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JPH02144181A - マルチ周波数超音波洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

マルチ周波数超音波洗浄方法及び洗浄装置

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JPH02144181A
JPH02144181A JP63295514A JP29551488A JPH02144181A JP H02144181 A JPH02144181 A JP H02144181A JP 63295514 A JP63295514 A JP 63295514A JP 29551488 A JP29551488 A JP 29551488A JP H02144181 A JPH02144181 A JP H02144181A
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Keisuke Honda
本多　敬介
Hideo Kosaka
秀雄 向坂
Toshiaki Miyamoto
年昭 宮本
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Honda Electronics Co Ltd
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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ある範囲の連続した周波数の超音波を出力し
て洗浄効果を改善するマルチ周波数超音波洗浄方法及び
洗浄装置に関する。
［従来技術］ 従来、一般に使用されている洗浄装置は、第５図に示す
ように洗浄槽１の底部に１つの振動子２を設け、この振
動子２に発振器３がらこの振動子２の共振周波数の信号
を供給することにより、振動子２から共振周波数の超音
波を出方して洗浄するようにしていた。
このように構成した従来の洗浄装置では、振動子２の共
振周波数の超音波を出力して洗浄槽１に入れた被洗浄物
を洗浄するようにしている。
しかし７、このような単一周波数の超音波では、汚れが
落ちにくいので、これを改善するために、それぞれ異な
った共振周波数の振動子２を洗浄槽に装着し、それぞれ
の振動子から異った周波数の超音波を出力し、単一の周
波数の超音波では落ちないような汚れも落とすようにし
ている。
［発明が解決しようといる課題］ しかしながら、このように構成した洗浄装置では、複数
の振動子２を洗浄槽１に設けるために、洗浄槽１をある
程度大きくしなければならず、また複数の振動子２のそ
れぞれの共振周波数の超音波しか出力されないので、こ
れらの周波数の超音波では、汚れを良く落すことはでき
なかった。
この複数の周波数の超音波を１つの振動子で出力するた
めに１本出願人は、第４図に示すように圧電素−７−５
を異なった長さの金属ブロック６．７で挟み、これらの
金属ブロック６．７のねじ穴にボルトの両端のねじを係
合して固定した非対称ランジュバン型振動子４を提案し
た。
この振動子４は、端子５ａ、５ｂに３つの周波数の発振
器を接続して各周波数の信号を切換えて入力すると、３
つの周波数の超音波がある時間間隔毎に振動子４から出
力される。
この従来の非対称ランジュバン型振動子４は、１つの振
動子で３つのそれぞれ異なった周波数の超音波が出力す
ることができるので、洗浄槽１が小さくてもよいが、こ
の振動子４から３つの周波数の超音波しか出力されない
ので、これらの周波数の超音波では、前述の従来例と同
様に汚れを良く落すことはできないという問題があった
。
本発明は、１つの振動子に複数の周波数の出力を微小時
間毎に切り換えて供給することにより、複数の周波数を
含む連続した周波数の超音波を出力することができ、そ
れによって洗浄効果を改善することができるマルチ周波
数超音波洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的と
するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも１つ
の振動子に少なくとも２つ以上の異なった周波数の出力
を微小時間間隔で切り換えて入力することにより、前記
振動子から前記具なった周波数及びそれ以外の周波数の
超音波を放射して洗浄するものである。
また微小間隔は０．０１ｍｓ〜２０　ｍ　ｓであり。
また、振動子は複数の共振周波数を持つものでもよい。
さらに洗浄槽に設けた少なくとも１つの振動子と、複数
の発振器と、該複数の発振器からの出力を微小間隔毎に
切換える高速スイッチング回路と。
該高速スイッチング回路を制御するコントロール回路と
、前記高速スイッチング回路の出力によって前記振動子
を駆動する駆動回路とからなるものである。
さらに、振動子は複数の共振周波数を持つものでもよい
。
［作用］ 本発明によれば、１−）の振動子に異なった複数の周波
数の出力を微小時間毎に切り換えて出力すると、振動子
から出力される超音波は、離散的な共振の周波数の間の
周波数を補うような周波数を持つ連続した周波数の超音
波が出力されるため、この超音波によって洗浄効果が改
善される。共振周波数以外の連続した周波数スペクトラ
ムが得られる理由は、１つは周波数切り換えによる振動
子の過渡現象として、振動子自体が連続スペクトラムを
持つ振動となることであり、他の１つは周波数の切換え
時に前の振動の残留があり、それが種となってキャビテ
ーション（気泡）が発生し易くなり、キャビテーション
の破裂時に連続スペクトラムを生ずるためと考えられる
。
［実施例コ 第１図を参照すると、本発明では、洗浄槽１に振動子２
が設けられ、この振動子２は高速スイッチング手段８を
介して発振手段９が接続されて５′する。
このように構成された本発明では、発振手段９から周波
数の異なった出力を高速スイッチング手段８を介して振
動子２に人力すると、振動子２からは発振手段９からの
周波数及びそれと異なる連続した周波数を含む超音波が
出力される。従って、発振手段９からの信号の周波数で
は落ちない汚れも、このように周波数範囲が広がること
により、汚れがよく落ち、洗浄効果が改善される。
本発明の洗浄方法の実施例として、第２図を参照すると
、振動子２はトランス１０の二次巻線に接続され、また
トランス１−０の二次巻線の分岐巻線は帰還回路１１の
中心周波数がｆ工、ｆ２、ｆ。
の第１、第２．第３のバンドパスフィルタ１２゜１３．
１４に接続され、また第１．第２、第３のバンドパスフ
ィルタ１２．１３．１４は高速アナログスイッチ１５に
接続されている。さらに。
高速アナログスイッチ１５は電力増幅器１６に接続され
、電力増幅器１６の出力はトランス１０の一次巻線の一
端に接続され、−次巻線の他端はアースされている。さ
らに、アナログスイッチ１５はコン１へロール回路１７
によって時間間隔等が制御される。
このように構成された本実施例では、帰還回路１１は正
帰還になっているので、何らかの出力によって回路が発
振し、トランス１ｏの分岐巻線から第１、第２、第３の
バンドパスフィルタ１２．１３．１４を通して周波数ｆ
１、ｆ２、ｆ、の信号が出力される。ここで１周波数ｆ
工、ｆ２、ｆ、の信号を高速アナログスイッチ１５でコ
ントロール回路１７からの信号によって順次微小間隔毎
に切換えて出力すると、これらの微小信号は電力増幅器
１６で増幅され、トランス１０を介して振動子２に出力
される。これによって、周波数ｆ□、ｆ２、ｆ１間が補
間されるように、周波数ｆ１．ｆ、、ｆ。
間の周波数を持つ超音波が振動子２から出力されるので
１周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３のそれぞれの超音波では落ち
ないような汚れも本実施例によって非常によく落ちると
いう利点がある。
なお、第３図は周波数ｆ□として１８ＫＨｚ。
ｆ２として４５ＫＨｚ、ｆ、として１００ＫＨｚの信号
をそれぞれ微小間隔（０，１ｍｓ）で切換えて出力した
場合の洗浄槽内で側室した周波数のスペクトラムである
。
この図から分かるように、振動子２から出力される超音
波は０ノシ）ら２００ＫＨｚにわたって周波数が連続し
ているため、この超音波によって洗浄することにより汚
れ落ちが改善される。
第４図を参照すると、本発明の他の実施例では、周波数
ｆ０、ｆ２、ｆ３の発振器１８．１９．２０、・・・が
それぞれアナログスイッチ１５に接続され、またアナロ
グスイッチ１５はコントロール回路１８によって切換時
間等が制御されている。ここで、ｆｌ、ｆ２、ｆ、は振
動子の共振周波数が選択されている。また、アナログス
イッチ１５の出力は駆動回路２１によって増幅され、振
動子２に供給されている。
このように構成された本発明の実施例においても、発振
器１９．２０．２１からの周波数ｆ、。
ｆ２、ｆ、の信号がアナログスイッチ１５によって微小
時間毎にスイッチングされるので、周波数ｆ、以下から
周波数１１以上にわたって周波数成分を持つ信号が出力
され、洗浄効果が改善される。
なお、上記実施例では、振動子２として通常のランジュ
バンタイプ振動子を使用した例を示したが、第６図に示
したマルチ周波数の振動子を使用しても、同様の効果を
得ることができる。また。
第７図に示すように圧電素子５を金属ブロック７とこの
金属ブロック７より大きい金属ブロック６で挟持して固
定したマルチ周波数の振動子を使用しても５同様の効果
を得ることができる。
［発明の効果コ 本発明は、以りのように構成されているので。
振動子の共振周波数以外の広範囲にわたる周波数の超音
波がが出力されるので、それぞれの共振周波数では落ち
ない汚れも、この超音波によって非常によく落とすこと
ができ、洗浄効果が向上するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の詳細な説明する説明図、第２図は本発
明の実施例の回路図、第３図は本発明の実施例の回路に
より振動子から発生した超音波のスペクトラムを微小時
間（１ｍｓ）毎に検出した各周波数の波形図、第４図は
本発明の他の実施例の回路図、第５図は従来の洗浄装置
の構成図、第６図及び第７図は本出願人が提案した振動
子の側面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの振動子に少なくとも２つ以上の異
    なった周波数の出力を微小時間間隔で切り換えて入力す
    ることにより、前記振動子から前記異なった周波数及び
    それ以外の周波数の超音波を放射して洗浄することを特
    徴とするマルチ周波数超音波洗浄方法。 ２、前記微小間隔は０．０１ｍｓ〜２０ｍｓであること
    を特徴とする請求項１記載のマルチ周波数超音波洗浄方
    法。 ３、前記振動子は複数の共振周波数を持つことを特徴と
    する請求項１記載のマルチ周波数超音波洗浄方法。 ４、洗浄槽に設けた少なくとも１つの振動子と、複数の
    発振器と、該複数の発振器からの出力を微小間隔毎に切
    換える高速スイッチング回路と、該高速スイッチング回
    路を制御するコントロール回路と、前記高速スイッチン
    グ回路の出力によって前記振動子を駆動する駆動回路と
    からなるマルチ周波数超音波洗浄装置。 ５、前記振動子は複数の共振周波数を持つことを特徴と
    する請求項４記載のマルチ周波数超音波洗浄装置。
JP63295514A 1988-11-22 1988-11-22 マルチ周波数超音波洗浄方法及び洗浄装置 Expired - Fee Related JP2832443B2 (ja)

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