 균일한 세척성능을 구현하고 피세척물의 손상을 방지하며 구조적으로 기계적, 전기적 구성을 지극히 간단하게 할 수 있어 제작비와 유지비를 절감되게 하고 편리하며 아울러 세척효율이 한층 개선된 새로운 구조의 초음파세척기용 초음파 발생구조를 제공할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 초음파세척기(50)의 세척액(11)이 담기는 세척조(10)의 바닥에 노출되게 내설되도록 구성되며, 진동판(21)과; 상기 진동판(21)의 일측면에 부착되며 전원이 인가되어 진동하도록 된 진동소자(22)와; 상기 진동소자(22)를 세척액(11)과 차단하도록 상기 진동판(21)에 수밀하게 부착되는 진동자 함체(23)를; 포함하는 진동자(20)를 구비한 초음파세척기용 초음파 발생구조에 있어서, 상기 진동자(20)의 진동판(21)의 초음파가 조사되는 전방에 상기 진동판(21)과 소정의 간격을 두고 다수의 개구(41)를 갖는 회절판(40)을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조.
2. 제 1 항에 있어서, 회절판(40)은 상부로 볼록하며 소정의 곡율을 갖는 구면상으로 형성한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조.
3. 제 1 항에 있어서, 회절판(40)은 진동자(20)와 탈착이 가능한 고정수단에 의해 결합하며 그 가장자리에 배출구(42)를 형성한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조.
4. 제 1 항에 있어서, 진동판(21)은 진동자 함체(23)와 함께 진동소자(22)를 수밀되게 밀봉하며 탈착이 가능한 고정수단에 의해 회절판(40)과 결합되는 진동판 홀 더(21a)와 일체로 성형한 것을 특징으로 하는 초음파세척기용 초음파 발생구조.

Images