JP2003033737A - 超音波洗浄方法およびその装置 - Google Patents
超音波洗浄方法およびその装置Info
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Abstract
真空下および高圧下で洗浄できる超音波洗浄方法および
その装置を提供する。 【構成】 真空減圧操作或いは加圧操作またはその両方
の操作を行う密閉型の洗浄槽1内の洗浄液中に被洗浄物
Aを浸漬し、前記洗浄液A中に密閉型の超音波振動子1
6から超音波を放射して被洗浄物Bを洗浄するにあた
り、洗浄槽1の気相部1bと超音波振動子16の容器1
7とを連通管19を用いて連通し、洗浄槽1の気相部1
bの圧力が変動しても、連通管19を通じて超音波振動
子16の容器17内の圧力を洗浄槽1内の圧力と常にほ
ぼ同一となるようにしたものである。
Description
各種被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法およびその装置
に関する。
加工が行われた金属製品等を洗浄する手段として、超音
波を利用した超音波洗浄が知られている。この超音波洗
浄は、洗浄槽内に収容された水系或いは炭化水素系等の
洗浄液に被洗浄物を浸漬させた状態で、前記洗浄槽の底
部に設けられた超音波振動子から、前記洗浄液中に超音
波を放射し、該超音波により該洗浄液中に生じるキャビ
テーションの作用を利用して被洗浄物の洗浄を行うよう
にしている。
音波洗浄に用いる超音波振動子の容器は密閉構造である
が、内圧および外圧に耐える強度を有していない。その
ため、一般的には高真空下や高圧下では使用できないの
が現状である。
超音波振動子の容器の板厚等を上げればよいが、それで
は超音波振動子の振動効果が大きく減じられるため、超
音波洗浄としては得策ではない。そのため、従来の超音
波洗浄は、大気圧下かせいぜい若干の低真空下での操作
が使用の主流であった。
浄効果の向上が期待できる場合でも使用できなかった
し、洗浄プロセスにおいて高真空減圧工程或いは高加圧
工程がある場合には、超音波洗浄をあきらめるかまたは
超音波洗浄工程を別槽にて行わなければならないという
不合理があった。
うことなく高真空下および高圧下で洗浄できる超音波洗
浄方法およびその装置を提供することを目的とする。
め、本発明は、真空減圧操作或いは加圧操作またはその
両方の操作を行う密閉型の洗浄槽内の洗浄液中に被洗浄
物を浸漬し、前記洗浄液中に密閉型の超音波振動子から
超音波を放射して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法に
おいて、前記洗浄槽の気相部と前記超音波振動子の容器
とを連通し、洗浄中に洗浄槽内の圧力と超音波振動子の
容器内の圧力とを常にほぼ同一になるようにしたもので
ある。
操作またはその両方の操作を行う密閉型の洗浄槽内の洗
浄液中に被洗浄物を浸漬し、前記洗浄液中に密閉型の超
音波振動子から超音波を放射して被洗浄物を洗浄する超
音波洗浄装置において、前記洗浄槽の気相部と前記超音
波振動子の容器とを連通する連通管を設けたものであ
る。
波振動子の容器とを連通する連通管の経路中に、前記連
通管内で生じた蒸気ドレンを捕集するためのドレン捕集
容器を設けるとよい。
波振動子の容器とを連通する連通管の経路中に、蒸気を
冷却凝縮するための空冷式凝縮器と、該空冷式凝縮器で
凝縮した蒸気ドレンを捕集するための密閉式のドレン捕
集容器とを設けるとよい。
波振動子の容器とを連通する連通管の経路中に、蒸気を
冷却凝縮するための水冷式凝縮器と、該水冷式凝縮器で
凝縮した蒸気ドレンを捕集するためのドレン捕集容器と
を設けるとよい。
波振動子の容器とを連通する連通管に、少なくとも連通
管内で蒸気の凝縮が生じない温度まで加熱することがで
きる加熱装置を設けるとよい。
波振動子の容器とを連通する連通管を真空ポンプに接続
するとともに、連通管に洗浄槽で真空減圧操作或いは加
圧操作を行っていない工程中に洗浄槽を前記真空ポンプ
に対して遮断して超音波振動子の容器内を真空乾燥する
ための洗浄槽仕切弁を設けるとよい。
波振動子の容器とを連通する連通管の経路中に、摺動部
に気密部を有するスライダーを嵌合したシリンダーを設
けるとよい。
基づいて説明する。
超音波洗浄装置を示す概略構成図である。図1におい
て、1は蓋1aにより密閉可能な洗浄槽で、図示しない
供給管により水系或いは炭化水素系等の洗浄液Aが供給
可能になっている。洗浄時には、図示するように、一定
量の洗浄液Aが貯留され、洗浄液A中に洗浄カゴ2に収
容された被洗浄物Bが浸漬される。
有する第1の配管4により真空ポンプ5に接続されてお
り、真空ポンプ5によって洗浄槽1の気相部1bの空気
を吸引排気することにより、洗浄槽1の内部を真空減圧
することができる。
管4の途中に接続された加圧弁6を有する第2の配管7
により図示しないコンプレッサー等の加圧手段に接続さ
れており、加圧手段から洗浄槽1の気相部1bに圧縮空
気を圧入することにより、洗浄槽1の内部を加圧するこ
とができる。
測定する真空計8と、洗浄槽1内の圧力を測定する圧力
計9と、洗浄槽1内を脱気するとともに洗浄槽1内に吸
気するための脱気兼吸気弁10とが設けてある。
近傍に真空解除弁11が設けてられており、真空解除弁
11によって真空ポンプ5の駆動を停止したときに第1
の配管4内の真空を解除することができる。
第3の配管13により加熱器14の入口側に接続される
とともに、加熱器14の出口側は第4の配管15により
洗浄槽1の中間周壁に接続されており、循環ポンプ12
と加熱器14とによって洗浄槽1の洗浄水Aを加熱・循
環することができる。
発振器により駆動されて洗浄槽1内の洗浄液A中に超音
波を放射する超音波振動子16が設けられている。超音
波振動子16は、密封型の容器17内に複数の超音波振
動素子18を内蔵した構成となっている。
9により洗浄槽1の気相部1bと連通されており、連通
管19によって超音波振動子16の容器17内の圧力は
洗浄槽1の気相部1bの圧力とほぼ同一となる。
置の動作について説明する。
し、この洗浄液A中に洗浄カゴ2に収容した被洗浄物B
を浸漬した後、蓋1aを閉じて洗浄槽1を密閉する。
して洗浄槽1の気相部1bの空気を吸引排気或いは洗浄
槽1の気相部1bに圧縮空気を圧入させ、洗浄槽1の内
部を真空減圧或いは加圧すると同時に、超音波振動子1
6を駆動して超音波を洗浄槽1内の洗浄液A中に放射さ
せ、超音波により洗浄液A中に生じるキャビテーション
の作用を利用して被洗浄物Bの洗浄を行う。この超音波
洗浄中、洗浄槽1の洗浄液Aを循環ポンプ12と加熱器
14とによって加熱・循環させる。
の圧力が変動すると、それに同期して連通管19を通じ
て超音波振動子16の容器17の圧力が変動する。これ
により、洗浄槽1の気相部1bと圧力と超音波振動子1
6の容器17の圧力とが常にほぼ同一となり、圧力差に
よる超音波振動子16の容器17の損傷が生じなくな
る。この結果、超音波振動子16の容器17の板厚等を
上げずに損傷を防止することができ、超音波振動子16
の振動特性を損なうことなく高真空(例えば20tor
r程度)下および高圧(例えば1.0Mpa程度)下で
使用することが可能である。
超音波振動子16の容器17とを連通管19を用いて連
通することにより、洗浄槽1の気相部1bの圧力変動に
かかわらず、洗浄槽1の気相部1bの圧力と超音波振動
子16の容器17の圧力とを常にかつ瞬時にほぼ同一に
維持できるから、超音波振動子16の容器17の損傷を
板厚等を上げることなく防止することができ、超音波振
動子16の振動特性を損なうことなく高真空下および高
圧下で使用することができる。
相部1bと超音波振動子16の容器17とを連通管19
によって連通した場合、真空洗浄か洗浄液Aの蒸気が殆
ど発生しない低温加圧洗浄といった特殊な洗浄以外は、
洗浄槽1内で発生した蒸気が連通管19を介して超音波
振動子16の容器17に流入してくる可能性があり、こ
の流入した蒸気が超音波振動子16の容器17内で凝縮
してドレン化すると、超音波振動素子18を破損する原
因となる。
された本発明に係る超音波洗装置の各実施形態である。
尚、図2乃至図7に示す各実施形態おいて、図1に示す
実施形態と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略する。
に密閉式のドレン捕集容器20を設け、連通管19で凝
縮した蒸気ドレンをドレン捕集容器20に捕集させるこ
とにより、超音波振動子16の容器17への蒸気ドレン
の流入を阻止するようにしたものである。
に空冷式凝縮器21を設けるとともに、その下流側に密
閉式のドレン捕集容器20を設け、超音波振動子16の
容器17に流入する前に蒸気を空冷式凝縮器21によっ
て冷却凝縮し、その蒸気ドレンをドレン捕集容器20に
捕集させることにより、超音波振動子16の容器17へ
の蒸気ドレンの流入を阻止するようにしたものである。
に密閉式のドレン捕集容器20を設けるとともに、その
下流側に水冷式凝縮器22を設け、超音波振動子16の
容器17に流入する前に蒸気を水冷式凝縮器22によっ
て冷却凝縮し、その蒸気ドレンをドレン捕集容器20に
捕集させることにより、超音波振動子16の容器17へ
の蒸気ドレンの流入を阻止するようにしたものである。
に加熱器23を設け、加熱器23によって連通管19を
当該連通管19内で蒸気が凝縮しない温度まで加熱して
蒸気の凝縮そのものを防止することにより、超音波振動
子16の容器17への蒸気ドレンの流入を阻止するよう
にしたものである。
仕切弁24を有する配管25により真空ポンプ5に接続
するとともに、連通管19に洗浄槽1を真空ポンプ5に
対して遮断するための洗浄槽仕切弁26と、真空ポンプ
5の駆動を停止したときに配管25内の真空を解除する
ための真空解除弁27とを設け、洗浄槽1の真空減圧操
作または加圧操作を行っていない洗浄工程中、即ち、洗
浄槽1が大気圧下にある工程中に、真空ポンプ5によっ
て超音波振動子16の容器17の空気を吸引排気するこ
とにより、超音波振動子16の容器17に流入した蒸気
を吸引排気するとともに、超音波振動子16の容器17
に流入した蒸気ドレンを真空乾燥するようにしたもので
ある。
にドレン捕集容器20を設けるとともに、その下流側に
摺動部に気密性を有するスライダー28aを嵌合したシ
リンダー28を設け、蒸気ドレンをドレン界捕集容器2
0で捕集するとともに、シリンダー28のスライダー2
8aによって蒸気や蒸気ドレンの超音波振動子16の容
器17への流入を遮断すると同時に、シリンダー28の
スライダー28aの摺動によって超音波振動子16の容
器17の圧力を同期するようにしたものである。
が、本発明は、この実施形態に限定されるものではな
い。例えば前記実施形態では、洗浄槽1を真空減圧操作
および加圧操作する場合について述べているが、本発明
は、洗浄槽1を真空減圧操作のみ或いは加圧操作のみ行
う場合にも適用することができる。
液洗浄の場合について述べているが、本発明は、蒸気
(ベーパー)による蒸気洗浄の場合にも適用することが
できる。
は、例えば20torr程度、高圧の度合は、例えば
1.0Mpa程度と考えているが、本発明は、特に高真
空および高圧の度合は限定するものではない。
にこだわるものでない。
真空減圧操作或いは加圧操作またはその両方の操作を行
う密閉の型洗浄槽の洗浄液中に被洗浄物を浸漬し、前記
洗浄液に密閉型の超音波振動子から超音波を放射して被
洗浄物を洗浄するにあたり、前記洗浄槽の気相部と前記
超音波振動子の容器とを連通するようにしたから、洗浄
中に洗浄槽の気相部の圧力が変動しても、洗浄槽内の圧
力と超音波振動子の容器内の圧力とか常にほぼ同一とな
り、超音波振動子の容器の板厚等を上げずに圧力変動に
よる損傷を防止することができ、超音波振動子の振動特
性を損なうことなく高真空下および高圧下で使用するこ
とが可能である。これにより、超音波洗浄自身としての
洗浄効果を向上することができるとともに、これまで不
可能であった高真空減圧工程或いは行加圧工程を有する
洗浄プロセスにおける超音波洗浄との一体的な組み合わ
せが可能となり、洗浄システムの合理化にも有効であ
る。
器内への蒸気や蒸気ドレンの流入を阻止、または超音波
振動子の容器内に蒸気や蒸気ドレンが流入しても、超音
波振動子の容器内を真空乾燥することにより、蒸気や蒸
気ドレンによる超音波振動子の損傷を防止することがで
きる。
置を示す概略構成図。
示す概略構成図。
示す概略構成図。
示す概略構成図。
示す概略構成図。
示す概略構成図。
示す概略構成図。
Claims (8)
- 【請求項1】 真空減圧操作或いは加圧操作またはその
両方の操作を行う密閉型の洗浄槽内の洗浄液中に被洗浄
物を浸漬し、前記洗浄液中に密閉型の超音波振動子から
超音波を放射して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法に
おいて、前記洗浄槽の気相部と前記超音波振動子の容器
とを連通し、洗浄中に洗浄槽内の圧力と超音波振動子の
容器内の圧力とを常にほぼ同一になるようにしたことを
特徴とする超音波洗浄方法。 - 【請求項2】 真空減圧操作或いは加圧操作またはその
両方の操作を行う密閉型の洗浄槽内の洗浄液中に被洗浄
物を浸漬し、前記洗浄液中に密閉型の超音波振動子から
超音波を放射して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄装置に
おいて、前記洗浄槽の気相部と前記超音波振動子の容器
とを連通する連通管を設けたことを特徴とする超音波洗
浄装置。 - 【請求項3】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管の経路中に、前記連通管内で生じた蒸
気ドレンを捕集するためのドレン捕集容器を設けたこと
を特徴とする請求項2記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項4】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管の経路中に、蒸気を冷却凝縮するため
の空冷式凝縮器と、該空冷式凝縮器で凝縮した蒸気ドレ
ンを捕集するための密閉式のドレン捕集容器とを設けた
ことを特徴とする請求項2記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項5】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管の経路中に、蒸気を冷却凝縮するため
の水冷式凝縮器と、該水冷式凝縮器で凝縮した蒸気ドレ
ンを捕集するためのドレン捕集容器とを設けたことを特
徴とする請求項2記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項6】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管に、少なくとも連通管内で蒸気の凝縮
が生じない温度まで加熱することができる加熱装置を設
けたことを特徴とする請求項2記載の超音波洗浄装置。 - 【請求項7】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管を真空ポンプに接続するとともに、連
通管に洗浄槽で真空減圧操作或いは加圧操作を行ってい
ない工程中に洗浄槽を前記真空ポンプに対して遮断して
超音波振動子の容器内を真空乾燥するための洗浄槽仕切
弁を設けたことを特徴とする請求項2乃至6記載の超音
波洗浄装置。 - 【請求項8】 洗浄槽の気相部と超音波振動子の容器と
を連通する連通管の経路中に、摺動部に気密部を有する
スライダーを嵌合したシリンダーを設けたことを特徴と
する請求項2記載の超音波洗浄装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001224591A JP2003033737A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 超音波洗浄方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001224591A JP2003033737A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 超音波洗浄方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003033737A true JP2003033737A (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=19057723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001224591A Pending JP2003033737A (ja) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | 超音波洗浄方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003033737A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7637272B2 (en) | 2005-05-26 | 2009-12-29 | Semes Co., Ltd. | Method and apparatus for cleaning and drying substrates |
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-
2001
- 2001-07-25 JP JP2001224591A patent/JP2003033737A/ja active Pending
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CN115301631B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-07-14 | 深圳市科泰超声自动化设备有限公司 | 一种工业零件用的封闭式超声波清洗机 |
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