JP2010240529A - 超音波洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な量の泡が汚れの近傍に存在する状態で超音波を伝達させて、超音波と泡との相互作用による洗浄効果を効率良く発揮させることのできる洗浄方法を提供する。
【解決手段】超音波発振機１５を駆動して洗浄槽１１内の洗浄液１２に超音波１４を伝達させると共に洗浄液１２中に泡１３を発生して、超音波１４と泡１３との相互作用によって被洗浄物１０を洗浄する超音波洗浄方法であって、超音波発振機１５の駆動を間欠的に行うことにより、洗浄液１２中に連続発生して滞留する泡１３の密度を超音波発振機１５の駆動停止時に増加させて被洗浄物１０を洗浄するようになっている。超音波発振機１５の間欠的な駆動は、例えば超音波発振機１５の駆動及び駆動停止を繰り返すサイクル時間を設定することによって制御されるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波洗浄方法及び洗浄器に関し、特に超音波と泡との相互作用によって被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法及び洗浄器に関する。

超音波と泡との相互作用によって、食器類や半導体、ガラス基板等の硬質の表面を備える被洗浄物を洗浄するための洗浄装置が種々開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。これらの洗浄装置では、超音波によるキャビテーション発生のための空気を水中に逐次供給される気泡によって補給したり、超音波によって剥離等させた油脂分や固形分を微細気泡に吸着させて浮遊させたりすることによって、例えば市販されている一般家庭向けの水流方式の自動食器洗浄機と比較して、コンパクトで高い洗浄性を得ることができるようになっている。

特開昭６１−９０６３３号公報 実開昭６２−４２６６号公報

一方、近年の研究によって、超音波と泡との相互作用による洗浄は、好ましくは微細な泡を、被洗浄物に付着した油脂分や固形分等の汚れの近傍に多数存在させて吸着させると共に、吸着した泡に向けて超音波を、加速度を伴う衝撃波として素早く全体に伝播させることにより、超音波によって泡を潰して汚れを傷つけながらはじき落とすようにして被洗浄物から剥離させ、且つ超音波の浸透作用で汚れを柔軟化させることによって、汚れを除去することで行われることが判明している。

しかしながら、超音波と泡との相互作用によって被洗浄物を洗浄する従来の方法は、泡の供給と共に超音波発振機を連続駆動させて被洗浄物を清浄するものである。このため、時間の経過と共に洗浄液の中に滞留する泡の量が超音波で潰されることにより減少して、汚れの近傍に少量しか存在しなくなり、吸着する泡が超音波の発生量と比較して相対的に不足する状態となることから、超音波と泡との相互作用による洗浄効果が効率良く発揮されなくなる。

本発明は、十分な量の泡が汚れの近傍に存在する状態で超音波を伝達させるようにして、超音波と泡との相互作用による洗浄効果を効率良く発揮させることのできる超音波洗浄方法及び洗浄器を提供することを目的とする。

本発明は、洗浄槽内に配置された超音波発振機を駆動して発生させた超音波を、前記洗浄槽内の洗浄液に伝達させると共に洗浄液中に泡を発生させて、超音波と泡との相互作用によって被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、前記超音波発振機の駆動を間欠的に行うことにより、洗浄液中に連続発生して滞留する泡の密度を前記超音波発振機の駆動停止時に増加させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、超音波発振振動子、駆動回路、及び時間制御回路を含む超音波発振機と、洗浄槽とを有する洗浄器であって、前記時間制御回路に予め設定されている駆動時間及び駆動停止時間に従って、前記超音波振動子の駆動及び駆動停止を制御し、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄器を提供することにより、上記目的を達成したものである。

さらに、本発明は、超音波発振振動子、駆動回路、及び泡濃度検知器を含む超音波発振機と、洗浄槽とを有する洗浄器であって、予め設定されている泡の密度に従って、前記超音波振動子の駆動及び駆動停止を制御し、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄器を提供することにより、上記目的を達成したものである。

本発明の超音波洗浄方法又は洗浄器によれば、十分な量の泡が汚れの近傍に存在する状態で超音波が伝達され、超音波と泡との相互作用による洗浄効果を効率良く発揮させることができる。

本発明の好ましい一実施形態に係る超音波洗浄方法を説明する略示断面図である。 本発明の好ましい一実施形態に係る超音波洗浄方法において用いた超音波発振機の斜視図である。 超音波発振機の装置本体の回路図である。 超音波発振機の装置本体の他の回路図である。 他の超音波発振機を用いた洗浄方法を説明する略示断面図である。 実施例１２のＢＬ点数を示す図である。 比較例２のＢＬ点数を示す図である。

本発明の好ましい一実施形態に係る超音波洗浄方法は、図１に示すように、被洗浄物１０として例えば食器類を、洗浄槽１１に貯留した洗浄液１２の中に浸漬させた状態で、洗浄液１２の中に微細な泡１３を発生させると共に、洗浄液１２の中に超音波１４を伝達させて、泡１３と超音波１４との相互作用によって被洗浄物１０を効率良く洗浄できるようにするために採用されたものである。また、本実施形態の洗浄方法は、簡易且つコンパクトな構成の洗浄槽１１や超音波発振機１５等からなる洗浄器２０を用いて、例えば１０Ｗ程度の小さな出力で超音波１４を発生させる場合であっても、被洗浄物１０を効率良く洗浄できるようにするために採用されたものである。

すなわち、本実施形態の超音波洗浄方法は、超音波発振機１５を駆動して洗浄槽１１内の洗浄液１２に超音波１４を伝達させると共に洗浄液１２中に泡１３を発生させて、超音波１４と泡１３との相互作用によって被洗浄物１０を洗浄する洗浄方法であって、超音波発振機１５の駆動を間欠的に行うことにより、洗浄液１２中に連続発生して滞留する泡１３の密度を超音波発振機１５の駆動停止時に増加させて被洗浄物１０を洗浄するようになっている。

なお本願明細書では、「泡の密度」とは、「洗浄槽に滞留している泡の数」のことを意味する。

また、本実施形態では、洗浄器２０を構成する超音波発振機１５の間欠的な駆動は、超音波発振機１５の駆動及び駆動停止を繰り返すサイクル時間を設定することによって制御されるようになっている。

さらに、本実施形態では、洗浄器２０を構成する超音波発振機１５の間欠的な駆動は、洗浄液１２中に連続発生して滞留する泡１３の密度を計測して、例えば泡１３の密度が予め設定された所定の密度以下になったことを検知して超音波発振機１５の駆動を停止し、泡１３の密度が予め設定された所定の密度以上になったことを検知して超音波発振機１５の駆動を開始させるように制御することもできるようになっている。

本実施形態では、洗浄器２０を構成する洗浄槽１１は、例えば合成樹脂製や金属製等の、食器洗い用の洗浄容器として一般に用いられる形状を有し且つ大きさがコンパクトな洗浄槽１１を用いることができ、例えば上面が開口面として開口する、縦横の長さもしくは円直径が２０〜４０ｃｍ程度、深さ１０〜２０ｃｍ程度の大きさの洗浄容器が用いられる。

また、本実施形態では、洗浄槽１１には、洗浄液１２として水道水が貯留されており、必要に応じて、洗浄液１２には、界面活性剤等の活性剤やたんぱく質等の汚れを分解する酵素が添加されている。洗浄液１２に活性剤やたんぱく質等が添加されていることにより、油などの汚れを乳化させ、被洗浄物を引き上げるときの再付着防止という利点が得られることになる。

さらに、本実施形態では、洗浄槽１１内の洗浄液１２中に泡を発生させる方法として、例えば洗浄液１２の中に泡を発生させる公知の剤１７を投入したり、泡を発生させる公知の装置を用いて泡を供給して洗浄液中に泡を発生させる方法を採用することができる。泡を発生させる公知の剤１７としては、例えば過炭酸ナトリウム、重曹等を用いることができる。泡を発生させる公知の装置としては、アスピレータ、ベンチュリー管、ディフューザ、メッシュ等を備える気泡発生装置等を用いることができる。

ここで、洗浄槽１１内の洗浄液１２中に発生する泡１３は、その泡径が０．１〜５０μｍ程度の微細な泡であることが好ましい。洗浄液１２中に発生する泡１３の泡径が０．１〜５０μｍ程度の微細な泡であることにより、泡が破裂するときの泡内の気圧が高く（下記式（１）参照）、従って泡が破裂する際に汚れに作用するエネルギーが高くなる。また泡が微細であることで、被洗浄物の細部にまで行き渡るという利点が得られることになる。

そして、本実施形態では、洗浄槽１１内の洗浄液１２に伝達される超音波の発生源たる超音波発振機１５として、浮遊式の超音波発振機が用いられる。超音波発振機１５は、図２にも示すように、上面を蓋部材１５ａによって開閉可能な扁平な円盤形状を備えると共に、内部に装置本体１６を有しており、全体として水よりも軽い比重となっていて、底面１５ｂを水中に浸漬させつつ安定した状態で洗浄液１２の水面に浮遊させておくことができるようになっている。超音波発振機１５には、手動式のスイッチ１５ｃや、動作ＬＥＤ１５ｄ等が設けられていると共に、底面１５ｄの中央部分から水中に臨むようにして、装置本体１６の超音波振動子１６ａが配設されている。

また、本実施形態では、超音波発振機１５の装置本体１６は、電圧制御発振器１６ｂ、電力増幅器１６ｃ、位相比較器１６ｄ、整合部１６ｅ、圧電体を有する超音波振動子１６ａ等を含む、図３に示すような回路構成を備えている。装置本体１６の電圧制御発振器１６ｂは、タイマー等の時間制御回路３０と接続していることにより時間制御されていて、例えば１秒間駆動した後に１５秒間駆動停止、１５秒間駆動した後に１５秒間駆動停止、５秒間駆動した後に５秒間駆動停止といった、被洗浄物１０や洗浄液１２の量、超音波振動子１６ａの振動周波数、超音波発振機１５の出力、界面活性剤の有無、洗浄液１２の種類等に応じて適宜設定されたサイクル時間に従って、超音波発振機１５が繰り返し間欠的に駆動されるように、自動的に制御されるようになっている。超音波振動子１６ａを駆動させる駆動回路は図３に示すように、電圧制御発振器１６ｂ、電力増幅器１６ｃ、位相比較器１６ｄ、整合部１６ｅを含み、時間制御回路３０及び超音波振動子１６ａを除いた部分の回路全体である。

ここで、本実施形態では、低い出力であっても汚れを効果的に落とすことができる観点から、繰り返し間欠的に駆動される超音波発振機１５によって洗浄液１２に間欠的に伝達される振動周波数を、２８ｋＨｚ〜２．４ＭＨｚとすることが好ましく、５００ｋＨｚ〜２．４ＭＨｚとすることがより好ましく、１ＭＨｚ〜１．６ＭＨｚとすることが更に好ましい。一方、連続駆動される超音波発振機では、例えばお皿や茶碗の乾いたお米汚れを落とそうとすると、２８〜４０ｋＨｚ程度の低い振動周波数で発振し且つ４０Ｗ以上の投入電力が必要となる。そのため、一般家庭では駆動時の騒音が大きく、その使用が困難となる。本実施形態により従来の超音波洗浄機と比較して、低騒音で、且つ乾電池や充電池でも動作する低い出力で、種々の食器汚れや乾いたお米汚れを効果的に落とすことが可能になる。

なお、本実施形態では、洗浄液１２に超音波を間欠的に伝達させる際の超音波発振機１５の出力は、１０Ｗ以下でも十分に洗浄効果を発揮する。また当該出力は実用上、１Ｗ以上あれば、洗浄効果を発揮する。

本実施形態では、図４に示すように、超音波発振機１５の装置本体１６の駆動回路の電圧制御発振器１６ｂを泡濃度検知器１８と接続して、洗浄液１２中に滞留する泡１３の密度を計測することにより、超音波発振機１５の間欠的な駆動を行うこともできる。すなわち、泡濃度検知器１８として例えば濁度計を用いて泡１３の密度を計測し、上述のように、例えば泡１３の密度が予め設定された所定の密度以下になったことを検知して超音波発振機１５の駆動を停止し、泡１３の密度が予め設定された所定の密度以上になったことを検知して超音波発振機１５の駆動を開始させるように制御して、超音波発振機１５を間欠的に駆動させることもできる。超音波振動子１６ａを駆動させる駆動回路は図４に示すように、電圧制御発振器１６ｂ、電力増幅器１６ｃ、位相比較器１６ｄ、整合部１６ｅを含み、泡濃度検知器１８及び超音波振動子１６ａを除いた部分の回路全体である。

ここで、泡１３の密度を計測する濁度計１８としては、例えば光電管からなる公知の濁度計を用いることができる。また濁度計１８は超音波発振機１５とは別部材として洗浄槽１１内の洗浄液１２中に配設することができ、接続線等を介して装置本体１６の電圧制御発振器１６ｂと接続することができる。さらに濁度計１８は超音波発振機１５に内蔵することもできコンパクトにすることもできる。

そして、上述の構成を備える本実施形態の超音波洗浄方法によれば、十分な量の泡１３が汚れの近傍に存在する状態で超音波１４が伝達されるようにして、超音波１４と泡１３との相互作用による洗浄効果を効率良く発揮させることが可能になる。

すなわち、本実施形態の洗浄方法によれば、超音波発振機１５の駆動を間欠的に行うことにより、洗浄液１２中に連続発生して滞留する泡１３の密度を超音波発振機１５の駆動停止時に増加させつつ被洗浄物１０を洗浄するようになっている。したがって、洗浄液１２の中に滞留する泡１３の量が超音波１４で潰されることにより減少しても、洗浄液１２中に連続発生して滞留する泡１３の量が超音波発振機１５の駆動停止時に増加して洗浄液１２の中に再び充満され、多数の泡１３が被洗浄物１０に付着した汚れの近傍に存在することになるので、汚れに泡１３を効果的に吸着させると共に、超音波発振機１５を間欠的に駆動して伝達させた超音波１４の作用によって吸着した泡を崩壊させて汚れの表面に傷をつけ、さらに超音波１４の浸透作用によって汚れをやわらかくしたり、活性剤を浸透させることにより、超音波１４と泡１３との相互作用による洗浄効果を効率良く発揮させることが可能になる。

また、省エネルギーと洗浄効果の観点から、超音波発振機１５を間欠的に駆動させるサイクル時間は、１〜３０秒間の駆動と、１〜３０秒間の駆動停止とを繰り返すサイクル時間であることが好ましい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、超音波発振機は、洗浄槽内の洗浄液の水面に浮遊させた状態で設ける必要は必ずしも無く、図５に示すように、洗浄槽１１の周壁上縁部に超音波発振機１５’を引っ掛けた状態で設けることもできる。また、超音波は、洗浄液の水面側から発振させる必要は必ずしも無く、超音波発振機を洗浄槽の底部や内部に設けて、底部や側部から発振させることもできる。また、本発明の洗浄方法によって洗浄される被洗浄物は、食器類である必要は必ずしも無く、半導体、ガラス基板等の硬質の表面を備える被洗浄物の他、樹脂製品等であっても良い。また発振方式については本形式のように他励方式以外に、自励方式でも良い。また他励方式の場合では、発振周波数は固定でも良い。さらに、洗浄液１２として水道水の他、蒸留水やイオン交換水等の水やお湯、アルコール等を用いることもできる。また、泡を発生させる気体としては空気の他、酸素、窒素、オゾン等を用いることもできる。

以下、実施例及び比較例により、本発明の超音波洗浄方法をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、実施例及び比較例では、「優良住宅部品性能試験方法書」（２００３年６月、財団法人ベターリビング発行）に記載の、自動食器洗浄器性能評価のための標準試験方法である、ベターリビング法（ＢＬ法）に準拠して、汚れが付着した被洗浄物の洗い上り状態を評価した。

すなわち、ＢＬ法では、汚れのついたお皿、ナイフ・フォーク等の食器類２１点を被洗浄物とし、これらの洗浄後の洗い上り状態について、まったく汚れのついていないきれいな食器を「ａ」、汚染物は付着しているが使用上問題のない程度の食器を「ｂ」、大きな汚染物の付着があり、もう一度洗い直さなければならない程度の食器を「ｃ」とランク付けする。そして、下記（式２）によって得られるＢＬ点数（１点満点）によって全体の洗い上り状態を評価する。ここで、式２中の「Σa」は「ａ」にランク付けされた食器の数、「Σｂ」は「ｂ」にランク付けされた食器の数、「Σｃ」は「ｃ」にランク付けされた食器の数を意味する。

〔実施例１〕
下記の形状、大きさを有する洗浄槽に収容した洗浄液の中に食器類２１点を被洗浄物として浸漬し、上記実施形態と同様に洗浄液中に泡を連続発生すると共に、超音波発振機を時間制御して、間欠的に超音波を伝達させつつ、約１０分間洗浄を行った。

<超音波振動子>
株式会社製富士セラミックス製 圧電体型式Ｃ−２１３（投入電圧４Ｗ、振動周波数１ＭＨｚ）

<食器及び汚れ>
Ａ.食器種類：大皿
食器材質：表面が平滑で無地・白色の陶磁器
大きさ：直径２３０ｍｍ、高さ２５ｍｍ
個数：３枚
汚れの種類：カレー
汚し方
適切な容器あるいは鍋に、御飯、生卵、カレーを入れてよくかきまぜ、スプーン１杯分を各皿にのせる。
大皿の中央部を平均して汚し、カレー御飯を捨てる。この時、各皿の表面に１０粒程度の御飯粒を残す。
大皿周辺部に付着した汚れは、ティッシュペーパーで除去し、周辺部は汚されない状態を保つ。

Ｂ.食器種類：中皿
食器材質：表面が平滑で無地・白色の陶磁器
大きさ：直径１８０ｍｍ、高さ２０ｍｍ
個数：３枚
汚れの種類：トンカツ
汚し方
市販のトンカツを加熱し、任意の大きさに切って、各皿に分配する。
トンカツソースをかけて、ナイフとフォークを用いて小さく切り込む。
汚染後の皿の表面はトンカツ油、トンカツソースで、皿の中央を均等に汚染し捨てる時にできる縁部に付着した汚れは、ティッシュペーパーで除去し、周辺部は汚されない状態を保つ。
ナイフとフォークは、捨てたトンカツで汚染し直し、表面が油膜で汚染された状態としておく。

Ｃ.食器種類：小皿
食器材質：表面が平滑で無地・白色の陶磁器
大きさ：直径１２０ｍｍ、高さ２０ｍｍ
個数：３枚
汚れの種類：ハムエッグ
汚し方
フライパンでハムエッグを作る。
半熟の卵黄とハムは各皿に等分となるように分け、トンカツ汚染に使用したナイフとフォークとによってハムエッグを小さく切り刻み、皿に均等に汚染する。
大きなハムエッグのかけらは残菜として取り除き、残った残菜でナイフとフォークを均一に汚染し各皿にセットで放置する。

Ｄ.食器種類：茶碗
食器材質：表面が平滑で無地・白色の陶磁器
大きさ：直径１２０ｍｍ、高さ５５ｍｍ
個数：３個
汚れの種類：御飯
汚し方
各茶碗に軽く御飯を入れる。
箸を使い軽く御飯をかきまぜ、内側に３粒の御飯を残して残りを別の容器に移す。
茶碗の内面の周辺部より約１５ｍｍは、汚さないようにする。

Ｅ.食器種類：箸
食器材質：ウレタンコーティングされたプラスチック
大きさ：長さ２２０ｍｍ
個数：３膳
汚れの種類：御飯
汚し方
前記茶碗の汚し方で別の容器の中に移して茶碗を汚し終わった御飯に、箸を約１０回抜き差しして汚染する。
汚した箸に、１本につき１粒の御飯を付着させる。当該御飯は、箸の先から約５０ｍｍ以内の位置にランダムに付着させる。

Ｆ.食器種類：フォーク
食器材質：ステンレス
大きさ：長さ１８０ｍｍ
個数：３本
汚れの種類：トンカツ、ハムエッグ
汚し方
前記で使用したフォークをそのまま使用する。

Ｇ.食器種類：ナイフ
食器材質：ステンレス
大きさ：長さ２００ｍｍ
個数：３本
汚れの種類：トンカツ、ハムエッグ
汚し方
前記で使用したナイフをそのまま使用する。

<洗浄槽>
内径 ３６０ｍｍ
深さ １４０ｍｍ
形状 円筒形状
材質 １８−８ステンレス
なお、洗浄槽には７Ｌの洗浄液を収容し、超音波発振機から、４Ｗの出力で、１ＭＨｚの超音波を発振させた。また、洗浄液には、２ｇ／Ｌの過炭酸ナトリウムを投入して微細な泡を連続的に伝達させると共に、界面活性剤として商品名「ファミリーフレッシュ」（花王株式会社製）を１．５ｇ／Ｌ添加した。洗浄液は４０℃に保持すると共に、洗浄後の食器類は軽くすすいだ後に洗い上り状態をランク付けした。

<駆動制御方法>
時間制御方式

<洗浄時間>
駆動時間：１秒
駆動停止時間：１秒
サイクル数：３００回
総駆動時間：３００秒（１秒×３００回）

<ＢＬ点数>
０．５点

〔実施例２〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：３０．６秒
駆動停止時間：１秒
サイクル数：１９回
総駆動時間：５８１秒（３０．６秒×１９回）
<ＢＬ点数>
０．５点

〔実施例３〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：５秒
駆動停止時間：５秒
サイクル数：６０回
総駆動時間：３００秒（５秒×６０回）
<ＢＬ点数>
０．７点

〔実施例４〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：１０秒
駆動停止時間：１０秒
サイクル数：３０回
総駆動時間：３００秒（１０秒×３０回）
<ＢＬ点数>
０．７点

〔実施例５〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：１秒
駆動停止時間：１５秒
サイクル数：３８回
総駆動時間：３８秒（１秒×３８回）
<ＢＬ点数>
０．６点

〔実施例６〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：５秒
駆動停止時間：１５秒
サイクル数：３０回
総駆動時間：１５０秒（５秒×３０回）
<ＢＬ点数>
０．６点

〔実施例７〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：１０秒
駆動停止時間：１５秒
サイクル数：２４回
総駆動時間：２４０秒（１０秒×２４回）
<ＢＬ点数>
０．６点

〔実施例８〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：１５秒
駆動停止時間：１５秒
サイクル数：２０回
総駆動時間：３００秒（１５秒×２０回）
<ＢＬ点数>
０．７点

〔実施例９〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：３０．８秒
駆動停止時間：１５秒
サイクル数：１３回
総駆動時間：４００秒（３０．８秒×１３回）
<ＢＬ点数>
０．６点

〔実施例１０〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：１秒
駆動停止時間：３０秒
サイクル数：１９回
総駆動時間：１９秒（１秒×１９回）
<ＢＬ点数>
０．５点

〔実施例１１〕
下記の条件以外は実施例１と同様にして行った。
<洗浄時間>
駆動時間：３０秒
駆動停止時間：３０秒
サイクル数：１０回
総駆動時間：３００秒（３０秒×１０回）
<ＢＬ点数>
０．６点

〔実施例１２〕
実施例８と同様の駆動条件（１５秒間駆動した後に１５秒間停止、サイクル数２０回、総駆動時間３００秒）にして、実施例８の実施条件である振動周波数１ＭＨｚを中心として振動周波数のみを圧電体の種類を変えて２８ｋ〜２．４ＭＨｚの範囲で実施した。なお、振動周波数が５００ｋＨｚ〜２．４ＭＨｚの場合には、圧電体としては実施例１と同様、富士セラミックス製Ｃ−２１３（投入電圧４Ｗ）を用いた。また、振動周波数が２８ｋＨｚの場合には、株式会社タムラ製作所製振動子（品番ＴＢＬ６０３５Ｄ−２８ＨＮＡ、投入電圧４Ｗ）で実施した。実施例１２のＢＬ点数を図６に示す。なお、図６の振動周波数が１ＭＨｚの場合は、実施例８と同じ条件である。

〔比較例１〕
比較例１では、上記実施例１と同様にして、洗浄槽に収容した洗浄液の中に食器類２１点を被洗浄物として浸漬し、洗浄液中に泡を連続発生すると共に、超音波発振機を間欠制御することなく、１０分間連続して駆動させて超音波を発振させつつ洗浄を行った。使用した超音波振動子は実施例１と同様、富士セラミックス製Ｃ−２１３を使用した。ＢＬ点数は０．４点であった。

〔比較例２〕
振動子への投入電圧を５〜１００Ｗ間で変化させて発振させた以外は比較例１と同様にして行った。振動子への投入電圧が５〜２０Ｗの場合には、株式会社タムラ製作所製振動子（品番ＴＢＬ６０３５Ｄ−２８ＨＮＡ、振動周波数２８ｋＨｚ）を使用し、投入電圧が５０および１００Ｗの場合には、株式会社カイジョー製業務用超音波洗浄機（型式ＰＨＩＮＩＸII２６−２００、振動周波数２６ｋＨｚ）を使用した。比較例２によるＢＬ点数を図７に示す。

<ＢＬ点数評価１>
実施例１〜１１及び比較例１の洗浄方法によるＢＬ点数を比較すると、実施例１〜１１の方が点数が高い。従って、本発明に係る実施例の洗浄方法によって、超音波と泡との相互作用による洗浄効果が向上していることが判明した。

<ＢＬ点数評価２>
実施例１２によるＢＬ点数（図６）から、振動周波数が１ＭＨｚ〜１．６ＭＨｚの場合に洗い上り状態の評価がピークとなることが判った。また、比較例２の投入電力５Ｗ、振動周波数２８ｋＨｚの場合には、ＢＬ点数が０．３点であるのに対して、実施例１２の投入電力４Ｗ、振動周波数２８ｋＨｚの場合には、ＢＬ点数が０．４点であり、投入電力が低いにも関わらず、ＢＬ点数が高い結果となった。従って、本発明に係る実施例の洗浄方法によって、超音波と泡との相互作用による洗浄効果が向上していることが判明した。

<ＢＬ点数評価３>
比較例２によるＢＬ点数（図７）から、連続駆動される超音波発振機では、実施例と同程度のＢＬ点数（０．５点以上）を得る為には、４０Ｗ以上の投入電力が必要となることが判った。この場合は超音波による騒音が大きく、一般家庭での使用が困難な状態であった。

１０ 被洗浄物（食器類）
１１ 洗浄槽
１２ 洗浄液
１３ 泡
１４ 超音波
１５，１５’ 超音波発振機
１６ 装置本体
１６ａ 超音波振動子
１６ｂ 電圧制御発振器
１７ 泡を発生させる剤
１８ 泡濃度検知器（濁度計）
２０ 洗浄器
３０ 時間制御回路

Claims (12)

1. 洗浄槽内に配置された超音波発振機を駆動して発生させた超音波を、前記洗浄槽内の洗浄液に伝達させると共に洗浄液中に泡を発生させて、超音波と泡との相互作用によって被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、
   前記超音波発振機の駆動を間欠的に行うことにより、洗浄液中に連続発生して滞留する泡の密度を前記超音波発振機の駆動停止時に増加させて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法。
2. 前記超音波発振機の駆動及び駆動停止を繰り返すサイクル時間を設定して、前記超音波発振機の駆動が間欠的に行われるようにする請求項１記載の超音波洗浄方法。
3. 前記超音波発振機を間欠的に駆動させるサイクル時間は、１〜３０秒間の駆動と、１〜３０秒間の駆動停止とを繰り返すサイクルである請求項２記載の超音波洗浄方法。
4. 前記洗浄液に連続発生して滞留する泡の密度を計測して、泡の密度が予め設定された所定の密度以下になったことを検知して前記超音波発振機の駆動を停止し、泡の密度が予め設定された所定の密度以上になったことを検知して前記超音波発振機の駆動を開始させるように制御して、前記超音波発振機の駆動が間欠的に行われるようにする請求項１記載の超音波洗浄方法。
5. 前記泡の密度を濁度計によって計測する請求項４記載の超音波洗浄方法。
6. 前記泡が０．１〜５０μｍの泡径の微細な泡である請求項１〜５のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
7. 前記超音波発振機の振動子の振動周波数が２８ｋＨｚ〜２．４ＭＨｚである請求項１〜６のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
8. 前記超音波発振機の出力が１０Ｗ以下である請求項１〜７のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
9. 前記洗浄液に活性剤が添加されている請求項１〜８のいずれかに記載の超音波洗浄方法。
10. 超音波発振振動子、駆動回路及び時間制御回路を含む超音波発振機と、洗浄槽とを有する洗浄器であって、前記時間制御回路に予め設定されている駆動時間及び駆動停止時間に従って、前記超音波振動子の駆動及び駆動停止を制御し、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄器。
11. 超音波発振振動子、駆動回路及び泡濃度検知器を含む超音波発振機と、洗浄槽とを有する洗浄器であって、予め設定されている泡の密度に従って、前記超音波振動子の駆動及び駆動停止を制御し、前記洗浄槽内の被洗浄物を洗浄する洗浄器。
12. 前記超音波発振機が洗浄槽内の洗浄液に対して浮遊する請求項１０又は１１に記載の洗浄器。

Images