JPH10309547A - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 瓶やガラス容器等の被洗浄物を洗浄するため
の超音波洗浄装置において、被洗浄物に対する洗浄性を
従来よりも大幅に向上させる。 【解決手段】 被洗浄物１６を超音波エネルギーを用い
て洗浄中、または洗浄後にこれを揺動あるいは回転させ
る駆動機構２４を設け、被洗浄物１６を洗浄ムラなくか
つ短時間で良好に洗浄できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、瓶やガラス容器等
の被洗浄物を洗浄するための超音波洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ここでは、被洗浄物として、哺乳瓶を洗
浄する場合を例にとって、以下、説明を行う。

【０００３】哺乳瓶の洗浄を行うには、従来、授乳した
哺乳瓶を予め洗浄液中に浸潰して哺乳瓶内部に残ってい
るミルクが固化しないように予備洗浄を行なったた後、
本洗浄に移行する。

【０００４】この本洗浄としては、従来、次の(１)，
(２)の方式がある。

【０００５】(１)ブラシ洗浄方式 哺乳瓶の内部を、まずブラシの力と洗剤で洗浄し、その
後、すすぎ液により哺乳瓶をすすぐ方式である。

【０００６】具体的には、まず、洗浄工程において、ブ
ラシ、または哺乳瓶のいずれか一方を回転させ、ブラシ
による物理力と洗剤によって哺乳瓶内部に付着している
ミルク等の汚れを除去する。すなわち、この洗浄工程に
おいては、哺乳瓶内部に付着したミルク等の汚れの除去
が主目的である。

【０００７】その後、ブラシに挿入された哺乳瓶を取り
外してから、別の洗浄槽に入れて、すすぎ洗浄を行って
洗剤を除去する。

【０００８】(２)シャワー洗浄方式 哺乳瓶の内部にシャワーを噴射させ、瓶内部に付着した
ミルク等の汚れを取り除く方式である。なお、この方式
は、一般的に理化学分野で使用されている洗浄機を流用
することが多い。

【０００９】具体的には、まず、シャワーの噴射が哺乳
瓶の内部に正しく噴射されるように、予め洗浄する哺乳
瓶をバスケットに正しくセットし、このバスケットを洗
浄装置内に挿入する。

【００１０】次に、洗浄を開始すると、まず、洗剤を溶
かし込んだ洗浄液をシャワー状態で瓶内部に噴射し、哺
乳瓶内部に付着したミルク等の汚れをシャワーの力で除
去する。

【００１１】洗浄が終了すると、同じくシャワーの力を
利用してすすぎ洗浄を行って洗剤を除去する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記(１)，(２)の各洗浄方式では、いずれも、次の問題
がある。

【００１３】(１)のブラシ洗浄方式の場合 ブラシ洗浄方式の場合は、シャワー洗浄の場合に比べ
て、洗浄が確実で未洗浄の部分が残ることが比較的少な
いものの、洗浄工程とすすぎ工程とを別の場所で実施す
ることから、洗浄中は、常に作業者が洗浄の進行具合を
確認するなど、洗浄作業に専念する必要があるため、効
率が悪い。

【００１４】すなわち、このブラシ洗浄方式の場合は、
哺乳瓶等の容器をそれぞれブラシ１本１本に確実に差し
込む必要があり、かつ、長期間使用していると、次第に
ブラシが摩耗してきて洗浄能力が低下してくることか
ら、常に定期的にブラシの摩耗状況を確認し、ブラシの
摩耗が大きいときには、ブラシを交換しなければなら
ず、また、すすぎ工程に移行するには、ブラシから容器
を１本１本取り外した後にすすぎ用の洗浄槽に浸けなけ
ればならないので、手間がかかり、かつ洗浄およびびす
すぎの作業を行っている間、作業者は手が離せないの
で、非効率な作業になっている。

【００１５】さらに、被洗浄物がビーカー、フラスコ、
試験管といった理化学用の容器の場合、容器の大きさは
千差万別である。このような容器の洗浄に関して、ブラ
シ洗浄の場合は、容器の大きさに応じた形状のブラシが
必要であり、被洗浄物の大きさに応じたブラシに交換し
なければならない。この場合、一回の洗浄で洗浄できる
容器の数だけブラシの交換が必要になり、万―ブラシを
取り替えなければ、容器の洗浄ができないため、洗浄作
業が極めて煩雑になる。

【００１６】(２)のシャワー洗浄方式の場合 シャワー洗浄方式の場合、同―洗浄槽内で、洗浄、およ
びすすぎを一貫して行うことができるため、その間、作
業者は他の仕事をすることができ、省力化が図れ、かつ
定期メンテナンスも不要になることから、ランニングコ
ストも抑えることが可能である。

【００１７】しかしながら、シャワーが哺乳瓶等の容器
内部に正しく噴射されなければ、未洗浄の部分が残り易
いので、特に、哺乳瓶が抵抗力の少ない新生児や乳児等
に使用されることを考えると、衛生面で洗浄の確実性に
欠ける。

【００１８】すなわち、シャワーのノズル穴にゴミ等が
付着すると、シャワーは正しく瓶内部の汚れが多い箇所
(特に瓶底面)に噴射されずに、未洗浄の部分が残り易
い。

【００１９】この解決手段として、洗浄装置前面に大き
なガラス窓を設け、洗浄／すすぎ中、シャワーの噴射状
態を目視で確認できるようにしているものの、実際にシ
ャワーが噴射されると、ガラス窓よりも奥まった部分
は、ガラス窓付近のシャワーの飛沫で全く見ることがで
きない。

【００２０】また、このシャワー方式の場合、容器の内
部を重点的に洗浄することができるが、容器の外側(手
に触れる部分)はシャワーが当たる構造になっていない
ため、洗浄がほとんどできず、衛生上で問題がある。

【００２１】さらに、シャワー洗浄の場合は、シャワー
ノズルに相対して容器をセットしなければ、容器の内部
をきれいに洗浄できず、このため、一回に洗浄する容器
の量がノズルの個数に応じて自ずと限られてしまう。

【００２２】そこで、本発明は、上記(１)，(２)のいず
れの問題点をも同時に解決することを課題としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、各種の被洗浄物を超音波エネルギーを利
用して洗浄する装置において、被洗浄物を洗浄中、また
は洗浄後に揺動あるいは回転させる駆動機構を設け、被
洗浄物の洗浄性を向上させたことを特徴としている。

【００２４】この場合の被洗浄物は、哺乳瓶やビーカ
ー、フラスコ、試験管等の開口部が小さい容器である場
合に本発明の効果が顕著に得られる。

【００２５】すなわち、哺乳瓶やビーカー、フラスコと
いった理化学用の容器のように開口部が小さく、かつ奥
行の長い容器を超音波で洗浄する場合、容器をセットし
たままでは容器内部の洗浄液の入れ替えが十分に行え
ず、また、洗浄ムラを生じるおそれがあるが、本発明の
ように、被洗浄物を洗浄中、または洗浄後に揺動あるい
は回転させる駆動機構を設ければ、洗浄中に洗浄ムラを
生じることがなく、しかも、洗浄後に被洗浄物を回転す
れば、洗浄液が円滑に交換されるため、内部に残り易い
洗剤も確実に除去できるようになる。

【００２６】また、従来のように、ブラシの交換等が不
要で、また、シャワーのノズル穴の目詰まり等の問題も
生じず、全く日常点検を行う必要がないため、メンテナ
ンスフリー化が図れる。

【００２７】しかも、１つの洗浄槽で洗浄、およびすす
ぎを一貫して自動的に行え、省力化が図れる。

【００２８】さらに、容器の内面だけでなく外面につい
ても同時に洗浄できるため、特に哺乳瓶を洗浄する場合
での衛生面が向上し、かつ短時間で作業を行える。

【００２９】さらに、ブラシ洗浄やシャワー洗浄の場合
は、ブラシの個数やシャワーノズルの個数に応じて一回
に洗浄可能な容器の数が限られてしまうが、超音波洗浄
方式の場合には、特にこのような制限はなく、洗浄する
容器専用のバスケットにセットするだけで、洗浄するこ
とができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】この実施形態では、被洗浄物とし
て哺乳瓶を洗浄する場合を例にとって説明するが、本発
明は、哺乳瓶に限らず、ビーカーやフラスコといった理
化学用の容器の洗浄を行う場合にも適用可能である。

【００３１】図１は、この実施形態に係る据置型の超音
波洗浄装置の一部を切り欠いた外観を示す斜視図であ
る。

【００３２】図１において、１は装置の上部に設けられ
た開閉用の蓋、２は洗浄／すすぎ中の状態を目視で確認
するためのガラス窓、３は装置右奥に配置された洗剤投
入用蓋、４はバスケット１７を収納するための洗浄ラッ
ク、５は洗浄液を貯留して哺乳瓶１６を洗浄するための
洗浄槽である。

【００３３】上記のバスケット１７は、図２(a)に示す
ように、瓶収納用の本体１７aと、この本体１７aに被せ
る上蓋１７bとからなり、両者１７a，１７bはいずれも
ステンレス製の金網等でできており、本体１７aは哺乳
瓶１６がたとえば１００ccの容量のものである場合は、
その内部に２４本の哺乳瓶をセットすることができるよ
うに、３９５mm×２６５mm×１５０mmの大きさに形成さ
れている。また、上蓋は図２(b)に示すように、バスケ
ット１７に外嵌できる形状になっている。

【００３４】洗浄ラック４は、フレーム状のもので、図
３に示すように、２つのバスケット１７を積層して収納
できるようになっており、この洗浄ラック４に駆動機構
２４が連結されている。

【００３５】すなわち、この駆動機構２４は、洗浄ラッ
ク４の左右に回転軸１８が固定され、この回転軸１８が
洗浄槽５に設けたベアリング１９によって回転自在に支
持されるとともに、一方(図中右側)の回転軸１８が洗浄
槽５の側壁外方に突出し、この突出部分にギア(図示せ
ず)が取り付けられ、このギアがチェーン２０を介して
ラック回転用の駆動モータ２０と連結して構成されてい
る。

【００３６】よって、この駆動モータ２１を駆動する
と、駆動モータ２１の回転力がチェーン２０で伝達され
て、洗浄槽５内の洗浄ラック４が１８０゜回転できる構
造になっている。

【００３７】さらに、洗浄ラック４の上部には上蓋２２
が開閉自在に取り付けられるとともに、この上蓋２２を
洗浄ラック４にロックする図示しないロック機構が設け
られており、洗浄ラック４内にバスケット１７を収納し
た後、このロック機構を作動させることで、洗浄ラック
４を回転してもバスケット１７が落下しないようにして
いる。

【００３８】一方、洗浄槽５の底面には超音波振動子６
が取り付けられている。この超音波振動子６は、内蔵し
た超音波発振機７により駆動され、超音波振動子６から
の超音波エネルギーが洗浄槽５内に向けて照射されるよ
うになっている。

【００３９】８は装置の前面側に設けられた操作パネル
で、この操作パネル８には、電源投入用のスイッチ、洗
浄開始用のスイッチ、洗浄の緊急停止用のスイッチ等が
設けられている。

【００４０】この操作パネル８の下方にはプリセットス
イッチ１４が設けられており、このプリセットスイッチ
１４は、洗浄時間、すすぎ時間、およびすすぎ回数の値
をセットするためのメカニカルスイッチであって、毎回
の洗浄において、哺乳瓶の量、および汚れ具合に大差が
無ければ、この設定値はその都度、変更しなくてもよい
ようになっている。

【００４１】また、装置の右側面には、給水口９と給湯
口１０とが設けられていて、水道水と熱湯が洗浄槽５内
に供給されるようになっており、熱湯はバルブで調節
し、洗浄槽５に給湯される湯の温度を調節できるように
している。

【００４２】また、洗浄およびすすぎ工程では、一回の
洗浄、およびすすぎが終了する毎に装置内部の電磁弁
(図示せず)を開閉し、自動的に洗浄槽５内の湯水が排水
口１１を経て装置の外部に排水されるようになってい
る。

【００４３】装置右奥にある洗剤投入蓋３を開けると、
洗剤を図示しない洗剤容器内にセットできるようになっ
ており、この洗剤容器のキャップには、洗剤を洗浄槽５
に送り出すパイプが取り付けられており、パイプは定量
ポンプを経由して洗浄槽５に一旦が開口されており、ま
た、パイプの途中には光学センサが設けられて洗剤の残
量を検出するようにしている。

【００４４】また、１２は、このプロセスを遂行する電
気制御回路で、シーケンスコントローラやマイクロコン
ピュータで構成されている。なお、１３は、装置前面下
部に設けられたフットスイッチである。

【００４５】次に、上記構成の装置を用いて哺乳瓶１６
を洗浄する手順について、図４に示すタイムチャートお
よび図５に示す手順説明図を参照して説明する。

【００４６】まず、専用のバスケット１７の本体１７a
に哺乳瓶１６の開口部を上にしてセットする。上記のよ
うに、１００ccの容量の哺乳瓶１６の場合は、このバス
ケット１７には２４本分をセットすることができる。そ
して、所定本数の哺乳瓶１６を本体１７aにセットし終
わると、上蓋１７bを被せる。このとき、図２(b)に示す
状態となる。

【００４７】そこで、次に、フットスイッチ１３を足で
押すと、洗浄装置上面に取り付けた蓋１が自動的に開く
ので、哺乳瓶１６をセットしたバスケット１７を洗浄ラ
ック４にセットする(図５(a)参照)。この洗浄ラック４
には、このバスケットを２段積みすることができ、一回
の洗浄で、哺乳瓶を４８本洗浄することができる(図５
(b)参照)。バスケット１７を洗浄ラック４にセットし終
わると、上蓋２２を閉じてロック機構を作用させて上蓋
２２が開かないようにロックする(図５(c)参照)。

【００４８】次に、洗浄装置の蓋１を閉じた後(図５(d)
参照)、哺乳瓶１６の数量、および汚れ具合を考慮し
て、プリセットスイッチ１４を操作して、洗浄時間、す
すぎ時間、およびすすぎ回数の値をセットする。

【００４９】続いて、操作パネル８に設けられている開
始スイッチを押すと、洗浄工程に移行する。

【００５０】この洗浄工程では、まず、ラック回転用の
駆動モータ２１が駆動されて洗浄ラック４が４５゜の角
度分だけ傾斜される。その理由は、哺乳瓶１７に余分な
浮力が作用して洗浄ラック４に対して過剰な応力が作用
するのを防止するとともに、各哺乳瓶１６内に洗浄液が
容易に流入するようにするためである。

【００５１】この状態で、洗浄槽５内に予め液温調節さ
れた湯が注がれる(図５(e)参照)。その場合の注湯量
は、洗浄槽５に取り付けられたフロートスイッチで検出
され、規定の注湯量に達すると、電磁弁が閉じて湯の供
給が自動的に停止される。また、これに並行して、定量
ポンプによって洗剤容器に溜められている洗剤が吸い上
げられて洗浄槽５内に適量供給される。

【００５２】こうして、洗浄槽５に適量の湯と洗剤とが
供給されて洗浄液が満たされると、超音波振動子６よっ
て超音波エネルギーが液面に向けて照射される。

【００５３】ここで、超音波エネルギーは、振動子６の
面に対して、垂直方向に照射されるが、その場合、振動
面から液面に向けて、洗浄ができる層、洗浄できない
層、続いて洗浄ができる層というように、幾層にも重な
った状態になる性質をもっていることから、哺乳瓶１６
をある一定の位置に静止したまま洗浄すると、洗浄ムラ
を生じる。

【００５４】そこで、このような洗浄ムラが生じないよ
うに、図５(f)に示すように、超音波が照射されている
間は、常にラック回転用モータ２１を駆動して洗浄ラッ
ク４を１２.５゜のスイング角度でもってゆっくりと揺
動させて、哺乳瓶１６がムラなく洗浄できるようにして
いる。

【００５５】このようにして、設定された洗浄時間Ａが
経過すると、超音波の照射および洗浄ラック４の揺動を
停止するとともに、図示しない電磁弁を開いて洗浄槽５
内の洗浄液を排水口１１より排水する。

【００５６】そして、洗浄槽５内の洗浄液が少なくなっ
てくると、ラック回転用の駆動モータ２１を駆動して、
哺乳瓶１６の開口部が下向きとなる位置まで洗浄ラック
４を１８０°分回転させて哺乳瓶１６内の洗浄液を排出
する(図５(g)参照)。

【００５７】哺乳瓶１６に溜まっている洗浄液が十分に
排出されると(図５(h)参照)、再度、駆動モータ２１を
駆動して洗浄ラック４を１８０°分回転させて哺乳瓶１
６の開口部が上向きとなる元の位置に戻す。

【００５８】以上で、洗浄工程を終了するが、この時点
では、哺乳瓶１６に洗剤が付着しているので、引き続い
て、すすぎ工程に移行する。

【００５９】このすすぎ工程は、前記の洗浄工程とほぼ
同じ手順で行うが、洗浄工程と異なるところは、洗剤の
自動投入がなく、また、プリセットスイッチ１４によっ
て予め設定したすすぎ時間Ｂおよびすすぎ回数Ｃ(図４
の場合はＣ＝３)でもって繰り返しすすぎを行うととも
に、これに加えて、洗浄槽５には連続して水を流し続
け、洗浄槽５からオーバーフローして流出した水は、排
水口１１から排水されるようにして、哺乳瓶１６に付着
した洗剤を洗い流すようにしている点である。

【００６０】こうしてすすぎ工程が終了すると、洗浄が
すべて完了し、内蔵のブザーで洗浄が終わったことが報
知される。そこで、フットスイッチ１３を押して装置上
面の蓋１を開いて、洗浄ラック４のロックを解除して上
蓋２２を開いた後、バスケット１７を外部に取り出す。

【００６１】なお、この実施形態では、洗浄ラック４に
は２つのバスケット１７を収納できるようにしたが、洗
浄槽５の大きさと超音波振動子６の特性によっては、２
つ以上のバスケット１７を同時に収納できるようにする
ことも勿論可能である。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。

【００６３】(１) 被洗浄物が、哺乳瓶やビーカー、フ
ラスコといった理化学用の容器のように、開口部が小さ
く、かつ奥行の長い容器を超音波で洗浄する場合、容器
をセットしたままでは容器内部の洗浄液の入れ替えが十
分に行えず、また、洗浄ムラを生じるおそれがあるが、
本発明のように、被洗浄物を洗浄中、または洗浄後に揺
動あるいは回転させる駆動機構を設ければ、洗浄中に洗
浄ムラを生じることがなく、しかも、洗浄後に被洗浄物
を回転すれば、洗浄液が円滑に交換されるため、内部に
残り易い洗剤も確実に除去できるようになる。

【００６４】(２) また、従来のように、ブラシの交換
等が不要で、また、シャワーのノズル穴の目詰まり等の
問題も生じず、全く日常点検を行う必要がないため、メ
ンテナンスフリー化が図れる。

【００６５】(３) しかも、１つの洗浄槽で洗浄、およ
びすすぎを一貫して自動的に行え、省力化が図れる。

【００６６】(４) 容器の内面だけでなく外面について
も同時に洗浄できるため、特に哺乳瓶を洗浄する場合で
の衛生面が向上し、かつ短時間で作業を行える。

【００６７】(５) さらに、ブラシ洗浄やシャワー洗浄
の場合は、ブラシの個数やシャワーノズルの個数に応じ
て一回に洗浄可能な容器の数が限られてしまうが、超音
波洗浄方式の場合には、特にこのような制限はなく、洗
浄する容器専用のバスケットにセットするだけで、洗浄
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る据置型の超音波洗浄装
置の一部を切り欠いた外観を示す斜視図である。

【図２】バスケット内に被洗浄物である哺乳瓶をセット
する状態を示す正面図である。

【図３】バスケットを収納する洗浄ラックの揺動の駆動
機構を示す説明図である。

【図４】図１の構成の装置を用いて哺乳瓶を洗浄する手
順を示すタイムチャートである。

【図５】図１の構成の装置を用いて哺乳瓶を洗浄する手
順を説明するための図である。

【符号の説明】

１…蓋、２…ガラス窓、３…洗浄投入蓋、４…洗浄ラッ
ク、５…洗浄槽、６…超音波振動子、７…超音波発振
機、８…操作パネル、９…給水口、１０…給湯口、１１
…排水口、１２…電気制御回路、１３…フットスイッ
チ、１４…プリセットスイッチ、１６…哺乳瓶、１７…
バスケット、１８…回転軸、１９…ベアリング、２０…
チェーン、２１…駆動モータ、２２…上蓋、２４…駆動
機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種の被洗浄物を超音波エネルギーを利
   用して洗浄する装置であって、 被洗浄物を洗浄中、または洗浄後に揺動あるいは回転さ
   せる駆動機構を設け、被洗浄物の洗浄性を向上させたこ
   とを特徴とする超音波洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波洗浄装置におい
   て、 前記被洗浄物は、哺乳瓶やビーカー、フラスコ、試験管
   等の開口部が小さい容器であることを特徴とする超音波
   洗浄装置。