JPH1190330A - Ultrasonic radiation apparatus - Google Patents

Ultrasonic radiation apparatus

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JPH1190330A
JPH1190330A JP26792697A JP26792697A JPH1190330A JP H1190330 A JPH1190330 A JP H1190330A JP 26792697 A JP26792697 A JP 26792697A JP 26792697 A JP26792697 A JP 26792697A JP H1190330 A JPH1190330 A JP H1190330A
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sound
sound wave
ultrasonic
vibration
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Yoichi Ito
洋一 伊藤
Tomoyuki Fujii
友幸 藤井
Yoshiki Hashimoto
芳樹 橋本
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Kaijo Corp
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Kaijo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the intrusion of foreign matter into products even if a failure occurs in mechanical parts by providing the subject apparatus with a diaphragm, an ultrasonic exciting means for exciting this diaphragm and a sound field forming means for changing the directions of sound waves in all directions of the diaphragm and forming a sound field having a linear sound wave focus. SOLUTION: The diaphragm 7 of an ultrasonic radiation apparatus 1 makes deflection vibration in longitudinal and transverse directions based on the longitudinal vibration of a vibrator 19 transmitted through a horn 20. Ultrasonic waves are generated from both the front and rear sides of the diaphragm 7 by this vibration. The sound waves generated toward a vertical direction as shown by arrows a1, b1, from the front and rear sides of the diaphragm 7 in the sound field forming means 30 are reflected and are changed in the direction by parabolic reflection plates 31, 32 as shown by arrows a2, b2. These sound waves head approximately toward the horizontal direction and passes the linear sound wave focus aligned to an x-axis. Then, the vibration energy generated from the rear side of the diaphragm 7, i.e., the side where ultrasonic vibration exciting means exists acts effectively as well.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば泡消去装置
として好適な超音波放射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic wave radiating device suitable as, for example, a bubble eliminating device.

【0002】[0002]

【従来の技術】泡消去装置は、ビール、果汁、牛乳等を
扱う飲料メーカーにおいて、これらの飲料を容器に充填
して栓をする際、容器のヘッドスペースに発生している
泡を速やかに消去するために用いられている。この泡
は、詳しくは、容器に飲料を入れたときに生じるもの
で、これが容器の口から溢れることの不都合や衛生上の
観点から、製造ラインには、この泡を消去するための工
程が組み込まれている。
2. Description of the Related Art In a beverage maker handling beer, fruit juice, milk, etc., when a beverage is filled in a container and stoppered, a foam generated in a head space of the container is quickly erased. Is used to In particular, this foam is generated when a beverage is put in a container, and from the viewpoint of inconvenience of overflowing from the mouth of the container and hygiene, a process for eliminating the foam is incorporated in the production line. Have been.

【0003】このような泡消去装置の従来例を図8に示
す。この装置は、特開平6−191595号公報に開示
されているものである。
FIG. 8 shows a conventional example of such a bubble eliminating device. This apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-191595.

【0004】図8に示すように、この泡消去装置は、発
振器101、ホーン102及び振動板103によって構
成されており、発振器101の作動によって振動板10
3が高周波にて励振される。具体的には、図9において
符号Wで示すように撓み振動を行なう。
[0004] As shown in FIG. 8, this bubble elimination device is constituted by an oscillator 101, a horn 102 and a diaphragm 103.
3 is excited at high frequency. Specifically, bending vibration is performed as shown by a symbol W in FIG.

【0005】振動板103が振動すると、その下をコン
ベア105によって搬送される容器107中の泡Bは、
超音波によって上方から順次消去される。
[0005] When the diaphragm 103 vibrates, the bubbles B in the container 107 conveyed therebelow by the conveyor 105 become:
It is sequentially erased from above by ultrasonic waves.

【0006】次に、第2の従来例としての泡消去装置を
図10に基づいて説明する。この泡消去装置も、特開平
6−191595号公報において開示されている。
Next, a second conventional bubble elimination device will be described with reference to FIG. This bubble elimination device is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-191595.

【0007】図10に示すように、この泡消去装置は、
振動板103から発せられた音波を反射する反射板10
9を備えている。この反射板109は曲面状に形成され
ており、振動板103が発した音波を、一箇所、すなわ
ち泡Bに向けて集中させるように反射する。なお、図1
0において、反射波の進行方向を軸線110a乃至11
0cで示している。
[0007] As shown in FIG.
Reflector 10 for reflecting sound waves emitted from diaphragm 103
9 is provided. The reflecting plate 109 is formed in a curved shape, and reflects the sound wave emitted from the diaphragm 103 so as to concentrate on one location, that is, toward the bubble B. FIG.
0, the traveling direction of the reflected wave is
This is indicated by 0c.

【0008】このように音波を集中させることによっ
て、振動エネルギーの利用効率が高まり、泡Bの消滅が
早まる。
[0008] By concentrating the sound waves in this manner, the efficiency of use of the vibration energy is increased, and the disappearance of the bubbles B is accelerated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図8及び図10に示す
泡消去装置では、長時間の稼働により振動板103やこ
れを締結しているねじ112が金属疲労のために破損し
て容器107の中に入ってしまうおそれがある。
In the bubble elimination device shown in FIGS. 8 and 10, the diaphragm 103 and the screw 112 fastening the diaphragm 103 are damaged due to metal fatigue due to long-term operation, and the container 107 is not moved. There is a risk of getting inside.

【0010】従って、上記泡消去装置のように振動板を
はじめとする機械部分に破損が生じた場合であっても製
品への異物の混入がなく、長時間の安定した運転を確保
することができ、しかも作業効率をより向上させること
が望まれている。
Therefore, even when a mechanical part such as a diaphragm is damaged as in the above-described bubble eliminator, no foreign matter is mixed into the product, and stable operation for a long time can be ensured. It is desired to be able to improve the work efficiency.

【0011】本発明は、これら要望される事項にかんが
みてなされたものであり、これを達成する泡消去装置、
すなわち超音波放射装置を提供することを主目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of these demands, and a foam elimination device for achieving the above object has been proposed.
That is, it is a main object to provide an ultrasonic radiation device.

【0012】また、本発明は、上記の効果のみならず、
更に他の効果をも併せ奏し得る超音波放射装置を提供す
ることも目的とする。
Further, the present invention provides not only the above effects, but also
It is still another object of the present invention to provide an ultrasonic wave radiating device that can exhibit other effects.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記主目的達成のため
に、本発明では下記の構成を採用している。
In order to achieve the above-mentioned main object, the present invention adopts the following constitution.

【0014】本発明に係る超音波放射装置は、振動板
と、該振動板を励振する超音波励振手段と、前記振動板
の全方向の音波の方向を変更し、線状の音波焦点を有す
る音場を形成する音場形成手段とを備える。
An ultrasonic wave radiating apparatus according to the present invention has a vibration plate, ultrasonic excitation means for exciting the vibration plate, and a direction of sound waves in all directions of the vibration plate, and has a linear sound wave focal point. Sound field forming means for forming a sound field.

【0015】上記超音波放射装置においては、振動板の
裏側、すなわち、上記超音波励振手段が位置する側から
発した振動エネルギーも泡等の放射対象に対して有効に
作用するようになり、しかも、線状の音波焦点を有する
音場が形成されることから放射対象に対するエネルギー
の利用効率を向上させることができる。
In the above ultrasonic radiating device, the vibration energy generated from the back side of the diaphragm, that is, from the side where the ultrasonic excitation means is located, effectively acts on the radiation target such as bubbles. Since a sound field having a linear sound wave focal point is formed, it is possible to improve the efficiency of energy utilization for a radiation target.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明の第1実施例による超音波
放射装置の断面構成図、図2は、同装置及びコンベアの
概略斜視図をそれぞれ示す。
FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic radiation device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of the device and a conveyor.

【0018】第1実施例による超音波放射装置は、ビー
ル等を充填した容器のヘッドスペースに溢れる泡を消滅
させる泡消去装置として使用される。
The ultrasonic wave radiating device according to the first embodiment is used as a bubble eliminating device for eliminating bubbles overflowing in a head space of a container filled with beer or the like.

【0019】図1及び図2に示すように、当該超音波放
射装置1は、コンベア5によって各容器3が搬送される
べき方向に延在する長手矩形板状の振動板7を有してい
る。この振動板7は、その素材として金属、例えばジュ
ラルミン等が選定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic wave radiating device 1 has a long rectangular plate-shaped vibrating plate 7 extending in the direction in which each container 3 is to be conveyed by the conveyor 5. . As the material of the diaphragm 7, a metal, for example, duralumin or the like is selected.

【0020】なお、コンベア5は、泡がヘッドスペース
に充満した容器3を当該超音波放射装置1による消泡作
業に供すべく搬送するものであり、ベルト14、ベルト
14が掛け渡された駆動ローラ及び従動ローラ(図示せ
ず)、及び、駆動ローラを回転駆動する駆動手段(図示
せず)を有する。容器3は、このベルト14上に順次装
填され、搬送される。
The conveyor 5 transports the container 3 filled with foam to the head space so as to be used for the defoaming operation by the ultrasonic radiating device 1. The belt 14 and the driving roller around which the belt 14 is stretched. And a driven roller (not shown), and a driving means (not shown) for rotating and driving the driving roller. The containers 3 are sequentially loaded on the belt 14 and transported.

【0021】上記超音波放射装置1において、上記振動
板7には超音波振動発生部17(図1参照)が結合され
ている。この超音波振動発生部17は、振動板7を励振
するためのもので、図1に示すように、ランジュバン
(Langevin)タイプの振動子19と、該振動子
19と振動板7との間に介装されたホーン20とを有し
ている。振動板7は、その主たる面、すなわち、振動面
の中央部にて、このホーン20の先端部にボルト22に
よって締結されている。
In the ultrasonic radiation device 1, an ultrasonic vibration generator 17 (see FIG. 1) is connected to the vibration plate 7. The ultrasonic vibration generating section 17 is for exciting the diaphragm 7, and as shown in FIG. 1, a Langevin type vibrator 19 is provided between the vibrator 19 and the vibrating plate 7. And a horn 20 interposed therebetween. The diaphragm 7 is fastened to the tip of the horn 20 by bolts 22 at its main surface, that is, at the center of the vibration surface.

【0022】図1に示すように、上記振動子19には発
振器24が接続されており、該発振器24より印加され
る高周波の電圧によって駆動されて超音波を発する。該
発振器24と、超音波振動発生部17とを、超音波励振
手段と総称する。図1に矢印Uで示すように、上記振動
子19が発する振動は縦振動である。ホーン20は、コ
ニカル部20aとストレート部20bとを有し、振動の
増幅作用は該コニカル部20aにてなされる。
As shown in FIG. 1, an oscillator 24 is connected to the vibrator 19, and is driven by a high-frequency voltage applied from the oscillator 24 to emit ultrasonic waves. The oscillator 24 and the ultrasonic vibration generator 17 are collectively referred to as ultrasonic excitation means. As shown by an arrow U in FIG. 1, the vibration generated by the vibrator 19 is a longitudinal vibration. The horn 20 has a conical portion 20a and a straight portion 20b, and the vibration amplifying action is performed by the conical portion 20a.

【0023】上記ホーン20のコニカル部20aと振動
子19はケース26によって囲繞されており、該ケース
26はケース本体26aと、該ケース本体26aにボル
ト26bにより締結された蓋26cとを有している。ホ
ーン20のコニカル部20aにはノーダルポイントにフ
ランジ20cが形成されており、該ホーン20は該フラ
ンジ20cにて、ケース26の蓋26cに対してパッキ
ン28を介して装着されている。
The conical portion 20a and the vibrator 19 of the horn 20 are surrounded by a case 26. The case 26 has a case body 26a and a lid 26c fastened to the case body 26a by bolts 26b. I have. The conical portion 20a of the horn 20 is formed with a flange 20c at a nodal point, and the horn 20 is mounted on the lid 26c of the case 26 via the packing 28 at the flange 20c.

【0024】上記構成の超音波放射装置1においては、
上記ホーン20を通じて伝達される縦振動に基づき、振
動板7がその長さ方向及び幅方向で撓み振動をする。す
なわち、平面的には縞状の振動モードとなる。この振動
により、振動板7の表裏両側から超音波が発せられる。
In the ultrasonic radiation device 1 having the above configuration,
Based on the longitudinal vibration transmitted through the horn 20, the vibration plate 7 bends and vibrates in its length direction and width direction. In other words, a planar vibration mode is obtained. Due to this vibration, ultrasonic waves are emitted from both sides of the diaphragm 7.

【0025】当該超音波放射装置1は、振動板から発せ
られた音波の方向を変更し、線状の音波焦点を有する音
場を形成する音場形成手段30を備えている。この音場
形成手段30は、振動板7の表側及び裏側にそれぞれ対
応して配設された放物面反射板31及び32と、放物面
反射板31に互いに等間隔で配設された複数の仕切板3
3と、同じく他の放物面反射板32に互いに等間隔で配
設された複数の仕切板34とからなる。ここで、これら
二枚の放物面反射板31、32は互いに略同一形状に形
成され、振動板7よりも若干長く形成されている。一
方、複数の仕切板33の各々は、振動板7の縞状の振動
モードの節部分に対応する位置に位置決めされており、
また、同様に、複数の仕切板34の各々も、振動板7の
縞状の振動モードの節部分に対応する位置に位置決めさ
れている。
The ultrasonic radiating device 1 includes a sound field forming means 30 for changing the direction of a sound wave emitted from the diaphragm and forming a sound field having a linear sound wave focal point. The sound field forming means 30 includes parabolic reflectors 31 and 32 disposed on the front side and the rear side of the diaphragm 7, respectively, and a plurality of parabolic reflectors 31 disposed on the parabolic reflector 31 at equal intervals. Partition plate 3
3 and a plurality of partition plates 34 similarly arranged on the other parabolic reflector 32 at equal intervals. Here, these two parabolic reflectors 31 and 32 are formed in substantially the same shape as each other, and are formed slightly longer than the diaphragm 7. On the other hand, each of the plurality of partition plates 33 is positioned at a position corresponding to a node portion of the vibration mode of the diaphragm 7 in a stripe shape,
Similarly, each of the plurality of partition plates 34 is also positioned at a position corresponding to a node portion of the diaphragm 7 in the striped vibration mode.

【0026】また、放物面反射板31、32は、振動板
7及びホーン20に対して非接触とされている。したが
って、ホーン20が貫く状態となる放物面反射板32に
ついては、ホーン20が隙間をもって挿通される挿通孔
32aが形成されている。
The parabolic reflectors 31, 32 are not in contact with the diaphragm 7 and the horn 20. Therefore, in the parabolic reflector 32 in which the horn 20 penetrates, an insertion hole 32a through which the horn 20 is inserted with a gap is formed.

【0027】上記各放物面反射板31、32の材質は、
超音波を吸収することなく有効に反射するものが選定さ
れ、本実施例の場合、振動板7と同じく、ジュラルミン
等が使用される。また、放物面反射板31,32は、図
示せぬ固定部材に固定されている。
The materials of the parabolic reflectors 31 and 32 are as follows:
Those that effectively reflect without absorbing ultrasonic waves are selected. In the case of the present embodiment, duralumin or the like is used as in the case of the diaphragm 7. The parabolic reflectors 31 and 32 are fixed to a fixing member (not shown).

【0028】上記構成の音場形成手段30において、振
動板7の表側から矢印a1 で示すように上方向へ向け
て発せられた音波は、矢印a2 で示すように、放物面
反射板31によって反射されて方向を変更され、ほぼ水
平方向へ向かい、x軸(図1)と一致する線状の音波焦
点を通過する。
[0028] In the sound field forming unit 30 having the above configuration, the sound wave emitted toward the upper direction as shown from the front side of the vibration plate 7 by the arrow a 1, as indicated by arrow a 2, parabolic reflector The light is reflected by 31 and is redirected, traveling substantially in the horizontal direction, and passing through a linear sound wave focal point coincident with the x-axis (FIG. 1).

【0029】また、振動板7の裏側から矢印b1 で示
すように下方向へ向けて発せられた音波は、矢印b2
で示すように、放物面反射板32によって反射されて方
向を変更され、ほぼ水平方向へ向かい、x軸と一致する
線状の音波焦点を通過する。
Further, sound waves emitted toward the downward direction from the rear side of the diaphragm 7 as shown by the arrow b 1, the arrow b 2
As shown by, the direction is changed by being reflected by the parabolic reflector 32, is directed substantially in the horizontal direction, and passes through a linear sound wave focal point coincident with the x-axis.

【0030】x軸と一致する線状の音波焦点付近には、
容器3の口3aが位置しており、容器3の口3aから溢
れ出ようとしている泡は、この超音波を受けて極めて迅
速に消滅してゆく。
In the vicinity of a linear sound wave focal point coincident with the x-axis,
The mouth 3a of the container 3 is located, and the bubbles that are about to overflow from the mouth 3a of the container 3 disappear very quickly by receiving the ultrasonic waves.

【0031】上記のように、当該超音波放射装置1にお
いては、振動板7の全方向の音波の方向を変更し、線状
の音波焦点(x軸)を有する音場を形成する音場形成手
段30が設けられている。したがって、振動板7の裏
側、すなわち、超音波励振手段が位置する側から発せら
れた振動エネルギーも泡に対して有効に作用し、しか
も、線状の音波焦点を有する音場の形成により振動エネ
ルギーの利用効率の向上を図ることができる。
As described above, in the ultrasonic wave radiating apparatus 1, the sound field formation that changes the direction of the sound wave in all directions of the diaphragm 7 and forms a sound field having a linear sound wave focal point (x-axis) is performed. Means 30 are provided. Therefore, the vibration energy generated from the back side of the vibration plate 7, that is, the side where the ultrasonic excitation means is located, also effectively acts on the bubbles, and furthermore, the vibration energy is generated by forming a sound field having a linear sound wave focal point. It is possible to improve the use efficiency of the device.

【0032】よって、泡の消去に関する作業能率が高ま
るとともに、エネルギーを浪費することもなく消費電力
が低く抑えられてコストの低減が達成される。
Accordingly, the work efficiency for erasing bubbles is increased, and the power consumption is suppressed without wasting energy, and the cost is reduced.

【0033】なお、二枚の放物面反射板31、32は、
一体のものであってもよい。
The two parabolic reflectors 31, 32 are
It may be one.

【0034】図3は、当該超音波放射装置1として共振
周波数19.5kHz、長さ42.0cm、幅12.8
cmの振動板7を用いた試作品の測定結果を示してお
り、(A)はy軸上の音圧分布、(B)はz軸上の音圧
分布、(C)はx軸上の音圧分布である。これらの測定
結果から、y軸上においては、振動板7の端から約1
7.5cmの位置に音圧の最大値が現れ、z軸上におい
ては、y軸からの距離が「0cm」の位置即ちy軸と一
致する位置に音圧の最大値が現れ、x軸上においては、
振動板7の長さとほぼ同じ範囲(長さ約40cm)に音
波が集束しており、このx軸上に線状の音波焦点を有す
る音場が形成されていることが判明した。
FIG. 3 shows a resonance frequency of 19.5 kHz, a length of 42.0 cm, and a width of 12.8 as the ultrasonic radiation device 1.
7A shows the measurement results of a prototype using the diaphragm 7 cm, (A) shows a sound pressure distribution on the y-axis, (B) shows a sound pressure distribution on the z-axis, and (C) shows a sound pressure distribution on the x-axis. It is a sound pressure distribution. From these measurement results, on the y-axis, about 1
The maximum value of the sound pressure appears at a position of 7.5 cm, and the maximum value of the sound pressure appears on the z-axis at a position where the distance from the y-axis is “0 cm”, that is, at a position coinciding with the y-axis, and on the x-axis. In
It was found that the sound wave was focused in the same range as the length of the diaphragm 7 (about 40 cm in length), and that a sound field having a linear sound wave focus was formed on the x-axis.

【0035】図4は、本発明の第2実施例による超音波
放射装置の断面構成図、図5は、同装置及びコンベアの
概略斜視図をそれぞれ示す。
FIG. 4 is a sectional view of an ultrasonic radiation device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic perspective view of the device and a conveyor.

【0036】第2実施例による超音波放射装置1は、第
1実施例と同様、ビール等を充填した容器のヘッドスペ
ースに溢れる泡を消滅させる泡消去装置として使用され
る。
The ultrasonic radiating device 1 according to the second embodiment is used as a foam erasing device for eliminating bubbles overflowing in the head space of a container filled with beer or the like, as in the first embodiment.

【0037】第2実施例による超音波放射装置1は、上
記第1実施例と同様、仕切板33、34が配設された二
枚の放物面反射板31、32の他に、新たに平面反射板
35を追加して音場形成手段30を構成させ、放物面反
射板31、32によってほぼ水平方向に方向が変更させ
られた音波を、更に平面反射板35によってほぼ下方向
に方向を変更させ、x’軸(図4、平面反射板35に対
しx軸(図1、図4)と対称の関係にある。)と一致す
る線状の音波焦点を有する音場を形成させるようにした
ことを特徴としている。ここで、平面反射板35は、振
動板7に対して所定の角度例えば45°をなしている。
この角度は、45°に限定されるものではなく、線状の
音波焦点を有する音場を形成させることのできる角度を
選定すればよい。
The ultrasonic radiating apparatus 1 according to the second embodiment is similar to the first embodiment, except that two parabolic reflectors 31 and 32 provided with partitioning plates 33 and 34 are additionally provided. The sound field forming means 30 is constituted by adding a plane reflector 35, and the sound wave whose direction has been changed in a substantially horizontal direction by the parabolic reflectors 31 and 32 is further directed in a substantially downward direction by the plane reflector 35. To form a sound field having a linear sound wave focal point coincident with the x ′ axis (FIG. 4, the plane reflector 35 has a symmetrical relationship with the x axis (FIGS. 1, 4)). It is characterized by having. Here, the flat reflecting plate 35 forms a predetermined angle, for example, 45 ° with respect to the diaphragm 7.
This angle is not limited to 45 °, and may be any angle that can form a sound field having a linear sound wave focal point.

【0038】また、平面反射板35の材質は、放物面反
射板31、32と同様の材質とされ、その長さも放物面
反射板31、32とほぼ等しく設定されている。なお、
その他の構成については、上記第1実施例と同様であ
り、第1実施例と同一符号を付して図示してある。
The material of the flat reflector 35 is the same as that of the parabolic reflectors 31 and 32, and the length thereof is set substantially equal to that of the parabolic reflectors 31 and 32. In addition,
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment.

【0039】第2実施例における音場形成手段30にお
いて、振動板7の表側から矢印a1で示すように上方向
へ向けて発せられた音波は、矢印a2 で示すように、
放物面反射板31によって反射されて方向を変更され、
ほぼ水平方向へ向かい、x軸(図4)と一致する線状の
音波焦点に集束しようとする。しかし、音波の前方には
平面反射板35が存在しているため、上記ほぼ水平方向
へ方向が変更された音波は、平面反射板35によって反
射され、矢印a3 で示すように、ほぼ下方へ方向が変
更されて、x’軸と一致する線状の音波焦点を通過する
ようになる。
In the sound field forming means 30 in the second embodiment, a sound wave emitted upward from the front side of the diaphragm 7 as shown by the arrow a 1 is expressed by the arrow a 2 as shown by the arrow a 2 .
The direction is changed by being reflected by the parabolic reflector 31,
It is directed substantially horizontally and attempts to focus on a linear acoustic focus that coincides with the x-axis (FIG. 4). However, due to the presence of flat reflector 35 in front of the acoustic wave, the acoustic wave direction is changed to the substantially horizontal direction are reflected by a plane reflecting plate 35, as indicated by an arrow a 3, to substantially lower The direction is changed so that it passes through a linear acoustic focus that coincides with the x 'axis.

【0040】また、振動板7の裏側から矢印b1 で示
すように下方向へ向けて発せられた音波は、矢印b2
で示すように、放物面反射板32によって反射されて方
向を変更され、ほぼ水平方向へ向かい、平面反射板35
によって矢印b3 で示すようにほぼ下方へ方向が変更
されて、x’軸と一致する線状の音波焦点を通過するよ
うになる。
The sound wave emitted downward from the back side of the diaphragm 7 as shown by the arrow b 1 is the arrow b 2
As shown by, the direction is changed by being reflected by the parabolic reflector 32, and is directed substantially in the horizontal direction.
It is changed the direction to substantially downward as shown by an arrow b 3 makes to pass through the linear sound wave focus coincident with x 'axis.

【0041】x’軸と一致する線状の音波焦点付近に
は、容器3の口3aが位置しており、容器3の口3aか
ら溢れ出ようとしている泡は、この超音波を受けて極め
て迅速に消滅してゆく。
The mouth 3a of the container 3 is located near the linear sound wave focal point coincident with the x 'axis, and the bubbles overflowing from the mouth 3a of the container 3 receive the ultrasonic waves and become extremely It disappears quickly.

【0042】上記のように、第2実施例による超音波放
射装置1においては、振動板7の全方向の音波の方向を
変更し、線状の音波焦点(x’軸)を有する音場を形成
する音場形成手段30が設けられている。したがって、
第1実施例と同様、振動板7の裏側、すなわち、超音波
励振手段が位置する側から発せられた振動エネルギーも
泡に対して有効に作用し、しかも、線状の音波焦点を有
する音場の形成により振動エネルギーの利用効率の向上
を図ることができる。
As described above, in the ultrasonic wave radiating device 1 according to the second embodiment, the direction of the sound wave in all directions of the diaphragm 7 is changed, and the sound field having a linear sound wave focal point (x 'axis) is formed. A sound field forming means 30 to be formed is provided. Therefore,
As in the first embodiment, the vibration energy generated from the back side of the diaphragm 7, that is, the side on which the ultrasonic excitation means is located, also effectively acts on the bubbles, and has a sound field having a linear sound wave focal point. Can improve the efficiency of use of vibration energy.

【0043】図6及び図7は、当該超音波放射装置1と
して共振周波数19.5kHz、長さ42.0cm、幅
12.8cmの振動板7を用いた試作品の測定結果を示
しており、図6(A)はx’軸上の音圧分布、図6
(B)はy’軸上の音圧分布、図7は供給電力と音場の
音圧との関係を示している。これらの測定結果から、
x’軸上においては、図3(C)とほぼ同様な音圧分布
が得られ、また、y’軸上においては、音波の干渉によ
って図3(A)とはやや異なる音圧分布になっており、
さらに、供給電力の約1/2乗の関係で音圧が増加して
おり、供給電力約70Wで約162dBの強力音場が得
られていることが判明した。
6 and 7 show the measurement results of a prototype using the diaphragm 7 having a resonance frequency of 19.5 kHz, a length of 42.0 cm and a width of 12.8 cm as the ultrasonic wave radiating device 1. FIG. 6A shows a sound pressure distribution on the x ′ axis, and FIG.
(B) shows the sound pressure distribution on the y 'axis, and FIG. 7 shows the relationship between the supplied power and the sound pressure of the sound field. From these measurement results,
On the x 'axis, a sound pressure distribution substantially similar to that in FIG. 3C is obtained, and on the y' axis, a sound pressure distribution slightly different from that in FIG. And
Further, it was found that the sound pressure was increased in the relation of about 1/2 of the supplied power, and that a strong sound field of about 162 dB was obtained at a supplied power of about 70 W.

【0044】また、試作した超音波放射装置を使って消
泡実験(泡に照射した音波の音圧約160dB)を行な
ったところ、ほぼ予想通りの消泡効果が期待できること
が判明した。
Further, when a defoaming experiment (sound pressure of a sound wave applied to the foam was about 160 dB) was performed using the prototype ultrasonic radiation device, it was found that a defoaming effect almost as expected could be expected.

【0045】[0045]

【発明の効果】この発明の超音波放射装置は、振動板の
全方向の音波の方向を変更し、線状の音波焦点を有する
音場を形成する音場形成手段を備えてなるので、前記振
動板等の機械部分に損傷が生じた場合であっても製品へ
の異物の混入がなく、長時間の安定した運転を確保する
ことができ、しかも作業効率を向上させることができ
る。 また、この発明の超音波放射装置は、線状の音波
焦点を形成するようにしたので、容器内に残存する比較
的大きな泡、例えば直径1mm以上の泡であっても確実
に消滅させることができるので、空気中の酸素によって
製品が酸化し、品質の低下を招くおそれがない。しか
も、泡を確実に消去することができるので製品の内容量
のバラツキや除去した泡が製品のまわりに飛散すること
がなく衛生的である。
The ultrasonic wave radiating device of the present invention comprises sound field forming means for changing the direction of sound waves in all directions of the diaphragm to form a sound field having a linear sound wave focal point. Even when a mechanical part such as a diaphragm is damaged, no foreign matter is mixed into the product, stable operation for a long time can be secured, and work efficiency can be improved. Further, since the ultrasonic wave radiating device of the present invention forms a linear sound wave focal point, even relatively large bubbles remaining in the container, for example, bubbles having a diameter of 1 mm or more, can be reliably eliminated. As a result, there is no possibility that the product is oxidized by oxygen in the air and the quality is deteriorated. In addition, since the bubbles can be reliably eliminated, there is no variation in the internal volume of the product and the removed bubbles do not scatter around the product, which is hygienic.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例による超音波放射装置の断面構成図
である。
FIG. 1 is a sectional configuration diagram of an ultrasonic radiation device according to a first embodiment.

【図2】同装置及びコンベアの概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the apparatus and a conveyor.

【図3】同装置の試作品の測定結果を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing measurement results of a prototype of the apparatus.

【図4】第2実施例による超音波放射装置の断面構成図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of an ultrasonic radiation device according to a second embodiment.

【図5】同装置及びコンベアの概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of the apparatus and a conveyor.

【図6】同装置の試作品の測定結果を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing measurement results of a prototype of the same device.

【図7】同じく同装置の試作品の測定結果を示すグラフ
である。
FIG. 7 is a graph showing measurement results of a prototype of the same device.

【図8】第1の従来例としての泡消去装置の正面図であ
る。
FIG. 8 is a front view of a first conventional bubble elimination device.

【図9】同装置の振動板の振動態様を示す図である。FIG. 9 is a view showing a vibration mode of a diaphragm of the same device.

【図10】第2の従来例としての泡消去装置の側面図で
ある。
FIG. 10 is a side view of a second conventional bubble eliminating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波放射装置 7 振動板 17 超音波振動発生部(超音波励振手段) 24 発振器(超音波励振手段) 30 音場形成手段 31、32 放物面反射板 33、34 仕切板 35 平面反射板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic radiation device 7 Vibration plate 17 Ultrasonic vibration generation part (ultrasonic excitation means) 24 Oscillator (ultrasonic excitation means) 30 Sound field forming means 31, 32 Parabolic reflector 33, 34 Partition plate 35 Flat reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 芳樹 東京都羽村市栄町3−1−5 株式会社カ イジョー内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiki Hashimoto 3-1-5 Sakaemachi, Hamura City, Tokyo Inside Kaijo Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動板と、 該振動板を励振する超音波励振手段と、 前記振動板の全方向の音波の方向を変更し、線状の音波
焦点を有する音場を形成する音場形成手段とを備えたこ
とを特徴とする超音波放射装置。
1. A diaphragm, an ultrasonic exciting unit for exciting the diaphragm, and a sound field forming device for changing a direction of sound waves in all directions of the diaphragm to form a sound field having a linear sound wave focal point And an ultrasonic radiation device.
【請求項2】 前記音場形成手段は、放物面反射板から
なることを特徴とする請求項1に記載の超音波放射装
置。
2. The ultrasonic radiation device according to claim 1, wherein said sound field forming means comprises a parabolic reflector.
【請求項3】 前記振動板は、上下方向に向かう音波を
発生するよう設けられ、前記放物面反射板は、上下方向
に向かう音波を反射して、線状の第1の音波焦点に向か
うよう音波の方向を水平方向に変更させることを特徴と
する請求項2に記載の超音波放射装置。
3. The vibration plate is provided so as to generate a sound wave going up and down, and the parabolic reflector reflects the sound wave going up and down and goes to a first linear sound wave focal point. 3. The ultrasonic radiation device according to claim 2, wherein the direction of the sound wave is changed in a horizontal direction.
【請求項4】 前記音場形成手段は、放物面反射板と平
面反射板とからなることを特徴とする請求項1に記載の
超音波放射装置。
4. The ultrasonic radiating apparatus according to claim 1, wherein said sound field forming means comprises a parabolic reflector and a plane reflector.
【請求項5】 前記振動板は、上下方向に向かう音波を
発生するよう設けられ、前記放物面反射板は、上下方向
に向かう音波を反射して、線状の第1の音波焦点に向か
うよう音波の方向を水平方向に変更させ、前記平面反射
板は、前記第1の音波焦点に向かう音波を反射して、線
状の第2の音波焦点に向かうよう音波の方向を下方向に
変更させることを特徴とする請求項4に記載の超音波放
射装置。
5. The vibration plate is provided so as to generate a sound wave going up and down, and the parabolic reflector reflects the sound wave going up and down toward a first linear sound wave focus. So that the direction of the sound wave is changed in the horizontal direction, and the plane reflector reflects the sound wave directed to the first sound wave focus, and changes the direction of the sound wave downward so as to be directed to the linear second sound wave focus. The ultrasonic radiation device according to claim 4, wherein the ultrasonic radiation is performed.
【請求項6】 前記放物面反射板に、前記振動板の振動
モードに対応して仕切板が設けられていることを特徴と
する請求項2乃至請求項5のいずれか1に記載の超音波
放射装置。
6. The super-parameter according to claim 2, wherein a partition plate is provided on the parabolic reflector in correspondence with a vibration mode of the diaphragm. Sound emitting device.
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