JP4562612B2

JP4562612B2 - 同軸ケーブル及び超音波洗浄機

Info

Publication number: JP4562612B2
Application number: JP2005220462A
Authority: JP
Inventors: 照義岩ヶ谷
Original assignee: Pre Tech Co Ltd
Current assignee: Pre Tech Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP2007035548A

Description

本発明は、高周波電力伝送用の同軸ケーブル及びこれを用いた超音波洗浄機に関する。

従来、例えば超音波洗浄機において超音波発振器から出力される例えば周波数が１０ｋＨｚ〜５ＭＨｚ、電力が数Ｗ〜３ｋＷの出力を超音波振動子に伝送するために、キャブタイヤケーブルや同軸ケーブルが使用されている。

超音波洗浄機のような高周波電力を用いる電気機器においては、ＥＭＣ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策として、機器から外部への電磁波の漏洩を防止するためシールドが施される必要がある。このシールドは、高周波の電力を伝送する同軸ケーブルに対しても施される必要がある。

同軸ケーブルをシールドする方法としては、同軸ケーブルを金属製の管やフレキシブルチューブあるいはジッパーチューブに挿入する等の方法がある。
しかし、これらの方法では、金属管等は可とう性が悪いため、同軸ケーブルを動かしたり収納したりする場合に問題となる。
また、アルミホイル等を同軸ケーブルに巻くことによっても、同軸ケーブルをシールドすることはできるが、同軸ケーブルを動かすと容易に破れるため、実用的ではなかった。

一方、金属ラミネートテープと導電性熱可塑性樹脂によりシールド構造を形成したシールド付き同軸ケーブルが開示されている（特許文献１参照）。

特開２００１−１４３５４３号公報

本発明は、十分なシールド機能を有すると共に、可とう性が高く、作業性、収納性が高く、外観も良い高周波電力伝送用の同軸ケーブル及びこれを用いた超音波洗浄機を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明は、高周波電力伝送用の同軸ケーブルであって、中心導体の周囲に、少なくとも、絶縁層と、外部導体層と、第一の絶縁性被覆層と、アルミラミネート層と、少なくとも１層の接地導体層と、第二の絶縁性被覆層とが順次形成されたものであることを特徴とする同軸ケーブルを提供する（請求項１）。

このように、中心導体の周囲に、絶縁層と、外部導体層と、第一の絶縁性被覆層と、アルミラミネート層と、少なくとも１層の接地導体層と、第二の絶縁性被覆層とが順次形成された同軸ケーブルであれば、十分なシールド機能を有すると共に、可とう性が高く、作業性、収納性が高く、外観も良い高周波電力伝送用の同軸ケーブルとなる。

また、本発明は、超音波洗浄機であって、超音波発振器で発生した高周波電力を、前記の同軸ケーブルで超音波振動子に伝送し、該超音波振動子により超音波振動を洗浄液に印加して、被洗浄物を洗浄するものであることを特徴とする超音波洗浄機を提供する（請求項２）。

このように、超音波発振器で発生した高周波電力を前記の同軸ケーブルで超音波振動子に伝送し、該超音波振動子により超音波振動を洗浄液に印加して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄機であれば、同軸ケーブルからの電磁波の漏洩が十分にシールドされていると共に、作業性が高く、外観も良い超音波洗浄機となる。

本発明に従う同軸ケーブルであれば、十分なシールド機能を有すると共に、可とう性が高く、作業性、収納性が高く、外観も良い高周波電力伝送用の同軸ケーブルとなる。
また、本発明に従う超音波洗浄機であれば、同軸ケーブルからの電磁波の漏洩が十分にシールドされていると共に、作業性が高く、外観も良い超音波洗浄機となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明に係る同軸ケーブルの実施形態の一例を示す断面概略図である。
この同軸ケーブル１０は、中心導体１の周囲に、絶縁層２と、外部導体層３と、第一の絶縁性被覆層４と、アルミラミネート層５と、第一及び第二の接地導体層６、７と、第二の絶縁性被覆層８とが順次形成されたものである。

同軸ケーブル１０は、上記構成により、十分なシールド機能を有すると共に、可とう性が高く、作業性、収納性が高く、外観も良いものとなる。
以下、各構成要素について説明する。

中心導体１は、従来の同軸ケーブルで用いられるものと同様のものとできるが、例えば直径１〜６ｍｍ程度の軟銅線とすることができる。

中心導体１の周囲に形成される絶縁層２は、従来の同軸ケーブルで用いられるものと同様のものとできるが、例えば厚さを０．５〜２ｍｍとし、材質を発泡ポリエチレンやＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等とすることができる。

絶縁層２の周囲に形成される外部導体層３は、従来の同軸ケーブルで用いられるものと同様に、例えば軟銅線を編組し、厚さを０．１〜１ｍｍとしたものとできる。そして、内部導体１と外部導体層３により高周波電力を伝送する。なお、特性インピーダンスは、例えば約２０Ωとすれば、超音波洗浄機の超音波発振器と超音波振動子を接続するための同軸ケーブルとして使用する際に、インピーダンス整合がとれるので好適である。

外部導体層３の周囲に形成される第一の絶縁性被覆層４は、従来の同軸ケーブルで用いられるものと同様のものとできるが、例えば厚さを０．５〜２ｍｍとし、材質をポリ塩化ビニルやポリエチレン等とすることができる。

第一の絶縁性被覆層４の周囲に形成されるアルミラミネート層５は、ラミネートフィルムの表面にアルミニウムを蒸着したものを、蒸着面を外側にして第一の絶縁性被覆層４の周囲に巻回して形成することができる。厚さは例えば０．０２〜０．１ｍｍとできる。

アルミラミネート層５の周囲に形成される第一及び第二の接地導体層６、７は、同軸ケーブルの使用時には接地される層であり、例えば軟銅線を編組し、厚さを０．１〜１ｍｍとしたものとできる。接地導体層は１層であってもシールド効果は十分に得られるが、２層またはそれ以上形成すればシールド効果がさらに効果的なものとなり好ましい。各接地導体層の編組密度は、９０％以上であればシールド効果が十分なものとなり、特に好ましい。

このように、外部導電層３の外側に、第一の絶縁性被膜層４を挟んで、アルミラミネート層５と第一及び第二の接地導体層６、７とを密接して形成し、第一及び第二の接地導体層６、７を接地して同軸ケーブルを使用することで、シールド効果は十分なものとなり、可とう性も高いものとなる。

第二の接地導体層７の周囲に形成される第二の絶縁性被覆層８は、従来の同軸ケーブルで用いられるものと同様のものとできるが、例えば厚さ０．５〜２ｍｍで材質をポリ塩化ビニルやポリエチレン等とすることができる。このように、本発明の同軸ケーブル１０は、従来と同様の良好な外観を有するものとなる。

図２は、本発明に係る超音波洗浄機の実施形態の一例を示す概略図である。
この超音波洗浄機２０は、超音波発振器１１で発生した高周波電力を、本発明に係る前記の同軸ケーブル１０でノズル１２に内蔵された超音波振動子１３に伝送し、超音波振動子１３により超音波振動を給水管１４から供給される洗浄液１５に印加して、これを不図示の回転保持テーブルに保持されて回転する基板等の被洗浄物１６に噴射して洗浄するものである。

このようなノズルを用いる枚葉式の超音波洗浄機においては、アーム１７でノズル１２を被洗浄物１６の表面をスキャンさせながら洗浄を行なって、被洗浄物１６の表面全体を洗浄する。そのため、ノズルに内蔵された超音波振動子１３と超音波発振器１１を接続する同軸ケーブル１０には、高いシールド効果と共に、作業性向上の為に高い可とう性が要求されるが、この超音波洗浄機２０は、本発明に係る同軸ケーブルを用いているので、同軸ケーブルからの電磁波の漏洩が十分にシールドされていると共に、作業性高く洗浄を行うことができる超音波洗浄機となる。また、本発明に係る同軸ケーブルは可とう性が高いため、超音波洗浄機に収納する際の収納性にも優れている。

図３は、本発明に係る超音波洗浄機の実施形態の別の一例を示す概略図である。この超音波洗浄機３０は、超音波発振器２１で発生した高周波電力を、本発明に係る前記の同軸ケーブル１０で洗浄槽２２の底面等に設置された超音波振動子２３に伝送し、超音波振動子２３により超音波振動を洗浄槽２２に収容された洗浄液２４に印加して、被洗浄物２５を洗浄するものである。
この超音波洗浄機３０も、本発明に係る同軸ケーブルを用いているので、同軸ケーブルからの電磁波の漏洩が十分にシールドされていると共に、ケーブルの外観も良く作業性も高い超音波洗浄機となる。

以下、本発明の実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１、比較例１、２）
図１と同様の構造を有する長さ１０ｍの同軸ケーブルを作製した（実施例１）。中心導体は直径２．８ｍｍの軟銅線とし、絶縁層は厚さを１．０ｍｍとして材質をＴＰＥとした。外部導体層は軟銅線の編組構造とし、厚さを０．３ｍｍとした。第一の絶縁性被覆層は厚さを０．９ｍｍとして材質をポリ塩化ビニルとした。アルミラミネート層は、厚さ０．０５ｍｍのアルミラミネートフィルムをアルミ蒸着面を外側にして第一の絶縁性被覆層の周囲に巻回して形成した。第一及び第二の接地導体層は、それぞれ軟銅線の編組構造とし、厚さをそれぞれ０．３ｍｍとした。また編組密度は、第一の接地導体層については９０％、第二の接地導体層については９５％とした。第二の絶縁性被覆層は、厚さを１．２ｍｍとして材質をポリ塩化ビニルとした。
また、実施例１と同様の構造で第一の絶縁性被膜層までを形成し、その外周にアルミラミネート層等を設けていない長さ１０ｍの同軸ケーブルを作製した（比較例１、２）。

そして、これらの同軸ケーブルを用いて、図３に示すようなタンク式超音波洗浄機（周波数７５０ｋＨｚ、出力６５０Ｗ）の超音波発振器と超音波振動子を接続した。そして、超音波洗浄機を作動させ、ＦＣＣ規格により伝導性妨害波試験を行った。なお、超音波洗浄機の同軸ケーブル以外の部分についてはシールドを施して試験を行った。また、比較例２の同軸ケーブルは厚さ１ｍｍのアルミ管に挿入して試験を行った。その結果得られたスペクトラムを示すグラフを図４（比較例１）、図５（比較例２）、図６（実施例１）に示す。

本試験では、周波数が０．５ＭＨｚ以下ではエミッションレベルが６０ｄＢμＶ以下、０．５ＭＨｚ以上では４７ｄＢμＶ以下が規格範囲内であるが、比較例１の同軸ケーブルを用いた試験で得られたスペクトラムを示す図４のグラフでは、周波数２ＭＨｚ以上でエミッションレベルが規格範囲を超えていた。

また、比較例２の同軸ケーブルをアルミ管に挿入して用いた試験で得られたスペクトラムを示す図５のグラフでは、エミッションレベルは測定帯域内でほぼ規格範囲内であったが、アルミ管に挿入しているため、同軸ケーブルを曲げることができず、可とう性が実質上無かった。

一方、実施例１の同軸ケーブルを用いた試験で得られたスペクトラムを示す図６のグラフでは、擬似ピークの位置のみを丸印で表示しているが、擬似ピークは測定帯域内で規格範囲内であり、本発明に係る同軸ケーブルのシールド性が良好なことが確認された。また、可とう性も良好であった。さらに外観上も従来品と同様に良好であった。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的思想に包含される。

本発明に係る同軸ケーブルの実施形態の一例を示す断面概略図である。本発明に係る超音波洗浄機の実施形態の一例を示す概略図である。本発明に係る超音波洗浄機の実施形態の別の一例を示す概略図である。比較例１の同軸ケーブルを用いた伝導性妨害波試験で得られたスペクトラムを示すグラフである。比較例２の同軸ケーブルを用いた伝導性妨害波試験で得られたスペクトラムを示すグラフである。実施例１の同軸ケーブルを用いた伝導性妨害波試験で得られたスペクトラムを示すグラフである。

符号の説明

１…中心導体、２…絶縁層、３…外部導体層、４…第一の絶縁性被覆層、
５…アルミラミネート層、６…第一の接地導体層、７…第二の接地導体層、
８…第二の絶縁性被覆層、１０…同軸ケーブル、１１、２１…超音波発振器、
１２…ノズル、１３、２３…超音波振動子、１４…給水管、
１５、２４…洗浄液、１６、２５…被洗浄物、１７…アーム、
２０、３０…超音波洗浄機、２２…洗浄槽。

Claims

高周波電力伝送用の同軸ケーブルであって、中心導体の周囲に、少なくとも、絶縁層と、外部導体層と、第一の絶縁性被覆層と、アルミラミネート層と、少なくとも１層の接地導体層と、第二の絶縁性被覆層とが順次形成されたものであることを特徴とする同軸ケーブル。
超音波洗浄機であって、超音波発振器で発生した高周波電力を、請求項１に記載の同軸ケーブルで超音波振動子に伝送し、該超音波振動子により超音波振動を洗浄液に印加して、被洗浄物を洗浄するものであることを特徴とする超音波洗浄機。