JP2000157941A - 超音波洗浄機 - Google Patents

超音波洗浄機

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JP2000157941A JP10335267A JP33526798A JP2000157941A JP 2000157941 A JP2000157941 A JP 2000157941A JP 10335267 A JP10335267 A JP 10335267A JP 33526798 A JP33526798 A JP 33526798A JP 2000157941 A JP2000157941 A JP 2000157941A
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Noriyuki Kitaori
典之 北折
Keizo Takahashi
敬蔵 高橋
Katsutoshi Hara
克俊 原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】落とした汚れが再付着せず洗濯時間を短縮でき
る部分洗いに好適な超音波洗浄機を提供することを目的
する。 【解決手段】圧電体からなる超音波振動子5に、駆動回
路6で15kHz〜70kHzの範囲の周波数信号を印
加して台座3を振動させ、布10の汚れ部分10aに対
して台座3を当てて汚れ部分10aに対して垂直方向の
超音波振動を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波洗浄機に関
し、特に、洗濯物の汚れのひどい部分を局部的に洗浄す
るのに好適な超音波洗浄機に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の部分洗い超音波洗浄機として
は、例えば特開昭57−122889号公報等で開示さ
れている。
【0003】これは、洗浄液を含んだ洗濯物の汚れのひ
どい部分を、洗濯台とホーンとの間に挟み、ホーンに超
音波振動を与えて叩き、汚れを落とす。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の超音
波洗浄機は、洗濯物に水分を過剰に含めると超音波の効
果が低下する。このため、少ない水分で洗濯しようとす
ると汚れが拡散し難く落ちた汚れが他の部分に再付着し
て汚してしまう。また、長時間超音波を当てていると、
汚れの一部が布内部に拡散して汚れが落ちない場合があ
る。
【0005】本発明は、汚れを再付着させることなく短
時間で落とせる超音波洗浄機を提供することを目的す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の請求
項1に記載の超音波洗浄機は、被振動体に圧電体からな
る超音波振動子を取付け、該超音波振動子に15kHz
〜70kHzの範囲の周波数信号を印加し前記被振動体
を振動させて、洗浄液を含ませた洗濯物に対して垂直方
向の超音波振動を与える構成とした。
【0007】かかる構成では、超音波振動子に15kH
z〜70kHzの範囲の周波数信号を印加して被振動体
を振動させる。振動させた被振動体を、洗濯物に対して
垂直に当て洗濯物に対して垂直方向の超音波振動を与え
る。このように、垂直方向の超音波振動を与えることで
汚れを短時間で落とせる。
【0008】請求項2のように、洗濯中に超音波振動子
の振動周波数を可変にすれば、汚れの内部拡散を抑制で
きる。更に、請求項4のように、超音波振動と同時に少
なくとも1種類の15kHz以下の低周波数の振動を与
えて叩くという動作を加えると汚れの再付着防止効果が
向上する。また、請求項5のように、洗濯物に当てる被
振動体先端面に突起部を設ければ、突起部に振動エネル
ギが集中して洗浄効果をより向上できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図1は、本実施形態の概略的外観図であ
り、本実施形態の超音波洗浄機1は、略長方形状のケー
ス2と、鍔部3Aを有する被振動体としての金属製の円
柱状の台座3を備える。
【0010】図2に、ケース2内の構成をブロック図で
示す。ケース2内には、前記台座3と同一材質の別の台
座4とで挟持された圧電体からなる超音波振動子5と、
超音波振動子5に所定周波数の高周波信号を印加して超
音波振動させる駆動回路6と、洗濯物に洗浄液をノズル
7aから噴霧する噴霧機構7と、噴霧した洗浄液をノズ
ル8aを介して吸引する吸引機構8とが設けられる。図
1中、9は、電源に接続するリード線である。
【0011】前記台座3,4としては、材質の固い物で
あればよいが、金属製が好ましく、特に、アルミニウム
又はアルミニウム合金等が軽量で加工が容易という点で
好ましい。
【0012】噴霧機構7は、本実施形態のようなノズル
タイプの他、ガスによる噴射タイプでも、超音波噴霧タ
イプでもよい。また、ノズルタイプも、モータを用いた
電動タイプでも霧吹き等のようなレバーによる手動タイ
プでもよく、どのような噴霧機構でもよい。吸引機構8
についても、モータによる電動タイプでも手動タイプで
もよい。これら噴霧機構7及び吸引機構8は、ケース2
外部に取付けるようにしてもよい。また、ノズルタイプ
の場合、ノズル7a,8aの配置も、台座3の外側に配
置する他、特に、吸引用ノズル8aについては台座3の
例えば中央部等に孔を設けて吸引するようにしてもよ
く、無駄なく洗濯物に洗浄液を噴霧でき、確実に吸引で
きる配置であればよい。
【0013】超音波振動子5に印加する信号周波数は、
15kHz〜70kHzの範囲とする。振動波形は、交
流信号であれば基本的にはどのような波形でもよいが、
特に、電圧変化が急である矩形波、パルス波が好まし
い。更に、電圧のピークとピークの比が大きいほど好ま
しい。超音波振動子5は圧電体を複数枚重ねるとよい。
【0014】次に、この超音波洗浄機1の使用方法を説
明する。図1に示すように、洗濯物10の汚れのひどい
部分10aに予め噴霧機構7で洗浄液を噴霧した後、台
座3を垂直に当て、汚れ部分10aに対して台座3を垂
直方向に振動させる。洗濯中に、適宜洗浄液の噴霧と吸
引を行いながら洗濯する。
【0015】このように、汚れ部分10aに対して垂直
方向の超音波振動を与えることで、汚れを短時間で落と
せる。また、洗濯中に洗浄液の供給/吸引を行って常時
交換すれば、汚れの再付着を防止する効果が高まる。
尚、噴霧機構7及び吸引機構8のどちらか一方を設ける
ようにしてもよい。また、噴霧機構7及び吸引機構8は
必ずしも設ける必要はなく、別に用意して超音波洗浄機
1と併用するようにしてもよい。洗浄液は、界面活性剤
を水に溶かしたもので、水の代わりに有機溶媒を使用し
たり、水と混合してもよい。
【0016】超音波振動子5の振動形態、言い換えれ
ば、洗濯物に与える振動形態は、15kHz〜70kH
zの範囲の適度な周波数、例えば40kHzの一定周波
数を与える。また、例えば平均周波数を40kHzに
し、周期的にその前後20kHz程度周波数を可変する
ようにしてもよい。この場合、可変周期は特に規定しな
いが、0.001〜1000サイクル/秒程度が好まし
い。また、超音波振動と同時に低周波振動を与えて叩く
効果を付与するとよい。この場合、与える低周波振動の
周波数は、10〜1000Hzが好ましく、振動方向は
洗濯物に対して垂直方向がよい。
【0017】台座3の先端面(洗濯物に当てる面)に突
起部を設けるとよい。突起部としては、例えば図3の
(A)のように柱形状(円柱、三角柱、四角柱等)の突
起20を1つ又は複数設けてもよく、(B)ように帯状
の突起21を間隔を設け配列してもよく、(C)のよう
にリング形状の突起22としてもよい。
【0018】このような突起部20〜22を設ければ、
台座3の先端面の面積を絞り、虚部的に振動エネルギを
増幅し、洗浄効果を向上できる。 (実施例1)チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする厚み
方向に分極処理した円盤状の圧電体を2枚重ねた超音波
振動子に、アルミニウム製の台座を固着させた。超音波
振動の発振源として、HP社製のファンクション・ジェ
ネレータ8116Aを用い、更に、電圧を昇圧するため
にトランスを接続した。
【0019】このよう洗浄装置を用い、洗浄テストを行
い超音波の振動周波数の影響を調べた。洗浄テストは、
20℃の水道水に花王(株)製の衣料用洗剤アタックを
0.5%溶解させた洗浄液を用い、木綿の白色ワイシャ
ツに赤色の口紅を付着させた汚れに、振動周波数を変え
てそれぞれ超音波振動を3分間与えた。洗濯後、汚れ部
分に白色光の光を当てて、その反射率を測定した。反射
率の測定は、前記のワイシャツを、洗浄液除去のために
水で十分に濯ぎ洗いを行って十分に乾燥させ、皺を取り
除いてから反射率測定装置((株)溝尻光学工業所製T
RF−300)を用いて行った。反射率が高いほど洗浄
効果が高いことを示す。結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1から、振動周波数は15kHz〜70
kHzの範囲で汚れの落ちが良いことがわかる。 (実施例2)超音波振動子の振動形態を変えた以外は実
施例1と同様に洗浄テストを行った。振動形態は、洗濯
中に、振動周波数を43kHz±25kHzとして振動
周波数を可変とした。可変周期は1サイクル/秒とし
た。即ち、43kHzを中心周波数として0.5秒間隔
で交互に68kHz、18kHzの周波数信号を一時的
に与えた。 (実施例3)超音波振動子の振動形態を変えた以外は実
施例1と同様に洗浄テストを行った。振動形態は、20
0Hzの低周波信号に43kHzの周波数信号を重畳す
ることで、超音波振動と同時に低周波振動を同時に与え
た。 (実施例4)先端面に直径5mmの円柱状の突起部を多
数配置した台座を使用した以外は、実施例2と同様に洗
浄テストを行った。 (実施例5)5秒置きに洗浄液を噴霧し、更に、洗浄液
噴霧後、3秒後に噴霧量と略同量だけモータで噴霧した
洗浄液を吸引する以外は実施例4と同様に洗浄テストを
行った。
【0022】これら各実施例1〜5の反射率の測定結果
を表2に示す。尚、表2中、実施例1は振動周波数が4
3kHzの場合とした。
【0023】
【表2】
【0024】表2から、振動周波数が一定の実施例1よ
り可変した実施例2の方が落ちた汚れの内部拡散が防止
され洗浄効果が高いことがわかる。また、低周波振動を
同時に与えた実施例3の方が汚れの再付着が防止でき、
更に洗浄効果が高いことがわかる。また、突起部を設け
た実施例4の方が更に洗浄効果が高いことがわかる。そ
して、実施例4において洗浄液を常時交換した方がより
洗浄効果が向上することがわかる。
【0025】尚、台座の形状としては、本実施形態で示
した円柱状形状に限らず、例えば図4(A)の台座30
のように先端面面積を大きくしたタイプ等でもよい。ま
た、洗浄する洋服等の形状や部位に対応して効果的に洗
浄するため、本実施形態の円柱状台座に種々のアタッチ
メントを着脱自由な構成とするとよい。例えば袖や襟等
の洗いずらい部位を洗うためのアタッチメントとして、
図4(B)〜(E)のような形状のものが考えられる。
(B)のアタッチメント40はL字状に形成し図の水平
部の上面又は下面に台座を接続する。(C)のアタッチ
メント41は、くの字状の2枚の板部材41a,41b
を軸41c回りに回動可能に対面配置し、一方の対面部
にコイルばね41dを設け、他方の対面部の板部材41
aの上面に台座を接続し板部材41aと41bとの間に
汚れ部分を置いて洗濯する。(D)のアタッチメント4
2は、上面に台座を接続しポケット等の狭い箇所に使用
する。(E)のアタッチメント43は、円錐台形状で図
の上面に台座を接続する。
【0026】
【発明の効果】請求項1に係る超音波洗浄機によれば、
超音波振動15〜70kHzの範囲で洗濯物に対して垂
直方向に与えるので、汚れのひどい部分の洗濯時間を短
縮でき、落ちた汚れの内部拡散を防止できる。そして、
請求項2のように振動周波数を可変にすれば、汚れの内
部拡散の防止効果がより高められる。
【0027】請求項4のように超音波振動に加えて同時
に低周波の振動を与えると、叩きの効果が発揮でき汚れ
の再付着を防止できる。請求項5のように、被振動体先
端に突起部を設ければ振動エネルギを集中でき、洗濯効
果がより高められ、洗濯時間をより短縮できる。
【0028】請求項6の発明によれば、洗濯中に洗浄液
の噴霧又は/及び洗浄液の吸引ができ、洗濯効果をより
一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略外観図
【図2】同上実施形態のケース内のブロック構成図
【図3】台座に設ける突起部の例示図
【図4】台座及びアタッチメントの例示図
【符号の説明】
1 超音波洗浄機 2 ケース 3,4 台座 5 超音波振動子 6 駆動回路 7 噴霧機構 8 吸引機構 7a,8a ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 克俊 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 Fターム(参考) 3B155 AA02 BA10 CA11 CB03 CB18 FA22 GA01 GA04 LC15 3B201 AA46 AB52 BA04 BB21 BB71 BB84 BB85 BB92 BB94 BB95 CB01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被振動体に圧電体からなる超音波振動子を
    取付け、該超音波振動子に15kHz〜70kHzの範
    囲の周波数信号を印加し前記被振動体を振動させて、洗
    浄液を含ませた洗濯物に対して垂直方向の超音波振動を
    与える構成とした超音波洗浄機。
  2. 【請求項2】洗濯中に、前記超音波振動子の振動周波数
    を可変する請求項1に記載の超音波洗浄機。
  3. 【請求項3】洗濯中に、少なくとも2種類以上の振動を
    同時に与える請求項1又は2に記載の超音波洗浄機。
  4. 【請求項4】前記2種類以上の振動のうち少なくとも1
    種類は、15kHz以下の振動を含む請求項3に記載の
    超音波洗浄機。
  5. 【請求項5】前記洗濯物に当てる前記被振動体の先端面
    に、突起部を設ける請求項1〜4のいずれか1つに記載
    の超音波洗浄機。
  6. 【請求項6】洗浄液を噴霧する噴霧手段と洗浄液を吸い
    取る吸引手段のうち少なくとも1つを備える請求項1〜
    5のいずれか1つに記載の超音波洗浄機。
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