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公開番号2025018504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122250
出願日2023-07-27
発明の名称ホーンタイプ超音波洗浄装置
出願人ブランソン・ウルトラソニックス・コーポレーション
代理人弁理士法人川口國際特許事務所
主分類B08B 3/12 20060101AFI20250130BHJP(清掃)
要約【課題】一つのホーンで周波数の異なる洗浄を行うことができる、ホーンタイプ超音波洗浄装置を提供する。
【解決手段】ホーンタイプ超音波洗浄装置1において、第1の超音波振動子5および第2の超音波振動子7、17の出力振動は、XY面におけるX方向の中心がY方向に沿って延びる最大振幅値ラインL1とする振動の周波数を基本周波数fとしたとき、基本周波数fHzの異なる整数倍の周波数f×n1およびf×n2の振動であり、第1の超音波振動子は、周波数f×n1に対する最大振幅値ラインに配置されており、第2の超音波振動子は、周波数f×n2に対する最大振幅値ラインに配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
超音波ホーンと、
前記超音波ホーンに振動を印加する第１の超音波振動子および第２の超音波振動子と、
前記第１の超音波振動子および第２の超音波振動子と接続する超音波発振器とを備え、
前記超音波ホーンは、直交３軸であるＸＹＺ軸に沿う直方体であって、ＸＹ面が振動入力面および振動出力面であり且つＺ方向に振動伝達方向を有する当該直方体からなり、
第１の超音波振動子および第２の超音波振動子の出力振動は、前記ＸＹ面におけるＸ方向の中心がＹ方向に沿って延びる最大振幅値ラインＬ１とする振動の周波数を基本周波数ｆとしたとき、基本周波数ｆＨｚの異なる整数倍の周波数ｆ×ｎ１およびｆ×ｎ２の振動であり、
前記第１の超音波振動子は、前記ＸＹ面において、前記周波数ｆ×ｎ１に対する最大振幅値ラインに配置されており、
前記第２の超音波振動子は、前記ＸＹ面において、前記周波数ｆ×ｎ２に対する最大振幅値ラインに配置されている、
ホーンタイプ超音波洗浄装置。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記周波数ｆ×ｎ１は、基本周波数ｆの１倍であり、基本周波数ｆそのものであり、
前記周波数ｆ×ｎ２は、基本周波数ｆの２倍または３倍である、
請求項１のホーンタイプ超音波洗浄装置。
【請求項３】
第１の超音波振動子および第２の超音波振動子は、平面視、前記最大振幅値ラインＬ１を中心とした線対象に配置されている、
請求項１のホーンタイプ超音波洗浄装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーンタイプ超音波洗浄装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
超音波洗浄装置としては、例えば、特許文献１に開示された装置がある。この装置は、被洗浄物が収容されると共に液体が貯留される洗浄槽と、この洗浄槽の下部に設けられる複数の超音波振動板と、この超音波振動板を振動させる超音波発振器と、この超音波発振器を制御して被洗浄物を超音波洗浄する制御手段とを備える。複数の超音波振動板は、洗浄槽を構成する壁部に固定されている。
【０００３】
超音波振動板を用いた超音波洗浄装置では、振動板が接着あるいはスタッド溶接などにより壁部に固定されているため、耐久性の問題から大きな振幅、パワーを出すことができない問題がある。また、洗浄槽内全体の液体を振動させるため、板面積に対し相当な振動子面積（振動子個数）が必要であり、振動子面積が小さいと媒体の共振を起こすことができない問題がある。さらに、大きな洗浄槽内で小ワークを洗浄するのは投入パワーの面から非効率となる問題がある。
【０００４】
上記とは別に、液体の共振に頼らず、洗浄槽内の液深さや洗浄槽の形状の影響を受けにくい洗浄態様のものとして、超音波振動子により振動する超音波ホーンを、洗浄槽内の液体に漬け込み、洗浄槽内のワークを洗浄する、ホーンタイプ超音波洗浄装置がある。ホーンタイプ超音波洗浄装置では、大きな振幅を利用することで強力な洗浄が可能となっている。
【０００５】
ここで、実際の洗浄の現場では、ワークに対して、何段階かの洗浄を適用する場面がある。例えば、最初に大きな汚れを除去する大まかな洗浄を行い、続いて、小さなサイズの汚れを落とす精密洗浄を行うことがある。この場合、ホーンタイプ超音波洗浄装置では、使用するホーンの周波数がホーン毎に固定して割り当てられているため、周波数を変更した複数段階の洗浄は、複数の装置にワークを順次、移送して行うこととなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－２１７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、一つのホーンで周波数の異なる洗浄を行うことができる、ホーンタイプ超音波洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するための本発明は、超音波ホーンと、前記超音波ホーンに振動を印加する第１の超音波振動子および第２の超音波振動子と、前記第１の超音波振動子および第２の超音波振動子と接続する超音波発振器とを備え、前記超音波ホーンは、直交３軸であるＸＹＺ軸に沿う直方体であって、ＸＹ面が振動入力面および振動出力面であり且つＺ方向に振動伝達方向を有する当該直方体からなり、第１の超音波振動子および第２の超音波振動子の出力振動は、前記ＸＹ面におけるＸ方向の中心がＹ方向に沿って延びる最大振幅値ラインＬ１とする振動の周波数を基本周波数ｆとしたとき、基本周波数ｆＨｚの異なる整数倍の周波数ｆ×ｎ１およびｆ×ｎ２の振動であり、前記第１の超音波振動子は、前記ＸＹ面において、前記周波数ｆ×ｎ１に対する最大振幅値ラインに配置されており、前記第２の超音波振動子は、前記ＸＹ面において、前記周波数ｆ×ｎ２に対する最大振幅値ラインに配置されている、ホーンタイプ超音波洗浄装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一つのホーンで周波数の異なる洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施の形態１に係るホーンタイプ超音波洗浄装置の全体図である。
本実施の形態１に関し、超音波ホーンにおける複数の超音波振動子の配置を示す図である。
本実施の形態１に関し、超音波ホーンの振動モードを示す斜視図である。
本実施の形態１に関し、超音波ホーンの振動モードをＺＸ端面方向から示す側面図である。
本実施の形態１に関し、超音波ホーンの振動モードと最大振幅値ラインとの関係を示す図である。
本発明の実施の形態２に関し、超音波ホーンにおける複数の超音波振動子の配置を示す図である。
超音波ホーンの改変した形状に関し、振動モードを示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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