－－音圧測定・解析に基づいた，超音波洗浄技術－－
洗浄で使われる超音波技術ノウハウ
－－音圧測定・解析に基づいた，超音波洗浄技術－－
超音波の利用ノウハウ
１：設置（超音波振動子、水槽・・の設置方法）
２：脱気ファインバブル発生液循環装置
（球形相当サイズ：２０μ以下のファインバブルの利用方法）
３：液循環（キャビテーションと音響流のダイナミック制御技術）
このカタログについて
| ドキュメント名 | 洗浄で使われる超音波技術ノウハウ |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 10.4Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 超音波システム研究所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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スライド 2: 物理・化学的反応
＊写真： 加速度効果で
引き伸ばされたキャビテーション＊
超音波のキャビテーションは、慣れてくると見えます（ポンプの渦と同様です）
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スライド 3: 音響流 洗浄現象で最も重要な事項
理解する前に、認識することが重要！
単純には理解できない複雑さがあります
経験や論理的な学習の積み重ねが必要です！！
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スライド 4: 音響流
一般概念
有限振幅の波が 気体または液体内を伝播するときに、 音響流が発生する。
音響流は、 波のパルスの粘性損失の結果、 自由不均一場内で生じるか、
または 音場内の 障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か
あるいは 振動物体の近傍で 慣性損失によって生じる 物質の一方性定常流である。
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スライド 5: 洗浄の原理（未解明の相互作用 非定常流れ）
複雑な現象に、
単純な論理の積み重ねで応用する方法ではなく
具体的な最も複雑な現実に対して、
可能な範囲の論理（モデル）で取り組み続ける
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スライド 6
超音波洗浄の基礎事項
洗浄で使われる超音波
超音波の利用ノウハウ
設置
超音波の発生部分（振動子、振動板・・）を
どのように設置するかということは
振動現象を利用する装置にとって
最も重要ですが、あまり検討されていません
（振動するものを固定するという
矛盾を技術的に解決する必要：ノウハウがあります）
従って、共振・干渉・うねり・・・
超音波の伝搬状態が実現していない装置が多い状況です
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スライド 7: ノウハウ＜振動子の設置＞
ノウハウ
専用の設置部材を利用する （振動子のサイズ・周波数に合わせて製作）
１） ２種類のシリコンで接触部をコーティング
２） １台の振動子を３個の固定部材で設置する
３） 振動子の発振面が３－８ｍｍ程度傾斜するように設置する
４） ３個の固定部材の中の、
１個は高さが３－８ｍｍ異なるものを使用する
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スライド 8: ノウハウ＜振動子の設置＞ 完全に固定しない、自由にしない
ノウハウ
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スライド 9
ノウハウ 振動子の設置方法（ポイント：振動子周辺の流れ）
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スライド 10
ノウハウ 振動子の設置方法（吊るす・シリコ－ン塗布）
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スライド 11: 超音波洗浄技術
＊写真で評価することから始める 将来は計測・解析で評価する＊
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スライド 12
振動子の設置と液循環
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スライド 13
超音波洗浄技術
超音波の利用ノウハウ
マイクロバブル発生システム
揚程の高い、マグネットポンプの
吸い込み側のバルブ（配管）を絞る
と言う、ポンプメーカーの禁止事項を行います
（通常のマグネットポンプで10年以上機能します
１：揚程の高さとバルブの絞り状態の設定
２：超音波の発振制御
上記1，2により
マイクロバブルの発生量と
サイズを調整できます）
特許の問題はありません（公知とされています）
注意事項：ゴミの吸い込みによるポンプの故障
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スライド 16
ノウハウ
ナノバブルの効果！！
新しい応用技術の発展
洗浄液の均一化ができていると
制御は簡単になります
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スライド 17
＊マイクロバブル（ファインバブル）の性質＊ ノウハウ
１）10μｍ程度の気泡は1ｍをおよそ3時間かけてゆっくり上昇する。
２）発生した気泡同士は非合体で単独に存在することから、分散性に優れている。
３）水の中をゆっくりと浮上し、微小なゴミを吸着して水面に浮上させる性質をもっている。
４）マイクロバブルに強い超音波をあてると微細な泡は７０度にまで発熱。
その熱を使ってがん細胞を焼くという挑戦が始まっている。
５）マイクロバブルは自ら収縮し、より小さい「ナノバブル」に変化するという重要な性質がある。
６）ゆるやかな流動と広範囲の拡散特性を有する。
７）固有の物理化学的特性を有する。
８）生体に対して生理活性を誘起する。
９）有機物の混入は、泡の界面の粘性を増加させ、泡の寿命を長くする。
１０）マイクロバブルのほとんどは、マイナスの電位を有している。
１１）一般に温度が低いほど発生量は多く、高くなると少なくなる。
１２）マイクロバブルの圧壊の過程で水中のイオン類が気泡周囲に濃縮することで、静電気的
な反発力を生じ、気泡が完全に消滅することを抑制している。（マイクロバブルの圧壊とは、物
理的な刺激（水の流動過程で生じる圧縮や膨張、渦流等）を加えることでマイクロバブルが急
激に断熱圧縮する現象であり、超高圧・超高温の極限反応場を形成する。
この極限反応場により周囲の水分子が分解されて・OHなどのフリーラジカルを形成する。）
１３）マイナスの電位は水のｐＨに依存している。
１４）マイクロバブルは超音波の散乱特性が優れている。
１５）マイクロバブルは超音波照射の際に共振現象として崩壊する。
以上の性質は今後さらに解明されていくと思われますが、現状では不明な点を多く含んでいます
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スライド 18
現象の追求よりも 工夫・応用・利用 が重要
特開2008-296217特願2008-164172 超音波洗浄装置 株式会社カイジョー
特開2008-114141特願2006-298778 超音波洗浄装置 株式会社カイジョー
液面付近（液面から１０ｃｍ下部）の液を
オーバフロー・・・で、ポンプが吸い込み
水槽下部の位置に吐出する
注：液全体が循環するように
＊ノウハウの公開（公知です）＊ ポンプの吸い込み側のバルブを絞る
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スライド 19
脱気・マイクロバブル発生には、適切なシール状態が重要です
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スライド 20
ノウハウ 現象の追求よりも
工夫・応用・利用が重要
＊ノウハウの公開＊
ポンプの吸い込み側のホース径を細くする