JPH09314077A - 超音波洗浄装置 - Google Patents
超音波洗浄装置Info
- Publication number
- JPH09314077A JPH09314077A JP13037096A JP13037096A JPH09314077A JP H09314077 A JPH09314077 A JP H09314077A JP 13037096 A JP13037096 A JP 13037096A JP 13037096 A JP13037096 A JP 13037096A JP H09314077 A JPH09314077 A JP H09314077A
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- Japan
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- ultrasonic
- cleaning
- range
- cleaning liquid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストの設備にしながら大きな洗浄能力を
得ることができる超音波洗浄装置を提供する。 【解決手段】 洗浄槽１に超音波振動子４ａ，４ｂを内
設し、洗浄液Ｌ中に浸漬した被洗浄物Ａを超音波振動子
４ａ，４ｂから超音波を放射して洗浄する超音波洗浄装
置において、超音波振動子４ａ，４ｂを複数個設ける。
かつ、これら超音波振動子４ａ，４ｂの発振周波数を互
いに異ならせると共に、相互の発振周波数の差を１〜５
ｋＨｚの範囲に設定する。
得ることができる超音波洗浄装置を提供する。 【解決手段】 洗浄槽１に超音波振動子４ａ，４ｂを内
設し、洗浄液Ｌ中に浸漬した被洗浄物Ａを超音波振動子
４ａ，４ｂから超音波を放射して洗浄する超音波洗浄装
置において、超音波振動子４ａ，４ｂを複数個設ける。
かつ、これら超音波振動子４ａ，４ｂの発振周波数を互
いに異ならせると共に、相互の発振周波数の差を１〜５
ｋＨｚの範囲に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波エネルギー
により洗浄液中にキャビテーションを発生させて被洗浄
物を洗浄する超音波洗浄装置に関する。
により洗浄液中にキャビテーションを発生させて被洗浄
物を洗浄する超音波洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の工具等の洗浄手段に使用され
る超音波洗浄装置は、例えば特開平３−１０９９８２号
公報に記載されるように、水等の洗浄液を満たした洗浄
槽の底部に超音波振動子を設置するとともに、その洗浄
液中に被洗浄物を浸漬し、上記超音波振動子から放射し
た超音波により洗浄液を振動させてキャビテーションを
発生させ、そのキャビテーションの衝撃エネルギにより
被洗浄物の汚れを除去するような構成になっている。
る超音波洗浄装置は、例えば特開平３−１０９９８２号
公報に記載されるように、水等の洗浄液を満たした洗浄
槽の底部に超音波振動子を設置するとともに、その洗浄
液中に被洗浄物を浸漬し、上記超音波振動子から放射し
た超音波により洗浄液を振動させてキャビテーションを
発生させ、そのキャビテーションの衝撃エネルギにより
被洗浄物の汚れを除去するような構成になっている。
【０００３】この超音波洗浄装置の洗浄能力は、超音波
振動で発生するキャビテーションの衝撃エネルギが大き
いほど大きくすることができるので、高い洗浄力を得る
ためには、出来るだけ大型で高出力の発振器をもった超
音波振動子を使用することが望ましい。しかしながら、
発振器は高出力のものほどコストが高くなるとともに大
型化によって広い設置スペースが必要になるという問題
がある。したがって、ただ単に発振器を高出力にするだ
けの対策では、工業用途にはコスト上からメリットがな
く、有効に適用することは困難である。
振動で発生するキャビテーションの衝撃エネルギが大き
いほど大きくすることができるので、高い洗浄力を得る
ためには、出来るだけ大型で高出力の発振器をもった超
音波振動子を使用することが望ましい。しかしながら、
発振器は高出力のものほどコストが高くなるとともに大
型化によって広い設置スペースが必要になるという問題
がある。したがって、ただ単に発振器を高出力にするだ
けの対策では、工業用途にはコスト上からメリットがな
く、有効に適用することは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の問題を解消し、低コストの設備にしながら高
い洗浄能力を得ることができる超音波洗浄装置を提供す
ることにある。
した従来の問題を解消し、低コストの設備にしながら高
い洗浄能力を得ることができる超音波洗浄装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、洗浄槽に超音波振動子を内設し、洗浄液中に浸漬
した被洗浄物を前記超音波振動子から超音波を放射して
洗浄する超音波洗浄装置において、前記超音波振動子を
複数個設け、これら超音波振動子の発振周波数を互いに
異ならせると共に、相互の発振周波数の差を１〜５ｋＨ
ｚの範囲に設定したことを特徴とするものである。
明は、洗浄槽に超音波振動子を内設し、洗浄液中に浸漬
した被洗浄物を前記超音波振動子から超音波を放射して
洗浄する超音波洗浄装置において、前記超音波振動子を
複数個設け、これら超音波振動子の発振周波数を互いに
異ならせると共に、相互の発振周波数の差を１〜５ｋＨ
ｚの範囲に設定したことを特徴とするものである。
【０００６】このように超音波振動子を複数個設け、そ
れらの発振周波数を互いに異ならせて共振させることに
より、個々の超音波振動子は小型で、かつ発生振動エネ
ルギ（出力）が小さくても、共振によって大きな振動エ
ネルギを発生させることができる。しかも、その複数個
の超音波振動子の発振周波数の差を１〜５ｋＨｚの範囲
に設定することにより、被洗浄物の隅々まできれいに洗
浄することが可能になる。
れらの発振周波数を互いに異ならせて共振させることに
より、個々の超音波振動子は小型で、かつ発生振動エネ
ルギ（出力）が小さくても、共振によって大きな振動エ
ネルギを発生させることができる。しかも、その複数個
の超音波振動子の発振周波数の差を１〜５ｋＨｚの範囲
に設定することにより、被洗浄物の隅々まできれいに洗
浄することが可能になる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の超音波洗浄装置
の一例を示し、特に溶融紡糸口金の洗浄用として構成さ
れたものである。洗浄槽１には洗浄液Ｌが満たされ、余
剰の洗浄液Ｌが堰２から溢流槽３に流出することにより
一定高さの液面が維持されるようになっている。その洗
浄液Ｌとしては、通常は水が使用される。
の一例を示し、特に溶融紡糸口金の洗浄用として構成さ
れたものである。洗浄槽１には洗浄液Ｌが満たされ、余
剰の洗浄液Ｌが堰２から溢流槽３に流出することにより
一定高さの液面が維持されるようになっている。その洗
浄液Ｌとしては、通常は水が使用される。
【０００８】洗浄槽１の内側には２個の超音波振動子４
ａ，４ｂが設置され、それぞれ架台６に支持されること
により洗浄槽１の底面から離れた高い位置に置かれてい
る。超音波振動子４ａ，４ｂは、それぞれ洗浄槽１の外
側に置かれた２個の異なる発振器５ａ，５ｂに接続され
ていて、この発振器５ａ，５ｂの駆動により２５〜３０
ｋＨｚの範囲で、かつ互いに１〜５ｋＨｚの範囲で周波
数が異なる超音波を放射するようになっている。
ａ，４ｂが設置され、それぞれ架台６に支持されること
により洗浄槽１の底面から離れた高い位置に置かれてい
る。超音波振動子４ａ，４ｂは、それぞれ洗浄槽１の外
側に置かれた２個の異なる発振器５ａ，５ｂに接続され
ていて、この発振器５ａ，５ｂの駆動により２５〜３０
ｋＨｚの範囲で、かつ互いに１〜５ｋＨｚの範囲で周波
数が異なる超音波を放射するようになっている。
【０００９】このように超音波振動子４ａ，４ｂが放射
する周波数が１〜５ｋＨｚの範囲で互いに異なっている
ため、両超音波振動子４ａ，４ｂが放射した超音波が共
振することにより、単一で発生する超音波よりも大きな
振動エネルギを発生するようになっている。すなわち、
図２は上記のように二つの異なる周波数の超音波が合成
された周波数波形Ｗを示し、その周波数波形Ｗが周期的
に振幅の大きくなる共振点Ｒを発生するようになってい
る。
する周波数が１〜５ｋＨｚの範囲で互いに異なっている
ため、両超音波振動子４ａ，４ｂが放射した超音波が共
振することにより、単一で発生する超音波よりも大きな
振動エネルギを発生するようになっている。すなわち、
図２は上記のように二つの異なる周波数の超音波が合成
された周波数波形Ｗを示し、その周波数波形Ｗが周期的
に振幅の大きくなる共振点Ｒを発生するようになってい
る。
【００１０】本発明の超音波洗浄装置では、上記のよう
に超音波振動子４ａ，４ｂが発生する周波数の差が１〜
５ｋＨｚの範囲、好ましくは１〜２ｋＨｚ、特に好まし
くは１．５±０．２ｋＨｚの範囲になるように、その発
生振動数が設定されている。個々の超音波振動子４ａ，
４ｂが発生する周波数としては、被洗浄物が紡糸用口金
のような金属物品である場合には２５〜３０ｋＨｚの範
囲とすることが好ましい。
に超音波振動子４ａ，４ｂが発生する周波数の差が１〜
５ｋＨｚの範囲、好ましくは１〜２ｋＨｚ、特に好まし
くは１．５±０．２ｋＨｚの範囲になるように、その発
生振動数が設定されている。個々の超音波振動子４ａ，
４ｂが発生する周波数としては、被洗浄物が紡糸用口金
のような金属物品である場合には２５〜３０ｋＨｚの範
囲とすることが好ましい。
【００１１】上記超音波振動子４ａ，４ｂの上方側に
は、格子状の籠７が洗浄液Ｌ内に出し入れ可能に設置さ
れており、かつその籠７内に被洗浄物Ａが収納されるよ
うになっている。また、洗浄槽１の内壁面には、底面か
ら洗浄液Ｌの液面までの中間部に複数の吐出口８が設け
られ、かつこの吐出口８と水平方向に対面する位置に、
比較的大きな開口面積の吸引口９が設けられている。こ
の吸引口９は、さらに吸引室１０に通じている。
は、格子状の籠７が洗浄液Ｌ内に出し入れ可能に設置さ
れており、かつその籠７内に被洗浄物Ａが収納されるよ
うになっている。また、洗浄槽１の内壁面には、底面か
ら洗浄液Ｌの液面までの中間部に複数の吐出口８が設け
られ、かつこの吐出口８と水平方向に対面する位置に、
比較的大きな開口面積の吸引口９が設けられている。こ
の吸引口９は、さらに吸引室１０に通じている。
【００１２】このような吐出口８と吸引口９とを対面す
るように配置したことにより、吐出口８から吐出された
洗浄液は略直線的に吸引口９に吸引されるように流動
し、両口間に強制流動域Ｑが形成される。上記超音波振
動子４ａ，４ｂは、このような強制流動域Ｑのなかに置
かれ、この強制流動域Ｑにより超音波振動子４ａ，４ｂ
からの発熱が強制的に奪われて、洗浄槽外に排出される
ようになっている。このように超音波振動子４ａ，４ｂ
の発熱が強制除去されることにより洗浄液が低温に維持
され、高い洗浄効率が得られるようになっている。
るように配置したことにより、吐出口８から吐出された
洗浄液は略直線的に吸引口９に吸引されるように流動
し、両口間に強制流動域Ｑが形成される。上記超音波振
動子４ａ，４ｂは、このような強制流動域Ｑのなかに置
かれ、この強制流動域Ｑにより超音波振動子４ａ，４ｂ
からの発熱が強制的に奪われて、洗浄槽外に排出される
ようになっている。このように超音波振動子４ａ，４ｂ
の発熱が強制除去されることにより洗浄液が低温に維持
され、高い洗浄効率が得られるようになっている。
【００１３】また、この強制流動域Ｑの上面から洗浄液
Ｌの液面までの間は被洗浄物Ａの浸漬域Ｈであり、この
被洗浄物Ａを収納するための籠７を浸漬域Ｈに対して上
下に出し入れ可能になっている。上記溢流槽３から延長
する排出管１１と吸引室１０から延長する排出管１２と
は１本の配管１３に接続され、その配管１３には循環ポ
ンプ１４、濾過器１５、熱交換機１６、脱気装置１７、
流量計１８が順に連結され、最後に端部が吐出口８に接
続されて循環路を形成するようになっている。また、配
管１３の一部１３ａは洗浄槽１の上部にも延長し、洗浄
槽１の上部に洗浄液を供給するようにしている。
Ｌの液面までの間は被洗浄物Ａの浸漬域Ｈであり、この
被洗浄物Ａを収納するための籠７を浸漬域Ｈに対して上
下に出し入れ可能になっている。上記溢流槽３から延長
する排出管１１と吸引室１０から延長する排出管１２と
は１本の配管１３に接続され、その配管１３には循環ポ
ンプ１４、濾過器１５、熱交換機１６、脱気装置１７、
流量計１８が順に連結され、最後に端部が吐出口８に接
続されて循環路を形成するようになっている。また、配
管１３の一部１３ａは洗浄槽１の上部にも延長し、洗浄
槽１の上部に洗浄液を供給するようにしている。
【００１４】上記循環ポンプ１４は、洗浄槽１の吸引口
９に吸引された洗浄液と溢流槽３に回収された洗浄液と
を強制的に吸引し、配管１３を介して再び洗浄槽１の吐
出口８から吐出するようにする。濾過器１５は、強制循
環中の洗浄液に含まれる夾雑物を除去するものである。
熱交換機１６は、強制循環中の洗浄液と熱交換を行い、
洗浄液の温度を一定範囲に維持するようにする。また、
脱気装置１７は、強制循環中の洗浄液に含まれる空気な
どを脱気し、その酸素含有量を一定水準以下に維持する
ようにする。
９に吸引された洗浄液と溢流槽３に回収された洗浄液と
を強制的に吸引し、配管１３を介して再び洗浄槽１の吐
出口８から吐出するようにする。濾過器１５は、強制循
環中の洗浄液に含まれる夾雑物を除去するものである。
熱交換機１６は、強制循環中の洗浄液と熱交換を行い、
洗浄液の温度を一定範囲に維持するようにする。また、
脱気装置１７は、強制循環中の洗浄液に含まれる空気な
どを脱気し、その酸素含有量を一定水準以下に維持する
ようにする。
【００１５】上述した構成からなる本発明の超音波洗浄
装置は、循環ポンプ１４により洗浄液Ｌを強制循環させ
ながら、発振器５ａ，５ｂを駆動して超音波振動子４
ａ，４ｂから互いに異なる周波数の超音波を放射し、そ
の超音波により洗浄液Ｌを振動させることによりキャビ
テーションを発生させ、そのキャビテーションの衝撃エ
ネルギにより籠７内に支持した被洗浄物Ａの汚れを洗浄
するようにする。
装置は、循環ポンプ１４により洗浄液Ｌを強制循環させ
ながら、発振器５ａ，５ｂを駆動して超音波振動子４
ａ，４ｂから互いに異なる周波数の超音波を放射し、そ
の超音波により洗浄液Ｌを振動させることによりキャビ
テーションを発生させ、そのキャビテーションの衝撃エ
ネルギにより籠７内に支持した被洗浄物Ａの汚れを洗浄
するようにする。
【００１６】このような超音波洗浄操作において、超音
波振動子４ａ，４ｂは、１〜５ｋＨｚの範囲で互いに異
なる周波数の超音波を放射するので、相互の超音波が共
振して更に大きな振動エネルギを発生するので高い洗浄
力が得られる。すなわち、図２に示すように１〜５ｋＨ
ｚの範囲で振幅の大きな共振点Ｒを発生し、振動エネル
ギを最大にするようにしている。
波振動子４ａ，４ｂは、１〜５ｋＨｚの範囲で互いに異
なる周波数の超音波を放射するので、相互の超音波が共
振して更に大きな振動エネルギを発生するので高い洗浄
力が得られる。すなわち、図２に示すように１〜５ｋＨ
ｚの範囲で振幅の大きな共振点Ｒを発生し、振動エネル
ギを最大にするようにしている。
【００１７】また、このように二つの超音波振動子４
ａ，４ｂを組合せて大きな振動エネルギーを得るように
しているが、個々の超音波振動子４ａ，４ｂおよび発振
器５ａ，５ｂ自体は標準的な小型のものでよいので、低
廉な設備コストで大きな振動エネルギーを得ることがで
きる。なお、図示の実施形態では、超音波振動子（およ
び発振器）を２個にした場合について説明したが、この
超音波振動子の数は共振による振動エネルギーを拡大す
るものであれば２個には限定されることはなく、３個或
いはそれ以上を設けるようにしてよい。
ａ，４ｂを組合せて大きな振動エネルギーを得るように
しているが、個々の超音波振動子４ａ，４ｂおよび発振
器５ａ，５ｂ自体は標準的な小型のものでよいので、低
廉な設備コストで大きな振動エネルギーを得ることがで
きる。なお、図示の実施形態では、超音波振動子（およ
び発振器）を２個にした場合について説明したが、この
超音波振動子の数は共振による振動エネルギーを拡大す
るものであれば２個には限定されることはなく、３個或
いはそれ以上を設けるようにしてよい。
【００１８】
【発明の効果】上述したように、本発明の超音波洗浄装
置によれば、超音波振動子を複数個設け、それらの発振
周波数を互いに異ならせることにより相互に共振させる
ようにしたため、個々の超音波振動子は小型でありなが
ら大きな振動エネルギーを発生させることができる。し
かも、複数個の超音波振動子の発振周波数の差を１〜５
ｋＨｚの範囲に設定したことにより、上記振動エネルギ
ーを最大にすることができる。
置によれば、超音波振動子を複数個設け、それらの発振
周波数を互いに異ならせることにより相互に共振させる
ようにしたため、個々の超音波振動子は小型でありなが
ら大きな振動エネルギーを発生させることができる。し
かも、複数個の超音波振動子の発振周波数の差を１〜５
ｋＨｚの範囲に設定したことにより、上記振動エネルギ
ーを最大にすることができる。
【図１】本発明の超音波洗浄装置の一例を示す概略図で
ある。
ある。
【図２】本発明の超音波洗浄装置から得られる周波数波
形を例示する概略図である。
形を例示する概略図である。
１ 洗浄槽 ４ａ，４ｂ 超音波振動子 ５ａ，５ｂ 発振器 ７（被洗浄物Ａの）籠 １３ 配管 １４ 循環ポンプ Ｌ 洗浄液 Ａ 被洗浄物
Claims (3)
- 【請求項１】 洗浄槽に超音波振動子を内設し、洗浄液
中に浸漬した被洗浄物を前記超音波振動子から超音波を
放射して洗浄する超音波洗浄装置において、前記超音波
振動子を複数個設け、これら超音波振動子の発振周波数
を互いに異ならせると共に、相互の発振周波数の差を１
〜５ｋＨｚの範囲に設定した超音波洗浄装置。 - 【請求項２】 前記発振周波数の差を１．５±０．２ｋ
Ｈｚの範囲に設定した請求項１に記載の超音波洗浄装
置。 - 【請求項３】 前記超音波振動子の発振周波数を２５〜
３０ｋＨｚの範囲に設定した請求項１または２に記載の
超音波洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13037096A JPH09314077A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 超音波洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13037096A JPH09314077A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 超音波洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314077A true JPH09314077A (ja) | 1997-12-09 |
Family
ID=15032756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13037096A Pending JPH09314077A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 超音波洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09314077A (ja) |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP13037096A patent/JPH09314077A/ja active Pending
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