(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄液と被洗浄物とが収容される洗浄槽と、
前記洗浄槽の内方に向けて超音波を照射する超音波振動子と、
前記超音波振動子を所定角度範囲内で正逆交互に回転させることによって、前記超音波振動子を揺動させる揺動手段とを備えたことを特徴とする超音波洗浄装置。
【請求項２】
前記揺動手段は、前記超音波振動子を前後または／および左右に揺動させることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項３】
前記揺動手段は、前記超音波振動子の底面側に取り付けられた揺動軸と、該揺動軸を所定角度範囲内で正逆交互に回転させる揺動軸回転駆動手段とを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の超音波洗浄装置。
【請求項４】
前記揺動軸回転駆動手段は、
駆動源からの回転運動が伝達される駆動軸と、
前記駆動軸の回転運動を直線運動に変換して前記揺動軸に伝達するクランク部とを含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の超音波洗浄装置。
【請求項５】
前記揺動手段は、
前記超音波振動子の底面側に設けられた支持部材と、
前記超音波振動子に取り付けられた一または複数の揺動軸とを含み、上記揺動軸を上下動させることによって、上記超音波振動子を揺動させることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波洗浄装置。
【請求項６】
前記揺動手段は、
前記超音波振動子の底面中心部に設けられた中心軸と、
前記超音波振動子の任意の一端部又は複数端部に設けられた一又は複数の揺動軸とを含み、上記揺動軸を上下動させることによって、上記超音波振動子を揺動させることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波エネルギーを利用して各種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】
図７は、従来技術である超音波洗浄装置１ａを示す図である。超音波洗浄装置１ａは、洗浄液３が収容される洗浄槽２の中または外に超音波振動子５を固定して構成される。洗浄液３の中に被洗浄物４を浸漬し、超音波振動子５から超音波６を照射し、超音波エネルギーによって被洗浄物４に付着した汚れを落とす。
【０００３】
図８は、前記超音波洗浄装置１ａの具体的構成を示す図である。被洗浄物４はバスケット７に保持される。バスケット７は洗浄槽２の上部に吊り下げられ、バスケット７と洗浄槽２とは相対的に近接または離反可能に構成される。バスケット７に保持された被洗浄物４は、バスケット７ごと洗浄液３の中に浸漬される。洗浄槽２の内部にはステンレス棒などで組まれたすのこ台８が配置され、洗浄槽２の中に固定された超音波振動子５への、バスケット７に保持されて浸漬された被洗浄物４の接触が防止される。
【０００４】
超音波振動子５から照射される超音波６は直進性が強い。そのため、被洗浄物４の超音波振動子５に面した部分には超音波６が当たりやすいが、それ以外の部分には超音波６が当たりにくい。したがって、洗浄むらが発生する。また、照射される超音波６には、図９に示されるように発振周波数に依存する波長９の節９ａと腹９ｂとができるので、洗浄槽２の内部の位置によって超音波強度が異なる。したがって、洗浄むらが発生する。
【０００５】
図１０および図１１は、従来技術である他の超音波洗浄装置１ｂ，１ｃをそれぞれ示す図である。超音波洗浄装置１ｂは被洗浄物４を矢符１０で示されるように揺動させて、超音波洗浄装置１ｃは被洗浄物４を矢符１１で示されるように昇降させて、それぞれ上述したような原因に起因する洗浄むらの低減を図ったものである。被洗浄物４の揺動または昇降は、前記バスケット７の揺動または昇降によって達成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし金型のような重量物を洗浄する場合、重い金型を保持して吊り下げられたバスケット７を揺動したり昇降したりすることは容易ではなく、したがってバスケット７は洗浄槽内に固定される。このため、上述したように被洗浄物４には超音波の当たりやすい部分と当たりにくい部分とができて洗浄むらが生じる。また、洗浄槽内の位置で異なる超音波強度によって洗浄むらが生じる。
【０００７】
本発明の目的は、比較的重い被洗浄物をもむらなく洗浄することができる超音波洗浄装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、洗浄液と被洗浄物とが収容される洗浄槽と、前記洗浄槽の内方に向けて超音波を照射する超音波振動子と、前記超音波振動子を所定角度範囲内で正逆交互に回転させることによって、前記超音波振動子を揺動させる揺動手段とを備えたことを特徴とする超音波洗浄装置である。
【０００９】
本発明に従えば、洗浄槽に洗浄液と被洗浄物とが収容され、超音波振動子を揺動しながら、該振動子を動作させて、洗浄槽の内方に向けて超音波が照射される。超音波振動子が揺動するので、該超音波振動子と被洗浄物との距離が変化する。したがって、照射された超音波の波長の節や腹が被洗浄物の同一場所に当たることが防止できる。また、照射された一部の超音波は洗浄槽の壁面および水面に当たって反射して、被洗浄物の超音波振動子と対向した面とは反対側の面にまで回り込み、被洗浄物の全体に超音波が照射される。したがって、洗浄むらを大幅に低減することができる。
【００１０】
また本発明は、前記揺動手段は、前記超音波振動子を前後または／および左右に揺動させることを特徴とする。
【００１１】
本発明に従えば、超音波振動子を前後または左右に揺動させることによって、むらのない洗浄が確実に実施できる。また、前後および左右に揺動させることによって、むらのない洗浄がさらに確実に実施できる。
【００１２】
また本発明は、前記揺動手段は、前記超音波振動子の底面側に取り付けられた揺動軸と、該揺動軸を所定角度範囲内で正逆交互に回転させる揺動軸回転駆動手段とを含んで構成されることを特徴とする超音波洗浄装置である。
【００１３】
また本発明は、前記揺動軸回転駆動手段は、
駆動源からの回転運動が伝達される駆動軸と、
前記駆動軸の回転運動を直線運動に変換して前記揺動軸に伝達するクランク部とを含んで構成されることを特徴とする超音波洗浄装置である。
【００１４】
また本発明は、前記揺動手段は、
前記超音波振動子の底面側に設けられた支持部材と、
前記超音波振動子に取り付けられた一または複数の揺動軸とを含み、上記揺動軸を上下動させることによって、上記超音波振動子を揺動させることを特徴とする超音波洗浄装置である。
【００１５】
また本発明は、前記揺動手段は、
前記超音波振動子の底面中心部に設けられた中心軸と、
前記超音波振動子の任意の一端部又は複数端部に設けれた一又は複数の揺動軸とを含み、上記揺動軸を上下動させることによって、上記超音波振動子を揺動させることを特徴とする超音波洗浄装置である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である超音波洗浄装置２１を示す図である。超音波洗浄装置２１は、洗浄液２３が収容される洗浄槽２２の中または外に超音波振動子２５を固定して構成される。洗浄液２３の中に被洗浄物２４を浸漬し、超音波振動子２５から超音波２６ａ，２６ｂを照射し、超音波エネルギーによって被洗浄物２４に付着した汚れを落とす。
【００１９】
特に、超音波洗浄装置２１は、前記超音波振動子２５の揺動手段を備えることを特徴とする。すなわち、超音波振動子２５の中心部には揺動軸２７が取付られ、該軸２７を所定の角度だけ、たとえば交互に回転させることによって、超音波振動子２５が前後または左右に揺動する。
【００２０】
図２は、前記超音波洗浄装置２１の具体的構成を示す図である。被洗浄物２４はバスケット２８に保持される。バスケット２８は洗浄槽２２の上部に吊り下げられ、バスケット２８と洗浄槽２２とは相対的に近接または離反可能に構成される。バスケット２８に保持された被洗浄物２４は、バスケット２８ごと洗浄液２３の中に浸漬される。洗浄槽２２の内部にはステンレス棒などで組まれたすのこ台２９が配置され、洗浄槽２２の中に固定された超音波振動子２５への、バスケット２８に保持されて浸漬された被洗浄物２４の接触が防止される。
【００２１】
図３は、前記超音波振動子２５の揺動手段の具体的構成を示す図である。前記揺動軸２７は、モータの回転運動が伝達される駆動軸３０と、クランク部３１によって連結される。クランク部３１は、駆動軸３０の回転運動を直線運動に変換して揺動軸２７に伝達する。
【００２２】
超音波振動子２５の揺動によって、該超音波振動子２５と被洗浄物２４との距離が変化し、超音波２６ａの波長の節や腹が被洗浄物２４の同一場所に当たることを防止できる。また、照射された一部の超音波２６ｂは、洗浄槽２２の壁面および水面に当たって反射して、被洗浄物２４の超音波振動子２５と対向した面とは反対側の面にまで回り込み、被洗浄物２４の全体に超音波２６ａ，２６ｂが照射される。したがって、洗浄むらを大幅に低減することができる。
【００２３】
図４は、本発明の実施の他の形態である超音波洗浄装置３５を示す図である。超音波洗浄装置３５は前記超音波洗浄装置２１とほぼ同様に構成され、前記超音波振動子２５の揺動手段を備えるが、該装置３５では超音波振動子２５が前後または左右の方向を限定せずに揺動することを特徴とする。
【００２４】
すなわち、超音波振動子２５の底面の中心部には、受け用の中心軸３６が設けられる。該中心軸３６と超音波振動子２５とは、摺動可能に構成される。超音波振動子２５の端部には、揺動軸３７が取付けられる。該揺動軸３７を上下動させることによって、超音波振動子２５が揺動する。
【００２５】
前後または左右の方向に限定されずに揺動する超音波振動子２５から照射された超音波は、洗浄槽２２の四方に拡散する。したがって、さらに効果的に洗浄むらを低減することができる。なお、前記揺動軸３７は、超音波振動子２５の端部、たとえば任意の１端部、互いに対向する２端部、各角の４端部およびそれ以外の任意の複数端部に、取付けても構わない。
【００２６】
図５は、被洗浄物の洗浄むらを低減することを目的とした、本発明の参考技術となる超音波洗浄装置４１を示す図である。超音波洗浄装置４１は前記超音波洗浄装置２１，３５と同様に、洗浄液２３が収容される洗浄槽２２の中または外に超音波振動子２５を固定して構成される。洗浄液２３の中に被洗浄物２４を浸漬し、超音波振動子２５から超音波２６を照射し、超音波エネルギーによって被洗浄物２４に付着した汚れを落とす。
【００２７】
特に、超音波洗浄装置４１は、前記超音波振動子２５の昇降手段を備えることを特徴とする。すなわち、超音波振動子２５の底面には上下駆動軸４２が取付られ、該軸４２を所定量だけ昇降させることによって、超音波振動子２５が昇降する。
【００２８】
図６は、前記超音波振動子２５の昇降手段の具体的構成を示す図である。前記上下駆動軸４２は、モータの回転運動が伝達される駆動軸４５と、カム４６によって連結される。カム４６は、駆動軸４５の回転運動を直線運動に変換して上下駆動軸４２に伝達する。
【００２９】
超音波振動子２５の昇降によって、該超音波振動子２５と被洗浄物２４との距離が変化し、超音波２６の波長の節や腹が被洗浄物２４の同一場所に当たることを防止できる。したがって、洗浄むらを低減することができる。
【００３０】
なお本発明の効果は、特に大きく重い被洗浄物２４を洗浄する場合に顕著である。金型などの大きく重い被洗浄物２４の洗浄では、金型が数十ｋｇ〜数トンと重く、洗浄槽内に直接入れることが困難であり、クレーンなどで吊り下げて洗浄する必要がある。また、金型を揺動したり昇降したりすることは容易ではない。本発明では被洗浄物２４に代わって超音波振動子２５を揺動したり昇降したりするようにしたので、被洗浄物２４をむらなく洗浄することができる。また、超音波振動子２５を揺動する場合には、超音波が洗浄槽２２の側面や水面で反射して拡散されるので、バスケットとともに被洗浄物２４を揺動するときに比べて洗浄むらを低減することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、超音波振動子を揺動して被洗浄物を超音波によって洗浄するようにしたので、超音波振動子と被洗浄物との距離が変化し、照射された超音波の波長の節や腹が被洗浄物の同一場所に当たることが防止できる。また、照射された一部の超音波は洗浄槽の壁面および水面に当たって反射して、被洗浄物の超音波振動子と対向した面とは反対側の面にまで回り込み、被洗浄物の全体に超音波が照射される。したがって、洗浄むらを大幅に低減することができる。
【００３２】
また本発明によれば、超音波振動子を前後または左右に揺動させるようにしたので、むらのない洗浄が確実に実施できる。また、前後および左右に揺動させるようにしたので、むらのない洗浄がさらに確実に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である超音波洗浄装置２１を示す図である。
【図２】前記超音波洗浄装置２１の具体的構成を示す図である。
【図３】超音波振動子２５の揺動手段の具体的構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の他の形態である超音波洗浄装置３５を示す図である。
【図５】  本発明の参考技術となる超音波洗浄装置４１を示す図である。
【図６】超音波振動子２５の昇降手段の具体的構成を示す図である。
【図７】従来技術である超音波洗浄装置１ａを示す図である。
【図８】前記超音波洗浄装置１ａの具体的構成を示す図である。
【図９】照射される超音波６の発振周波数に依存する波長９の節９ａと腹９ｂとを示す図である。
【図１０】従来技術である他の超音波洗浄装置１ｂを示す図である。
【図１１】従来技術である他の超音波洗浄装置１ｃを示す図である。
【符号の説明】
２１，３５，４１  超音波洗浄装置
２２  洗浄槽
２３  洗浄液
２４  被洗浄物
２５  超音波振動子
２６ａ，２６ｂ  超音波
２７，３７  揺動軸
３０，４５  駆動軸
３１  クランク部
３６  中心軸
４２  上下駆動軸
４６  カム
【図１】
0003641383.tif 000002
【図２】
0003641383.tif 000003
【図３】
0003641383.tif 000004
【図４】
0003641383.tif 000005
【図５】
0003641383.tif 000006
【図６】
0003641383.tif 000007
【図７】
0003641383.tif 000008
【図８】
0003641383.tif 000009
【図９】
0003641383.tif 000010
【図１０】
0003641383.tif 000011
【図１１】
0003641383.tif 000012