JPH0629680U - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 機械部品等の洗浄に用いられる超音波洗浄装
置の洗浄効果向上を図る。 【構成】 給排水手段を具備した水槽１０と、該水槽１
０の底部に配される超音波発振装置２０と、前記水槽１
０に貯溜した洗浄液ｅに一部が浸水する状態で配される
洗浄槽３０とにより構成される。特に、上記洗浄槽３０
は、壁面が無開口のステンレス板等から成る振動板３３
とされている。而して、超音波発振装置２０から水槽１
０内の洗浄液ｅに対して超音波を放射すると、この超音
波振動が洗浄液ｅを媒介として前記振動板３３に伝播
し、該振動板３３は励振する。これによって、洗浄槽３
０内にはキャビテーションが生じ、収納された被洗浄部
材ｒ，ｒ，・・・がキャビテーションの作用によって洗
浄される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機械部品等の洗浄に用いられる超音波洗浄装置に関するものであっ て、特に超音波発生装置からの超音波振動を洗浄槽に効率的に伝播し、洗浄槽に 収納される被洗浄部材の洗浄効果向上を図ろうとするものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、水中に超音波を放射し、そのキャビテーション作用によって各種部材の 洗浄を行うようにした超音波洗浄装置の利用が顕著である。

【０００３】 この種の装置として、例えば特公昭５３−２７２７２号に開示されたものが知 られている。

【０００４】 この超音波洗浄装置は、上記公報に示されるように洗浄液を収容した槽と、こ の槽中に回転自在に支持され、且つ上記洗浄液が流通自在な殻壁を有する円筒体 （洗浄槽）と、この殻壁内面に沿って螺旋状に設けられ被洗浄部材を移送する螺 旋条体と、上記洗浄液に超音波振動を伝える超音波発生装置と、上記円筒体（洗 浄槽）を支持しこれを回転する駆動機構とを具備したことを特徴としている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の超音波洗浄装置、或いはその他公知の超音波洗浄装 置によれば、被洗浄部材の洗浄に相応の効果が得られないというのが実状である 。

【０００６】 これは、超音波発生装置から生じた超音波振動が洗浄槽の壁面で乱反射してし まい、洗浄槽内に被洗浄部材を十分に洗浄し得るだけのキャビテーションが生じ なくなってしまうためと考えられる。

【０００７】 ところで、従来にあっては、超音波発生装置による超音波によって洗浄液中に 生じたキャビテーションを被洗浄部材を収納する洗浄槽内に伝播するべく、該洗 浄槽の壁面は金網やパンチングメタル等の開口板で構成しなければならないとい う考え方が一般的であった。

【０００８】 ところが、本願出願人の実験によれば、上記金網やパンチングメタルにおいて は、超音波振動の乱反射を招き、逆に洗浄槽壁面で超音波振動を減衰させキャビ テーションによる被洗浄部材の洗浄効果に悪影響を及ぼすということが確認され た。

【０００９】 本考案は、上記事情に鑑みて成されたものであり、超音波発生装置からの超音 波振動を洗浄槽に効率的に伝播し、洗浄槽に収納される被洗浄部材の洗浄効果向 上を図ろうとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は、給排水手段を備えた水槽内に超音波発生装置を配した超音波洗浄装 置に於いて、前記水槽に少なくとも一部が浸水する状態で配される回転自在の洗 浄槽における該内部に収納される被洗浄部材が当接する箇所を無開口の振動板で 構成し、前記超音波発生装置の超音波振動が水槽中の洗浄液を介して振動板に伝 播し、而して励振した振動板によって洗浄槽内にキャビテーションが生じせしめ られるようにしたことを特徴とする超音波洗浄装置を提供することにより上記課 題を達成するものである。

【００１１】 また、本考案は、給排水手段を備えた水槽内に超音波発生装置を配した超音波 洗浄装置に於いて、前記水槽に少なくとも一部が浸水する状態で配される回転自 在の洗浄槽における該内部に収納される被洗浄部材が当接する箇所を無開口の振 動板で構成するとともに該洗浄槽を多角形状とし、前記超音波発生装置の超音波 振動が水槽中の洗浄液を介して振動板に伝播し、而して励振した振動板によって 洗浄槽内にキャビテーションが生じせしめられるようにしたことを特徴とする超 音波洗浄装置を提供することにより上記課題を達成するものである。

【００１２】

【作用】

水槽１０の底部に配された超音波発生装置２０から、水槽１０の洗浄液ｅに対 して超音波（２８ｋＨｚ）を放射すると、この超音波振動は洗浄液ｅを媒介とし て回転する洗浄槽３０の振動板３３を励振させる。

【００１３】 なお、このとき超音波振動は、振動板３３によって乱反射されず、その殆どが 振動板３３に吸収され、而して該振動板３３が励振する。

【００１４】 振動板３３が励振すると、洗浄槽３０内の洗浄液ｅにキャビテーションが生じ 、而して洗浄槽３０内に収納された被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・がこのキャビテー ションの作用、則ち汚れの剥離、及び凝集作用、油脂の乳化作用によって洗浄さ れるようになる。

【００１５】 なお、振動板３３は超音波振動によって十分に振動するように板厚を１ｍｍ程 度とすることが好ましく、特に耐食性に優れたステンレス製とするとよい。

【００１６】 一方、洗浄槽３０内に収納された被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・は、洗浄槽３０が 多角形状を呈することによって、その角部で反転されるようになる。

【００１７】 このため、被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・の各面が均一的に洗浄され、洗浄処理の 向上が図れるようになる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案に係わる超音波洗浄装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明す る。

【００１９】 図１は本考案に係わる超音波洗浄装置の水槽内部を示す側面図、図２は同超音 波洗浄装置における洗浄槽内部を示す正面図、図３は同超音波洗浄装置における 洗浄槽内部を示す拡大斜視図、図４は被洗浄部材の反転状態を示す簡略図である 。

【００２０】 本考案に係わる超音波洗浄装置の特徴とするところは、給排水手段を備えた水 槽１０内に超音波発生装置２０を配した超音波洗浄装置に於いて、前記水槽１０ に一部が浸水する状態で配される回転自在の洗浄槽３０における該内部３１ａに 収納される被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・が当接する箇所を無開口の振動板３３で構 成し、前記超音波発生装置２０の超音波振動が水槽１０中の洗浄液ｅを介して振 動板３３に伝播し、而して励振した振動板３３によって洗浄槽３０内にキャビテ ーションが生じせしめられるようにしたところにある。

【００２１】 上記水槽１０は、図１に示すように断面凹字状を呈する槽体であって、耐食性 に優れたステンレス鋼等をプレス成型することにより成るとともに、上述の如く 給排水手段を備えている。

【００２２】 このうち給水手段は、例えば貯水タンク等からポンプを介して水槽１０まで延 在する給水管４１によって水槽１０内に給水する方法であり、また排水手段は水 槽１０の上部に貫通され外部下方まで延在する排水管４３によって水槽１０内か ら自然排水する方法である。

【００２３】 また、上記水槽１０の底面には圧電振動子、或いは磁歪振動子を備えた超音波 発生装置２０が配置されているとともに、下部にはローラー５１ａ，５１ａ、及 びローラー５１ｂ，５１ｂがそれぞれ嵌着された回転軸５０ａ，５０ｂが回転自 在に貫入、配置されている。

【００２４】 上記回転軸５０ａ，５０ｂは、両端を軸受５３，５３，５３，５３によって軸 支されているとともに、回転軸５０ａにモーターＭの駆動軸が連結され、更に該 回転軸５０ａと回転軸５０ｂがチェーンを介して連結されることにより、双方の 回転軸５０ａ，５０ｂが同一方向に回転動するようになっている。

【００２５】 一方、上記回転軸５０ａ，５０ｂの上方には、図１乃至図２に示すように洗浄 槽３０が配置されている。

【００２６】 該洗浄槽３０は、耐食性に優れたステンレス鋼から成る回転体であって、一方 側のローラー５１ａ，５１ｂ、及び他方側のローラー５１ａ，５１ｂに当接する リング状を呈した２つの転動板３１，３１と、該転動板３１，３１に挟装された ８角形状を呈する板厚１ｍｍ程度の振動板３３とにより構成され、下方略半分が 水槽１０に貯溜した洗浄液ｅに浸水するようになっている。

【００２７】 なお、上記転動板３１，３１の開口部３１ａ，３１ａは、ボルトやナット等の 機械部品である被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・を出し入れするためのものであって、 該開口部３１ａ，３１ａから投入された被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・は、図３に示 すように上記振動板３３に当接した状態で洗浄槽３０の内部に収納されるように なる。

【００２８】 ところで、上記洗浄槽３０は、回転軸５０ａ，５０ｂの回転に伴って回転する ようになるが、振動板３３が上述の如く８角形状を呈しているため、内部収納さ れた被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・は、図４に示すように振動板３３の角部で反転さ れるようになり、このために被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・の各面が均一的に洗浄さ れるようになる。

【００２９】 次に、本考案に係わる超音波洗浄装置の使用状況を、図２に基づいて詳細に説 明する。

【００３０】 上記洗浄槽３０には、切削加工後にバリが形成された機械部品や長期使用によ って油汚れした被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・を入れ、水槽１０は給水管４１から供 給された洗浄液ｅで満された状態とする。

【００３１】 この状態で超音波発生装置２０を作動させると、発生した超音波によって洗浄 液ｅ中にキャビテーションが生じ、この働きによって洗浄槽３０の振動板３３が 励振する。

【００３２】 また、振動板３３が励振すれば洗浄槽３０内の洗浄液ｅ中にもキャビテーショ ンが生ずるようになって、公知の如くキャビテーションの剥離作用、乳化作用、 凝集作用、及び水分子の加速が働いて、被洗浄部材ｒ，ｒ，・・・のバリ、機械 油等は除去されることとなる。

【００３３】 なお、本考案は、上記の如く構成されているが、これに限定されるものではな く、以下に記す如くであってもよい。

【００３４】 例えば、洗浄槽３０は上述の如く多角形状とすることが好ましいが、これを従 来の超音波洗浄装置にみられるような円筒体としてもよい。

【００３５】 また、給水手段は、貯水タンクからポンプを介して延在された給水管４１に限 定されず、水道の蛇口から延在された単なる可撓管であってもよく、更に排水手 段は水槽１０の上部に貫入された排水管４３に限定されず、水槽１０の下方に貫 入したバルブ付きの配管であってもよい。

【００３６】 更に、振動板３３は板厚１ｍｍ程度のステンレス板が耐食性があり、且つ強振 するため好ましいが、これを板厚数ｍｍのゴム板としても洗浄槽３０内に同程度 のキャビテーションを生じさせることができる。

【００３７】 なお、水中において超音波発振装置２０の上方に各々ステンレス板（板厚１ｍ ｍで無開口）、パンチングメタル（板厚３ｍｍで直径１ｍｍの孔が多数穿孔され たもの）、及び金網（２５メッシュ）を介して振動センサーを配し、該振動セン サーで水の振動値を測定したところ、超音波発振装置２０の振動値を１．０とし た場合、前記無開口のステンレス板を介したときに０．３乃至０．８を、前記パ ンチングメタルで０．０乃至０．５を、前記金網で０．１乃至０．８の振動値が 検出された。

【００３８】

【考案の効果】

本考案に係わる超音波洗浄装置は、上記の如く構成されているため、以下に記 すような効果を奏する。

【００３９】 （１）超音波発生装置が配されるとともに洗浄液が貯溜される水槽に対し、被 洗浄部材を収納する洗浄槽が一部を浸水した状態で配設され、特に該洗浄槽の壁 面が無開口の振動板とされているため、超音波発生装置から放射された超音波は 水槽内の洗浄液を媒介として振動板を激しく励振するようになり、而して洗浄槽 内の洗浄液に強力なキャビテーションが生じ、被洗浄部材が良好に洗浄されると いう優れた効果を奏する。

【００４０】 （２）また、超音波発生装置による超音波振動を洗浄槽内に効率的に伝播して 該洗浄槽に強力なキャビテーションを生じさせるため、同じ出力の超音波発生装 置で比較した場合、本装置は処理時間を短くすることができるという優れた効果 を奏する。

【００４１】 （３）また、洗浄槽が多角形状を呈しているため、洗浄槽に収納された被洗浄 部材はその角部で反転されるようになり、延いては被洗浄部材の各面を均一的に 洗浄処理することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる超音波洗浄装置の水槽内部を示
す側面図

【図２】同超音波洗浄装置における洗浄槽内部を示す正
面図

【図３】同超音波洗浄装置における洗浄槽内部を示す拡
大斜視図

【図４】被洗浄部材の反転状態を示す簡略図

【符号の説明】

ｅ 洗浄液 ｒ 被洗浄部材 １０ 水槽 ２０ 超音波発生装置 ３０ 洗浄槽 ３３ 振動板

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 給排水手段を備えた水槽内に超音波発生
   装置を配した超音波洗浄装置に於いて、前記水槽に少な
   くとも一部が浸水する状態で配される回転自在の洗浄槽
   における該内部に収納される被洗浄部材が当接する箇所
   を無開口の振動板で構成し、前記超音波発生装置の超音
   波振動が水槽中の洗浄液を介して振動板に伝播し、而し
   て励振した振動板によって洗浄槽内にキャビテーション
   が生じせしめられるようにしたことを特徴とする超音波
   洗浄装置。
2. 【請求項２】 洗浄槽を多角形状としたことを特徴とす
   る請求項１記載の超音波洗浄装置。