KR200336439Y1

KR200336439Y1 - 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기

Info

Publication number: KR200336439Y1
Application number: KR20-2003-0029313U
Authority: KR
Inventors: 권대웅
Original assignee: 권대웅
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2013-09-16

Abstract

본 고안은 초음파와 레디컬 및 오존을 이용하여 식기, 과일, 야채 등을 세척 및 살균하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장소에 구애받지 않고 사용자가 원하는 장소에서 식기, 야채 등을 자유롭게 세척 및 살균할 수 있도록 하되, 세척장치의 저면에 형성된 순환기에서 분출되는 레디컬 및 오존수와 상기 세척장치의 측벽을 통해 발생하는 초음파의 진동에 의해 과일류나 야채류 및 식기류의 표피로부터 이물질을 손쉽고 간편하게 제거함과 더불어 레디컬과 오존을 이용하여 살균처리 효과를 크게 향상시킬 수 있는 초음파와 레디컬 및 오존을 이용한 살균 세척기에 관한 것이다.

본 고안 초음파와 레디컬 및 오존을 이용한 살균 세척기는 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 감자, 당근 등의 뿌리식물의 세척물 사이에 초음파를 투입하여 과일 및 야채 표면의 이물질 등을 쉽게 제거시킬 수 있도록 세척력을 극대화시키고, 동시에 레디컬/오존/음이온을 함유한 세척수를 투입하여 야채류, 과일류, 식기류 등에 잔류하고 있는 세균 및 농약 등을 강력하게 살균시키는 것을 특징으로 하고 있기 때문에 과다한 화학세제의 남용을 막을 수 있어 환경문제에 기여할 수 있는 무공해 세척기에 관한 것이다.

Description

레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기{Ultrasonic Washer With Radical And Ozone}

일반적으로 현대에 들어서 전자제품의 발전으로 인해 종래의 수작업으로 이루어지던 가정주부들의 가사노동이 세탁기, 청소기 등의 다양한 형태의 전자제품으로 대체되면서 주부들의 가사노동에 대한 부담을 덜어주게 되었는데, 최근에는 식기세척기가 개발됨으로 인해 식사나 음식물을 섭취하고 난 후에 싱크대와 같은 세척기구를 이용하여 수작업으로 세척하던 일을 대체할 수 있도록 하여 주부들로 하여금 시간적인 여유를 통해 여가선용을 할 수 있도록 하고 있다.

이러한 식기세척기는 물 분사 세척방식이나 브러시 세척방식 등의 방법을 사용하여 음식찌꺼기나 이물질이 묻어있는 식기 등을 세척할 수 있도록 하는데, 상기 식기세척기내에 형성된 선반에 세척을 원하는 식기를 얹고 분사노즐을 통해 세척수를 공급하거나 소정의 브러시를 이용하여 식기를 세척할 수 있도록 하며, 세척이 완료된 후에는 세척에 사용된 세척수는 배수관을 통해 배출되도록 하는 방식이 쓰이고 있다.

그러나 종래의 식기세척기는 선반에 얹혀있는 식기를 세척함에 있어 분사노즐을 통해 세척수를 분사하거나, 브러시를 이용하여 단순하게 세척하도록 되어 있기 때문에, 식기에 묻어 있는 음식 찌꺼기나 이물질이 잘 떨어지지 않아 세척효과가 저감되며, 특히 기름기가 있거나 시간이 오래되어 견고하게 부착되어 있는 이물질인 경우에는 세척이 완료된 후에도 이물질이 식기에 그대로 묻어 있거나, 유해한 세균이 살균되지 않아서 식기의 상태가 불결하여 비위생적이라는 단점이 있다.

상기와 같이 식기상태의 비위생적인 상태를 해결하기 위해 주부들은 다량의 화학세제를 무분별하게 사용하게 됨으로 인해 식기를 세척하는데 많은 시간과 다량의 세척수가 소비되며, 이로 인해 음식제조의 단가가 상승하게 되는 요인이 되며, 또한 생활폐수의 과다 배출로 인해 환경오염을 가중시키는 등의 문제점이 발생하게 되었다.

따라서 식기를 세척함에 있어 소량의 세척수를 사용하되, 세제를 사용하지 않고도 식기를 청결하게 세척하여 살균효과가 우수한 위생적인 식기세척기의 필요성이 대두되어 초음파와 오존을 이용한 세척장치에 대한 연구가 많이 이루어져 왔는데, 초음파란 사람의 귀에 들리지 않을 정도의 높은 주파수로서 강한 에너지를 가진 음의 진동을 말하며, 오존은 산소(O₂)에 산소원자(O) 하나가 불안정 결합을 하여 생성된 기체로써 특유의 자극취가 있으며, 불소 다음으로 산화력이 강하며 염소보다 7배정도 강하다.

초음파는 극히 높은 소리로 강력한 진동을 발생시키고 그 진동은 물질을 뒤흔드는 힘이 강하기 때문에 물을 넣은 용기의 아랫부분에서 약 27,000㎐의 초음파를 발생시키면 물보라를 만들 수 있을 정도로 강하며, 초음파 진로상의 매질은 부분적으로 가열되고 또한 강력한 장력 때문에 액체 내에 공동현상(Cavitation)인 작은 기포가 발생하여 터지게 되며, 이때 발생하는 1,000기압의 강력한 순간 압력과 방전현상 때문에 초음파를 받은 물질은 기계적인 작용을 받거나 화학변화를 일으키며, 에멀젼(Emulsion)화가 곤란한 것도 미세하게 분쇄되어 안정한 유액을 만들게 된다.

이에 대한 선 출원된 고안을 살펴보면, 다음과 같은데, 실용신안출원 제 1996-24845호인 '초음파 세척장치가 부착된 싱크대'는 싱크대 상판의 2개의 세척조중 일 측의 세척조를 타 측의 세척조보다 2배 이상 깊게 형성하여, 깊은 측 세척조의 저면에 초음파 진동자를 부착하여 발진회로가 내장된 컨트롤박스와 연결한 초음파 세척장치가 부착된 싱크대에 있어서, 세척조의 측벽에 초음파진동자를 부가 설치하고, 내부에는 세척수 이동수단을 장치함을 특징으로 하고, 상기 세척수 이동수단을 망판의 저면에 모터가 부설된 임펠러를 축설하여 형성하며, 또한 세척수 이동수단을 망판의 저면에 에어호스와 연결된 기포분사기를 설치하여 형성하며, 또한 세척수 이동수단을 세척조 측벽에 에어호스가 연결된 에어분사노즐을 내측을 향하여 경사방향으로 관착하여 형성하도록 한 것이다.

상기 고안은 싱크대와 초음파 세척장치를 겸용되게 한 장점을 가지면서 초음파에 물의 이동력을 부가함으로써 식기의 세척효율을 향상시키고, 분리된 이물질의 수거를 용이하도록 한 것이지만, 상기 초음파 세척장치가 싱크대와 일체로 형성되어 있기 때문에 상기 싱크대가 설치되어 있는 장소에서만 초음파를 이용한 세척이 가능하다는 장소적인 제약이 따르며, 사용자가 초음파를 이용한 식기세척을 원하는 경우에는 초음파 세척장치가 일체로 형성된 싱크대를 별도로 구입해야 함으로 인해 소비자의 경제적인 추가 부담이 가중되는 문제점이 있다.

또한 세척수 이동수단을 구비하기 위해 망판을 설치하고, 상기 망판의 저면에 모터가 부설된 임펠러 등을 축설함으로 인해 제조단가가 상승하며, 안전사고의 발생에 대한 위험이 뒤따르고, 장치의 복잡함으로 인해 제조 및 사용이 불편하다는 문제점이 있다.

또한, 기존의 초음파 세척기에서 전원공급단에 연결된 초음파 발생기의 각진동자 연결 상태는 병렬 방식으로 되어 있다. 이는 전원과 발진신호 공급시 하나의 진동자라도 임피던스가 다르면 임피던스가 낮은 쪽으로 전류가 많이 흐르게 되어 해당 진동자만 진동함으로써 초음파 진동에 의한 세척력 기능이 부분적으로 약화된다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 오존(Ozone)을 이용한 세척장치도 여러 종류 나와 있는데, 오존을 물에 용존시켜 만든 오존수는 오존의 살균기능 때문에 여러 가지 세정장치에 활용되고 있다. 이러한 오존수는 오존발생기에 의해 생성된 오존가스를 물에 용해시켜 만들어진다. 그런데 오존수를 생성하는 장치의 성능은 기체상태의 오존을 물에 용해시키는 효율에 좌우된다. 따라서 오존을 물에 효율적으로 용해시키기 위한 여러 가지 장치가 개발되고 있다. 이미 알려진 오존-물 혼합기로서는 물을 이송스크류로 이송시키면서 오존을 유입시켜 서로 혼합하는 스크류식 혼합기와, 오존가스를 세라믹 기공을 통하여 기포 상태로 물과 접촉시켜 물에 용해시키는 세라믹 디퓨저(diffuser) 타입과, 벤츄리관을 이용하여 오존과 물을 서로 혼합하는 벤츄리관 타입이 있다.

상기 스크류식 혼합기는 물을 상당한 압력과 유속으로 이송시켜야 하므로 크기가 커져 가정용이나 소형의 세정기에 사용하기에는 불가능하다는 단점이 있고, 관내에서의 물 유속이 느릴 경우에는 혼합성능이 저하되는 문제점이 있다.

그리고 상기 세라믹 디퓨저 타입은 미세한 세라믹 기공을 통하여 오존가스가 물 속에서 분출되어 물과 접촉하므로 세라믹 기공도에 의해 오존수 생성효율이 좌우된다. 따라서 다른 방식에 비하여 효율이 낮고, 특히 기공이 물 속에 함유된 불순물 등에 의해 폐쇄되는 경우 오존수 생성효율이 현저히 감소하는 단점이 있다.

또한 벤츄리관 타입은 가장 효율이 높은 장점은 있으나 공급되는 물의 압력에 의해 오존수 생성효율이 좌우되므로 크기가 커지는 단점이 있다.

종래의 초음파 세척기는 원통형의 28㎑ 주파수대의 초음파 진동자를 사용함으로써 파워가 강해 세척 시 소음이 큰 문제점이고, 에로젼 현상(초음파 진동에 의하여 세척조 재질인 스테인리스를 파먹는 현상)이 빨리 나타나는 문제점이 있었다.

또한, 파장이 길기 때문에 미세한 부분에 대한 세척력이 떨어지는 단점이 있으며 진동자 자체의 무게로 인하여 장시간 사용시 진동에 의하여 세척조에서 떨어져 나가는 등 고장의 원인이 되기도 한다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 설치가 간편하고 이동도 가능하며 전기장치가 물로부터 안전하게 절연되는 진동자를 이용한 세척장치를 제공하는데 그 목적이 있다

따라서, 본 고안은 종래 세척기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 모든 주방에서의 야채류나 과일류 및 식기류 등을 깨끗하고 위생적으로 세척하기 위해 초음파 및 레디컬과 오존을 이용하여 이물질과 표피 사이의 경계면을 활성화시켜 과일류나 야채류 및 식기류의 표피로부터 이물질을 손쉽고 간편하게 제거함과 더불어 오존을 이용한 살균처리 효과를 크게 향상시킬 수 있는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 세척수가 소정 수위 이상일 경우에만 세척기가 작동되도록 함으로써, 기기의 공회전에 따른 기기의 파손이나 사고를 사전에 방지할 수 있는 세척기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 고안의 목적은 종래의 초음파 및 오존을 이용한 세척기에 세척수의 수위감지를 위한 수위감지수단과 세척수의 순환 회전과 함께 오존의 용존량을 높이기 위한 펌프를 구비함으로써 달성할 수 있다.

또한, 상기 종래의 오존 세정 장치들이 가진 단점을 해결하며, 효율이 높으면서 크기가 작고, 물에 용해되지 않고 그대로 배출되는 오존가스의 배출량을 극소화하여 오존가스에 의한 폐해를 방지할 수 있으며, 특히 물 속에 함유된 각종 세균을 멸균할 수 있는 오존수와 레디컬의 생성장치를 이용한 세정장치를 제공함에 기술적 과제를 두었다.

도 1은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 블록도.

도 2는 도 3에 도시한 키입력부(100) 및 LED 표시부(106)의 일실시 예를 보여주는 컨트롤 판넬(Control Panel) 평면도.

도 3은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 사시도.

도 4는 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 일실시 예를 보여주는 구성도.

도 5는 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 또 다른 일실시 예를 보여주는 구성도.

도 6은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기에서 사용하고 있는 수위감지센서 회로 중의 하나인 초음파 레벨 센서(Ultrasonic Level Sensor)의 동작 원리도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 15: 흡착판

16: 하부 몸체 17: 세척조(밥통)

18: 상부 뚜껑 19: 하부 바닥면

100: 키입력부 102: 전원공급부

104: 제어부 106: LED 표시부

108: 초음파 발진회로 109: 초음파 발생부

111: 전자석 회로와 수위감지 회로로 이루어진 장치

112: 공기 여과용 필터 114: 공기와 물 순환용 펌프

116: 고압발생부 118: 레디컬/오존/음이온 발생 장치

119: 순환기 119a:토출관

본 고안은 레디컬과 오존, 그리고 초음파의 고유 특성을 이용하여 강력한 살균력과 세척력을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기에 관한 것이다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 원리와 구성 및 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.

본 고안에서 사용하고 있는 음이온은 원자의 바깥 쪽 궤도에서의 전자수가 정상 상태 보다 적거나 많아진 것을 말하며, 단독의 원자 또는 화합물의 전리(電離)에 의해 생겨나는 것이다. 어느 것이나 전기적으로 중성이 아니며, 전자가 부족한 것은 양전하를 띠므로 양이온이며, 전자가 과다한 것은 음전하를 띠므로 음이온이라 한다.

음이온에 의해 느낄 수 있는 현상으로는 예를 들어, 폭풍이 지나간 후에 밖을 걸었을 때의 상쾌한 느낌이나 폭포수에 서 있는 느낌 또는 소나무 숲에 있는 느낌 등이다. 이는 물방울이 어떤 물체에 힘차게 부딪혀 분열하면서, 물방울은 양극의 전기를 띠고 주위의 공기는 음극의 전기를 띠는 공기의 이온화 현상(레너드 현상)에 의해 음으로 대전한 산소 이온이 다량으로 발생하였기 때문이다

음이온의 효과로는 공기정화 작용, 먼지 제거 및 살균 기능이 있고, 인체에 대해서는 음이온으로 유해한 양이온을 중화시키고, (-)전하를 띤 공기의 원자요소로 피를 맑게 하고 신경안정과 피로회복, 식욕증진, 세포의 활성화를 촉진시켜 생기있는 생활을 영위할 수 있게 하는 효과가 있다.

그리고 음이온의 범주에 들어가는 오존(O₃)은, 순수한 산소의 동체로써 전기적인 무성방전으로 오존을 만들어 물 속에 불어넣거나 공기 중에 사용하면 살균과 산화력이 강하기 때문에 유해성 중금속 등을 분해하고 전염성 병원균을 수 초 이내에 멸균시키고, 다시 물 속 용존산소로 되돌아가는 기체를 말하는 것이다.

전술한 바와 같은 오존은 불안정한 가스로써 화학적으로 매우 활성이 높아 공기 및 물 속의 박테리아나 바이러스, 곰팡이균, 악취를 내는 각종 유해가스 및 인체에 해로운 유기물질(솔벤트류, 농약, 중금속 성분) 등을 공격하여 이들과 화학 반응을 일으켜 산화시킨다. 이러한 성질을 이용하여 공기나 물을 깨끗하고 살균된 상태로 만들게 된다.

한편, 전술한 오존은 무색의 자극성 냄새가 있는 기체로서 강력한 산화력을 가지고 있으며, 산소원자 3개로 결합구성 되어 있다. 이러한 오존은 염소 등과 달리 산화제로 쓰일 때 유해 잔류물을 전혀 남기지 않으며, 살균력이 강하여 박테리아와 바이러스 균을 제거하며 강력한 표백력을 가지고 있다.

상기 산화력의 산화 반응은 광범위하게 정의하여 하나의 분자 또는 원자(환원제)로부터 하나 이상의 전자가 다른 분자 또는 원자(산화제)로의 이동을 포함한다. 산화 반응은 폭넓은 시스템, 예를 들어, 식품, 살아있는 유기체 및 음료수에서 나타나며, 유해하거나 유익할 수 있다. 산소에 노출된 식품은 산화 분해되어 바람직하지 않은 맛 및 향을 생성시키고, 지용성 비타민 및 필수 지방산을 파괴하고, 독성 분해 생성물을 생성한다. 식품에서 유익한 산화 반응은 천연 또는 합성 산화방지제와 산화제 사이의 반응을 포함하며, 산화제는 유해한 산화 반응 관여로부터 방지된다.

또한, 전술한 오존은 담배연기, 기타 악취를 내는 가스, 각종 유해 유기물질 등의 유기물질과 반응하여 무해화하는 탁월한 효능을 가지고 있다. 이러한 오존은 백여년 전부터 유럽, 미국 등에서 대규모 수도정수장을 필두로 여러 분야에서 안전하게 대량 사용되어 오고 있으며, 자연적으로는 지구 성층권에 오존층을 형성하여 강력한 태양 자외선으로부터 인간을 보호해 주고 있다.

전술한 오존의 장시간 근무환경에서의 오존 허용농도는 0.1ppm이며, 해수욕장의 상쾌한 공기에는 0.05ppm 정도의 자연오존이 포함되어 있고, 삼림 속의 신선한 공기에는 0.03ppm 정도의 오존이 포함된 경우가 많다. 보통사람이면 0.01 ~0.03ppm 정도의 오존이 공기 중에 포함된 것을 냄새로 감지할 수가 있다.

전술한 오존은 염소보다 수백 배나 빠른 살균능력을 가지고 있으며, 수중에서도 종래의 염소계 살균제보다 7배의 살균력을 보유하면서도 잔류성이 없는 무공해 물질이다. 사용되고 남은 오존가스 자체는 서서히 산소로 완전 분해되어 버리므로 해가 없게 된다(오존농도 반감기: 공기 중에서 10~15시간, 물 속에서 20~30분).

전술한 바와 같은 오존의 효과로는 먼저, 실내공기로부터 각종 세균, 바이러스를 제거 멸균하고, 오존수를 이용한 과일, 생선, 야채등 식품재료 및 즙기, 주방기구 등을 세척하여 세균이나 진드기 등을 제거하는 살균과 소독 효과가 있다.

탈취효과로써 요식업, 호텔, 빌딩, 가정 등 실내의 악취를 내는 유기가스 성분을 오존가스와 반응 분해시켜 쾌적한 공기를 만들고, 각종 공장, 쓰레기 처리장 등의 냄새를 오존처리로 없애기 때문에 작업환경을 쾌적하게 개선한다.

농약, 유해가스, 중금속 제거효과로써 과일, 야채등의 잔류농약을 오존수로 세척을 통해 분해 제거하여 청정화하고, 지하수 등에 유입된 농약 및 중금속 성분을 오존으로 분해 제거하여 청정화하며, 공해를 유발하는 각종 유기가스를 오존으로 분해 안전하게 배출시킨다.

장기 보존 및 신선도 유지로써 청과류의 저온창고 보관시 오존처리 및 육류의 오존처리로 신선도 유지 및 보존기간을 연장시킬 수 있다.

표백 및 탈색효과로써 제지, 섬유, 식품산업에서 펄프, 섬유 및 식품 등의 탈색 및 표백가공 특성을 가지고 있는 것이 오존이다.

한편 본 고안에서 사용되고 있는 활성 산소 레디컬의 살균과정을 살펴보면,균의 원형질막을 공격하여 와해 시킴으로서, 용균현상(Lysis)에 의한 균을 죽이며, 오존에 의한 살균보다 더욱 더 강한 살균효과를 갖는 것이 특징이다.

레디컬 발생장치에 의해 생성된 제 1계열 활성 산소 레디컬들은 물분자와 반응하여 산화력이 가장 강한 수산기 레디컬 등이 포함된 제 2계열 활성 산소 레디컬을 생성한다. 이때 레디컬이 함유된 세척수는 강한 와류를 형성하여 특히, 과일류 및 야채류 등의 세척물을 살균, 세척시 세척물의 회전을 유도하여 세척물 표면에 부착된, 세균(세균, 효모, 곰팡이, 바이러스)류 및 잔류농약과 흡착되어 효과적으로 뛰어난 살균력을 보여준다.

또한 본 고안에서 사용하고 있는 초음파의 세척 원리를 살펴보면, 음파의 진동의 빠르기(음의 높이)는 1초에 진동하는 회수를 말한다. 이것을 주파수라 하고, Hz(헬즈)라고 하는 단위로 표기한다. 예를 들어 음계의 첫 번째인 도(C)의 음은 1초에 260회 진동하기 때문에 주파수는 약 260Hz이며, 1옥타브 높은 도(C)가 되면 520Hz가 된다. 그러나 우리 귀에 들리는 소리는 한계가 있어서 아주 낮은 소리나 아주 높은 소리는 들을 수가 없다.

고막의 진동은 음파의 높낮이에 의해서 작동 할 수 없게 되어 버리는 대역이 생기게 된다. 우리 귀에 들리는 음(소리)을 가청음이라고 하지만, 가청음(귀로 듣는 소리)의 범위는 대체로 16Hz에서 18,000Hz라고 한다. 이 대역을 벗어난 주파수는 아무리 진동을 해도 소리가 절대로 귀에 들리지 않게 된다. 따라서 초음파(Ultrasonic)는 가청 주파수 이상의 높은 주파수의 음파를 의미한다.

초음파는 20Khz 이상의 소밀파로서 초기에는 군사적 목적으로 개발되었으므로 산업적 응용이 어려웠다. 1946년 이후 금속용접, 에칭, 도금, 전기광, 주조, 천공 등의 작업과 화학 공정에 활용되었으며, 유속 및 수위 등의 측정과 공정 제어 등에 널리 쓰이게 되었다. 또한 의학분야에서는 치료, 수술, 진단용 등에 널리 활용되고 있다.

초음파 에너지는 충격력을 갖고 있으므로 그 에너지의 크기에 따라 식물체의 조직을 파괴할 수 있으며 고체 표면에 부착된 물질을 이탈시킬 수 있어 과일 등의 세척이나 용기의 세척기술로도 활용되고 있다.

또한 초음파는 인체 내부의 장기를 나타낼 수 있는 특성도 가지고 있다. 간단히 말하면, 초음파 영상은 인체 내부에 짧은 초음파를 보내어 조직 경계 면으로부터 되돌아오는 반사파들을 배열시킴으로써 이루어진다. 진단용 초음파(Medical Diagnosis for Ultrasonic)에서 유효주파수 대역(useful frequency range)은 분해능(resolution)과 투과 심도(depth of penetration)에 의해서 결정된다.

초음파를 이용한 역사는 1916년에 프랑스의 물리학자 P. 랑주벵이 초음파를 이용한 수중 음파탐지기인 소나를 개발하여 잠수함을 탐지하면서 부터 비롯되었다. 생활 주변에서 초음파를 응용한 장치는 시계점, 안경점 또는 식당에서 사용하는 초음파 세척기를 들 수 있다. 이러한 초음파 세척기는 초음파로 세정 액을 진동시켜 먼지나 기름, 녹, 심지어 음식물 찌꺼기까지 씻어 내는 장치로서, 이러한 초음파 세척은 다른 세척 방식에 비하여 세척시간이 짧을 뿐만 아니라 이물질을 비교적 깨끗이 세척하며 화학세제의 남용을 막을 수 있다는 장점 때문에 널리 사용되고 있다.

그 외에, 가정용으로서는 초음파의 원리를 이용한 가습기가 널리 사용되고 있으며, 병원에서는 초음파가 생체 조직에 따라 반사되는 정도가 다르다는 것을 이용하여 의사에게 필요한 여러 가지 정보를 얻고 있으며, 특히 산부인과에서는 태아의 움직임과 심장 박동 등을 모니터 하는데 응용되며, 암 검사 등의 진단법에 널리 사용되고 있다. 또 환자 치료에도 이용하고 있는데, 담석이나 신장 결석에 초음파를 쏘아서 결석을 잘게 부수어 파괴시켜 버림으로써 치료가 가능하다. 또한 맥주 공장에서는 병에 공기가 들어가지 않도록 초음파로 거품을 내서 맥주를 병에 담고 있다. 또한, 최근에는 초음파 발생기에 공구를 달아 용접, 구멍 뚫기 등에 이용하기도 하며, 초음파의 강한 직진성을 이용하여 수중 통신에도 이용되며 이 밖에도 많은 곳에서 초음파는 편리하게 이용되고 있다.

초음파란 전술한 바와 같이 진동이 빠르고 너무 높아서 사람에게는 들리지 않는 대역의 소리를 말하는 것이다. 약 18,000Hz가 사람에게 들리는 한계이지만 사람에 따라 19,000Hz까지 들리는 사람도 있다. 그러므로, 가청음과 초음파에는 확실한 구분은 없지만 공학적으로는 2만Hz이상을 초음파라고 정하고 있다.

압전 물질(109)은 초음파를 발생시키는데 사용되며, 양단에는 전극이 가해지게 되어 있다. 전극에는 초음파 전기신호 발생기에서 발생한 고압 펄스 신호(교류신호)가 가해진다. BaTiO2 같은 결정을 냉각시키거나 가열하면 결정의 한쪽 면에 +전하, 다른 한쪽에는 -전하가 발생하는데 이 현상을 초전효과라 한다.

이와 같이 초전현상을 나타내는 결정은 기계적인 압력을 가하면 전기를 발생시킨다. 즉 결정에 어떤 방향으로 압축 또는 신장이 되면 내부에 전기분극 현상이나타나고 양끝에 전하가 발생된다. 이와 같은 현상을 압전효과라 하며 어떤 결정에 압력을 가했을 때 전압이 발생되고, 또 이들의 물질에 전압이 가해지면 압전효과에 의하여 용적의 변화를 일으키게 된다.

이와 같은 압전효과를 나타내는 압전 물질에는 수정, 로셀염, 티탄산바륨, PZT와 같은 인공세라믹을 사용할 수 있다. 이 가운데 PZT는 유전율이 높고 감도가 높아 에너지가 낮은 반사 음의 수신율이 크다는 등의 장점을 가지고 있다. 또 전압이 가해지면 가해진 전압의 극성에 따라 탐촉소자의 두께가 증가하던가 감소하던가 하는데 탐촉소자의 두께가 작으면 발생되는 음의 주파수는 두께가 클 때보다 높다. 이와 같은 압전 효과에 의해 초음파가 발생된다.

즉, 압전 물질인 진동자의 양면에 교류전압을 가하면 전류의 극성에 따라 팽창과 수축이 일어나는데 이것은 교류전압의 주파수에 비례하여 반복된다. 이런 원리를 이용하여 진동자에 초음파주파수인 1-20㎒의 전압을 가하면 세라믹이 진동하여 1-20㎒의 초음파가 발생되는 것이다.

일반적으로 초음파 세척은 초음파의 음압 효과와 캐비테이션(Cavitation) 효과를 이용하여 세척하는 것이다. 상기 캐비테이션은 기포의 진동에 따른 마이크로교반(Micro-Agitation)과 기포의 파괴로 인한 화학적, 열적 작용을 수반하게 되며, 이러한 제작용의 복합, 반복으로 세척액 중에서 화학반응의 촉진과 분산 작용이 증가하여 부착되어 있는 이물질을 제거함으로써 정밀한 세척이 이루어지게 되는 것이 초음파 세척의 원리이다.

이하, 본 고안의 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 블록도이며,

도 2는 도 3에 도시한 키입력부(100) 및 LED 표시부(106)의 일실시 예를 보여주는 컨트롤 판넬(Control Panel)을 구성하는 평면도이고,

도 3은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 사시도,

도 4는 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 일실시 예를 보여주는 구성도,

도 5는 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기의 또 다른 일실시 예를 보여주는 구성도이고,

도 6은 본 고안 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기에서 사용하고 있는 수위감지센서 회로 중의 하나인 초음파 레벨 센서(Ultrasonic Level Sensor)의 동작 원리도이다.

도 1에 있어서, 본 고안 세척기는 초음파 또는 레디컬/오존/음이온 기능을 선택하여 그에 따른 세척 및 살균 기능 조작을 위한 각종 키버튼이 구비된 키입력부(100)와; 전원공급부(102)와; 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부(104)와; 각 기능 버튼의 동작상태를 표시하기 위한 LED 표시부(106)와; 발진부(108)와; 초음파발생부(109)와; 순환펌프부(114)와; 상기 전원공급부(102)로부터 전압을 공급받아 레디컬/오존/음이온 발생에 필요한 고압을 생성하는 고압발생부(116) 및; 레디컬/오존/음이온발생부(118)를 구비하고;

도 2에서와 같이, 세척기의 하우징(10a)의 측면 일 측에 수위감지수단(111a,111b)을 설치함과 더불어 상기 레디컬/오존/음이온발생부(118)로 부터 공급되는 오존을 세척수에 용해시키고, 세척수를 순환 회전시키는 펌프(114)를 설치하고, 상기 수위감지수단(111)과 펌프(114)가 내장되는 격실을 구성하되, 세척수는 격실로 순환 회전할 수 있고, 순환 회전되는 세척수에 함유된 이물질이 상기 격실로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 여과 막을 격실의 벽면에 설치하여 세척수를 순환기(119)를 통해 배출하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 의한 레디컬/오존/음이온과 오존 수증기의 생성장치는 오존가스가 초음파에 의해 수증기화된 물 입자와 밀폐된 순환기(119)의 공간 안에서 접촉하므로 접촉 면적이 넓어서 오존 생성 효율을 높일 수 있고, 밀폐된 순환기 안에서 오존가스가 물과 접촉하여 용해되므로 물에 용해되지 않고 가스상태로 외부로 배출되는 오존가스의 량을 줄일 수 있으며, 특히 오존가스와 반응하는 물은 초음파에 의해 살균되므로 살균된 오존수를 생성할 수 있고, 특히 디퓨저나 스크류관 등을 하지 않으므로 크기를 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 오존과 함께 사용하거나 오존과 레디컬, 음이온 중 적어도 하나를 선택적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 할 수 도 있는데, 세척조내의 세척물을 살균하기 위하여, 자체 내장된 레디컬 발생장치를 통하여 제 1계열 활성 산소 레디컬로 변환시킨다. 레디컬 발생장치에 의해 생성된 제 1계열 활성 산소 레디컬들은 에어노즐을 통하여 펌핑되고 분사된 제 1계열 활성 산소 레디컬들은 물분자와 반응하여 산화력이 가장 강한 수산기레디컬 등이포함된 제 2계열 활성 산소 레디컬을 생성한다.

이때 세척조내의 세척수는 강한 와류를 형성하여 특히, 과일류 및 야채류 등의 세척물을 살균, 세척시 세척물의 회전을 유도하여 세척물 표면에 부착된, 세균(세균, 효모, 곰팡이, 바이러스)류 및 잔류농약과 흡착되어 효과적으로 살균하면, 초음파의 강력한 진동에 의해 분해되어 세척되며, 물분자와 결합된 제 2계열 활성 산소 레디컬은 세균, 잔류농약, 합성세제의 성분을 강력하게 살균 및 소독하여 위생적인 상태로 되돌려 놓게 되는 특성이 있다.

또한 본 고안에 의한 레디컬/오존/음이온과 오존 수증기의 생성장치를 이용한 세정장치는 펌프(114)를 통하여 세정수를 분사하는 토출관(119a)을 포함하고, 상기 물공급관에는 상기 레디컬/오존/음이온과 오존 수증기가 토출관에 공급되는 세정수에 혼입된다.

그리고 오존가스가 물에 더욱 잘 용해되게 하기 위하여 상기 토출관은 벤츄리 혼합관과 스크류 혼합관을 개재하여 토출관에 연결되면 오존가스가 용해되는 효율을 더욱 높일 수도 있다.

상기 펌프(114)에는 다수의 분사구를 구비한 토출관(119a)이 장착되고, 레디컬/오존/음이온발생부(118)에서 생성된 레디컬/오존/음이온이 상기 토출관(119a)에 공급될 수 있도록 연결되어 있어서, 상기 토출관(119a)에서 오존이 순환되는 세척수에 용해되어서 토출관(119a)을 통해서 분사할 수 있도록 구성되어 있다. 본 고안은 이 펌프(114)의 토출관(119a)에 의해 종래보다 레디컬/오존/음이온 용존량을 늘릴 수 있고, 레디컬/오존/음이온이 많이 용존된 세척수를 회전 순환시킴으로써 살균력을 높이고 세척기에 담겨진 세척물을 그 놓여진 부위에 관계없이 고르게 살균 세척할 수 있다.

한편, 상기 수위감지수단(111)은 상기 펌프(114)가 세척수에 잠기는 수위 이상에서만 발진부(108)와 공기순환펌프부(114), 오존발생부(118) 등이 작동되도록 제어부(104)에 의해 제어되고, 수위감지수단(111)에서 감지한 세척수의 수위가 일정 기준 이하일 경우에는 작동이 되지 아니하며, 작동중이라도 세척수의 수위가 내려가서 펌프(114)가 노출되는 수위가 되면 자동으로 작동이 멈추도록 제어부(104)에 의해 제어된다.

상기 수위감지수단(111)은 초음파 레벨 센서(Ultrasonic Level Sensor) 방식 또는 Hall IC 방식이나 Lead switch 등 수위를 감지할 수 있는 수위 센서(liquid level sensor)이면 그 방식에 관계없이 어느 것이나 무방하나 본 고안에서는 초음파레벨센서를 이용한 수위감지수단인 것이 바람직하다. 세척수는 하우징(10a) 바닥면에 형성된 토출관(119a)을 통해 배수된다.

상기 수위감지 수단에 바람직한 초음파 레벨 센서(Ultrasonic Level Sensor)가 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 레벨을 측정하는 데는 액체 면을 연속적으로 측정하는 방법과, 어느 일정한 레벨에 액체 면이 도달한 것을 검출하는 방법이 있는데 레벨의 검지에 초음파를 이용하는 것이 초음파 레벨 센서이다. 초음파는 기체, 액체, 고체, 어느 것에나 이용할 수 있다. 상공(上空)을 이용하여 레벨을 측정할 때는 초음파 트랜스듀서를 용기의 윗 부분에 고정시키며 액체 면이나 분말면의 계측에 모두 이용된다. 액체 속을 이용하는 경우는 용기의 바닥면에 트랜스듀서가 장착된다. 측정원리는 초음파 거리계와 같이 초음파 펄스를 발사하여 측정 면에 변화가 일어나는 차이를 감지하여 이루어진다. 도 6은 액체 내의 투과를 이용한 초음파 레벨 센서를 보여 준다.

상기 키입력부(100)에는 도 2에 도시한 바와 같이 전원버튼(100a)과 시간선택버튼(100b), 기능선택버튼(100c), 시작/일시정지버튼(100d)이 구비되고 전원버튼(100a) 앞에 메인 스위치(도시하지 않음)가 구비된다. 메인 스위치(Main Switch)는 세척기에 공급되는 전원을 온/오프(ON/OFF) 조정하기 위한 버튼이다. 전원버튼(100a)은 세척기능의 기본설정버튼으로서 메인 스위치를 켠(ON)다음 사용자가 1회 누르면 세척기의 세척기능이 기본설정되고 다시 1회 누르면 기본설정이 해제된다. 세척기능의 기본설정치는 초음파작동시간 및 레디컬/오존/음이온작동 시간이 각각 1분간씩 작동하도록 세팅되나, 오존작동은 15초간 작동하고 15초간 멈추도록 설정하는 것이 바람직하다. 전원버튼(100a)을 눌러 온(ON)시키면 LED표시부(106)에서 초음파작동 LED, 레디컬/오존/음이온작동 LED 및 시간 LED를 제외한 POWER LED만 점등된다.

이때 세척수가 소정 수위 이상일 경우는 계속 점등상태가 유지되고, 소정 수위에 미달된 상태인 경우는 경고음이 울리며, 점멸 상태가 되는 수위 모드를 추가로 구비할 수도 있다. 시간선택버튼(100b)은 기본 설정된 초음파 및 레디컬/오존/음이온 작동 시간을 재 설정하기 위한 버튼으로서 전원버튼(100a)을 눌러 기본 설정된 상태에서, 한번 누르면 초음파 및 오존 작동시간이 기본 설정된 1분에서 3분으로 조정되고[이때 TIME LED 표시부(100b)가 꺼지고 LED 표시부(106)의 3MINUTE가 점등됨], 다시 한번 누르면 5분으로 조정되며(이때 상기 LED 표시부의 5MINUTE가 점등됨), 다시 한번 누르면 10분으로 조정되며(이때 상기 LED 표시부의 10MINUTE가 점등됨), 이 상태에서 다시 한번 누르면 기본설정으로 되돌아온다. 이때 상기 세팅의 시간 단위는 설계단계에서 다양하게 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.

기능선택버튼(100c)은 초음파작동 및 레디컬/오존/음이온 작동 설정에서 오존 작동을 선택 또는 해제하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 기본설정 또는 추가 시간이 설정된 상태에서 기능선택버튼(100c)을 1회 누르면 오존 작동 설정이 해제되고 다시 한번 누르면 오존작동이 설정된다.

시작/일시정지버튼(100d)은 사용자에 의해 시간선택버튼(100b)과 기능선택버튼(100c)을 눌러 작동 값이 설정된 상태에서, 한번 누르면 동작이 시작되고 설정된 시간에 도달하면 자동으로 정지되어 시작 설정 상태로 재 설정되나, 동작 중에 언제라도 작동을 멈추려면 버튼을 다시 1회 누르게 되면 동작이 일시 정지된다.

상기와 같은 일실시 예로서 키입력부(100)와 LED 표시부(106)를 설명하였지만 표시 창은 디지털 계기창의 숫자로 표시되는 방식 등 다양한 변형이 가능하다고 할 수 있다.

상기 초음파발생부(119)는 예컨대 6개의 진동자가 직렬방식에 의해 전원공급부(102)와 연결됨으로써 기존의 병렬방식에 의해 발생되는 문제점 즉, 전원과 발진신호 공급시 하나의 진동자라도 서로 임피던스가 다르면 임피던스가 낮은 쪽으로 전류가 많이 흐르게 되어 해당 진동자만이 진동함으로써 초음파 진동에 의한 세척력 기능이 부분적으로 약화되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 고안에서는 각각의 진동자에 대하여 직렬방식으로 별도의 발진신호와 전원을 공급함으로써 진동이 부분적으로 약화되는 것을 방지하고, 모든 진동자에서 고르게 출력을 낼 수 있도록 선택하는 것을 특징으로 하였다.

또한 세척수가 없는 상태에서 진동자에 전원과 발진신호가 공급되는 경우 진동자가 파손될 우려가 있으므로, 본 고안에서는 세척수가 소정수위 이상일 경우에만 진동자에 전원과 발진신호가 공급되도록 하는 수위감지수단(111)을 더 구비하여 제어부(104)에 의해 제어되도록 하였다.

상기 레디컬/오존/음이온발생부(118)에는 코일을 이용하는 열선방식이나 압전소자를 이용하는 세라믹방식이 적용된다.

도 3에 도시한 세척기에 있어서, 본 고안의 세척기는 소정의 높이와 폭을 가지며 하부 면에 레디컬/오존/음이온 방출을 위한 토출관(119)을 구비한 원통 형상으로서 하우징(10a)의 일측면에는 제어부(104)인 PCB기판이 밀봉된 상태로 내장되어 있으며, 원통 측면에 초음파 진동자(109a),(109b),(109c)가 설치되어 진동자의 진동에 의해 초음파를 발생하게 된다. 물론, 하우징(10a)은 가정이나 업소의 주방에 설치된 싱크대에 거치되어 장착되거나 따로 세척조가 필요한 경우에는 상기 세척조에 이동하여 장착할 수 있는 것을 특징으로 한다. 그리고, 이상에서는 진동자를 3개 사용하는 경우에 대하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되지 않고 1개 이상 여러 개(n개)의 진동자를 구비하여 그에 따른 세척력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징(10a)의 다른 측면에는 발진부(108), 초음파발생부(109), 순환펌프(114), 고압발생부(116), 오존발생기(118)등이 설치, 내장되어 레디컬/음이온/오존 기포를 생성, 공기와 함께 펌프(114)로 이송하게 되고 초음파는 진동자(109a~109n)에 의해서 생성된다.

이어서, 본 고안에 따른 초음파 및 레디컬/오존/음이온을 이용한 과일류나 야채류, 식기류를 세척할 때의 살균 세척기의 사용 상태 및 동작 과정을 설명한다.

먼저, 가정이나 업소 등의 주방에 설치된 싱크대에 본 고안에 따른 하우징(10a)을 장착(도 4 참조)하고 전원을 연결한다. 그리고 싱크대에 설치되어 있는 세척조에 각종 야채류나 과일류, 식기류 등의 세척물을 올려놓은 다음 세척수를 세척물이 잠기는 수준까지 채운다. 이때 필요에 따라 세척물 보호망을 상부에 설치할 수 있다. 예를 들면, 식기류 등과 같이 세척수에 잠기는 세척물일 경우에는 세척물 보호망의 거치가 꼭 필요치 않으나, 상추와 같은 채소류, 과일류의 경우는 세척수에 부유되기 때문에 세척물을 눌러 세척수에 잠기도록 세척물 보호망을 거치 함으로써 세척효과를 높일 수 있다.

세척물이 세척수에 잠긴 상태에서 메인 스위치를 켜(ON), 세척기에 전원을 온(ON)시킨 후, 세척기의 키입력부(100)에 설치된 전원버튼(100a)을 누르면 세척기능이 기본설정 되면서 전원LED표시부(100a), 시간LED표시부(100b), 초음파 LED표시부(ULTRASONIC) 및 레디컬/오존/음이온LED표시부(RADICAL)가 점등 표시된다. 다음, 세척물의 종류에 따라 필요한 시간선택버튼(100b)과 기능선택버튼(100c)을 조작한 후 시작/일시정지버튼(100d)을 누르면 설정치에 따라 세척기가 작동하게 된다. 이때 초음파작동LED 표시부(ULTRASONIC) 및 레디컬/오존/음이온작동LED 표시부(RADICAL)의 LED가 점등 표시되기 시작하는데, 기본설정이 1분일 경우, 초음파작동 LED 표시부(106)가 3개의 단위 LED로 구성되어 있기 때문에 4초 단위로 LED(3MINUTE)가 점멸 되며, 작동시간이 3분으로 설정되어 있는 경우에는 8초 단위로 LED(3MINUTE)가 점멸 된다. 레디컬/오존/음이온작동 LED표시부(RADICAL)도 상기 3개의 시간 단위 LED를 이용하여 작동시간 설정 여부에 관계없이 1초 단위로 LED가 점멸 된다.

한편, 상기한 바와 같이 시작/취소버튼(100d)을 누르면 하우징(10a)의 측면에 설치되어 있는 다수개의 진동자(109a)(109b)(109c)(109n)의 진동에 의해 초음파를 발생시키게 되고, 동시에 순환펌프부(114)로부터 공급되는 공기 및 고압발생부(116)로 부터 생성된 고압에 의해 레디컬/오존/음이온발생부(118)로 부터 오존을 발생시키고, 발생된 오존가스는 토출관(119a)으로 압입되어 순환 회전되는 세척수에 용해되어 토출관(109a)의 분사구를 통해 분사된다. 따라서 세척수는 하우징(10a)의 내부에서 회전 순환한 후 여과막(210)을 거쳐 펌프(111)를 통해 다시 토출관(119a)의 분사구를 통해 분사하게 된다.

이때, 상기 싱크대의 세척조에 놓여진 야채류나 과일류, 식기류 등의 세척물은 초음파에 의해 이물질과 표피 사이의 경계면이 활성화되어 세척물의 표피로부터 이물질이 쉽게 제거됨과 더불어 순환 회전되는 세척수에 용존되어 있는 레디컬/오존/음이온에 의해 다시 살균 처리되는 과정을 거치게 된다. 그후, 세척 및 살균이 끝나면 전원 메인 스위치를 오프(OFF)시키고, 상기 싱크대의 세척조에 있는 배수구의 마개를 열어 배수시키게 된다. 바람직하게는, 보다 완벽한 세척 및 살균을 위하여 배수시키면서 거치망 위에 놓여진 야채류나 과일류 및 식기류 등에 맑은 물을 공급하여 세척물을 헹구어 주면 세척이 끝나게 된다.

본 고안의 세척기(10a) 하단에는 상기 세척기가 쓰러지는 것을 방지하기 위하여 고무(15)와 고무자석, 전자석(111) 을 이용한 흡착판 중에서 적어도 하나를 선택하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 일실시 예로 고무흡착판(15)이 달린 상기 세척기 하단에 전자석을 설치하여, 상기 세척기가 세척과정을 수행중일 때에 상기 세척기가 펌프의 작동과 초음파 진동자의 작동으로 심한 진동이 일어나 상기 세척기가 쓰러지는 것을 방지하기 위한 보조수단으로 사용될 수 있으며, 또한 상기 고무자석이나 전자석(111)은 토출관(119a)을 감싸게 설계되어 토출관 내부에 흐르는 세척수를 자화시켜 자화수로 만드는 일을 수행하는 것을 특징으로 할 수도 있다.

또한 상기 세척기에 사용하는 상기 세척수는, 살균과 세척 효과를 높이기 위하여 황토, 동황토, 숯, 죽초액, 목초액, 원적외석을 방사할 수 있는 성분이 들어있는 유기화합물 중 적어도 하나를 선택하여 물에 희석시켜 세척수로 사용하면 원적외선 방사로 인해서 세척 및 살균 능력이 훨씬 증대될 수도 있는데 이를 특징으로 하는 것이 바람직하다.

도 5에서는 본 고안의 또 다른 일실시 예를 도시하고 있는데, 본 고안의 세척기(10b)를 전기보온밥통 형태의 상부 뚜껑(18)에 장착시키고, 키입력부(100)와 LED 표시부(106)를 상기 전기보온밥통 형태의 하부(16)의 일 측에 분리 장착하며, 이 때에 선택적으로 상기 전기보온밥통 형태의 하부(16) 바닥면(19)에 초음파진동자(109n)를 추가로 설치할 수도 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성하여, 세척물을 상기 전기보온밥통 형태의 밥을 보존하는 밥통(17: 세척조)에 세척수와 함께 안치시킨 후, 상기 세척기(10b)가 달린 상부 뚜껑(18)을 닫고, 상기 전기보온밥통 형태의 하부(16)에 있는 상기 키입력부(100)와 상기 LED 표시부(106)를 이용하여 작동시키는 것을 특징으로 한다.

이때에 상기 전기보온밥통의 형태는 원형을 취하고 있지만, 사각형이나 그 외의 다른 형태의 디자인을 취할 수도 있으며, 본 고안의 일실시 예에 국한되지 않고 본 고안의 기술적 범주에 들어가는 여러 가지 형태의 응용된 변형이 당업자라면 손쉽게 가능한 것은 자명한 일이라고 할 수 있으며, 이와 같은 응용된 변형도 본 고안의 범주에 귀속된다고 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기는 싱크대의 세척조에 올려놓거나 부착하기가 쉬우며, 이동이 용이하기 때문에 2중 싱크볼이 설치된 싱크대의 다른 세척조 또는 별도로 구비된(예를 들어 욕조, 바케츠 등등) 세척조에서도 편리하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

따라서 싱크대 내장형 초음파세척기에 비해 가격이 훨씬 저렴해지고, 설치비 및 세척용기의 조립에 따른 공정을 현저히 감소시킬 수 있으며, 직렬 연결 방식의 초음파 진동자를 선택하여 수명 및 안전성에서 있어서도 월등하다고 할 수 있다.

또한 본 고안에 내장되어 있는 전기장치는 물로 부터 이격되고 상부 방향에 위치하고 있기 때문에 누전 등으로 부터 안전하며, 출력주파수의 자동제어에 의해 최적의 세척시간 및 고성능을 유지할 수 있다. 그리고 동작시간의 최적화로 전기소비를 절감할 수 있고, 레디컬/오존/음이온을 함유한 세척수를 투입하여 야채류, 과일류, 식기류 등에 잔류하고 있는 세균 및 농약 등을 강력하게 살균시키는 것을 특징으로 하고 있기 때문에 과다한 화학세제의 남용을 막을 수 있어 환경문제에 기여할 수 있는 무공해 세척기라고 할 수 있다.

Claims

과일류, 야채류, 식기류 등의 세척물을 살균, 세척하는 세척기에 있어서,

초음파 또는 레디컬/오존/음이온 기능을 선택하여 그에 따른 세척 및 살균 기능 조작을 위한 각종 키버튼이 구비된 키입력부와;

전원공급부, 각 구성요소를 총괄적으로 제어하는 제어부와 각 기능 버튼의 동작상태를 표시하기 위한 LED 표시부, 발진부, 초음파발생부, 순환펌프부와 상기 전원공급부로부터 전압을 공급받아 레디컬/오존/음이온 발생에 필요한 고압을 생성하는 고압발생부 및 레디컬/오존/음이온발생부를 구비하고;

상기 세척기의 하우징의 측면 일 측에 수위감지수단을 설치함과 더불어 상기 레디컬/오존/음이온발생부로 부터 공급되는 상기 레디컬/오존/음이온을 세척수에 용해시키고 순환 회전시키는 공기와 물 순환용 펌프와;

상기 펌프가 상기 세척기에 내장되는 격실을 구성하되, 세척수는 격실로 순환 회전할 수 있고, 순환 회전되는 세척수에 함유된 이물질이 상기 격실로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 여과막을 상기 격실의 벽면에 설치하여 상기 세척수를 순환기를 통해 배출하며;

상기 제어부, 펌프, 격실 및 상기 세척기에 내장되는 장치들을 지지하고 결합하는 케이스와;

상기 세척기가 작동할 때에 고정의 형틀을 유지할 수 있도록 해 주는 고무나 고무자석 등을 이용한 흡착판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기.
청구항 1에 있어서 상기 레디컬/오존/음이온 발생부는,

오존발생장치, 레디컬발생장치, 음이온발생장치 중에서 적어도 하나를 선택하여 구성하는 것을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기.
청구항 1에 있어서 상기 세척기는,

상기 세척기를 구성하고 있는 장치들이 하나 이상으로 이격 분리 조립되어 사용하는 것을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기.
청구항 1에 있어서 상기 초음파발생부는,

각 진동자의 연결상태가 병렬방식이 아니고 직렬방식으로 연결하는 것을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기.
청구항 1에 있어서 상기 세척기에 사용하는 세척수는,

황토, 동황토, 숯, 죽초액, 목초액, 원적외석을 방사할 수 있는 성분이 들어있는 유기화합물 중 적어도 하나를 선택하여 물에 희석시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 레디컬과 오존을 이용한 초음파 살균 세척기.