KR200280368Y1 - 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조에 관한 것으로, 종래 단일 주파수에 의한 것이 아니라 복합주파수를 발생 가능한 구조로 진동소자를 설치하여 그 세정 효과를 더욱 높히도록 한 것으로, 그 주요 구성은 진동판(1)에 각각 다른 주파수를 갖는 제1,2 진동소자(3,4)를 순차 하나 걸러 하나씩 고정 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는 진동판(1)에 가로,세로로 순차 나란히 형성한 것을 특징으로 하며, 상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는, 가로로 제 1 및 제 2 진동소자(3,4)를 번갈아 나란히 형성하고, 그 아래로는 상기한 앞선 열의 제 1 및 제 2 진동소자(3,4) 사이에 제1,2진동소자(3,4)를 가로로 연속하여 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 세척기의 진동소자 설치 구조{INSTALLING STRUCTURE OF FREQUENCY ELEMENT OF SUPERSONIC WAVES WASHER}

본 고안은 반도체 및 일반 산업 분야에서 널리 사용하는 초음파 세척기에 관한 것으로, 특히 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조에 관한 것이다

초음파 진동소자는 단일 주파수를 구성하고 있으며, 초음파 세척기, 플라스틱 접착기, 어군탐지기, 의료장비 등에 많이 사용되어 오고 있다.

특히 초음파 세척기는 28,40,50,70,100KHz의 진동소자가 사용되고 있으며, 그 진동소자의 형태는 원형 및 블록형으로 나온 것이 있으며 상기한 바와 같이 단일 주파수로 기계적 공진을 일으킨다.

종래의 단일 주파수 방식은 세정조 내에서 초음파가 불균일하게 되고 수심변동에 따라 전체적으로 출력이 민감하게 변하는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은, 기존 진동소자의 단일형 주파수 대신 주파수가 상이한 2 개의 진동소자를 병렬로 설치하여 종진동, 횡진동을 포함한 복합진동을 일으키도록 하여 다양한 초음파를 동시주파수로 만들어 낼 수 있도록 하여 출력이 균일하고 세정 효과를 더욱 크게 발휘할 수 있게 한 것이다

도 1a 는 본 고안에 따른 진동소자의 설치를 보여 주는 평면 상태도

도 1b 는 도 1a 의 다른 실시예

도 2 는 진동소자의 설치 상태를 보여 주는 측면 구성도

도 3 은 본 고안에 따른 초음파 세척기의 다른 적용 예시도

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 주요 구성은, 진동판(1)에 각각 다른 주파수를 갖는 제1,2 진동소자(3,4)를 순차 하나 걸러 하나씩 고정 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는 진동판(1)에 가로,세로로 순차 나란히 형성한 것을 특징으로 하며, 상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는, 가로로 제 1 및 제 2 진동소자(3,4)를 번갈아 나란히 형성하고, 그 아래로는 상기한 앞선 열의 제 1 및 제 2 진동소자(3,4) 사이에 제1,2진동소자(3,4)를 가로로 연속하여 형성한 것을 특징으로 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징 및 구성에 대하여 이하, 첨부 도면과 함께 상술한다.

먼저 본 고안에서 사용되는 진동소자는 바람직하기로는 BLT 진동소자(bolt clamped langevin type transducer) 즉, 볼트 조임 란즈방형 진동자를 사용한다.

이는 고출력용으로 개발된 것으로 압전 세라믹을 채택 사용하고 있다

고출력용 압전 세라믹은 고감도로 대진폭 특성이 우수하고 파워로드 및 부하에 대한 변화가 적은 특성이 있다. 이러한 특징을 살린 BLT 진동소자는 온도, 압력, 파워 및 부하 변동에 대하여 안정된 초음파를 발생시킨다.

본 고안에서 사용되는 BLT 진동소자에는 이하에서 설명하는 바와 같이 볼트에 의하여 고정하거나 또는 소정의 홈을 만들어 볼트 없이 접착 고정하여 진동소자의 강도를 최대로 높일 수도 있다

도 1a 및 1b 는 본 고안에 따라 진동소자를 진동판(1)에 설치한 평면 상태도 이고, 도 2 는 도 1a 의 평면 설치 상태에 대하여 측면에서 본 도면이다.

도시한 바와 같이, 진동판(1)에 제 1진동소자(3) 및 제 2 진동소자(4)를 하나 건너서 나란히 설치한다.

도 1a 의 경우는 소자들을 가로,세로 라인을 맞추어 설치하고, 도 1b 의 경우는 하나의 열 사이사이에 끼워 설치하는 식으로 설치한다.

그러면 동일한 진동판(1)의 면적 상이라면 앞선 도 1a 의 예보다 더 조밀하게 많이 설치할 수 있다.

도 1 a 와 같은 배열은 출력분포가 넓게 출력된다. 즉, 적은 갯수로 넓게 출력되게 설치할 수 있고, 도 1b 와 같은 분포는 더욱 조밀하게 진동소자를 배열할 수 있어서 출력이 강한 장점이 있다

이 진동소자의 배열 갯수는 용량에 따라, 다시말해 용량이 몇 W 이냐에 따라 갯수를 다르게 배열할 수 있다.

진동소자의 고정은 진동판(1)에 볼트(2)를 삽입 고정한 후, 제1 진동소자(3)와 제 2 진동소자(4)를 순차적으로 나사식으로 돌려서 결합시킨다.

또는 소정의 홈을 만들어 볼트 없이 진동소자를 접착 고정하여 진동소자의 강도를 최대로 높일 수도 있다

제 1 진동소자(3)는 강한 것, 예들들어, 28 KHz 사용하고 다른 제 2 진동소자(4)는 약한 것, 예들들어, 40KHz 와 같이 두가지를 사용한다.

28KHz 는 출력이 강한 장점이 있고, 40KHz 는 균일한 세척이 가능한 장점이 있다

여기서, 세정할 대상 물체, 즉 세정물은 주로 고체인 바, 고체의 경우는 강성이 있으므로 소밀파(종파) 이외에 편파(횡파)도 발생하며 이들의 경계면, 예들들어 세정물의 측면에 충돌할 때마다 종파에서 횡파로 이행하므로 그에 따라 종진동과 횡진동이 동시에 발생한다.

상기한 구성에 의하면, 제 1,2 진동소자(3,4)에 전원 공급하면 각기 다른 주파수의 초음파가 발생하여 각각 다른 진동수의 기계적인 진동을 일으켜서 그에 따라 진동부에 여러가지 주파수 공진을 일으켜 종파 및 횡파의 진동 파형이 일정한 강한 초음파를 발생시켜 이를 세정조에 전달하여 세정 대상물에 대하여 양호한 세정 효과를 낸다.

도 3 은 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 보여준다.

본 실시예에서는 세정조(10) 내에 또 하나의 제 2 세정조(11)가 구성되었다.

이와 같이 구성시키는 이유는, 황산 등과 같은 용제를 사용하여 세정물을 세정 작업하여야 하는 경우, 세정조(10)에 직접 황산 등을 투입하면 세정조(10)의 손상이 오므로, 세정조(10)에는 물등과 같은 전달유체를 넣고, 황산에 강한 재질의 제2세정조(11)를 별도로 만들어서 이 제2세정조(11) 내에 황산 등을 담그어서 세정이 이루어지게 하기 위한 것이다. 제2세정조(11)는 테프론 등의 플라스틱으로 만들면 바람직하다

본 고안에서는 각기 다른 두 주파수를 동시 사용함으로 인하여 그 출력이 강해지므로 간접 세정 즉, 물이나 유기용제가 들어가는 세정조(10) 안에 다른 제2세정조(11)들 넣어서 녹제거 등의 세정 작업을 할 수 있다

이상과 같은 본 고안에 의하면 이중 주파수의 발생으로 세정 효과를 매우 크게 높일 수 있는 장점이 있다

또한 본 고안에 의하면 세정조 내에서 초음파가 균일하게 되고 수심변동에 큰 변화 없이 전체적으로 출력이 골고루 이루어지는 장점이 있다

또한 본 고안에 의하면 강한 주파수에 의하여, 이중으로 세정조를 만들어도 세정이 가능한 장점이 있어서, 원세정조의 손상 없이 강한 산성물질 등으로 녹제거 작업 등을 용이하게 할 수 있다

또한 본 고안에 의하면 종진동, 횡진동을 포함한 복합진동을 발생시킬 수 있어서 다양한 초음파를 동시주파수로 만들어 낼 수 있도록 하여 출력이 균일하고 세정 효과를 더욱 크게 발휘할 수 있다.

Claims (3)

1. 진동판(1)에 각각 다른 주파수를 갖는 제1,2 진동소자(3,4)를 순차 하나 걸러 하나씩 고정 설치한 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는 진동판(1)에 가로,세로로 순차 나란히 형성한 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 제 1,2 진동소자(3,4)는, 가로로 제 1 및 제 2 진동소자(3,4)를 번갈아 나란히 형성하고, 그 아래로는 상기한 앞선 열의 제 1 및 제 2 진동소자(3,4) 사이에 제1,2진동소자(3,4)를 가로로 연속하여 형성한 것을 특징으로 하는 초음파 세척기의 진동소자 설치 구조