(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のダイオード、該第１のダイオードに接続されるリップル電圧発生回路、該リップル電圧発生回路の出力端子に接続される第１の発振回路、該第１の発振回路の出力端子に接続される出力回路からなる発振回路と、交流電源の一方の端子に接続されるリセットスイッチ、該リセットスイッチの他端子に第２のダイオード及び抵抗を介して接続されるゲート回路、該ゲート回路の出力端子に第３のダイオードを介して接続される第２の発振回路、該第２の発振回路の出力端子に接続されるリレー動作回路からなるタイマー回路とからなり、前記第１のダイオードは前記タイマー回路のリレー動作回路のリレー接点を介して交流電源に接続され、前記出力回路に超音波振動子が接続され、前記リセットスイッチを押すことによって、前記ゲート回路の出力を負にし、前記第２の発振回路の出力側に接続されたコンデンサを放電した後、充電し、充電が完了するまでに前記第２の発振回路を動作して、前記動作回路の前記リレーを動作し、前記リレーの動作によって前記第１のダイオードによって半波電圧を前記リップル電圧発生回路に供給し、前記リップル電圧発生回路から標準温度及び標準負荷に対する共振周波数になるように調整されたリップル電圧を発生し、該リップル電圧によって前記第１の発振回路から周波数によって電圧が変化する出力が発生し、前記出力回路から前記第１の発振回路からリップル電圧によって周波数が変化された出力と整流器からの半波電圧とが入力されて半波電圧にパルス出力が重畳された出力を超音波振動子に印加されることを特徴とする超音波発振回路。
【請求項２】
前記リップル電圧発生回路は前記整流器からの電圧がチャージされる第１のコンデンサと、該第１のコンデンサのチャージが予め決められたチャージ電圧になると導通するトランジスタと、該トランジスタの出力でチャージされる第２のコンデンサとからなり、第２のコンデンサのチャージ電圧によって前記発振回路の出力の周波数が変動されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波発振回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、予め決められた時間だけ負荷、水位又は温度変化によって最適周波数から外れない超音波発振回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、超音波洗浄装置では、比較的構成が簡単であることから他励発振装置が使用され、又、負荷の変化や温度変化に対して発振が安定していることから自動追尾方式の発振装置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、他励発振機では、負荷等の変化で超音波振動子の周波数が最適周波数から外れ、超音波振動子の振動が低下して著しく洗浄効果が低下するという問題があり、又、自動追尾方式の発振装置では、安定した帰還電圧が必要であるため、発振装置に安定した電圧を印加しなければならず、又、発振出力も安定しなければならないので、電圧制御発振回路に安定した可変電圧を発生させなければならず、回路が複雑で高価になるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、第１のダイオード、該第１のダイオードに接続されるリップル電圧発生回路、該リップル電圧発生回路の出力端子に接続される第１の発振回路、該第１の発振回路の出力端子に接続される出力回路からなる発振回路と、交流電源の一方の端子に接続されるリセットスイッチ、該リセットスイッチの他端子に第２のダイオード及び抵抗を介して接続されるゲート回路、該ゲート回路の出力端子に第３のダイオードを介して接続される第２の発振回路、該第２の発振回路の出力端子に接続されるリレー動作回路からなるタイマー回路とからなり、前記第１のダイオードは前記タイマー回路のリレー動作回路のリレー接点を介して交流電源に接続され、前記出力回路に超音波振動子が接続され、前記リセットスイッチを押すことによって、前記ゲート回路の出力を負にし、前記第２の発振回路の出力側に接続されたコンデンサを放電した後、充電し、充電が完了するまでに前記第２の発振回路を動作して、前記動作回路の前記リレーを動作し、前記リレーの動作によって前記第１のダイオードによって半波電圧を前記リップル電圧発生回路に供給し、前記リップル電圧発生回路から標準温度及び標準負荷に対する共振周波数になるように調整されたリップル電圧を発生し、該リップル電圧によって前記第１の発振回路から周波数によって電圧が変化する出力が発生し、前記出力回路から前記第１の発振回路からリップル電圧によって周波数が変化された出力と整流器からの半波電圧とが入力されて半波電圧にパルス出力が重畳された出力を超音波振動子に印加されるものであり、又、前記リップル電圧発生回路は前記半波整流器からの電圧がチャージされる第１のコンデンサと、該コンデンサのチャージが予め決められたチャージ電圧になると導通するトランジスタと、該トランジスタの出力でチャージされる第２のコンデンサとからなり、第２のコンデンサのチャージ電圧によって前記発振部の出力の周波数が変動されるようにしたものである。
【０００５】
【実施の態様】
本発明では、発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れれた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、この発振回路をタイマー回路で予め決められた時間だけ駆動することができる。
【０００６】
【実施例】
図１は、本発明の１実施例の超音波発振回路の回路図で、交流電源１の一方の端子にリレー２６の可動端子及び固定端子を介してダイオード２のアノードが接続され、ダイオード２のカソードはリップル電圧発生回路３の抵抗４と第１のコンデンサ５を介して交流電源１の他端に接続され、抵抗４と第１のコンデンサ５の接続点にゼナーダイオード６のカソードと抵抗７及びＮＰＮトランジスタ８のコレクタが接続され、又、抵抗７の他端はトランジスタ８のベースと抵抗９の一端に接続され、ゼナーダイオード６のアノード及び抵抗９の他端は交流電源１に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ８のエミッタは第２のコンデンサ１０の一端及び発振回路１１の発振器１２の電源端子に接続され、又、発振器１２の入力端子に第３のコンデンサ１３を介して交流電源１の他端に接続され、さらに、発振器１２の入力端子と出力端子の間に可変抵抗１４及び抵抗１５が接続され、発振器１２のアース端子は交流電源１の他端に接続されている。
【０００７】
又、発振回路１１の発振器１２の出力は出力回路１６の抵抗１７を介してＮＰＮトランジスタ１８のベースに接続されるとともに、抵抗１９を介してして交流電源１の一端に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ１８のコレクタは抵抗２０を介してＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタ２１とＰＮＰトランジスタ２２のゲートに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のエミッタとＰＮＰトランジスタ２２のエミッタが互いに接続されるとともに、ＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のベースに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のコレクタはＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタ１８のエミッタ、ＰＮＰトランジスタ２２のコレクタ及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のソースは交流電源１の他端に接続され、さらに整流器２のカソードとＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のドレインの間にトランス２４の一次巻線が接続され、トランス２４の二次巻線に洗浄機等の超音波振動子２５が接続されている。
【０００８】
又、タイマー回路４７は、リレー２６の固定端子はダイオード２７を介して抵抗２８とコンデンサ２９及び抵抗３０とゼナーダイオード３１の直列回路を介してアース端子に接続され、リレー２６のコイル２６ａの一方の端子はＮＰＮトランジスタ３２のコレクタに接続され、ベースは抵抗３３の一方の端子に接続され、エミッタはアース端子に接続され、さらに、リレー２６のコイル２６ａの他方の端子はＮＰＮトランジスタ３４のエミッタに接続され、コレクタは抵抗２８とコンデンサ２９の接続点に、ベースは抵抗３０とゼナーダイオード３１の接続点に接続されるとともに、ベースはコンデンサ３５を介してアース端子に接続されることにより、リレー２６の動作回路が構成され、さらに、交流電源１の一方の端子にリセットスイッチ３６の一方の固定端子に接続され、又、リセットスイッチ３６の他方の端子にダイオード３７及び３８のアノードがそれぞれ接続され、ダイオード３７のカソードはダイオード２７のカソードに接続され、ダイオード３８のカソードは抵抗３９の一方の端子に接続され、抵抗３９の他方の端子はコンデンサ４０とゼナーダイオード４１の直列回路を介してアース端子に接続されると共にゲート回路４２の入力端子に接続される。
【０００９】
さらに、ゲート回路４２の出力端子はダイオード４３のカソードに接続され、ダイオード４３のアノードは発振回路４４の入力端子及び抵抗４５を介して発振回路４４の出力端子に接続されるとともに、コンデンサ４６を介してアース端子に接続され、又、発振回路４４の出力端子は抵抗３３の他方の端子に接続され、ゲート回路４２及び発振回路４４の電源端子はリップル電圧発生回路３のＮＰＮトランジスタ８のエミッタに接続される。
【００１０】
このように構成した本実施例の超音波発振回路では、リセットスイッチ３６を押すと、ダイオード３８を通してダイオード４０にチャージ電流が流れることによりゲート回路４２の入力端子はロウレベルとなるので、ゲート回路４２の出力端子に接続されたダイオード４３を介してコンデンサ４６にチャージされている電圧を短時間で放電させ、ダイオード４０がハイレベルになると、ゲート回路４２の出力はハイレベルとなり、発振回路４４の出力がハイレベルとなるので、ＮＰＮトランジスタ３２がオンになるが、その時にはコンデンサ３５がチャージされてＮＰＮトランジスタ３４がオンになっているので、リレー２６のコイル２６ａに電流が流れ、リレー２６はオンになり、交流電源１からダイオード２を通してリップル電圧発生回路３に電流が印加される。
【００１１】
そして、ダイオード２のＡ点の出力波形は図２に示すように半波整流電圧波形となり、又、リップル電圧発生回路３のＮＰＮトランジスタ８のエミッタのＢ点における出力波形は、第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ１０のチャージ電圧によって、図３に示すようなリップル電圧波形となり、このリップル電圧は発振回路１１の発振器１２の電源端子に入力される。
【００１２】
又、発振回路１１の発振器１２には、第３のコンデンサ１２を介して交流電源１から負の半波電圧が印加され、可変抵抗１４によって出力の発振周波数が調整され、発振回路１１の出力はリップル電圧発生回路３からのリップル電圧と交流電源１からの負の半波電圧によって周波数の異なったパルス状の電圧が発生し、この電圧は出力回路１６のＮＰＮトランジスタ１８、２１、ＰＮＰトランジスタ２２及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３による増幅回路によって増幅され、トランス２４で交流電源１から正の半波電圧と増幅された発振回路１１からのパルス電圧が重畳されて、図４に示すような出力電圧波形の電圧が出力され、超音波振動子２５に印加され、又、タイマー回路４５の発振回路４４の入力端子に接続されたコンデンサ４６のチャージが終了すると、発振回路４４の出力がロウレベルになり、ＮＰＮトランジスタ３２がオフになり、リレー２６が遮断されてリップル電圧発生回路３への印加が遮断され、発振が停止する。
【００１３】
このように、本発明の実施例の超音波発振回路では、タイマー回路４７を予め決められた時間だけ動作することにより、リレー２６を動作してリップル電圧発生回路３に電流を印加すると、リップル電圧発生回路３から発振回路１１にリップル電圧が印加され、発振回路１１から出力される出力は周波数が超音波振動子２５の標準温度及び標準負荷時の共振周波数から予め定められた範囲の周波数になるようにリップル電圧発生回路３からの出力電圧を調整することにより、超音波振動子２５が標準温度及び標準負荷に対して変動しても、常にリップル電圧発生回路３からの出力電圧が変動しているので、超音波振動子２５が共振からずれる時間が短く、長時間の稼働に対して共振が僅かにずれるだけで出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく駆動させることができ、発振回路１２と同じ構成のゲート回路４２を使用するため、価格の負担が小さく、ダイオード４３でコンデンサ４６のチャージ電圧を強制的にショートさせるので、タイマー回路の繰り返し動作によるタイマー時間の誤差を最小限に抑えることができ、又、ダイオード４３によって時定数に影響を与えることがなく、ダイオード２７によって大電流を必要とする超音波発振回路にリセットスイッチ３６を介して供給する必要がないので、リセットスイッチを小型にすることができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波発振回路では、タイマー回路により予め決められた時間内にリップル電圧発生回路に電流を供給し、リップル電圧発生回路から発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧発生回路からのリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、構成が簡単で、安価になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の超音波発振回路の回路図である。
【図２】図１の回路のＡ点の出力波形図である。
【図３】図１の回路のＢ点の出力波形図である。
【図４】図１の回路のトランスの出力波形図である。
【符号の説明】
１                  交流電源
２                  ダイオード
３                  リップル電圧発生回路
４、７、９          抵抗
５                  第１のコンデンサ
６                  ゼナーダイオード
８                  ＮＰＮトランジスタ
１０                第２のコンデンサ
１１                発振回路
１２                発振器
１３                第３のコンデンサ
１４                可変抵抗
１５、１７          抵抗
１６                出力回路
１８、２１          ＮＰＮトランジスタ
１９、２０          抵抗
２２                ＰＮＰトランジスタ
２３                ＭＯＳ電界効果トランジスタ
２４                トランス
２５                超音波振動子
２６                リレー
２７、３７、３８    ダイオード
２８、３０、３３    抵抗
２９、３５、４０    コンデンサ
３１、４１          ゼナーダイオード
３２、３４          ＮＰＮトランジスタ
３９、４５          抵抗
４２                ゲート回路
４３                ダイオード
４４                発振回路
４６                コンデンサ
４７                タイマー回路
【図１】
0004496330.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004496330.tif 000004
【図４】
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