JPH0924351A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

超音波洗浄装置

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JPH0924351A
JPH0924351A JP19922695A JP19922695A JPH0924351A JP H0924351 A JPH0924351 A JP H0924351A JP 19922695 A JP19922695 A JP 19922695A JP 19922695 A JP19922695 A JP 19922695A JP H0924351 A JPH0924351 A JP H0924351A
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JP
Japan
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ultrasonic
nozzle chamber
wall surface
ultrasonic waves
discharge port
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Pending
Application number
JP19922695A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikari Suyama
光 須山
Takashi Oya
貴史 大屋
Kazuya Takazawa
和哉 高澤
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MK Seiko Co Ltd
Original Assignee
MK Seiko Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0924351A publication Critical patent/JPH0924351A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers

Landscapes

  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズル室内壁面を超音波を反射しにくい材質
で形成し、ノズル室内を反射するうちにノズル室内壁面
に当たる角度が大きくなった超音波をノズル室内壁面に
吸収して弱くし、反射を繰り返すうちに超音波振動子の
方向に向かうようになる超音波をほぼなくすことで、吐
出口へと向かう超音波と干渉して超音波振動が弱まるの
を防ぐ。 【構成】 水源と連通するノズル室に超音波発生手段を
設け、水源から供給される流体に超音波振動を与えて超
音波洗浄水を生成し、該洗浄水を被洗浄物に向けて放水
することにより洗浄をはかるタイプの洗浄装置におい
て、前記超音波発生手段を構成する超音波振動子と、前
記ノズル室の洗浄水吐出口とを対向する位置に設け、前
記ノズル室内壁面を少なくとも金属より超音波振動を反
射しにくい材質で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水源から供給される流
体に超音波エネルギーを与え、この超音波洗浄水を被洗
浄物に放出して洗浄を行うタイプの流水式超音波洗浄装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の装置として、水源から洗浄
水が供給されるノズル室に超音波振動子を設け、洗浄水
に超音波振動を伝搬して超音波洗浄水を生成し、この洗
浄水を洗浄物に向かって放出し洗浄を行うタイプの洗浄
装置が知られている。このような洗浄装置では、ノズル
室は、吐出口から放出される流水に超音波振動が効率的
に伝搬するように、吐出口に向けてテーパー状に形成さ
れている。また、ノズル室は、超音波エネルギーを効率
よく利用できるよう、超音波振動をよく反射するステン
レスなどの金属で形成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような超音波洗浄
装置のノズル室中における超音波振動の伝搬を図1に示
す。これによると、超音波振動子から発生した超音波
は、吐出口に向けてテーパー状に形成されたノズル室内
を直進もしくは反射しながら吐出口へと向かっていく
が、反射を繰り返すうちにノズル室内壁面に入射する角
度が急角度になり、中には超音波振動子の方向に反射す
るものもあって、吐出口へと向かう超音波と干渉して、
超音波振動を弱めている。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために本発明は、水源と連通するノズル室に超音波発
生手段を設け、水源から供給される流体に超音波振動を
与えて超音波洗浄水を生成し、該洗浄水を被洗浄物に向
けて放水することにより洗浄をはかるタイプの洗浄装置
において、前記超音波発生手段を構成する超音波振動子
と、前記ノズル室の洗浄水吐出口とを対向する位置に設
け、前記ノズル室内壁面を少なくとも金属より超音波振
動を反射しにくい材質で形成する。
【0005】
【作用】超音波がノズル室内壁面に対して小さい角度で
入射するうちは、超音波はほぼ全反射するが、ノズル室
内壁面で反射を繰り返すうちに、超音波はノズル室内壁
面に大きい角度で入射するようになり、ノズル室内壁面
を超音波を反射しにくい材質で形成すると、反射を繰り
返すうちに超音波はノズル室内壁面に吸収されて弱くな
る。従って、反射を繰り返すうちに超音波振動子の方向
に向かう超音波をほぼなくすことができ、吐出口へと向
かう超音波と干渉して、超音波振動を弱めるのを防ぐこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下、図面を基に、本発明の実施例について
説明する。図2は本発明の一実施例の説明図である。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。ノズル装置5は樹
脂、例えばフェノール樹脂(いわゆるベークライト)で
形成されている。
【0007】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および中フランジ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
さえ板で、絶縁スペーサー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を挟み込むように固定す
る。11はケース8内への水等の浸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ている。
【0008】ケース8と押さえ板9とは金属等の導電体
から成り、両者は樹脂製の絶縁スペーサー10により絶
縁されている。13は導電性ゴムから成るパッキング
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と押さえ板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。
【0009】ノズル装置5は、超音波振動装置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。
【0010】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
ング上の流水路18を形成する。内ケース16は、外側
先端の吐出口4に向かって先細りとなり流水を収束させ
るようテーパー状に内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。
【0011】20は外ケース15と一体に形成された隔
壁で、内側で内ケース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。
【0012】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側への流水が制限されるので、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
せることになる。
【0013】図3は実施例装置のノズル室内における超
音波振動の伝搬を示す。図のように、超音波振動子から
発生した超音波は、吐出口に向けてテーパー状に形成さ
れた樹脂製のノズル室内を反射しながら伝搬する。超音
波がノズル室内壁面に対して小さい角度で入射するうち
は、超音波はほぼ全反射するが、ノズル室内壁面で反射
を繰り返すうちに、超音波はノズル室内壁面に大きい角
度で入射するようになる。このとき超音波はノズル室内
壁面に吸収されて弱まる。従って、反射を繰り返すうち
に超音波振動子の方向に向かうようになる超音波をほぼ
なくすことができ、吐出口へと向かう超音波と干渉し
て、超音波振動を弱めるのを防ぐことができる。これに
より、超音波がノズル室内壁面に吸収されることによる
エネルギーの損失はあるものの、結果的に洗浄水に高い
音圧の超音波振動を与えることができる。
【0014】表1は吐出口からの距離と音圧をノズル室
内壁面の材質別に示したもの、表2は水から各材質に超
音波が入射する場合の音圧の反射率と超音波の吸収度を
示したものである。表2において、例えばフェノールで
あると反射率が48〜100%と示されているが、材質
に対し超音波が垂直に入射したとき約48%の反射率を
示し、材質に応じて求められる臨界角より小さくなると
反射率は略100%になることを示している。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】表1に示すように、ノズル室内壁面をステ
ンレスで形成するのに比べて、フェノール樹脂やアクリ
ル樹脂、ポリエチレン樹脂などで形成した方が、ノズル
吐出口からそれぞれの距離離れたときの音圧が高く、従
って超音波洗浄水による洗浄力が高くなることがわか
る。このことを表2に示す各材質の音圧の反射率や超音
波の吸収度と併せて考えると、ステンレスでは音圧の反
射率が高く、超音波の吸収度が低い(超音波を吸収しに
くい)ので、ノズル室内壁面を反射する超音波が減衰す
ることなく反射を繰り返し、従って反射を繰り返すうち
に超音波振動子の方向に向かう超音波がでてくるものと
考えられる。フェノールやアクリル,ポリエチレンとい
った樹脂や、ステンレスにゴム膜を張ったものでは、ス
テンレスに比べて超音波の反射率が低く、超音波の吸収
度も高い(超音波を吸収しやすい)ので、ノズル室内壁
面で反射を繰り返しノズル室内壁面に大きな角度入射す
るようになった超音波はノズル室内壁面に吸収されて減
衰し、超音波振動子の方向に向かう超音波を少なくする
ものと思われる。
【0018】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、種
々の設計変更が可能である。例えば、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細長
い吐出口を形成する必要があるであろうし、その場合で
もノズル室を樹脂で形成すると良い。また、超音波発生
装置3の本体部も樹脂で形成することもできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、水源と
連通するノズル室に超音波発生手段を設け、水源から供
給される流体に超音波振動を与えて超音波洗浄水を生成
し、超音波洗浄水を被洗浄物に向けて放水することによ
り洗浄をはかるタイプの洗浄装置において、超音波発生
手段を構成する超音波振動子と、ノズル室の洗浄水吐出
口とを対向する位置に設け、ノズル室内壁面を少なくと
も金属より超音波振動を反射しにくい材質で形成するも
ので、ノズル室内壁面に対して小さい角度で入射するう
ちは、ほぼ全反射する超音波が、ノズル室内壁面で反射
を繰り返すうちに、ノズル室内壁面に大きい角度で入射
するようになっても、反射を繰り返すうちノズル室内壁
面に吸収されて減衰するので、超音波振動子の方向に反
射する超音波をほぼなくすことができ、吐出口へと向か
う超音波と干渉して、超音波振動を弱めるのを防ぐこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のノズル室内の超音波の反射を示す説明図
である。
【図2】本発明の実施例の断面説明図である。
【図3】本発明のノズル室内の超音波の反射を示す説明
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 19 ノズル室

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水源と連通するノズル室に超音波発生手
    段を設け、水源から供給される流体に超音波振動を与え
    て超音波洗浄水を生成し、該洗浄水を被洗浄物に向けて
    放水することにより洗浄をはかるタイプの洗浄装置にお
    いて、前記超音波発生手段を構成する超音波振動子と前
    記ノズル室の洗浄水吐出口とを対向する位置に設け、前
    記ノズル室内壁面を少なくとも金属より超音波振動を反
    射しにくい材質で形成することを特徴とする超音波洗浄
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の超音波洗浄装置におい
    て、ノズル室内壁面を樹脂で形成することを特徴とする
    超音波洗浄装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の超音波洗浄装置におい
    て、ノズル室内壁面をフェノール樹脂で形成することを
    特徴とする超音波洗浄装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の超音波洗浄装置におい
    て、ノズル室をステンレス等の金属で形成し、内壁面に
    樹脂をコーティングすることを特徴とする超音波洗浄装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の超音波洗浄装置におい
    て、内壁面にゴムをコーティングすることを特徴とする
    超音波洗浄装置。
JP19922695A 1995-07-11 1995-07-11 超音波洗浄装置 Pending JPH0924351A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010234277A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Honda Electronic Co Ltd 超音波霧化装置
US20120227761A1 (en) * 2009-08-26 2012-09-13 University Of Southampton Cleaning apparatus and method, and monitoring thereof
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