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주파수 최적화를 통한 초음파 세척기의 성능 향상 기술

요약 본 발명은 다양한 산업 분야에서 필수적인 정밀 세척을 위한 초음파 세척기의 성능을 향상시키는 기술에 관한 것입니다. 인천대학교 산학협력단에 의해 개발된 이 기술은 기존의 고정된 주파수로 작동하는 세척기의 한계를 극복하고, 주파수 조절 기능을 통해 세척 효율과 에너지 소비를 최적화합니다. 세척 용액 사용량을 줄이고, 세척 시간을 단축시키며, 경제적이며 환경적인 이점을 제공합니다. 본 발명은 세척기의 변환기가 가장 큰 진동 진폭을 가지는 주파수를 신속하게 찾아내어 세척 효과를 극대화하고, 환경 변화에 따라 자동으로 최적의 주파수를 조정하여 최상의 세척 조건을 유지합니다. 이 기술은 제품 성능 최적화, 운영 비용 절감, 환경 보호 및 시장 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됩니다.

기본 정보

특허명: 최적의 구동 주파수의 선정이 가능한 초음파 세척기 및 그 동작 방법
대표 발명자: 송준영 교수
출원번호: 10-2023-0147467

발명의 배경 및 필요성

초음파 세척기의 기술적 진보

초음파 세척은 의료기기, 전자제품, 자동차 부품, 보석 등 다양한 산업에서 정밀 세척에 필수적임
기존 초음파 세척기는 고정된 주파수로 운영되어 모든 세척 작업에 최적화되지 않는 문제가 있음

초음파 세척기의 필요성 강조

주파수 조절 기능을 갖춘 초음파 세척기는 세척 시간과 에너지 소비를 줄이며, 세척 용액 사용량 감소로 경제적이고 환경적인 이점을 제공함
전자제품의 소형화와 의료기기의 복잡성 증가로 인해 더욱 정교한 세척 솔루션이 필요하며, 이 발명은 산업 전반에 걸쳐 효율성과 적응성을 향상시키는 기술적 진보를 나타냄

구현방법

기술의 원리 및 최적화 과정

초음파 세척기의 진동자가 발생시키는 초음파 주파수를 최적화해 세척 효율을 높임
진동자의 진동 크기와 세척기의 전류 증가 관계를 분석하여 최적 구동 주파수를 도출함

주파수 선정 및 알고리즘 구현

작동 가능한 전체 주파수 범위를 분할하고 각 범위에서 전류 변화를 측정해 중심 주파수 대역을 선정함
선정된 중심 주파수 대역을 세밀하게 나누어 진폭 변화를 측정하고 최종 구동 주파수를 결정함
결정된 알고리즘을 컴퓨터 프로그램으로 구현하고 저장매체에 저장해 실행함

기술의 효과 및 사용자 편의성

세척 효과 극대화로 더 효율적인 세척 가능
에너지 소비 감소로 경제적이며 환경에 부담을 덜어줌
자동화된 컴퓨터 프로그램 사용으로 사용자의 편의성 증대

활용 방안 및 기대효과

초음파 세척기의 성능 향상 방법

초음파 세척기는 변환기의 진동 진폭이 가장 큰 주파수를 신속하게 찾아 세척 효율을 극대화함
환경 변화에 따라 최적의 주파수를 자동 조정하여 최상의 세척 조건을 유지함
에너지 소비를 줄이고 세척 효과를 높이기 위해 변환기가 가장 효율적으로 작동하는 주파수에서 사용함

경제적 및 사회적 기대 효과

효율적인 세척 과정으로 제품 성능을 최적화하고 운영 비용을 절감함
세척 시간 감소와 에너지 절약을 통해 경제적 이점을 제공함
환경 보호에 기여하고 깨끗한 생활 환경 조성에 도움을 줌
세척기 시장에서의 경쟁력 강화와 시장 점유율 확대가 기대됨

시장 동향

초음파 세척기 시장 동향

산업 자동화 시장 동향

기술 SWOT 분석

Strengths

주파수 조절 기능

세척 시간과 에너지 소비를 줄이며, 세척 용액 사용량 감소로 경제적이고 환경적인 이점을 제공합니다.

효율성과 적응성 향상

전자제품의 소형화와 의료기기의 복잡성 증가에 따른 정교한 세척 솔루션을 제공하여 산업 전반의 효율성과 적응성을 향상시킵니다.

최적화된 세척 효과

초음파 세척기의 진동자가 발생시키는 초음파 주파수를 최적화하여 세척 효율을 높입니다.

Weaknesses

기술적 복잡성

주파수를 최적화하기 위한 알고리즘 구현과 컴퓨터 프로그램 사용이 사용자에게 기술적 복잡성을 요구할 수 있습니다.

초기 구현 비용

주파수 조절 기능을 갖춘 초음파 세척기의 개발과 도입에 초기 비용이 더 많이 들 수 있습니다.

Opportunities

시장 내 혁신적 위치 확보

기존의 고정된 주파수로 운영되는 초음파 세척기를 대체할 수 있는 혁신적인 기술로 시장 내 위치를 확보할 수 있습니다.

환경적 가치 증대

에너지 소비 감소와 세척 용액 사용량 감소로 환경 보호에 기여하며, 이는 환경적 가치를 중시하는 소비자들에게 매력적일 수 있습니다.

Threats

기술적 변화에 대한 적응

시장에서의 기술적 변화와 사용자의 적응 속도가 느릴 경우 기술의 도입이 지연될 수 있습니다.

경쟁 기술의 발전

다른 세척 기술의 발전으로 인해 초음파 세척기의 시장 점유율이 위협받을 수 있습니다.

Summary

Strengths

주파수 조절 기능을 통한 세척 효율의 극대화와 경제적, 환경적 이점을 제공합니다.

Weaknesses

기술적 복잡성과 초기 구현 비용이 단점으로 작용할 수 있습니다.

Opportunities

혁신적인 기술로 시장 내 위치를 확보하고 환경적 가치를 증대시킬 수 있는 기회가 있습니다.

Threats

기술적 변화에 대한 적응과 경쟁 기술의 발전이 위협 요소로 작용할 수 있습니다.

대표도면

기술이전 담당자 연락처

담당자명: 이미정 계장
부서: 기술사업화팀
전화번호: 032-835-9766
이메일: mijung@inu.ac.kr
인천대학교 산학협력단
(21999) 인천광역시 연수구 갯벌로 27(송도동) INU이노베이션센터 202호
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