はじめに 洗浄の現実と対策
適切な、学習・実験・検討による
経験の積み重ねが洗浄レベルの向上に結び付く
「超音波洗浄機・キャビテーション・・により洗浄できる」
と言った単純な考え方では洗浄の改善はできない
１：超音波洗浄の主要因は非線形現象（音響流）である
２：目的に有効な超音波の測定・解析・確認が重要
３：洗浄プロセスのシステムとしての対応が重要
脱気・ファインバブル（マイクロバブル）発生液循環装置
洗浄液を均一な（溶存気体濃度の分布）状態にすることで
超音波が水槽内の液体全体に、均一に効率よく伝搬する
吐出力の高いポンプの、吸い込み側のホースを絞る
安価なポンプの利用でファインバブルは簡単に発生する
適切な液循環の実現には総合的な技術が必要
１）超音波洗浄の主要因は、音響流（非線形現象）
音響流のダイナミック制御が超音波洗浄技術
２）現状への応急対策
現状の洗浄装置に、非線形振動現象を追加する
＊洗浄液の均一化（５－６万円程度のマグネットポンプ）
＊低価格の機器（超音波発振システム）により
変化するメガヘルツの超音波を追加する
洗浄効果の大きい非線形振動の伝搬を実現する
３）恒久対策
洗浄物・洗浄水槽・洗浄液・・・洗浄目的に合わせた
制御条件（超音波、ポンプ、搬送装置、・・）と
超音波の伝搬条件（キャビテーション・音響流）の最適化
を統計数理に基づいて追求し続ける
（統計数理の継続的な学習が必要）
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スライド 6: 現状の超音波洗浄機の改善
非線形振動現象の制御システム
１：脱気ファインバブル発生液循環装置
２：水槽・振動子の表面処理（表面残留応力の緩和）
３：メガへルツの超音波利用
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スライド 11: 超音波利用の考え方
１）超音波の複雑な現象は誰も正確に理解していない
２）どのような 超音波現象も、調べるときりがない
３）超音波利用に対する
独自の対象物・加工方法・・・を考慮した
オリジナルの利用技術開発を行う
４）実験・検討・経験・学習・・・
（メーカや識者・各種情報・・に迷わされなければ）
必ず、未知の部分への挑戦になります
従って 自分で考え追及する ことが必要
例 超音波を減衰させる効果を組み合わせることで、
減衰対策が実現できる場合もあります
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スライド 12: 超音波洗浄の考え方２ 洗浄物の振動特性に合わせた超音波制御を実現する
対象物の、音響特性
１）伝搬周波数特性 ２）音圧レベルの減衰特性 ３）高調波・低調波の発生特性
上記に基づいて、効果的な超音波洗浄機の利用方法を考案
１）発振周波数・発振出力 ２）制御方法 ３）効果的な治工具、効果的な洗浄方法
３．超音波洗浄技術
（１）．超音波の利用ノウハウ
ｂ．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
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
＊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
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
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
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
