JPH0688265A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】洗浄対象によらず優れた洗浄効果が得られる超
音波洗浄装置を提供する。 【構成】洗浄液１を収容する洗浄槽２と、洗浄槽２の底
部に設けた超音波振動子５とからなる。洗浄液１に超音
波振動子５から超音波を放射して洗浄液１に浸漬された
成形加工品６を洗浄する。洗浄液１の溶存酸素量が洗浄
対象により０．０７〜５ｐｐｍの範囲で調整されてい
る。特に、洗浄対象が油分を介して付着している固体の
異物であるときには前記溶存酸素量を２〜５ｐｐｍとす
る。洗浄対象が油分を介して付着している固体の異物で
あるときには、洗浄液１に界面活性剤系洗剤を含む水系
溶剤または炭化水素系溶剤を用いる。洗浄対象が油分を
介して付着している固体の異物であるときには、洗浄槽
２にヒータ７を設けて洗浄液１を加温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波洗浄装置に関す
るものであり、さらに詳しくは材料屑及び油分が付着し
ている成形加工品の洗浄に使用される超音波洗浄装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属材料に切削加工、中ぐり加
工、研磨加工等を施したり、ガラス、セラミック等に切
削加工等を施したり、或はプラスチックの押出し成形、
射出成形等により製造されている成形加工品は、前記加
工後には切粉等の切削屑、バリが破砕されて生じた細粉
等の材料屑が付着しているので、製品とするためには前
記材料屑を除去しなければならない。前記材料屑は前記
加工に使用される切削油等の油分を介して前記成形加工
品の表面に付着しているので、通常の中性洗剤等に浸漬
するだけでは落ち難く、前記成形加工品の一つ一つをブ
ラシ等を用いて洗浄しなければならない。ところが、前
記成形加工品が機械部品のような小型のものであるとき
には、一度に多数処理しなければならず、これを前記の
ように処理するには多大の労力が必要とされる。一方、
前記機械部品等として使用される成形加工品は、零細企
業、中小企業などの小規模事業所で製造されていること
が多く前記のような処理を行う労力が得られ難いので、
大量の成形加工品を効率よく洗浄できる洗浄装置が望ま
れている。

【０００３】そこで、前記成形加工品を洗浄するための
洗浄装置が種々提案されている。前記洗浄装置の極く初
期のものとしては、パークロロエチレン、１，１，１−
トリクロロエタン等の塩化炭素系有機溶剤を使用する装
置が知られている。前記塩化炭素系有機溶剤は親油性が
極めて高いので、前記成形加工品を金属製等のかご等の
容器に収容して前記塩化炭素系有機溶剤中に浸漬するだ
けで前記油分を前記塩化炭素系有機溶剤に溶解させて除
去することができる。前記材料屑は前記油分を介して前
記成形加工品の表面に付着しているので、前記油分が除
去されれば前記材料屑も同時に除去される。

【０００４】前記塩化炭素系有機溶剤を使用する洗浄装
置は、前記塩化炭素系有機溶剤を収容する洗浄槽と前記
成形加工品を収容して前記塩化炭素系有機溶剤中に浸漬
する容器とからなる簡単な構成で前記成形加工品を効率
よく洗浄することができるので、零細企業、中小企業な
どの小規模事業所でも使用することができる。

【０００５】ところが、前記塩化炭素系有機溶剤には麻
酔作用があるものが多く、長期に亘って吸引すると血液
障害を起こすなど、作業環境を汚染する虞れがあるた
め、近年ではより安全とされるフロン系有機溶剤に切り
換えられている。しかし、前記フロン系有機溶剤もま
た、地球のオゾン層を破壊する作用を有することが指摘
されており、１９９５年度までに使用が全廃されること
が国際的に提案されている。従って、前記塩化炭素系有
機溶剤、フロン系有機溶剤等の親油性の高い有機溶剤に
代わる溶剤を使用して前記成形加工品の洗浄ができる洗
浄装置の開発が望まれる。

【０００６】一方、半導体ウエハ等の精密な形状を有す
る物品の表面に付着している異物等を除去して洗浄を行
う精密洗浄の分野では、洗浄槽の底部に設けた超音波振
動子から前記洗浄槽に収容された洗浄液に超音波を放射
して、前記洗浄液に浸漬された前記半導体ウエハ等を洗
浄する超音波洗浄装置が知られている。前記超音波洗浄
装置においても、その洗浄液には前記フロン系有機溶剤
が使用されることが一般的であったが、前記事情により
前記フロン系有機溶剤の使用が制限されるようになった
ため、最近では純水または洗剤を含む水系溶剤が使用さ
れるようになっている。

【０００７】本発明者は前記超音波洗浄装置の洗浄効果
について検討した結果、前記洗浄液に超音波を放射する
と前記洗浄液中に空洞（キャビテーション）が生じ、こ
のキャビテーションが崩壊するときに生じる衝撃波（マ
イクロジェット）に曝されることにより、前記半導体ウ
エハ等の表面に付着している異物等が除去されることを
見出した。従って、前記キャビテーションが発生しやす
い条件を整えることにより、前記塩化炭素系有機溶剤、
フロン系有機溶剤等の溶剤を使用しない超音波洗浄装置
でも効率よく洗浄を行うことができる。

【０００８】本発明者は、前記キャビテーションの発生
条件について検討を重ねた結果、前記キャビテーション
は前記洗浄液に溶存している気体の濃度が低いほど発生
し易く、逆に溶存気体の濃度が高いと超音波の放射によ
りこの溶存気体が気化して気泡を生じ、この気泡に前記
超音波が吸収されて前記キャビテーションが発生し難く
なることを見出した。前記知見によれば、溶存気体の気
泡が発生する場合には、この気泡のバブリングによる洗
浄効果以外、超音波による洗浄効果はほとんど得られな
い。

【０００９】そこで、本発明者は前記知見に基づき、溶
存酸素量が０．５ｐｐｍ以下の洗浄液を使用する超音波
洗浄装置を考案した（実願平４−４１５１０号明細書参
照）。前記超音波洗浄装置は空気中で使用されるため、
前記洗浄液に溶存している気体は実際には空気である
が、空気の組成は酸素：窒素≒１：４でほぼ一定である
ので、全溶存気体量を示す指標として溶存酸素量を用い
ている。前記超音波洗浄装置によれば、前記洗浄液中で
超音波の放射によるキャビテーションの発生が良好にな
るので、半導体ウエハ等の精密な形状を有する物品の表
面に付着している異物の除去、バリ取り等に優れた効果
が得られる。

【００１０】しかしながら、前記溶存酸素量が０．５ｐ
ｐｍ以下の洗浄液を使用する超音波洗浄装置では、前記
成形加工品に油分を介して付着している材料屑が洗浄さ
れにくいとの不都合がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、塩化炭素系有機溶剤、フロン系有機溶剤
等の溶剤を使用することなく材料屑及び油分の付着して
いる機械部品等の成形加工品を効率よく洗浄できると共
に、簡単な構成の超音波洗浄装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記溶存酸
素量が０．５ｐｐｍ以下の洗浄液を使用する超音波洗浄
装置において、前記成形加工品に油分とともに付着して
いる材料屑が洗浄されにくい原因について検討した結
果、前記油分は前記洗浄液の溶存酸素量が少ないほど除
去され難く、前記油分が残留していると前記材料屑は前
記油分を媒体として前記成形加工品に付着しているため
に前記キャビテーションが崩壊して生じる衝撃波に曝さ
れても除去され難くなっていることを見出した。また、
本発明者はさらに検討を重ねた結果、前記油分は前記洗
浄液の溶存酸素量が多いほど除去され易くなることを見
出した。これは前記洗浄液の溶存酸素量が多いほど前記
油分が前記洗浄液に乳化され易くなるためと考えられ
る。

【００１３】しかし、前記洗浄液の溶存酸素量を多くす
るだけでは、前記油分はある程度除去されるものの前記
材料屑は除去され難く、前記材料屑と前記成形加工品と
の間に油分が残るので、前記成形加工品の洗浄が不十分
になる。これは前記洗浄液の溶存酸素量を多くすること
により前記キャビテーションが発生し難くなり、前記材
料屑に前記衝撃波が作用し難くなるためである。

【００１４】従って、前記洗浄液の溶存酸素量を、前記
衝撃波と前記油分の乳化とが共に有効に作用する領域に
設定することにより、両者の作用が同時に得られ、前記
成形加工品に付着している材料屑及び油分を効率よく除
去してすることができると考えられる。

【００１５】本発明は前記知見にもとづいて爲されたも
のであり、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液を収容す
る洗浄槽と、該洗浄槽の底部に設けた超音波振動子とか
らなり、該洗浄液に該超音波振動子から超音波を放射し
て該洗浄液に浸漬された成形加工品を洗浄する超音波洗
浄装置であって、該洗浄液の溶存酸素量が２〜５ｐｐｍ
の範囲であることを特徴とする。

【００１６】前記溶存酸素量は、前記範囲であることが
必要であり、さらに３〜４ｐｐｍの範囲であることが好
ましい。前記洗浄液の溶存酸素量が２ｐｐｍ未満のとき
には、前記洗浄液に対する油分の乳化が不十分になり、
５ｐｐｍを超えるときには前記キャビテーションが発生
し難くなり、前記キャビテーションが崩壊して生じる衝
撃波が前記切削屑に作用し難くなるので共に好ましくな
い。

【００１７】前記洗浄液は、前記超音波洗浄槽に脱気手
段を付設してこの脱気手段により溶存酸素量が前記範囲
になるように脱気してもよく、別途溶存酸素量が前記範
囲になるように脱気された洗浄液を前記超音波洗浄槽に
供給するようにしてもよい。

【００１８】本発明の超音波洗浄装置では、前記洗浄液
は溶存酸素量が２〜５ｐｐｍの範囲に脱気されていれば
よく、溶存酸素量が０．５ｐｐｍ以下というような精密
な脱気を必要としない。従って、前記脱気手段も気体分
離膜モジュールのような高価な精密脱気用の装置は不要
であり、例えば、減圧された密封槽内に前記洗浄液を導
入して、前記洗浄液に溶存している気体を前記密封槽内
の減圧された空間に放出させることにより脱気する装置
等を好適に使用することができる。

【００１９】前記洗浄液は、水系溶剤であるときには、
イオンを除去した純水、超純水、また、単なる水などを
用いることができるが、界面活性剤系洗剤を含む水系溶
媒であることが好ましい。前記水系溶剤は、前記洗剤を
含むことにより油分が乳化し易くなる。前記界面活性剤
系洗剤としては、例えば、非イオン性界面活性剤６．０
％、無機ビルダー７．０％、可溶化剤１０．０％、その
他１．０％、水７６．０％を含む洗剤（エスアンドシー
株式会社、商品名：ファコス２０００）等を挙げること
ができる。

【００２０】また、前記洗浄液は、炭化水素系溶剤から
なるものであってもよい。前記炭化水素系溶剤は、油分
を除去する点で有利であるとともに、作業環境を汚染す
る虞れがないので好ましい。前記炭化水素系溶剤として
は、例えば、１９４〜２１６℃で蒸留されるアルキルベ
ンゼンからなる溶剤（日本石油株式会社、商品名：クリ
ーンソルＧ）等を挙げることができる。

【００２１】また、前記洗浄液は油分を乳化し易くする
と共に前記キャビテーションを発生し易くするために加
温されていることが好ましく、本発明の超音波洗浄装置
は前記洗浄槽に前記洗浄液を加温するヒータを設けてな
ることを特徴とする。前記洗浄液は前記ヒータにより３
０〜５５℃の温度に加温される。

【００２２】

【作用】本発明の超音波洗浄装置によれば、洗浄液の溶
存酸素量が２〜５ｐｐｍの範囲であって前記洗浄液の飽
和溶存酸素量（常温で約８ｐｐｍ）に対して低減されて
いるので、前記超音波振動子から前記洗浄液に超音波を
放射することにより前記洗浄液中にキャビテーションが
生じやすい。また、前記洗浄液の溶存酸素量は極端に低
い値ではないので、油分が前記洗浄液に乳化されやす
い。

【００２３】従って、本発明の超音波洗浄装置によれ
ば、前記洗浄液中に前記成形加工品を浸漬して、前記超
音波振動子から前記洗浄液に超音波を放射することによ
り、前記成形加工品に付着している前記油分が前記洗浄
液に乳化され易く、前記油分を媒体として前記成形加工
品に付着している前記材料屑は前記油分が前記洗浄液に
乳化されて減少することにより前記キャビテーションが
崩壊して生じる衝撃波に曝されたときに除去され易くな
る。この結果、前記材料屑及び前記油分が共に除去さ
れ、前記成形加工品が効率よく洗浄される。

【００２４】しかも、本発明の超音波洗浄装置によれ
ば、前記洗浄液を２ｐｐｍ以下に脱気しなくともよいの
で、高精度の脱気手段を設ける必要がなく、装置が簡略
化される。

【００２５】本発明の超音波洗浄装置では、前記洗浄液
が界面活性剤系洗剤を含む水系溶剤または炭化水素系溶
剤からなることにより、さらに油分が乳化され易くな
る。

【００２６】また、本発明の超音波洗浄装置では、前記
超音波洗浄槽に前記洗浄液を加温するヒータを設け、前
記洗浄液を３０〜５５℃の温度に加温することにより、
前記油分が乳化され易くなると共に、前記キャビテーシ
ョンが発生し易くなる。

【００２７】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の超
音波洗浄装置についてさらに詳しく説明する。図１は本
発明に係わる超音波洗浄装置の一実施例の構成を示す模
式図であり、図２は洗浄液の溶存酸素量とキャビテーシ
ョンの衝撃力との関係を示すグラフであり、図３は洗浄
液の溶存酸素量と油分除去量との関係を示すグラフであ
り、図４は本発明に係わる超音波洗浄装置の他の実施例
の構成を示す模式図である。

【００２８】本実施例の超音波洗浄装置は、図１に示す
ように、洗浄液１を収容する超音波洗浄槽２に隣接して
オーバーフロー槽３が設けられており、両槽は傾斜した
排液路４で接続されている。超音波洗浄槽２の底部には
超音波振動子５が設けられ、洗浄液１に超音波振動子５
から超音波を放射して、洗浄液１に浸漬された成形加工
品６を洗浄するようになっている。また、超音波洗浄槽
２の底部には洗浄液１を加温するヒータ７が設けられて
いる。

【００２９】超音波洗浄槽２の側面には、洗浄液排出口
８及び洗浄液供給口９が相対向して設けられており、共
に図示しない整流装置を内蔵している。また、超音波洗
浄槽２の外部には洗浄液１を脱気する脱気手段１０が設
けられ、脱気手段１０は排出用導管１１により洗浄液排
出口８と、また供給用導管１２により洗浄液供給口９と
それぞれ接続されている。脱気手段１０は密封槽１３と
真空ポンプ１４とからなる。

【００３０】排出用導管１１の脱気手段１０より上流に
は、洗浄液排出口８から取り出した洗浄液１を脱気手段
１０に導入する排出ポンプ１５が設けられ、脱気手段１
０と排出ポンプ１５との間には、フィルター１６が設け
られている。また、供給用導管１２の脱気手段１０と洗
浄液供給口９との間には、脱気された洗浄液１を脱気手
段１０から取り出して超音波洗浄槽２に供給する供給ポ
ンプ１７が設けられている。

【００３１】超音波洗浄槽２の上部には上部洗浄液供給
口１８が設けられており、上部洗浄液供給口１８には供
給ポンプ１７の下流で供給用導管１２から分岐する上部
供給用導管１９が接続されている。また、超音波洗浄槽
２及びオーバーフロー槽３の底部には、それぞれ底部洗
浄液排出用導管２０及びオーバーフロー液排出用導管２
１が設けられており、共に排出用導管１１に接続されて
いる。尚、前記各導管には適宜流量調整弁２２が設けら
れている。

【００３２】次に、本実施例の超音波洗浄装置の作動に
ついて説明する。

【００３３】本実施例の超音波洗浄装置では、洗浄液１
は水道水に非イオン性界面活性剤系洗剤（エスアンドシ
ー株式会社、商品名：ファコス２０００）を５％添加し
たものであり、超音波洗浄槽２に収容されている。洗浄
液１は、超音波洗浄槽２内でヒータ７により３０〜５５
℃の温度に加温されている。

【００３４】洗浄液１は前記非イオン性界面活性剤系洗
剤が添加され、前記温度に加温されていることにより、
成形加工品６に付着している油分が乳化され易くなって
いる。また、洗浄液１が前記温度に加温されていること
により、後述する成形加工品６の洗浄の際に、超音波振
動子５から洗浄液１に放射される超音波によるキャビテ
ーションが発生し易くなるとの効果も得られる。

【００３５】超音波洗浄槽２に収容された洗浄液１は、
排出ポンプ１５により洗浄液排出口８から取り出され、
排出用導管１１を通じてフィルター１６を経由して脱気
手段１０に導入される。脱気手段１０の密封槽１３の内
部は真空ポンプ１４により減圧されているので、洗浄液
１は排出用導管１１により密封槽１３内に導入されるこ
とにより、溶存している気体が密封槽１３内の減圧され
た空間に放出され、溶存酸素量が２〜５ｐｐｍ、好まし
くは３〜４ｐｐｍの範囲になるように脱気される。前記
溶存酸素量は、真空ポンプ１４による減圧の程度を変化
させることにより容易に調整することができる。

【００３６】前記範囲に脱気された洗浄液１は、供給ポ
ンプ１７により脱気手段１０から取り出され、供給用導
管１２を通じて洗浄液供給口９から超音波洗浄槽２に供
給される。このとき、脱気された洗浄液１の一部は、供
給用導管１２から分岐する上部供給用導管１９により上
部洗浄液供給口１８から超音波洗浄槽２に供給される。
洗浄液１を前記のように循環させることにより、洗浄液
１の溶存酸素量を常に前記範囲に維持することができ
る。

【００３７】また、洗浄液排出口８及び洗浄液供給口９
は前記のように整流装置を内蔵しているので、超音波洗
浄槽２内の洗浄液１には洗浄液供給口９から洗浄液排出
口８に向けて超音波振動子５に平行な層流が形成され、
前記キャビテーションが発生し易くなる。

【００３８】そして、洗浄液１に成形加工品６を浸漬
し、洗浄液１に超音波振動子５から超音波を放射して成
形加工品６を洗浄する。成形加工品６は、金属材料に切
削加工、中ぐり加工、研磨加工等を施したり、ガラス、
セラミック等に切削加工等を施したり、或はプラスチッ
クの押出し成形、射出成形等により製造されたものであ
り、前記加工後には切粉等の切削屑、バリが破砕されて
生じた細粉等の材料屑が前記加工の際に用いられた切削
油などの油分を媒体にして表面に付着している。成形加
工品６は小型であり、一つ一つ洗浄するのでは効率が低
くなるので、多数の成形加工品６をステンレス製のカゴ
６ａに収容して、カゴ６ａごと洗浄液１に浸漬する。

【００３９】成形加工品６を超音波洗浄槽２に浸漬にす
ると洗浄液１の一部がオーバーフローするが、前記超音
波洗浄装置ではオーバーフローした洗浄液１は排液路４
から流出してオーバーフロー槽３に収容される。前記オ
ーバーフローした洗浄液１は、オーバーフロー槽３から
オーバーフロー液排出用導管２１を通じて排出用導管１
１に排出され、前記のように脱気手段１０で脱気された
のち超音波洗浄槽２に供給されるので、超音波洗浄槽２
内の洗浄液１の水位、溶存酸素量、温度などの状態が変
化することはない。

【００４０】また、本実施例の超音波洗浄装置では、底
部洗浄液排出用導管２０により超音波洗浄槽２の底部の
洗浄液１が取り出されて排出用導管１１に排出され、脱
気手段１０に導入される。そして、脱気された洗浄液１
の一部が、前記のように上部洗浄液供給口１８から超音
波洗浄槽２に供給される。従って、超音波洗浄槽２内の
洗浄液１を攪拌する効果が得られ、ヒータ７により加温
される洗浄液１の温度分布を均一化することができる。

【００４１】前記各導管１１，２０，２１により超音波
洗浄槽２から取り出される洗浄液１は、成形加工品６に
付着していた切削屑等の異物を含んでいるが、本実施例
の超音波洗浄装置では、排出用導管１１の排出ポンプ１
５と脱気手段１０との間にフィルター１６が設けられて
いるので、前記異物はフィルター１６により除去され
る。

【００４２】また、本実施例の超音波洗浄装置では、洗
浄液１の溶存酸素量が０．５ｐｐｍ以下になるような精
密な脱気を必要としないので、気体分離膜モジュールの
ような高価な精密脱気用の装置によることなく、前記の
ような構成の脱気手段１０により十分に前記洗浄液が溶
存酸素量が２〜５ｐｐｍの範囲に脱気される。従って、
装置全体を簡略化することができると共に、安価にする
ことができる。

【００４３】前記超音波洗浄装置を用いて、油分及び材
料屑が付着している成形加工品６（銅製パイプ）の超音
波洗浄を行ったところ、洗浄液１の溶存酸素量が２〜５
ｐｐｍの範囲では前記油分及び材料屑がほぼ完全に除去
されていることが確認された。

【００４４】しかし、洗浄液１の溶存酸素量が２ｐｐｍ
未満では、油分は殆ど除去されず材料屑も大部分が除去
されていなかった。また、洗浄液１の溶存酸素量が５ｐ
ｐｍを超えるときには、油分はある程度除去されたもの
の、材料屑は殆ど除去されていなかった。

【００４５】前記超音波洗浄結果は、洗浄液１の溶存酸
素量が２〜５ｐｐｍの範囲では油分が乳化されて除去さ
れやすく、キャビテーションも生じ易いので、油分が除
去されて成形加工品６に対する付着力が低減された材料
屑に前記キャビテーションが崩壊する際の衝撃力が作用
して、前記油分及び材料屑が共に除去され易くなるもの
と考えられる。また、洗浄液１の溶存酸素量が２ｐｐｍ
未満のときには前記衝撃力は強力に作用するものの油分
の乳化が不十分になり、５ｐｐｍを超えるときには油分
は乳化され易くなるものの前記衝撃力の作用が不十分に
成るものと考えられる。

【００４６】前記考察を確認するために、図２に示す装
置を用いて、下記の実験を行った。

【００４７】図２に示す超音波洗浄装置は、洗浄液１を
収容するアクリル樹脂製超音波洗浄槽２の底部に超音波
振動子５が設けられ、洗浄液１に超音波振動子５から超
音波を放射して、例えばカゴ６ａに収容されて洗浄液１
に浸漬された成形加工品６等のワークを洗浄するように
なっている。

【００４８】超音波洗浄槽２の側面には、洗浄液排出口
８及び洗浄液供給口９が相対向して設けられており、共
に図示しない整流装置を内蔵している。また、超音波洗
浄槽２の外部には洗浄液１を脱気する脱気手段１０が設
けられ、脱気手段１０は排出用導管１１により洗浄液排
出口８と、また供給用導管１２により洗浄液供給口９と
それぞれ接続されている。

【００４９】脱気手段１０の上流には、洗浄液排出口８
から取り出した洗浄液１を脱気手段１０に導入し、さら
に洗浄液供給口９から超音波洗浄槽２に循環させる循環
ポンプ２２が設けられている。また、脱気手段１０と循
環ポンプ２２との間には、フィルター２３ａ，２３ｂが
設けられている。

【００５０】排出用導管１１には循環ポンプ２２の下流
から上流に接続されたバイパス導管２４及び流量調整弁
２５が設けられ、脱気手段１０に導入される洗浄液１の
流量を調整できるようになっている。また、バイパス導
管２４は、途中に設けられた流量調整弁２６により開閉
自在になっている。

【００５１】図２示の超音波洗浄装置では、超音波洗浄
槽２に収容された洗浄液１が、循環ポンプ２２により排
出用導管１１を通じて洗浄液排出口８から取り出され、
まずフィルター２３ａ，２３ｂに導入される。洗浄液１
は超音波洗浄槽２内での超音波洗浄により成形加工品６
に付着している切削屑などの異物を含んでいるが、フィ
ルター２３ａにより２μｍ程度までの微細な異物が除去
され、次いでフィルター２３ｂにより５μｍ以上のより
大きな異物が除去される。次に、洗浄液１は脱気手段７
に導入されて、所定の溶存酸素量になるように脱気さ
れ、供給用導管１２を通じて洗浄液供給口９から超音波
洗浄槽２に供給される。

【００５２】（実験１）まず、図２示の超音波洗浄槽２
に洗浄液１として水道水を供給し、成形加工品６及びカ
ゴ６ａに変えて１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍの純
アルミニウム板を超音波振動子５に垂直になるようし
て、かつ前記アルミニウム板の上縁が洗浄液１の液面下
５０ｍｍに位置するように洗浄液１中に浸漬した。この
とき、前記アルミニウム板の下縁は超音波振動子５に達
しておらず、超音波振動子５との間になお５０ｍｍ以上
の間隔がある。

【００５３】次に、超音波振動子５から洗浄液１に超音
波を放射して、前記衝撃波により前記アルミニウム板に
エロージョンを発生させた。尚、前記アルミニウム板
は、前記操作中、２５ｍｍの幅で上下動させ、前記アル
ミニウム板の表面が前記衝撃波に均等に曝されるように
した。

【００５４】洗浄液１の溶存酸素量は０〜９ｐｐｍの間
で変量し、各溶存酸素量について前記操作を６０分ずつ
行い、その後前記アルミニウム板を引き上げて、重量の
減少を測定することにより、前記衝撃波の強度の指標と
した。即ち、前記アルミニウム板はエロージョン量が多
いほど重量の減少が多く、前記衝撃波の強度が大きいこ
とを示している。前記測定は各溶存酸素量について１０
回ずつ行い、その平均値をその溶存酸素量における前記
アルミニウム板のエロージョン量とした。

【００５５】洗浄水１の液温は常温（２０〜２５℃）で
あり、超音波洗浄槽２内では洗浄液供給口９から洗浄液
排出口８に向かい、超音波振動子５に平行な層流を形成
している。超音波振動子５は６００ｗで２８ｋＨｚの単
一周波の超音波を放射する。また、超音波振動子５の出
力ワット密度は、最大で１ｗ／cm² である。

【００５６】結果を表１に示す。また、表１の結果をグ
ラフ化して図３に示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１及び図３から、前記衝撃波の強度は溶
存酸素量が約６ｐｐｍに達するまでは溶存酸素量の増大
に伴ってほぼ直線的に減少し、７ｐｐｍ以上ではエロー
ジョン量が１５〜１６ｍｇで殆ど一定になっていること
が明らかである。前記実験結果をさらに詳細に検討した
結果、前記衝撃波は、溶存酸素量が約５ｐｐｍに達する
までは洗浄に十分な強度であるが、溶存酸素量が約５ｐ
ｐｍ以上になると洗浄効果が期待できず、７ｐｐｍ以上
では殆ど洗浄効果が得られないことが判明した。

【００５９】（実験２）まず、１００ｍｍ×１００ｍｍ
×１０ｍｍのＳＵＳ板の表裏両面を＃２０００の砥粒で
粗面化し、マシン油（出光石油社、商品名：ＡＳ−２５
Ｆ、鉱物油）１０ｃｃを付着させた試料を準備した。次
に、前記試料に付着しているマシン油を四塩化炭素で抽
出し、赤外線の吸収率を測定する操作を５回行い、その
平均値をブランクとした。前記ブランクは、超音波洗浄
を行わない状態で前記試料に付着している前記マシン油
の量、即ち前記試料に付着している前記マシン油の初期
値を示すものであり、１４７．６ｍｇであった。

【００６０】次に、図２示の超音波洗浄槽２に洗浄液１
として水道水に非イオン性界面活性剤系洗剤（エスアン
ドシー株式会社、商品名：ファコス２０００）を５％添
加した液を供給し、成形加工品６及びカゴ６ａに変えて
前記試料を超音波振動子５に垂直になるようして、かつ
前記試料の上縁が洗浄液１の液面下５０ｍｍに位置する
ように洗浄液１中に浸漬した。このとき、前記試料の下
縁は超音波振動子５に達しておらず、超音波振動子５と
の間にはなお５０ｍｍ以上の間隔がある。

【００６１】次に、超音波振動子５から洗浄液１に超音
波を放射して、前記試料表面を洗浄し、前記マシン油を
除去した。尚、前記試料は、前記操作中、２５ｍｍの幅
で上下動させ、前記試料の表面が前記衝撃波に均等に曝
されるようにした。

【００６２】前記操作は、洗浄液１の液温を常温（２０
〜２５℃）とし、洗浄液１が超音波洗浄槽２内で洗浄液
供給口９から洗浄液排出口８に向かう、超音波振動子５
に平行な層流を形成するようにして行った。また、超音
波振動子５は６００ｗで２８ｋＨｚの単一周波の超音波
を放射するようにし、超音波振動子５の出力ワット密度
は最大で１ｗ／cm² になるようにして行った。

【００６３】洗浄液１の溶存酸素量は０〜９ｐｐｍの間
で変量し、各溶存酸素量について前記操作を６０分ずつ
行い、その後前記試料を引き上げて、前記試料に直接熱
風を当てて８０℃で６０秒間乾燥させた。乾燥後、前記
試料に付着している前記マシン油を四塩化炭素で抽出
し、赤外線の吸収率を測定した。前記測定は、各溶存酸
素量について５回ずつ行い、その平均値を超音波洗浄後
の油分付着量とした。そして、前記ブランクの測定値と
前記超音波洗浄後の油分付着量との差を求めることによ
り、超音波洗浄後の油分除去量を算出した。

【００６４】結果を表２に示す。また、表２の結果をグ
ラフ化して図４に示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】表２及び図４から、油分除去量は洗浄液１
の溶存酸素量の減少に従ってほぼ直線的に減少するが、
溶存酸素量が２ｐｐｍ未満になるとさらに減少傾向が強
まることが明らかである。前記実験結果をさらに詳細に
検討したところ、溶存酸素量が２ｐｐｍ未満になると、
成形加工品６に付着している油分は、切削屑が前記衝撃
波により除去され易くなるほどには除去されなくなるこ
とが判明した。

【００６７】尚、図２示の超音波洗浄装置は、単に実験
用の装置としてだけではなく十分な実用性を具えてお
り、卓上に設置して小規模な洗浄を行う用途等に使用す
ることができる。

【００６８】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、溶存酸
素量が２〜５ｐｐｍの洗浄液を使用する本発明の超音波
洗浄装置によれば、金属材料に切削加工、中ぐり加工、
研磨加工等を施したり、ガラス、セラミック等に切削加
工等を施したり、或はプラスチックの押出し成形、射出
成形等により製造された成形加工品から、前記材料屑及
び前記油分を除去して、効率よく洗浄することができ
る。本発明の超音波洗浄装置は、前記洗浄液を精密に脱
気する必要がないので、装置を簡略化して安価にするこ
とができる。

【００６９】また、本発明の超音波洗浄装置によれば、
前記洗浄液が界面活性剤系洗剤を含む水系溶剤または炭
化水素系溶剤であることにより、前記油分が乳化し易く
なるので、洗浄効果を向上させることができる。

【００７０】さらに、本発明の超音波洗浄装置によれ
ば、前記超音波洗浄槽にヒータを設け、前記洗浄液を３
０〜５５℃の温度に加温することによっても、前記油分
が乳化し易くなると共に前記キャビテーションが発生し
易くなるので、洗浄効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる超音波洗浄装置の一構成例を示
す模式図、

【図２】本発明に係わる超音波洗浄装置の他の構成例を
示す模式図。

【図３】洗浄液の溶存酸素量と超音波洗浄によるアルミ
ニウム板のエロージョン量との関係を示すグラフ、

【図４】洗浄液の溶存酸素量と超音波洗浄による油分除
去量との関係を示すグラフ、

【符号の説明】

１…洗浄液、 ２…洗浄槽、 ５…超音波振動子、 ６
…成形加工品。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】本発明者は、前記キャビテーションの発生
条件について検討を重ねた結果、前記洗浄液に溶存して
いる気体を脱気して溶存気体濃度を低くするほど前記キ
ャビテーションが発生し易く、該キャビテーションの崩
壊に際して強力な衝撃波が得られることを見出した。該
衝撃波を前記成形加工品の表面に作用させることによ
り、優れた洗浄効果が期待される。逆に溶存気体の濃度
が高いと超音波の放射によりこの溶存気体が気化して気
泡を生じ、この気泡に前記超音波が吸収されて前記キャ
ビテーションが発生し難くなるので、この気泡のバブリ
ングによる洗浄効果以外、超音波による洗浄効果はほと
んど得られない。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】しかしながら、洗浄対象によっては前記洗
浄液中の溶存気体量を極度に低減させても十分な洗浄効
果が得られないことがあるとの不都合がある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、塩化炭素系有機溶剤、フロン系有機溶剤
等の溶剤を使用することなく材料屑及び油分の付着して
いる機械部品等の成形加工品を効率よく洗浄できる超音
波洗浄装置を提供することを目的とする。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、単に前記水
系洗浄液中の溶存気体量を低減するだけでは、所期の洗
浄効果が得られない場合がある理由について検討を加え
た結果、洗浄対象によっては前記洗浄液中の溶存気体が
洗浄に関与していること、従って前記溶存気体量には洗
浄対象によって好適な範囲があることを見い出した。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】削除

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】即ち、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液
を収容する洗浄槽と、該洗浄槽の底部に設けた超音波振
動子とからなり、該洗浄液に該超音波振動子から超音波
を放射して該洗浄液に浸漬された成形加工品を洗浄する
超音波洗浄装置であって、該洗浄液の溶存酸素量が洗浄
対象により０．０７〜５ｐｐｍの範囲で調整されている
ことを特徴とする。前記溶存酸素量が５ｐｐｍを超える
と、前記超音波振動子から洗浄液に超音波を放射したと
きに気泡が発生しやすく、前記キャビテーションが崩壊
しにくくなるので前記成形加工品の表面に強力な衝撃波
が作用せず、十分な洗浄効果が得られない。また、前記
超音波洗浄装置では、前記洗浄槽に供給された洗浄液の
液面から洗浄液中に空気が溶解するので、該洗浄液の溶
存酸素量を０．０７未満に維持することは実質的に困難
である。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】削除

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】削除

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】本発明の超音波洗浄装置では、前記洗浄対
象が前記成形加工品の表面に油分を介して付着している
材料屑等の固体の異物であるときには、前記洗浄液の溶
存酸素量を２〜５ｐｐｍの範囲とする。前記溶存酸素量
が２ｐｐｍ未満では前記油分が除去されにくく、５ｐｐ
ｍを超えるときには前述のように前記成形加工品の表面
に強力な衝撃波を作用させることができなくなり、十分
な洗浄効果が得られない。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】前記洗浄液は、イオンを除去した純水、超
純水、また、単なる水などを用いることができるが、界
面活性剤系洗剤を含む水系溶媒であることにより油分が
乳化し易くなるので好ましい。前記界面活性剤系洗剤と
しては、例えば、非イオン性界面活性剤６．０％、無機
ビルダー７．０％、可溶化剤１０．０％、その他１．０
％、水７６．０％を含む洗剤（エスアンドシー株式会
社、商品名：ファコス２０００）等を挙げることができ
る。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】また、前記洗浄液は油分を乳化し易くする
ために加温されていることが好ましく、本発明の超音波
洗浄装置は前記洗浄槽に前記洗浄液を加温するヒータを
設けている。前記洗浄液は前記ヒータにより３０〜５５
℃の温度に加温される。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【作用】本発明の超音波洗浄装置によれば、洗浄液の溶
存酸素量が０．０７〜５ｐｐｍの範囲であって、常温で
約６〜８ｐｐｍとされている前記洗浄液の飽和溶存酸素
量に対して低減されているので、前記超音波振動子から
前記洗浄液に超音波を放射することにより前記洗浄液中
にキャビテーションが生じやすく、前記成形加工品の表
面に十分な洗浄力を有する衝撃波が作用するので、各種
の洗浄対象に優れた洗浄効果が得られる。また、本発明
の超音波洗浄装置では、特に前記洗浄対象が前記成形加
工品の表面に油分を介して付着している材料屑等の固体
の異物であるときには、前記洗浄液の溶存酸素量を２〜
５ｐｐｍの範囲とすることにより、前記成形加工品に付
着している前記油分が乳化しやすくなり、該油分が乳化
して減少すると該油分を媒体として前記成形加工品に付
着している固体の異物の付着力が低下する。一方、前記
洗浄液の溶存酸素量が前記範囲にあれば、前記衝撃波は
十分に洗浄力を有しているので、該衝撃波により前記付
着力が低下した固体の異物が前記成形加工品の表面から
除去される。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】削除

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】削除

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】また、前記洗浄対象が前記成形加工品の表
面に油分を介して付着している材料屑等の固体の異物で
あるときには、前記洗浄液が界面活性剤系洗剤を含む水
系溶剤または炭化水素系溶剤からなることにより、さら
に油分が乳化され易くなる。さらに、前記超音波洗浄槽
に前記洗浄液を加温するヒータを設けることにより、さ
らに前記油分が乳化され易くなる。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】削除

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の超
音波洗浄装置についてさらに詳しく説明する。図１は本
発明に係わる超音波洗浄装置の一実施例の構成を示す模
式図であり、図２は本発明に係わる超音波洗浄装置の他
の実施例の構成を示す模式図であり、図３は洗浄液の溶
存酸素量とキャビテーションの衝撃力との関係を示すグ
ラフであり、図４は洗浄液の溶存酸素量と油分除去量と
の関係を示すグラフである。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】削除

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】削除

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】本実施例の超音波洗浄装置では、超音波洗
浄槽２に収容された洗浄液１は、排出ポンプ１５により
洗浄液排出口８から取り出され、排出用導管１１を通じ
てフィルター１６を経由して脱気手段１０に導入され
る。脱気手段１０の密封槽１３の内部は真空ポンプ１４
により減圧されているので、洗浄液１は排出用導管１１
により密封槽１３内に導入されることにより、溶存して
いる気体が密封槽１３内の減圧された空間に放出されて
脱気され、洗浄対象により溶存酸素量が０．０７〜５ｐ
ｐｍ範囲で調整される。前記溶存酸素量は、真空ポンプ
１４による減圧の程度を変化させることにより容易に調
整することができる。

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】そして、洗浄液１に成形加工品６を浸漬
し、洗浄液１に超音波振動子５から超音波を放射して成
形加工品６を洗浄する。成形加工品６は、金属材料に切
削加工、中ぐり加工、研磨加工等を施したり、ガラス、
セラミック等に切削加工等を施したり、或はプラスチッ
クの押出し成形、射出成形等により製造されたものであ
る。成形加工品６は小型であり、一つ一つ洗浄するので
は効率が低くなるので、多数の成形加工品６をステンレ
ス製のカゴ６ａに収容して、カゴ６ａごと洗浄液１に浸
漬する。

【手続補正２５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】また、本実施例の超音波洗浄装置では、底
部洗浄液排出用導管２０により超音波洗浄槽２の底部の
洗浄液１が取り出されて排出用導管１１に排出され、脱
気手段１０に導入される。そして、脱気された洗浄液１
の一部が、前記のように上部洗浄液供給口１８から超音
波洗浄槽２に供給される。従って、超音波洗浄槽２内の
洗浄液１を攪拌する効果が得られ、またヒータ７により
加温されるときには洗浄液１の温度分布を均一化するこ
とができる。

【手続補正２６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】前記各導管１１，２０，２１により超音波
洗浄槽２から取り出される洗浄液１は、成形加工品６に
付着していた切削屑等の固体の異物を含んでいるが、本
実施例の超音波洗浄装置では、排出用導管１１の排出ポ
ンプ１５と脱気手段１０との間にフィルター１６が設け
られているので、前記固体の異物はフィルター１６によ
り除去される。

【手続補正２７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】また、本実施例の超音波洗浄装置では、前
記のような構成の脱気手段１０により前記洗浄液が溶存
酸素量が０．０７〜５ｐｐｍの範囲に脱気される。次
に、図１示の超音波洗浄装置において、洗浄水１に非イ
オン性界面活性剤系洗剤（エスアンドシー株式会社、商
品名：ファコス２０００）を５％添加した水道水を用
い、該洗浄水１を超音波洗浄槽２内でヒータ７により３
０〜５５℃の温度に加温して、塵埃、材料屑などの固体
の異物が表面に油分を介して付着している成形加工品６
（銅製パイプ）の超音波洗浄を行った。洗浄液１は前記
非イオン性界面活性剤系洗剤が添加され、前記温度に加
温されていることにより、成形加工品６に付着している
油分が乳化され易くなっている。

【手続補正２８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】前記成形加工品６（銅製パイプ）の超音波
洗浄では、洗浄液１の溶存酸素量が２〜５ｐｐｍの範囲
で、前記油分及び固体の異物がほぼ完全に除去されてい
ることが確認された。しかし、洗浄液１の溶存酸素量が
２ｐｐｍ未満では、油分は殆ど除去されず材料屑等の固
体の異物も大部分が除去されていなかった。また、洗浄
液１の溶存酸素量が５ｐｐｍを超えるときには、油分は
ある程度除去されたものの、材料屑等の固体の異物は殆
ど除去されていなかった。

【手続補正２９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】削除

【手続補正３０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】前記超音波洗浄結果は、洗浄液１の溶存酸
素量が２〜５ｐｐｍの範囲では油分が乳化されて除去さ
れやすく、キャビテーションも生じ易いので、油分が除
去されて成形加工品６に対する付着力が低減された材料
屑等の固体の異物に前記キャビテーションが崩壊する際
の衝撃力が作用して、前記油分及び材料屑等の固体の異
物が共に除去され易くなるものと考えられる。また、洗
浄液１の溶存酸素量が２ｐｐｍ未満のときには前記衝撃
力は強力に作用するものの油分の乳化が不十分になり、
５ｐｐｍを超えるときには油分は乳化され易くなるもの
の前記衝撃力の作用が不十分になるものと考えられる。

【手続補正３１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】前記洗浄結果及び考察を確認するために、
図２に示す装置を用いて、下記の実験を行った。

【手続補正３２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】図２示の超音波洗浄装置では、超音波洗浄
槽２に収容された洗浄液１が、循環ポンプ２２により排
出用導管１１を通じて洗浄液排出口８から取り出され、
まずフィルター２３ａ，２３ｂに導入される。洗浄液１
は超音波洗浄槽２内での超音波洗浄により成形加工品６
に付着している切削屑等の固体の異物を含んでいるが、
フィルター２３ａにより２μｍ程度までの微細な異物が
除去され、次いでフィルター２３ｂにより５μｍ以上の
より大きな異物が除去される。次に、洗浄液１は脱気手
段１０に導入されて、所定の溶存酸素量になるように脱
気され、供給用導管１２を通じて洗浄液供給口９から超
音波洗浄槽２に供給される。

【手続補正３３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】洗浄液１の溶存酸素量は０．７〜８．３ｐ
ｐｍの間で変量し、各溶存酸素量について前記操作を６
０分ずつ行い、その後前記アルミニウム板を引き上げ
て、重量の減少を測定することにより、前記衝撃波の強
度の指標とした。即ち、前記アルミニウム板はエロージ
ョン量が多いほど重量の減少が多く、前記衝撃波の強度
が大きいことを示している。前記測定は各溶存酸素量に
ついて１０回ずつ行い、その平均値をその溶存酸素量に
おける前記アルミニウム板のエロージョン量とした。

【手続補正３４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】洗浄液１の溶存酸素量は０．２〜８．２ｐ
ｐｍの間で変量し、各溶存酸素量について前記操作を６
０分ずつ行い、その後前記試料を引き上げて、前記試料
に直接熱風を当てて８０℃で６０秒間乾燥させた。乾燥
後、前記試料に付着している前記マシン油を四塩化炭素
で抽出し、赤外線の吸収率を測定した。前記測定は、各
溶存酸素量について５回ずつ行い、その平均値を超音波
洗浄後の油分付着量とした。そして、前記ブランクの測
定値と前記超音波洗浄後の油分付着量との差を求めるこ
とにより、超音波洗浄後の油分除去量を算出した。

【手続補正３５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６６】表２及び図４から、油分除去量は洗浄液１
の溶存酸素量が大であるほど多く、溶存酸素量の減少に
従ってほぼ直線的に減少するが、溶存酸素量が２ｐｐｍ
未満になるとさらに減少傾向が強まることが明らかであ
る。前記実験結果をさらに詳細に検討したところ、溶存
酸素量が２ｐｐｍ未満になると、成形加工品６に付着し
ている油分は、切削屑が前記衝撃波により除去され易く
なるほどには除去されなくなることが判明した。

【手続補正３６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６７】尚、図２示の超音波洗浄装置は、単に実験
用の装置としてだけではなく十分な実用性を具えてお
り、卓上に設置して小規模な洗浄を行う用途等に使用す
ることができる。実験１及び実験２の結果を総合する
に、成形加工品６の表面に直接接着して付着している固
体の異物を除去するためには強力な衝撃力が得られるよ
うに洗浄液１の溶存酸素量を０．０７〜３ｐｐｍの範囲
とすることが有効であり、特に０．０７〜０．５ｐｐｍ
の範囲とすることにより成形加工品６から完全に分離し
ていないバリの除去も可能である。また油分を介して付
着している固体の異物を除去するためには洗浄に有効な
衝撃力が得られるとともに前記油分が洗浄液１に乳化し
易くなるように洗浄液１の溶存酸素量を２〜５ｐｐｍの
範囲とすることが有効であることが明らかである。

【手続補正３７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の超音波洗浄装置によれば、洗浄対象により洗浄液の溶
存酸素量を０．０７〜５ｐｐｍの範囲で調整することに
より、優れた洗浄効果を得ることができる。特に、前記
洗浄対象が成形加工品の表面に油分を介して付着してい
る固体の異物であるときには、前記溶存酸素量を２〜５
ｐｐｍの範囲とすることにより、前記油分及び固体の異
物を除去することができる。また、前記油分を介して付
着している固体の異物は、前記洗浄液が界面活性剤系洗
剤を含む水系溶剤または炭化水素系溶剤からなることに
より、前記油分を乳化し易くすることができ、洗浄効果
を向上することができる。さらに、前記超音波洗浄槽に
ヒータを設け前記洗浄液を加温することにより、さらに
前記油分を乳化し易くして洗浄効果を向上することがで
きる。

【手続補正３８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】削除

【手続補正３９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】削除

【手続補正４０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる超音波洗浄装置の一構成例を示
す模式図。

【図２】本発明に係わる超音波洗浄装置の他の構成例を
示す模式図。

【図３】洗浄液の溶存酸素量と超音波洗浄によるアルミ
ニウム板のエロージョン量との関係を示すグラフ。

【図４】洗浄液の溶存酸素量と超音波洗浄による油分除
去量との関係を示すグラフ。

【符号の説明】 １…洗浄液、 ２…洗浄槽、 ５…超音波振動子、 ６
…成形加工品。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】洗浄液を収容する洗浄槽と、該洗浄槽の底
   部に設けた超音波振動子とからなり、該洗浄液に該超音
   波振動子から超音波を放射して該洗浄液に浸漬された成
   形加工品を洗浄する超音波洗浄装置であって、 該洗浄液の溶存酸素量が２〜５ｐｐｍの範囲であること
   を特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】前記洗浄液が界面活性剤系洗剤を含む水系
   溶剤であることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄
   装置。
3. 【請求項３】前記洗浄液が炭化水素系溶剤からなること
   を特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
4. 【請求項４】前記洗浄槽に前記洗浄液を加温するヒータ
   を設けてなることを特徴とする請求項１記載の超音波洗
   浄装置。