WO2025009635A1 - 컵세척기 - Google Patents

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WO2025009635A1
WO2025009635A1 PCT/KR2023/009500 KR2023009500W WO2025009635A1 WO 2025009635 A1 WO2025009635 A1 WO 2025009635A1 KR 2023009500 W KR2023009500 W KR 2023009500W WO 2025009635 A1 WO2025009635 A1 WO 2025009635A1
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WO
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cup
water
washing
spray
washing process
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PCT/KR2023/009500
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English (en)
French (fr)
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성창우
정태용
박렬
심웅찬
김원정
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LG Electronics Inc
Sogang University Research Foundation
Original Assignee
LG Electronics Inc
Sogang University Research Foundation
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Publication date
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/02—Washing or rinsing machines for crockery or tableware with circulation and agitation of the cleaning liquid in the cleaning chamber containing a stationary basket
    • A47L15/13—Washing or rinsing machines for crockery or tableware with circulation and agitation of the cleaning liquid in the cleaning chamber containing a stationary basket using sonic or ultrasonic waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/14—Washing or rinsing machines for crockery or tableware with stationary crockery baskets and spraying devices within the cleaning chamber
    • A47L15/16—Washing or rinsing machines for crockery or tableware with stationary crockery baskets and spraying devices within the cleaning chamber with rigidly-mounted spraying devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details

Definitions

  • the present invention relates to a cup washer, and more particularly, to a cup washer for washing a cup carried by a user.
  • the cup washer can wash the cup by spraying water for washing on the cup placed here.
  • the reusable cup carried by the user may be stained with oily solids such as lipstick (hereinafter, oily solids).
  • oily solids have high adhesiveness, making it difficult to remove them from the surface of the cup.
  • the water used in cup washers may contain surfactants, but even with these surfactants, it may be difficult to remove sticky oily solids.
  • Ultrasound can be used to clean oily solids in a cup.
  • ultrasound When ultrasound is transmitted through water as a medium and reaches the cup, it gives a greater impact to the oily solids compared to when it is transmitted through air as a medium, so the oily solids can be washed effectively.
  • the purpose of the present invention is to provide a cup washer having a structure capable of effectively removing oily solids attached to a cup using ultrasonic waves.
  • a cup washing machine including a washing device capable of washing a cup using ultrasonic waves and water by emitting ultrasonic waves and spraying water.
  • the embodiment relates to a cup washing machine including a washing device utilizing ultrasonic waves.
  • a washing device may include a body on which an open top of a cup is placed, a spray unit disposed in the body and having a spray outlet for spraying water disposed so as to face the top of the cup placed in the body, and an ultrasonic generator accommodated in the body and placed below the cup placed in the body.
  • the main body may include a side support portion formed on the upper portion of the main body and supporting the cup by contacting the outer surface of the cup, an accommodation space portion in which an ultrasonic generator is accommodated, and an inclined support portion formed to have an inclined upper surface and supporting the cup by contacting the open upper end of the cup.
  • the receiving space may be formed by a portion of the inclined support section sinking in.
  • the side support member may be formed in a curved shape so that the surface that comes into contact with the cup corresponds to a portion of the shape of the cup.
  • the inclined support member may be provided to have a slope in a direction in which the height decreases as it goes toward the ultrasonic generator accommodated in the accommodation space.
  • the open top of the cup can be positioned at the lowest point in the vertical direction of the washing device, overlapping the ultrasonic generator.
  • the spray unit includes a spray outlet through which water is sprayed, and the spray outlet can be arranged in the receiving space.
  • the washing device may include a first discharge unit that is connected to the receiving space and discharges water stored in the receiving space to the outside, and a second discharge unit that is formed at a position corresponding to the inclined support unit in the main body and discharges water stored in the washing device to the outside.
  • the first discharge portion may be positioned lower than the second discharge portion.
  • the first discharge portion may be positioned lower than the spray outlet, and the second discharge portion may be positioned higher than the spray outlet.
  • the first discharge port In the larval washing process in which the ultrasonic generator is stopped and the spray unit operates to wash the cup, the first discharge port may be opened, and in the main washing process in which the ultrasonic generator and the spray unit operate simultaneously to wash the cup, the first discharge port may be closed.
  • the cup may be positioned so as not to be submerged in the water stored in the receiving space, and during the main washing process, the cup may be positioned so as to be partially submerged in the water stored in the receiving space.
  • the spray outlet is arranged so as not to be submerged in the water stored in the receiving space, in the main washing process, the spray outlet is arranged so as to be submerged in the water stored in the receiving space, and in the main washing process, the ultrasonic generator can be arranged so as to be submerged in the water stored in the receiving space.
  • the dishwasher can perform a pre-washing process in which the ultrasonic generator is stopped and the spray unit operates to spray water onto the cup to wash the cup, and a main washing process in which the ultrasonic generator and the spray unit operate together to emit ultrasonic waves onto the cup and spray water to wash the cup after the pre-washing process is finished.
  • the cup and the spray outlet through which water is sprayed from the spray unit are arranged so as not to be submerged in the water stored inside the main body, and during the main washing process, part of the cup, the spray outlet, and the ultrasonic generator can be arranged so as to be submerged in the water stored inside the main body.
  • the target area of the cup can be positioned close to the ultrasonic generator accommodated in the receiving space portion.
  • the ultrasonic waves can reduce the intensity offset according to the distance. Accordingly, the ultrasonic waves can give a strong impact to the oily solids in the target area of the cup, thereby effectively removing such oily solids.
  • the spraying part includes a spray outlet through which water is sprayed, and the spraying outlet can be arranged in the receiving space. Since at least a part of the target area is arranged in the receiving space, the spraying outlet can approach the target area having oily solids. In the same manner as ultrasonic waves, the water sprayed from the spraying outlet can have a reduced attenuation of impact force according to distance. The sprayed water can give a strong impact to oily solids in the target area of the cup, and can effectively remove such oily solids.
  • the cup washer according to the present invention by simultaneously spraying water and emitting ultrasonic waves, foreign substances stuck on the cup, especially oily solid substances such as lipstick that are difficult to wash due to strong adhesiveness, are double-cleaned, thereby increasing the cleaning efficiency of the cup.
  • the cup washer according to the present invention by sequentially performing the rudimentary washing using only the water spray pressure and the main washing using both the water spray pressure and ultrasonic waves, the strong adhesive solid matter on the cup is cleanly removed, so that the washing efficiency of the cup washer can be significantly improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a cup washer according to one embodiment.
  • Figure 2 is a perspective view showing a washing device according to one embodiment.
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a washing device according to one embodiment.
  • Figure 4 is a plan view showing a cleaning device with the ultrasonic generator omitted.
  • Figure 5 is a side cross-sectional view of Figure 4.
  • Figure 6 is a plan view showing a cleaning device including an ultrasonic generator.
  • Figure 7 is a side cross-sectional view of Figure 6.
  • Figure 8 is a drawing showing the water level stored in the washing device according to each process of the cup washing machine.
  • Figure 9 is a flowchart explaining the operation of the cup washer.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another, and unless otherwise specifically stated, a first component may also be a second component.
  • up-down means the up-down direction of the cup washer or washing device (500) when the cup washer or washing device (500) is installed for everyday use.
  • Left-right means a direction orthogonal to the up-down direction
  • front-back means a direction orthogonal to both the up-down direction and the left-right direction.
  • Bilateral or “lateral” has a meaning including the left-right direction and the front-back direction.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a cup washer according to one embodiment.
  • the cup washing machine according to the embodiment may be installed in a store that serves beverages, for example.
  • the user of the cup washing machine may be a customer who buys and drinks a beverage.
  • the provision of disposable cups to customers in service stores has been restricted recently, and the scope of such restrictions is gradually expanding.
  • a cup washing machine may be installed in a service store so that a user carrying a reusable cup can wash and use the cup at the service store.
  • the cup to be washed may be a reusable cup such as a tumbler carried by the user.
  • the cup washing machine may have a structure that allows the user to use it conveniently.
  • the cup washer may be equipped with a washing section for accommodating and washing cups.
  • the washing section may be opened and closed by a door (150).
  • the door (150) may be hinged and rotated in the up and down direction of the cup washer to open and close the washing section.
  • the user can conveniently wash the cup by opening the door (150) with his/her hand without bending over, placing the cup in the washing section, closing the door (150) again, and then operating the cup washer.
  • the cup washer In order for the user to use the cup washer without bending over, the height of the washing part of the cup washer needs to be appropriately adjusted to fit the body of an adult. In addition, in order to increase space efficiency, the cup washer needs to be equipped with a relatively small volume.
  • the cup washer may have a tower-shaped shape with a relatively small cross-sectional area and a relatively long vertical length. Because of the tower-shaped shape, the cup washer requires that relatively large parts be arranged vertically.
  • a cup washing machine may include a washing unit, a door (150), a panel (170), and a display unit (190).
  • the washing unit is arranged inside a water tank (120) and may wash a received cup.
  • a space for receiving a cup may be formed in the washing unit.
  • the door (150) is positioned at the upper side of the washing unit and can open and close the open upper part of the washing unit by rotating the hinge up and down. Accordingly, the user can manually open the door (150), place the cup inside the washing unit, close the door (150) again, and then proceed with washing the cup.
  • a panel (170) may be provided to form the outer shape of the cup washer and surround the washing unit.
  • a door (150) may be arranged on the top of the panel (170).
  • the display unit (190) may be arranged on one side of the door (150) and may be provided to protrude from the door (150). Accordingly, the user may view the display unit (190) from the front of the cup washer. Various information regarding the use of the cup washer may be displayed on the display unit (190) in the form of images, text, and videos.
  • the user can operate the cup washer or know the operating status of the cup washer by looking at the information displayed on the display unit (190).
  • the display unit (190) may be equipped with a command input means that is input by electrostatic touch, for example. Accordingly, the user can control the operation of the cup washer by using the display unit (190).
  • a cup washing machine may include a washing device (500) that uses ultrasonic waves.
  • a washing device (500) that uses ultrasonic waves.
  • the washing device (500) can be mounted on the washing section of the cup washing machine.
  • a cup (10) as an object to be washed can be placed on the washing device (500).
  • the washing device (500) is placed inside the washing section, and as the washing section is opened and closed by the door (150), the user can access the washing device (500) placed inside the washing section.
  • Fig. 2 is a perspective view showing a washing device (500) according to one embodiment.
  • Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing a washing device (500) according to one embodiment.
  • the washing device (500) may include a main body (510), a spray unit (520), and an ultrasonic generator (530).
  • the main body (510) is mounted inside the washing unit, and the open upper part of the cup (10) may be placed. When the cup (10) is generally used, the lower part is closed and the upper part is open.
  • the cup When the cup is placed in the washing device (500) for washing, the cup may be placed upside down in the washing device (500), as shown in FIG. 2. Accordingly, the open top of the cup may be placed in the washing device (500).
  • the spray unit (520) is placed in the main body (510), and the spray outlet (521) through which water is sprayed can be placed so that it faces the upper part of the cup placed in the main body (510).
  • the washing device (500) according to the embodiment has a structure capable of effectively removing oily solids such as lipstick stuck on the cup.
  • oily solids such as lipstick may get on the cup. Therefore, oily solids may mainly get on the upper surface of the cup.
  • the washing device (500) may be equipped to spray water or emit ultrasonic waves at the top of the cup. Accordingly, the target area (TA) for washing of the washing device (500) may be an upper part of a cup placed upside down on the main body (510), as shown in FIG. 3.
  • the spray outlet (521) of the spray unit (520) can be arranged in the main body (510) so as to face the target area (TA) of the cup placed upside down on the main body (510).
  • the spray units (520) can be provided in multiple numbers, and each spray unit (520) can be arranged in a different position in the main body (510), but all of the spray outlets (521) can be arranged so as to face the target area (TA).
  • the ultrasonic generator (530) is accommodated in the main body (510) and can be placed on the lower side of the cup placed in the main body (510).
  • the oily solids existing in the target area (TA) of the ultrasonic generator (530) and the cup are immersed in water stored in the main body (510), and therefore, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic generator (530) can be transmitted through water as a medium to impact the oily solids attached to the cup.
  • Fig. 4 is a plan view showing a washing device (500) with the ultrasonic generator (530) omitted.
  • Fig. 5 is a side cross-sectional view of Fig. 4.
  • the main body (510) may include a side support portion (511), a receiving space portion (512), an inclined support portion (513), and a storage space (514).
  • the side support portion (511) is formed on the upper part of the main body (510) and can support the cup by coming into contact with the outer surface of the cup.
  • the side support portion (511) is formed to protrude from the upper part of the main body (510) and can support the side of the cup.
  • the side support portion (511) may be formed in a curved shape so that the surface that comes into contact with the cup corresponds to a part of the shape of the cup.
  • the side support portion (511) may be formed in a curved shape such as a C-shape, an arc shape, or an elliptical arc shape so that the surface that comes into contact with the cup corresponds to a part of the shape of the cup.
  • An ultrasonic generator (530) can be accommodated in the receiving space (512).
  • the receiving space (512) can accommodate the ultrasonic generator (530) and store water used for washing.
  • the water can be sprayed from the spray unit (520) and stored in the receiving space (512) after washing the cup.
  • the inclined support member (513) is formed to have an inclined surface and can support the cup by coming into contact with the open top of the cup.
  • the inclined support member (513) can be formed to be inclined overall with respect to the lateral direction of the main body (510).
  • the cup when the top of the cup is placed on the upper surface of the inclined support member (513), the cup can be arranged in an inclined form on the main body (510).
  • the inclination angle (A) measured as the angle between the upper surface of the inclined support member (513) and the lateral direction of the main body (510) can be, for example, 10° to 30°, more preferably, approximately 17°.
  • the receiving space (512) may be formed by a portion of the inclined support part (513) being sunken.
  • the receiving space (512) may be formed as a space having a generally cylindrical shape, for example.
  • the storage space (514) is a space formed in the upper portion of the receiving space (512), and water used for washing can be stored.
  • water used for washing can be stored in the receiving space (512), and in the main washing process (P120), water can be stored in both the receiving space (512) and the storage space (514).
  • the storage space (514) can be formed as a space surrounded by the inclined support part (513) and the side support part (511).
  • Fig. 6 is a plan view showing a cleaning device (500) including an ultrasonic generator (530).
  • Fig. 7 is a side cross-sectional view of Fig. 6.
  • the ultrasonic generator (530) may be formed in an approximately cylindrical shape. Accordingly, the receiving space (512) for accommodating the ultrasonic generator (530) may be formed in a cylindrical shape corresponding to the shape of the ultrasonic generator (530).
  • the frequency of ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator (530) is, for example, 10-500 kHz, more preferably, approximately 40 kW, and the ultrasonic sound pressure intensity is, for example, 2-3 W/cm 2 It could be.
  • the ultrasonic generator (530) can be accommodated in the accommodation space (512) by being coupled to the bottom of the accommodation space (512).
  • a first hole for screw connection may be formed in the bottom of the accommodation space (512)
  • a protruding portion including a second hole for screw connection corresponding to the first hole may be formed in the lower portion of the ultrasonic generator (530).
  • the ultrasonic generator (530) can be accommodated in the accommodation space (512) by being coupled to the bottom of the accommodation space (512) by a screw.
  • the cup support member may be provided with a slope that decreases in height as it approaches the ultrasonic generator (530) accommodated in the accommodation space (512). Accordingly, when the cup is placed on the washing device (500), the open top of the cup may be positioned lowest in the vertical direction of the washing device (500) at a position overlapping the ultrasonic generator (530).
  • the target area (TA) of the cup can be positioned close to the ultrasonic generator (530) accommodated in the receiving space (512).
  • the attenuation of the intensity of the ultrasonic waves according to the distance can be reduced. Accordingly, ultrasonic waves with less attenuation can give a strong impact to the oily solids in the target area (TA) of the cup, thereby effectively removing the oily solids.
  • the area where the oily solids are present in the cup can be the target area (TA) for cleaning.
  • the oily solids and the ultrasonic generator (530) need to be as close as possible.
  • the target area (TA) needs to be positioned at a position where at least a portion overlaps the ultrasonic generator (530) in the vertical direction, that is, it needs to be positioned in the receiving space (512) and close to the ultrasonic generator (530).
  • the position of the target area (TA) on which the oily solids are present can be adjusted so that the oily solids and the ultrasonic generator (530) come close to each other.
  • the injection unit (520) includes an injection outlet (521) through which water is injected, and the injection outlet (521) can be arranged in the receiving space (512). Since at least a part of the target area (TA) is arranged in the receiving space (512), the injection outlet (521) can be close to the target area (TA) having oily solids.
  • the water sprayed from the spray outlet (521) can have a reduced impact force depending on the distance.
  • the sprayed water can give a strong impact to oily solids in the target area (TA) of the cup, thereby effectively removing such oily solids.
  • the shortest distance between the ultrasonic generator (530) and the target area (TA) may be, for example, provided to be within 50 mm.
  • the shortest distance between the spray outlet (521) of the spray unit (520) and the target area (TA) may be provided to be, for example, provided to be within 30 mm.
  • water for washing may be sprayed from the spray outlet (521) of the spray unit (520).
  • the water may contain a surfactant that can increase the washing efficiency.
  • the water may be supplied to the spray unit (520) as warm water. Accordingly, the water sprayed from the spray outlet (521) may be warm water of, for example, 40° C. to 90° C.
  • the washing device (500) can be provided with a discharge unit for controlling the water level stored in the main body (510).
  • the discharge unit can be provided with a first discharge unit (540) and a second discharge unit (550).
  • the first discharge portion (540) is connected to the receiving space portion (512) and can discharge water stored in the receiving space portion (512) to the outside.
  • the first discharge portion (540) can be provided to penetrate the side wall forming the receiving space portion (512).
  • the first discharge unit (540) may be connected to a pipe for discharging water from the main body (510).
  • the first discharge unit (540) may be provided to be openable.
  • a valve may be installed in the first discharge unit (540) or a pipe connected to the first discharge unit (540).
  • a control unit provided in the cup washer may control the opening and closing of the valve.
  • the second discharge portion (550) is formed at a position corresponding to the inclined support portion (513) in the main body (510) and can discharge water stored in the washing device (500) to the outside.
  • the second discharge portion (550) can be formed on one side wall of the main body (510).
  • the second discharge portion (550) may be provided as a hole formed to penetrate a portion corresponding to a position corresponding to the inclined support portion (513) on one side wall of the main body (510). Water may fall by gravity through the second discharge portion (550) and be discharged outside the main body (510).
  • the first discharge portion (540) may be positioned lower than the second discharge portion (550). Accordingly, when the first discharge portion (540) is opened, water stored in the main body (510) is discharged to the outside through the first discharge portion (540), so that the water level in the main body (510) may be lower. In addition, when the first discharge portion (540) is closed, water stored in the main body (510) is discharged to the outside through the second discharge portion (550), so that the water level in the main body (510) may be higher.
  • the first discharge portion (540) may be positioned lower than the spray outlet (521), and the second discharge portion (550) may be positioned higher than the spray outlet (521). Accordingly, when the first discharge portion (540) is opened, the spray outlet (521) is not submerged in water stored in the main body (510), and when the first discharge portion (540) is closed, the spray outlet (521) may be submerged in water stored in the main body (510).
  • FIG 8 is a drawing showing the water level stored in the washing device (500) according to each process of the cup washing machine.
  • the cup washing machine can sequentially perform the rudimentary washing process (P110) and the main washing process (P120).
  • the ultrasonic generator (530) In the larval washing process (P110), the ultrasonic generator (530) is stopped and the spray unit (520) operates to wash the cup. In the main washing process (P120), the ultrasonic generator (530) and the spray unit (520) operate simultaneously to wash the cup. In the main washing process (P120), washing can be performed by simultaneously using the spray pressure of water and ultrasonic waves.
  • the first discharge portion (540) can be opened.
  • the water stored in the main body (510) reaches the water level of the first discharge portion (540) and is discharged through the first discharge portion (540), and the water level cannot rise above the first discharge portion (540). Therefore, in the larval washing process (P110), the water level stored inside the main body (510) can be maintained at the first water level (WL1) where only a part of the storage space (514) is filled with water.
  • the first discharge unit (540) can be closed.
  • the water level stored in the main body (510) can continue to rise above the first discharge unit (540).
  • the water level stored inside the main body (510) can maintain the second water level (WL2) at which water fills the entire storage space (514) and a portion of the storage space (514) above the storage space (514).
  • the cup In the larval washing process (P110), the cup is washed only by water sprayed from the spray unit (520), and the ultrasonic generator (530) may not operate.
  • the cup In the larval washing process (P110), the cup may be positioned so as not to be submerged in the water stored in the receiving space (512). In addition, in the larval washing process (P110), the spray outlet (521) may be positioned so as not to be submerged in the water stored in the receiving space (512).
  • the water level stored in the main body (510) is maintained at the first water level (WL1) in the receiving space (512), so the cup and the spray outlet (521) of the spray unit (520) may not be submerged in water.
  • water sprayed from the spray outlet (521) can primarily remove oily solids and other foreign substances stuck in the target area (TA) by impacting the target area (TA) of the cup.
  • the spray outlet (521) since the spray outlet (521) is not submerged in the water stored in the main body (510), the impact force of the spray pressure can be directly transmitted to the target area (TA) without being affected by the stored water.
  • the cup In the main washing process (P120), the cup may be positioned so that a portion of the cup is submerged in water stored in the receiving space (512). At this time, at least a portion of the target area (TA) of the cup may be submerged in water stored in the receiving space (512). Of course, the remaining portion of the target area (TA) may be submerged in water stored in the storage space (514) located above the receiving space (512). Accordingly, the entire target area (TA) of the cup or almost all of the target area (TA) may be submerged in water stored in the main body (510).
  • the spray outlet (521) may be arranged to be submerged in water stored in the receiving space (512).
  • the ultrasonic generator (530) may be arranged to be submerged in water stored in the receiving space (512).
  • the water level stored in the main body (510) is maintained at the second water level (WL2) in the storage space (514), so that a part of the cup, the spray outlet (521), and the ultrasonic generator (530) can be immersed in the water stored inside the main body (510), more specifically, in the receiving space (512).
  • the water sprayed from the spray unit (520) can simultaneously impact the target area (TA) of the cup while causing the water stored in the main body (510) to flow. Accordingly, the target area (TA) can be doubly washed by the water sprayed from the spray unit (520) and colliding with it and the flowing stored water.
  • the ultrasonic generator (530) may operate in the main washing process (P120). In the main washing process (P120), the ultrasonic generator (530) and the target area (TA) of the cup may be submerged in water. Accordingly, ultrasonic waves emitted from the ultrasonic generator (530) may be transmitted through water as a medium to impact the target area (TA), thereby washing away oily solids and other foreign substances remaining in the target area (TA).
  • the ultrasonic waves are transmitted through water as a medium in the cleaning device (500), a stronger impact force is generated to impact the target area (TA) compared to when air or a mixture of air and water is used as a medium, so that the cleaning efficiency can be improved.
  • the spray outlet (521) is not submerged in water, so the water sprayed from the spray outlet (521) of the spray unit (520) collides with the target area (TA) of the cup without being obstructed by the water stored in the main body (510), and the oily solid matter such as lipstick and other foreign substances on the target area (TA) can be primarily removed by the impact force of the water.
  • the spray outlet (521) is immersed in water, so that the water sprayed from the spray outlet (521) forms a flow throughout the water stored in the main body (510), and at the same time, it is directed to the target area (TA) of the cup to secondarily remove oily solids and other foreign substances attached to the target area (TA).
  • the water jet speed at the jet outlet (521) can be, for example, 0.1 m/s to 3 m/s.
  • the cup is washed only by spraying water, so it is necessary to relatively increase the water jet speed to apply a strong impact to the cup.
  • the water spray speed at the spray outlet (521) may be set to about 1.4 m/s, and in the main washing process (P120), the water spray speed at the spray outlet (521) may be set to about 0.5 m/s.
  • the water spray speed of the main washing process (P120) may be appropriately selected to a different value within a smaller range than the water spray speed of the larval washing process (P110).
  • Figure 9 is a flow chart for explaining the operation of a cup washer.
  • the washing process of the cup washer may first proceed with the larval washing process (P110) and then proceed with the main washing process (P120).
  • the water used for washing in the larval washing process (P110) and the main washing process (P120) may contain a surfactant that can increase the washing efficiency.
  • the water may be supplied to the spray unit (520) as warm water. Accordingly, the water sprayed from the spray outlet (521) may be warm water of, for example, 40°C to 90°C.
  • the ultrasonic generator (530) is stopped and the spray unit (520) is operated to spray water onto the cup to wash the cup.
  • the water sprayed from the spray unit (520) impacts the target area (TA) of the cup, and some of the oily solids that are relatively weakly adhered to the cup and other foreign substances can be removed from the cup by the impact force of the water.
  • the ultrasonic generator (530) and the spray unit (520) operate together to emit ultrasonic waves and spray water onto the cup to wash the cup.
  • the oily solids that remain can be mainly removed by the impact force exerted on the cup by the water spray pressure and the impact force exerted on the cup by the ultrasonic waves emitted and propagated from the ultrasonic generator (530).
  • the washing efficiency of the cup washer can be significantly improved by cleanly removing strongly adhesive oily solids on the cup.
  • the spray outlet (521) through which water is sprayed from the cup and the spray unit (520) can be positioned so as not to be submerged in water stored inside the main body (510). Accordingly, the water sprayed from the spray unit (520) can effectively primarily remove oily solids and other foreign substances attached to the target area (TA) of the cup by giving a strong impact to the surface of the cup without being disturbed by the water stored in the main body (510).
  • the injection outlet (521), and the ultrasonic generator (530) may be arranged to be submerged in water stored inside the main body (510). Due to this structure, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic generator (530) are propagated only through water as a medium, thereby applying a stronger impact to the cup compared to a case where air or a mixture of air and water is used as a medium, thereby effectively removing oily solids remaining in the target area (TA) of the cup.

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Abstract

실시예는 초음파를 이용하는 세척장치를 포함하는 컵세척기에 관한 것이다. 일 실시예에 따른 세척장치는, 컵의 개방된 상부가 놓이는 본체, 본체에 배치되고, 물이 분사되는 분사출구가 본체에 놓인 컵의 상부를 향하도록 배치되는 분사부, 및 본체에 수용되고, 본체에 놓인 컵의 하측에 배치되는 초음파발생기를 포함할 수 있다.

Description

컵세척기
본 발명은 컵세척기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 휴대하는 컵을 세척하는 컵세척기에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 환경오염을 방지하기 위해, 음료수를 파는 매장에서는 손님에게 일회용 컵의 제공을 줄이고 있으며, 매장을 방문하는 손님은 텀블러 등의 다회용 컵을 휴대하고, 다회용 컵에 음료수를 담아가는 추세가 증가하고 있다.
손님 즉, 다회용 컵의 사용자에게 편의를 제공하기 위해, 사용자가 휴대하는 컵을 세척하는 컵세척기를 매장에 비치하고, 사용자가 휴대한 컵을 편리하게 세척할 수 있도록 할 필요가 있다.
컵세척기와 관련된 선행기술은 한국등록특허 제10-2052837호에 개시된다.
컵세척기는 여기에 놓인 컵에 세척을 위한 물을 분사하여 컵을 세척할 수 있다. 사용자가 휴대하는 다회용 컵에는 립스틱과 같은 유분을 가진 고형물(이하, 유분고형물)이 묻을 수 있다. 이러한 유분고형물은 접착력이 높아 컵의 표면에 묻은 상태에서 이를 제거하기 어렵다.
컵세척기에서 사용되는 물에는 계면활성제가 첨가될 수 있지만, 이러한 계면활성제가 첨가된 물이라도 접착력이 강한 유분고형물을 제거하기 어려울 수 있다.
유분고형물을 컵에서 깨끗하게 세척하기 위해 초음파를 사용할 수 있다. 초음파는 물을 매질로 전파되어 컵에 도달하는 경우, 공기를 매질로 전파되는 경우와 비교하여, 유분고형물에 더욱 큰 충격을 주어 효과적으로 유분고형물이 세척될 수 있다.
따라서, 초음파를 발사하여 컵에 묻은 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 구조를 가진 컵세척기의 설계가 필요하다.
본 발명의 목적은 초음파를 사용하여 컵에 묻은 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 구조를 가진 컵세척기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 초음파를 발사하고 물을 분사하여 초음파와 물을 사용하여 컵을 세척할 수 있는 세척장치를 포함하는 컵세척기를 제공하는 것이다.
실시예는 초음파를 이용하는 세척장치를 포함하는 컵세척기에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 세척장치는, 컵의 개방된 상부가 놓이는 본체, 본체에 배치되고, 물이 분사되는 분사출구가 본체에 놓인 컵의 상부를 향하도록 배치되는 분사부, 및 본체에 수용되고, 본체에 놓인 컵의 하측에 배치되는 초음파발생기를 포함할 수 있다.
본체는, 본체의 상부에 형성되고, 컵의 외부표면과 접촉하여 컵을 지지하는 측면지지부, 초음파발생기가 수용되는 수용공간부, 및 상부표면이 경사를 가지도록 형성되고, 컵의 개방된 상단과 접촉하여 컵을 지지하는 경사지지부를 포함할 수 있다.
수용공간부는 경사지지부의 일부가 함몰되어 형성될 수 있다.
측면지지부는, 컵과 접촉하는 면이 컵의 형상의 일부와 대응하도록 곡선형으로 형성될 수 있다.
경사지지부는, 수용공간부에 수용된 초음파발생기를 향하는 방향으로 갈수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사를 가지도록 구비될 수 있다.
컵이 세척장치에 놓인 상태에서 컵의 개방된 상단은 초음파발생기와 중첩되는 위치에서 세척장치의 상하방향으로 가장 낮게 배치될 수 있다.
분사부는 물이 분사되는 분사출구를 포함하고, 분사출구는 수용공간부에 배치될 수 있다.
세척장치는, 수용공간부와 연통되고, 수용공간부에 저장된 물을 외부로 배출하는 제1배출부, 및 본체에서 경사지지부와 대응하는 위치에 형성되고, 세척장치에 저장된 물을 외부로 배출하는 제2배출부를 포함할 수 있다.
세척장치에서 제1배출부는 제2배출부보다 하부에 배치될 수 있다.
세척장치에서 제1배출부는 분사출구보다 하부에 배치되고, 제2배출부는 분사출구보다 상부에 배치될 수 있다.
초음파발생기가 정지되고 분사부가 작동하여 컵을 세척하는 애벌세척과정에서 제1배출부는 개방되고, 초음파발생기와 분사부가 동시에 작동하여 컵을 세척하는 본세척과정에서 제1배출부는 폐쇄될 수 있다.
애벌세척과정에서 컵은 수용공간부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고, 본세척과정에서 컵은 일부가 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다.
애벌세척과정에서 분사출구는 수용공간부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고, 본세척과정에서 분사출구는 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치되고, 본세척과정에서 초음파발생기는 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다.
식기세척기는, 초음파발생기가 정지되고 분사부가 작동하여 컵에 물을 분사하여 컵을 세척하는 애벌세척과정, 및 애벌세척과정 종료 후에 초음파발생기와 분사부가 함께 작동하여 컵에 초음파를 발사하고 물을 분사하여 컵을 세척하는 본세척과정을 진행할 수 있다.
애벌세척과정에서 컵과 분사부에서 물이 분사되는 분사출구는 본체 내부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고, 본세척과정에서 컵의 일부, 분사출구 및 초음파발생기는 본체 내부에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 컵세척기에서, 경사지지부의 경사진 구조로 인해, 컵의 타겟영역은 수용공간부에 수용된 초음파발생기에 근접한 위치에 배치될 수 있다. 컵의 타겟영역이 초음파발생기에 근접하도록 배치됨으로써, 초음파는 거리에 따른 강도의 상쇄가 줄어들 수 있다. 따라서, 초음파는 컵의 타겟영역에 있는 유분고형물에 강한 충격을 주어, 이러한 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컵세척기에서, 분사부는 물이 분사되는 분사출구를 포함하고, 분사출구는 수용공간부에 배치될 수 있다. 타겟영역의 적어도 일부는 수용공간부에 배치됨으로 인해, 분사출구는 유분고형물이 있는 타겟영역에 근접할 수 있다. 초음파와 마찬가지의 취지로, 분사출구에서 분사되는 물은 거리에 따른 충격력의 감쇄가 줄어들 수 있다. 분사되는 물은 컵의 타겟영역에 있는 유분고형물에 강한 충격을 주어, 이러한 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컵세척기에서, 물을 분사함과 동시에 초음파를 발사하여 컵에 묻은 이물질 특히, 접착력이 강하여 세척이 어려운 립스틱 등의 유분고형물을 이중으로 세척함으로써, 컵의 세척효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 컵세척기에서, 물의 분사압 만을 사용하는 애벌세척과 물의 분사압과 초음파를 동시에 사용하는 본세척을 순차적으로 진행함으로써, 컵에 묻은 접착력이 강한 유분고형물을 깔끔하게 제거함으로써, 컵세척기의 세척효율이 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 컵세척기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 세척장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 세척장치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 4는 초음파발생기가 생략된 세척장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면 단면도이다.
도 6은 초음파발생기를 포함한 세척장치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 측면 단면도이다.
도 8은 컵세척기의 각 과정에 따라 세척장치에 저장되는 물의 수위를 나타낸 도면이다.
도 9는 컵세척기의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
명세서 전체에서 "상하방향"은 컵세척기 또는 세척장치(500)가 일상적으로 사용되도록 설치된 상태에서 컵세척기 또는 세척장치(500)의 상하방향을 의미한다. "좌우방향"은 상하방향과 직교하는 방향을 의미하고, 전후방향은 상하방향 및 좌우방향 모두에 대하여 직교하는 방향을 의미한다. "양측방향" 또는 "측방향"은 좌우방향 및 전후방향을 포함하는 의미를 가진다.
도 1은 일 실시예에 따른 컵세척기를 나타낸 사시도이다.
실시예에 따른 컵세척기는 예를 들어 음료수를 서비스하는 매장에 구비될 수 있다. 컵세척기의 사용자는 음료수를 사서 마시는 손님일 수 있다. 환경보호를 위해 최근에는 서비스 매장에서 일회용 컵을 손님에게 제공하는 것이 제한되고 있고, 이러한 제한범위는 점차적으로 확대되고 있다.
따라서, 다회용 컵을 휴대하는 사용자가 서비스 매장에서 컵을 세척하여 사용할 수 있도록, 컵세척기가 서비스 매장에 구비될 수 있다. 세척의 대상인 컵은 사용자가 휴대하는 텀블러 등의 다회용 컵일 수 있다. 따라서, 컵세척기는 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
컵세척기의 내부에는 컵을 수용하여 세척하는 세척부가 구비될 수 있다. 세척부는 도어(150)에 의해 개폐될 수 있다. 이때, 도어(150)는 컵세척기의 상하방향으로 힌지회전하여 세척부를 개폐할 수 있다.
이러한 구조로 인해, 사용자는 허리를 굽히지 않고, 손으로 도어(150)를 열어 세척부에 컵을 놓고, 다시 도어(150)를 닫은 후에 컵세척기를 작동시켜 편리하게 컵을 세척할 수 있다.
사용자가 허리를 굽히지 않고 컵세척기를 사용할 수 있도록, 컵세척기에서 세척부의 높이가 성인의 신체에 맞도록 적절하게 조절될 필요가 있다. 또한, 공간효율을 높이기 위해 컵세척기는 비교적 작은 부피를 가지도록 구비될 필요가 있다.
이러한 이유로 인해, 컵세척기는 평면 단면적이 비교적 작고, 상하방향 길이가 비교적 긴 타워형의 형상을 가질 수 있다. 타워형의 형상으로 인해, 컵세척기는 부피가 비교적 큰 부품은 상하방향으로 배치될 필요가 있다.
일 실시예에 따른 컵세척기는 세척부, 도어(150), 패널(170), 디스플레이부(190)를 포함할 수 있다. 세척부는 저수조(120)의 내부에 배치되고, 수용된 컵을 세척할 수 있다. 세척부에는 컵을 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다.
도어(150)는 세척부의 상측에 배치되고, 상하 방향으로 힌지회전하여 세척부의 개방된 상부를 개폐할 수 있다. 따라서, 사용자는 도어(150)를 수동으로 개방하여 컵을 세척부 내부에 넣고 다시 도어(150)를 닫은 후에 컵의 세척을 진행시킬 수 있다.
패널(170)은 컵세척기의 외형을 형성하고 세척부를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 패널(170)의 상단에는 도어(150)가 배치될 수 있다.
디스플레이부(190)는 도어(150)의 일측에 배치되고 도어(150)로부터 돌출되도록 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 컵세척기의 전방부에서 디스플레이부(190)를 바라볼 수 있다. 디스플레이부(190)에는 컵세척기의 사용에 대한 다양한 정보가 이미지, 문자, 동영상의 형태로 디스플레이될 수 있다.
사용자는 디스플레이부(190)에 나타난 정보를 보고 컵세척기를 동작시키거나, 컵세척기의 작동상태를 알 수 있다. 또한 디스플레이부(190)에는 예를 들어 정전식 터치방식으로 입력되는 명령입력 수단이 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 디스플레이부(190)를 이용하여 컵세척기의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따른 컵세척기는 초음파를 이용하는 세척장치(500)를 포함할 수 있다. 이하에서 일 실시예에 따른 세척장치(500)에 대하여 설명한다.
세척장치(500)는 컵세척기의 세척부에 장착될 수 있다. 세척장치(500)에는 세척대상물인 컵(10)이 놓일 수 있다. 세척장치(500)는 세척부의 내부에 배치되고, 도어(150)에 의해 세척부가 개폐됨에 따라 사용자는 세척부 내부에 배치된 세척장치(500)에 접근할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 세척장치(500)를 나타낸 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 세척장치(500)를 나타낸 개략적인 단면도이다.
세척장치(500)는 본체(510), 분사부(520), 초음파발생기(530)를 포함할 수 있다. 본체(510)는 세척부 내부에 장착되고, 컵(10)의 개방된 상부가 놓일 수 있다. 컵(10)은 일반적으로 사용하는 경우 하부는 폐쇄되고 상부는 개방된 형태를 가진다.
컵이 세척을 위해 세척장치(500)에 놓이는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 컵은 세척장치(500)에 거꾸로 놓일 수 있다. 따라서, 컵의 개방된 상부는 세척장치(500)에 놓일 수 있다.
분사부(520)는 본체(510)에 배치되고, 물이 분사되는 분사출구(521)가 본체(510)에 놓인 컵의 상부를 향하도록 배치될 수 있다. 실시예에 따른 세척장치(500)는 립스틱 등 컵에 묻은 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 구조를 가진다.
사용자가 컵에 입을 대고 음료수를 마시는 경우 립스틱 등의 유분고형물이 컵에 묻을 수 있다. 따라서, 유분고형물은 컵의 상부의 표면에 주로 묻을 수 있다.
따라서 실시예에 따른 세척장치(500)는 컵의 상단에 물을 분사하거나 또는 초음파을 발사하도록 구비될 수 있다. 따라서, 세척장치(500)의 세척을 위한 타겟영역(TA)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(510)에 거꾸로 놓인 컵의 상부 일부가 될 수 있다.
따라서, 분사부(520)의 분사출구(521)는 본체(510)에 거꾸로 놓인 컵의 타겟영역(TA)을 향하도록 본체(510)에 배치될 수 있다. 분사부(520)는 복수로 구비될 수 있고, 각각의 분사부(520)는 본체(510)에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있으나, 분사출구(521)는 모두 타겟영역(TA)을 향하도록 배치될 수 있다.
초음파발생기(530)는 본체(510)에 수용되고, 본체(510)에 놓인 컵의 하측에 배치될 수 있다. 초음파발생기(530)가 동작하는 본세척과정(P120)에서 초음파발생기(530)와 컵의 타겟영역(TA)에 존재하는 유분고형물은 본체(510)에 저장되는 물에 잠기게 되고, 따라서, 초음파발생기(530)에서 발사되는 초음파는 물을 매질로 전파되어 컵에 묻은 유분고형물을 충격할 수 있다.
도 4는 초음파발생기(530)가 생략된 세척장치(500)를 나타낸 평면도이다. 도 5는 도 4의 측면 단면도이다. 본체(510)는 측면지지부(511), 수용공간부(512), 경사지지부(513), 저장공간(514)을 포함할 수 있다.
측면지지부(511)는 본체(510)의 상부에 형성되고, 컵의 외부표면과 접촉하여 컵을 지지할 수 있다. 측면지지부(511)는 본체(510)의 상부에 돌출되도록 형성되어 컵의 측면을 지지할 수 있다.
측면지지부(511)는 컵과 접촉하는 면이 컵의 형상의 일부와 대응하도록 곡선형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 측면지지부(511)는 컵과 접촉하는 면이 C자 형, 원호형, 타원호형 등의 곡선형으로 형성될 수 있다.
수용공간부(512)에는 초음파발생기(530)가 수용될 수 있다. 수용공간부(512)는 초음파발생기(530)가 수용되는 것과 함께 세척에 사용되는 물이 저장될 수 있다. 물은 분사부(520)로부터 분사되어 컵을 세척한 후에 수용공간부(512)에 저장될 수 있다.
경사지지부(513)는 면이 경사를 가지도록 형성되고, 컵의 개방된 상단과 접촉하여 컵을 지지할 수 있다. 경사지지부(513)는 전체적으로 본체(510)의 측방향에 대하여 경사지도록 형성될 수 있다.
따라서, 경사지지부(513)의 상부표면에 컵의 상단이 놓이면 컵은 본체(510)에 경사진 형태로 배치될 수 있다. 이때, 경사지지부(513)의 상부표면과 본체(510)의 측방향 사이의 각도로 측정되는 경사각도(A)는 예를 들어, 10° 내지 30°, 더욱 바람직하게는 대략 17°일 수 있다.
이때, 수용공간부(512)는 경사지지부(513)의 일부가 함몰되어 형성될 수 있다. 수용공간부(512)는 예를 들어 대체적으로 원통형을 가진 공간으로 형성될 수 있다.
저장공간(514)은 수용공간부(512)의 상부에 형성되는 공간으로, 세척에 사용되는 물이 저장될 수 있다. 후술하는 애벌세척과정(P110)에서는 물은 수용공간부(512)에 저장되고, 본세척과정(P120)에서는 물은 수용공간부(512)와 저장공간(514)에 모두 저장될 수 있다.
저장공간(514)부는 경사지지부(513)와 측면지지부(511)에 둘러싸인 공간으로 형성될 수 있다.
도 6은 초음파발생기(530)를 포함한 세척장치(500)를 나타낸 평면도이다. 도 7은 도 6의 측면 단면도이다.
초음파발생기(530)는 대략 원통형으로 형성될 수 있다. 따라서 초음파발생기(530)를 수용하는 수용공간부(512)는 초음파발생기(530)의 형상에 대응하도록 원통형으로 형성될 수 있다.
초음파발생기(530)에 발생하는 초음파의 주파수는 예를 들어, 10-500kHz 더욱 바람직하게는 대략 40kW, 초음파 음압강도는 예를 들어, 2-3W/cm2 일 수 있다.
초음파발생기(530)는 수용공간부(512)의 바닥에 결합하여, 수용공간부(512)에 수용될 수 있다. 예를 들어, 수용공간부(512)의 바닥에는 나사결합을 위한 제1홀이 형성되고, 초음파발생기(530)의 하부에는 제1홀과 대응하는 나사결합을 위한 제2홀을 포함하는 돌출부위가 형성될 수 있다.
따라서, 초음파발생기(530)는 나사에 의해 수용공간부(512)의 바닥에 결합하여, 수용공간부(512)에 수용될 수 있다.
겅사지지부는 수용공간부(512)에 수용된 초음파발생기(530)를 향하는 방향으로 갈수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사를 가지도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 컵이 세척장치(500)에 놓인 상태에서 컵의 개방된 상단은 초음파발생기(530)와 중첩되는 위치에서 세척장치(500)의 상하방향으로 가장 낮게 배치될 수 있다.
이러한 경사지지부(513)의 경사진 구조로 인해, 컵의 타겟영역(TA)은 수용공간부(512)에 수용된 초음파발생기(530)에 근접한 위치에 배치될 수 있다. 컵의 타겟영역(TA)이 초음파발생기(530)에 근접하도록 배치됨으로써, 초음파는 거리에 따른 강도의 감쇄가 줄어들 수 있다. 따라서, 감쇄가 적은 초음파는 컵의 타겟영역(TA)에 있는 유분고형물에 강한 충격을 주어, 이러한 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있다.
컵에서 유분고형물이 묻은 부위가 세척의 타겟영역(TA)이 될 수 있다. 유분고형물에 강한 초음파를 충격하기 위해, 유분고형물과 초음파발생기(530)는 되도록 근접할 필요가 있다.
따라서, 타겟영역(TA)은 적어도 일부가 초음파발생기(530)와 상하방향으로 중첩되는 위치, 다시 말하면 수용공간부(512)에 배치되어 초음파발생기(530)와 근접한 위치에 놓일 필요가 있다. 사용자가 컵을 세척장치(500)에 놓을 때 유분고형물이 묻은 타겟영역(TA)의 위치를 조절하여, 유분고형물과 초음파발생기(530)가 서로 근접하도록 할 수 있다.
분사부(520)는 물이 분사되는 분사출구(521)를 포함하고, 분사출구(521)는 수용공간부(512)에 배치될 수 있다. 타겟영역(TA)의 적어도 일부는 수용공간부(512)에 배치됨으로 인해, 분사출구(521)는 유분고형물이 있는 타겟영역(TA)에 근접할 수 있다.
초음파와 마찬가지의 취지로, 분사출구(521)에서 분사되는 물은 거리에 따른 충격력의 감쇄가 줄어들 수 있다. 분사되는 물은 컵의 타겟영역(TA)에 있는 유분고형물에 강한 충격을 주어, 이러한 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있다.
세척장치(500)에서 초음파발생기(530)와 타겟영역(TA) 사이의 최단거리는 예를 들어 50mm 이내로 구비될 수 있다. 세척장치(500)에서 분사부(520)의 분사출구(521)와 타겟영역(TA) 사이의 최단거리는 예를 들어 30mm 이내로 구비될 수 있다.
세척장치(500)에서 세척과정이 시작되면, 분사부(520)의 분사출구(521)에서 세척을 위한 물이 분사될 수 있다. 물에는 세척효율을 높일 수 있는 계면활성제가 함유될 수 있다. 또한, 세척효율을 높이기 위해 물은 온수로 분사부(520)에 공급될 수 있다. 따라서 분사출구(521)로부터 분사되는 물은 예를 들어, 40℃ 내지 90℃의 온수일 수 있다.
분사출구(521)에서 분사된 물은 컵에 충돌하여 컵에 묻은 유분고형물 기타 이물질을 세척한 후에 중력에 의해 낙하하여 본체(510)의 내부, 즉, 수용공간부(512) 및/또는 저장공간(514)에 저장될 수 있다.
세척과정 동안에 물은 본체(510)에 지속적으로 공급될 수 있다. 따라서 본체(510)에 저장되는 물은 계속 쌓이게 되면 본체(510)의 상단부를 흘러넘칠 수 있다. 따라서, 물이 본체(510)에서 흘러넘치지 않도록, 세척장치(500)는 본체(510)에 저장되는 물의 수위를 조절하기 위한 배출부를 구비할 수 있다. 배출부는 제1배출부(540)와 제2배출부(550)로 구비될 수 있다.
제1배출부(540)는 수용공간부(512)와 연통되고, 수용공간부(512)에 저장된 물을 외부로 배출할 수 있다. 제1배출부(540)는 수용공간부(512)를 이루는 측벽을 관통하도록 구비될 수 있다.
제1배출부(540)는 물을 본체(510)로부터 배출하기 위한 배관과 연결될 수 있다. 또한 제1배출부(540)는 개폐가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1배출부(540) 또는 제1배출부(540)와 연결되는 배관에는 밸브가 장착될 수 있다. 컵세척기에 구비되는 제어부는 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
제2배출부(550)는 본체(510)에서 경사지지부(513)와 대응하는 위치에 형성되고, 세척장치(500)에 저장된 물을 외부로 배출할 수 있다. 제2배출부(550)는 본체(510)의 일 측벽에 형성될 수 있다.
제2배출부(550)는 본체(510)의 일 측벽에서 경사지지부(513)와 대응하는 위치에 해당하는 부위를 관통하도록 형성되는 홀로 구비될 수 있다. 물은 제2배출부(550)를 통해 중력에 의해 낙하하여 본체(510) 외부로 배출될 수 있다.
세척장치(500)에서 제1배출부(540)는 제2배출부(550)보다 하부에 배치될 수 있다. 따라서, 제1배출부(540)가 개방되면 본체(510)에 저장된 물이 제1배출부(540)를 통해 외부로 배출되어, 본체(510)에서 물의 수위는 보다 낮을 수 있다. 또한, 제1배출부(540)가 폐쇄되면 본체(510)에 저장된 물이 제2배출부(550)를 통해 외부로 배출되어, 본체(510)에서 물의 수위는 보다 높을 수 있다.
세척장치(500)에서 제1배출부(540)는 분사출구(521)보다 하부에 배치되고, 제2배출부(550)는 분사출구(521)보다 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 제1배출부(540)가 개방되면 분사출구(521)는 본체(510)에 저장된 물에 잠기지 않고, 제1배출부(540)가 폐쇄되면 분사출구(521)는 본체(510)에 저장된 물에 잠길 수 있다.
도 8은 컵세척기의 각 과정에 따라 세척장치(500)에 저장되는 물의 수위를 나타낸 도면이다. 컵세척기는 애벌세척과정(P110)과 본세척과정(P120)을 순차적으로 진행할 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서는 초음파발생기(530)가 정지되고 분사부(520)가 작동하여 컵을 세척할 수 있다. 본세척과정(P120)에서는 초음파발생기(530)와 분사부(520)가 동시에 작동하여 컵을 세척할 수 있다. 본세척과정(P120)에서는 물의 분사압과 초음파를 동시에 이용하여 세척을 진행할 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서 제1배출부(540)는 개방될 수 있다. 제1배출부(540)가 개방되어 본체(510)에 저장된 물은 제1배출부(540)의 수위에 이르러서 모두 제1배출부(540)를 통해 배출되고, 물의 수위는 제1배출부(540) 위로 올라갈 수 없다. 따라서, 애벌세척과정(P110)에서, 본체(510) 내부에 저장된 물의 수위는 저장공간(514)부의 일부에만 물이 차는 제1수위(WL1)를 유지할 수 있다.
본세척과정(P120)에서 제1배출부(540)는 폐쇄될 수 있다. 제1배출부(540)가 폐쇄되면 본체(510)에 저장된 물의 수위는 제1배출부(540) 위로 계속 올라갈 수 있다. 물의 수위가 계속 올라가다가, 제2배출부(550)가 있는 수위에서 물은 제2배출부(550)를 통해 배출되고, 물의 수위는 제2배출부(550) 위로 올라갈 수 없다. 따라서, 본세척과정(P120)에서 본체(510) 내부에 저장된 물의 수위는 저장공간(514)부 전체와 저장공간(514)부 상부의 저장공간(514) 일부에 물이 차는 제2수위(WL2)를 유지할 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서는 분사부(520)에서 분사되는 물에 의해서만 컵의 세척이 진행되고, 초음파발생기(530)는 동작하지 않을 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서 컵은 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치될 수 있다. 또한, 애벌세척과정(P110)에서 분사출구(521)는 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 애벌세척과정(P110)에서 본체(510)에 저장된 물의 수위는 수용공간부(512)에서 제1수위(WL1)를 유지하므로, 컵과 분사부(520)의 분사출구(521)는 물에 잠기지 않을 수 있다.
이에 따라, 분사출구(521)에서 분사되는 물은 컵의 타겟영역(TA)에 충격을 주어 타겟영역(TA)에 묻어있는 유분고형물 기타 이물질을 1차적으로 제거할 수 있다. 이때, 분사출구(521)는 본체(510)에 저장되는 물에 잠기지 않으므로, 저장되는 물에 영향을 받지 않고 분사압이 가진 충격력을 타겟영역(TA)에 그대로 전달할 수 있다.
본세척과정(P120)에서 컵은 일부가 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다. 이때, 컵의 타겟영역(TA)의 적어도 일부는 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠길 수 있다. 물론 타겟영역(TA)의 나머지 일부는 수용공간부(512)의 상부에 있는 저장공간(514)에 저장된 물에 잠길 수 있다. 따라서, 컵의 타겟영역(TA)의 전부 또는 타겟영역(TA)의 거의 대부분은 본체(510)에 저장되는 물에 잠길 수 있다.
본세척과정(P120)에서 분사출구(521)는 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다. 또한, 본세척과정(P120)에서 초음파발생기(530)는 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본세척과정(P120)에서 본체(510)에 저장된 물의 수위는 저장공간(514)에서 제2수위(WL2)를 유지하므로, 컵의 일부, 분사출구(521) 및 초음파발생기(530)는 본체(510)의 내부, 더욱 구체적으로 수용공간부(512)에 저장되는 물에 잠길 수 있다.
이에 따라, 분사부(520)에서 분사되는 물은 본체(510)에 저장된 물을 유동시키면서 동시에 컵의 타겟영역(TA)을 충격할 수 있다. 따라서, 타겟영역(TA)은 분사부(520)에서 분사되어 충돌하는 물과 유동하는 저장된 물에 의해 이중으로 세척될 수 있다.
또한, 본세척과정(P120)에서는 초음파발생기(530)가 동작할 수 있다. 본세척과정(P120)에서 초음파발생기(530)와 컵의 타겟영역(TA)은 물에 잠길 수 있다. 따라서, 초음파발생기(530)에서 발사되는 초음파는 물을 매질로 전파되어 타겟영역(TA)을 충격하여, 타겟영역(TA)에 잔류하는 유분고형물 기타 이물질을 세척할 수 있다.
이와 같이, 초음파는 세척장치(500)에서 물을 매질로 전파되므로, 공기를 매질로 하거나 또는 공기 및 물이 혼합된 것을 매질로 하는 경우와 비교하여, 더욱 강한 충격력을 생성하여 타겟영역(TA)을 충격하므로, 세척효율이 향상될 수 있다.
실시예에서, 물을 분사함과 동시에 초음파를 발사하여 컵에 묻은 이물질 특히, 접착력이 강하여 세척이 어려운 립스틱 등의 유분고형물을 이중으로 세척함으로써, 컵의 세척효율을 높일 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서 분사출구(521)는 물에 잠기지 않으므로, 분사부(520)의 분사출구(521)에서 분사되는 물은 본체(510)에 저장된 물의 방해를 받지 않고 컵의 타겟영역(TA)에 충돌하고, 물의 충격력에 의해 타겟영역(TA)에 묻은 립스틱 등의 유분고형물 기타 이물질이 1차적으로 제거될 수 있다.
본세척과정(P120)에서 분사출구(521)는 물에 잠겨 있으므로, 분사출구(521)에서 분사되는 물은 본체(510)에 저장된 물 전체에 유동을 형성하고, 동시에 컵의 타겟영역(TA)에 출동하여 타겟영역(TA)에 묻은 유분고형물 기타 이물질을 2차적으로 제거할 수 있다.
분사출구(521)에서 물의 분사속도는 예를 들어, 0.1m/s 내지 3m/s 일 수 있다. 애벌세척과정(P110)에서는 오직 물의 분사로 컵을 세척하므로 물의 분사속도를 비교적 높여 컵에 강한 충격을 가할 필요가 있다.
반면, 본세척과정(P120)에서는 물의 분사속도가 높을 경우 본체(510)에 저장된 물의 과도하게 출렁이고 이에 따라 본체(510)에 놓인 컵이 움직여 놓인 위치를 이탈할 수 있고, 물이 본체(510)의 상부를 흘러넘칠 수 있고, 컵의 움직임으로 인해 불필요한 소음이 발생할 수 있다.
이를 고려하여 본세척과정(P120)에서는, 애벌세척과정(P110)과 비교하여, 물의 분사속도를 보다 낮게 제어할 필요가 있다. 이러한 물의 분사속도 제어는 제어부가 분사부(520)의 작동을 조절하여 구현할 수 있다.
따라서, 예를 들어, 애벌세척과정(P110)에서는 분사출구(521)에서 물의 분사속도는 약 1.4m/s로 설정되고, 본세척과정(P120)에서는 분사출구(521)에서 물의 분사속도는 약 0.5m/s로 설정될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 본세척과정(P120)의 물의 분사속도가 애벌세척과정(P110)의 물의 분사속도보다 작은 범위에서 다른 값으로 적절히 선택될 수 있다.
도 9는 컵세척기의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 전술한 바와 같이 컵세척기의 세척과정은 애벌세척과정(P110)을 먼저 진행하고, 다음으로 본세척과정(P120)을 진행할 수 있다.
애벌세척과정(P110)과 본세척과정(P120)에서 세척에 사용되는 물에는 세척효율을 높일 수 있는 계면활성제가 함유될 수 있다. 또한, 세척효율을 높이기 위해 물은 온수로 분사부(520)에 공급될 수 있다. 따라서 분사출구(521)로부터 분사되는 물은 예를 들어, 40℃ 내지 90℃의 온수일 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서는 초음파발생기(530)가 정지되고 분사부(520)가 작동하여 컵에 물을 분사하여 컵을 세척할 수 있다. 분사부(520)에서 분사되는 물이 컵의 타겟영역(TA)을 충격하고, 물의 충격력에 의해 상대적으로 컵에 약하게 접착된 유분고형물의 일부와 기타 이물질이 컵에서 제거될 수 있다.
본세척과정(P120)에서는 애벌세척과정(P110) 종료 후에 초음파발생기(530)와 분사부(520)가 함께 작동하여 컵에 초음파를 발사하고 물을 분사하여 컵을 세척할 수 있다. 본세척과정(P120)에서는 물의 분사압이 컵에 가하는 충격력과 초음파발생기(530)에서 발사되어 전파되는 초음파가 컵에 가하는 충격력에 의해 상대적으로 컵에 강하게 접착되어 잔류하는 유분고형물이 주로 제거될 수 있다.
실시예에서 물의 분사압 만을 사용하는 애벌세척과 물의 분사압과 초음파를 동시에 사용하는 본세척을 순차적으로 진행함으로써, 컵에 묻은 접착력이 강한 유분고형물을 깔끔하게 제거함으로써, 컵세척기의 세척효율이 현저히 향상될 수 있다.
애벌세척과정(P110)에서 컵과 분사부(520)에서 물이 분사되는 분사출구(521)는 본체(510) 내부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치될 수 있다. 따라서, 분사부(520)에서 분사되는 물은 본체(510)에 저장된 물의 방해를 받지 않고 컵의 표면에 강한 충격을 줌으로써, 효과적으로 컵의 타겟영역(TA)에 묻은 유분고형물 기타 이물질을 1차적으로 제거할 수 있다.
본세척과정(P120)에서 컵의 일부, 분사출구(521) 및 초음파발생기(530)는 본체(510) 내부에 저장되는 물에 잠기도록 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 초음파발생기(530)에서 발사되는 초음파는 오직 물을 매질로 하여 전파됨으로써, 공기를 매질로 하거나 또는 공기와 물이 혼합된 것을 매질로 하는 경우와 비교하여, 더욱 강한 충격을 컵에 가하여, 컵의 타겟영역(TA)에 잔류하는 유분고형물을 효과적으로 제거할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (15)

  1. 초음파를 이용하는 세척장치를 포함하는 컵세척기에 있어서,
    상기 세척장치는,
    컵의 개방된 상부가 놓이는 본체;
    상기 본체에 배치되고, 물이 분사되는 분사출구가 상기 본체에 놓인 컵의 상부를 향하도록 배치되는 분사부; 및
    상기 본체에 수용되고, 상기 본체에 놓인 컵의 하측에 배치되는 초음파발생기
    를 포함하는,
    컵세척기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 본체의 상부에 형성되고, 컵의 외부표면과 접촉하여 컵을 지지하는 측면지지부;
    상기 초음파발생기가 수용되는 수용공간부; 및
    상부표면이 경사를 가지도록 형성되고, 컵의 개방된 상단과 접촉하여 컵을 지지하는 경사지지부
    를 포함하는,
    컵세척기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수용공간부는 상기 경사지지부의 일부가 함몰되어 형성되는,
    컵세척기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 측면지지부는,
    컵과 접촉하는 면이 컵의 형상의 일부와 대응하도록 곡선형으로 형성되는,
    컵세척기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 경사지지부는,
    상기 수용공간부에 수용된 상기 초음파발생기를 향하는 방향으로 갈수록 높이가 낮아지는 방향으로 경사를 가지도록 구비되는,
    컵세척기.
  6. 제2항에 있어서,
    컵이 세척장치에 놓인 상태에서 컵의 개방된 상단은 상기 초음파발생기와 중첩되는 위치에서 상기 세척장치의 상하방향으로 가장 낮게 배치되는,
    컵세척기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 분사부는 물이 분사되는 상기 분사출구를 포함하고,
    상기 분사출구는 상기 수용공간부에 배치되는,
    컵세척기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 세척장치는,
    상기 수용공간부와 연통되고, 상기 수용공간부에 저장된 물을 외부로 배출하는 제1배출부; 및
    상기 본체에서 상기 경사지지부와 대응하는 위치에 형성되고, 상기 세척장치에 저장된 물을 외부로 배출하는 제2배출부
    를 포함하는,
    컵세척기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세척장치에서 상기 제1배출부는 상기 제2배출부보다 하부에 배치되는,
    컵세척기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 세척장치에서 상기 제1배출부는 상기 분사출구보다 하부에 배치되고, 상기 제2배출부는 상기 분사출구보다 상부에 배치되는,
    컵세척기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 초음파발생기가 정지되고 상기 분사부가 작동하여 컵을 세척하는 애벌세척과정에서 상기 제1배출부는 개방되고,
    상기 초음파발생기와 상기 분사부가 동시에 작동하여 컵을 세척하는 본세척과정에서 상기 제1배출부는 폐쇄되는,
    컵세척기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 애벌세척과정에서 컵은 상기 수용공간부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고, 상기 본세척과정에서 컵은 일부가 상기 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치되는,
    컵세척기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 애벌세척과정에서 상기 분사출구는 상기 수용공간부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고, 상기 본세척과정에서 상기 분사출구는 상기 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치되고,
    상기 본세척과정에서 상기 초음파발생기는 상기 수용공간부에 저장되는 물에 잠기도록 배치되는,
    컵세척기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 식기세척기는,
    초음파발생기가 정지되고 상기 분사부가 작동하여 컵에 물을 분사하여 컵을 세척하는 애벌세척과정; 및
    상기 애벌세척과정 종료 후에 상기 초음파발생기와 상기 분사부가 함께 작동하여 컵에 초음파를 발사하고 물을 분사하여 컵을 세척하는 본세척과정
    을 진행하는,
    컵세척기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 애벌세척과정에서 컵과 상기 분사부에서 물이 분사되는 분사출구는 상기 본체 내부에 저장되는 물에 잠기지 않도록 배치되고,
    상기 본세척과정에서 컵의 일부, 상기 분사출구 및 상기 초음파발생기는 상기 본체 내부에 저장되는 물에 잠기도록 배치되는,
    컵세척기.
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