JP2008200634A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な形状で汚れが取り除きにくい物品の超音波洗浄装置を提供する。
【解決手段】横断面または縦断面が多角形状である洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子を設置し、該超音波振動子から発振された超音波を洗浄槽内の洗浄液に印加した後、該超音波を洗浄槽の対向する壁面で順次に反射させながら進行させることにより、洗浄槽内に装入された被洗浄物に超音波を異なる方向から印加して得られる超音波反射波の複合効果によって効率的に洗浄する超音波洗浄装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、超音波洗浄装置に関し、特に超音波反射波の複合効果によって洗浄力を高め、効率よく均一な洗浄効果が得られる超音波洗浄装置に関する。

一般に、内視鏡のような医療用器具等の洗浄殺菌や油類が付着している各種の精密機械器具などの洗浄には、超音波洗浄が有効である。洗浄がしにくい複雑な形状であってもあるいは油脂のように取り除きにくい汚れであっても、超音波振動の作用で洗浄または洗浄殺菌ができるからである。つまり、超音波振動によって洗浄液中に気泡が発生し、この気泡がはじける際の衝撃波が汚れを直接粉砕し、または洗浄液に伝わる超音波振動が表面についた汚れを直接はがし、さらに超音波振動で洗浄液にミクロ的な撹拌を生じさせて取り除かれた汚れを分散させ再付着するのを防止させることができる。

このような超音波洗浄において、被洗浄物を洗浄液で均一に洗浄するための方法が提案されている。例えば、特許文献１には洗浄槽の側周面に複数の超音波振動子を設け、これらの少なくとも２個を互いに異なる固有の振動数にさせることが記載されている。しかしながら、このような超音波洗浄装置では、多数の超音波振動子を設置しなければならないため、装置が設計上の制約を受けたり、高コスト化を招くという問題があった。

また、特許文献２には洗浄槽の底部に複数枚の平板状超音波振動素子が並べて配置された複合タイプの超音波振動体を設け、この超音波振動体の全面において均一な超音波放射特性が得られるようにした超音波洗浄装置が記載されている。図１４はこの超音波洗浄装置を概略的に示したもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。この洗浄装置は洗浄槽１の洗浄液（または電解水）２に被洗浄物４を入れた状態で、洗浄槽１の底面に沿って配置された超音波発振素子３から超音波を洗浄液２に印加して超音波洗浄するものである。

超音波発振素子３から発振された超音波は、（ｂ）図に示すように超音波の直進性によって上部水面上に向かって進行する。その結果、超音波が印加される洗浄液２の領域は、超音波発振素子３が設置されている超音波ゾーン５に限定される。被洗浄物４がこの超音波ゾーン５に入っていれば、その全体を超音波洗浄できるが、図１４に示すように被洗浄物の一部が超音波ゾーン５から逸脱していると、この部分は超音波が印加されないため十分に超音波洗浄をすることができない。また、被洗浄物に対し超音波が一方向から偏って印加されるため、超音波を被洗浄物にいろいろの方向から均一に印加することができなくなる。そのため、被洗浄物の超音波が印加されない裏面側の超音波洗浄が満足に得られないという問題があった。

また、上記超音波振動子３は複数枚の平板状超音波振動素子を並べて構成される超音波振動体であるため、洗浄槽１が大型になるのに伴って広い範囲の超音波ゾーン５が求められる。その結果、超音波振動子３の大型化が必要となり、装置が高騰するものであった。
特開２００６−３５１３９号公報（要約、図１参照） 特開２００４−２４９２１２号公報（要約、図１参照）

本発明は、従来技術における上記問題に鑑み、洗浄槽を多角形状の壁面で形成し、該洗浄槽の所定の壁面に超音波振動子を設置して超音波を洗浄槽内の洗浄液に印加し、印加された超音波を洗浄槽の対向する壁面で順次に反射させて洗浄槽内の洗浄液に超音波を異なる方向から印加させる超音波洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するためになされたもので、横断面が多角形状に垂直な壁面で形成され上部に開口部を有する洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子が設置されており、前記洗浄槽は超音波振動子から発振された超音波が洗浄槽内の洗浄液に印加された後、対向する壁面で順次に反射するように形成されており、洗浄槽内に装入された被洗浄物を前記超音波によって洗浄することを特徴とする超音波洗浄装置（以下、本発明の超音波洗浄装置という）を提供する。

また、本発明は、縦断面が多角形状に形成され上部に開口部を有する洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子が設置されており、前記洗浄槽は超音波振動子から発振された超音波が洗浄槽内の洗浄液に印加された後、対向する壁面で順次に反射するように形成されており、洗浄槽内に装入された被洗浄物を前記超音波によって洗浄することを特徴とする超音波洗浄装置（以下、本発明の超音波洗浄装置という）を提供する。

本発明の超音波洗浄装置は、前記超音波振動子が多角形状の異なる少なくとも２辺部にそれぞれ設置されており、該超音波振動子は同一の周波数または異なる周波数の選択が可能であることが好ましい。

本発明の超音波洗浄装置において、前記超音波振動子は周波数の切り換えが可能であり、該周波数の切り換えをシーケンス処理により行うことが好ましい。
本発明の超音波洗浄装置において、前記洗浄槽は、最終の反射超音波が超音波振動子に帰還するのを防ぐ手段として、要所の壁面に超音波吸収体または超音波方向性ゲートを備えていることが好ましい。

本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液が水、溶剤または電解水であることが好ましく、また、洗浄槽が奇数の多角形であり、特に５角形であることが好ましい。
本発明の超音波洗浄装置において、被洗浄物は、医療用器具もしくは医療検診用器具、またはこれらの周辺器具であることが好ましい。

本発明によれば、洗浄槽を多角形状に形成し、この洗浄槽の所定の辺部に設置した超音波振動子から洗浄液に印加された超音波を対向する壁面で順次に反射させるため、洗浄液にいろいろの方向から超音波を印加させて超音波反射波の複合効果によって洗浄力を高めることが可能となり、これにより洗浄槽に装入された被洗浄物を均一に効率的に超音波洗浄できる。
さらに、超音波振動子を多角形状の洗浄槽の異なる少なくとも２辺部にそれぞれ設置し、これらの超音波振動子の超音波周波数を異なる周波数にすることにより、被洗浄物を効率よく精緻に洗浄できる。

また、本発明は洗浄槽を多角形状に形成することにより、超音波振動子を設置する辺部の壁面の大きさを縮小させることができるので超音波振動子の小型化が容易となり、さらに超音波を壁面で順次に反射させる簡単な構造で超音波洗浄装置がえられるので、装置のコスト低廉および簡略化を図ることができる。
さらに、洗浄液として電解水を使用することにより、医療用器具や医療検診用器具などの洗浄殺菌を満足に行うことができる。

本発明は、超音波の反射性を利用して超音波洗浄装置を構成するものである。すなわち、超音波は媒質の音響インピーダンスの異なる境界で反射する性質があり、洗浄槽とその内部に収容されている洗浄液は両者の音響インピーダンスが異なるために、洗浄液に印加された超音波は洗浄槽の壁面で反射する。この壁面における反射は幾何学的反射に準じており、入射角に対する反射角は反射面が平らである場合には等しくなる。ここで、超音波は通常の超音波洗浄で使用される周波数である２０ｋＨｚ以上の周波数から高度な洗浄に有効な１ＭＨｚ前後の高周波を含んでいる。

また、平面の超音波振動子から発振された超音波は、初めは複雑に干渉しながら平面波として伝播して行く性質があるが、到達距離が長くなると、次第に球面波となって伝播する。前者の平面波として伝播する領域を近距離干渉帯または近距離音場といい、洗浄槽における洗浄液内の伝播は、超音波振動子（以下、振動子ともいう）に近いため近距離音場として取り扱うことができる。

本発明の好ましい超音波洗浄装置では、洗浄槽を垂直の壁面で横断面が多角形状に形成し、該洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子を設置して超音波振動子から超音波を洗浄槽内の洗浄液に印加し、さらにこの超音波を対向する壁面で順次に反射させて洗浄槽内の洗浄液に浸漬されている被洗浄物を超音波洗浄することを特徴とする。横断面が多角形状の洗浄槽を垂直の壁面で形成する理由は、超音波を洗浄槽内において水平方向に順次に反射させるためである。超音波が垂直の壁面に水平方向から所定の角度で入射すると、入射された超音波は水平方向に反射されるため、壁面が垂直である限りこのような反射を何回繰り返しても、超音波を同一水平面において進行させることができる。この場合、超音波がほぼ水平方向において順次に反射すれば支障を生じないので、壁面は実質的に垂直であればよく、本発明における垂直の壁面はこのような壁面を含んでいる。

しかしながら、本発明の他の実施形態では、洗浄槽を垂直でない壁面によって所定の垂直面方向における縦断面が多角形状になるように形成し、該洗浄槽の所定の辺部に設置した振動子から発振させた超音波を、洗浄槽の対向する壁面で前記垂直面方向において順次に反射させてもよい。

本発明において、上記洗浄槽は、最終の反射超音波が超音波振動子に帰還するのを防ぐ手段を備えていることが好ましい。本発明の洗浄槽は、前記したように超音波振動子から発振された超音波が対向する壁面で順次に反射する構造になっているため、最終の反射超音波が超音波振動子が設置されている辺部に帰還し、振動子の超音波発振を阻害するおそれがある。超音波発振が反射超音波によって阻害されると、その分超音波の出力が減少し洗浄効果が低下する。そこで、本発明の好ましい洗浄槽は最終の反射超音波が超音波振動子に帰還するのを防ぐ手段、すなわち超音波振動子からの超音波発振が反射超音波によって阻害されるのを防止する手段を有している。この防止手段としては超音波吸収体または超音波方向性ゲートが例示される。

上記超音波吸収体は超音波を反射させずに吸収する特性を有しており、洗浄槽の内壁面に該超音波吸収体を設けておくことにより超音波の反射を防止し、それ以降超音波が伝播しないようにして超音波振動子に帰還するのを防ぐ。この超音波吸収体としては、例えばプラスチックのような軟質材料や多孔質材料（軽石）、耐食性ワイヤブラシ、グラスウールなどが有効に使用できる。

また、超音波方向性ゲートは超音波の伝播方向を変更する特性を有し、該超音波方向ゲートを最後の反射超音波の伝播経路に設けておくことにより、超音波の方向を超音波振動子に向かって進行しないように変更できる。この超音波方向性ゲートはスリット構造にすることによって、スリット方向と異なる方向の超音波のみ方向変更させ、スリットと同方向の超音波はそのまま透過させることができる。したがって、スリットと超音波の向きが同じであれば、超音波方向性ゲートを超音波振動子が設置されている辺部に設けても、超音波振動子から発振される超音波は透過することができるため、洗浄液への伝播が可能になる。

次に、洗浄槽内の超音波伝播において壁面の反射を考慮した場合の洗浄槽の幾何学的形状について説明する。
本発明において、洗浄槽は所定の辺部に設置された振動子から洗浄槽内の洗浄液に印加された超音波を、洗浄槽の対向する壁面で順次に反射させる多角形状に形成される。この場合、洗浄槽は前記したように洗浄槽の横断面が多角形状の場合と縦断面が多角形状の場合とがあるが、いずれも所定の辺部に設置した振動子から発振された超音波が対向する壁面で反射し、さらにその反射された超音波が対向する壁面で順次に反射できる多角形状を有している。多角形状の洗浄槽において、超音波がこのように反射するためには、振動子から超音波を前記対向する壁面に所定の角度で入射させるとともに、前記洗浄槽の壁面が入射された超音波を対向する壁面に向かって順次に反射させることができる角度になっていることが必要である。

このような洗浄槽において、振動子が発する基本波と、壁面から反射する２次波、３次波等が交差する領域には、幾何学的合成により定在波が生じる。この定在波領域において特定の振動が生じるため、微細な部分への汚れにも対抗できることから、形状の複雑な被洗浄物でも均一な洗浄効果が得られる。また、単一信号波に周波数を所定の変動幅で撹乱するスイープ信号や、周波数間欠モード、バースト信号（極端な間欠波）を加えることにより、単一信号波による放射圧だけでなく、異なる要素によって種類の異なるキャビテーション効果が得られ、より一層高い洗浄効果を得ることができる。

本発明における上記洗浄槽の多角形状としては５角形以上が好ましい。角数の上限は限定されないが、一般に角数が多くなると、反射回数が増加し、それに伴って伝播距離が長くなるために超音波が減衰すること、洗浄槽の設計が複雑となり制約を受けること、および洗浄槽の使い勝手が悪くなること、などの理由から７角形以下が好ましい。偶数角と奇数角とを比較すると、奇数角の方が均一な反射超音波を得られやすく、特に５角形が設計上や反射超音波の均一性、洗浄槽としての使いやすさなどの点において優れている。

以下、本発明の上記洗浄槽について図面を参照して具体的に説明する。理解しやすくするため、同一機能を有する部品には同一符号を付して説明する。図１は本発明の好ましい実施形態である洗浄槽１の正面図、図２は図１のＡ−Ａ部の横断面図である。図示のように洗浄槽１は垂直な壁面１０で横断面が５角形状に形成され、その上部に開口部１１を有している。この開口部１１は洗浄槽１内に洗浄液２および被洗浄物４を出し入れするためのもので、図示していないが必要に応じ蓋を設けてもよい。この場合、洗浄液が超音波印加によって気体成分を生成させるときは、密閉できる蓋が好ましい。上記洗浄槽１の所定の辺部には超音波振動子３が設置されており、該振動子から超音波を発振して洗浄槽内の洗浄液２に印加し、印加された超音波を対向する壁面で順次反射させることによって水平方向に進行させて被洗浄物４を超音波洗浄し、最後の反射超音波を超音波吸収体６で吸収するようになっている。図２において、矢印は模擬的に示す超音波５の進行方向である。

このように超音波を洗浄槽１内において反射させることによって、超音波振動子３から発振された超音波の方向は反射ごとに変えられるため、被洗浄物４に対し超音波を異なる方向から作用させることができる。具体的には、被洗浄物４の置かれた位置によってその程度は変わるが、被洗浄物４には超音波が少なくとも２方向から作用し、洗浄槽１の中心部におかれている被洗浄物には周囲４方から超音波が作用する。この様子は図２に示す超音波５の進行方向（矢印）によって超音波の作用する方向が、また超音波５の重なり状態によって超音波の作用する程度が分かる。これにより、洗浄液２にいろいろの方向から超音波を印加させることが可能となるため、被洗浄物４を均一に効率的に洗浄できる。特に洗浄槽１の中央部分に被洗浄物４をおくと、その効果は大である。

なお、超音波振動子３から洗浄液２に印加される超音波は、同一周波数であってもよいし、異なる周波数を好ましくはシーケンス処理により切り換えて使用してもよい。後者のように周波数を変えることにより、洗浄力もしくは洗浄効果を高めて異なる種類の汚れを効率よく洗浄できる。

本発明において洗浄槽には１個の超音波振動子が設置されることが多いがこれに限定されない。例えば、より精緻な洗浄が必要な場合、あるいは洗浄効率をより向上させたい場合には、多角形状の洗浄槽の異なる少なくとも２辺部に超音波振動子を設置することができる。図３は、図２と同じ５角形の洗浄槽１の２辺部にそれぞれ超音波振動子３、３’を設けたときの横断面図である。図３に示すように本例は５角形の洗浄槽１の対向する２辺部に超音波振動子３、３’を設置し、これらの超音波振動子３、３’から同一または異なる周波数の超音波を、洗浄液に同時にあるいは時間を変えて印加し、各超音波振動子３、３’から印加された超音波を対向する壁面でそれぞれ反射させて洗浄槽１内に装入された被洗浄物４を洗浄し、さらに両方の反射超音波を対向する内壁面に設けた超音波吸収体６で吸収するものである。一つの洗浄槽に設置する超音波振動子の数は洗浄槽の多角形状によって変えられるが、通常は２個で所期の目的を達成できる。

このように洗浄槽１の異なる辺部に複数個の超音波振動子を設置することにより、洗浄槽内の洗浄液に異なる方向から超音波を印加し、更にこの超音波を対向する壁面で反射させて背後からも反射超音波を付与させることが可能となる。これにより、被洗浄物を均一にかつ短時間で効率よく超音波洗浄をすることができる。なお、超音波振動子３、３’の切り換えおよび周波数の切り換えはシーケンス処理によって好ましく実施できる。

図４は５角形の洗浄槽における他の実施形態である。本例は対向する壁面を直交させることにより超音波振動子３から発振された超音波を対向する壁面で隣接する壁面に順次に３回反射させて最後の反射超音波を超音波吸収体６で吸収するように構成されており、この間に超音波洗浄するものである。

図５は洗浄槽が６角形の場合の一例であり、本例では最後の反射超音波を超音波方向性ゲート７によって方向変換し、超音波振動子３に帰還しないようにしている。図６は７角形の洗浄槽における超音波の反射経路の一例を模式的に示したものである。

以上、横断面が多角形状の洗浄槽について説明したが、本発明は縦断面が多角形状の洗浄槽についても同様に適用できる。図７は縦断面が５角形の洗浄槽を例示したものであり、図８は図７のＢ−Ｂ部における縦断面図である。図７および図８に示すように本例の洗浄槽１は、所定の方位（Ｂ−Ｂ）における縦断面が５角形になるように壁面で形成されている。これにより、洗浄槽１は底部が所定の角度で交差する二つの壁面で形成され、二つの壁面の交差部分が下方に突出しており、上部に開口部１１を有している。底部が不安定な洗浄槽１は、脚台１２によって保持される。

本発明は、上記洗浄槽１の底部でない所定の辺部に超音波振動子３を設置し、該超音波振動子３から洗浄槽内の洗浄液２に印加された超音波を対向する壁面で順次に反射させて、洗浄槽内に装入された被洗浄物４を超音波洗浄する。したがって、超音波を対向する壁面で反射させて洗浄する基本原理は、前記した超音波を水平方向において反射させる場合と同じであり、超音波を縦方向（垂直面方向）において対向する壁面で順次反射させる点だけが異なっている。

本例の洗浄槽１では、超音波を洗浄槽内において縦方向に反射させることにより、最後の反射超音波を洗浄槽１の開口部１１に進行させることができる。これにより、特に超音波吸収体を設けなくても、超音波が超音波振動子に帰還するのを防止できる。しかし、最後の反射超音波を開口部１１に導くことが困難なときは、超音波吸収体で吸収するようにしてもよい。

また、本例の洗浄槽１は前記したように底部の壁面が下方に突出しているために、底部には凹部が形成される。そのため、被洗浄物４を直に洗浄槽内に装入すると、被洗浄物４が底部の凹部に集積し、被洗浄物４の出し入れ作業が困難になるばかりでなく、被洗浄物に超音波を均一に印加しにくくなるおそれがある。そこで、図８に示すように洗浄槽１の内部に被洗浄物用金網８を敷設しその上に被洗浄物４を載置するか、あるいは図９に示すように被洗浄物用バスケット９に入れて洗浄することが好ましい。被洗浄物用金網８または被洗浄物用バスケット９を用いることにより、被洗浄物４が洗浄槽１の底部から浮かせた状態で保持されるため、これらの問題を解消できる。特に被洗浄物用バスケット９を使用すると、洗浄槽１への出し入れが容易に得られる。

さらに、上記洗浄槽１によれば、洗浄槽１の底部が下方に突出しているので、図示はしていないが洗浄液２を該突出部から取り出すようにすると、洗浄液２を円滑に排出させることができる。また、洗浄された汚れも底部の凹部に沈積するので、これを洗浄槽１の突出部から同様に排出できる。

本発明において被洗浄物としては、鉗子やメス等の手術用器具及びインプラントなどの医療用器具、内視鏡および該内視鏡に付属するカメラやその他の周辺機器を含む内視鏡カメラ機器などの医療検診用器具、医薬やバイオ関連研究・実験施設で使用される各種器具、食肉処理用ナイフなどの生鮮食品処理加工用具、管体や弁などの食品製造加工ライン用部品およびその周辺部品、カミソリやハサミなどの理美容用具等のほか、ＩＣ、基板、半導体装置用部品、電子・電気部品、レンズなどの光学部品、ベアリングなどの機械部品等を例示することができる。つまり、本発明は超音波洗浄実績を有するこれらの物品の洗浄装置として広く有効である。なかでも、生体や食品に関連し高度洗浄が求められる、医療用器具、医療検診用器具およびその周辺器具、医薬やバイオ関連研究・実験施設で使用される器具、生鮮食品処理加工用具、食品製造加工ライン用部品およびその周辺部品、または理美容用具の洗浄に好適である。

本発明の超音波洗浄は洗浄液に依存しないので、洗浄液としては、洗浄対象物の種類や洗浄目的に応じて各種の水、溶剤または電解水（酸性水、アルカリ水）を適宜使用できる。具体的には、水、溶剤または電解水の単独洗浄でもよいし、あるいは水洗浄と溶剤洗浄との併用、水洗浄と電解水洗浄との併用であってもよい。特に、脂脂、たん白質などの生体関連物質および病原微生物やプリオンなどの高度の洗浄殺菌処理が求められる、医療用器具や医療検診用器具および研究開発や研究実験で使用される各種用器具などを電解水洗浄する場合に、本発明の超音波洗浄を適用すると、大きな洗浄殺菌効果が得られる。

上記洗浄用水としては特に支障がない限りコストと利便性の点から通常の水道水をそのまま使用することが好ましい。しかし、洗浄度に応じて、水道水中に含まれているカルシウム、マグネシウムなどを除去した軟水化処理水、陽イオン及び陰イオンを除いたイオン交換水、半透膜でろ過したＲＯ水及び純水を使用できる。

また、上記溶剤としては、アルコール、アセトンベンゼン、トルエン、四塩化炭素、エチレンなどの有機溶媒が精密機械器具などに付着している油汚れをとる洗浄に適宜使用できる。

一方、塩酸、硫酸などの酸性水や水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ水を洗浄液として用いる場合には、電解装置で電解用塩水（例えば食塩）を電解して得られる電解水が好ましく使用できる。電解直後の電解水は活性度が高く、特に医療用器具や医療検診用器具などの洗浄殺菌に適している。なお、洗浄槽の材質としては、耐食性が優れるステンレスまたは琺瑯が好ましい。

（実施例１）
図１０に示す縦断面が５角形のスレンレス製洗浄槽１（最大径：３５ｃｍ、高さ：３５ｃｍ）を使用し、該洗浄槽１に医療用器具洗浄評価用インジケータ（アルミプレート上に生体組織を模した特殊インクで評価用被膜が印刷されている）を配置して以下の洗浄実験を行った。各実験の超音波条件及び評価方向はすべて同一であり、次の通りである。

（超音波条件）
超音波周波数（平均）：３５ｋＨｚ（超音波周波数の変更間隔：７秒、超音波周波数の変動幅：２ｋＨｚ）
（評価方法）
洗浄後の洗浄評価用インジケータを目視し、インジケータ本体（アルミプレート）の一部にあらかじめ印刷して形成されている評価用被膜の剥離状態を観察して、次に従って評価した。
〇：評価用被膜がインジケータ本体からほぼ完全に剥離しているもの
×：評価用被膜がインジケータ本体に残存しているもの

図１０において、洗浄槽１は超音波素子３から発振された超音波５が壁面１３で反射し、更にこの反射超音波が対向する壁面１５で反射して開口部１１に進行するように構成されている。ａはかかる洗浄槽１のほぼ中央部分に位置する、超音波５が異なる３方向から作用する領域であり、ｂは超音波が１方向から作用する領域であり、ｃは超音波が異なる２方向から作用する領域である。
洗浄評価用インジケータ（試料）は、各実験とも被洗浄物バスケットを使用して、洗浄槽１の領域ａ、領域ｂおよび領域ｃにそれぞれ配置した。本実施例では洗浄槽１の領域ａ、領域ｂおよび領域ｃに配置された洗浄評価用インジケータをそれぞれ試料ａ、試料ｂおよび試料ｃとする。

（実験１）
試料ａ、ｂ、ｃを配置した洗浄槽１に水道水（温度：１５℃、ｐＨ：６）を導入して、超音波を５分、１０分、２０分の間印加して超音波洗浄した後、洗浄槽１から試料ａ、ｂ、ｃをそれぞれ取り出し、各試料の洗浄状態を上記評価方法によって評価した。その結果を表１に示す。

表１から、超音波が異なる３方向から作用する領域ａの洗浄効果が領域ｂ、ｃの洗浄効果に比べて優れていることが分かる。

（実験２）
試料ａ、ｂ、ｃを配置した洗浄槽１に洗浄液としてアルカリ電解水（温度：１５℃、ｐＨ：１２）を入れ、超音波を５分、１０分、２０分、３０分の間印加して超音波洗浄した後、各試料（ａ，ｂ，ｃ）の洗浄状態を上記評価方法によって評価した。その結果を表２に示す。

表２から、アルカリ電解水による超音波洗浄においても超音波が異なる３方向から作用し超音波反射波の複合効果が最も高い領域ａの洗浄効果が突出しており、次いで異なる２方向から作用する領域ｃの洗浄効果が高く、領域ｂにおける洗浄効果はこれら領域に比べて劣ることが分かる。

（実験３）
洗浄液として酸性電解水（温度：１５℃）を使用する以外は実験２と同じ条件で洗浄し、各試料の洗浄状態を同様に評価した。その結果を表３に示す。なお、試料ａは超音波印加直後から評価用被膜が細かく剥がれ出し、３分後にはほぼ完全に除去された。
上記酸性電解水の溶存塩素濃度は、実験開始時：１００ｐｐｍ、２０分後：７５ｐｐｍ、３０分後：５０ｐｐｍであった。

表３に示すように酸性電解水による超音波洗浄効果は、実験２のアルカリ電解水による超音波洗浄に比べて総じて高く、特に領域ａの洗浄効果が高い。

本発明は、内視鏡のような医療用器具等を洗浄殺菌するための超音波洗浄や油類が付着している各種の精密機械器具などの超音波洗浄に好適であり、洗浄がしにくい複雑な形状であってもあるいは取り除きにくい汚れであっても、反射超音波振動の複合効果およびキャビテーションの作用で良好に洗浄できる。

本発明の好ましい実施形態である洗浄殺菌装置の断面説明図である。 図１のＡ−Ａ部における横断面図である。 本発明の他の実施形態である洗浄殺菌装置の横断面図である。 本発明の他の実施形態である洗浄殺菌装置の横断面図である。 本発明の他の実施形態である洗浄殺菌装置の横断面図である。 本発明の他の実施形態である洗浄殺菌装置の横断面図である。 本発明の他の実施形態である洗浄殺菌装置の横断面図である。 本発明の他の好ましい実施形態である洗浄殺菌装置の斜視図である。 図８のＢ−Ｂ部における縦断面図である。 実施例で使用する洗浄槽の縦断面図である。 従来の洗浄殺菌装置で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

符号の説明

１：洗浄槽、 ２：洗浄液、
３：超音波振動子、 ４：被洗浄物、
５：超音波、 ６：超音波吸収体、
７：超音波方向性ゲート、 ８：被洗浄物用金網、
９：被洗浄物用バスケット、 １０：壁面、
１１：開口部、 １２：脚台、
１３、１４、１５：壁面。

Claims (10)

1. 横断面が多角形状に垂直な壁面で形成され上部に開口部を有する洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子が設置されており、前記洗浄槽は超音波振動子から発振された超音波が洗浄槽内の洗浄液に印加された後、対向する壁面で順次に反射するように形成されており、洗浄槽内に装入された被洗浄物を前記超音波によって洗浄することを特徴とする超音波洗浄装置。
2. 縦断面が多角形状に形成され上部に開口部を有する洗浄槽の所定の辺部に超音波振動子が設置されており、前記洗浄槽は超音波振動子から発振された超音波が洗浄槽内の洗浄液に印加された後、対向する壁面で順次に反射するように形成されており、洗浄槽内に装入された被洗浄物を前記超音波によって洗浄することを特徴とする超音波洗浄装置。
3. 前記超音波振動子が多角形状の異なる少なくとも２辺部にそれぞれ設置されており、該超音波振動子は同一の周波数または異なる周波数の選択が可能である請求項１または２に記載の超音波洗浄装置。
4. 前記超音波振動子は周波数の切り換えが可能であり、該周波数の切り換えをシーケンス処理により行う請求項１、２または３に記載の超音波洗浄装置。
5. 前記洗浄槽は、最終の反射超音波が超音波振動子に帰還するのを防ぐ手段として、要所の壁面に超音波吸収体または超音波方向性ゲートを備えている請求項１〜４のいずれかに記載の超音波洗浄装置。
6. 最後の反射超音波が洗浄槽の前記開口部に進行するように構成されている請求項２に記載の超音波洗浄装置。
7. 洗浄液が水、溶剤または電解水である請求項１〜６のいずれかに記載の超音波洗浄装置。
8. 洗浄槽が奇数の多角形である請求項１〜７のいずれかに記載の超音波洗浄装置。
9. 洗浄槽が５角形である請求項１〜８のいずれかに記載の超音波洗浄装置。
10. 被洗浄物が、医療用器具、医療検診用器具およびその周辺器具、生鮮食品処理加工用具、食品製造加工ライン用部品およびその周辺部品、または理美容用具である請求項１〜９のいずれかに記載の超音波洗浄装置。

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