KR20110049930A - Apparatus for discharging cavitation produced by ultrasonic wave vibration - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cavitation discharge apparatus using ultrasonic wave vibration is provided to discharge cavitation generated by applying ultrasonic wave vibration to flowing fluid, to the outside. CONSTITUTION: A cavitation discharge apparatus(100) using ultrasonic wave vibration comprises a water tub(110), at least one ultrasonic oscillator(130), water level sensor(170) and controller. The fluid received from the outside through an inlet is provisionally stored in the water tub and discharged to the outside through an outlet(112). At least one ultrasonic oscillator is attached to the external surface to generate cavitation in the fluid passing through the inside of the water tub.

Description

초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치{Apparatus for discharging cavitation produced by ultrasonic wave vibration}Cavitation discharge device using ultrasonic vibration {Apparatus for discharging cavitation produced by ultrasonic wave vibration}

본 발명은 케비테이션 토출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 중인 유체에 초음파 진동을 가하여 인위적으로 케비테이션을 발생시키고, 발생된 케비테이션을 상기 유체와 함께 외부로 토출시키는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cavitation ejection apparatus, and more particularly, to a cavitation ejection apparatus using ultrasonic vibration to artificially generate cavitation by applying ultrasonic vibration to a moving fluid, and to discharge the generated cavitation to the outside together with the fluid. will be.

일반적으로, 케비테이션(cavitation)이란 유체 내부 특정 부위의 정압이 유체의 증기압보다 낮아져서 생기는 기포 또는 그 기포가 발생하는 현상을 의미한다. 이와 같이 케비테이션이란 어떤 현상과 그 현상에 의해 발생하는 기포를 모두 의미하는 말이나, 본 명세서에서는 내용의 명확성을 위해 기포가 발생하는 현상을 케비테이션 현상으로 칭하고, 그 현상에 의해 발생된 기포를 케비테이션이라 칭한다.In general, cavitation refers to a bubble generated by the static pressure of a specific part of the fluid lower than the vapor pressure of the fluid or a phenomenon in which the bubble occurs. As such, cavitation refers to both a phenomenon and bubbles generated by the phenomenon, but in this specification, a phenomenon in which bubbles are generated for clarity of content is referred to as a cavitation phenomenon, and bubbles generated by the phenomenon are referred to as cavitation. It is called.

케비테이션은 붕괴 시 충격력을 발생시킨다. 그리고, 상기 충격력은 케비테이션의 크기가 증가할수록 커지게 된다. 따라서, 크기가 큰 케비테이션이 특정 물질의 표면에서 붕괴된다면 그때 발생하는 충격력에 의해 해당 특정 물질이 파손될 수 있다. 이와 같은 현상은 선박의 추진기 등에서 발생한다. 반면, 크기가 적절한 케비테이션이 특정 물질의 표면에서 붕괴된다면 그때 발생하는 충격력은 해당 특정 물질에 손상을 입히지 않고 해당 특정 물질로부터 이물질 등만을 제거하게 된다. 따라서, 케비테이션은 그 크기에 따라 매우 유용하게 사용될 수 있다.Cavitation generates impact forces on collapse. The impact force becomes larger as the size of the cavitation increases. Thus, if a large cavitation collapses at the surface of a particular material, that particular material may be destroyed by the impact force that occurs. Such a phenomenon occurs in the propeller of the ship. On the other hand, if an appropriately sized cavitation collapses on the surface of a specific material, then the impact force generated does not damage the specific material and removes only foreign matters from the specific material. Therefore, cavitation can be very useful depending on its size.

한편, 최근에는 다양한 산업 분야에서 유체에 수십 킬로헤르쯔(kHz)의 초음파 진동을 가하여 캐비테이션을 인위적으로 발생시킨 후, 발생된 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격압을 유용하게 사용하고 있다. 이는 수십 킬로헤르쯔(kHz)의 초음파 진동에 의해 발생한 케비테이션이 특정 물질의 표면에서 붕괴될 경우, 특정 물질이 손상되지 않고 단지 특정 물질로부터 이물질, 세균, 잔류 농약 등만이 제거되기 때문이다.On the other hand, in recent years, by applying ultrasonic vibration of several tens of kilohertz (kHz) to the fluid in various industrial fields artificially generated cavitation, the impact pressure generated during the collapse of the generated cavitation is usefully used. This is because when the cavitation generated by the ultrasonic vibration of tens of kilohertz (kHz) collapses on the surface of a specific material, the specific material is not damaged and only the foreign material, bacteria and residual pesticides are removed from the specific material.

예컨대, 현재 웨이퍼 제조 분야에서는 고여 있는 유체에 초음파 진동을 인위적으로 가하여 발생한 케비테이션을 이용하여 웨이퍼가 세척되고 있다. 케비테이션이 발생된 유체에 웨이퍼가 담기면 케비테이션이 웨이퍼의 표면에서, 그리고 웨이퍼 내부의 미세 공간으로 침투한 후 붕괴된다. 따라서, 웨이퍼가 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격력에 의해 깨끗하게 세척된다. For example, in the current wafer manufacturing field, wafers are cleaned using cavitation generated by artificially applying ultrasonic vibration to a standing fluid. When the wafer is immersed in the cavitation generated fluid, the cavitation penetrates into the microcavity at the surface of the wafer and inside the wafer and then collapses. Therefore, the wafer is cleaned cleanly by the impact force generated when the cavitation collapses.

또한, 가전 분야에서는 고여 있는 유체에 초음파 진동을 인위적으로 가하여 발생한 케비테이션을 이용하여 과일, 채소 등이 세척되고 있다. 케비테이션이 발생된 유체에 과일, 채소 등이 담기면 케비테이션이 과일, 채소 등의 구석구석으로 침투한 후 그 표면에서 붕괴된다. 따라서, 과일, 채소 등이 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격력에 의해 깨끗하게 세척된다. In addition, in the home appliance field, fruits, vegetables, and the like are washed by using cavitation generated by artificially applying ultrasonic vibration to a standing fluid. When fruits and vegetables are contained in the cavitation-producing fluid, the cavitation penetrates into every corner of the fruits and vegetables and then collapses on the surface. Therefore, fruits, vegetables, etc. are cleanly washed by the impact force generated during the collapse of the cavitation.

그러나, 현재까지 알려진 초음파 진동을 이용한 케비테이션 발생장치들은 모두 고여있는 유체에 케비테이션을 발생시키므로, 피세척물이 항상 고여있는 유체에 담겨져야 한다. 따라서, 피세척물의 선정에 한계가 존재하고, 피세척물이 고여있는 물에 항상 담겨야 하는 번거로움이 발생하며, 제거된 이물질들이 바닥 및 벽면에 잔류하게 되는 문제가 있다. However, all known cavitation generators using ultrasonic vibrations generate cavitation in a standing fluid, so that the object to be cleaned should always be contained in the standing fluid. Therefore, there is a limit in the selection of the object to be cleaned, there is a problem that always has to be contained in the water in which the cleansing object, there is a problem that the removed foreign substances remain on the floor and wall.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 흐르는 유체에 초음파 진동을 가하여 케비테이션을 발생시키고 발생된 케비테이션을 유체와 함께 외부로 토출하기 위한 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.An object of the present invention is to provide a cavitation discharge device using ultrasonic vibration for generating cavitation by applying ultrasonic vibration to a flowing fluid and discharging the generated cavitation to the outside. .

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유입구를 통해 외부로부터 유입받은 유체를 일시적으로 저장한 후 토출구를 통해 외부로 토출하는 수조; 상기 수조 내부를 경유하는 유체에 케비테이션이 발생될 수 있도록 상기 수조의 외표면에 부착되어 초음파 진동하는 적어도 하나의 초음파 진동자; 상기 수조에 장착되어 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 수위를 감지하는 수위 센서; 및 상기 수위 센서에 의해 감지된 유체의 수위가 만수위일 경우에만 상기 초음파 진동자를 작동시키는 제어기;를 포함하되, 상기 토출구의 개수와 상기 초음파 진동자의 개수는 동일하고, 상기 초음파 진동자와 상기 토출구는 서로 대향하여 위치하는 것을 특징 으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치를 제공한다. In order to achieve the object as described above, the present invention, a tank for temporarily storing the fluid introduced from the outside through the inlet and discharged to the outside through the discharge port; At least one ultrasonic vibrator attached to an outer surface of the tank and ultrasonically vibrated so that cavitation may occur in the fluid passing through the inside of the tank; A water level sensor mounted on the water tank to sense a level of the fluid passing through the water tank; And a controller for operating the ultrasonic vibrator only when the level of the fluid sensed by the water level sensor is full level, wherein the number of the discharge holes and the number of the ultrasonic vibrators are the same, and the ultrasonic vibrator and the discharge hole are mutually different. It provides a cavitation discharge device using the ultrasonic vibration, characterized in that located opposite.

바람직하게, 상기 초음파 진동자와 상기 토출구는 복수로 구비되고, 상기 수조의 중심축을 기준으로 원주방향을 따라 나열된다. Preferably, the ultrasonic vibrator and the discharge port are provided in plurality, and are arranged along the circumferential direction with respect to the central axis of the water tank.

바람직하게, 상기 수조의 측면들 중 상기 토출구가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에는 상기 수조의 내부와 연통하는 내부를 구비한 돌출부가 형성되고, 상기 유입구는 상기 돌출부의 일측면에 형성된다. Preferably, a protruding portion having an interior communicating with the inside of the water tank is formed at a side of the side surface of the water tank facing the side where the discharge port is formed, and the inlet is formed at one side of the protruding portion.

바람직하게 상기 케비테이션 토출 장치는, 상기 유입구와 연결된 유체공급관과 이격된 상태로 상기 유체공급관을 감싸고, 상기 초음파 진동자 및 상기 수위 센서로부터 연장되는 케이블의 부위 중 상기 유체공급관의 외부에 위치하는 부위를 수용하는 케이블 수용관; 및 상기 케이블 수용관을 상기 돌출부에 고정하는 고정수단;을 더 포함한다. 이때, 상기 고정수단은, 상기 돌출부에 고정되어 상기 케이블 수용관의 일단에 형성된 플랜지를 관통하는 고정핀; 및 상기 고정핀과 결합하여 상기 플랜지를 상기 고정핀에 고정시키는 너트;를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. Preferably, the cavitation discharge device surrounds the fluid supply pipe in a state spaced apart from the fluid supply pipe connected to the inlet, and accommodates a portion located outside the fluid supply pipe among the portions of the cable extending from the ultrasonic vibrator and the water level sensor. Cable receiving tube; And fixing means for fixing the cable accommodation tube to the protrusion. At this time, the fixing means, the fixing pin which is fixed to the projecting portion penetrates the flange formed on one end of the cable receiving tube; And a nut coupled to the fixing pin to fix the flange to the fixing pin.

바람직하게, 상기 수위 센서는, 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 압력이 미리 정하여진 압력 이상일 경우 상기 제어기에 신호를 인가하는 압력 센서이거나, 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 상기 유체의 압력을 상기 제어기로 송신하는 압력 센서일 수 있다. Preferably, the water level sensor is a pressure sensor for detecting a pressure of the fluid passing through the inside of the tank and applying a signal to the controller when the detected pressure is equal to or greater than a predetermined pressure, or of the fluid passing through the inside of the tank. After detecting the pressure may be a pressure sensor for transmitting the sensed pressure of the fluid to the controller.

이때, 상기 압력 센서는 상기 수조의 측면들 중 상기 토출구가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에 형성된 홀에 수밀이 가능하도록 결합되고, 상기 압력 센서의 일단은 상기 수조의 내부를 경유하는 유체와 접촉할 수 있도록 구비된다. At this time, the pressure sensor is coupled to enable the watertight in the hole formed in the side of the side of the tank facing the side formed with the discharge port, one end of the pressure sensor is in contact with the fluid passing through the interior of the tank It is provided to be.

본 발명은 적용되는 분야에 따라 아래와 같은 다양한 효과를 발생시킨다.The present invention produces various effects as follows according to the field of application.

본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치가 수전금구에 적용될 경우, 세제를 사용하지 않아도 인체에 해로운 세균, 화학물질, 냄새, 기타 불순물 등이 케비테이션의 붕괴시 발생하는 충격력에 의해 피세척물로부터 제거될 수 있다. When the cavitation ejection device according to the present invention is applied to a faucet bracket, bacteria, chemicals, odors, and other impurities harmful to the human body can be removed from the object to be cleaned by the impact force generated when the cavitation collapses without using detergent. .

본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치가 가정, 대중 목욕탕, 수영장 등에 마련된 바디 샤워기에 적용될 경우, 세제의 사용 없이도 인체의 피부로부터 불순물이 제거될 수 있고, 케비테이션 붕괴시 발생하는 충격력에 의해 피부의 생채기에 서식하는 세균이 박멸 또는 제거될 수 있다. When the cavitation discharge device according to the present invention is applied to a body shower provided in a home, public baths, swimming pools, etc., impurities can be removed from the skin of the human body without the use of detergent, and inhabits the raw skin of the skin by the impact force generated during the collapse of the cavitation. Bacteria can be eliminated or eliminated.

본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치가 피부질환 치료를 위한 의료기기에 적용될 경우, 케비테이션 붕괴시 발생하는 충격력에 의해 아토피 피부염 등과 같은 피부질환 부위에 서식하는 세균이 박멸 또는 제거될 수 있다.When the cavitation ejection device according to the present invention is applied to a medical device for treating skin diseases, the bacteria inhabiting the skin disease site such as atopic dermatitis may be eradicated or removed by the impact force generated when the cavitation collapses.

본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치가 비데에 적용될 경우, 케비테이션 붕괴 시 발생하는 충격력에 의해 항문이나 여성의 음부에 서식하는 세균이 박멸 또는 제거될 수 있다. 그리고, 물의 건조가 매우 신속하게 이루어질 수 있다.When the cavitation ejection apparatus according to the present invention is applied to the bidet, the bacteria in the anus or the female genus may be eradicated or removed by the impact force generated when the cavitation collapses. And the drying of the water can be done very quickly.

본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치가 자동차, 기름보일러, 화력발전소 등의 연료공급장치에 적용될 경우, 케비테이션을 포함하는 연료의 폭발력 및 연소율이 케비테이션을 포함하지 않은 연료의 그것들에 비해 향상되기 때문에 연료가 절감될 수 있다.When the cavitation discharge device according to the present invention is applied to fuel supply devices such as automobiles, oil boilers, thermal power plants, etc., the fuel is saved because the explosive force and combustion rate of the fuel including the cavitation is improved compared to those of the fuel not including the cavitation. Can be.

이하, 본 발명에 따른 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the cavitation ejection apparatus using ultrasonic vibration according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms or words used below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors can properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 케비테에션 토출 장치를 부분적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 도 1의 B-B'에 따른 부분 단면도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a cavitation discharge device using ultrasonic vibration in accordance with the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line AA 'of Figure 1, Figure 3 is a cavette shown in Figure 1 4 is a plan view partially showing the shunt discharge device, and FIG. 4 is a partial sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1.

본 발명에 따른 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치(100)는 수조(110)와, 적어도 하나의 초음파 진동자(130)와, 수위 센서(170)와, 제어기(미도시)를 포함한다.The cavitation ejection apparatus 100 using ultrasonic vibration according to the present invention includes a water tank 110, at least one ultrasonic vibrator 130, a water level sensor 170, and a controller (not shown).

상기 수조(110)는 유체공급관(102)과 연결된 유입구를 통해 외부로부터 유입받은 유체를 일시적으로 저장한 후 토출구(112)를 통해 외부로 토출한다. 도 1 및 도 3에 의하면 수조(110)가 원기둥 형태로 형성되어 있으나, 유체공급관(102)으로부터 공급받은 유체를 일시적으로 저장할 수 있고 상기 초음파 진동자(130)가 수조(110)의 외표면에 부착될 수 있다면 이와 상이하게 다양한 형태로 형성될 수 있다. 한편, 수조(110)의 하면에는 토출 형태 조절수단(미도시)이 결합되는 결합구(114)가 형성된다. 상기 토출 형태 조절수단(미도시)에 의해 유체는 사용자에게 한 줄기로 공급되거나 복수의 줄기로 분리되어 공급될 수 있다.The water tank 110 temporarily stores the fluid introduced from the outside through the inlet connected to the fluid supply pipe 102 and then discharges it to the outside through the discharge port 112. 1 and 3, although the water tank 110 is formed in a cylindrical shape, the fluid supplied from the fluid supply pipe 102 can be temporarily stored and the ultrasonic vibrator 130 is attached to the outer surface of the water tank 110. If it can be formed in a variety of different forms. On the other hand, the lower surface of the tank 110 is formed with a coupler 114 is coupled to the discharge form adjusting means (not shown). The fluid may be supplied to the user in one stem or separated into a plurality of stems by the discharge type adjusting means (not shown).

상기 초음파 진동자(130)는 수조(110) 내부를 경유하는 유체에 케비테이션이 발생될 수 있도록 수조(110)의 외표면, 더욱 구체적으로는 수조(110)의 상면에 부착되어 초음파 진동한다. 상기 초음파 진동자(130)가 진동하면 초음파 진동자(130)가 부착된 면이 진동하면서 유체에 매질을 가하고, 이로 인해 수조(110)를 경유하는 유체에 케비테이션 현상에 의한 케비테이션(cavitation)이 발생한다. 발생된 케비테이션은 수조(110)를 경유한 유체와 함께 상기 토출구(112)를 통해 외부로 토출된다.The ultrasonic vibrator 130 is attached to the outer surface of the water tank 110, more specifically, the upper surface of the water tank 110 so that cavitation occurs in the fluid passing through the inside of the water tank 110, the ultrasonic vibration. When the ultrasonic vibrator 130 vibrates, the surface on which the ultrasonic vibrator 130 is attached vibrates and applies a medium to the fluid, thereby causing cavitation due to a cavitation phenomenon to the fluid passing through the water tank 110. The generated cavitation is discharged to the outside through the discharge port 112 together with the fluid via the water tank (110).

한편, 수조(110)를 경유하는 유체에 충분한 양의 케비테이션이 발생할 수 있도록 수조(110)의 상면에는 복수의 초음파 진동자(130)가 부착되는 것이 바람직하다. 이때, 초음파 진동자(130)의 개수는 상황에 따라 적절하게 선택될 수 있다. On the other hand, it is preferable that a plurality of ultrasonic vibrator 130 is attached to the upper surface of the tank 110 so that a sufficient amount of cavitation occurs in the fluid passing through the tank (110). At this time, the number of the ultrasonic vibrator 130 may be appropriately selected according to the situation.

또한, 토출구(112)는 초음파 진동자(130)의 개수와 동일한 개수로 수조(110)의 하면에 형성되고, 모든 초음파 진동자(130)와 모든 토출구(112)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 대향하여 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 수조(110)로부터 토출되는 모든 유체가 토출 직전에 매질을 당하기 때문에 토출된 유체에 더욱 많은 케비테이션이 포함될 수 있다.In addition, the discharge holes 112 are formed on the lower surface of the water tank 110 in the same number as the number of the ultrasonic vibrators 130, and all the ultrasonic vibrators 130 and all the discharge holes 112 are mutually opposite as shown in FIG. It is preferred to be located toward. In such a case, more cavitation may be included in the discharged fluid because all the fluid discharged from the water tank 110 is subjected to the medium just before the discharge.

이와 같이 초음파 진동자(130)와 토출구(112)가 서로 대향하도록 복수로 구비되는 경우, 상기 초음파 진동자(130)와 상기 토출구(112)는 도 3에 도시된 바와 같이 수조(110)의 중심축(104)을 기준으로 원주방향을 따라 나열되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치(100)의 크기가 최소 화될 수 있다.As described above, when the ultrasonic vibrator 130 and the discharge port 112 are provided in plurality so as to face each other, the ultrasonic vibrator 130 and the discharge port 112 may be formed on the central axis of the water tank 110 as illustrated in FIG. 3. 104, it is preferable to be arranged along the circumferential direction. In this case, the size of the cavitation discharge device 100 according to the present invention can be minimized.

초음파 진동자(130)의 진동 주파수는 케비테이션의 크기 및 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격력의 크기와 연관된다. 즉, 초음파 진동자(130)의 진동 주파수가 클 경우 케비테이션의 크기 및 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격력의 크기는 상대적으로 작고, 초음파 진동자(130)의 진동 주파수가 작을 경우 케비테이션의 크기 및 케비테이션의 붕괴 시 발생하는 충격력의 크기는 상대적으로 크다. 따라서, 상대적으로 작은 진동 주파수를 갖는 초음파 진동자(130)는 높은 침투력은 요구되지 않으나 큰 충격력이 요구되는 경우에 사용될 수 있고, 상대적으로 큰 진동 주파수를 갖는 초음파 진동자(130)는 큰 충격력은 요구되지 않으나 높은 침투력이 요구될 경우 사용될 수 있다.  The vibration frequency of the ultrasonic vibrator 130 is related to the magnitude of the cavitation and the magnitude of the impact force generated when the cavitation collapses. That is, when the vibration frequency of the ultrasonic vibrator 130 is large, the magnitude of the cavitation and the impact force generated when the cavitation collapses is relatively small, and when the vibration frequency of the ultrasonic vibrator 130 is small, the magnitude of the cavitation and the collapse of the cavitation The magnitude of the impact force generated is relatively large. Therefore, the ultrasonic vibrator 130 having a relatively small vibration frequency may be used when a high penetration force is not required, but a large impact force is required, and the ultrasonic vibrator 130 having a relatively large vibration frequency does not require a large impact force. However, it can be used if high penetration is required.

앞서 설명한 바와 같이 초음파 진동자(130)가 진동하면 초음파 진동자(130)가 부착된 수조(110)의 면이 진동하고 이로 인해 수조(110)를 경유하는 유체에 케비테이션이 발생한다. 따라서, 수조(110)의 면들 중 어느 하나라도 유체와 접촉하고 있지 않다면, 즉 수조(110)를 경유하는 유체의 수위가 만수위가 아니라면 수조(110)의 면이 진동하더라도 상기 유체에는 케비테이션이 발생하지 않거나 충분한 양의 케비테이션이 발생하지 않게 된다. 또한, 초음파 진동자(130)가 부착된 수조(110)의 면이 유체와 접촉하지 않은 상태에서 초음파 진동자(130)가 진동하면 초음파 진동자(130)의 수명이 현격히 단축되는 문제가 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 수위 센서(170) 및 제어기(미도시)를 포함한다. As described above, when the ultrasonic vibrator 130 vibrates, the surface of the water tank 110 to which the ultrasonic vibrator 130 is attached vibrates, thereby causing cavitation to the fluid passing through the water tank 110. Therefore, if any of the surfaces of the water tank 110 is not in contact with the fluid, that is, the level of the fluid passing through the water tank 110 is not full water level, even if the surface of the water tank 110 vibrates, no cavitation occurs in the fluid. Or a sufficient amount of cavitation will not occur. In addition, when the ultrasonic vibrator 130 vibrates in a state where the surface of the water tank 110 to which the ultrasonic vibrator 130 is attached does not come into contact with the fluid, there is a problem in that the life of the ultrasonic vibrator 130 is shortened significantly. The present invention includes a water level sensor 170 and a controller (not shown) to solve this problem.

수위 센서(170)는 수조(110)에 장착되어 수조(110) 내부를 경유하는 유체의 수위를 감지하고, 상기 제어기는 수위 센서(170)에 의해 감지된 유체의 수위가 만수위일 경우에만 초음파 진동자(130)를 작동시킨다. The water level sensor 170 is mounted on the water tank 110 to detect the water level of the fluid passing through the water tank 110, and the controller is an ultrasonic vibrator only when the level of the fluid detected by the water level sensor 170 is full water level. Activate 130.

이를 위해 상기 수위 센서(170)는, 수조(110) 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 압력이 미리 정하여진 압력 이상일 경우 상기 제어기에 신호를 인가하는 압력 센서로 이루어질 수 있다. 수위 센서(170)가 이와 같이 이루어진 경우, 상기 제어기는 상기 수위 센서(170)로부터 신호가 인가되기만 하면 초음파 진동자(130)를 작동시킨다. To this end, the water level sensor 170, after detecting the pressure of the fluid passing through the water tank 110 may be made of a pressure sensor for applying a signal to the controller when the detected pressure is more than a predetermined pressure. When the water level sensor 170 is configured in this manner, the controller operates the ultrasonic vibrator 130 only when a signal is applied from the water level sensor 170.

이에 대한 대안으로 상기 수위 센서는, 수조(110) 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 상기 유체의 압력을 상기 제어기로 송신하는 압력 센서로 이루어질 수 있다. 이와 같은 경우 상기 제어기는 수위 센서(170)로부터 전송받은 유체의 압력을 미리 정하여진 압력과 비교한 후, 전송받은 유체의 압력이 미리 정하여진 압력 이상일 경우에만 초음파 진동자(130)를 작동시킨다. Alternatively, the water level sensor may include a pressure sensor that detects the pressure of the fluid passing through the water tank 110 and transmits the detected pressure of the fluid to the controller. In this case, the controller compares the pressure of the fluid received from the water level sensor 170 with a predetermined pressure, and then operates the ultrasonic vibrator 130 only when the pressure of the received fluid is equal to or greater than the predetermined pressure.

한편, 수조(110) 내부를 경유하는 유체의 압력이 감지될 수 있도록, 상기 압력 센서는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 수조(110)의 측면들 중 토출구(112)가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에 형성된 홀에 수밀이 가능하도록 결합된다. 이때, 상기 압력 센서의 일단은 도 4에 도시된 바와 같이 수조(110)의 내부를 경유하는 유체와 접촉할 수 있도록 수조(110)의 내부에 노출된다. On the other hand, so that the pressure of the fluid passing through the inside of the water tank 110 can be detected, the pressure sensor is compared with the side on which the discharge port 112 is formed among the sides of the water tank 110 as shown in FIG. Watertightly coupled to the hole formed in the side facing toward. At this time, one end of the pressure sensor is exposed to the inside of the water tank 110 to be in contact with the fluid passing through the inside of the water tank 110, as shown in FIG.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수조(110)의 측면들 중 상기 토출구(112)가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에는 돌출부(150)가 형성되고 유체공급관(102)과 연결된 유입구는 상기 돌출부(150)의 일측면에 형성되는 것이 바 람직하다. 이때, 돌출부(150)로 공급된 유체가 수조(110)로 유입될 수 있도록 돌출부(150)의 내부와 수조(110)의 내부는 연통된다. 수조(110)에 이와 같이 돌출부(150)가 형성될 경우, 수조(110)의 상하면 사이의 공간을 경유하는 유체의 흐름이 균일하기 때문에 케비테이션 발생 효율이 향상된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, a protrusion 150 is formed at a side of the water tank 110 that faces the side where the discharge port 112 is formed, and is connected to the fluid supply pipe 102. Inlet port is preferably formed on one side of the protrusion (150). In this case, the inside of the protrusion 150 and the inside of the water tank 110 are in communication with each other so that the fluid supplied to the protrusion 150 may flow into the water tank 110. When the protrusion 150 is formed in the water tank 110, the cavitation generation efficiency is improved because the flow of the fluid through the space between the upper and lower surfaces of the water tank 110 is uniform.

상기 초음파 진동자(130)와 수위 센서(170)는 제어기(미도시)와 신호를 주고 받아야 하고 전원부로부터 작동 전원을 공급받아야 하므로, 초음파 진동자(130)와 수위 센서(170)에는 복수의 케이블이 연결된다. 따라서, 상기 케비테이션 토출 장치(100)는 상기 케이블의 처리를 위해 케이블 수용관(190)과 상기 케이블 수용관(190)을 상기 돌출부(150)에 고정시키기 위한 고정수단(210)을 포함한다.Since the ultrasonic vibrator 130 and the water level sensor 170 must exchange signals with a controller (not shown) and receive operating power from a power supply unit, a plurality of cables are connected to the ultrasonic vibrator 130 and the water level sensor 170. do. Therefore, the cavitation discharge device 100 includes a cable receiving tube 190 and the fixing means 210 for fixing the cable receiving tube 190 to the protrusion 150 for the processing of the cable.

케이블 수용관(190)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 유체공급관(102)과 이격된 상태로 상기 유체공급관(102)을 감싼다. 또한, 케이블 수용관(190)의 단부 중 상기 돌출부(150)와 마주하는 단부에는 플랜지(194)가 형성된다. 상기 케이블은 유체공급관(102)과 케이블 수용관(190) 사이의 공간(192)에 수용되고, 상기 플랜지(194)는 케이블이 상기 공간(192)에 용이하게 삽입될 수 있도록 돌출부(150)로부터 이격되어 있다.The cable receiving tube 190 surrounds the fluid supply pipe 102 in a state spaced apart from the fluid supply pipe 102 as shown in FIGS. 1 and 2. In addition, a flange 194 is formed at an end of the cable receiving tube 190 that faces the protrusion 150. The cable is received in the space 192 between the fluid supply pipe 102 and the cable receiving pipe 190, and the flange 194 is provided from the protrusion 150 so that the cable can be easily inserted into the space 192. Are spaced apart.

상기 고정수단(210)은 고정핀(212)과 너트(214)를 포함한다. 고정핀(212)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(150)에 고정되고 케이블 수용관(190)의 단부에 형성된 플랜지(194)를 관통한다. 너트(214)는 고정핀(212)의 자유단과 결합하여 상기 플랜지(194)를 고정핀(212)에 고정한다. The fixing means 210 includes a fixing pin 212 and a nut 214. The fixing pin 212 is fixed to the protrusion 150 as shown in FIGS. 1 and 2 and passes through the flange 194 formed at the end of the cable receiving tube 190. The nut 214 is coupled to the free end of the fixing pin 212 to fix the flange 194 to the fixing pin 212.

이상 설명된 본 발명에 따른 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치는 다양한 분야에서 활용될 수 있다. The cavitation ejection apparatus using ultrasonic vibration according to the present invention described above may be utilized in various fields.

예컨대, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치는 수전금구에 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, 세제를 사용하지 않아도 인체에 해로운 세균, 화학물질, 냄새, 기타 불순물 등이 케비테이션의 붕괴시 발생하는 충격력에 의해 피세척물로부터 제거될 수 있다. 여기서, 수전금구는 세면기, 욕조, 싱크대 등에 설치되어 사용자가 물을 사용할 수 있게 하는 단속밸브를 의미한다.For example, the cavitation ejection apparatus according to the present invention can be applied to a power receiving bracket. In such a case, bacteria, chemicals, odors, and other impurities harmful to the human body may be removed from the object to be cleaned by the impact force generated when the cavitation collapses without using detergent. Here, the faucet bracket means an intermittent valve installed in a wash basin, a bathtub, a sink, or the like to allow a user to use water.

또한, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치는 가정, 대중 목욕탕, 수영장 등에 마련된 바디 샤워기에 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, 세제의 사용 없이도 인체의 피부로부터 불순물이 제거될 수 있고, 케비테이션 붕괴시 발생하는 충격력에 의해 피부의 생채기에 서식하는 세균이 박멸 또는 제거될 수 있어 상처 치료에 효과적이다. In addition, the cavitation discharge device according to the present invention can be applied to a body shower provided in a home, a public bath, a swimming pool. In this case, impurities can be removed from the skin of the human body without the use of detergent, and the bacteria inhabiting the skin of the skin can be eradicated or removed by the impact force generated during the collapse of the cavitation, which is effective for wound treatment.

또한, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치는 피부질환 치료를 위한 의료기기에도 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, 케비테이션이 붕괴되면서 아토피 피부염 등과 같은 피부질환 부위에 충격력이 발생되고, 충격력은 피부질환부위에 서식하는 세균을 박멸 또는 제거하게 되므로, 피부질환의 치료에 효과적이다.In addition, the cavitation discharge device according to the present invention can be applied to medical devices for the treatment of skin diseases. In such a case, the cavitation is collapsed, the impact force is generated in the skin disease site such as atopic dermatitis, the impact force is effective in the treatment of skin diseases, because the force to eradicate or eliminate the bacteria inhabiting the skin disease site.

또한, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치는 비데에도 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, 케비테이션 붕괴 시 발생하는 충격력에 의해 항문이나 여성의 음부에 서식하는 세균이 박멸 또는 제거되기 때문에 항문 질환 및 여성의 음부 질환 치료에 효과적이다. 그리고, 물의 건조가 매우 신속하게 이루어질 수 있다.In addition, the cavitation ejection apparatus according to the present invention can be applied to a bidet. In this case, since the bacteria inhabiting the anus or female genitals are eliminated or eliminated by the impact force generated at the time of cavitation collapse, it is effective in treating anal diseases and female genital diseases. And the drying of the water can be done very quickly.

또한, 본 발명에 따른 케비테이션 토출 장치는 자동차, 기름보일러, 화력발 전소 등의 연료공급장치에도 적용될 수 있다. 이와 같은 경우, 케비테이션을 포함하는 연료의 폭발력 및 연소율이 케비테이션을 포함하지 않은 연료의 그것들에 비해 향상되기 때문에 연료가 절감될 수 있다.In addition, the cavitation discharge device according to the present invention can be applied to fuel supply devices such as automobiles, oil boilers, thermal power plants. In such a case, fuel can be saved because the explosive force and combustion rate of the fuel including cavitation are improved compared to those of the fuel without cavitation.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is described below by the person skilled in the art and the technical spirit of the present invention. Of course, it can be variously modified and modified within the scope of equivalent claims.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치의 일실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing an embodiment of a cavitation discharge device using the ultrasonic vibration according to the present invention.

도 2는 도 1의 A-A'에 따른 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시된 케비테에션 토출 장치를 부분적으로 도시한 평면도이다.FIG. 3 is a plan view partially showing the cavitation discharge device shown in FIG. 1.

도 4는 도 1의 B-B'에 따른 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1.

Claims (8)

유입구를 통해 외부로부터 유입받은 유체를 일시적으로 저장한 후 토출구를 통해 외부로 토출하는 수조;A tank for temporarily storing the fluid introduced from the outside through the inlet and then discharging the fluid to the outside through the outlet; 상기 수조 내부를 경유하는 유체에 케비테이션이 발생될 수 있도록 상기 수조의 외표면에 부착되어 초음파 진동하는 적어도 하나의 초음파 진동자; At least one ultrasonic vibrator attached to an outer surface of the tank and ultrasonically vibrated so that cavitation may occur in the fluid passing through the inside of the tank; 상기 수조에 장착되어 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 수위를 감지하는 수위 센서; 및A water level sensor mounted on the water tank to sense a level of the fluid passing through the water tank; And 상기 수위 센서에 의해 감지된 유체의 수위가 만수위일 경우에만 상기 초음파 진동자를 작동시키는 제어기;를 포함하되,And a controller for operating the ultrasonic vibrator only when the level of the fluid sensed by the level sensor is full level. 상기 토출구의 개수와 상기 초음파 진동자의 개수는 동일하고, 상기 초음파 진동자와 상기 토출구는 서로 대향하여 위치하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치. The number of the discharge port and the number of the ultrasonic vibrator is the same, and the ultrasonic vibrator and the discharge port is cavitation discharge device using ultrasonic vibration, characterized in that located opposite each other. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 진동자와 상기 토출구는 복수로 구비되고, 상기 수조의 중심축을 기준으로 원주방향을 따라 나열되는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치. The ultrasonic vibrator and the discharge port is provided with a plurality, cavitation discharge device using the ultrasonic vibration, characterized in that arranged along the circumferential direction with respect to the central axis of the tank. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 수조의 측면들 중 상기 토출구가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에는 상기 수조의 내부와 연통하는 내부를 구비한 돌출부가 형성되고, 상기 유입구는 상기 돌출부의 일측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치.Ultrasonic waves, characterized in that the protrusion is formed on the side of the side of the tank facing the side formed with the discharge port having an interior communicating with the interior of the tank, the inlet is formed on one side of the protrusion Cavitation discharge device using vibration. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 유입구와 연결된 유체공급관과 이격된 상태로 상기 유체공급관을 감싸고, 상기 초음파 진동자 및 상기 수위 센서로부터 연장되는 케이블의 부위 중 상기 유체공급관의 외부에 위치하는 부위를 수용하는 케이블 수용관; 및A cable accommodating pipe surrounding the fluid supply pipe spaced apart from the fluid supply pipe connected to the inlet, and accommodating a portion located outside the fluid supply pipe among the portions of the cable extending from the ultrasonic vibrator and the water level sensor; And 상기 케이블 수용관을 상기 돌출부에 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치.And cavitation means for fixing the cable accommodation tube to the protrusion. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 고정수단은,The fixing means, 상기 돌출부에 고정되어 상기 케이블 수용관의 일단에 형성된 플랜지를 관통하는 고정핀; 및A fixing pin fixed to the protrusion and penetrating a flange formed at one end of the cable accommodation tube; And 상기 고정핀과 결합하여 상기 플랜지를 상기 고정핀에 고정시키는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치.Cavitation discharge device using the ultrasonic vibration comprising a; nut coupled to the fixing pin to fix the flange to the fixing pin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수위 센서는, 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 압력이 미리 정하여진 압력 이상일 경우 상기 제어기에 신호를 인가하는 압력 센서인 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치.And the water level sensor is a pressure sensor that senses the pressure of the fluid passing through the water tank and applies a signal to the controller when the detected pressure is greater than or equal to a predetermined pressure. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수위 센서는, 상기 수조 내부를 경유하는 유체의 압력을 감지한 후 감지된 상기 유체의 압력을 상기 제어기로 송신하는 압력 센서인 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치.And the water level sensor is a pressure sensor which senses the pressure of the fluid passing through the inside of the water tank and transmits the detected pressure of the fluid to the controller. 제6항 또는 제7항에 있어서,8. The method according to claim 6 or 7, 상기 압력 센서는 상기 수조의 측면들 중 상기 토출구가 형성된 측면과 대향하여 위치하는 측면에 형성된 홀에 수밀이 가능하도록 결합되고, 상기 압력 센서의 일단은 상기 수조의 내부를 경유하는 유체와 접촉할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 진동을 이용한 케비테이션 토출 장치. The pressure sensor may be watertightly coupled to a hole formed at a side of the side surface of the tank facing the side where the discharge port is formed, and one end of the pressure sensor may contact the fluid passing through the inside of the water tank. Cavitation discharge device using the ultrasonic vibration, characterized in that provided so as to.
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