(57)【要約】【課題】超音波振動子の周波数の変化量を大きくすることなく気中に存在する微小物体を所望の方向に搬送することができる非接触搬送方法等を提供する。【解決手段】非接触搬送方法は、超音波振動子１によって超音波を放射することで超音波の進行波と超音波の反射波とを形成し、超音波振動子１の駆動周波数を連続的に変化させて進行波の周波数と反射波の周波数とに差をつくることで気中に存在する微小物体を非接触で搬送させる方法である。【選択図】図１３
2019005826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子によって超音波を放射することで前記超音波の進行波と前記超音波の反射波とを形成し、前記超音波振動子の駆動周波数を連続的に変化させて前記進行波の周波数と前記反射波の周波数とに差をつくることで気中に存在する微小物体を非接触で搬送させる、
非接触搬送方法。
【請求項２】
前記駆動周波数を連続的に変化させることを繰り返し行う、
請求項１に記載の非接触搬送方法。
【請求項３】
前記駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を変化させる、
請求項２に記載の非接触搬送方法。
【請求項４】
前記駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期は、繰り返し毎に漸次増加させる、
請求項３に記載の非接触搬送方法。
【請求項５】
前記駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期は、繰り返し毎に漸次減少させる、
請求項３に記載の非接触搬送方法。
【請求項６】
前記駆動周波数の変化の時間間隔は、１０μｓｅｃ以下であり、
前記駆動周波数の変化幅の最小単位は、２０Ｈｚ以下である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の非接触搬送方法。
【請求項７】
気中に存在する微小物体を非接触で搬送させる非接触搬送装置であって、
超音波を放射する超音波振動子と、
前記超音波振動子を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記超音波振動子の駆動周波数を連続的に変化させることで、前記超音波振動子から放射された超音波の進行波の周波数と前記超音波振動子から放射された超音波が反射体で反射した反射波の周波数とに差をつくる、
非接触搬送装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記超音波振動子に、前記駆動周波数を連続的に変化させることを繰り返し行わせる、
請求項７に記載の非接触搬送装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を変化させる、
請求項８に記載の非接触搬送装置。
【請求項１０】
前記超音波振動子と前記反射体との距離を測定する距離センサを備え、
前記超音波振動子から放射された超音波は、当該非接触搬送装置が設置された空間に存在する前記反射体に照射され、
前記制御部は、前記距離センサによって測定された距離に基づいて、前記駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を制御する、
請求項９に記載の非接触搬送装置。
【請求項１１】
さらに、前記反射体を備える、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の非接触搬送装置。
【請求項１２】
さらに、ミストを発生するミスト発生装置を備え、
前記非接触搬送装置は、前記超音波振動子から放射される超音波によって、前記ミスト発生装置により発生したミストを搬送する、
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の非接触搬送装置。
【請求項１３】
前記駆動周波数の変化の時間間隔は、１０μｓｅｃ以下であり、
前記駆動周波数の変化幅の最小単位は、２０Ｈｚ以下である、
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の非接触搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、非接触搬送方法及び非接触搬送装置に関し、特に、超音波を用いて気中の微小物体を非接触で搬送する非接触搬送方法及び非接触搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微小物体を非接触でハンドリングするための非接触マイクロマニピュレーション方法が知られている。この種の非接触マニピュレーション方法として、超音波を用いて微小物体を非接触で搬送する方法が知られている（特許文献１）。特許文献１に開示された非接触マニピュレーション方法は、微小物体が分散して存在する液体媒質中において、凹面型の超音波振動子の焦点位置に反射板を設置し、この超音波振動子により超音波を放射して定在波音場を形成して超音波振動子の周波数を変化させることで、定在波音場における音圧の節で微小物体を捕捉して音軸上で微小物体を一次元的に移動させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７０００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された非接触マニピュレーション方法は、液中に存在する微小物体を搬送する技術であり、また、超音波振動子より放射される超音波の周波数を段階的に変化させている。
【０００５】
このため、特許文献１に開示された非接触マニピュレーション方法では、超音波振動子の周波数の変化量を大きくしなければ微小物体を長距離搬送させることができなかったり、当該微小物体を所望の方向に搬送することができなかったりするという課題がある。
【０００６】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、超音波振動子の周波数の変化量を大きくすることなく気中に存在する微小物体を所望の方向に搬送することができる非接触搬送方法及び非接触搬送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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る非接触搬送方法は、超音波振動子によって超音波を放射することで前記超音波の進行波と前記超音波の反射波とを形成し、前記超音波振動子の駆動周波数を連続的に変化させて前記進行波の周波数と前記反射波の周波数とに差をつくることで気中に存在する微小物体を非接触で搬送させる。
【０００８】
また、本開示の一態様に係る非接触搬送装置は、気中に存在する微小物体を非接触で搬送させる非接触搬送装置であって、超音波を放射する超音波振動子と、前記超音波振動子を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記超音波振動子の駆動周波数を連続的に変化させることで、前記超音波振動子から放射された超音波の進行波の周波数と前記超音波振動子から放射された超音波が反射体で反射した反射波の周波数とに差をつくる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、超音波振動子の周波数の変化量を大きくすることなく気中に存在する微小物体を所望の方向に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】検討１における超音波振動子と反射板との設置形態の一例を示す図である。
【図２】検討１における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の模式的に示す図である。
【図３】検討１における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の節の位置を示す図である。
【図４】検討２における超音波振動子と反射板との設置形態の一例を示す図である。
【図５】検討２における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波を模式的に示す図である。
【図６】検討２における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の節の位置を示す図である。
【図７】検討３における超音波振動子と反射板との設置形態の一例を示す図である。
【図８】検討３における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波を模式的に示す図である。
【図９】検討３における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の節の位置を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る非接触搬送方法における超音波振動子と反射板との設置形態の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る非接触搬送方法における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の第１例の節の位置を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る非接触搬送方法における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の第２例を模式的に示す図である。
【図１３】実施の形態に係る非接触搬送方法における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の第２例の節の位置を示す図である。
【図１４】実施の形態に係る非接触搬送方法における超音波振動子の超音波による進行波と反射波とで形成される定在波の第３例の節の位置を示す図である。
【図１５】実施の形態に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図１６】変形例１に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図１７】変形例２に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図１８】変形例３に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図１９】変形例４に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図２０】変形例５に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【図２１】変形例６に係る非接触搬送装置の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示の一態様を得るに至った経緯）
以下、本開示を具体的に説明するのに先立ち、本開示の一態様を得るに至った経緯について説明する。
【００１２】
近年、空間ソリューションの一つとして、空間における空気を浄化することが検討されている。例えば、空気中に存在するほこり等の微粒子を除去したり、空気中に存在する臭気物質を除去したり分解したり、また、感染リスクを低減するために空気中に存在するウイルスや菌を除菌したり除去したりすることが検討されている。
【００１３】
特に、介護施設又は医療施設等では、インフルエンザ、ノロウイルス等の感染リスクが高いウイルスを除去あるいは不活化することによって、又は、ＰＭ２．５、ＰＭ０．５、あるいはＰＭ０．３等の大気汚染微粒子を除去することによって、空間を浄化することが重要となっている。
【００１４】
また、これらの空気の汚染源となる微小物体は、一般住宅のトイレや介護施設等の部屋等の居住空間、又は、共用スペース等の広空間において、局所的に存在することも多い。このため、空間を局所浄化できる技術が要望されている。
【００１５】
この場合、局所的に存在する空気の汚染源となる微小物体を浄化するために、薬剤ミスト又は薬剤ガス等の浄化用の微小物体を、汚染源となる微小物体に向けて局所的に搬送することが考えられる。また、局所的に存在する空気の汚染源となる微小物体を、直接搬送して除去することが考えられる。
【００１６】
従来より、微小物体を搬送する方法として超音波を用いることが知られている。そこで、本発明者は、超音波を用いて気中（すなわち、気体媒質中）に存在する微小物体を非接触で搬送する技術について検討することにした。ここで、微小物体は、超音波が当たることにより気中で反射することができる物質であり、例えば大気中に分散して存在する。
【００１７】
＜検討１＞
まず、検討１として、大気中に存在する微小物体を搬送する原理を確認するために、図１に示すように、鉛直方向に所定の間隔Ｌをあけて超音波振動子１と反射板２とを配置し、超音波振動子１から超音波を発生させて反射板２に超音波を照射した場合に気中に生じる定在波を数値解析で求めた。
【００１８】
このときの数値解析条件は、音速ｖがｖ＝３４０（ｍ／ｓ）で、超音波振動子１の超音波周波数ｆがｆ＝４０（ｋＨｚ）で、超音波振動子１と反射板２との距離ＬがＬ＝４０ｍｍである。
【００１９】
この場合、超音波振動子１から放射されて反射板２に向かう超音波である進行波ｙ１と、超音波振動子１から放射されて反射板２で反射された超音波である反射波ｙ２とは、超音波振動子１からの位置ｘと超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔとの関数として、以下のサインカーブの式で表される。
【００２０】
進行波：ｙ１＝Ａｓｉｎ２πＢ１、Ｂ１＝ｆ×ｔｎ１、ｔｎ１＝ｔ−ｘ／ｖ
反射波：ｙ２＝Ａｓｉｎ２πＢ２、Ｂ２＝ｆ×ｔｎ２、ｔｎ２＝ｔ−２Ｌ／ｖ＋ｘ／ｖ
【００２１】
そして、進行波ｙ１と反射波ｙ２との合成波である定在波ｙ３は、ｙ３＝（ｙ１＋ｙ２）として表される。図２は、その定在波ｙ３の計算結果の絶対値を白黒の濃淡でプロットした図を示している。図２において、横軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示し、縦軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示している。また、図２では、定在波ｙ３の節が黒色の部分で示されている。つまり、図２において、黒色の部分は、定在波音場における音圧の節を示している。
【００２２】
図２に示すように、定在波の節の位置は、時間の経過とともに変化していないことが分かる。
【００２３】
また、定在波の節の位置は、ｙ２−ｙ１の値が常にゼロになるところである。したがって、定在波の節の位置ｘＮは、以下の式で導き出される。なお、以下の式において、ｎは整数であり、例えば、ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・・である。
【００２４】
ｘＮ＝（（ｎ＋１／２）・ｖ／ｆ＋２Ｌ）／２
【００２５】
この式において、各ｎに関してプロットしたものを図３に示す。つまり、図３の黒丸点は、節の位置を示している。図３において、横軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示し、縦軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示している。
【００２６】
図３に示すように、この計算においても、定在波の節の位置は、時間の経過とともに変化しないことが分かる。気中の微小物体は、定在波の節とともに順次移動して搬送されるので、定在波の節の位置が変化しなければ、気中の微小物体は搬送されにくい。
【００２７】
＜検討２＞
次に、検討２として、図４に示すように、鉛直方向に所定の間隔Ｌをあけて２つの超音波振動子１ａ及び１ｂを対向して設置し、周波数を変えてそれぞれの超音波振動子１ａ及び１ｂから超音波を発生させて、気中に生じる定在波を数値解析で求めた。
【００２８】
このときの数値解析条件は、音速ｖがｖ＝３４０（ｍ／ｓ）で、２つの超音波振動子１ａ及び１ｂのそれぞれの超音波周波数ｆ、ｆ＋ｄｆが、ｆ＝４０（ｋＨｚ）、ｆ＋ｄｆ＝４０．４（ｋＨｚ）で、２つの超音波振動子１ａ及び１ｂの間の距離ＬがＬ＝４０ｍｍである。
【００２９】
この場合、超音波振動子１ａから放射される超音波である第１進行波ｙ１と、超音波振動子１ｂから放射される超音波である第２進行波ｙ２は、超音波振動子１ａ及び１ｂの一方からの位置ｘと超音波振動子１ａ及び１ｂから同時に放射された超音波の経過時間ｔとの関数として、以下のサインカーブの式で表される。
【００３０】
第１進行波：ｙ１＝Ａｓｉｎ２πＢ１、Ｂ１＝（ｆ＋ｄｆ）・ｔｎ１、ｔｎ１＝ｔ−ｘ／ｖ
第２進行波：ｙ２＝Ａｓｉｎ２πＢ２、Ｂ２＝ｆ・ｔｎ２、ｔｎ２＝ｔ−２Ｌ／ｖ＋ｘ／ｖ
【００３１】
ここで、他の計算と比較しやすいように、２つの進行波のｘ＝０での位相差は、２ｆ・Ｌ／ｖとした。
【００３２】
そして、第１進行波ｙ１と第２進行波ｙ２との合成波である定在波ｙ３は、ｙ３＝（ｙ１＋ｙ２）として表される。図５は、その定在波ｙ３の計算結果の絶対値を白黒の濃淡でプロットした図を示している。図５において、横軸は、超音波振動子１ａ及び１ｂの一方からの位置ｘを示し、縦軸は、超音波振動子１ａ及び１ｂから同時に放射された超音波の経過時間ｔを示している。また、図５でも、図２と同様に、定在波ｙ３の節が黒色の部分で示されている。
【００３３】
図５に示すように、定在波の節の位置は、時間の経過とともに、ｘ＝０の位置側からｘ＝４０の位置側に移動していることが分かる。例えば、図５の矢印で示すように、ｔ＝０のときにｘ＝１５の位置付近に存在する定在波の節は、０．００３ｓｅｃ後には、ｘ＝１９の位置付近にまで移動していることが分かる。
【００３４】
また、定在波の節の位置は、ｙ２−ｙ１の値が常にゼロになるところである。したがって、定在波の節の位置ｘＮは、以下の式で導き出される。なお、以下の式において、ｎは整数であり、例えば、ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・・である。
【００３５】
ｘＮ＝（（ｄｆ・ｔ＋ｎ＋１／２）・ｖ／ｆ＋２Ｌ）／２
【００３６】
この式において、各ｎに関してプロットしたものを図６に示す。つまり、図６の黒丸点は、節の位置を示している。図６において、横軸は、超音波振動子１ａ及び１ｂから同時に放射された超音波の経過時間ｔを示し、縦軸は、超音波振動子１ａ及び１ｂの一方からの位置ｘを示している。
【００３７】
図６に示すように、定在波の節の位置は、時間に比例して移動し、全ての節がｘ＝４０の位置に到達していることが分かる。つまり、気中の微小物体を搬送することが可能となる。例えば、図６に示すように、ｔ＝０のときにｘ＝１８の位置付近に存在する定在波の節は、矢印に示す方向に移動し、０．０１ｓｅｃ後には、ｘ＝３３の位置付近にまで達していることが分かる。
【００３８】
このように、２つの超音波振動子１ａ及び１０ｂを用いて微小物体を搬送する方法は、搬送距離を長くすることができるというメリットがあるが、図４に示すように、２つの超音波振動子１ａ及び１ｂを対向して配置する必要がある。
【００３９】
＜検討３＞
次に、検討３として、図７に示すように、図１と同様に鉛直方向に所定の間隔Ｌをあけて超音波振動子１と反射板２とを配置し、特許文献１と同様に周波数を不連続（例えば段階的に）に変化させて超音波振動子１から超音波を発生させて反射板２に超音波を照射した場合に気中に生じる定在波を数値解析で求めた。
【００４０】
このときの数値解析条件は、音速ｖがｖ＝３４０（ｍ／ｓ）で、超音波振動子１の超音波周波数ｆがｆ＝４０（ｋＨｚ）で、超音波振動子１と反射板２との距離ＬがＬ＝４０ｍｍである。
【００４１】
この場合、超音波振動子１から放射されて反射板２に向かう超音波である進行波ｙ１と、超音波振動子１から放射されて反射板２で反射された超音波である反射波ｙ２とは、超音波振動子１からの位置ｘと超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔとの関数として、以下のサインカーブの式で表される。
【００４２】
また、このときの超音波の周波数は、段階的に変化させるために、約０．１ｍｓｅｃ後に進行波ｙ１と反射波ｙ２の周波数を一致させることで進行波ｙ１と反射波ｙ２の周波数が同じであるとして数値解析を行った。
【００４３】
進行波：ｙ１＝Ａｓｉｎ２πＢ１、Ｂ１＝（ｆ＋ｄｆ）・ｔｎ１、ｔｎ１＝ｔ−ｘ／ｖ
反射波：ｙ２＝Ａｓｉｎ２πＢ２、Ｂ２＝（ｆ＋ｄｆ）・ｔｎ２、ｔｎ２＝ｔ−２Ｌ／ｖ＋ｘ／ｖ
【００４４】
このとき、超音波振動子１の超音波の周波数が段階的に変化する条件として１ｍｓｅｃごとに２ｋＨｚ増大するように設定し、進行波ｙ１と反射波ｙ２との合成波である定在波ｙ３をｙ３＝（ｙ１＋ｙ２）として算出した。図８は、その定在波ｙ３の計算結果の絶対値を白黒の濃淡でプロットした図を示している。図８において、横軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示し、縦軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示している。また、図８では、図２と同様に、定在波ｙ３の節が黒色の部分で示されている。
【００４５】
図８に示すように、定在波の節の位置は、時間の経過とともに移動しており、また、Ｘ＝４０の位置に近づくほどその移動距離が短くなることが分かる。例えば、図８の矢印で示すように、ｔ＝０のときにｘ＝１４の位置付近に存在する定在波の節は、０．００３ｓｅｃ後には、ｘ＝１７の位置付近にまで移動していることが分かる。
【００４６】
また、定在波の節の位置は、ｙ２−ｙ１の値が常にゼロになるところである。したがって、定在波の節の位置ｘＮは、以下の式で導き出される。なお、以下の式において、ｎは整数であり、例えば、ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・・である。
【００４７】
ｘＮ＝（（ｎ＋１／２）・ｖ／（ｆ＋ｄｆ）＋２Ｌ）／２
【００４８】
この式において、各ｎに関してプロットしたものを図９に示す。つまり、図９の黒丸点は、節の位置を示している。図９において、横軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示し、縦軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示している。図９では、超音波の周波数を、４０ｋＨｚからスタートして、１ｍｓｅｃごとに２ｋＨｚ増大させて、１０ｍｓｅｃ後に６０ｋＨｚとした場合を示している。図９に示すように、ｔ＝０のときにｘ＝１２の位置付近に存在する定在波の節は、矢印に示す方向に移動し、０．０１ｓｅｃ後には、ｘ＝２１の位置付近にまで達していることが分かる。
【００４９】
このように、超音波の周波数を段階的に変化させて微小物体を搬送する方法は、波長が短くなることを利用しているため、初期の波長と最終の波長との比率分しか微小物体を搬送できず、微小物体を長距離搬送することが難しい。この場合、搬送距離を延ばすために周波数の変化量を大きくすることも考えられるが、周波数の変化量を大きくすることは実用上好ましくない。本検討でも、４０ｋＨｚから６０ｋＨｚへと周波数を大きく変えてみてはいるが、１０ｍｍ程度しか微小物体を搬送することができなかった。
【００５０】
また、超音波の周波数を段階的に変化させる搬送方法では、定在波の節で捕捉された微小物体は、段階的な周波数の変化毎に、その前段の周波数において微小物体が捕捉されている位置（すなわち、定在波の節）から最も近接する安定点となる位置（すなわち、定在波の節）の近傍に移動することとなる。つまり、微小物体が搬送される位置は周波数に依存する。このため、大気中の微小物体は、超音波振動子１と反射板２との間を行ったり来たりする場合があり、所望の方向に微小物体を迅速に搬送することができない恐れがある。
【００５１】
このように、超音波の周波数を段階的に変化させる搬送方法では、大気中の微小物体を長距離搬送することができなかったり、所望の方向に微小物体を迅速に搬送することができなかったりするという課題がある。
【００５２】
このような課題をもとに本発明者が鋭意検討した結果、反射板２に反射する前の超音波の周波数を連続的に変化させることで、反射板２で反射する前の超音波の周波数（つまり進行波の周波数）と反射板２で反射した後の超音波の周波数（つまり反射波の周波数）との違いを利用することで、気中の微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送できるのではないかという知見を得た。
【００５３】
本開示の技術は、このような知見に基づいてなされたものであり、気中に存在する微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送させることができる非接触搬送方法及び非接触搬送装置を提供すること目的とする。以下、本開示の技術について、詳細に説明する。
【００５４】
（実施の形態）
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００５５】
なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００５６】
＜非接触搬送方法＞
まず、本開示の実施の形態に係る非接触搬送方法について説明する。
【００５７】
本開示の実施の形態に係る非接触搬送方法は、微小物体を非接触でハンドリングするための非接触マイクロマニピュレーション方法に関するものであり、具体的には、超音波を用いて大気等の気中に存在する微小物体を非接触で搬送する方法に関する。
【００５８】
超音波により搬送対象となる微小物体は、例えば、ほこり等の微粒子、ウイルス、菌、薬剤や水等のミスト、又は、薬剤ガスなどであるが、これに限るものでなく、超音波が当たることにより気中で反射することができる物質であればよい。微小物体は、例えば大気等の気中に分散して存在している。
【００５９】
本実施の形態では、図１０に示すように、１つの超音波振動子１と１つの反射板２とを鉛直方向に所定の間隔Ｌをあけて配置し、超音波振動子１から超音波を発生させて反射板２に超音波を照射させることによって超音波の進行波と超音波の反射波とを形成している。このような構成において、超音波振動子１の周波数（すなわち、駆動周波数）を連続的に変化させた場合に気中に生じる定在波を数値解析で求めた。
【００６０】
つまり、超音波振動子１と反射板２とで超音波の進行波と超音波の反射波とを形成し、超音波振動子１が発生する超音波（すなわち、進行波）の駆動周波数を連続的にスイープさせている。本実施の形態では、超音波振動子１の駆動周波数をマイクロ秒オーダでスイープさせている。
【００６１】
このときの数値解析条件は、音速ｖがｖ＝３４０（ｍ／ｓ）で、超音波振動子１の超音波周波数ｆがｆ＝４０（ｋＨｚ）で、超音波振動子１と反射板２との距離ＬがＬ＝４０ｍｍである。
【００６２】
この場合、超音波振動子１から放射されて反射板２に向かう超音波である進行波ｙ１と、超音波振動子１から放射されて反射板２で反射された超音波である反射波ｙ２とは、超音波振動子１からの位置ｘと超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔとの関数として、以下のサインカーブの式で表される。
【００６３】
また、超音波振動子１の超音波の周波数を連続的に変えるために、超音波振動子１の超音波の周波数は、時間（ｔ）と位置（ｘ）の関数として表される。
【００６４】
進行波：ｙ１＝Ａｓｉｎ２πＢ１、Ｂ１＝（ｆ＋ｄｆ・ｔｎ１）・ｔｎ１、ｔｎ１＝ｔ−ｘ／ｖ
反射波：ｙ２＝Ａｓｉｎ２πＢ２、Ｂ２＝（ｆ＋ｄｆ・ｔｎ２）・ｔｎ２、ｔｎ２＝ｔ−２Ｌ／ｖ＋ｘ／ｖ
【００６５】
そして、超音波振動子１の超音波の周波数を連続的に変化させるために、数値解析上では、１μｓｅｃごとに２Ｈｚ増大するように設定した。この場合、ｄｆ＝２０００・ｔ（ｋＨｚ）と表される。なお、周波数を変化させる時間間隔（すなわち、周波数が変化した時点から、次に周波数が変化する時点までの時間間隔）は１０μｓｅｃ以下が好ましい。また、周波数の変化幅の最小単位は２０Ｈｚ以下が好ましい。
【００６６】
このとき、進行波ｙ１と反射波ｙ２との合成波である定在波の節の位置は、ｙ２−ｙ１の値が常にゼロになるところである。したがって、定在波の節の位置ｘＮは、以下の式で導き出される。なお、以下の式において、ｎは整数であり、例えば、ｎ＝・・・−２，−１，０，１，２・・・である。
【００６７】
ｘＮ＝（（ｎ＋１／２）・ｖ／Ａ＋Ｌ）、Ａ＝２ｆ−４・ｄｆ・Ｌ／ｖ＋４・ｄｆ・ｔ
【００６８】
この式において、各ｎに関して、プロットしたものを図１１に示す。図１１において、横軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示し、縦軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示している。
【００６９】
また、本実施の形態では、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることの繰り返し（つまりスイープの繰り返し）は、全て２ｍｓｅｃの周期で行っており、また、各周期において、スイープの初期の周波数を４０ｋＨｚとし、スイープの最後の周波数を４４ｋＨｚとして数値解析を行った。
【００７０】
その結果を図１１に示す。図１１に描かれた線は、節の移動の軌跡を表している。また、隣り合う節を区別するために、実線と破線とを用いている。図１１に示すように、繰り返し行われる各スイープの境目において、異なる２つの節が近接することが分かった。これにより、このような定在波が形成された気中に微小物体が存在する場合、図１１の矢印で示されるように、微小物体は、節から別の節へとスムーズに連続的に移動する。しかも、４０〜４４ｋＨｚという狭い周波数の範囲で微小物体を移動させており、周波数の変化量を大きくすることなく微小物体を移動させることができる。
【００７１】
このように、本実施の形態における非接触搬送方法では、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることで、超音波振動子１の超音波による進行波の周波数と反射波の周波数とに差をつくっている。つまり、超音波振動子１の周波数を連続的にスイープすることで、進行波の周波数と反射波の周波数とに差をつくっている。
【００７２】
これにより、超音波振動子１の周波数の変化量を大きくすることなく気中に存在する微小物体を所望の方向に搬送することができる。したがって、気中の微小物体を長距離搬送することが可能となる。
【００７３】
さらに、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることを繰り返し行うことで（つまり、超音波振動子１の周波数のスイープをループさせることで）、繰り返し行われる各スイープの境目において２つの節が近接する定在波を形成することができる。
【００７４】
これにより、気中に存在する微小物体を、所望の方向に迅速に長距離搬送させることができる。例えば、狙った方向に微小物体を迅速に長距離搬送させることが可能となる。
【００７５】
ただし、図１１に示すように、超音波振動子１の周波数のスイープの繰り返しを全て２ｍｓｅｃの周期（つまり、２ｍｓｅｃで一定の周期）で行うと、条件によっては、微小物体を長距離搬送できなくなる場合がある。例えば、微小物体が、定在波の同じ節に留まり続けてしまったり落下したりする場合がある。
【００７６】
そこで、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を変化させるとよい。つまり、スイープの繰り返しの周期（スイープのループの周期）を変化させるとよい。
【００７７】
具体的には、本実施の形態では、スイープの繰り返しの周期を、２、３、４、６、６ｍｓｅｃと変化させて、それぞれの周期において、スイープの初期の周波数をいずれも４０ｋＨｚとし、スイープの最後の周期を４４、４６、４８、５２、５２ｋＨｚとして気中に生じる定在波を数値解析で求めた。
【００７８】
この場合も、上記同様に、超音波振動子１の超音波の周波数を連続的に変化させるために、１μｓｅｃごとに２Ｈｚ増大するように設定した。そして、上記の進行波ｙ１と上記の反射波ｙ２との合成波である定在波ｙ３をｙ３＝（ｙ１＋ｙ２）として算出した。図１２は、その定在波ｙ３の計算結果の絶対値を白黒の濃淡でプロットした図を示している。図１２では、６０μｓｅｃごとにプロットしている。また、図１２において、横軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示し、縦軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示している。なお、図１２では、図２と同様に、定在波ｙ３の節が黒色の部分で示されている。図１２に示すように、ｔ＝０のときにｘ＝１３の位置付近に存在する定在波の節は、矢印に示す方向に移動し、８４０μｓｅｃ後には、ｘ＝１５の位置付近にまで移動していることが分かる。
【００７９】
このとき、上記の式で表される定在波の節の位置ｘＮに関してプロットしたものを図１３に示す。図１３において、横軸は、超音波振動子１から放射された超音波の経過時間ｔを示し、縦軸は、超音波振動子１からの位置ｘを示している。なお、この場合、上記のように、スイープの繰り返しの周期を、２、３、４、６、６ｍｓｅｃと変化させて、それぞれの周期において、スイープの初期の周波数をいずれも４０ｋＨｚとし、スイープの最後の周期を４４、４６、４８、５２、５２ｋＨｚとして数値解析を行った。なお、スイープの繰り返しの周期については、超音波振動子１と反射板２との距離により最適化するとよい。
【００８０】
このように、超音波振動子１の周波数のスイープを繰り返し行うことに加えて、スイープの繰り返しの周期を変化させることによって、図１２に示すように、波長の変化と位相の変化との両方を用いてスムーズに微小物体を搬送することができる。
【００８１】
また、図１２のような定在波が形成された気中に微小物体が存在する場合、図１３に示すように、図１１と比べて、超音波振動子１から遠い位置での節と節の繋がりがよくなっていることが分かる。これにより、図１３の矢印で示すように、微小物体が節から別の節に移動することの連続性がより高まるので、微小物体をよりスムーズに連続的に移動させることができる。したがって、図１１と比べて、微小物体をより長距離搬送することができる。また、４０〜５２ｋＨｚという狭い範囲の周波数で微小物体を搬送することができる。したがって、超音波振動子１の周波数の変化量を大きくすることなく、気中に存在する微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送させることができる。
【００８２】
また、図１３の場合では、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期は、繰り返し毎に漸次増加させている。これにより、節と節の繋がりをよくすることができる。つまり、スイープの繰り返しの周期（時間）は長いほど搬送距離を長くすることができるが、スイープの繰り返しの周期を全期間で長くすると、初期の位置での節の繋がりが悪くなり、かえって長距離搬送することができなくなる。一方、スイープの繰り返しの周期を繰り返し毎に漸次増加させることで、初期の位置での節のつながりをよくすることができ容易に長距離搬送を実現することができる。
【００８３】
また、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期は、繰り返し毎に漸次増加させることに限らず、繰り返し毎に漸次減少させてもよい。つまり、スイープの繰り返しの周期は、スイープの繰り返し毎に漸次減少させてもよい。
【００８４】
この場合の数値解析結果を図１４に示す。図１４では、スイープの繰り返しの周期を、４、３、２、２、２、２、１、１ｍｓｅｃと変化させて、それぞれの周期において、スイープの初期の周波数をいずれも４０ｋＨｚとし、スイープの最後の周期を３２、３６、３６、３６、３６、３８、３８ｋＨｚとして数値解析を行った。なお、スイープの繰り返しの周期については、超音波振動子１と反射板２との距離により最適化するとよい。
【００８５】
このように、スイープの繰り返しの周期をスイープの繰り返し毎に漸次減少させる場合でも、図１４の矢印で示されるように、微小物体を節から別の節へとスムーズに連続的に移動させることができる。しかも、図１３のようにスイープの繰り返しの周期をスイープの繰り返し毎に漸次増加させる場合と比べて、３２〜４０ｋＨｚというより狭い範囲で微小物体を搬送することができる。したがって、超音波振動子１の周波数の変化量を小さくすることができ、微小物体をより長距離で搬送することができる。
【００８６】
さらに、図１４の場合は、図１３の場合とは逆方向への搬送となる。具体的には、鉛直下方への搬送となる。このため、始めのスイープの繰り返しの周期（初期周期）を長くして初期の位置での節のつながりが悪くなったとしても、微小物体は引力により鉛直下方に引っ張られるので、節から次の節へと微小物体を容易に移動させることができる。また、図１４の場合は、図１３の場合と比べて、より短い時間で長距離搬送を行うこともできる。なお、図１４の場合のように、スイープの繰り返しの周期をスイープの繰り返し毎に漸次減少させることで、微小物体の搬送スピードを抑制することもできる。
【００８７】
なお、図１４の場合は、図１３の場合とは逆方向への長距離搬送を行うことができる。
【００８８】
＜非接触搬送装置＞
次に、本開示の実施の形態に係る非接触搬送装置１０について、図１５を用いて説明する。図１５は、実施の形態に係る非接触搬送装置１０の構成を模式的に示す図である。
【００８９】
本実施の形態に係る非接触搬送装置１０は、上記の非接触搬送方法を実現するための超音波発生モジュールであり、図１５に示すように、超音波を放射する超音波振動子１と、超音波振動子１を制御する制御部３とを備える。
【００９０】
反射板２は、超音波振動子１から放射された超音波を反射する反射体であり、非接触搬送装置１０が設置された空間に存在する。超音波振動子１から放射された超音波は反射板２に向けて照射されて反射板２で反射する。なお、反射板２は、非接触搬送装置１０が備えていてもよいし、非接触搬送装置１０が備えていなくてもよい。
【００９１】
制御部３は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的に変化させることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波の周波数と超音波振動子１から放射された超音波が反射板２で反射した反射波の周波数とに差をつくる。つまり、制御部３は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、進行波の周波数と反射波の周波数とに差をつくっている。これにより、上記のように、気中に存在する微小物体を非接触で搬送させることができる。
【００９２】
本実施の形態において、制御部３は、超音波振動子１を駆動するアンプ４と、超音波振動子１が放射する超音波の波形を作成するファンクションジェネレータ５とを有する。アンプ４は、例えばファンクションジェネレータ５から１Ｖｐｐで受け取った信号を約３０倍に増幅する。これにより、超音波振動子１からは、約１３０ｄＢの音圧の超音波が出力される。ファンクションジェネレータ５は、市販のものであってもよいが、専用の回路を用いて構成されていてもよい。なお、音圧は、１３０ｄＢに限るものではないが、例えば、微小物体のサイズがφ０．５ｍｍである場合、音圧は、１２０ｄＢ以上であるとよい。
【００９３】
以上、本実施の形態における非接触搬送装置１０によれば、上記の非接触搬送方法を実現することができる。つまり、超音波振動子１によって超音波を放射することで超音波の進行波と超音波の反射波とを形成し、超音波振動子１の駆動周波数を連続的に変化させて進行波の周波数と反射波の周波数とに差をつくっている。これにより、超音波振動子１の周波数の変化量を大きくすることなく気中に存在する微小物体を所望の方向に搬送することができる。
【００９４】
また、本実施の形態における非接触搬送装置１０において、制御部３は、超音波振動子１に、超音波振動子１の駆動周波数を連続的に変化させることを繰り返し行わせてもよい。
【００９５】
これにより、気中に存在する微小物体を、所望の方向に迅速に長距離搬送させることができる。
【００９６】
この場合、制御部３は、さらに、超音波振動子１の駆動周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を変化させてもよい。
【００９７】
これにより、図１２に示される定在波を実現することができる。したがって、超音波振動子１の周波数の変化量を大きくすることなく、気中に存在する微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送させることができる。
【００９８】
また、図１５では、超音波振動子１は、１台としたが、図１６に示すように、複数台の超音波振動子１を用いて非接触搬送装置２０を構成してもよい。図１６は、変形例１に係る非接触搬送装置２０の構成を示している。なお、図１６では、４つの超音波振動子１を用いているが、これに限らない。また、複数台の超音波振動子１は、直線状に配列されていてもよいが、マトリクス状（例えば７行×７列等）に配列されていてもよい。
【００９９】
また、図１７に示されるように、電動等により移動可能な可動式の非接触搬送装置３０であってもよい。図１７は、変形例２に係る非接触搬送装置３０の構成を模式的に示す図である。
【０１００】
図１７に示すように、非接触搬送装置３０は、超音波振動子１及び制御部（不図示）に加えて、搬送車等の移動体６を備えており、超音波振動子１は、移動体６に設置されている。移動体６は、例えば床の上を走行することができる。
【０１０１】
本変形例における非接触搬送装置３０でも、制御部は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波と当該超音波が反射体（天井２Ａ）で反射した反射波とで周波数に差をつくっている。
【０１０２】
また、本変形例における非接触搬送装置３０は、さらに、超音波振動子１と天井２Ａとの距離を測定する距離センサ７を備えている。距離センサ７は、移動体６に設置されている。
【０１０３】
この場合、非接触搬送装置３０の制御部（不図示）は、距離センサ７によって測定された距離に基づいて、超音波振動子１の周波数を連続的に変化させることの繰り返しの周期を制御する。つまり、制御部は、距離センサ７によって測定された距離に基づいて、スイープの繰り返しの周期を制御する。例えば、距離センサ７によって超音波振動子１と天井２Ａとの距離を予め測定しておき、この測定した距離に基づいてスイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から超音波を照射させる。
【０１０４】
具体的には、距離センサ７で測定した距離からｄｆを計算することによって、スイープ条件を決定することができる。例えば、図１３の定在波において、スピーカ近傍の節から次の節までの距離が４．２５ｍｍ（３４０（ｍ／ｓ）／４０（ｋＨｚ）／２）である場合に、距離センサ７で測定した超音波振動子１から天井２Ａまでの距離Ｌが２４ｍｍとすると、４０ｋＨｚのときの節の数は、２４（ｍｍ）／４．２５（ｍｍ）＝５．６個となる。
【０１０５】
このとき、近似的には、４．２５（ｍｍ）／５．６＝０．８０ｍｍの波長分を変えればよいので、スイープの周期は、４０ｋＨｚ・（１＋０．８０／８．５）＝４３．７ｋＨｚとなる。そして、ｄｆ＝２０００・ｔ（ｋＨｚ）の速度で周波数を変える場合、１．９ｓｅｃ（約２秒）でスイープすればよい。
【０１０６】
なお、上記計算では、１回のスイープで１節分の搬送を行うこととしたが、１回のスイープで２節分の搬送を行うようにしてもよい。また、この節の数は、設定した周波数の上限を超えないように決定される。
【０１０７】
このように、非接触搬送装置３０では、距離センサ７によって空間に存在する反射体（図１７では天井２Ａ）までの距離を予め測定しておいて、スイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から放射した超音波を反射体に照射する。
【０１０８】
これにより、超音波振動子１による進行波と反射波とによって、図１３及び図１４に示される定在波を気中に生成することができるので、気中に存在する微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送することができる。例えば、非接触搬送装置３０によって超音波を放射することで、大気中のほこり等の微粒子、ウイルス又は菌等の微小物体を天井側又は床側に集めることができる。
【０１０９】
また、図１７に示される非接触搬送装置３０は移動体６を備えている。これにより、非接触搬送装置３０は移動することができるので、空間の異なる場所に存在する微小物体を搬送させることができる。この場合、非接触搬送装置３０を異なる場所で停止させた微小物体を搬送してもよいし、非接触搬送装置３０を移動させながら微小物体を搬送させてもよい。
【０１１０】
なお、図１７に示される非接触搬送装置３０は、距離センサ７を備えていたが、距離センサ７を備えていなくてもよい。例えば、超音波振動子１と天井２Ａとの距離が変化しない空間であれば、超音波振動子１と天井２Ａとの距離を予め別途算出しておけばよい。
【０１１１】
別の可動式の非接触搬送装置４０の例を図１８に示す。図１８は、変形例３に係る非接触搬送装置４０の構成を模式的に示す図である。
【０１１２】
図１８に示すように、本変形例における非接触搬送装置４０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１、移動体６及び制御部（不図示）を備えている。
【０１１３】
上記の図１７に示される非接触搬送装置３０では、反射体として天井２Ａを用いていたが、図１８に示される非接触搬送装置４０では、反射体として床２Ｂを使用している。
【０１１４】
そして、本変形例における非接触搬送装置４０でも、制御部は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波と当該超音波が反射体（床２Ｂ）で反射した反射波とで周波数に差をつくっている。
【０１１５】
さらに、図１８に示される非接触搬送装置４０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、空間に存在する反射体（図１８では床２Ｂ）までの距離を予め測定しておいて、スイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から放射した超音波を反射体に照射している。
【０１１６】
これにより、超音波振動子１による進行波と反射波とによって、図１３及び図１４に示される定在波を気中に生成することができるので、気中に存在する微小物体を所望の方向に迅速に長距離搬送することができる。例えば、大気中のほこり等の微粒子、ウイルス又は菌等の微小物体を天井側又は床側に集めることができる。
【０１１７】
なお、図１８に示される非接触搬送装置４０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、距離センサ（不図示）を備えていてもよいが、超音波振動子１と天井２Ａとの距離を予め別途算出しておけば、距離センサを備えていなくてもよい。
【０１１８】
さらに別の可動式の非接触搬送装置５０の例を図１９に示す。図１９は、変形例４に係る非接触搬送装置５０の構成を模式的に示す図である。
【０１１９】
図１９に示すように、本変形例における非接触搬送装置５０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１、移動体６及び制御部（不図示）を備えている。
【０１２０】
そして、図１７に示される変形例では、非接触搬送装置３０が移動すると、反射体の超音波振動子１に対する相対的な位置が変化していたが、図１９に示すように、本変形例における非接触搬送装置５０は、超音波振動子１の超音波を反射する反射体として反射板２を備えているので、本変形例では、反射体（反射板２）の超音波振動子１に対する相対的な位置が変化しない。具体的には、本変形例では、反射板２が移動体６に固定されている。
【０１２１】
そして、本変形例における非接触搬送装置５０でも、制御部は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波と当該超音波が反射板２で反射した反射波とで周波数に差をつくっている。
【０１２２】
さらに、図１９に示される非接触搬送装置５０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１から反射体（図１９では反射板２）までの距離に基づいてスイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から放射した超音波を反射体に照射している。
【０１２３】
これにより、超音波振動子１による進行波と反射波とによって、図１３及び図１４に示される定在波を気中に生成することができるので、気中に存在する微小物体を搬送することができる。例えば、大気中のほこり等の微粒子、ウイルス又は菌等の微小物体を、超音波振動子１側又は反射板２側に集めることができる。
【０１２４】
さらに別の可動式の非接触搬送装置６０の例を図２０に示す。図２０は、変形例５に係る非接触搬送装置６０の構成を模式的に示す図である。
【０１２５】
図２０に示すように、本変形例における非接触搬送装置６０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１、移動体６及び制御部（不図示）を備えている。さらに、本変形例における非接触搬送装置６０は、ミスト８ａを発生するミスト発生装置８を備えている。ミスト発生装置８は、ミスト８ａを生成し、生成したミスト８ａを空間に向けて噴霧することができる。
【０１２６】
そして、本変形例における非接触搬送装置６０でも、制御部は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波と当該超音波が反射体（天井２Ａ）で反射した反射波とで周波数に差をつくっている。
【０１２７】
これにより、非接触搬送装置６０は、超音波振動子１から放射される超音波によって、ミスト発生装置８により発生したミスト８ａを搬送することができる。つまり、超音波振動子１の超音波による進行波と反射波とが形成される気中にミスト８ａを導入することで、微小物体であるミスト８ａを、進行波と反射波とが形成される気中の全域に搬送することができる。これにより、ミストを空間内の特定な場所又は天井などに搬送することができるので、空間の局所浄化を行うことができる。
【０１２８】
なお、ミスト発生装置８から発生するミスト８ａは、例えば、水又は薬剤などのミストであるが、これに限らない。また、本変形例でも、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１から反射体（図２０では天井２Ａ）までの距離を予め測定しておいて、この距離に基づいてスイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から放射した超音波を反射体に照射してもよい。
【０１２９】
さらに別の可動式の非接触搬送装置７０の例を図２１に示す。図２１は、変形例６に係る非接触搬送装置７０の構成を模式的に示す図である。
【０１３０】
図２１に示すように、本変形例における非接触搬送装置７０は、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１、移動体６及び制御部（不図示）を備えている。さらに、本変形例における非接触搬送装置７０は、集塵装置９を備えている。
【０１３１】
そして、本変形例における非接触搬送装置７０でも、制御部は、超音波振動子１の駆動周波数を連続的にスイープすることで、超音波振動子１から放射された超音波の進行波と当該超音波が反射体（天井２Ａ）で反射した反射波とで周波数に差をつくっている。
【０１３２】
これにより、非接触搬送装置７０は、超音波振動子１の超音波による進行波と反射波の間の空間に存在する微小物体９ａを搬送して集塵装置９で集塵することができる。例えば、大気中のほこり等の微粒子、ウイルス又は菌などの微小物体を集塵装置９の近傍に搬送することができるので、これらの微小物体９ａを集塵装置９内に集めることができる。このように、微粒子、ウイルス又は菌などの微小物体を集塵することで、空間の局所浄化を行うことができる。
【０１３３】
なお、本変形例でも、図１７に示される非接触搬送装置３０と同様に、超音波振動子１から反射体（図２１では天井）までの距離を予め測定しておいて、この距離に基づいてスイープの周期の調整を行った上で超音波振動子１から放射した超音波を反射体に照射してもよい。
【０１３４】
（その他変形例等）
以上、本開示に係る非接触搬送方法及び非接触搬送装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。
【０１３５】
例えば、上記実施の形態及び変形例において、超音波振動子１の超音波を反射する反射体として、反射板２を用いたが、反射体は、超音波振動子１の超音波を反射さえできれば、板状の反射板に限るものではない。また、部屋内の反射体として、天井又は床を例示したが、これに限らず、部屋内の反射体としては、机の裏面等であってもよい。
【０１３６】
また、上記実施の形態及び変形例において、微小物体が存在する気中として空気中（大気中）を例示したが、これに限らない。つまり、微小物体が存在する気体媒質は、空気に限るものではない。
【０１３７】
また、上記変形例における非接触搬送装置は、移動体６を有する可動式であったが、これに限らず、移動体６を有していなくてもよい。つまり、上記変形例における非接触搬送装置は、移動することなく空間の一定の場所に固定されたものであってもよい。
【０１３８】
その他、各実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本開示は、気中の微小物体を非接触で搬送する非接触搬送方法及び非接触搬送装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１４０】
１、１ａ、１ｂ  超音波振動子
２  反射板
２Ａ  天井
２Ｂ  床
３  制御部
４  アンプ
５  ファンクションジェネレータ
６  移動体
７  距離センサ
８  ミスト発生装置
８ａ  ミスト
９  集塵装置
９ａ  微小物体
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０  非接触搬送装置
【図１】
2019005826.tif 000003
【図２】
2019005826.tif 000004
【図３】
2019005826.tif 000005
【図４】
2019005826.tif 000006
【図５】
2019005826.tif 000007
【図６】
2019005826.tif 000008
【図７】
2019005826.tif 000009
【図８】
2019005826.tif 000010
【図９】
2019005826.tif 000011
【図１０】
2019005826.tif 000012
【図１１】
2019005826.tif 000013
【図１２】
2019005826.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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