JP2000246199A - 超音波洗浄機 - Google Patents

超音波洗浄機

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JP2000246199A
JP2000246199A JP11054769A JP5476999A JP2000246199A JP 2000246199 A JP2000246199 A JP 2000246199A JP 11054769 A JP11054769 A JP 11054769A JP 5476999 A JP5476999 A JP 5476999A JP 2000246199 A JP2000246199 A JP 2000246199A
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cleaning liquid
cleaned
pump
nozzle
vibrator
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JP11054769A
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English (en)
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Noriyuki Kitaori
典之 北折
Keizo Takahashi
敬蔵 高橋
Katsutoshi Hara
克俊 原
Kazuyuki Uehara
一之 上原
Kiyoteru Osawa
清輝 大沢
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波洗浄機において、装置構成を小型に
し、取扱い性を向上すること。 【解決手段】 洗浄液タンク11とポンプ15とノズル
16と振動体17とを有してなり、ノズル16と振動体
17を隣接配置してなる可搬型の超音波洗浄機10。

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す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、超音波洗浄機として、特開平6-21
8337号公報に記載の如く、超音波を照射した被洗浄物に
洗浄液を吹きかけ、被洗浄物の汚れを洗い落とすものが
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、洗浄液の供給を機外の水道の蛇口に接続したホー
スから取入れており、装置構成は大型で取扱い性が悪
い。
【0004】本発明の課題は、超音波洗浄機において、
装置構成を小型にし、取扱い性を向上することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、洗浄液タンクと、洗浄液タンク内の洗浄液を圧送す
るポンプと、ポンプが圧送する洗浄液を被洗浄物に吐出
するノズルと、被洗浄物に接して該被洗浄物に超音波振
動を付与する振動体とを有してなり、ノズルと振動体を
隣接配置してなるようにしたものである。
【0006】
【発明の実施の形態】超音波洗浄機10は、図1に示す
如く、洗浄液タンク11と、洗浄液タンク11の上部の
開口部にキャップ12により着脱されるポンプハウジン
グ13とを有する。そして、超音波洗浄機10は、洗浄
液タンク11内の洗浄液を吸液管14から吸引して圧送
する電動ポンプ15と、ポンプ15が圧送する洗浄液を
被洗浄物1(図2)に吐出するノズル16とをポンプハ
ウジング13に内蔵して備える。14Aは、吸液管14
の吸込み口周辺に固定したおもりである。
【0007】また、超音波洗浄機10は、被洗浄物1に
接して被洗浄物1に超音波振動を付与する振動体17も
ポンプハウジング13に内蔵して備え、この振動体17
と前述のノズル16を隣接配置している。振動体17
は、圧電素子からなる超音波振動子18にコーン19を
介してホーン20を結合して構成され、ホーン20を被
洗浄物1に接する先端ヘッド17Aとしている。
【0008】超音波洗浄機10は、振動体17の被洗浄
物1に接する先端ヘッド17Aまわりに筒状保護カバー
21を設け、この保護カバー21を振動体17の周囲に
設けてポンプハウジング13の内部に挿入している。保
護カバー21は、ポンプハウジング13の内部のばね2
2で外方突出方向に弾発支持され、(a) ばね22の弾発
力により先端ヘッド17Aより外方に突出して先端ヘッ
ド17Aを覆う被覆位置と、(b) 保護カバー21の外方
端面を被洗浄物1に押し当てる等により加えられる押込
み力により押込まれて先端ヘッド17Aを外方に露出せ
しめる(先端ヘッド17Aを被洗浄物1に当接せしめ
る)開放位置とに切換設定可能とされる。
【0009】そして、超音波洗浄機10は、保護カバー
21が上述の開放位置に設定されたことを条件にオンし
てポンプ15と振動体17(振動子18)を駆動開始す
るスイッチ23を備える。即ち、電源/発信回路24は
スイッチ23のオンにより、ポンプ15に給電するとと
もに、振動子18に所定周波数の高周波信号を印加す
る。
【0010】超音波洗浄機10は、ポンプ15からノズ
ル16に洗浄液を供給する洗浄液供給経路25の一部
を、振動体17のための冷却装置26としている。冷却
装置26は、例えば振動体17の外周部に嵌合せしめた
冷却層27からなり、或いは振動体17の外周部に巻付
けられる冷却コイル等にて構成できる。
【0011】超音波洗浄機10は、振動体17の好適共
振周波数を20KHz〜40KHzとして用いられる。表1の実施
例1は、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2枚の圧電素子を重ねた超音波
振動子18にアルミニウム製のコーン19、ホーン20
を結合した振動体17を用い、発信回路としてヒューレ
ットパッカード社製ファンクション・ジェネレータ81
16Aを用いた超音波洗浄機10の洗浄実験結果であ
る。洗浄実験は、20℃の水道水に花王(株)製の医療用
洗剤アタック(商品名)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、汚れ部分に白色光を当て、その反射率
を測定した。反射率の測定は、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なって十分に乾燥さ
せ、しわを取り除いてから反射率測定装置((株)溝尻
光学工業所製TRF−300)を用いて行なった。被洗
浄物に汚れが全くない場合の反射率を洗浄度100%と
し、各周波数に対応する洗浄度を表1に示した。表1の
比較例1は、手もみ洗い、比較例2は業務用超音波洗浄
機(振動子入力55W)の洗浄結果である。表1によれ
ば、振動体17の共振周波数を20KHz〜40KHz(振動子入
力25W)とするとき、洗浄度が高くなることが認められ
る。
【0012】
【表1】
【0013】従って、超音波洗浄機10の使用手順は以
下の如くになる。 (1) 洗浄液タンク11を把持する等により、ポンプハウ
ジング13の側の保護カバー21の外方端面を被洗浄物
1に押し当ててこの保護カバー21を押込み、先端ヘッ
ド17Aを外方に露出させて先端ヘッド17Aを被洗浄
物1に当接せしめると同時に、スイッチ23がオンして
ポンプ15と振動体17が駆動開始せしめられる。
【0014】(2) ポンプ15の駆動によりノズル16か
ら吐出せしめられる洗浄液が被洗浄物1の布等にしみ込
む。このとき、被洗浄物1に当接せしめられている振動
体17の先端ヘッド17Aは被洗浄物1に超音波振動を
付与し、この振動が被洗浄物1にしみ込んでいる洗浄液
に作用する。超音波洗浄機10は被洗浄物1に対し相対
移動しなくても、ノズル16と振動体17の先端ヘッド
17Aが隣接しているから、先端ヘッド17Aの振動は
ノズル16から被洗浄物1に供給された洗浄液に良く及
ぶ。超音波洗浄機10を被洗浄物1に対し相対移動し、
被洗浄物1においてノズル16が洗浄液を供給した部位
に振動体17の先端ヘッド17Aを位置付けても良い。
【0015】(3) 被洗浄物1にしみ込んだ洗浄液に作用
する超音波振動は、正負の交互圧力に起因するキャビテ
ーションにより被洗浄物1に付着している汚れを引き剥
がし、或いは洗浄液分子に与えた強力な加速度により被
洗浄物1に付着している汚れを引き剥がし、このように
して引き剥がした汚れを洗浄液の流れに伴って排出除去
する。
【0016】超音波洗浄機10の使用時には、図2に示
す如く、被洗浄物1の表面側に超音波洗浄機10のノズ
ル16、振動体17の先端ヘッド17Aを対面させて押
し当てると同時に、被洗浄物1の裏面側に洗浄液吸着シ
ート30を敷設すると良い。この場合には、被洗浄物1
を貫通する洗浄液の流れが被洗浄液1の中の汚れを伴っ
て吸着シート30に良く吸収され、汚れの粒子を吸着シ
ート30に補足して被洗浄物1の側への汚れの再付着を
回避できる。
【0017】表2の実施例2は、表1の洗浄実験に用い
たと同一の超音波洗浄機10による洗浄時に吸着シート
30を併用したときの洗浄効果を示す実験結果である。
表2の比較例3は洗浄液層中の洗浄液中に浸した被洗浄
物1に超音波洗浄機10をその層内で当接させた浸し洗
いの洗浄結果である。表2によれば、超音波洗浄機10
に吸着シート30を併用することにより、洗浄度が高く
なることが認められる。
【0018】
【表2】
【0019】従って、本実施形態によれば以下の作用効
果がある。 (請求項1に対応する作用効果) 超音波洗浄機10の機内に、洗浄液タンク11、ポン
プ15、ノズル16、振動体17の全てを内蔵した方式
としたので、装置構成は小型で、取扱い性を向上でき
る。
【0020】(請求項2に対応する作用効果) 振動体17の振動に起因して生ずる発熱がその先端ヘ
ッド17Aを温度上昇させるものとなるが、この温度上
昇した先端ヘッド17Aを不使用時に保護カバー21で
被覆することにより、この先端ヘッド17Aが使用者や
床面に直接触れることの不都合を回避できる。
【0021】保護カバー21が保護位置から開放位置
に設定されて先端ヘッド17Aが使用可能になった状態
で初めてポンプ15と振動体17を駆動開始するスイッ
チ23を備えたから、上述洗浄機10の電気効率を向上
できる。
【0022】(請求項3に対応する作用効果) ポンプ15が圧送する洗浄液供給経路25の一部に振
動体17のための冷却装置26を設けた。従って、振動
体17は空冷等によることなく、水冷等による高い冷却
作用を付与されて過熱を阻止され、結果として共振周波
数の温度依存による変動を回避できる。これにより、振
動体17の共振周波数を洗浄性の良い適正範囲に安定維
持できる。
【0023】(請求項4に対応する作用効果) 振動体17の共振周波数を20KHz〜40KHzに設定するこ
とにより、手もみ洗いによるようには被洗浄物1の布等
を傷めることなく、手もみ洗いによると同等以上高い洗
浄度で部分洗い(染み抜き)等できる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、人手によ
る搬送ができる程度に、装置構成を小型にし、取扱い性
を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は超音波洗浄機を示す模式図である。
【図2】図2は超音波洗浄機に吸着シートを併用した洗
浄状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1 被洗浄物 10 超音波洗浄機 11 洗浄液タンク 15 ポンプ 16 ノズル 17 振動体 17A 先端ヘッド 21 保護カバー 23 スイッチ 25 洗浄液供給経路 26 冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 上原 一之 栃木県芳賀郡市貝町赤羽2606 花王株式会 社研究所内 (72)発明者 大沢 清輝 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) 3B201 AA46 AB52 BB46 BB84 BB85 BB92 BB94 CC01 CC11 CC21 5D107 AA13 BB11 CC03 FF03 FF10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 洗浄液タンクと、洗浄液タンク内の洗浄
    液を圧送するポンプと、ポンプが圧送する洗浄液を被洗
    浄物に吐出するノズルと、被洗浄物に接して該被洗浄物
    に超音波振動を付与する振動体とを有してなり、ノズル
    と振動体を隣接配置してなる超音波洗浄機。
  2. 【請求項2】 前記振動体の少なくとも被洗浄物に接す
    る先端ヘッドまわりに保護カバーを設け、保護カバーは
    先端ヘッドより外方に突出して該先端ヘッドを覆う被覆
    位置と、先端ヘッドを外方に露出せしめる開放位置とに
    切換設定可能とされ、保護カバーが開放位置に設定され
    たことを条件にオンして振動体を駆動開始するスイッチ
    を備えてなる請求項1記載の超音波洗浄機。
  3. 【請求項3】 前記ポンプからノズルに洗浄液を供給す
    る洗浄液供給経路の一部が振動体のための冷却手段を構
    成してなる請求項1又は2記載の超音波洗浄機。
  4. 【請求項4】 前記振動体の共振周波数が20KHz〜40KHz
    である請求項1〜3のいずれかに記載の超音波洗浄機。
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