KR0170989B1 - Dishwasher using supersonic waves - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 식기를 청결하게 세척하기 위한 초음파를 이용한 식기세척기에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic dishwasher for cleaning a plurality of dishes cleanly.
본 발명은 가압펌프(16)에 의해 이송되는 세척수를 세척소(21) 내부에 설치되는 노즐을 통해 분사하여 식기를 세척하는 기구에 있어서; 상기 세척조(21) 상부의 도어(22)에서 보스(35) 상에 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되는 노즐(34); 상기 세척조(21)의 외측면에 고정되는 진동자(24); 소정의 주파수로 발진되는 초음파신호를 발생하여 상기 진동자(24)에 보내는 초음파발진기(23); 상기 세척조(21)의 하면에서 그물망(27)을 개재하여 배관연결되는 공기관(26); 그리고 상기 공기관(26)의 하단에 배관연결되고, 다수의 기포를 발생하는 기포발생기(25)를 포함한다.The present invention is a device for cleaning a dishwasher by spraying washing water delivered by a pressurizing pump (16) through a nozzle installed in a washing station (21), comprising: A nozzle 34 installed on the boss 35 at the door 22 above the washing tank 21 so as to be rotatable via a bearing; A vibrator 24 fixed to the outer surface of the washing tub 21; An ultrasonic oscillator 23 for generating an ultrasonic signal oscillated at a predetermined frequency and sending the ultrasonic signal to the oscillator 24; An air pipe 26 connected to the lower surface of the washing tub 21 via a net 27; And a bubble generator 25 connected to the lower end of the air pipe 26 and generating a plurality of bubbles.
따라서, 본 발명은 다수의 식기를 동시에 세척하는 식기세척기에 초음파에 의한 공기방울 발생장치를 부가함으로써, 마이크로 버블이 모든 종류의 찌꺼기를 식기로부터 분리할 수 있어 세척능력을 향상하는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of improving the cleaning ability by allowing the microbubbles to separate all kinds of debris from the tableware by adding the ultrasonic air-bubble generating device to the dishwasher for simultaneously cleaning a plurality of dishes.
Description
본 발명은 초음파를 이용한 식기세척기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고압의 세척수를 이용하여 다수의 식기를 세척하는 식기세척기에 초음파에 의한 공기방울 발생장치를 부가하여 세척능력을 향상하는 초음파를 이용한 식기세척기에 관한 것이다.The present invention relates to a dishwasher using ultrasonic waves, and more particularly, to a dishwasher for cleaning a large number of dishes using high-pressure washing water, a tableware using an ultrasonic wave The present invention relates to a washing machine.
제1도는 종래의 식기세척기의 개략적인 내부 구성을 나타내는 예시도가 도시된다.FIG. 1 is an exemplary view showing a schematic internal configuration of a conventional dishwasher.
일반적으로 식기세척기는 세척조(11) 내부에 다층의 선반(12)을 설치하고, 선반(12)의 상하부 및 중간에 노즐(14)을 설치하고, 노즐(14)은 급수관(13)을 통하여 가압펌프(16)에 배관연결한다. 도시에는 없으나 이외에도 식기를 출입시키기 위한 도어가 전방으로 설치되고, 작동을 위한 조작판넬, 급배수를 위한 배관 및 밸브 등을 지닌다.Generally, the dishwasher is provided with a multi-layered shelf 12 inside a washing tank 11, a nozzle 14 is installed at the upper and lower portions of the shelf 12, and the nozzle 14 is pressurized through a water supply pipe 13 Pipes are connected to the pump (16). In addition to the city, there is a door for entering and leaving the tableware in front, a control panel for operation, piping and valves for water supply and drainage.
선반(12)에 다수의 식기를 올려놓고 식기세척기를 가동하면 모터(15)가 온되고 가압펌프(16)는 식기의 상하 또는 좌우 측으로 배치되는 노즐(14)을 통해 고압의 세척수를 분사시킨다.When a large number of dishes are placed on the shelf 12 and the dishwasher is operated, the motor 15 is turned on and the pressurizing pump 16 injects the high-pressure washing water through the nozzles 14 arranged vertically or horizontally.
그러나, 고압의 물을 분사하여 식기를 세척하는 종래의 식기세척기는 지방성 오염물 또는 건조되어 버린 고형 상태의 찌꺼기를 제거하는데 장시간을 요하거나 아예 제거되지 않는 문제점이 있다.However, the conventional dishwasher which cleans dishes by spraying high-pressure water has a problem in that it takes a long time to remove fatty contaminants or solid residues that have been dried and is not removed at all.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는 수단을 제안하기 위한 것으로서, 다수의 식기를 동시에 세척하는 식기세척기에서 초음파에 의한 공기방울 발생장치를 부가하여 세척능력을 향상하는 초음파를 이용한 식기세척기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dishwasher for cleaning a plurality of dishes simultaneously, The purpose is to provide.
제1도는 종래의 식기세척기의 개략적인 내부 구성을 나타내는 예시도.Fig. 1 is an exemplary view showing a schematic internal structure of a conventional dishwasher; Fig.
제2도는 본 발명에 따른 식기세척기 주요부의 설치 상태를 나타내는 구성도.FIG. 2 is a view showing the installation state of a main portion of a dishwasher according to the present invention; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
11 : 세척조(종래) 12 : 선반11: Washing tank (Conventional) 12: Shelf
13 : 급수관 14 : 노즐(종래)13: water pipe 14: nozzle (conventional)
15 : 모터 16 : 가압펌프15: motor 16: pressure pump
21 : 세척조(본 발명) 22 : 도어21: washing tank (invention) 22: door
23 : 초음파발진기 24 : 진동자23: ultrasonic oscillator 24: oscillator
25 : 기포발생기 26 : 공기관25: air bubble generator 26: air pipe
27 : 그물망 31 : 몸체27: mesh network 31: body
32 : 코일 33 : 영구자석32: coil 33: permanent magnet
34 : 노즐(본 발명) 35 : 보스34: nozzle (invention) 35: boss
36 : 모터 37 : 마찰차36: motor 37: friction wheel
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가압펌프(16)에 의해 이송되는 세척수를 세척조(21) 내부에 설치되는 노즐을 통해 분사하여 다수의 식기를 동시에 세척하는 식기세척기에 있어서; 상기 세척조(21) 상부의 도어(22)에서 보스(35) 상에 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되고, 소정의 구동수단에 의해 회전력을 받는 노즐(34); 상기 세척조(21)의 외측면에 고정되고, 소정의 주파수를 지닌 초음파를 발생하여 캐비테이션을 발생시키는 진동자(24); 소정의 주파수로 발진되는 초음파 신호를 발생하여 상기 진동자(24)에 보내는 초음파발진기(23); 상기 세척조(21)에 하면에서 그물망(27)을 개재하여 배관연결되는 공기관(26); 그리고 상기 공기관(26)의 하단에 배관연결되고, 다수의 기포를 발생하는 기포발생기(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 식기세척기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a dishwasher for washing a plurality of dishes simultaneously by spraying washing water delivered by a pressurizing pump 16 through nozzles provided in a washing tub 21; A nozzle 34 mounted rotatably on a boss 35 on a door 22 above the washing tank 21 via a bearing and receiving a rotational force by a predetermined driving means; A vibrator 24 fixed to the outer surface of the washing tub 21 and generating cavitation by generating ultrasonic waves having a predetermined frequency; An ultrasonic oscillator 23 for generating an ultrasonic signal oscillated at a predetermined frequency and sending the ultrasonic signal to the oscillator 24; An air pipe (26) connected to the washing tub (21) via a net (27) at a lower surface thereof; And a bubble generator (25) connected to a lower end of the air pipe (26) and generating a plurality of bubbles.
이때, 상기 노즐(34)의 구동수단은 모터(36)와, 상기 모터(36)의 축상에 연결되고 상기 노즐(34)의 일면과 접촉하는 마찰차(37)를 포함한다.The driving means of the nozzle 34 includes a motor 36 and a friction wheel 37 connected on the axis of the motor 36 and in contact with one surface of the nozzle 34.
또, 상기 진동자(24)는 몸체(31)·코일(32)·영구자석(33) 등으로 이루어지고, 높은 절연 저항을 지니며 고주파수까지 거의 와전류손실이 없는 페라이트 진동자를 사용한다.The vibrator 24 is made of a body 31, a coil 32, a permanent magnet 33, etc., and has a high insulation resistance and uses a ferrite oscillator having almost no eddy current loss up to a high frequency.
[실시예][Example]
이하, 첨부된 제2도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 attached hereto.
제2도 본 발명에 따른 식기세척기 주요부의 설치 상태를 나타내는 구성도가 도시된다.Fig. 2 is a block diagram showing the installation state of the main portion of the dishwasher according to the present invention.
본 발명은 가압펌프(16)에 의해 이송되는 세척수를 세척조(21) 내부에 설치되는 노즐을 통해 분사하여 다수의 식기를 동시에 세척하는 식기세척기에 있어서, 노즐(34)을 개량하고 초음파발진기(23)·진동자(24)·기포발생기(25)·공기관(26) 등을 추가하는 사항이다.The present invention is a dishwasher for washing a plurality of dishes simultaneously by spraying washing water delivered by a pressurizing pump 16 through nozzles provided in a washing tub 21, the nozzle 34 is improved and an ultrasonic oscillator 23 ), A vibrator (24), a bubble generator (25), and an air pipe (26).
본 발명에 따른 노즐(34)은 상기 세척조(21) 상부의 도어(22)에서 보스(35) 상에 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되고, 소정의 구동수단에 의해 회전력을 받는다.The nozzle 34 according to the present invention is rotatably installed on the boss 35 on the door 22 above the washing tank 21 through a bearing and is subjected to rotational force by a predetermined driving means.
전체 식기에 고르게 세척수가 공급하기 위해 회전 방식의 노즐(34)을 채용하는 바, 우선 도어(22)에 보스(35)를 고정하고 급수관(13)은 보스(35)를 통하여 노즐(34)로 유도한다.The boss 35 is first fixed to the door 22 and the water supply pipe 13 is connected to the nozzle 34 through the boss 35 .
노즐(34)은 스러스트 베어링을 개재하여 보스(35)상에 흔들림 없고 회전가능하게 장착한다.The nozzle 34 is rotatably mounted on the boss 35 via the thrust bearing without shaking.
이때, 상기 노즐(34)의 구동수단은 모터(36)와, 상기 모터(36)의 축상에 연결되고 상기 노즐(34)의 일면과 접촉하는 마찰차(37)를 포함한다.The driving means of the nozzle 34 includes a motor 36 and a friction wheel 37 connected on the axis of the motor 36 and in contact with one surface of the nozzle 34.
이에 따라 마찰차(37)가 회전하면 노즐(34)이 회전되는 구조인데, 마찰차(37)는 우레탄 고무재질 등을 사용하고 노즐(34)에서 마찰차(37)와 접촉되는 면에도 우레탄 고무재질로 트랙을 형성하는 것이 바람직하다.When the friction wheel 37 rotates, the nozzle 34 rotates. The friction wheel 37 is made of urethane rubber or the like. The urethane rubber is also used on the surface of the friction wheel 37, It is preferable to form the track with a material.
한편, 상기 마찰차(37) 대신에 피니언기어(도시 생략)를 사용하고 노즐(34)에 치형을 형성하는 구조도 가능하다.Alternatively, a pinion gear (not shown) may be used in place of the friction wheel 37, and a tooth may be formed on the nozzle 34.
또, 본 발명의 진동자(24)는 상기 세척조(21)의 외측면에 고정되고, 소정의 주파수를 지닌 초음파를 발생하여 캐비테이션을 발생시킨다.The vibrator 24 of the present invention is fixed to the outer surface of the washing tub 21 and generates ultrasonic waves having a predetermined frequency to generate cavitation.
상기 진동자(24)는 세척조(21)의 중앙부분으로 균등한 간격으로 접합하는데, 캐비테이션 작용에 필요한 음압을 고려하되 적어도 대향하는 2개소에 설치하는 것이 바람직하다.The vibrators 24 are joined to the center of the washing tub 21 at equal intervals, and it is preferable that the vibrators 24 are installed at at least two opposite positions, taking into consideration the sound pressure necessary for the cavitation action.
진동자(24)는 수정과 같은 단결정을 이용하는 압전 진동자와, 티탄산 바륨계 등의 자기를 분극하여 사용하는 전왜 진동자와, 니켈·알페로·페라이트에 직류자계와 고주파자계를 중첩시키는 자왜 진동자 등으로 분류된다. 일반적으로 압전 및 전왜 진동자는 400kHz 이상의 높은 주파수에 사용되고, 자왜 진동자는 50kHz 이하의 낮은 주파수에 사용된다.The vibrator 24 is classified into a piezoelectric oscillator using a single crystal such as a crystal, an electrostriction oscillator using a magnetic polarizer such as barium titanate and the like, and a magnetostrictive oscillator superimposing a direct current magnetic field and a high frequency magnetic field on nickel alfa ferrite do. In general, piezoelectric and electrostrictive oscillators are used at frequencies higher than 400kHz, and magneto-optic oscillators are used at frequencies lower than 50kHz.
이때, 상기 진동자(24)는 몸체(31)·코일(32)·영구자석(33) 등으로 이루어지고, 높은 절연 저항을 지니며 고주파수까지 거의 와전류손실이 없는 페라이트 진동자를 사용한다.At this time, the vibrator 24 is composed of a body 31, a coil 32, a permanent magnet 33, etc., and uses a ferrite vibrator having high insulation resistance and having almost no eddy current loss up to high frequencies.
일반적으로 페라이트란 산화철의 분말을 주원료로 하고 Fe, Ni, Co, Cu, Mg, Mn, Ba 등의 산화물 분말을 혼합해 고온에서 소결한 아철산염을 말하는데, 자왜 진동자용으로 NA형과 Ⅱ형(또는 포크형)의 2종이 사용된다. Ⅱ형은 코일(32)을 다른 보빈에 감은 후에 몸체(31)를 장착할 수 있어 제작이 용이하고 특성도 좋은 편이라서 본 발명에 적합하다.In general, ferrite refers to ferrite which is sintered at high temperature by mixing oxide powders such as Fe, Ni, Co, Cu, Mg, Mn and Ba with iron oxide powder as the main material. NA type and II type (Or fork type) are used. Type II is suitable for the present invention because the body 31 can be mounted after winding the coil 32 on another bobbin, which is easy to manufacture and has good characteristics.
상기 몸체(31)의 하단에 고정되는 영구자석(33)은 바륨 페라이트계를 사용하며 여자용 직류전원을 별도로 주지 않아도 되는 이점이 있다. 금속 자왜 진동자의 전기-음향 변환능률이 약 60%인 반면, 페라이트 진동자는 전기-음향 변환능률이 약95%이므로 초음파발진기(23)의 용량을 줄일 수 있다.The permanent magnet 33 fixed to the lower end of the body 31 uses a barium ferrite system and does not need to supply a galvanic DC power source separately. The efficiency of the electro-acoustic conversion of the metal magnetostrictive oscillator is about 60%, while the efficiency of the electro-acoustic conversion of the ferrite oscillator is about 95%, so that the capacity of the ultrasonic oscillator 23 can be reduced.
또, 상기의 변환능률이 좋다는 것은 손실이 적은 것이므로 발열의 문제가 없고, 별도의 냉각장치도 불요하다.In addition, good conversion efficiency as described above does not cause a problem of heat generation since loss is small, and a separate cooling device is also unnecessary.
한편, 동력적 응용측면에서 유체의 캐비테이션을 이용하는 경우 소리의 강도는 3.5KW/㎡ 이상이 되어야 하지만 통상은 50∼100kW/㎡정도의 것이 많이 사용된다.On the other hand, in terms of power application, when the fluid cavitation is used, the intensity of the sound should be 3.5 KW / m 2 or more, but usually about 50 to 100 kW / m 2 is used.
이러한 페라이트 진동자는 금속 자왜 진동자와는 달리 일종의 도자기 재질이므로 취성에 의한 균열에 주의를 요하지만, 수중방사의 경우 100kW/㎡정도의 출력이 가능하므로 본 발명이 목적으로 하는 캐비테이션 및 그에 의한 마이크로 버블을 발생시킬 수 있다.Since the ferrite vibrator is a kind of ceramics material, it is necessary to pay attention to the crack due to brittleness. However, since the output of about 100 kW / m 2 is possible in the case of underwater radiation, the cavitation and the micro bubble .
또, 본 발명의 초음파발진기(23)는 소정의 주파수로 발진되는 초음파 신호를 발생하여 상기 진동자(24)에 보낸다.The ultrasonic oscillator 23 of the present invention generates an ultrasonic signal oscillated at a predetermined frequency and sends it to the oscillator 24.
초음파의 응용은 통신적 응용과 동력적 응용으로 대별할 수 있는데, 전자는 일반적으로 음압보다는 주파수가 높은 것(예컨대 500kHz 이상)을 사용하고, 후자는 본 발명의 경우와 같이 초음파를 에너지로 이용하는 것이므로 유체 내에서 캐비테이션을 일으키기 용이하도록 음압이 비교적 강하면서 주파수가 낮은 것을 사용한다.The application of ultrasonic waves can be classified into communication application and power application. Generally, the former uses a higher frequency than the sound pressure (for example, 500 kHz or higher) and the latter uses ultrasonic waves as energy as in the present invention Use a relatively low sound pressure and low frequency to facilitate cavitation in the fluid.
이때, 상기 초음파발진기(23)는 매질인 세척수 내에서 캐비테이션에 의한 마이크로 버블을 형성하기 용이하도록 15∼50kHz 범위의 초음파를 발생한다.At this time, the ultrasonic oscillator 23 generates ultrasonic waves in the range of 15 to 50 kHz to easily form a micro bubble by cavitation in the washing water as a medium.
발진 방식으로는 자려발진 방식, MOPA 방식, 진동귀환 방식 등이 있는데, 본 발명과 같이 액체중 세정을 목적으로 하는 경우에는 진동자(24)의 임피던스 변화가 적고 발진 주파수의 안정성도 그다지 문제시되지 않으므로 어느 방식이든 구애되지 않는다. 이 경우 자려발진 방식 또는 MOPA 방식이 주로 이용된다.In the case of cleaning in liquid as in the present invention, since the change in the impedance of the vibrator 24 is small and the stability of the oscillation frequency is not so much a problem as in the present invention, It does not matter whether it is method or not. In this case, the self-excited oscillation method or the MOPA method is mainly used.
또, 본 발명은 상기 세척조(21)의 하면에서 그물망(27)을 개재하여 배관연결되는 공기관(26)을 설치하고, 상기 공기관(26)의 하단에 기포발생기(25)를 배관열결하여 다수의 기포를 발생한다. 그물망(27)은 기포가 발생되지 않는 동안에 축적되는 세척 찌꺼기가 통과하지 못할 정도의 메시를 지닌다.The present invention is also characterized in that an air pipe 26 is connected to the lower surface of the washing tank 21 via a mesh 27 and a bubble generator 25 is connected to the lower end of the air pipe 26, Bubbles are generated. The mesh network 27 has a degree of mesh that does not allow the accumulated wash residue to accumulate during the absence of bubbles.
기포발생기(25)는 외부의 공기를 기포 상태로 만들어 공기관(26)에 보내고, 그물망(27)은 통과되는 기포를 더 잘게 분쇄한다. 기포발생기(25)에 의한 기포는 진동자(24)에 의한 마이크로 버블과 함께 작용하므로 세척력이 향상된다.The bubble generator 25 bubbles the outside air into the air pipe 26, and the mesh 27 finely crushes the air bubbles that pass through it. The bubble generated by the bubble generator 25 acts together with the micro bubble by the vibrator 24, so that the cleaning power is improved.
한편, 종래의 식기세척기에서 가압펌프(16)는 주된 세척 수단으로 사용되었으나, 본 발명에서는 상기 진동자(24)에 의한 세척이 종료된 후 최종적인 세척을 위하여 가동되는 2차적인 세척 수단 또는 헹굼 수단으로 사용한다.In the conventional dishwasher, the pressurizing pump 16 is used as a main washing means. However, in the present invention, the secondary washing means or the rinsing means (not shown) operated for final washing after the washing by the vibrator 24 is completed, .
이러한 구성을 지니는 식기세척기는 세척조(21) 내부에 세척수를 충진하고 소정의 시간을 대기하는 불림 단계와, 진동자(24) 및 기포발생기(25)에 의해 기포를 발생시키는 세척 단계와, 세척조(21) 내부의 세척수를 배수하고 가압펌프(16) 및 노즐(34)로 물을 분사하는 헹굼 단계를 순차적으로 수행한다.The dishwasher having such a configuration includes a washing step of filling the washing tank 21 with washing water and waiting for a predetermined time, a washing step of generating air bubbles by the vibrator 24 and the bubble generator 25, And discharging water to the pressurizing pump 16 and the nozzle 34 are sequentially performed.
초음파에 의한 캐비테이션 작용은 경한 재질에서 용이하게 발생하므로 대부분 경한 재질인 식기의 표면으로부터 마이크로 버블이 발생, 파괴되면서 모든 종류의 찌꺼기가 제거된다.Ultrasonic cavitation is easily generated from a light material, so micro bubbles are generated from the surface of a tableware, which is mostly made of light material, and all types of debris are removed.
이상과 같이 본 발명의 초음파를 이용한 식기세척기는 다수의 식기를 동시에 세척하는 식기세척기에 초음파에 의한 공기방울 발생장치를 부가함으로써, 마이크로 버블이 모든 종류의 찌꺼기를 식기로부터 분리할 수 있어 세척능력을 향상하는 효과가 있다.As described above, the dishwasher using the ultrasonic wave of the present invention can remove all kinds of debris from the dishware by adding an ultrasonic air-bubble generating device to the dishwasher for simultaneously cleaning a plurality of dishes, There is an effect of improving.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.Although the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the following claims Those skilled in the art will readily know what is known in the art.
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1996
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