KR950003186B1 - 초음파 식기류세정기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 식기류세정기

제1도는 본 발명에 관한 초음파 식기류세정기의 주요부를 절결한 사시도.

제2도는 제1도에 있어서의 A부분의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 세정조 13 : 저면

14 : 소경구멍 15 : 베어링

16 : 모우터 17 : 구동축

20 : 초음파장치 30 : 에어펌프

33 : 기포공급실 50 : 접시꽃이

본 발명은 식기류의 세정기, 보다 상세하게는 세정수단으로서 초음파를 사용하고, 기포발생장치를 병용한 세정기에 관한 것이다.

일반 기계산업분야에서는 종래에 기계부품 혹은 유니트의 세정에 초음파 세정기가 사용되고 있었다.

이러한 종래의 세정기는 세정대상에 알맞는 종류의 세정액을 세정조내에 넣고, 세정조내에서 초음파진동자를 발진시키는 것으로, 비교적 소형인 기계부품의 세정에 있어서는 그 부품에 주위의 거의 모든 방향으로부터 초음파가 조사(照射)되므로 그 세정효과가 크다.

그러나, 접시 등의 평판형상의 것을 세정조내에 다수 투입하는 경우에는 초음파는 1개의 접시에는 충분히 도달하여도 그 곳에서 반사되어 버려 안쪽에 위치하는 접시에는 도달하지 않기 때문에 세정효과가 낮다.

또, 이 결점을 해결하기 위하여 접시끼리의 사이에 충분한 공간을 확보하여 초음파를 각 접시에 도달하도록 하면, 세정조가 극히 대형화하여 실용화될 수 없게 되어 버린다.

이들 문제점이나 그밖의 이유에 의하여 식기류세정기에는 종래에 초음파가 응용되고 있지 않았다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래의 문제점을 해결하여서, 간단한 구조로 세정능력이 높으며, 소형화될 수 있고, 또한 세제가 불필요하여 무공해 배수가 가능한 초음파 식기류세정기를 제공함에 있다.

본 발명은, 금속제의 세정조내에 초음 발생장치를 배치하고, 세정조의 저부에 기포발생장치를 설치하며, 상기한 기포발생장치는 세정조의 저부에 기포공급실의 설치하고, 그 기포공급실에 에어펌프를 접속함과 아울러, 세정조의 저부에 다수의 소경구멍을 뚫어서 설치하여 형성되어 있도록 하는 것에 의해서 상기한 종래의 문제점을 해결한다.

초음과발생장치는 초음파 주파수는 식기류의 재질에 따라서 정해지지만, 그 범위는 15-50KHz가 된다.

그러므로 식기류의 재료에 따라서, 상기한 범위내에서 최적한 주파수가 선정될 수 있도록 하는 것이 좋다.

또 세정조내에 배치되는 초음파진동자는 그 초음파가 주위로 균등하게 전파되도록 지향성(指向性)이 없는 것이 바람직 하다.

지향성이 있는 진동자의 경우에는 각 방향에 복수개 설치하거나, 반사체에 의하여 난반사를 시키던가하여 전주위로 전파시킬 수 있다.

이에 의하여 세정조의 형상에 대한 제약을 작게 할 수 있다.

세정조는 초음파를 유효하게 반사하지 위하여 금속재로 하고 있지만, 그 표면을 녹발생을 방지하기 위해 얇게 합성수지 등으로 피복하는 정도이면 아무런 지장이 없다.

또, 세정조는 어떠한 형상이어도 지장이 없다.

기포공급장치는 다공성재를 통과하여 세정조내에 공기를 공급하여도 좋고, 또 세정조의 저부에 소결구멍을 다수 형성해서, 여기에 공기를 공급하는 것으로 하여도 좋다. 또, 본 발명의 세정기에 의해 소비되는 물의 양을 저감시키기 위하여, 배수구와 급수구를 여과기(filter)를 개재시켜 접속하여, 세정에 의해 더러워진 물을 재순환사용할 수 있다.

또, 배수구와 급수구가 여과기를 개재시켜 접속되어 있으면, 본 발멸에서는 세제를 사용하지 않기 때문에 여과기를 정화한 후, 재순환하여 본 장치 세정조에 되돌려 이용되지만, 헹굼물로서도 재이용될 수 있다.

상기한 세정기에서 식기류의 세정을 행하려면, 세정조내에 물을 충분히 넣고, 그 안에 식기를 투입한 다음에 초음파발생장치 및 기포발생장치를 작동시키면, 초음파는 식기류 표면에 도달하고 거기에서 공동현상(cavitation) 효과에 의하여 기포를 발생해서, 그 기포로 식기류표면에 부착하고 있는 이물질(오물)을 분리 제거한다.

여기서 상기한 초음파는 초음파발생장치로부터 직접 및 세정조내벽에 반사하는 것에 의해 간접적으로 식기류에 도달한다.

이 공동현상에 의한 세정작용은 종래의 것과 마찬가지이다.

이대로라면, 상기한 초음파의 공동현상 발생기 수중에 용해되어 있는 공기량이 점차로 감소하여 공동현상 효과 즉 세정능력이 저하하고, 더구나 세정조의 중앙부에 가까울수록 접시에는 초음파가 도달하기 어려워, 세정효과를 얻을 수가 없다. 그러나, 본 발명에서는 기포공급장치에 의하여 수중에 차례로 기포가 공급되어 그 일부가 수중에 용해되기 때문에, 수중에는 항상 공동현상 발생을 위한 공기가 보급되어, 공동현상의 발생정도가 저하하는 일이 없다.

또 상기한 기포의 나머지는 수중을 상승할 때에, 초음파를 난반사하여, 접시끼리 사이의 지극히 협소한 간극까지 진입하므로, 초음파를 접시 등의 전체 식기류에 균일하게 조사하게 된다.

이 기포에 의한 초음파의 반사는 물과 공기의 음향임피이던스가 크게 다르기 때문에 생기게 되는 것이다.

따라서 본 발명장치에서는 식기류를 무질서한 형태로 세정조내에 집적상태로 투입할 수 있다.

이상과 같이 하여서, 세정된 식기류는 다른 수단에 의하여 헹굼과정을 거쳐 건조된다.

또, 세정조 내에 접시꽃이를 배치하고 또 이것을 자유로이 꺼낼 수 있게 하면, 세정후 식기류의 꺼냄이 극히 용이하게 된다.

그리고, 상기한 접시지지부재를 회전자재하게 하여 세정조내에 설치한 회전구동축과 축이음쇠(coupling)에 의하며 이탈자재하게 결합시키면, 식기류는 극히 균일한 상태로 초음파의 조사를 받아 그 세정효과가 더욱 향상된다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도에 있어서, 부호 11은 상방이 개구된 구(球)형상의 금속제 세정조이다.

또 상기한 개구에는 구형상체의 일부를 이루는 금속제의 덮개체(12)가 개폐자재하게 부착되며, 세정조(11)의 개구 혹은 덮개체(12)에 덮개를 덮어 밀폐했을 때 수밀성을 보유시키기 위해서, 패킹들을 설치하는 것이 바람직하다.

그 경우에는 덮개체(12)의 정상부에 공기뽑기 구멍을 설치하면, 물을 그 정상부 근처까지 충만할 수 있어서 공간이용효율이 향상한다.

또한 세정조를 구형상에 가깝게 하는 것에 의해서, 세정조의 내벽에서 반사하는 초음파는 세정조내에서 균일하게 널리 퍼진다.

세정조의 저면(13)에는 소경구멍(14)이 다수 설치되어 있다.

세정조(11)의 벽면에 가까운 저면에는 초음파발생장치(20)가 설치되고, 그 진동자(21)는 세정조(11)의 저면(13)으로부터 상방으로 돌출하며, 기부에서 시일(22)에 의하여 수밀상태로 유지되어 있다.

상기한 진동자(21)의 외주에는 비교적 그물코가 성긴 금속망의 바구니체(23)가 설치되어 있다.

또한 상기한 초음파발생장치(20)는 도시하지 않은 다이얼에 의하여 식기류의 종류에 따라서 최적한 주파수를 15-50KHz의 범위에서 선택가능하게 되어 있다.

세정조(11)의 중앙에는 접시꽂이(50)가 자유로이 꺼낼 수 있게 배치되어 있다. 그 접시꽃이(50)는 중앙지주(51)의 하부에 금속제 살(metal spoke)(52)이 방사상으로 설치되고, 상부에는 컵 등을 걸어두는 걸대(53)가 방사상으로 설치되어 있다. 접시꽂이(50)는 그 지주 하단부에 설치된 플랜지에서, 세정조(11)의 저면 중앙부에 설치된 추력베어링(thrust bearing)(15)에 의하여 회전자재하게 지지되고, 또 세정조(11)의 하면에 부착된 모우터(16)의 구동축(17)과 상기한 추력베어링(15)내에서 이맞물림하고 있다.

즉, 상기한 지주(51)의 하단면과 모우터(16)의 구동축(17)의 상단면을 제 2도에 표시한 바와같이 서로 원주방향으로 이맞물림하는 방사상의 단부(段部)(18)(19)를 각가 설치하는 것에 의해서, 상기한 지주(51)를 추력베어링(15)에 삽입하는 것만으로서 축이음하여 작용하도록 해서, 지주가 모우터에 의하여 회전구동되도록 되어있다.

세정조(11)의 아래에는 저판(32)에 의하여, 세정조(11)의 저면을 덮는 기포공급실(33)이 형성되어 있다.

그리고, 세정조(11)의 외주 상부위치에는 에어펌프(30)가 부착되어, 대기를 관(31)을 통하여 상기한 기포 공급실(33)에 송입하는 기포공급장치를 형성하고 있다.

이 기포공급장치는 다공성재를 통과하여 세정조내로 공기를 공급하도록 형성하여도 좋다.

세정조(11) 저면(13)의 배수구(34)와, 기포공급실(33) 저면의 배수구(35)는 모두 절환밸브(40)에 인도되고 있다.

그 절환밸브(40)는 한쪽의 개구에 배수관(41)을 접속하여 불필요하게 된 물을 배출가능하게 하고, 다른쪽의 개구는 여과기(42)를 경유하여 펌프(43)에 접속되어 있다.

그 펌프는 세정조외주 상부위치에서 급수관(45)에 부착된 취수밸브(44)에 접속되어 있다.

또한 부호 S는 세정조의 프레임 윤곽을 표시하고 있다.

다음에 본 실시예 장치에 의한 세정순서에 대하여 설명한다.

먼저, 식기류의 양에 따른 적정량의 물을 급수관(45)으로부터 세정조(11)내로 넣는다.

이때 절환밸브(40)는 펌프(43)에 대해서는 폐쇄상태에 있다.

다음에, 세정되는 식기류를 상기한 세정조(11)에 투입한다.

여기서 접시꽂이(50)를 사용할 때에는 그 접시꽃이(50)를 뽑아 세정조 밖으로 꺼내고, 금속제 살(52) 사이에 접시를 꽂고 또 걸대(53)에는 컵 등을 건 다음, 접시꽂이(50)의 지주(51)를 추력베어링(15)에 삽입하여 모우터(16)의 구동축(17)과 이맞물림 시킨다.

다음에 초음파발생장치(20)의 주파수를 식기류의 재질에 적합한 값으로 설정한 후, 그 스위치를 온(ON)으로 한다.

그러면 초음파진동자(21)는 초음파를 발생하고, 그 초음파의 일부는 보호용 바구니체(23)의 금속망을 통과하거나, 혹은 여기에서 난반사한 후 직접 식기류에 도달하고, 그외에는 세정조(11)와의 내벽면에서 반사한 후 상기한 식기류에 도달한다.

또, 상기한 접시꽂이(50)는 천천히 회전을 시작한다.

한편 상기한 초음파발생장치의 작동과 동시에 혹은 작동후에 에어펌프(30)도 작동하여 대기증의 공기를 흡수하고, 이것을 관(31)을 통하여 기포공급실(33)로 송입한다.

공기는 그 기포공급실(33)의 상면(즉, 세정조의 저면(13))의 다수의 소경구멍(14)으로부터, 기포로 되어 세정조(11)개의 수증을 상승한다.

그 기포는 수증을 상승할 때에 일부는 물속에 용해되고, 그외는 기포 상태로 물의 상면에 도달해 버린다.

상기한 초음파는 그 상승하는 기포에 난반사하여 세정조(11)내에서 한층 균일하게 널리 퍼진다.

이러한 상태에서 식기류에 도달한 초음파는 식기류 표면에서 공동현상에 의하여 기포를 발생하고, 그 기포에 의하여 오물이나 이물질을 식기류표면으로부터 이탈시킨다.

그때 공동현상에 의하여 물속에 용해되어 있던 공기는 기포로 되어서 상승해 버리기 때문에 점차로 공동현상에 의한 기포가 생기기 어렵게 될 것이지만, 위에서 설명한 바와같이 기포공급실(33)으로부터의 기포의 일부가 차례로 수증에 용해하고 있으므로, 상기한 공동현상은 항상 일정하게 기포를 발생할 수가 있다.

이와같이 하여 식기의 오물이나 이물질은 완전하게 제거된다.

다음에, 초음파발생장치(20)와 에어펌프(30)를 정지한 후에, 절환밸브(40)를 배수관(41)쪽으로 개방해서 세정조(11) 및 기포공급실(33)내의 물을 완전히 배출하여 세정을 완료한다.

또한 접시꽃이(50)를 꺼낸 후, 샤워 등에 의하여 헹굼을 행하면 세정은 한층 더 완벽하게 된다.

또, 상기한 배수를 행하지 않고 다음의 세정을 할 때에는 절환밸브(40)를 펌프(43)쪽으로 변환함과 아울러 그 펌프를 시동한다.

그러면 배수되어야 할 상기한 물은 필터(42)를 통하여 완전히 정화된 후 펌프(43)에 의하여 취수밸브(44)를 경유해서 재차 세정조(11)내로 송입하면, 여과기(42)만 교환하는 경우, 물은 재이용 또는 상술한 샤워 대신에 헹굼물로서 이용할 수 있어 절수가 가능하게 된다.

이상과 같은 본 발명은 수증에 기포를 공급하면서, 초음파에 의하여 식기류의 세정을 행하도록 한 것으로서 다음과 같은 효과를 보유한다.

① 기포에 의하여 초음파를 난반사시키며, 기포는 식기끼리 사이의 협소한 간극중에도 진입하므로, 식기를 촘촘하고 무질서하게 집적하여도 모든 식기에 초음파가 널리 퍼져서, 완전하게 세정이 이루어진다.

② 상기한 바와같이 식기를 무질서하게 집적할 수 있으므로, 세정조가 극히 소형화되어 장치의 저가격화가 도모된다.

③ 세제를 전혀 사용하지 않으므로, 경제적임과 아울러 세정제에 의한 소위 배수공해를 유발시키지 않는다.

또, 수질이나 수온을 선택하여 사용하는 것이 아니어서 어떤 물에서도 세정효과가 저하되는 일이 없다.

④ 여과기를 사용하면, 물의 재순환사용이 가능하게 되어, 물이 적은 지방이나 혹은 한꺼번에 대량으로 세정을 행하는 경우에 절수효과가 크다.

Claims (5)

1. 금속제의 세정조내에 초음파 발생장치(20)를 배치하고 세정조(11)의 저부에 기포발생장치를 설치하며, 상기한 기포발생장치는 세정조의 저부에 기포공급실(33)을 설치하고, 그 기포공급실에 에어핌프(30)를 접속함과 아울러 세정조내의 저부에 다수의 소경구멍(14)을 설치하여 형성되어 있는 초음파 식기류세정기.
2. 제1항에 있어서, 초음파 발생장치(20)의 초음파 주파수는 15-50KHz인 것을 특징으로 하는 초음파 식기류세정기.
3. 제1항에 있어서, 상기한 세정조(11)는 내부에 접시꽂이(50)를 보유하고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 식기류세정기.
4. 제3항에 있어서, 접시꽂이(50)는 회전자재하게 지지되고, 회전구동장치에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 초음파 식기류세정기.
5. 제4항에 있어서, 접시꽂이(50)는 회전구동장치의 구동축(17)과 이탈가능하게 결합하는 축이음부를 보유하여 세정조에서 꺼내는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 식기류세정기.

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