KR102046278B1 - 복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. - Google Patents
복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. Download PDFInfo
- Publication number
- KR102046278B1 KR102046278B1 KR1020190023671A KR20190023671A KR102046278B1 KR 102046278 B1 KR102046278 B1 KR 102046278B1 KR 1020190023671 A KR1020190023671 A KR 1020190023671A KR 20190023671 A KR20190023671 A KR 20190023671A KR 102046278 B1 KR102046278 B1 KR 102046278B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ultrasonic
- frequency
- oscillator
- oscillation
- ultrasound
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- A47L15/42—Details
- A47L15/4293—Arrangements for programme selection, e.g. control panels; Indication of the selected programme, programme progress or other parameters of the programme, e.g. by using display panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
- B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
- B06B1/0269—Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
-
- 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
- A47L2301/00—Manual input in controlling methods of washing or rinsing machines for crockery or tableware, i.e. information entered by a user
- A47L2301/04—Operation mode, e.g. delicate washing, economy washing, reduced time, sterilizing, water softener regenerating, odor eliminating or service
-
- 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
- A47L2601/00—Washing methods characterised by the use of a particular treatment
- A47L2601/17—Sonic or ultrasonic waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
- B06B2201/70—Specific application
- B06B2201/74—Underwater
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
복수의 주파수 발진기 및 각각이 복수의 고유 공진 주파수를 가지는 초음파 진동자를 복수가 배열한 수조를 포함하여 다양한 피세척물에 대응할 수 있는 개선된 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법이 개시된다.
초음파 세척기는
제1주파수의 제1발진 신호를 발생하는 제1 주파수 발진기;
제2주파수의 제2발진 신호를 발생하는 제2 주파수 발진기;
상기 제1 주파수 발진기 혹은 제2 주파수 발진기에서 발생된 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호 중의 하나를 선택하여 출력하거나 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호의 조합을 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부에서 출력되는 발진 신호에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기;
수조에 설치되며 상기 초음파 발진기에서 출력되는 초음파 신호에 의해 초음파 진동을 발생하는 초음파 진동자;
를 포함하며
여기서, 상기 제1 발진 주파수 및 상기 제2 발진 주파수는 상기 초음파 진동자의 서로 다른 고유 공진 주파수에 상당하는 것을 특징으로 한다.
초음파 세척기는
제1주파수의 제1발진 신호를 발생하는 제1 주파수 발진기;
제2주파수의 제2발진 신호를 발생하는 제2 주파수 발진기;
상기 제1 주파수 발진기 혹은 제2 주파수 발진기에서 발생된 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호 중의 하나를 선택하여 출력하거나 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호의 조합을 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부에서 출력되는 발진 신호에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기;
수조에 설치되며 상기 초음파 발진기에서 출력되는 초음파 신호에 의해 초음파 진동을 발생하는 초음파 진동자;
를 포함하며
여기서, 상기 제1 발진 주파수 및 상기 제2 발진 주파수는 상기 초음파 진동자의 서로 다른 고유 공진 주파수에 상당하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 초음파 세척기에 관한 것으로서, 특히 복수의 주파수 발진기 및 각각이 복수의 고유 공진 주파수를 가지는 초음파 진동자를 복수 개 배열한 수조를 포함하여 다양한 피세척물에 대응할 수 있는 개선된 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 식기를 세척하기 위해서는 씽크대에 형성된 세척 수조에 세척수를 일정량 채운 다음, 세제로 식기 등을 씻어서 세척하였다. 그런데, 이러한 경우 다량의 세제를 사용하므로 하수를 오염시킬 염려가 있다.
또한, 식기에 세제가 잔류할 가능성도 있어 이를 감안하여 최근에는 초음파를 사용하여 식기, 과일 및 채소류를 세척할 수 있는 초음파 세척장치가 개발되어 사용되고 있다.
초음파 세척장치는 세척수와 피세척물을 수용할 수 있는 수조와, 수조에 수용된 피세척물에 초음파에 의한 캐비테이션을 가할 수 있도록 세척용기에 설치되는 초음파 진동자(ultrasonic wave vibrator)를 구비한다.
초음파 진동자는 피에조(piezo) 소자의 일종으로서 인가된 초음파 신호에 상응하는 진동수를 가지는 진동파를 발생하는 장치이다.
즉, 초음파 세척기는 초음파 진동자에 의해 초음파 진동을 발생시키고 이러한 초음파 진동을 세척수를 통하여 피세척물에 인가함으로써 피세척물에 부착된 오염물을 탈리시키는 것이다.
도 1은 초음파 진동자의 예를 보인다.
도 1을 참조하면, 초음파 진동자(1)는 수조(12)의 저면에 설치된다. 초음파 진동자(1)의 진동소자(2)가 진동함에 따라 각 초음파 진동자(1)에 고정된 캡(9)이 떨리게 되면서 초음파 진동이 발생하게 된다.
종래의 초음파 세척기는 단일 주파수의 초음파에 의해 진동하는 동일한 종류의 초음파 진동자가 복수 개 배치된 수조를 갖는다.
도 2는 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 배치 상태를 보인다.
도 2를 참조하면, 복수의 초음파 진동자들이 수조 바닥에 설치되어 있는 것이 도시된다.
한편, 초음파 세척기의 세척 능력은 사용하는 초음파의 주파수에 의존하는 것을 알려져 있다.
초음파의 주파수가 낮으면 오염물이 굵거나 거친 세탁물에 적합한 것 즉, 세척력이 강하고, 주파수가 낮으면 오염물이 작거나 여린 세탁물에 적합한 것 즉, 세척력이 약한 것으로 알려져 있다.
종래의 초음파 세척기는 통상 두 가지 주파수 중의 하나를 사용하도록 제작되어왔다.
하나는 28KHz이고 다른 하나는 40KHz이다. 이에 따라, 서로 다른 초음파 진동자가 필요하였다.
이와 같이, 종래의 초음파 세척기는 한 종류의 주파수만을 사용하도록 구성되어져 있어서 다양한 피세척물 즉, 서로 다른 오염원 혹은 강도를 가지는 피세척물들 모두에 대응하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 조정 가능한 세척력을 발휘함으로써 다양한 피세척물에 대응할 수 있는 개선된 구조의 초음파 세척기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 주파수를 인가함에 의해 다양한 피세척물에 대해 효과적으로 대응할 수 있는 초음파 세척기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 초음파 세척기에 적합한 초음파 진동자 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 초음파 세척기는
제1주파수의 제1발진 신호를 발생하는 제1 주파수 발진기;
제2주파수의 제2발진 신호를 발생하는 제2 주파수 발진기;
상기 제1 주파수 발진기 혹은 제2 주파수 발진기에서 발생된 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호 중의 하나를 선택하여 출력하거나 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호의 조합을 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부에서 출력되는 발진 신호에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기;
수조에 설치되며 상기 초음파 발진기에서 출력되는 초음파 신호에 의해 초음파 진동을 발생하는 초음파 진동자;
를 포함하며
여기서, 상기 제1 발진 주파수 및 상기 제2 발진 주파수는 상기 초음파 진동자의 서로 다른 고유 공진 주파수에 상당하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 조작자의 선택 입력에 따라 상기 제1 주파수 발진기, 제2 주파수 발진기, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 초음파 진동자에 서로 다른 주파수의 초음파가 인가되게 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 초음파 발진기는 복수의 출력 채널을 가지며,
상기 수조에는 상기 초음파 진동자들이 N개 구비되고, N(N은 2보다 큰 정수)개의 초음파 진동자들은 n개의 소그룹(n은 2보다 큰 정수이고, n>N)으로 그루핑되고,
상기 초음파 발진기의 각각의 출력 채널은 n개의 소그룹 각각에 대응되며,
상기 제어부는 상기 초음파 발진기를 제어하여 상기 초음파 발진기의 출력 채널과 상기 n개의 소그룹 각각의 대응관계를 설정함으로써 상기 n개의 소그룹 각각의 진동 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 주파수 발진기 및 상기 제2 주파수 발진기는 발진 주파수를 가변할 수 있는 다중 주파수 발진기인 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 초음파 진동자 제어 방법은
초음파 세척기의 수조에 설치된 초음파 진동자를 제어하는 방법에 있어서,
상기 초음파 진동자 고유의 서로 다른 공진 주파수에 대응하는 서로 다른 발진 주파수를 가지는 복수의 발진 신호를 생성하는 과정;
상기 복수의 발진 신호들 중의 하나를 선택하여 초음파 발진기에 인가하는 과정; 및
상기 초음파 발진기에서 발생된 초음파 신호를 상기 초음파 진동자에 제공하는 과정;
을 포함하여,
상기 초음파 진동자에 서로 다른 주파수의 초음파를 선택적으로 인가함으로써 상기 초음파 세척기가 서로 다른 세척력을 발휘하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 초음파 세척기는 복수의 서로 다른 주파수의 발진 신호에 따른 초음파 신호를 선택적으로 초음파 진동자에 인가함으로써 초음파 진동자를 교환하는 일 없이 동일한 초음파 세척기로 서로 다른 세척력을 발휘할 수 있게 하는 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 초음파 세척기는 수조에 설치된 복수의 초음파 진동자들을 복수의 소그룹으로 그루핑하고 각각의 소그룹에 대하여 동일한 주파수의 초음파 혹은 서로 다른 주파수의 초음파를 제공함으로써 서로 다른 세척력을 요구하는 다양한 피세척물에 대하여 효과적으로 대응할 수 있게 된다.
도 1은 초음파 진동자의 예를 보인다.
도 2는 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 배치 상태를 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 세척기의 외관 구성을 보이는 투시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척기의 상면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 설치 상태를 보이는 수조 저면도이다.
도 6은 초음파 진동자의 고유 공진 주파수의 분포를 보이는 것이다.
도 7은 초음파 세척기의 구성을 보이는 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 초음파 진동자의 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 2는 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 배치 상태를 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 세척기의 외관 구성을 보이는 투시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척기의 상면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 설치 상태를 보이는 수조 저면도이다.
도 6은 초음파 진동자의 고유 공진 주파수의 분포를 보이는 것이다.
도 7은 초음파 세척기의 구성을 보이는 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 초음파 진동자의 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 세척기의 외관 구성을 보이는 투시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 세척기(300)는 세척수 및 피세척물을 수용하는 함체형의 수조(330), 상기 수조(330) 내부에 설치되는 선반(340) 및 중공 파이프(350), 상기 수조(330)의 저면에 설치된 복수의 초음파 진동자(308), 초음파 발진기(306), 제어부(310)를 포함한다.
초음파 진동자(308)는 그에 인가되는 초음파 신호에 상응하는 초음파 진동을 발생하며, 이러한 초음파 진동은 수조(330)에 담겨진 세척수를 통하여 피세척물에 전달되어 피세척물에 부착된 오염물을 탈리시키게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 세척기의 상면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 세척기(300)는 수조(330)를 구비한다. 수조는 상부가 개방된 함체형의 것으로서 수조(330)의 내부에는 피세척물과 수조 바닥을 분리시켜 피세척물에 수류가 효과적으로 전달될 수 있게 하기 위한 선반(340)이 설치된다.
선반(340)에는 굵은 스테인리스 재질의 중공 파이프(350)가 배설되며 중공 파이프(350)의 중간 중간에는 공기를 배출하기 위한 공기 배출구가 설치되어 있다. 중공 파이프(350)의 일측은 공기 주입 밸브와 연결된다. 이러한 중공 파이프(350) 및 공기 배출구를 통헤 세척수에 공기(버블)을 주입함에 의해 세척력을 높이게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 세척기에서 초음파 진동자의 설치 상태를 보이는 수조 저면도이다.
수조(330)의 밑바닥에는 N개의 초음파 진동자(308)들이 설치된다. N개의 초음파 진동자(308)들은 동일한 종류의 것일 수 있다. 여기서, 동일한 종류라고 하는 것은 동일하거나 유사한 공진 주파수 특성을 가지는 것을 말한다.
도 6은 초음파 진동자의 고유 공진 주파수의 분포를 보이는 것이다.
도 6을 참조하면, 초음파 진동자(308)는 서로 다른 고유 공진 주파수들을 가지는 것을 알 수 있다.
구체적으로, 도 6에는 22.08KHz, 26.60KHz, 31.08KHz의 고유 공진 주파수를 가지는 초음파 진동자의 예가 도시된다.
본 발명은 이를 이용하여 초음파 진동자(308)의 서로 다른 고유 공진 주파수에 상응하는 주파수의 초음파 신호를 인가함으로써, 초음파 진동자(308)가 서로 다른 주파수로 진동하게 하는 것 즉, 동일한 초음파 진동자(308)를 이용하여 서로 다른 세척력을 발휘하게 하는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 초음파 세척기의 구성을 보이는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 세척기(300)는 세 개의 다중 주파수 발진기(302; 302a~302c), 스위칭부(304), 초음파 발진기(306), 복수의 초음파 진동자(380; 308a~308n), 제어부(310)를 포함한다.
제어부(310)는 초음파 세척기(300)의 기동 및 정지, 공기 주입, 세척력 조정 등을 수행한다.
도 8은 제어부의 외관을 보인다.
도 8을 참조하면, 제어부(310)는 디스플레이(310a), 전원 조작 버튼(310b), 공기 주입 조작 버튼(310c), 세척력 선택 버튼(310d, 310e, 310f)들을 포함한다.
3개의 세척력 선택 버튼(310d, 310e, 310f)은 각각 야채(세척력 약), 세척력 중간, 세척력 강을 위해 마련되어 있지만, 세척력 선택 버튼의 개수 및 그에 따른 세척력의 세기 등은 달라질 수 있음이 당연하다.
다시, 도 7을 참조하면 제1 및 제3의 다중 주파수 발생기(302a, 302b, 302c) 각각은 20KHz~500KHz 범위의 발진 신호를 발생할 수 있는 것이다. 바람직하게는 제1 내지 제3의 다중 주파수 발생기(302a, 302b, 302c) 는 각각 22.08KHz, 26.60KHz, 31.08KHz의 발진 신호를 발생한다. 이러한 발진 주파수는 초음파 진동자의 고유 공진 주파수에 상응하여 설정된 것이다.
특히, 본 발명에서는 소정의 주파수 범위에서 발진 신호의 주파수를 변경시킬 수 있는 다중 주파수 발진기를 채택함으로써 서로 다른 특성을 가지는 초음파 진동자들에 대응할 수 있다. 여기서 서로 다른 특성이라 함은 서로 다른 고유 진동 주파수 특성을 말한다.
스위칭부(304)는 제1 내지 제3 다중 주파수 발진기(302a, 302b, 302c) 에서 발생된 발진 신호들 중의 하나 혹은 이들의 조합을 출력한다.
초음파 발진기(306)는 스위칭부(304)에서 제공되는 발진 신호에 따른 초음파 신호를 발생한다.
스위칭부(304)의 동작은 필요로 하는 발진 신호의 개수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 세척력 약의 경우 제3다중주파수 발진기(302c)에서 발생되는 발진 신호만이 초음파 발진부(306)에 제공되도록 스위칭된다.
초음파 진동자(308)를 구동하기 위해서는 큰 구동 신호가 필요하며 이에 따라 초음파 발진기(306)는 발진 신호를 증폭함과 더불어 이후에 설명하는 바와 같이 발진 신호를 적절하게 복수의 출력 채널에 배분하는 역할을 수행하게 된다.
초음파 진동자(308; 308a~308n)는 초음파 발진기에서 발생된 초음파 신호에 따라 진동한다.
초음파 진동자(308; 308a~308n)가 진동하면 수조(330)에 담긴 세척수의 진동이 발생하고, 이러한 진동은 피세척물에 전달되어 피세척물로부터 오염물을 진동시켜 탈리시키게 된다.
수조(330)에는 N(N은 2보다 큰 정수)개의 초음파 진동자(308; 308a~308n)들이 설치되고, 이 N개의 초음파 진동자(308; 308a~308n)들은 m(m은 2보다 큰 정수이고, m<N)개의 소그룹으로 그루핑될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 초음파 발진기(306)는 3개의 출력 채널을 가지며, 각각의 출력 채널은 3개의 소그릅 각각에 제공된다. 3개의 출력 채널 각각에서 출력되는 초음파 신호의 주파수는 제어부(310)의 제어에 의해 선택적으로 제어된다. 여기서, 출력 채널은 단순히 어떤 출력 신호를 병렬로 연결했다는 개념이 아니라 발진 신호 및 동작 전원을 출력 채널별로 별도로 인가한다는 개념이다.
즉, 본 발명에 따른 초음파 세척기(300)는 각각의 소그룹들 각각의 작동 주파수를 제어함에 의해 소그룹들 각각의 세척력을 제어함과 더불어 나아가 초음파 세척기의 세척력을 제어할 수 있다.
한편, 초음파 발진기(306)의 출력을 복수의 채널로 분할 설정함에 의해 수조에 설치된 초음파 진동자(308)의 개수를 증대시킬 경우에도 유연하게 대처할 수 있다.
즉, 하나의 초음파 발진기(306)로 다양한 수조 용량에 대응할 수 있는 효과를 갖게 된다.
도 7에는 10(N=10)개의 초음파 진동자들을 각각이 3, 4, 3개의 초음파 진동자를 가지는 3개(m=3)의 소그룹으로 그루핑한 예를 보인다.
3개의 소그룹들 각각의 진동 주파수 즉, 세척력은 제어부의 조작에 의해 제어될 수 있다.
표 1은 소그룹들 각각의 동작 여부 및 진동 주파수를 제어하는 예를 보인다.
작동 모드 | 소그룹#0 | 소그룹#1 | 소그룹#2 | |
분할 모드#0 | 주파수#1 | 주파수#1 | 주파수#1 | 소그룹 각각에 주파수 할당 |
분할 모드#1 | 주파수#1 | 주파수#1 | 주파수#2 | |
. | . | . | . | |
. | . | . | . | |
분할 모드#12 | 주파수#2 | 주파수#2 | 주파수#2 | |
. | . | . | ||
. | . | . | . | |
분할 모드#26 | 주파수#3 | 주파수#3 | 주파수#3 |
도 6의 제어부(310)는 3개의 소그룹 전체를 각기 주파수#3(세척력 강, 22.08KHz), 주파수#2(세척력 중간, 26.60KHz), 주파수#1(세척력 약, 31.08KHz)으로 작동시키는 예에 해당하는 것을 보인다. 본 발명의 실시예에서는 3가지 모드만을 사용하는 것을 보이고 있지만, 발진 주파수의 개수를 조절하거나 작동 모드의 갯수를 조절하는 것이 가능하다는 것은 당연하다.
도 9는 본 발명에 따른 초음파 진동자의 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 진동자의 제어 방법은
발진 신호 생성 과정(S902), 발진 신호 선택 과정(S904), 초음파 진동자 작동 과정(S906)을 포함한다.
먼저, 초음파 진동자의 고유 공진 주파수 특성이 탐색된다. 초음파 진동자에 소정의 범위에서 스윕(sweep)하는 초음파 신호를 인가하고, 초음파 진동자의 출력 특성을 검출하여 도 6에 도시된 바와 같은 특성도를 얻고, 얻어진 특성도 상에서 초음파 진동자의 고유 공진 주파수를 획득한다.
발진 신호 생성 과정(S902)은 초음파 진동자 고유 공진 주파수에 대응하는 서로 다른 발진 주파수를 가지는 복수의 발진 신호를 생성한다.
발진 신호 선택 과정(S904)은 복수의 발진 신호들 중의 하나를 선택하여 초음파 발진기에 인가한다.
초음파 진동자 작동 과정(S906)은 초음파 발진기에서 발생된 초음파 신호를 상기 초음파 진동자에 제공하여 초음파 진동자를 작동시킨다.
도 9에 도시된 방법에 따르면, 하나의 초음파 진동자에 서로 다른 주파수의 초음파 신호를 인가하여 서로 다른 세척력을 발휘하도록 하는 것이 가능함을 알 수 있다.
본 발명에 있어서 서로 다른 고유 공진 주파수의 개수에 해당하는 만큼의 주파수 발진기를 구비하는 예를 제시하였지만, 하나의 주파수 발진기로 다수의 발진 신호를 발생하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음을 용이하게 알 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
300...초음파 세척기
302...다중 주파수 발진기 304...스위칭부
306...초음파 발진기 308...초음파 진동자
310...제어부 330...수조
302...다중 주파수 발진기 304...스위칭부
306...초음파 발진기 308...초음파 진동자
310...제어부 330...수조
Claims (5)
- 제1주파수의 제1발진 신호를 발생하는 제1 주파수 발진기;
제2주파수의 제2발진 신호를 발생하는 제2 주파수 발진기;
상기 제1 주파수 발진기 혹은 제2 주파수 발진기에서 발생된 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호 중의 하나를 선택하여 출력하거나 제1 발진 신호 및 제2 발진 신호의 조합을 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부에서 출력되는 발진 신호에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기; 및
수조에 설치되며 상기 초음파 발진기에서 출력되는 초음파 신호에 의해 초음파 진동을 발생하는 것으로서 적어도 제1공진 주파수 및 제2공진 주파수의 두 개의 공진 주파수를 가지는 초음파 진동자;
조작자의 선택 입력에 따라 상기 제1 주파수 발진기, 제2 주파수 발진기, 상기 스위칭부를 제어하여 상기 초음파 진동자에 서로 다른 주파수의 초음파가 인가되게 하는 제어부;
를 포함하며,
상기 초음파 발진기는 복수의 출력 채널을 가지며,
상기 수조에는 상기 초음파 진동자들이 N개 구비되고, N(N은 2보다 큰 정수)개의 초음파 진동자들은 m개의 소그룹(m은 2보다 큰 정수이고, m>N)으로 그루핑되고,
상기 초음파 발진기의 각각의 출력 채널은 m개의 소그룹 각각에 대응되며,
상기 제어부는 상기 초음파 발진기를 제어하여 상기 초음파 발진기의 출력 채널과 상기 m개의 소그룹 각각의 대응관계를 설정함으로써 상기 n개의 소그룹 각각의 진동 주파수를 제어하며,
여기서, 상기 제1 발진 주파수 및 상기 제2 발진 주파수는 상기 초음파 진동자의 제1공진 주파수 및 제2공진 주파수 각각에 상당하는 것을 특징으로 하는 초음파 세척기.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 제1 주파수 발진기 및 상기 제2 주파수 발진기는 발진 주파수를 가변할 수 있는 다중 주파수 발진기인 것을 특징으로 하는 초음파 세척기.
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190023671A KR102046278B1 (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190023671A KR102046278B1 (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102046278B1 true KR102046278B1 (ko) | 2019-12-03 |
Family
ID=68838050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190023671A KR102046278B1 (ko) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102046278B1 (ko) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102161656B1 (ko) * | 2020-03-12 | 2020-10-05 | 주식회사 세이버 | 주파수 가변을 통한 다주파 식기 세척기 |
KR102300563B1 (ko) * | 2020-08-05 | 2021-09-23 | 주식회사 에이치투 | 폐플라스틱 페트류 및 페트 플레이크의 세척방법 |
KR102369303B1 (ko) * | 2020-11-23 | 2022-03-03 | (주)고도기연 | 주파수 동기화 장치 및 그를 이용한 초음파 발진 장치 |
KR102416456B1 (ko) | 2021-09-29 | 2022-07-05 | 이우종 | 자화 기능을 갖는 초음파 세척기 |
KR20230018206A (ko) | 2021-07-29 | 2023-02-07 | (주)시냅시스 | 단일 초음파 발생장치를 갖는 초음파 세척기 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050096062A (ko) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | 이재영 | 2주파수 세척용 초음파 발생장치 |
KR200409300Y1 (ko) | 2005-11-09 | 2006-02-24 | 주식회사 일산썬텍 | 초음파세척기용 진동자 구조 |
KR20070001058A (ko) * | 2003-11-05 | 2007-01-03 | 더 크레스트 그룹, 인코포레이티드 | 초음파 처리 방법 및 다중 주파수 변환기를 구비한 장치 |
KR100828635B1 (ko) | 2006-09-16 | 2008-05-13 | (주)클레슨 | 판상부재용 초음파 자동 세척기 |
KR20150122938A (ko) * | 2014-04-24 | 2015-11-03 | 주식회사 후지이엔지 | 분수식 초음파 세정 장치 |
KR20170022433A (ko) * | 2015-08-20 | 2017-03-02 | (주)와이제이솔루션 | 탈기에 의한 캐비테이션 최적제어형 초음파 이물질 처리시스템 |
-
2019
- 2019-02-28 KR KR1020190023671A patent/KR102046278B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070001058A (ko) * | 2003-11-05 | 2007-01-03 | 더 크레스트 그룹, 인코포레이티드 | 초음파 처리 방법 및 다중 주파수 변환기를 구비한 장치 |
KR20050096062A (ko) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | 이재영 | 2주파수 세척용 초음파 발생장치 |
KR200409300Y1 (ko) | 2005-11-09 | 2006-02-24 | 주식회사 일산썬텍 | 초음파세척기용 진동자 구조 |
KR100828635B1 (ko) | 2006-09-16 | 2008-05-13 | (주)클레슨 | 판상부재용 초음파 자동 세척기 |
KR20150122938A (ko) * | 2014-04-24 | 2015-11-03 | 주식회사 후지이엔지 | 분수식 초음파 세정 장치 |
KR20170022433A (ko) * | 2015-08-20 | 2017-03-02 | (주)와이제이솔루션 | 탈기에 의한 캐비테이션 최적제어형 초음파 이물질 처리시스템 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102161656B1 (ko) * | 2020-03-12 | 2020-10-05 | 주식회사 세이버 | 주파수 가변을 통한 다주파 식기 세척기 |
KR102300563B1 (ko) * | 2020-08-05 | 2021-09-23 | 주식회사 에이치투 | 폐플라스틱 페트류 및 페트 플레이크의 세척방법 |
KR102369303B1 (ko) * | 2020-11-23 | 2022-03-03 | (주)고도기연 | 주파수 동기화 장치 및 그를 이용한 초음파 발진 장치 |
KR20230018206A (ko) | 2021-07-29 | 2023-02-07 | (주)시냅시스 | 단일 초음파 발생장치를 갖는 초음파 세척기 |
KR102416456B1 (ko) | 2021-09-29 | 2022-07-05 | 이우종 | 자화 기능을 갖는 초음파 세척기 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102046278B1 (ko) | 복수의 주파수 발진기를 이용한 초음파 세척기 및 이에 적합한 초음파 진동자 제어 방법. | |
KR101095912B1 (ko) | 두께 모드 변환기의 주파수 스윕핑을 구비한 메가소닉 처리장치 | |
US5076854A (en) | Multi-frequency ultrasonic cleaning method and apparatus | |
KR101962430B1 (ko) | 듀얼 주파수를 이용한 초음파 세척 장치 | |
KR940019363A (ko) | 초음파세정에 있어서의 초음파진동자의 발진방법 | |
CN105642607A (zh) | 三频超声波清洗机 | |
US20160001333A1 (en) | Improvements in and relating to ultrasonic cleaning | |
US20190217346A1 (en) | Dual-frequency untrasonic cleaning apparatus | |
KR20130123562A (ko) | 초음파 세척기 및 이를 이용한 초음파 세척방법 | |
KR102209002B1 (ko) | 세척 환경의 변화에 대응하는 초음파 세척 장치 | |
KR101705773B1 (ko) | 싱크대용 초음파 세척기의 절연장치 | |
JPH049670A (ja) | 分析装置 | |
NL8900929A (nl) | Werkwijze voor ultrasoon reinigen van textiel. | |
GB2143724A (en) | Sink with ultrasonic cleaning equipment | |
JPH03181378A (ja) | 洗浄装置 | |
KR102065067B1 (ko) | 다중 주파수 동시 구동형 멀티진동자 기반 초음파세척장치 | |
JPH08131978A (ja) | 超音波洗浄装置 | |
KR100584923B1 (ko) | 2주파수 세척용 초음파 발생장치 | |
KR19990003870U (ko) | 초음파 세척기의 초음파 발생장치 | |
JPH07144180A (ja) | 洗浄器 | |
JP5261138B2 (ja) | 超音波洗浄機における超音波振動子の駆動装置及び駆動方法 | |
KR940006231B1 (ko) | 초음파 세척기 | |
KR101611333B1 (ko) | 분수식 초음파 세정 장치 | |
JP7298042B1 (ja) | 超音波洗浄の制御方法、プログラムおよび装置 | |
KR101212704B1 (ko) | 다중 초음파를 출력하는 초음파 발진기를 이용한 세정장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |