JPH0924347A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超音波振動子を洗浄液の液面付近または超音波
洗浄槽の側面に設けたときにも、優れた洗浄効果が得ら
れる超音波洗浄装置を提供する。 【解決手段】超音波洗浄槽２に供給された洗浄液３の液
面付近または超音波洗浄槽２の側面に超音波振動子４を
設ける。超音波振動子２から放射される超音波のに対向
する面に、該超音波の一部を吸収し、残部を反射する超
音波反射部材５を設ける。洗浄液３中にワークＷを浸漬
し、超音波振動子２から洗浄液３に超音波を放射してワ
ークＷの表面に付着している異物２４ｂまたはバリ２４
ａを除去して洗浄する。超音波反射部材５は、発泡ウレ
タン、発泡スチロール、気体を封入した軟質樹脂の袋状
体から選択される１種を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波洗浄槽に供
給された洗浄液中にワークを浸漬し、超音波振動子から
該洗浄液に超音波を放射して該ワークの表面に付着して
いる異物またはバリを除去して洗浄する超音波洗浄装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、底部に超音波振動子を備える超音
波洗浄槽に脱気された洗浄液を供給して、該洗浄液中に
ワークを浸漬し、該超音波振動子から該洗浄液に超音波
を放射して、ワークの表面に付着している異物またはバ
リを除去して洗浄する超音波洗浄装置が知られている。

【０００３】前記超音波洗浄装置によれば、前記超音波
振動子から前記洗浄液中に超音波を放射すると、該洗浄
液中にキャビテーション（空洞部）が形成される。前記
キャビテーションは、発生後間もなく周囲の水圧により
崩壊するが、その崩壊時に衝撃波（マイクロ・ジェッ
ト）を生じる。そこで、前記洗浄液中に浸漬されたワー
クに前記衝撃波を作用させることにより、ワークＷの表
面に付着している異物またはバリを容易に除去すること
ができる。

【０００４】ところで、超音波洗浄を行う際には、ワー
クまたは工程の構成により、超音波洗浄槽に供給された
洗浄液の液面付近または超音波洗浄槽の側面に超音波振
動子を設けることが必要になる場合がある。

【０００５】例えば、図２（ａ）示の注射針２１は、穿
刺針部２４の先端にバリ２４ａが形成されていることが
多く、穿刺針部２４付近の中空部２２内に異物２４ｂが
付着している。このような注射針２１の穿刺針部２４を
前記超音波洗浄装置で洗浄しようとするときには、図２
（ｂ）示のように、約２万本程度の注射針２１を、穿刺
針部２４の損傷を避けるために、該穿刺針部２４を上に
して、洗浄用箱２５に垂直に収容し、洗浄用箱２５ごと
前記洗浄液に浸漬される。

【０００６】前記のようにして洗浄用箱２５に収容され
た注射針２１を洗浄すると、超音波振動子は超音波洗浄
槽の底部に設けられており、洗浄液に浸漬された洗浄用
箱２５の下方に位置するので、このような超音波振動子
から放射された超音波は洗浄用箱２５の底部に照射され
ることになる。しかし、洗浄用箱２５の底部では、多数
の注射針２１が密着して網状部材２６に保持されている
ので、前記超音波は注射針２１に妨げられて、上方の穿
刺針部２４に到達することができない。

【０００７】従って、超音波振動子を洗浄液の液面付近
に配置し、洗浄用箱２５の上方から、超音波を放射する
ことが必要になる。

【０００８】しかしながら、前記のように超音波振動子
を洗浄液の液面付近に配置して、超音波洗浄槽の底面に
向けて超音波を放射すると、前記キャビテーションが安
定に発生しにくく強力な衝撃波が得られなくなるので、
ワークの表面の異物またはバリを十分に除去できないと
いう不都合がある。また、超音波振動子を超音波洗浄槽
の一側面に設け、他方の側面に向けて超音波を放射する
ときにも同様の不都合がある。

【０００９】

【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、超音波振動子を洗浄液の液面付近または
超音波洗浄槽の側面に設けたときにも、ワークの表面の
異物またはバリを除去して優れた洗浄効果を得ることが
できる超音波洗浄装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の超音波洗浄装置は、超音波振動子を備え
る超音波洗浄槽に供給された脱気された洗浄液中にワー
クを浸漬し、該超音波振動子から該洗浄液に超音波を放
射して該ワークの表面に付着している異物またはバリを
除去して洗浄する超音波洗浄装置において、前記超音波
振動子が前記洗浄液の液面付近または前記超音波洗浄槽
の側面に設けられ、該超音波振動子から放射される超音
波に対向する面に該超音波の一部を吸収し、残部を反射
する超音波反射部材が設けられていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の超音波洗浄装置では、前記超音波
振動子が前記洗浄液の液面付近に設けられているときに
は、前記超音波反射部材は前記超音波洗浄槽の底面に設
けられる。また、前記超音波振動子が前記超音波洗浄槽
の一側面に設けられているときには、前記超音波反射部
材は該超音波振動子に対向する側面に設けられる。

【００１２】前記構成を有する本発明の超音波洗浄装置
によれば、前記超音波振動子から前記洗浄液に放射され
た超音波は、該超音波に対向する面に前記超音波反射部
材を配置することにより、洗浄液中に安定にキャビテー
ションが形成され、該キャビテーションの崩壊時に発生
する強力な衝撃波によりワークの表面に付着している異
物またはバリを容易に除去することができる。

【００１３】本発明の超音波洗浄装置では、前記超音波
反射部材として、発泡ウレタン、発泡スチロール等のス
ポンジ、または空気等の気体をポリエチレン等の軟質樹
脂の袋状体に封入したものを用いることにより、前記超
音波の一部を吸収すると共に、残部を反射することがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の一形態についてさらに詳しく説明する。
図１は本発明の超音波洗浄装置の一構成例を示す説明的
断面図であり、図２は図１示の装置で洗浄されるワーク
の一例を示す説明的断面図である。

【００１５】図１に示すように、本発明の超音波洗浄装
置１は、超音波洗浄槽２に供給された脱気された洗浄液
３の液面付近に図示しない保持手段により保持された超
音波振動子４が設けられ、超音波洗浄槽２の底面に発泡
ウレタン、発泡スチロール等のスポンジからなる超音波
反射部材５が設けられている。そして、前記超音波振動
子４と超音波反射部材５との間の前記洗浄液３中にワー
クＷを浸漬し、超音波振動子４から洗浄液３に超音波を
放射してワークＷを洗浄するようになっている。

【００１６】前記ワークＷは、例えば、図２（ａ）示の
注射針２１であり、注射針２１は、中空部２２を有する
本体２３の先端に生体組織等に穿刺される穿刺針部２４
が形成されているが、該穿刺針部２４は前記本体２３を
斜めに切断して形成されるので、その先端にバリ２４ａ
が一体的に形成されていることが多く、穿刺針部２４付
近の中空部２２内に異物２４ｂが付着している。

【００１７】前記注射針２１は、図２（ｂ）示のよう
に、約２万本程度の注射針２１を、洗浄用箱２５に垂直
に収容して、洗浄用箱２５ごと洗浄液３に浸漬される。
洗浄用箱２５は、注射針２１の脱落を防止する底面に細
かい網状部材２６が備えられており、一側面にネジ２７
により移動自在に設けられたプッシャー２８で、収容さ
れた注射針２１を洗浄用箱２５の他側面に押圧して固定
するようになっている。そして、注射針２１は、穿刺針
部２４の損傷を避けるために、該穿刺針部２４を上にし
て、洗浄用箱２５に収容される。

【００１８】次に、図１示の超音波洗浄装置１の作動に
ついて説明する。

【００１９】まず、超音波洗浄槽２に脱気された洗浄液
３を供給する。洗浄液３は、別途脱気されたものを超音
波洗浄槽２に供給してもよく、超音波洗浄槽２に脱気手
段（図示せず）を接続して、該脱気手段で脱気された洗
浄液３を超音波洗浄槽２に供給するようにしてもよい。
超音波洗浄槽２に脱気手段を接続する場合には、超音波
洗浄槽２の一方の側面から洗浄液３を取り出して、該脱
気手段で脱気された洗浄液３を他方の側面から超音波洗
浄槽２に戻すようにすることにより、洗浄液３の脱気度
を常に一定に維持することができる。

【００２０】次に、前記のようにして注射針２１を収容
した洗浄用箱２５を、図示しない搬送手段により、超音
波振動子４と超音波反射部材５との間の洗浄液３中に浸
漬する。このとき、収容された注射針２１が脱落しない
ように、穿刺針部２４が超音波振動子４に対面するよう
にする。

【００２１】そして、この状態で、超音波振動子４から
超音波反射部材５に向けて、洗浄液３中に超音波を放射
すると、洗浄液３中に安定にキャビテーションが形成さ
れる。前記洗浄液３は脱気されているので、形成される
キャビテーションの数自体が増加するとともに、該洗浄
液３の溶存気体が該キャビテーション中に気化しにく
く、気泡が形成されにくい。このため、前記キャビテー
ションは、形成されるとすぐに周囲の水圧で崩壊し、そ
の崩壊の際に強力な衝撃波が発生する。従って、該衝撃
波に前記注射針２１の穿刺針部２４が曝されることによ
り、穿刺針部２４に付着しているバリ２４ａや異物２４
ｂが除去され、注射針２１の洗浄を行うことができる。

【００２２】尚、前記超音波反射部材５は、超音波の一
部を吸収し、残部を反射するものであればどのようなも
のであってもよく、前記発泡ウレタン、発泡スチロール
等のスポンジ等の他、空気等の気体をポリエチレン等の
軟質樹脂の袋状体に封入したものを用いることもでき
る。

【００２３】また、図１示の装置は、洗浄液３の液面付
近に超音波振動子４を設け、超音波洗浄槽２の底面に超
音波反射部材５を設けるようにしているが、超音波洗浄
槽２の一側面に超音波振動子４を設け、該超音波振動子
４に対向する側面に超音波反射部材５を設けるようにし
てもよい。

【００２４】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。

【００２５】本実施例では、図１示の超音波洗浄装置１
において、図２（ｂ）示の洗浄用箱２５に注射針２１を
２万本収容したものを洗浄液３中に浸漬し、前記超音波
振動子４から洗浄液３に波長２５ｋＨｚの超音波を１．
０Ｗ／ｃｍ² の密度で５分間放射することにより、注射
針２１の洗浄を行った。前記洗浄液３としては、別途溶
存酸素濃度が１ｐｐｍになるように脱気された２５℃の
水道水を用いた。尚、前記超音波洗浄槽２は空気中で使
用されるため、水道水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、全溶存気体濃度を示す指標として溶存酸
素濃度を用いている。

【００２６】洗浄後、前記注射針２１の穿刺針部２４を
目視により検査し、バリ２４ａ及び異物２４ｂの除去状
態を確認したところ、２万本中１９９８９本でバリ２４
ａ及び異物２４ｂが完全に除去されていた。結果を下記
表１に示す。

【００２７】

【比較例】比較のために、図１示の超音波洗浄装置１に
おいて、超音波反射部材５を使用しなかった以外は、前
記実施例と全く同様にして２万本の注射針２１の洗浄を
行った。洗浄後、前記注射針２１の穿刺針部２４を目視
により検査し、バリ２４ａ及び異物２４ｂの除去状態を
確認したところ、バリ２４ａ及び異物２４ｂが完全に除
去されていたものは、２万本中８２０本に過ぎなかっ
た。結果を下記表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１から、洗浄液３の液面付近に超音波振
動子４を設ける場合には、超音波洗浄槽２の底面に超音
波反射部材５を設ける（実施例）ことにより、超音波反
射部材５を設けなかった場合（比較例）に比較して、格
段に優れた洗浄効果が得られることが明らかである。

【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
す説明的断面図。

【図２】図１示の装置で洗浄されるワークの一例を示す
説明的断面図。

【符号の説明】

１…超音波洗浄装置、 ２…超音波洗浄槽、 ３…洗浄
液、 ４…超音波振動子、 ５…超音波反射部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波振動子を備える超音波洗浄槽に供給
   された脱気された洗浄液中にワークを浸漬し、該超音波
   振動子から該洗浄液に超音波を放射して該ワークの表面
   に付着している異物またはバリを除去して洗浄する超音
   波洗浄装置において、 前記超音波振動子が前記洗浄液の液面付近または前記超
   音波洗浄槽の側面に設けられ、該超音波振動子から放射
   される超音波に対向する面に該超音波の一部を吸収し、
   残部を反射する超音波反射部材が設けられていることを
   特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】前記超音波反射部材は、発泡ウレタン、発
   泡スチロール、気体を封入した軟質樹脂の袋状体から選
   択される１種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。