JP2018001120A - 超音波洗浄器 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な発振モードの特徴を有効に活用した効果的な洗浄や、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が可能な超音波洗浄器を提供する。【解決手段】被洗浄物が収容されると共に液体が貯留される洗浄槽２と、この洗浄槽２に設けられる超音波振動子９と、この超音波振動子９を作動させる超音波発振器１０と、この超音波発振器１０を制御して被洗浄物を超音波洗浄する制御手段とを備える。制御手段は、超音波発振器１０による動作モード（たとえば発振モード）を切り替えつつ被洗浄物を超音波洗浄する。超音波発振器１０による超音波発振中、超音波発振器１０を設定休止時間だけ停止させることで、洗浄槽２内の貯留液に変化（流れ）をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に行える。【選択図】図１

Description

本発明は、被洗浄物を浸漬した液体に超音波振動を与えて、被洗浄物を洗浄する超音波洗浄器に関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されるように、被洗浄物と洗浄液を収容する洗浄槽（２０ａ）と、洗浄槽に取り付けられた複数の振動素子（３１〜３３）と、各振動素子を励振する複数の発振器（４１〜４３）と、複数の発振器が複数の振動素子に対して同一位相の信号を出力するように各発振器を制御する制御部（６０）とを備える超音波洗浄装置が知られている。この装置では、発振器からの発振モードとして、正弦波に代えて、ＦＭ変調またはＡＭ変調による変調波を出力可能とされる。

国際公開第２００８／０３５５８１号（請求項１、段落［００５６］、図１、図６）

超音波の発振モードとして、一般的に、シングル、デュアル、ＦＭ変調、パルスなどが知られており、それぞれ異なる特徴がある。しかしながら、従来の超音波洗浄器は、単一の発振モードでのみ運転可能であった。言い換えれば、予め設定された発振モードでのみ運転され、運転中に発振モードを変えることはできなかった。また、所定の発振モード（たとえばシングル発振モード）での運転中、超音波の周波数や出力が変更されることもなかった。そのため、たとえば被洗浄物の上部や隅部などにおいて、十分な洗浄効果を得られないおそれがあった。従って、各発振モードの特徴を有効に活用した効果的な洗浄や、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が望まれる。

また、従来の超音波洗浄器では、特定の発振モードでの超音波発振が継続的になされるため、貯留液の流れが変わりにくく、超音波振動により被洗浄物から汚れを浮かしても、その汚れを剥がし取りにくい。つまり、被洗浄物から貯留液への汚れの移行について、改善の余地がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、各発振モードの特徴を有効に活用した効果的な洗浄や、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が可能な超音波洗浄器を提供することにある。また、超音波洗浄中、貯留液の流れに変化をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に行える超音波洗浄器を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、被洗浄物が収容されると共に液体が貯留される洗浄槽と、この洗浄槽に設けられる超音波振動子と、この超音波振動子を作動させる超音波発振器と、この超音波発振器を制御して前記被洗浄物を超音波洗浄する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記超音波発振器の動作モードを切り替えつつ前記被洗浄物を超音波洗浄することを特徴とする超音波洗浄器である。

請求項１に記載の発明によれば、動作モードを切り替えつつ、被洗浄物を超音波洗浄することができる。運転中に動作モードを変えることで、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が可能となる。

請求項２に記載の発明は、前記超音波発振器の動作モードの切替えは、前記超音波発振器による発振モードの切替えを含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄器である。

請求項２に記載の発明によれば、超音波発振器による発振モードを切り替えつつ、被洗浄物を超音波洗浄することができる。運転中に発振モードを変えることで、各発振モードの特徴を有効に活用した効果的な洗浄や、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記超音波発振器による超音波発振中、前記超音波発振器を設定休止時間だけ停止させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波洗浄器である。

請求項３に記載の発明によれば、超音波発振器による超音波発振中、一時的に超音波発振器を停止させる。言い換えれば、超音波発振器による超音波発振後、設定タイミングで超音波振動子を設定休止時間だけ停止させ、その後、超音波発振を再開させる。これにより、洗浄槽内の貯留液に変化（流れ）をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に図ることができる。

請求項４に記載の発明は、前記超音波発振器による超音波発振は、複数の動作モードを時間で切り替えながら繰り返すが、前記複数の動作モードを一通り終えるごとに、もしくは前記各動作モードの切替時の内の所定時に、または所定の動作モードでの発振途中に、前記超音波発振器を設定休止時間だけ停止させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波洗浄器である。

請求項４に記載の発明によれば、複数の動作モードを一通り終えるごとに、もしくは各動作モードの切替時の内の所定時に、または所定の動作モードでの発振途中に、一時的に超音波発振器を停止させる。これにより、洗浄槽内の貯留液に変化（流れ）をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に図ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記洗浄槽内の被洗浄物への液体の噴射部と、前記洗浄槽内の下部の液体を前記噴射部へ循環供給する循環手段とをさらに備え、前記洗浄槽内への給水工程、前記洗浄槽内の貯留液の加熱工程、前記洗浄槽内の被洗浄物の超音波洗浄工程、および前記洗浄槽外への排水工程を順次に実行可能とされ、前記給水工程と前記加熱工程との内、少なくとも前記加熱工程において、前記循環手段を作動させると共に前記超音波振動子を作動させ、前記加熱工程から前記超音波洗浄工程への移行に伴い、超音波の発振モード、周波数および出力の内、いずれか一以上を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波洗浄器である。

請求項５に記載の発明によれば、給水工程、加熱工程、超音波洗浄工程および排水工程を順次に実行するが、給水工程と加熱工程との内、少なくとも加熱工程において、循環手段を作動させることで、貯留液の温度ムラを防止できる他、被洗浄物に液体を噴射したり貯留液を流動させたりして、被洗浄物の洗浄を図ることができる。また、この間、超音波振動子を作動させることで、被洗浄物の超音波洗浄を図ることもできる。そして、加熱工程から超音波洗浄工程への移行に伴い、超音波の発振モード、周波数および出力の内、いずれか一以上を変化させることで、洗浄ムラを防止することができる。

さらに、請求項６に記載の発明は、前記給水工程と前記加熱工程との内、少なくとも前記加熱工程では、単周波のシングル発振モードで超音波振動子を作動させ、前記超音波洗浄工程では、二周波を用いたデュアル発振モードと、周波数変調を用いたＦＭ発振モードとの内、一方または双方で超音波振動子を作動させ、前記加熱工程におけるシングル発振モードの出力は、前記超音波洗浄工程におけるデュアル発振モードおよびＦＭ発振モードの出力よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項５に記載の超音波洗浄器である。

請求項６に記載の発明によれば、給水工程と加熱工程との内、少なくとも加熱工程で、超音波振動子を作動させる。しかも、その超音波洗浄は、シングル発振モードでなされるので、比較的強力な超音波振動を付与できる。これにより、超音波洗浄工程前に、被洗浄物を予備洗浄することができる。また、その後の超音波洗浄工程において、デュアル発振モードおよび／またはＦＭ発振モードを用いることで、少なくとも加熱工程でなされるシングル発振モードとも相まって、効果的な洗浄を図ることができる。また、加熱工程におけるシングル発振モードの出力は、超音波洗浄工程におけるデュアル発振モードおよびＦＭ発振モードの出力よりも大きく設定されるので、超音波洗浄工程前に被洗浄物を強力に予備洗浄しておくことができる。

本発明の超音波洗浄器によれば、各発振モードの特徴を有効に活用した効果的な洗浄や、発振に変化を持たせた洗浄や、ニーズに合わせた洗浄が可能となる。また、超音波洗浄中、貯留液の流れに変化をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に行える。

本発明の一実施例の超音波洗浄器を示す概略図であり、一部を断面にして示している。 図１の超音波洗浄器の運転方法の一例を示すフローチャートである。 図２内の超音波洗浄工程の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例の超音波洗浄器１を示す概略図であり、一部を断面にして示している。

本実施例の超音波洗浄器１は、被洗浄物が収容される洗浄槽２と、この洗浄槽２内に設けられる洗浄ノズル３と、洗浄槽２内への給水手段４と、洗浄槽２内からの排水手段５と、洗浄槽２内への薬液供給手段６と、洗浄槽２下部から洗浄ノズル３への液体の循環手段７と、洗浄槽２内の貯留液を加熱する加熱手段８と、洗浄槽２下部に設けられる超音波振動子９と、超音波振動子９を作動させる超音波発振器１０と、前記各手段４〜８および超音波発振器１０を制御する制御手段（図示省略）とを備える。

被洗浄物は、特に問わないが、たとえば鉗子などの医療器具である。洗浄槽２内には、上下複数段に洗浄ノズル３が設けられるが、被洗浄物は上下の洗浄ノズル３間に配置される。この際、洗浄槽２内に上下複数段に設けられる網棚（図示省略）に、被洗浄物が載せられる。なお、被洗浄物は、所望によりバスケットなどに収容されていてもよい。

洗浄槽２は、被洗浄物が収容される中空容器である。洗浄槽２は、本実施例では略矩形の中空ボックス状である。洗浄槽２は、ドア（図示省略）により開閉可能とされる。ドアを開けることで、洗浄槽２に対し被洗浄物を出し入れすることができる。ドアは、洗浄槽２の正面に設けられるが、洗浄槽２の正面および背面の双方に設けられてもよい。

洗浄ノズル３は、洗浄槽２内の被洗浄物への液体の噴射部として機能する。洗浄ノズル３は、洗浄槽２内に、上下複数段に設けられる。本実施例では、洗浄槽２の一側部に、上下複数段にアーム状の支持部材１１の基端部が保持され、各支持部材１１は、洗浄槽２の一側部から左右方向中央部へ向けて延出する。そして、その延出先端部に、洗浄ノズル３の長手方向中央部が垂直軸まわりに回転自在に保持される。洗浄ノズル３は、支持部材１１内を介して供給される流体を噴射させるノズル孔（図示省略）を複数形成されている。支持部材１１を介して洗浄ノズル３内に流体が供給されると、その流体は洗浄ノズル３のノズル孔から噴射される。この噴流により、洗浄ノズル３は、支持部材１１の端部の軸受部まわりに回転する。なお、洗浄槽２内の上端部に設けられる洗浄ノズル３は、下方へのみ流体を噴射し、洗浄槽２内の下端部に設けられる洗浄ノズル３は、上方へのみ流体を噴射し、上下両端部以外の洗浄ノズル３は、上下両方へ流体を噴射する。

洗浄槽２内の下部には、液貯留部１２が連接されている。言い換えれば、洗浄槽２は、下部に液貯留部１２を備える。本実施例では、洗浄槽２の下壁は、左右両端部が左右方向内側へ行くに従って下方へ傾斜する傾斜面２ａに形成されており、左右方向中央部は下方へ略矩形状に凹んで形成されており、この凹部を含んだ形で、洗浄槽２内の下部が液貯留部１２とされる。

給水手段４は、洗浄槽２内に、給水路１３を介して水を供給する。給水路１３には、給水弁１４が設けられている。給水弁１４を開くことで、洗浄槽２内に給水することができる。なお、給水手段４は、複数種の水（たとえば水道水、温水、膜濾過水など）から選択された水を供給可能に構成されてもよい。

洗浄槽２には、液位検出器１５が設けられている。液位検出器１５は、その構成を特に問わないが、たとえば、液貯留部１２の底部に設置した圧力センサから構成される。この場合、液貯留部１２や洗浄槽２内の液位に応じて、水圧が変わることを利用して液位を把握する。

排水手段５は、洗浄槽２や液貯留部１２から、排水路１６を介して水を排出する。排水路１６には、排水弁１７が設けられている。排水弁１７を開くことで、洗浄槽２や液貯留部１２から排水することができる。

薬液供給手段６は、洗浄槽２または液貯留部１２に、薬液タンク１８から給液路１９を介して薬液を供給する。給液路１９には、薬液ポンプ２０が設けられている。薬液ポンプ２０を作動させることで、設定量の薬液を洗浄槽２または液貯留部１２内に供給することができる。なお、薬液供給手段６は、複数種の薬液（たとえばアルカリ性洗剤、酵素配合洗剤、潤滑防錆剤、乾燥促進剤など）から選択された薬液を供給可能に構成されてもよい。

循環手段７は、洗浄槽２内下部からの液体を、洗浄ノズル３へ循環供給する。具体的には、循環手段７は、循環配管２１と循環ポンプ２２とを備える。循環配管２１は、液貯留部１２から各洗浄ノズル３の支持部材１１への配管であり、その途中に循環ポンプ２２が設けられている。なお、図示例では、循環配管２１の内、液貯留部１２から循環ポンプ２２への配管は、上流側において、排水路１６と共通管路とされている。また、循環配管２１の内、循環ポンプ２２の出口側には、逆止弁２３が設けられている。循環ポンプ２２を作動させると、洗浄槽２内下部の液体を、循環配管２１および支持部材１１を介して洗浄ノズル３へ供給して洗浄槽２内へ戻すことができる。

加熱手段８は、洗浄槽２内の貯留液を加熱する手段である。本実施例では、加熱手段８は、液貯留部１２に設けられたヒータ２４から構成される。ヒータ２４は、図示例では電気ヒータであるが、場合により蒸気ヒータであってもよい。電気ヒータの場合、典型的にはオンオフ制御されるが、場合により出力を調整されてもよい。一方、蒸気ヒータの場合、蒸気管内に蒸気が供給可能とされ、蒸気の凝縮水は蒸気トラップを介して外部へ排出される。そして、給蒸路に設けた給蒸弁の開閉または開度が制御される。

なお、液貯留部１２には、温度センサ２５が設けられている。温度センサ２５の検出温度に基づきヒータ２４を制御することで、液貯留部１２や洗浄槽２内の貯留液の温度を調整することができる。

超音波振動子９は、洗浄槽２の下部に設けられる。本実施例では、洗浄槽２の下壁の左右の傾斜面２ａに、それぞれ超音波振動子９が設けられている。超音波振動子９は、超音波発振器１０と接続されている。超音波発振器１０から設定動作モード（設定された発振モード、周波数および出力など）で超音波振動子９に給電することで、超音波振動子９を所望に発振させることができる。そして、これによる超音波振動は、超音波振動板（図示省略）を介して、洗浄槽２内の貯留液に付与される。洗浄槽２内の貯留液に被洗浄物を浸漬した状態で、貯留液に超音波振動を付与することにより、被洗浄物の洗浄を図ることができる。なお、詳細は後述するが、超音波発振器１０を制御することで、超音波の発振モードを変更することができる。さらに、所望により、超音波の周波数（Ｈｚ）および／または出力（Ｗ）を変更可能に構成されてもよい。その際、発振モードの変更により、自動的に周波数および／または出力が決まる構成とされてもよい。

制御手段は、前記各手段４〜８および超音波発振器１０の他、液位検出器１５および温度センサ２５などに接続された制御器である。具体的には、給水弁１４、排水弁１７、薬液ポンプ２０、循環ポンプ２２、ヒータ２４、超音波発振器１０、液位検出器１５および温度センサ２５などは、制御器に接続されている。そして、制御器は、以下に述べるように、所定の手順（プログラム）に従い、洗浄槽２内の被洗浄物の洗浄を図る。

まず、前提として、本実施例の超音波洗浄器１では、運転中、制御手段により、超音波発振器１０による発振の動作モードを切替可能である。動作モードには、超音波の発振モード、周波数および出力などの内、いずれか一以上が含まれる。特に、動作モードとして少なくとも発振モードを含み、運転途中で少なくとも一回、発振モードを変更可能とするのが好ましい。発振モードとして、たとえば、従来公知の以下のものを挙げることができる。但し、ここに挙げた発振モードは、例示であり、これら以外の発振モードも利用可能である。

（ａ）シングル発振モード＝単周波（出力および周波数が一定）の発振モードである。強力なキャビテーションを発生させて、頑固な汚れを除去する。
（ｂ）デュアル発振モード＝二周波（近接二周波の並行）の発振モードである。キャビテーションの停留を抑制して、遠方まで超音波を伝搬する。
（ｃ）ＦＭ発振モード＝周波数変調を用いた（つまりＦＭ変調波の）発振モードである。定在波位置を移動させて、洗浄ムラを軽減する。
（ｄ）パルス発振モード＝単周波（典型的には一周期分ずつ）を断続発振させる発振モードである。超音波の減衰を低減する脱気促進に有効である。
（ｅ）ＡＭ発振モード＝振幅変調(出力変化)を用いた（つまりＡＭ変調波の）発振モードである。
（ｆ）ＦＭ／ＡＭ発振モード＝周波数変調と振幅変調（つまり周波数と出力の同時変化)を用いた発振モードである。
（ｇ）マルチ発振モード＝三周波（たとえば２８ｋＨｚ、４５ｋＨｚ、１００ｋＨｚ）を順次繰り返す発振モードである。
（ｈ）ダイナショックモジュレーション発振モード＝二周波同時発生する超音波のパワー比率をコントロールする発振モードである。

いずれにしても、制御手段は、超音波発振器１０を制御して、少なくとも二種の発振モードを択一的に切り替えて発振可能であるのが好ましい。つまり、超音波発振器１０は、各種発振モードの内、少なくとも二種の発振モードでの超音波発振を可能に構成されており、そのいずれの発振モードで発振するか、あるいはいずれの発振も停止するかを、制御手段により切り替えられる。本実施例では、たとえば、シングル発振モードと、デュアル発振モードと、ＦＭ発振モードとを、切り替えて実行可能とされる。

以下、本実施例の超音波洗浄器１の運転方法の一例について具体的に説明する。
図２は、本実施例の超音波洗浄器１の運転方法の一例を示すフローチャートであり、図３は、図２内の超音波洗浄工程の一例を示すフローチャートである。

初期状態において、各弁１４，１７は閉じられ、各ポンプ２０，２２、ヒータ２４、超音波発振器１０は停止している。この状態で、洗浄槽２内には、被洗浄物が収容され、洗浄槽２のドアは気密に閉じられる。そして、所定の操作により運転開始が指示されると、制御器は、図２に示すように、給水工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２、超音波洗浄工程Ｓ３および排水工程Ｓ４を、順次に実行する。以下、各工程の内容について説明する。

≪給水工程Ｓ１≫
給水工程Ｓ１では、給水手段４により、洗浄槽２内に設定水位まで水を貯留する。この際、被洗浄物を浸漬（言い換えれば水没）する水位まで、洗浄槽２内に水を貯留する。被洗浄物を浸漬するのであれば、必ずしも洗浄槽２内の上部まで給水する必要はない。給水時の目標水位を複数段階で変更可能としておき、被洗浄物の量（洗浄槽２に対する収容高さ）に応じて設定された水位まで水を貯留してもよい。なお、給水工程Ｓ１では、所望により、薬液供給手段６により薬液を投入してもよい。

給水工程Ｓ１では、給水途中（つまりある程度水が貯まった後）から、超音波振動子９を作動させてもよい。たとえば、発振開始水位（被洗浄物が一部でも浸漬する水位）以上になれば、超音波振動子９を作動させてもよい。この際の発振モードは特に問わないが、本実施例ではシングル発振モード（１２００Ｗ）とされる。シングル発振モードを用いることで、比較的強力な超音波振動を付与でき、超音波洗浄工程Ｓ３前に被洗浄物を十分に予備洗浄することができる。特に、後述するように、循環ポンプ２２の作動によるシャワー洗浄を併用する場合でも、超音波の減衰による悪影響を防止して超音波洗浄の効果を維持することができる。なお、本実施例の場合、後述するように、超音波洗浄工程Ｓ３ではデュアル発振モードやＦＭ発振モードが用いられるが、そのデュアル発振モードやＦＭ発振モードの出力よりも、給水工程Ｓ１におけるシングル発振モードの出力を大きくしておけば、一層強力に被洗浄物を予備洗浄することができる。

給水工程Ｓ１では、給水途中（つまりある程度水が貯まった後）から、循環手段７を作動させてもよい。たとえば、循環開始水位（液貯留部１２を超える水位）以上になれば、循環ポンプ２２を作動させてもよい。循環ポンプ２２を作動させることで、液貯留部１２からの水を、循環配管２１および支持部材１１を介して洗浄ノズル３へ供給し、洗浄ノズル３のノズル孔から被洗浄物に噴射することができる。このようにして、被洗浄物に液体を噴射したり貯留液を流動させたりして、被洗浄物の洗浄（シャワー洗浄）を図ることができる。

給水工程Ｓ１中、液位検出器１５により洗浄槽２内の液位を監視し、洗浄槽２内に設定水位まで水が貯留されると、次工程へ移行する。但し、給水工程Ｓ１中、洗浄槽２内が所定の加熱開始水位以上になれば、次工程の加熱工程Ｓ２を開始してもよい。

≪加熱工程Ｓ２≫
加熱工程Ｓ２では、加熱手段８により、洗浄槽２内の貯留液を設定温度（たとえば４０℃）まで加熱する。この間、給水工程Ｓ１と同様に、超音波振動子９を作動させてもよい。給水工程Ｓ１にて既に超音波振動子９を作動させている場合、継続して加熱工程Ｓ２でも作動させればよい。給水工程Ｓ１から加熱工程Ｓ２への移行時、超音波の発振モード、周波数（ＦＭ変調の場合は変調方法、つまりＦＭ変調波の形状）および出力（ＡＭ変調の場合は変調方法、つまりＡＭ変調波の形状）の内、いずれか一以上を変化させてもよいが、本実施例では、給水工程Ｓ１の周波数および出力を維持したシングル発振モードのままとする。前述したとおり、本実施例では、加熱工程Ｓ２におけるシングル発振モードの出力は、超音波洗浄工程Ｓ３におけるデュアル発振モードやＦＭ発振モードの出力よりも大きく設定されている。

また、加熱工程Ｓ２では、給水工程Ｓ１と同様に、循環手段７を作動させてもよい。給水工程Ｓ１にて既に循環ポンプ２２を作動させている場合、継続して加熱工程Ｓ２でも作動させればよい。循環ポンプ２２を作動させることで、貯留液の温度ムラを防止できる他、被洗浄物に液体を噴射したり貯留液を流動させたりして、被洗浄物の洗浄を図ることができる。

加熱工程Ｓ２中、温度センサ２５により洗浄槽２内の貯留液の水温を監視し、その水温が設定温度になると、次工程へ移行する。但し、次工程の超音波洗浄工程Ｓ３においても、加熱手段８を制御して、貯留液を設定温度に維持するのがよい。たとえば、水温が所定温度まで下がると、設定温度に再加熱することを繰り返せばよい。また、次工程の超音波洗浄工程Ｓ３への移行に伴い、循環ポンプ２２を停止させるが、超音波洗浄工程Ｓ３中、貯留液の温度ムラを防止するために、間欠的に循環ポンプ２２を作動させてもよい。

≪超音波洗浄工程Ｓ３≫
超音波洗浄工程Ｓ３では、図３に示すように、動作モードを切り替えながら、被洗浄物を超音波洗浄する。動作モードは、前述したとおり、本実施例では、超音波の発振モード（前記（ａ）〜（ｈ）のような発振モード種別）の他、所望により周波数（Ｈｚ）および／または出力（Ｗ）を含んで規定される。動作モードごとに、超音波の発振モード、周波数および出力のすべてを個々に設定する必要はなく、前述したとおり、たとえば、発振モードを設定すれば、それに応じて周波数および／または出力が自動的に設定される構成とされてもよい。なお、加熱工程Ｓ２において、既に超音波振動子９を作動させている場合、加熱工程Ｓ２から超音波洗浄工程Ｓ３への移行時、超音波の発振モード、周波数および出力の内、いずれか一以上を変化させるのがよい。

本実施例では、少なくとも、第一動作モード（たとえばデュアル発振モード、８００Ｗ）での第一設定時間（たとえば３０秒）の超音波洗浄Ｓ３１と、第二動作モード（たとえばＦＭ発振モード、８００Ｗ）での第二設定時間（たとえば２９秒）の超音波洗浄Ｓ３２とが実施される。さらに、所望により、第三動作モード（たとえばシングル発振モード）での第三設定時間の超音波洗浄Ｓ３３（さらには第四動作モードでの第四設定時間の超音波洗浄など）を追加して、トータルとして設定数の動作モードでの超音波洗浄動作が順次に実行可能とされる。そして、設定数の動作モードを一通り実行すると、再び最初に戻って、第一動作モードでの第一設定時間の超音波洗浄Ｓ３１から順次に超音波洗浄を実行する。

なお、超音波洗浄動作中（超音波洗浄工程Ｓ３はもちろん、給水工程Ｓ１や加熱工程Ｓ２でも超音波振動子９を作動させる場合にはその工程も含む）、いずれか一箇所以上において発振モードが変更されるのが好ましいが、前記各動作モード（第一動作モード、第二動作モード、…）のモード種別が互いにすべて異なる必要はない。たとえば、第一動作モードがデュアル発振モード、第二動作モードがＦＭ発振モード、第三動作モードがシングル発振モードである場合、第四動作モードが第二動作モードと同様のＦＭ発振モードであってもよい。その際、両ＦＭ発振モードは、周波数および出力が同じ（同様の変化）であってもよいし、周波数または出力の一方または双方が異なっていてもよい。

また、同じく超音波洗浄動作中に関し、隣接する動作モード（つまり、ある動作モードとその直後に実施される動作モード）は、少なくとも周波数または出力が異なれば、同一の発振モード（つまり同一のモード種別）とされてもよい。たとえば、第一動作モードがデュアル発振モード、第二動作モードがシングル発振モードである場合、第三動作モードとして、第二動作モードと同様の（但し周波数および／または出力は異なる）シングル発振モードとされてもよい。

このように、前後の動作モード間では、超音波の発振モード、周波数（ＦＭ変調の場合は変調方法）および出力（ＡＭ変調の場合は変調方法）の内、いずれか一以上が異なるように設定される。

いずれにしても、超音波洗浄工程Ｓ３では、複数の動作モードを時間で切り替えながら超音波洗浄を繰り返すが、本実施例では、複数の動作モード（つまり前記設定数の動作モード）を一通り終えるごとに、超音波発振器１０を設定休止時間（たとえば１〜５秒で設定され、本実施例では１秒）だけ停止させる。つまり、図３では、第二動作モードでの第二設定時間の超音波洗浄Ｓ３２後（但し第三動作モードでの第三設定時間の超音波洗浄Ｓ３３などを行う場合にはその後）、超音波発振器１０を設定休止時間だけ停止させた後、最初の第一発振モードへ戻すようにしている。

このように、本実施例の超音波洗浄器１では、動作モードを切り替えつつなされる超音波洗浄中、一時的に超音波発振器１０ひいては超音波振動子９を停止させる。これにより、洗浄槽２内の貯留液に変化（流れ）をつけて、被洗浄物から貯留液への汚れの移行を円滑に図ることができる。

但し、このような超音波振動の休止（超音波発振中の一時的な超音波発振の中断）は、複数の動作モードを一通り終えるごとに限らず、各動作モードの切替時の内の所定時（たとえば第一動作モードから第二発動作モードへの切替時、および／また、第二動作モードから第三動作モードへの切替時など）に行ってもよい。あるいは、所定の動作モードでの発振途中に、超音波発振器１０を設定休止時間だけ停止させてもよい。たとえば、第一動作モードでの第一設定時間の超音波洗浄の途中で、一時的に設定休止時間だけ超音波発振を停止して、その後再開してもよい。このことは、第二動作モードでの発振中や、第三動作モードでの発振中の他、上述した給水工程Ｓ１や加熱工程Ｓ２における超音波発振中においても同様である。

いずれにしても、図２に示すように、所定時間（たとえば１０分）だけ、動作モードを切り替えながら超音波洗浄を図った後、超音波発振器１０やヒータ２４を停止して、次工程へ移行する。

≪排水工程Ｓ４≫
排水工程Ｓ４では、排水手段５により、洗浄槽２内の貯留液を外部へ排出する。液器検出器１５により、洗浄槽２内からの排水がなされたことを検知すると、排水弁１７を閉じて、一連の工程を終了する。

以上のとおり、本実施例の超音波洗浄器１では、超音波洗浄動作中、超音波発振器１０による発振モードを変更させる。具体的には、図２および図３の例では、給水工程Ｓ１や加熱工程Ｓ２でのシングル発振モードから、超音波洗浄工程Ｓ３への移行時に、デュアル発振モードに変更され、さらに、その後、ＦＭ発振モードに変更される。被洗浄物や工程に応じた発振モードを採用することで、洗浄効果を向上することができる。また、低出力でも組合せ方によって十分な洗浄効果を得られる。さらに、洗浄モードを自由に変更して、ユーザのニーズに合わせることも可能となる。

たとえば、制御器には、さらに設定器（たとえばタッチパネル）が接続されており、運転開始に先立ち、給水工程Ｓ１や加熱工程Ｓ２における超音波発振の有無を設定可能とされる。その際、超音波発振させる場合には、その発振モード、出力および周波数の内、いずれか一以上を変更可能とされてもよい。さらに、超音波洗浄工程Ｓ３については、図３における各動作モードにおける発振モード種別や各設定時間の他、所望により各動作モードについての出力または周波数も、設定可能とされる。それにより、被洗浄物に合わせた最適な洗浄が可能となる。

本発明の超音波洗浄器１は、前記実施例の構成（制御を含む）に限らず適宜変更可能である。特に、被洗浄物が収容されると共に液体が貯留される洗浄槽２と、この洗浄槽２に設けられる超音波振動子９と、この超音波振動子９を作動させる超音波発振器１０と、この超音波発振器１０を制御して被洗浄物を超音波洗浄する制御手段とを備え、この制御手段は、超音波発振器１０による動作モードを切り替えつつ被洗浄物を超音波洗浄するのであれば、その他の構成は、適宜に変更可能である。また、超音波洗浄動作中、超音波発振器１０を設定休止時間だけ停止させるのであれば、その他の構成は、適宜に変更可能である。

たとえば、前記実施例では、洗浄ノズル３からのシャワー洗浄も実行可能な構成としたが、これは必須ではない。つまり、前記実施例において、洗浄ノズル３や循環手段７は場合により省略可能である。あるいは、洗浄ノズル３を設置するにしても、前記実施例では、洗浄ノズル３は、支持部材１１に対し回転可能に設けたが、場合により、支持部材１１と一体的に回転不能に設けてもよい。つまり、洗浄槽２内に被洗浄物への液体の噴射部を設け、循環手段７により、液貯留部１２の液体を噴射部へ循環供給可能とすれば足りる。その他、前記実施例において、場合により、ヒータ２４の設置も省略可能である。

また、前記実施例では、洗浄槽２は、正面（および背面）の開口部をドアで開閉可能とされたが、上方への開口部をドアで開閉可能とされてもよい。つまり、洗浄槽２は、上方へのみ開口した中空容器とされ、その上部開口をドアで開閉可能とされてもよい。

また、前記実施例において、超音波洗浄後の被洗浄物を乾燥可能に、送風機をさらに備えてもよい。この場合、洗浄後の濡れた被洗浄物は、洗浄槽２へ供給される温風により乾燥を図られる。

さらに、前記実施例では、被洗浄物は、洗浄槽２内の網棚に対し出し入れされたが、洗浄槽２内に洗浄ラックを出し入れ可能とし、その洗浄ラックの網棚に被洗浄物を収容可能としてもよい。その場合、上下複数段に設けられる洗浄ノズル３（特に最上部および／または最下部の洗浄ノズル以外の洗浄ノズル）は、洗浄ラックに設けられる。洗浄ラックには、前記実施例と同様に、一側部に、上下複数段にアーム状の支持部材１１が設けられ、各支持部材１１に洗浄ノズル３が回転可能に保持される。そして、洗浄槽２に洗浄ラックを収容した状態で、循環ポンプ２２からの液体（または送風機からの空気）を洗浄ラックの洗浄ノズル３へ供給可能に、洗浄ラック側の支持部材１１への流体供給口と、洗浄槽２側の循環ポンプ２２からの配管の流体吐出口とが、着脱可能に接続される。なお、洗浄ラックは、下端部にキャスターが設けられたワゴン状とされてもよい。また、前記実施例において洗浄槽２内の上下両端部に設けられた洗浄ノズル３の内、一方または双方は、洗浄ラックに設けるのではなく、洗浄槽２の側に設けられてもよい。

１ 超音波洗浄器
２ 洗浄槽（２ａ：傾斜面）
３ 洗浄ノズル（噴射部）
４ 給水手段
５ 排水手段
６ 薬液供給手段
７ 循環手段
８ 加熱手段
９ 超音波振動子
１０ 超音波発振器
１１ 支持部材
１２ 液貯留部
１３ 給水路
１４ 給水弁
１５ 液位検出器
１６ 排水路
１７ 排水弁
１８ 薬液タンク
１９ 給液路
２０ 薬液ポンプ
２１ 循環配管
２２ 循環ポンプ
２３ 逆止弁
２４ ヒータ
２５ 温度センサ

Claims (6)

1. 被洗浄物が収容されると共に液体が貯留される洗浄槽と、この洗浄槽に設けられる超音波振動子と、この超音波振動子を作動させる超音波発振器と、この超音波発振器を制御して前記被洗浄物を超音波洗浄する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記超音波発振器の動作モードを切り替えつつ前記被洗浄物を超音波洗浄する
   ことを特徴とする超音波洗浄器。
2. 前記超音波発振器の動作モードの切替えは、前記超音波発振器による発振モードの切替えを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄器。
3. 前記超音波発振器による超音波発振中、前記超音波発振器を設定休止時間だけ停止させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波洗浄器。
4. 前記超音波発振器による超音波発振は、複数の動作モードを時間で切り替えながら繰り返すが、前記複数の動作モードを一通り終えるごとに、もしくは前記各動作モードの切替時の内の所定時に、または所定の動作モードでの発振途中に、前記超音波発振器を設定休止時間だけ停止させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波洗浄器。
5. 前記洗浄槽内の被洗浄物への液体の噴射部と、前記洗浄槽内の下部の液体を前記噴射部へ循環供給する循環手段とをさらに備え、
   前記洗浄槽内への給水工程、前記洗浄槽内の貯留液の加熱工程、前記洗浄槽内の被洗浄物の超音波洗浄工程、および前記洗浄槽外への排水工程を順次に実行可能とされ、
   前記給水工程と前記加熱工程との内、少なくとも前記加熱工程において、前記循環手段を作動させると共に前記超音波振動子を作動させ、
   前記加熱工程から前記超音波洗浄工程への移行に伴い、超音波の発振モード、周波数および出力の内、いずれか一以上を変化させる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波洗浄器。
6. 前記給水工程と前記加熱工程との内、少なくとも前記加熱工程では、単周波のシングル発振モードで超音波振動子を作動させ、
   前記超音波洗浄工程では、二周波を用いたデュアル発振モードと、周波数変調を用いたＦＭ発振モードとの内、一方または双方で超音波振動子を作動させ、
   前記加熱工程におけるシングル発振モードの出力は、前記超音波洗浄工程におけるデュアル発振モードおよびＦＭ発振モードの出力よりも大きく設定された
   ことを特徴とする請求項５に記載の超音波洗浄器。

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