JPH08229526A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波振動子を内部へ臨ませこの振動子と正
対する位置に吐出口を開口させたノズル装置とを備え、
該ノズル装置へ導入される流水に超音波を照射し、この
超音波流水を被洗浄物へ向けて放出するようにした超音
波洗浄装置において、流水を蛇行させることなく効率良
く効果の高い洗浄を可能にする。 【構成】 ノズル装置は、超音波流水を吐出口へ向けて
収束させるようテーパー状壁面で囲まれたノズル室と、
該ノズル室の外周を囲むように形成され前記ノズル室の
超音波振動子側の端部において全周にわたり略均等にノ
ズル室と連通する流水路とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、流水に超音波を照射
し、この超音波流水を被洗浄物へ向けて放出するように
した超音波洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の超音波振動を利用し
た流水式の洗浄装置は、例えば特開昭５６−６０６７７
号公報にも見られるように公知である。こうした従来の
装置を図１を用いて説明する。１はノズル管、２は超音
波振動子である。超音波振動子２は、超音波をできるだ
け損失なく被洗浄物へ伝えるため、ノズル管１の吐出口
３と正対する位置に設けられ、吐出水流の運動方向と略
平行に超音波を照射する。このためノズル管１は水流を
超音波振動子２の側方より導き振動子２の前方で転向さ
せるような流路を形成しており、振動子２はこの水流が
転向する位置で超音波を与えるよう構成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、流路がＬ字形に転向されるため、図１の
Ｃ部にキャビテーションもしくは乱流を生じて蛇行した
水流となり、流水の方向と超音波の照射方向とが必ずし
も一致せず効率の良い洗浄が得られない問題があった。
また、超音波が蛇行流に乗って管路壁で反射・減衰を繰
返し、エネルギー損失が著しいという欠点があった。な
お、水流と超音波の方向性を揃えるには、振動子２から
吐出口３までのノズル管１の長さを十分確保すれば解消
可能であるが、その分ノズル管１の寸法が大きくなり使
用上の制約を受ける不都合があった。更に、照射された
超音波の一部はノズル管１の壁面等に吸収され発熱する
ことが知られているが、洗浄力向上のため超音波振動子
の出力を上げると、発熱によりノズルが劣化したり変形
したりする問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、超音波振動
子を内部へ臨ませこの振動子と正対する位置に吐出口を
開口させたノズル装置とを備え、該ノズル装置へ導入さ
れる流水に超音波を照射し、この超音波流水を被洗浄物
へ向けて放出するようにした超音波洗浄装置であって、
前記ノズル装置は、超音波流水を吐出口へ向けて収束さ
せるようテーパー状壁面で囲まれたノズル室と、該ノズ
ル室の外周を囲むように形成され前記ノズル室の超音波
振動子側の端部において全周にわたり略均等にノズル室
と連通する流水路とを設けたことを特徴として、流水に
効率良く超音波を乗せエネルギー損失が少なく発熱によ
る悪影響もない超音波洗浄装置を提供するものである。

【０００５】また、前記流水路には、流水を導入する流
水口とノズル室との連通部との間に、全周にわたり略均
等に複数の開口を配した隔壁を設けたことを特徴とし
て、更に効果の高い超音波洗浄を可能にしたものであ
る。

【０００６】

【作用】これにより、流水路からノズル室へ全周にわた
り均等に流水が流れ込み、テーパー壁面に沿って吐出口
へ収束されるので、流水は蛇行することなく超音波振動
子側から吐出口に向けて直線的に流れることになる。ま
た、ノズル室の外周を囲むように流水路を設けるため、
流水路がノズル室のウォータージャケットとなってノズ
ル室壁面と熱交換し、ノズル室壁面が超音波を吸収して
発熱しても素速くこれを放熱させることができる。

【０００７】なお、流水路に、流水を導入する流水口と
ノズル室との連通部との間に、全周にわたり略均等に複
数の開口を配した隔壁を設ければ、流水口から導入され
た流水は、隔壁が抵抗となって流水路全体（ノズル室全
周）に拡散され、流圧が均一化されてノズル室へ送られ
ることになる。

【０００８】

【実施例】以下、その実施例について図面を基に説明す
る。図２は本発明の一実施例の断面説明図である。ここ
で超音波洗浄装置１は、超音波振動子ユニット２を備え
た超音波発生装置３と、先端に吐出口４を備えたノズル
装置５とから成り、両装置３・５は同心に接合連結され
外形略円柱状に形成されている。

【０００９】超音波発生装置３は、ノズル装置５側の端
部に外フランジ６および内フランジ７を形成した円筒形
のケース８を備え、超音波振動子ユニット２は、ケース
８の内フランジ７で支持され振動子面Ｓをノズル装置５
側へ露出させている。９は振動子ユニット２を固定する
押え板で、絶縁スペーサ１０を介してケース８内に取り
付けられ、振動子ユニット２の周縁と接して内フランジ
７との間に振動子ユニット２を挾み込むように固定す
る。１１はケース８内への水等の侵入を防止するカバー
で、中央に電源コード挿通穴１２が穿設されケース８の
上端よりネジ込まれる。

【００１０】ケース８と押え板９とは金属等の導電体か
らなり、両者間はプラスチック製の絶縁スペーサ１０に
より絶縁されている。１３は導電性ゴムからなるパッキ
ングで、ケース８の内フランジ７と振動子ユニット２と
の間を導電性を保ちつつシールしている。カバー１１の
挿通穴１２より通される電源コード（図示しない）はケ
ース８内においてケース８と押え板９とにそれぞれ接続
され、振動子ユニット２へ給電される。

【００１１】ノズル装置５は、超音波発生装置３の外フ
ランジ６とフランジ１４において接合される外ケース１
５と、該外ケース１５にネジ込み固定され外側先端に吐
出口４を形成した内ケース１６とから成っている。

【００１２】外ケース１５は、流水口となる導水管１７
を設け、内ケース１６の外周に導水管１７と連通したリ
ング状の流水路１８を形成する。内ケース１６は、外側
先端の吐出口４に向かって先細となり流水を収束させる
ようテーパー状に壁面を形成したノズル室１９を形成す
る。また内ケース１６は、その内側先端が超音波発生装
置３の内フランジ７に対し、所定間隔Ａを保持するよう
に外ケース１５に取り付けられ、この間隔Ａにおいてノ
ズル室１９を流水路１８と連通させ、導水管１７からの
流水を流水路１８を介してノズル室１９内へもたらす。

【００１３】２０は外ケース１５と一体に成形された隔
壁で、内縁で内ケース１６の外壁に接し流水路１８を遮
るように形成され、この隔壁２０には一定の間隔で複数
の通水用開口２１が穿設されている。

【００１４】以上のように構成される実施例によれば、
導水管１７より流水路１８へ流入した洗浄水は、隔壁２
０でノズル室１９側への流出が制限されるので、隔壁２
０上流の流水路１８全体へ行き渡り、開口２１から場所
に応じ偏りの少ない流圧（隔壁２０がない場合は、導水
管１７に近い位置と離れた位置とでは同じ流水路でも流
圧が大きく異なるが）で下流側へ送られる。そして、前
記間隔Ａにおいてノズル室１９の全周より一斉に室内へ
流れ込み吐出口４に向かって流下する。ここで、超音波
振動子ユニットへ給電してやれば、振動子面Ｓより上記
流水に超音波が照射され、流水と共に被洗浄面へもたら
されることになる。

【００１５】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。実施例では横断面が円である円柱状のも
のを前提としたが、広い面積の洗浄を必要とすれば横断
面を長円または長方形として長細い吐出口を形成する必
要があるであろあし、この場合は複数の振動子ユニット
を並設して洗浄可能範囲を補償する必要も出てくるであ
ろう。そして、こうした予想される種々のバリエーショ
ンに対し、請求の範囲を逸脱しない範囲で適用可能であ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明によれば、
流水路からノズル室へ全周にわたり均等に流水が流れ込
み、テーパー壁面に沿って吐出口へ収束されるので、流
水は蛇行することなく超音波振動子側から吐出口に向け
て直線的に流れることになって、被洗浄面に対し超音波
を最短距離の少ない減衰で作用させることができ、効率
良く効果の高い洗浄ができる。また、ノズル室の外周を
囲むように流水路を設けるため、流水路がノズル室のウ
ォータージャケットとなってノズル室壁面と熱交換し、
ノズル室壁面が超音波を吸収して発熱しても素速くこれ
を放熱させることができるため、高価な耐熱・耐変形性
の材料を使用しなくてもノズル装置の劣化・変形を防止
でき、比較的安価で耐久性の良い装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の構成説明図である。

【図２】本発明一実施例の断面説明図である。

【符号の説明】

１ 超音波洗浄装置 ２ 超音波振動子ユニット ３ 超音波発生装置 ４ 吐出口 ５ ノズル装置 １７ 導水管 １８ 流水路 １９ ノズル室 ２０ 隔壁 ２１ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高澤 和哉 長野県更埴市大字雨宮1825番地 エムケー 精工株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子を内部へ臨ませこの振動子
   と正対する位置に吐出口を開口させたノズル装置とを備
   え、該ノズル装置へ導入される流水に超音波を照射し、
   この超音波流水を被洗浄物へ向けて放出するようにした
   超音波洗浄装置であって、前記ノズル装置は、超音波流
   水を吐出口へ向けて収束させるようテーパー状壁面で囲
   まれたノズル室と、該ノズル室の外周を囲むように形成
   され前記ノズル室の超音波振動子側の端部において全周
   にわたり略均等にノズル室と連通する流水路とを設けた
   ことを特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の洗浄装置において、前記
   流水路には、流水を導入する流水口とノズル室との連通
   部との間に、全周にわたり略均等に複数の開口を配した
   隔壁を設けたことを特徴とする超音波洗浄装置。