JPH02214581A - キャビテーションを利用した洗浄方法 - Google Patents

キャビテーションを利用した洗浄方法

Info

Publication number
JPH02214581A
JPH02214581A JP1037013A JP3701389A JPH02214581A JP H02214581 A JPH02214581 A JP H02214581A JP 1037013 A JP1037013 A JP 1037013A JP 3701389 A JP3701389 A JP 3701389A JP H02214581 A JPH02214581 A JP H02214581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
generated
ultrasonic wave
cavitation
ultrasonic waves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1037013A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2794438B2 (ja
Inventor
Keisuke Honda
本多　敬介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Electronics Co Ltd
Original Assignee
Honda Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Electronics Co Ltd filed Critical Honda Electronics Co Ltd
Priority to JP1037013A priority Critical patent/JP2794438B2/ja
Priority to US07/436,064 priority patent/US5137580A/en
Publication of JPH02214581A publication Critical patent/JPH02214581A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2794438B2 publication Critical patent/JP2794438B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、キャビテーションの発生消去により洗浄効果
を上げるようにしたキャビテーションを利用した洗浄方
法に関する。
［従来技術］ 一般に、超音波洗浄では、液中で超音波によりキャビテ
ーションを発生させ、このキャビテーションが発生する
ときの状態により被洗浄物についている汚れを落とすも
のである。キャビテーションには、液中の溶けた気体が
気泡になるものと、真空状態の空洞による２つがあり、
洗浄効果は真空状態の空洞の発生消滅により発生すると
考えられている。
ここで、単一周波数の洗浄装置では、第４図に示すよう
に洗浄槽１に設けた振動子２に発振器３からの信号で１
つの周波数の超音波を発生すると、洗浄液４において、
定在波により点ＡｉＡで示した振幅の大きい部分にキャ
ビテーションが発生する。
［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかしながら、この洗浄方法では、振幅の小さい部分に
はキャビテーションが発生しないため、洗浄ムラが発生
し易いという欠点があった。また、単一周波数では振幅
の大きい部分に生じた気泡のために、超音波が洗浄槽全
体に伝わらず、キャビテーションが有効に生じない。
この欠点を解消するために１本出願人は、第５図に示す
ように長さの異なる金属ブロック５．６で圧電素子７を
挟持し、金属ブロック５，６にそれぞれ設けた雌ねじに
ボルトの両端のねじを係合した非対称ランジュバン型振
動子８を提案した。
この振動子８は短い金属ブロック５と圧電素子７との長
さの共振周波数ｆ工と、長い金属ブロック６と圧電素子
７との長さの共振周波数ｆ２と、全体の長さの共振周波
数ｆ、の３周波数をそれぞれ持つ超音波を発生すること
ができる。
従って、第６図に示すように洗浄槽１に設けた振動子８
に、スイッチ９により発振器１０．１１．１２をそれぞ
れ切換えて、予め決められた時間毎に順次周波数ｆ１、
ｆｌ、ｆ３の信号を供給すると。
振動子８から発生したそれぞれ周波数ｆい　ｆ２゜ｆ、
の異なる超音波は振幅の大きい部分の位置が異なるため
１点線Ａで示すように洗浄槽１に入れた液体４の多数の
部分でキャビテーションを発生させることができ、単一
周波数の洗浄方法に比べて洗浄効果が向上するものであ
る。
しかしながら、この洗浄装置においても、点線Ａで示し
た間の部分にキャビテーションが発生しないため、僅か
ながら洗浄ムラが発生するという問題があった。また、
単一周波数で定在波ができると、腹の部分にキャビテー
ションが生じ、それ以上超音波パワーが水中に入ること
が抑えられると考えられる。−旦生じたキャビテーショ
ンは他の周波数に切り変わり、定在波のパターンが変わ
ると、それに伴い散らされることになる。一方、新たに
生じた定在波の腹にはキャビテーションの残りあるいは
残響があり１次の新たなキャビテーションの元になると
考えられる。
本発明は、低周波数の超音波で発生させたキャビテーシ
ョンを高周波の超音波で消泡し、さらに高周波の超音波
で新たなキャビテーションを発生させる核を作ることを
繰り返すことにより洗浄効果を向上させたキャビテーシ
ョンを利用した洗浄方法を提供することを目的とするも
のである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、パルス状の低周
波超音波を照射後、パルス状の高周波超音波を照射する
ことにより、前記低周波超音波による大きい残存気泡を
前記高周波超音波により消して、次のキャビテーション
の核になる微小気泡を発生させることにより、槽の全域
にキャビテーションを効果的に発生させることを目的と
したことを特徴とする。
［作用コ 本発明によれば、低周波の超音波と高周波の超音波を繰
り返し微小時間間隔で１つの振動子から出力し、低周波
数の超音波で発生したキャビテーションを高周波数の超
音波で消泡するとともに、次のキャビテーションの核を
作ることを繰り返して、さらに低周波数の超音波による
キャビテーションを発生するようにして、洗浄効果を向
上させるものである。
［実施例］ 本発明の詳細な説明する前に原理を説明する。
まず、第４図において、超音波の振幅の大きい部分を着
目して、第１図の曲線Ａを参照すると、超音波が大気圧
と同じ音圧では単に液面が振動するだけであるが、超音
波の音圧を大気圧以上にとげたとき、曲ｆｉＢで示すよ
うに音圧が大気圧より高くなる半周期と、曲線Ｃで示よ
うに大気圧より低くなる半周期が生じる。この圧力が低
くなる半周期Ｃは真空状態（ゼロ気圧の空洞）となるた
め、液体に溶は込んでいた気体が気化し、多量の細かい
気泡が発生する。このように、液体の媒質がひきちぎら
れて空洞化する現象をキャビテーションと呼んでいる。
この半周期Ｃの期間にキャビテーションにより発生した
気泡は浮力で上昇し、気泡の中の気体は液面で空気中に
放出される。従って、単一の周波数の超音波の場合には
、気泡が超音波の振幅の高い部分で発生して、上昇する
だけであり、また３周波数の超音波を使用しても、それ
ぞれの超音波の振幅の大きい部分でキャビテーションが
発生して気泡が生じるものである。
ここで、もし、半周期Ａの期間にキャビテーションによ
り発生した気泡が発生した位置に留まっているとすれば
、次の半周期Ｂで大気圧より高い音圧を受けるため、気
泡は圧縮されて小さくなる。
そして、次の半周期Ｃでは負圧になるため、気泡は爆発
的に大きく膨張し、さらには破壊するため。
音圧はさらに増加されるものと思われる。
しかしながら、一般に半周期Ｃでキャビテーションによ
り発生した気泡は同じ位置に留まっていないため、媒質
がひきちぎられて空洞を生ずるときに生じる現象により
被洗浄物が洗浄されるものと思われる。従って、前記従
来例で示した単一の周波数及び複数の周波数の超音波を
使用した洗浄装置では、超音波の振幅の大きい部分での
み洗浄が行なわれるため、洗浄ムラが生じるものである
。
そこで、第２図を参照すると、本発明の洗浄方法では、
洗浄槽１に設けられた振動子２は高速スイッチ１３を介
して例えば低い周波数ｆ１の発振器１０と高い周波数ｆ
２の発振器１１を接続する。
そして、高速スイッチ１３を通して発振器１０から微小
時間（数ｍｓ〜１０ｍ５）だけ信号を入力して振動子２
から微小時間だけ低い周波数ｆ８の超音波を発生した後
、すぐに高い周波数ｆ２の信号を発振器１１から高速ス
イッチ１３を介して振動子２に入力して、微小時間だけ
高い周波数ｆ２超音波を発生する。
このようにした本発明では、第３図（ａ）に示すように
、低い周波数ｆ工の超音波によって大きな泡１４が洗浄
槽１の液４の中のＡ、Ｂ、Ｃの領域で発生すると、次に
超音波を発生しても、これらの領域の大きな泡１４で超
音波が１００％近く反射して槽の上部に届かないので、
大きな泡１４が浮き上がって高い周波数ｆ□の超音波の
振幅の大きい部分に達した時に高い周波数ｆ２の超音波
を発生し、低い周波数ｆ工の超音波で発生した大きな泡
を高い周波数ｆ２の超音波の高い音圧で消泡するととも
に、第３図（ｂ）に示すように核となる小さな泡１５を
発生させる。そして、次に低い周波数ｆ工の超音波が発
生すると、核となる小さな泡１５により大きな泡１４が
爆発的に発生し、第３図（ｃ）に示すように大きな泡が
洗浄槽１全体に拡がる。この大きな泡がはじけることに
よって大きな洗浄効果が生じる。
本発明では、このように低周波数の超音波で発生した大
きな泡１４が高周波数の超音波で消泡されるとともに、
核となる小さな泡１５を発生させることにより、この核
でさらに大きな気泡が発生し、この泡がはじけることに
よって洗浄効果を非常に向上させることができる。
［発明の効果コ 本発明は、以上のように構成されているので、微小時間
毎に供給された低い周波数ｆ１の超音波と高い周波数の
超音波を発生することによって、低い周波数ｆ１の超音
波により発生した大きな泡を高い周波数ｆ２の超音波に
より消泡するとともに、核となる小さな泡を発生するこ
とにより、この核の小さな泡によって大きな泡が洗浄槽
の液体部分の全体にわたって生じ、これがはじけること
により洗浄効果を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の詳細な説明するための超音波の波形図
、第２図は本発明の詳細な説明するためのブロック図、
第３図は本発明の詳細な説明するための図、第４図は従
来の超音波洗浄方法を説明するための図、第５図は本出
願人が提案した多周波数振動子の側面図、第６図は第５
図の振動子を使用した従来の洗浄方法を示した図である
。 １・・・洗浄槽、２・・・振動子、１ｏ、１１・・・発
振器、１３・・・高速スイッチ、１４・・・大きな泡。 １５・・・小さな泡。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、パルス状の低周波超音波を照射後、パルス状の高周
    波超音波を照射することにより、前記低周波超音波によ
    る大きい残存気泡を前記高周波超音波により消して、次
    のキャビテーションの核になる微小気泡を発生させるこ
    とにより、槽の全域にキャビテーションを効果的に発生
    させることを目的としたことを特徴とするキャビテーシ
    ョンを利用した洗浄方法。
JP1037013A 1989-02-16 1989-02-16 キャビテーションを利用した洗浄方法 Expired - Fee Related JP2794438B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1037013A JP2794438B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 キャビテーションを利用した洗浄方法
US07/436,064 US5137580A (en) 1989-02-16 1989-11-13 Cleaning method for using generation of cavitation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1037013A JP2794438B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 キャビテーションを利用した洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02214581A true JPH02214581A (ja) 1990-08-27
JP2794438B2 JP2794438B2 (ja) 1998-09-03

Family

ID=12485792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1037013A Expired - Fee Related JP2794438B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 キャビテーションを利用した洗浄方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5137580A (ja)
JP (1) JP2794438B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0994544A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Shibaura Eng Works Co Ltd 超音波洗浄装置
JPH09206713A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Furontetsuku:Kk 洗浄方法および洗浄装置
KR100674996B1 (ko) * 2004-09-21 2007-01-29 삼성전자주식회사 과도 캐비테이션 제어 방법 및 장치
JP2012066218A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Honda Electronic Co Ltd 超音波発生装置
CN103736690A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 上海集成电路研发中心有限公司 硅片清洗方法
JP2018001120A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 三浦工業株式会社 超音波洗浄器

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665141A (en) * 1988-03-30 1997-09-09 Arjo Hospital Equipment Ab Ultrasonic treatment process
DE4136897C1 (ja) * 1991-11-09 1992-09-03 Martin Walter Ultraschalltechnik Gmbh, 7541 Straubenhardt, De
US5289838A (en) * 1991-12-27 1994-03-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Ultrasonic cleaning of interior surfaces
TW212146B (en) * 1992-05-25 1993-09-01 Yoshihide Shibano Supersonic waves washing method
KR940019363A (ko) * 1993-02-22 1994-09-14 요시히데 시바노 초음파세정에 있어서의 초음파진동자의 발진방법
JP3336323B2 (ja) * 1993-10-28 2002-10-21 本多電子株式会社 超音波洗浄方法及びその装置
DE69523208T2 (de) * 1994-04-08 2002-06-27 Texas Instruments Inc., Dallas Verfahren zur Reinigung von Halbleiterscheiben mittels verflüssigter Gase
US5625249A (en) * 1994-07-20 1997-04-29 Submicron Systems, Inc. Megasonic cleaning system
TW275594B (en) * 1994-11-14 1996-05-11 Yoshino Denki Kk Ultrasonic cleaning device
WO1996022844A1 (en) * 1995-01-27 1996-08-01 Trustees Of Boston University Acoustic coaxing methods and apparatus
DE19615962C1 (de) * 1996-04-22 1997-10-23 Siemens Ag Verfahren zur Entstaubung von Bauteilen von Elektronenröhren
US6290778B1 (en) 1998-08-12 2001-09-18 Hudson Technologies, Inc. Method and apparatus for sonic cleaning of heat exchangers
US6395096B1 (en) * 1999-01-21 2002-05-28 Uncopiers, Inc. Single transducer ACIM method and apparatus
US20020134402A1 (en) * 2000-01-21 2002-09-26 Madanshetty Sameer I. Article produced by acoustic cavitation in a liquid insonification medium
US20020157685A1 (en) * 2000-09-11 2002-10-31 Naoya Hayamizu Washing method, method of manufacturing semiconductor device and method of manufacturing active matrix-type display device
US7104268B2 (en) * 2003-01-10 2006-09-12 Akrion Technologies, Inc. Megasonic cleaning system with buffered cavitation method
WO2005108301A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Metafil As Ballast water system
TW200738356A (en) * 2005-06-15 2007-10-16 Akrion Inc System and method of processing substrates using sonic energy having cavitation control
PL2089324T3 (pl) 2006-10-20 2012-09-28 Oceansaver As Sposób i urządzenie do uzdatniania wody balastowej
US20100288301A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Hui Hwang Kee Removing contaminants from an electroless nickel plated surface
JP5329352B2 (ja) * 2009-09-08 2013-10-30 東京エレクトロン株式会社 超音波洗浄装置、超音波洗浄方法、およびこの超音波洗浄方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体
KR100947558B1 (ko) * 2009-10-16 2010-03-12 우시 브라이트스카이 이렉트로닉 컴퍼니 리미티드 밸러스트수 수처리 시스템
WO2015061888A1 (en) 2013-11-01 2015-05-07 Mitton Valve Technology Inc. Cavitation reactor comprising pulse valve and resonance chamber
US20180147611A1 (en) * 2016-11-29 2018-05-31 1863815 Ontario Limited Apparatus, System and Method for Cleaning Inner Surfaces of Tubing
CN108941048A (zh) * 2018-09-29 2018-12-07 中山市益孚生物科技有限公司 一种超声波清洗消毒装置
FI129829B (en) * 2019-02-06 2022-09-15 Altum Tech Oy Method and arrangement for cleaning a device containing fluid

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54103264A (en) * 1978-02-01 1979-08-14 Kokusai Electronics Ultrasonic cleaning device
JPS5962382A (ja) * 1982-07-13 1984-04-09 神明台工業株式会社 交互多周波式超音波洗浄機の励振方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963984A (en) * 1974-11-04 1976-06-15 Coulter Electronics, Inc. Method and system for cleaning an aperture in a particle study device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54103264A (en) * 1978-02-01 1979-08-14 Kokusai Electronics Ultrasonic cleaning device
JPS5962382A (ja) * 1982-07-13 1984-04-09 神明台工業株式会社 交互多周波式超音波洗浄機の励振方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0994544A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Shibaura Eng Works Co Ltd 超音波洗浄装置
JPH09206713A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Furontetsuku:Kk 洗浄方法および洗浄装置
KR100674996B1 (ko) * 2004-09-21 2007-01-29 삼성전자주식회사 과도 캐비테이션 제어 방법 및 장치
JP2012066218A (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 Honda Electronic Co Ltd 超音波発生装置
CN103736690A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 上海集成电路研发中心有限公司 硅片清洗方法
JP2018001120A (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 三浦工業株式会社 超音波洗浄器
WO2018008377A1 (ja) * 2016-07-06 2018-01-11 三浦工業株式会社 超音波洗浄器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2794438B2 (ja) 1998-09-03
US5137580A (en) 1992-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02214581A (ja) キャビテーションを利用した洗浄方法
JP2832443B2 (ja) マルチ周波数超音波洗浄方法及び洗浄装置
JP3336323B2 (ja) 超音波洗浄方法及びその装置
US7247977B2 (en) Ultrasonic processing method and apparatus with multiple frequency transducers
Fuchs Ultrasonic cleaning: Fundamental theory and application
US7104268B2 (en) Megasonic cleaning system with buffered cavitation method
JPH06296942A (ja) 超音波洗浄における超音波振動子の発振方法及びその装置
KR200427508Y1 (ko) 멀티채널 입수형 초음파 세척 장치
KR20190087009A (ko) 듀얼 주파수를 이용한 초음파 세척 장치
JPS63104620A (ja) 消泡方法
JPH10137705A (ja) 洗浄装置
JP2785022B2 (ja) キャビテーションを利用した洗浄方法
CN204724533U (zh) 一种用于钻头生产的新型超声波清洗机
JP4683841B2 (ja) ワイヤ、プロファイル、パイプなど互いに平行に移動するいくつかのストランド状（ｓｔｒａｎｇｆｏｅｒｍｉｇｅｎ、より糸状、素線、ひもを通したような）の製品を超音波洗浄するための構成
KR102065067B1 (ko) 다중 주파수 동시 구동형 멀티진동자 기반 초음파세척장치
CN210412451U (zh) 一种连铸切割清渣装置
JP2003145071A (ja) 洗浄装置及び洗浄方法
JP2003033735A (ja) 超音波洗浄装置及び超音波洗浄装置用治具
JP6043084B2 (ja) 半導体基板の洗浄方法および洗浄装置
JPH09122612A (ja) 洗浄装置
Golykh Theoretical explanation of the ultrasonic action pulsed mode on liquid to reduce cavitation
US6846365B2 (en) Method and apparatus for acoustic suppression of cavitation
SU878375A1 (ru) Устройство дл ультразвуковой очистки проката
JP2521730B2 (ja) 超音波洗浄装置
KR100540753B1 (ko) 초음파를 이용한 이바리 제거방법

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080626

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees