JP5340096B2 - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、超音波振動子の駆動周波数を最適に調整する超音波洗浄装置に関するものである。

使用済みの内視鏡の洗浄及び消毒を効率よく行うために、内視鏡洗浄消毒装置が利用されている。内視鏡洗浄消毒装置は、使用済みの内視鏡を洗浄槽に収容し、洗浄工程、消毒工程等を行う。洗浄工程は、内視鏡に水、洗剤等を噴射して外表面及び各チャンネル内に付着した体液や汚物を洗い流す。消毒工程は、洗浄槽内に消毒液を供給し、消毒液中に内視鏡を浸漬させて病原菌やウイルスを除去し、または病原性を消失させる。

内視鏡の洗浄に超音波洗浄を用いる内視鏡洗浄消毒装置が知られている（特許文献１参照）。この内視鏡洗浄消毒装置の洗浄槽には、底面に振動板が設けられており、この振動板の下面には、複数個の超音波振動子が取り付けられている。超音波振動子は、振動板を介して洗浄液を振動させることで、内視鏡に超音波洗浄を施す。

超音波振動子は、交流の電圧を印加することによって駆動され、共振周波数と一致する駆動周波数の電圧が印加されたときに、最大の電流が流れて、最も大きく振動する。ここで、共振周波数は、電圧と電圧の印加によって生じる電流の位相差がゼロとなる周波数である。また、駆動周波数が共振周波数に一致していないと、電力効率が悪いばかりか、超音波振動子の駆動回路の発熱量が増加することにより、故障や不具合の原因となる。

超音波振動子は、機械的な共振現象を利用する共振子であるので、インピーダンスの周波数特性は、超音波振動子が取り付けられる内視鏡洗浄消毒装置の使用状況などの外的要因によって変化し、共振周波数が変動する。洗浄装置の使用状況は、例えば、洗浄槽に貯留される液体の液面の高さ、液面の揺れ、洗浄槽内における内視鏡のセット位置などである。

図１３において、太線はインピーダンスの周波数特性を示し、細線は電圧と電流の位相差の周波数特性を示す。洗浄装置の使用状況が変化すると、インピーダンスの周波数特性が変化し、それに応じて共振周波数も変動する。このような共振周波数の変動に対応するために、超音波振動子の駆動に際しては、駆動周波数を制御することにより電圧と電流の位相を同期させるＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を用いて、内視鏡洗浄消毒装置の使用状況に応じて変化する共振周波数の変動に駆動周波数を追尾させる周波数制御が行われている。

ＰＬＬ回路は、予め設定された中心周波数Ｃを基準にしてその前後の仕様で定められた範囲を制御範囲Ａとして、周波数制御を行う。例えば、中心周波数Ｃが３６ｋＨｚに設定されると、その中心周波数Ｃを基準としてその前後の仕様で定められた範囲（例えば１ｋＨｚ）を制御範囲Ａ（３５ｋＨｚ〜３７ｋＨｚ）として、周波数制御を行う。使用状況が変化して、共振周波数が３６．２ｋＨｚに変動した場合には、ＰＬＬ回路は、制御範囲Ａ内で駆動周波数を制御することにより、駆動周波数を、電圧と電流の位相差がほぼゼロになる３６．２ｋＨｚの共振周波数に合わせる。

内視鏡洗浄消毒装置の使用状況が共振周波数に与える影響は、比較的小幅な変化であるので、予め設定された制御範囲Ａ内において周波数制御を行うＰＬＬ回路によって駆動周波数を共振周波数に追尾させることが可能である。

特開平９−２８６６９号公報

しかし、共振周波数が制御範囲Ａから外れてしまうほど共振周波数の変動が大きい場合や、制御範囲Ａ内に共振周波数と反共振周波数の両方が含まれてしまうような場合には、ＰＬＬ回路は、駆動周波数を共振周波数に追尾させる周波数制御を行うことができない。反共振周波数は、共振周波数と同様に電圧と電流の位相差がほぼゼロになるが、インピーダンスが最小となる共振周波数とは反対に、インピーダンスが最大となる周波数である。

ＰＬＬ回路による周波数制御が不可能なほど共振周波数を大きく変動させる外的要因の代表例は、超音波振動子を振動板に固定するためのボルトの締め付けトルクがある。そのため、工場出荷時や超音波振動子の取り外しを伴うメンテナンス時には、ＬＣＲメータなどの測定機器を利用して、インピーダンスの周波数特性や電圧と電流の位相差を測定し、その測定結果に基づいてＰＬＬ回路の制御範囲の基準となる中心周波数を手動によって調整を行っている。

しかしながら、こうした手動による中心周波数の調整は、手間と時間がかかる上、熟練を要する作業であるため、これを簡略化する対策が要望されていた。

本発明は、超音波振動子の周波数制御の基準となる中心周波数を、手間と時間を掛けずに、簡単に調整することが可能な超音波洗浄装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄槽内の液体を振動させて洗浄槽に収容された被洗浄物を超音波洗浄するための超音波振動子と、前記超音波振動子に交流の駆動電圧を印加して、前記超音波振動子を駆動する駆動手段と、予め設定された中心周波数を含み、前記中心周波数を基準とする前後の所定の周波数範囲を制御範囲とし、前記超音波洗浄の実行期間中に、前記制御範囲内で前記駆動手段が印加する前記駆動電圧の駆動周波数を、変動する共振周波数に追尾させる周波数制御を行う駆動周波数制御手段と、前記超音波洗浄の実行期間外に、前記制御範囲よりも広い範囲で前記駆動周波数を変化させながら前記超音波振動子を駆動することにより、その時点における共振周波数をサーチして、サーチされた共振周波数が前記制御範囲に含まれるように、前記中心周波数を調整する中心周波数調整手段とを備えていることを特徴とする。

前記中心周波数調整手段は、前記駆動周波数を変化させたときに、駆動電圧と駆動電圧によって生じる電流の位相差を検出して位相差がほぼゼロとなる周波数を共振周波数と判定することが好ましい。

前記中心周波数調整手段は、前記位相差がほぼゼロとなる周波数が複数存在する場合は、周波数が最小の周波数を共振周波数と判定することが好ましい。

前記中心周波数の調整を行うときの前記超音波振動子の駆動電圧を、前記超音波洗浄を実行する時の駆動電圧よりも低くする電圧制御手段を備えていることが好ましい。

前記中心周波数調整手段は、１つの駆動周波数から次の駆動周波数に変化させるときの時間間隔を０．０１秒以上空けることが好ましい。さらに、前記時間間隔は、０．５秒以内であることが好ましい。

前記中心周波数の調整は、装置の起動後、超音波洗浄が実行される前に行われることが好ましい。

前記中心周波数調整手段によってサーチされた共振周波数の履歴を記憶する履歴記憶手段と、前記履歴に基づいて前記超音波振動子のメンテナンスの要否を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を警告する警告手段とを備えたことが好ましい。

前記判定手段は、前記履歴内の最新の共振周波数が予め設定された許容範囲から外れたときにメンテナンスの必要性があると判定することが好ましい。

さらに、前記超音波振動子の駆動時間の累積値を記録する累積値記録手段を有しており、前記判定手段は、前記履歴内の最新の共振周波数が許容範囲から外れるまでに要した前記駆動時間の累積値に基づいて、前記超音波振動子の寿命を判定することが好ましい。

本発明の超音波洗浄装置は、超音波振動子を、駆動周波数を変化させながら駆動して、その時点における共振周波数をサーチし、この共振周波数が超音波振動子の駆動周波数の制御範囲に含まれるように、中心周波数の調整を行うので、ＬＣＲメータ等を用いた手動による中心周波数の調整が不要になり、この調整を簡単かつ短時間に行うことができる。

超音波洗浄の実行期間中の駆動電圧よりも、中心周波数の調整時の駆動電圧を低くしたので、駆動電圧と電流の位相のずれにより超音波振動子のインピーダンスが増加した場合でも、超音波振動子やその駆動回路の発熱を最小限に抑えることができる。その結果、これらの故障を防止することができる。

位相差がほぼゼロとなる周波数が複数存在する場合に、この中で最小の周波数を中心周波数として判定するので、中心周波数として、超音波振動子の反共振周波数を誤って判定することが防止される。

１つの駆動周波数から次の駆動周波数に変化させるときの時間間隔を０．０１秒以上空けるようにしたので、一つ前の駆動周波数の駆動電圧の影響が超音波振動子に残ることが防止される。その結果、駆動電圧と電流の位相差を正確に検出することができる。

超音波洗浄が実行される前に中心周波数の調整を行うようにしたので、例えば、被洗浄物のセット数が増加して、超音波振動子の共振周波数が大幅に変動したような場合でも、この変動後の共振周波数に対応した中心周波数の調整を行うことができる。

サーチされた共振周波数の履歴を記憶し、この履歴に基づいてメンテナンスの要否を判定し、さらにこの判定結果を表示するようにしたので、メンテナンスを行う時期を容易に判断することができ、さらに、メンテナンスの実行を促すことができる。

内視鏡洗浄消毒装置の斜視図である。 トップカバーを開放したときの内視鏡洗浄消毒装置の斜視図である。 洗浄槽の上面図である。 洗浄槽の断面図である。 内視鏡洗浄消毒装置の電気的構成を示すブロック図である。 ＰＳＤ回路から出される位相差信号を説明するための説明図である。 ＰＬＬ回路の中心周波数の自動調整処理の流れを説明するための説明図である。 自動調整処理時における、駆動周波数の変化に対応した位相差信号の変化の一例を示した説明図である。 ＣＰＵの周波数決定部による中心周波数の決定処理を説明するための説明図である。 内視鏡洗浄消毒装置による洗浄消毒処理の流れを説明するためのフローチャートである。 第２実施形態の内視鏡洗浄消毒装置の電気的構成を示すブロック図である。 第２実施形態の内視鏡洗浄消毒装置による洗浄消毒処理の流れを説明するためのフローチャートである。 駆動周波数と、超音波振動子のインピーダンス、及び電圧と電流の位相差との関係をそれぞれ示したグラフである。

図１及び図２に示すように、内視鏡洗浄消毒装置（以下、洗浄消毒装置と呼ぶ）１０は、箱状の装置本体１１を備えている。装置本体１１の上部には、使用後の内視鏡１２を収容し、洗浄液や消毒液が供給される洗浄槽１３が設けられている。洗浄槽１３は、上部が開放された水槽であり、例えばステンレス等の耐熱性、耐蝕性等に優れた金属材料で形成されている。装置本体１１には、洗浄槽１３の開口部１３ａを覆う蓋として機能するトップカバー１６が設けられている。

装置本体１１は、シャーシ（図示せず）を有しており、シャーシには、洗浄槽１３やトップカバー１６の他、洗浄液や消毒液の供給、排出等の洗浄消毒処理に係る各種機構が設けられている。シャーシの外周は、前面パネル１７、側面パネル１８、上部パネル１９からなる外装部材によって覆われている。

装置本体１１内には、前面パネル１７の下部に配されたフットスイッチ２０とトップカバー１６を連動させる連動機構（図示せず）が組み込まれている。トップカバー１６は、フットスイッチ２０が踏み込まれたときに開放され、さらにフットスイッチ２０がもう一度踏み込まれたときに閉じられる。装置本体１１には、図示は省略するが、内視鏡１２の洗浄消毒処理の間、トップカバー１６を閉じた位置でロックするロック機構、及びトップカバー１６の開閉を検出する開閉センサが設けられている。

前面パネル１７内には、図示しない収納トレイが設けられている。収納トレイには、洗剤タンク及びアルコールタンクが収納されている。洗剤タンクには、内視鏡１２の洗浄に使用される洗剤が貯えられている。アルコールタンクには、内視鏡１２の洗浄、消毒後に、鉗子チャンネル等の各チャンネル内に流されるアルコールが貯えられている。前面パネル１７には、各タンク内の液体の残量視認用の透明窓２２が取り付けられている。

また、収納トレイには、消毒液を濃縮した濃縮液を貯えた供給ボトルが交換可能に収納される。供給ボトルは、シャーシに備え付けられた消毒液タンクに接続され、濃縮液を消毒液タンク内に供給する。濃縮液は、消毒液タンク内において水によって希釈されて使用される。

前面パネル１７には、排紙口２３が設けられている。排紙口２３は、洗浄履歴情報が印字されたプリントを排出する。洗浄履歴情報は、例えば、洗浄を実施した日時、洗浄担当者名、洗浄した内視鏡１２のＩＤなどの情報である。洗浄履歴情報が印字されたプリントは、内視鏡１２の洗浄消毒結果の確認、管理等に用いられる。

上部パネル１９の前端部には、操作部２４が設けられている。操作部２４には、各種の操作指示を入力するための操作ボタン２５、各種表示を行うディスプレイ２６、及び読み取り部２７が設けられている。操作ボタン２５は、例えば、洗浄、消毒の開始を指示するスタートボタン、緊急停止を指示するためのストップボタン、ディスプレイ２６に表示される操作画面を操作するための操作キーからなる。ディスプレイ２６は、洗浄・消毒処理のメニューを選択する選択画面や各種設定を行うための設定画面を含む操作画面を表示する他、洗浄・消毒処理の進捗状況や残り時間、トラブル発生時の警告メッセージ等を表示する。

読み取り部２７は、その内部にタグリーダ（図示せず）が配置されている。タグリーダは、内視鏡１２に設けられたＲＦＩＤタグや、洗浄担当者のネームプレートに設けられたＲＦＩＤタグと非接触で通信してＲＦＩＤタグ内の情報（内視鏡１２のＩＤや洗浄担当者名など）を読み取る。

洗浄槽１３の後方部分の底面には、廃液口２８が設けられており、側面には、液面センサ２９が設けられている。廃液口２８は、洗浄槽１３から使用済みの水、洗浄液、消毒液を排出する。液面センサ２９は、例えば、アース電極及び検出電極に被測定物（導電性液体）が接触した場合に、両電極間に流れる電流を検知する電極式レベルセンサであり、洗浄槽１３内に貯えられた液体の液面位置を検出する。

洗浄槽１３の後方部分には、洗浄槽１３の底面よりも一段高いテラス部１３ｂ、１３ｃが設けられている。各テラス部１３ｂ、１３ｃは、後方部分の２つの角にそれぞれ設けられている。一方のテラス部１３ｂには、気密試験ポート３０が設けられている。気密試験ポート３０は、内視鏡１２の挿入部及びユニバーサルコードの外皮と内蔵物の隙間に圧縮エアを送り込み、外皮に液体が進入する小さな孔や亀裂が生じていないかを試験するためのポートである。

また、テラス部１３ｂには、内視鏡１２の洗浄、消毒に用いる液体を洗浄槽１３内に供給する供給ポートが設けられている。供給ポートには、洗浄槽１３内に向けて屈曲された給水ノズル３１ａ、消毒液供給ノズル３１ｂ、洗剤供給ノズル３１ｃが設けられている。これらのノズル３１ａ〜３１ｃは、洗浄槽１３内に貯えられる液体の液面よりも高い位置に配置されている。

給水ノズル３１ａは、洗浄槽１３内に水を供給し、洗剤供給ノズル３１ｃは、洗剤タンク内に貯えられている洗剤を洗浄槽１３内に供給する。消毒液供給ノズル３１ｂは、消毒液タンク内に貯えられている消毒液を洗浄槽１３内に供給する。

テラス部１３ｂの側面には、洗浄槽１３内の液体に水流を生じさせるために、洗浄槽１３に貯えられた液体を吸引して、循環させるための吸引口３２が設けられている。給水ノズル３１ａは、循環用のノズルとしても使用され、吸引口３２から吸引された液体は、配管を通って給水ノズル３１ａから再び洗浄槽１３に供給される。

テラス部１３ｃには、内視鏡１２の送気・送水チャンネル、吸引チャンネル及び鉗子チャンネル内の洗浄、消毒に用いられるチャンネル洗浄ポート３３が設けられている。チャンネル洗浄ポート３３には、送気・送水チャンネル用カプラ、吸引チャンネル用カプラが設けられている。各カプラは、図示しない接続チューブを介して、内視鏡１２に設けられた送気・送水ボタン及び吸引ボタンのそれぞれの装着口と接続される。チャンネル洗浄ポート３３は、水、洗浄液、消毒液、アルコール、及び圧縮エア等の液体及び気体を、送気・送水チャンネル、鉗子チャンネル及び吸引チャンネル内に供給する。

図３に示すように、洗浄槽１３の前方部分の底面には、洗浄槽１３の形状に合わせて円板状の振動板３５が配置されている。振動板３５は、例えばステンレスなどの耐エロージョン性の高い材料で形成されている。この振動板３５上には、内視鏡１２が載置される略円形のネット３６が配置されている。ネット３６は、内視鏡１２と底面との間に液体が流れ込む隙間を作り、洗浄槽１３に供給される液体が、内視鏡１２の外表面に接触する面積を増加させる。

ネット３６の中央には、内視鏡１２から取り外された、送気・送水ボタンや吸引ボタンなどの小物部品を収容する小物洗浄かご３７が配置されている。小物洗浄かご３７の近傍には、噴射ノズル３８や温度センサ（図示せず）が配置されている。噴射ノズル３８は、上方に位置するトップカバー１６に向けて水を噴射する。温度センサは、洗浄槽１３内に貯えられた液体の温度を測定する。洗浄槽１３の下部には、洗浄槽１３内の液体を加熱するヒータ（図示せず）が設けられており、ヒータは、温度センサが測定する温度によって制御される。

内視鏡１２は、被検体内に挿入される挿入部及びユニバーサルコードが巻き回された状態で、小物洗浄かご３７の周囲を取り囲むようにして、ネット３６上に載置される。

図４に示すように、振動板３５は、洗浄槽１３の底面から僅かに上方に離れた位置で固定されている。振動板３５の周縁部と底面との間には、防振及び液漏れ防止のためにリング状のパッキン３９が設けられている。また、振動板３５の周縁部には、鉛直下方に長く延びた複数のスタッド４０が設けられている。各スタッド４０は、パッキン３９及び洗浄槽１３の底部を貫通して、この底部の下面から下方に突出している。

各スタッド４０の先端部はネジ切りされており、この先端部にはナット４１が締結されている。ナット４１は、スタッド４０を介して、振動板３５を洗浄槽１３に固定する。なお、ナット４１と洗浄槽１３の底部との間には、ワッシャ４２及びスプリングワッシャ４３が設けられている。

洗浄槽１３の底部には、パッキン３９よりも内側で開口した開口部４４が形成されている。振動板３５の下面には、開口部４４により空いたスペースに複数のボルト締めランジュバン型超音波振動子（Bolt-clamped Langevin type Transducer：以下、ＢＬＴと略す）４５が設けられている。各ＢＬＴ４５は、接着剤４６と、振動板３５を上面側から下面側に貫通するＢＬＴ固定用ボルト４７とで、振動板３５に固定されている。各ＢＬＴ４５は、交流駆動電圧（以下、駆動電圧と略す）の印加により振動して、振動板３５を振動させる。

図５に示すように、洗浄消毒装置１０は、ＣＰＵ（中心周波数調整手段）５０によって、装置の各部が統括的に制御される。ＣＰＵ５０には、操作部２４、ディスプレイ２６の他に、メモリ５１、洗浄消毒機構５２、ＢＬＴ駆動回路５３等が接続している。ＣＰＵ５０は、操作部２４からの操作指示の入力によって、制御プログラムを実行し、洗浄消毒機構５２やＢＬＴ駆動回路５３を制御する。なお、図中では、ＣＰＵ５０と装置の各部との間で遣り取りされる信号、及びＣＰＵ５０の内部で遣り取りされる信号を点線で表示している。

メモリ５１は、制御プログラムや各種設定情報が格納されるＲＯＭと、ＲＯＭからロードしたプログラムをＣＰＵ５０が実行する際の作業領域となるＲＡＭとからなる。洗浄消毒機構５２は、洗浄液や消毒液を洗浄槽１３に供給するための配管、洗浄槽１３の給排液を行うためのポンプ、配管の経路を切り換えるための電動弁、液面センサ、温度センサ、及びＣＰＵ５０の制御の下、これらを駆動するための各種のドライバからなり、内視鏡１２の洗浄消毒処理を実行する。この洗浄消毒処理は、大別して、超音波洗浄工程、洗浄工程、消毒工程の３つの工程からなる。

ＢＬＴ駆動回路５３は、ＣＰＵ５０の制御の下、各ＢＬＴ４５に駆動電圧を印加して振動させるとともに、この駆動電圧及び駆動周波数を調整する。ＢＬＴ駆動回路５３は、周波数サーチモードと、通常モードとからなる２つの動作モードで作動される。

周波数サーチモードは、ドライブ回路６１から印加される駆動電圧と、この駆動電圧によって生じる電流との位相差がほぼゼロとなるような各ＢＬＴ４５の共振周波数をサーチするモードである。通常モードは、周波数サーチモードで決定した共振周波数を基準にして各ＢＬＴ４５を駆動して、内視鏡１２を超音波洗浄するモードである。

電源５５は、洗浄消毒装置１０の各部に電力を供給する。この電源５５には、絶縁トランス５６が接続している。絶縁トランス５６は、電源５５から供給される交流電力の電圧を、予め設定された電圧（例えば５０Ｖ）に変換してＢＬＴ駆動回路５３へ出力する。

ＢＬＴ駆動回路５３には、電源回路５８、セレクタ回路５９、スイッチ回路６０、ドライブ回路（駆動手段）６１、電流検出回路６２、出力トランス６３、及びＰＬＬ回路（駆動周波数制御手段）６４が設けられている。

電源回路５８は、ＣＰＵ５０の制御の下、絶縁トランス５６から入力される交流電力を直流電力に変換してドライブ回路６１へ供給する。また、電源回路５８は、ドライブ回路６１へ供給する直流電力の電圧をＣＰＵ５０が指定した大きさに調整する。

セレクタ回路５９は、ＣＰＵ５０、スイッチ回路６０、及びＰＬＬ回路６４にそれぞれ接続している。セレクタ回路５９は、ＣＰＵ５０の制御の下、ＣＰＵ５０及びＰＬＬ回路６４からそれぞれ入力される周波数信号のいずれか一方をスイッチ回路６０へ出力する。以下、ＣＰＵ５０からの周波数信号をスイッチ回路６０へ出力する状態を「ＣＰＵ接続状態」といい、ＰＬＬ回路６４からの周波数信号をスイッチ回路６０へ出力する状態を「ＰＬＬ接続状態」という。

スイッチ回路６０は、ＣＰＵ５０の制御の下、ドライブ回路６１のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。例えばスイッチ回路６０は、ドライブ回路６１をＯＮする場合、セレクタ回路５９から入力される周波数信号をそのままドライブ回路６１へ出力する。逆に、ドライブ回路６１をＯＦＦする場合、スイッチ回路６０は、セレクタ回路５９から入力される周波数信号を遮断する。

ドライブ回路６１は、スイッチ回路６０から入力される周波数信号に基づき、周波数信号５８から入力される直流電力を、周波数信号と同じ周波数の交流電力に変換する。これにより、ドライブ回路６１から出力トランス６３に、周波数信号と同じ周波数の駆動電圧が印加される。

ドライブ回路６１と出力トランス６３とを接続する信号線路上には、コンデンサ６６と、電流検出回路６２とが直列に並べて設けられている。電流検出回路６２は、例えばカレントトランスなどが用いられ、ドライブ回路６１から印加される駆動電圧により生じる電流を検出して電圧信号に変換する。この電圧信号は、電流の位相を示す電流位相信号となる。

出力トランス６３は、ドライブ回路６１から入力される駆動電圧を所定の大きさに昇圧した後、この駆動電圧を各ＢＬＴ４５に印加する。各ＢＬＴ４５は、互いに並列接続されている。また、各ＢＬＴ４５には、１つの位相補正インダクタ６７が直列接続し、さらに位相補正インダクタ６７は出力トランス６３に接続している。

位相補正インダクタ６７は、コイルであり、駆動電圧と電流の位相が小さくなるように位相を補正する。位相補正インダクタ６７のリアクタンスは、ＢＬＴ４５の固有インピーダンスに応じて決められる。

ＰＬＬ回路６４は、ＣＰＵ５０の制御の下、ドライブ回路６１に向けて周波数信号を出力し、このドライブ回路６１から出力される駆動電圧の駆動周波数を制御する。ＰＬＬ回路６４は、セレクタ回路５９と、電流検出回路６２と、電流検出回路６２と出力トランス６３の間の信号線路とに接続している。これにより、ＰＬＬ回路６４には、電流検出回路６２からの電流位相信号と、ドライブ回路６１からの駆動電圧とが入力される。この駆動電圧は、電流との位相の比較に用いられるものであり、以下、電圧位相信号という。

ＰＬＬ回路６４は、位相検出回路（Position Sensitive Detector：以下、ＰＳＤ回路と略す）６９、電圧制御発振回路（Voltage Controlled Oscillator：以下、ＶＣＯ回路と略す）７０、及び図示しないループフィルタと分周器から構成されている。ＰＳＤ回路６９は、ＰＬＬ回路６４に入力された電圧位相信号及び電流位相信号に基づき、駆動電圧と電流の位相差を検出する。

図６に示すように、ＰＳＤ回路６９は、電圧位相信号及び電流位相信号の立ち上がりを比較して、一方の信号が立ち上がってから他方の信号が立ち上がるまでの間、位相差信号を出力する。位相差の大きさは、例えば、電圧位相信号及び電流位相信号の周期をＴ（ｓｅｃ）とし、一方の信号の立ち上がりに対する他方の信号の立ち上がりの遅れをΔｔ（ｓｅｃ）としたときに、Δｔ／Ｔ×１００（％）で表される。

図５に戻って、ＶＣＯ回路７０は、ＰＳＤ回路６９から入力される位相差検出信号に基づき、駆動電圧と電流の位相差がゼロとなるように、ドライブ回路６１へ出力する周波数信号の周波数を制御する。この周波数信号の周波数は、ＣＰＵ５０により設定された中心周波数と周波数幅とで定まる制御範囲内で制御される。例えば、ＣＰＵ５０により設定された中心周波数が３６．０ｋＨｚで、周波数幅が±１．０ｋＨｚの場合、ＶＣＯ回路７０は、出力する周波数信号の周波数を３５．０ｋＨｚ〜３７．０ｋＨｚの範囲内で制御することができる。なお、上述の中心周波数は、周波数サーチモードでサーチされた共振周波数である。

ＣＰＵ５０は、メモリ５１から読み出したプログラムを逐次実行することで、モード切替制御部７２、駆動電圧制御部７３、ＢＬＴ駆動制御部７４、ＰＬＬ駆動制御部７５、周波数信号発生部７６、周波数サーチ制御部７７、周波数決定部７８として機能する。

モード切替制御部７２は、セレクタ回路５９を制御して、ＢＬＴ駆動回路５３の動作モードの切替制御を行う。モード切替制御部７２は、ＢＬＴ駆動回路５３を周波数サーチモードに切り替える場合、セレクタ回路５９をＣＰＵ接続状態（図７参照）に切り替える。これにより、周波数信号発生部７６からの周波数信号に基づき、ＢＬＴ４５の駆動周波数が制御される。周波数サーチモードへの切り替えは、超音波洗浄工程において超音波洗浄が実行可能になったとき、例えば、洗浄槽１３に洗浄液が貯留されたときに実行される。

また、モード切替制御部７２は、ＢＬＴ駆動回路５３を通常モードに切り替える場合、セレクタ回路５９をＰＬＬ接続状態に切り替える。これにより、ＰＬＬ回路６４からの周波数信号に基づき、ＢＬＴ４５の駆動周波数が制御される。通常モードへの切り替えは、周波数サーチモードの終了後に行われる。

駆動電圧制御部７３は、ＢＬＴ駆動回路５３の動作モードに応じて、電源回路５８を制御し、ドライブ回路６１から各ＢＬＴ４５に印加される駆動電圧の大きさを調整する。駆動電圧制御部７３は、駆動電圧を、通常モード時よりも周波数サーチモード時の方を低く調整する。例えば、通常モード時には、駆動電圧が通常電圧（例えば５０Ｖ）に調整され、周波数サーチモード時には、駆動電圧が低電圧（例えば１０Ｖ）に調整される。

ＢＬＴ駆動制御部７４は、スイッチ回路６０を制御して、ドライブ回路６１のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。ＰＬＬ駆動制御部７５は、ＰＬＬ回路６４からの周波数信号の出力のＯＮ／ＯＦＦの切り替え、及び周波数サーチモードでの結果に基づき、ＰＬＬ回路６４による周波数の制御範囲（中心周波数、周波数幅）を設定する。また、ＰＬＬ駆動制御部７５は、周波数サーチモード時に、ＰＳＤ回路６９を作動させて上述の位相差信号の出力を実行させる。

周波数信号発生部７６は、周波数サーチモード時に作動して、セレクタ回路５９に向けて周波数信号を出力する。

周波数サーチ制御部７７は、周波数サーチモード時に作動して、周波数信号発生部７６が出力する周波数信号の周波数を所定の周波数範囲内で段階的に可変させる、いわゆる周波数スイープを行う。具体的に、周波数信号の周波数は、３５．０ｋＨｚから４０ｋＨｚまで０．１ｋＨｚ刻みで可変される。この際、周波数サーチ制御部７７は、次の周波数の周波数信号の出力と、その一つ前の周波数の周波数信号の出力との間に、０．０１秒以上で０．５秒以内の間隔があくように周波数信号発生部７６を制御する。

また、周波数サーチ制御部７７は、周波数信号発生部７６からの周波数信号の出力に応じてＰＳＤ回路６９から出力される位相差信号を受信して、この位相差信号に基づき、上述の図６で説明した駆動電圧と電流の位相差の大きさを示す位相差値［Δｔ／Ｔ×１００（％）］を求める。この位相差値は、可変される周波数信号の周波数毎に求められ、それぞれ周波数信号の周波数の値に関連付けてメモリ５１内の位相差情報データ８０に登録される。

周波数決定部７８は、周波数スイープが終了したときに、メモリ５１内の位相差情報データ８０を参照して、周波数毎の位相差値を比較することにより、その時点におけるＢＬＴ４５の共振周波数をＰＬＬ回路６４の中心周波数として決定する。この中心周波数の値は、ＰＬＬ駆動制御部７５に入力された後、ＰＬＬ回路６４に設定される。

次に、図７を用いて、ＰＬＬ回路６４の中心周波数の自動調整処理の流れについて説明する。周波数サーチモードへの移行条件が満たされたときに、括弧付き数字（１）に示すように、ＢＬＴ駆動制御部７４は、スイッチ回路６０に対してドライブ回路ＯＮ指令を発して、ドライブ回路６１をＯＮさせる。

次いで、括弧付き数字（２）に示すように、モード切替制御部７２は、セレクタ回路５９に対して周波数サーチモード切替指令を発する。セレクタ回路５９は、周波数サーチモード切替指令を受けてＣＰＵ接続状態に切り替わる。これにより、ＢＬＴ駆動回路５３の動作モードが周波数サーチモードに切り替えられて、周波数信号発生部７６、周波数サーチ制御部７７、ＰＳＤ回路６９が作動して、周波数スイープが開始される。

括弧付き数字（３）に示すように、周波数サーチ制御部７７は、周波数信号発生部７６に対して、周波数ｆ＝３５．０ｋＨｚの周波数信号を出力する信号出力指令を発する。周波数信号発生部７６は、信号出力指令を受けて、括弧付き数字（４）に示すように、ｆ＝３５．０ｋＨｚの周波数信号を所定時間出力する。この周波数信号は、セレクタ回路５９、スイッチ回路６０を経由してドライブ回路６１に入力する。

括弧付き数字（５）に示すように、ドライブ回路６１は、ＣＰＵ５０から入力される周波数信号に基づき、３５．０ｋＨｚの駆動電圧を出力トランス６３に印加する。これにより、出力トランス６３により昇圧された駆動電圧が各ＢＬＴ４５に印加され、各ＢＬＴ４５が振動を開始する。

このとき括弧付き数字（６）に示すように、電流検出回路６２は、駆動電圧の印加により生じる電流を検出して電圧信号に変換し、この電圧信号を電流位相信号としてＰＳＤ回路６９へ出力する。また、括弧付き数字（７）に示すように、ＰＳＤ回路６９には、駆動電圧が電圧位相信号として入力される。

括弧付き数字（８）に示すように、ＰＳＤ回路６９は、入力された電圧位相信号及び電流位相信号の位相差信号を周波数サーチ制御部７７へ出力する。

周波数サーチ制御部７７は、ＰＳＤ回路６９から入力される位相差信号に基づき、電圧と電流の位相差値［Δｔ／Ｔ×１００（％）］を求める。なお、Δｔは、所定時間内の平均値を使用してもよいし、あるいは周波数信号の出力が開始されてから所定時間経過後の値を使用してもよい。次いで、周波数サーチ制御部７７は、括弧付き数字（９）に示すように、求めた３５．０ｋＨｚ時の位相差値を、メモリ５１の位相差情報データ８０に登録する。

次いで、周波数サーチ制御部７７は、周波数信号発生部７６による３５．０ｋＨｚの周波数信号の出力停止後、ＣＰＵ５０の内蔵タイマ（図示せず）等を使用して計時を開始する。そして、周波数サーチ制御部７７は、０．０１秒以上で０．５秒以内の所定時間が経過した後、括弧付き数字（１０）に示すように、周波数信号発生部７６に対して、３５．１ｋＨｚの周波数信号の出力を指令する周波数増加信号出力指令を発する。

周波数信号発生部７６は、周波数増加信号出力指令を受けて、再び括弧付き数字（４）に示すように、ｆ＝３５．１ｋＨｚの周波数信号を所定時間出力する。これにより、上述の駆動電圧印加、電流位相信号出力、電圧位相信号出力、位相差信号出力、位相差値格納が順番に実行されて、ｆ＝３５．１ｋＨｚ時の位相差値が位相差情報データ８０に登録される。

この際、３５．０ｋＨｚの周波数信号の出力が終了してから、３５．１ｋＨｚの周波数信号の出力を開始するまでの間に、０．０１秒以上の時間間隔をあけるようにしたので、ＢＬＴ駆動回路５３やＢＬＴ４５に３５．０ｋＨｚの信号の影響が残ることが防止される。その結果、３５．１ｋＨｚ駆動時の正確な位相差値が得られる。また、時間間隔の上限を０．５秒とすることで、周波数スイープに要する時間が著しく長くなることが防止される。この時間間隔は、０．０１秒〜０．５秒の範囲内で、１つ前の周波数の影響が残らない最も短い時間を適宜決定すればよい。

以下同様にして、上述の括弧付き数字（１０）、（４）〜（９）の処理が繰り返し実行されて、０．１ｋＨｚ刻みでｆ＝３５．２ｋＨｚから４０ｋＨｚまでの位相差値が位相差情報データ８０に順次登録される。

図８に示すように、位相差値は、周波数信号の周波数ｆがＢＬＴ４５の共振周波数に近づくのに従って０％に近づき、共振周波数に一致したときに０％となる。また、位相差値は、周波数ｆが共振周波数から遠ざかるのに従って位相差値は増加する。なお、上述の図１４に示したように、周波数ｆが反共振周波数に近づく場合も位相差値は０％に近づき、反共振周波数に一致したときに０％となる。

図７に戻って、周波数サーチ制御部７７は、周波数ｆが４０ｋＨｚ時の位相差値を位相差情報データ８０に登録した後、括弧付き数字（１１）に示すように、周波数決定部７８に対して終了通知を送る。この終了通知を受けて、周波数決定部７８は、中心周波数決定処理を開始する。

図９に示すように、周波数決定部７８は、メモリ５１内の位相差情報データ８０を確認して、周波数毎の位相差値を比較する。周波数決定部７８は、位相差値が最小となる周波数が１つしかない場合、この周波数を中心周波数として決定する。

また、上述の図１４に示したように、周波数スイープ時における周波数の可変範囲内に反共振周波数が含まれている場合、位相差値が最小（約０％）となる周波数は複数存在する。この場合、周波数決定部７８は、各周波数の大きさを比較して、これらの中で最小周波数を中心周波数として決定する。これにより、共振周波数を中心周波数として決定することができる。

図７に戻って、括弧付き数字（１２）に示すように、周波数決定部７８は、ＰＬＬ駆動制御部７５に対して、先に決定した中心周波数の値と、上述の予め設定された周波数幅の値（例えば±１．０ｋＨｚ）とを入力する。

ＰＬＬ駆動制御部７５は、括弧付き数字（１３）に示すように、ＰＬＬ回路６４に対して中心周波数及び周波数幅を設定する。以上で、ＰＬＬ回路６４の中心周波数の調整が完了する。

次に、図１０を用いて上記構成の洗浄消毒装置１０の作用について説明を行う。洗浄消毒装置１０は、起動中に操作指示の入力を待機する。フットスイッチ２０が踏み込み操作されると、連動機構によりトップカバー１６が開放される。次いで、内視鏡１２が洗浄槽１３内のネット３６上にセットされ、内視鏡１２の送気・送水ボタン及び吸引ボタンのそれぞれの装着口が、チューブによってチャンネル洗浄ポート３３の各カプラに接続される。内視鏡１２のセットが完了した後、フットスイッチ２０がもう一度踏み込まれると、トップカバー１６が閉じる。

操作部２４のスタートボタンが操作されると、ＣＰＵ５０は、ロック機構によりトップカバー１６をロックする。次いで、ＣＰＵ５０は、洗浄消毒機構５２及びＢＬＴ駆動回路５３を制御して、超音波洗浄工程を開始させる。

洗浄消毒機構５２は、洗浄槽１３に水と洗剤（水だけでも可）を供給する。液面センサ２９により、水と洗剤とが混合されてなる洗浄液の液面位置が規定値に達したことが検知されたときに、ＣＰＵ５０のＢＬＴ駆動制御部７４によりスイッチ回路６０がＯＮされる。また、モード切替制御部７２により、セレクタ回路５９がＣＰＵ接続状態に切り替えられて、ＢＬＴ駆動回路５３が周波数サーチモードに切り替えられる。

周波数サーチモードへの切替後、駆動電圧制御部７３は、電源回路５８を制御して、各ＢＬＴ４５に印加する駆動電圧の大きさを低電圧に切り替える。この電圧切替後、上述の図７で説明した周波数スイープが実行されて、ＰＬＬ回路６４の中心周波数及び周波数幅が自動調整される。これにより、洗浄消毒装置１０の出荷時やメンテナンス時において、ＬＣＲメータ等を用いた手動による中心周波数の調整が不要となり、さらに短時間で調整を行うことができる。特に洗浄消毒装置１０が多数設置されている医療施設では、自動調整を行うことで、調整にかかる時間とコストが大幅に削減される。

また、周波数スイープを行う際に、各ＢＬＴ４５に印加される駆動電圧と電流の位相がずれている場合、各ＢＬＴ４５やＢＬＴ駆動回路５３のインピーダンスが増加するが、駆動電圧が低電圧に設定されているため、これらの発熱は最小限に抑えられる。その結果、発熱等によるＢＬＴ４５やＢＬＴ駆動回路５３の故障や不具合の発生を防止することができる。なお、ＢＬＴ４５は、その特性上、駆動電圧の大きさがインピーダンスや共振周波数の値に影響を与えないので、駆動電圧を低くしても問題はない。

さらに、洗浄消毒装置１０では、超音波洗浄の準備ができた時点で毎回、ＰＬＬ回路６４の中心周波数及び周波数幅の自動調整を行う。これにより、洗浄槽１３内の洗浄液の液面位置、洗浄槽１３内の内視鏡１２のセット位置、内視鏡１２のセット本数、内視鏡１２の材質などの各種条件の変化によりＢＬＴ４５のインピーダンスが変化し、この変化に伴いＢＬＴ４５の共振周波数が変わった場合でも、これに対応した最適な中心周波数をＰＬＬ回路６４に設定することができる。特に、内視鏡１２のセット本数が増加した場合、ＢＬＴ４５の共振周波数の大幅な変動もありえるので、このような状況にも対応することができる。

中心周波数の自動調整処理が終了した後、モード切替制御部７２は、セレクタ回路５９をＰＬＬ接続状態に切り替える。これにより、ＢＬＴ駆動回路５３が通常モードに切り替えられる。通常モードへの切替後、駆動電圧制御部７３は、電源回路５８を制御して、ＢＬＴ４５に印加される駆動電圧の大きさを通常電圧に切り替える。

通常電圧への切替後、ＰＬＬ駆動制御部７５は、ＰＬＬ回路６４をＯＮにする。これにより、ＰＬＬ回路６４から先に自動調整された中心周波数の周波数信号が出力される。この周波数信号は、セレクタ回路５９、スイッチ回路６０を経由してドライブ回路６１に入力する。

ドライブ回路６１は、ＰＬＬ回路６４から入力される周波数信号に基づき、この周波数信号と同じ周波数の駆動電圧を出力トランス６３に印加し、この出力トランス６３で昇圧された駆動電圧を各ＢＬＴ４５に印加する。これにより、各ＢＬＴ４５が振動して、振動板３５を介して洗浄液を振動させることにより、内視鏡１２の超音波洗浄が実施される。

この際に、ＰＬＬ回路６４は、駆動電圧と電流の位相差に基づき、先に設定された中心周波数と周波数幅とで規定される制御範囲内で、電圧と電流の位相差がほぼゼロとなるようにＢＬＴ４５の駆動周波数を制御する。これにより、超音波洗浄中に、洗浄液の水面の揺れ等の影響でＢＬＴ４５のインピーダンスが変化し、これに伴い共振周波数が変動した場合でも、駆動周波数を、変動する共振周波数に追尾させることができる。

所定の超音波洗浄時間が経過後、ＢＬＴ駆動制御部７４及びＰＬＬ駆動制御部７５は、それぞれドライブ回路６１、ＰＬＬ回路６４をＯＦＦさせる。また、洗浄消毒機構５２は、洗浄液を洗浄槽１３から排出させる。これにより、超音波洗浄工程が終了する。

超音波洗浄工程の終了後、ＣＰＵ５０は、洗浄消毒機構５２を制御して、洗浄工程を開始させる。洗浄消毒機構５２は、最初に洗浄槽１３に水と洗剤を供給し、洗浄液の液面位置が規定値に達したときに、吸引口３２から洗浄液を吸引させる。吸引された洗浄液は、配管により循環され、給水ノズル３１ａから内視鏡１２に向けて噴射され、外表面に付着した汚物を洗い流す。また、内視鏡１２の各チャネル内にも洗浄液を流して洗浄する。所定の洗浄時間が経過後、洗浄液は洗浄槽１３から排出され、洗浄工程が終了する。

なお、洗浄消毒機構５２は、洗浄工程終了後、洗浄槽１３内に水を供給し、この水を循環させて、内視鏡１２の外表面、各チャネル内に残っている洗浄液をすすぎ流す。すすぎに使用された水も洗浄槽１３から排出される。

すすぎ終了後、ＣＰＵ５０は、洗浄消毒機構５２を制御して、消毒工程を開始させる。洗浄消毒機構５２は、洗浄槽１３に消毒液を供給する。以下、洗浄工程と同様に、消毒液は、洗浄槽１３及び内視鏡１２の各チャネル内を循環され、超音波洗浄工程や洗浄工程で洗い流されなかった病原菌やウイルスを除去し、または病原性を消失させる。所定の消毒時間が経過後、消毒液は洗浄槽１３から排出されて、消毒工程が終了する。

洗浄消毒機構５２は、消毒工程終了後、洗浄工程終了後と同様に洗浄槽１３内への水の供給と、水の循環とを順次実行して、内視鏡１２の外表面、各チャネル内に残っている消毒液をすすぎ流す。なお、すすぎの終了後、内視鏡１２の各チャネル内をアルコールにより乾燥させる乾燥工程を実施しても良い。

以上で洗浄消毒処理の全工程が終了する。ＣＰＵ５０は、トップカバー１６のロックを解除する。次いで、トップカバー１６が開放され、洗浄槽１３から内視鏡１２が取り出される。

次に、図１１を用いて本発明の第２実施形態の洗浄消毒装置８２について説明を行う。この洗浄消毒装置８２は、上記第１実施形態の洗浄消毒装置１０と基本的に同じ構成であり、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

洗浄消毒装置８２は、周波数サーチモード時に求められた中心周波数の履歴を記憶し、この履歴に基づき、ＢＬＴ４５の作動に不具合が生じるまでの時間（以下、寿命時間という）を予測する。ここで、ＢＬＴ４５の作動の不具合とは、ＢＬＴ４５の偶発故障、接着剤４６の接着不良あるいは劣化、ナット４１の締結不良あるいは緩みなどに起因する不具合である。

洗浄消毒装置８２では、周波数決定部７８が中心周波数を決定するたびに、この中心周波数の値を、メモリ５１内の周波数履歴情報８３に逐次登録する。また、このとき、中心周波数の値とともに、ＢＬＴ４５の累積駆動時間も同時に登録される。この周波数履歴情報８３に、最初に登録された図中Ｎｏ１の中心周波数は、メーカにて行われた出荷検査で得られた中心周波数（以下、初期中心周波数という）である。

洗浄消毒装置８２のＣＰＵ８４は、上述の図５に示した各部の他に、不具合予測部８６、警告表示制御部８７、累積時間カウンタ８８として機能する。不具合予測部８６は、周波数履歴情報８３を参照して、寿命時間を予測する。警告表示制御部８７は、不具合予測部８６の予測結果に基づき、ディスプレイ２６にメンテナンス等を促す警告を表示させる。

累積時間カウンタ８８は、ＢＬＴ４５の累積駆動時間をカウントする。なお、累積時間カウンタ６８は、不揮発メモリ等を備えており、洗浄消毒装置８２の電源がＯＦＦされた場合でも累積駆動時間の検出結果が消失しないように、この検出結果を不揮発メモリに逐次保存する。

図１２を用いて、上記構成を有する洗浄消毒装置８２の警告表示処理の流れを説明する。なお、警告表示処理以外の処理の流れは上記第１実施形態と同じであるため、説明は省略する。

周波数決定部７８は、中心周波数の決定を行った後、累積時間カウンタ９１から入力される累積駆動時間情報に基づき、中心周波数の値とＢＬＴ４５の累積駆動時間とを対応付けて周波数履歴情報８３に登録する。この登録が行われると、不具合予測部８６が作動を開始する。不具合予測部８６は、新たに登録された中心周波数の値と、初期中心周波数の値との差分を求め、この差分が予め定められたしきい値を超えるか否かを判定する。このしきい値は、初期中心周波数からのずれを許容できる許容周波数幅に基づき決定される。例えば、許容周波数幅が±１．５ｋＨｚである場合、しきい値は±１．０ｋＨｚに設定される。

不具合予測部８６は、求めた差分の絶対値が１．０ｋＨｚを超えない場合、周波数履歴情報８３に新たに登録される中心周波数の監視を継続する。逆に、差分の絶対値が１．０ｋＨｚを超えた場合、不具合予測部８６は、周波数履歴情報８３から、差分の絶対値が１．０ｋＨｚを超えるまでに要したＢＬＴ４５の累積駆動時間を読み出す。

次いで、不具合予測部８６は、読み出した累積駆動時間に基づき、差分の絶対値が１．５ｋＨｚを超える寿命時間を予測する。例えば、差分の絶対値が１．０ｋＨｚを超えるまでに要したＢＬＴ４５の累積駆動時間が１０００時間である場合、寿命時間は５００時間と予測することができる。不具合予測部８６は、この予測結果を警告表示制御部８７へ送る。

警告表示制御部８７は、不具合予測部８６から入力された予測結果に基づき、ディスプレイ２６に５００時間以内にメンテナンス等を行う必要がある旨の警告を表示させる。これにより、メンテナンスを行う時期を容易に判断することができる。また、メンテナンスの実行を促すことができる。

以下、メンテナンスが施されるまで、周波数スイープが行われる度に、上述の寿命時間の予測と警告表示が繰り返し実行される。なお、メンテナンスでＢＬＴ４５や振動板３５等を交換した場合には、この交換後に最初に得られた中心周波数を初期中心周波数として設定する。

なお、寿命時間を予測する方法は、上述の方法に限定されず、例えば、初期中心周波数からの周波数のずれ量と、このずれ量に応じた寿命時間とを関連付けた寿命時間予測テーブルを作成しておき、この寿命時間予測テーブルを参照して、寿命時間の予測を行ってもよい。

上記各実施形態では、通常モード時及び周波数サーチモード時におけるＢＬＴ４５の駆動電圧をそれぞれ５０Ｖ、１０Ｖに設定しているが、これらは適宜変えてもよい。特に、周波数サーチモード時における駆動電圧は、ＢＬＴ４５やＢＬＴ駆動回路５３が故障しない電圧であればよく、この電圧は実験等で求められる。

上記第各実施形態では、超音波洗浄工程が開始されるたびに、中心周波数等の自動調整処理を行うが、例えば、この自動調整処理を所定期間ごとに定期的（例えば、１週間に１回など）に行ってもよい。また、操作部２４からの操作指示により、任意のタイミングで設定処理を行えるようにしてもよい。

上記各実施形態では、超音波振動子としてＢＬＴを例に挙げて説明したが、超音波振動子の種類は特に限定されない。また、上記実施形態では、周波数スイープを行う際に、周波数信号の周波数を３５．０ｋＨｚから４０ｋＨｚまで０．１ｋＨｚ刻みで可変しているが、その周波数範囲、刻み幅は任意に設定してよい。

上記各実施形態では、内視鏡１２に超音波洗浄を施す洗浄消毒装置を例に挙げて説明を行ったが、被洗浄物は内視鏡に限定されるものでなく、把持鉗子、高周波メスなど、内視鏡とともに使用される処置具などの各種医療器具の洗浄に用いられる各種の超音波洗浄装置に本発明を適用することができる。

１０，８２ 内視鏡洗浄消毒装置
１２ 内視鏡
１３ 洗浄槽
２４ 操作部
４５ ＢＬＴ
５０ ＣＰＵ
５３ ＢＬＴ駆動回路
５８ 電源回路
６１ ドライブ回路
６４ ＰＬＬ回路
６９ ＰＳＤ回路
７３ 駆動電圧制御部
７５ ＰＬＬ駆動制御部
７６ 周波数信号発生部
７７ 周波数サーチ制御部
７８ 周波数決定部
８０ 位相差情報データ
８３ 周波数履歴情報
８６ 不具合予測部
８７ 警告表示制御部

Claims (11)

1. 洗浄槽内の液体を振動させて洗浄槽に収容された被洗浄物を超音波洗浄するための超音波振動子と、
   前記超音波振動子に交流の駆動電圧を印加して、前記超音波振動子を駆動する駆動手段と、
   予め設定された中心周波数を含み、前記中心周波数を基準とする前後の所定の周波数範囲を制御範囲とし、前記超音波洗浄の実行期間中に、前記制御範囲内で前記駆動手段が印加する前記駆動電圧の駆動周波数を、変動する共振周波数に追尾させる周波数制御を行う駆動周波数制御手段と、
   前記周波数制御を行う際の前記中心周波数を設定するための中心周波数調整手段であり、前記制御範囲よりも広い範囲で前記駆動周波数を変化させながら前記超音波振動子を駆動することにより、その時点における共振周波数をサーチして、サーチされた共振周波数が前記制御範囲に含まれるように、前記中心周波数を調整する中心周波数調整手段と、
   を備えていることを特徴とする超音波洗浄装置。
2. 前記中心周波数調整手段は、前記駆動周波数を変化させたときに、駆動電圧と駆動電圧によって生じる電流の位相差を検出して位相差がほぼゼロとなる周波数を共振周波数と判定することを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
3. 前記中心周波数調整手段は、前記位相差がほぼゼロとなる周波数が複数存在する場合は、周波数が最小の周波数を共振周波数と判定することを特徴とする請求項２記載の超音波洗浄装置。
4. 前記中心周波数の調整を行うときの前記超音波振動子の駆動電圧を、前記超音波洗浄を実行する時の駆動電圧よりも低くする電圧制御手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の超音波洗浄装置。
5. 前記中心周波数調整手段は、１つの駆動周波数から次の駆動周波数に変化させるときの時間間隔を０．０１秒以上空けることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の超音波洗浄装置。
6. 前記時間間隔は、０．５秒以内であることを特徴とする請求項５記載の超音波洗浄装置。
7. 前記中心周波数の調整は、装置の起動後、超音波洗浄が実行される前に行われることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の超音波洗浄装置。
8. 前記中心周波数の調整は、定期的、又は操作指示による任意のタイミングで実行可能なことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の超音波洗浄装置。
9. 前記中心周波数調整手段によってサーチされた共振周波数の履歴を記憶する履歴記憶手段と、
   前記履歴に基づいて前記超音波振動子のメンテナンスの要否を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を表示する警告手段とを備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項記載の超音波洗浄装置。
10. 前記判定手段は、前記履歴内の最新の共振周波数が予め設定された許容範囲から外れたときにメンテナンスの必要性があると判定することを特徴とする請求項９記載の超音波洗浄装置。
11. 前記超音波振動子の駆動時間の累積値を記録する累積値記録手段を有しており、
    前記判定手段は、前記履歴内の最新の共振周波数が許容範囲から外れるまでに要した前記駆動時間の累積値に基づいて、前記超音波振動子の寿命を判定することを特徴とする請求項１０記載の超音波洗浄装置。

Images