特許 6281018 超音波洗浄装置、およびその使用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6281018

(24)【登録日】2018年1月26日

(45)【発行日】2018年2月14日

(54)【発明の名称】超音波洗浄装置、およびその使用方法

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/12 20060101AFI20180205BHJP

【ＦＩ】

   B08B3/12 A

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-193800(P2017-193800)

(22)【出願日】2017年10月3日

【審査請求日】2017年10月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】598088620

【氏名又は名称】株式会社シーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(72)【発明者】

【氏名】新井 和人

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 幸樹

【審査官】 大宮 功次

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６３−１７３３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５９−０８２９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１０５９８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５４−０１３６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４６−０３６８６１（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開平０８−１８７４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０１７３９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５０−０５４８６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−００４７９２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０８Ｂ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波洗浄装置であって、
前記超音波洗浄装置に単独で着脱可能な洗浄槽と、
前記洗浄槽の上方に配置された超音波振動子と、を有し、
前記超音波振動子は、振動部内に配置され、前記洗浄槽の中の洗浄液に前記振動部を介して浸漬可能であり、
前記振動部は、前記超音波洗浄装置に支持構造によって連結されており、
前記超音波洗浄装置は、駆動装置を含み、前記駆動装置は、前記超音波振動子の超音波の発信中心周波数、前記発信中心周波数からスイングする上限周波数および下限周波数の少なくとも一方、および前記スイングの速度の少なくとも１つを変更するように駆動する、ことを特徴とする超音波洗浄装置。

【請求項2】

前記超音波洗浄装置は、前記超音波振動子を駆動する駆動装置を有し、
前記駆動装置は、前記洗浄槽の上方に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄装置。

【請求項3】

前記超音波振動子がランジュバン型振動子である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波洗浄装置。

【請求項4】

前記駆動装置は、さらに駆動時間を変更するように駆動する、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項5】

前記振動部の形状がカップ状である、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項6】

前記洗浄槽がガラスまたは樹脂で構成される、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項7】

前記超音波洗浄装置は、レバーを有し、
前記超音波振動子は、前記レバーの回動により、前記洗浄槽の中の前記洗浄液に前記振動部を介して浸漬可能である、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項8】

前記洗浄槽は、洗浄カップ、カップホルダ、およびリングを含み、
前記洗浄カップは、前記カップホルダ内に配置され、
前記リングは、前記洗浄カップおよび前記カップホルダの少なくとも一方の開口上に配置され、
前記カップホルダは、前記洗浄カップから溢れ出る洗浄液を保持するように構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項9】

前記超音波洗浄装置は、上部と下部に分離可能であり、
前記上部は、前記超音波振動子を備え、
前記上部の上下方向に略平行な面である側面は、ハンドルを有し、
前記側面の反対側の側面は、立脚部を有し、
前記上部は、前記立脚部により接地面に立てて置かれる場合に、前記超音波振動子が前記接地面と接触しないように構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれか一項に記載の超音波洗浄装置の使用方法であって、
前記洗浄槽に被洗浄物を配置すること、
前記洗浄槽の上方に配置された超音波振動子を前記洗浄槽の中の前記洗浄液に前記振動部を介して浸漬すること、
前記被洗浄物に前記超音波振動子により超音波を照射して洗浄すること、および
前記洗浄槽を単独で取外し、前記洗浄液を交換することを含むことを特徴とする使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波を照射して被洗浄物を洗浄する超音波洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

洗浄液を収容した洗浄槽に被洗浄物を入れ、超音波振動子によって超音波を照射して、洗浄を行う超音波洗浄装置が知られている。特許文献１は、コンパクトで、強力な洗浄力を得るために、洗浄槽の底面および側壁に超音波振動子を複数個設けた超音波洗浄装置を開示しており、特許文献２は、小型の超音波振動子で洗浄むらを防止するために、超音波振動子を少なくとも洗浄槽の底面側と洗浄対象物の上側に配置する超音波洗浄装置を開示しており、特許文献３は、塩素系の洗浄液の給排水を容易に行うために、金属製の第２の洗浄槽が着脱可能である超音波洗浄装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１２６６６８号公報

【特許文献2】特開２００４−２３５３６６号公報

【特許文献3】特開２００８−０４９２３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１および２では、複数の超音波振動子を設けるためのスペースが必要であり、また、複数の超音波振動子を駆動するために、駆動装置が大型化することがあった。このような状況のもと、超音波洗浄装置の小型化が望まれていた。

【0005】

また、特許文献３では、第１の洗浄槽（金属製）の底部に超音波振動子や駆動装置が設けられており、第１の洗浄槽（金属製）が単独で着脱できないため、洗浄液の給排水や洗浄槽の洗浄が困難となる場合があった。

【0006】

本発明は、小型化が可能で、洗浄液の給排水性や洗浄槽の洗浄性が向上された超音波洗浄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】

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の超音波洗浄装置は以下の構成を備える。すなわち、
超音波洗浄装置であって、
前記超音波洗浄装置に単独で着脱可能な洗浄槽と、
前記洗浄槽の上方に配置された超音波振動子と、を有し、
前記超音波振動子は、振動部内に配置され、前記洗浄槽の中の洗浄液に前記振動部を介して浸漬可能である
ことを特徴とする超音波洗浄装置。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、小型化が可能で、給排水性や洗浄槽の洗浄性が向上された超音波洗浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る超音波洗浄装置の斜視図。

【図2】一実施形態に係る超音波洗浄装置の断面図。

【図3】一実施形態に係る超音波洗浄装置の断面図。

【図4】一実施形態に係る超音波洗浄装置の洗浄槽の斜視図。

【図5】一実施形態に係る超音波洗浄装置の制御のブロック図。

【図6】別の実施形態に係る超音波洗浄装置の斜視図。

【図7】別の実施形態に係る超音波洗浄装置の側面図。

【図8】別の実施形態に係る超音波洗浄装置の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を適用できる実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。

【0011】

本実施形態に係る超音波洗浄装置は、超音波洗浄装置に単独で着脱可能な洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置された超音波振動子と、を有し、前記超音波振動子が振動部内に配置され、前記洗浄槽の中の洗浄液に前記振動部を介して浸漬可能なものである。本実施形態に係る超音波洗浄装置によれば、洗浄槽が超音波洗浄装置に単独で着脱可能に構成されており、洗浄槽が回路部を含む駆動装置を付属しないため、洗浄槽を丸洗いすることができる。さらに、超音波振動子が洗浄槽の上方に配置され、洗浄槽の中の洗浄液に振動部を介して浸漬されるので、被洗浄物の上方から均一に超音波を照射することができ、従来の超音波洗浄装置と比べて、超音波振動子などの個数を減らすことができ、小型化が可能となる。

【0012】

（一実施形態に係る超音波洗浄装置）
図１は、一実施形態に係る超音波洗浄装置の斜視図を示す。超音波洗浄装置１０は、超音波洗浄装置１０に着脱可能に配置された洗浄槽１１を有する。洗浄槽１１は、超音波洗浄装置１０からスライドさせて取り外されるように構成されている。なお、洗浄槽１１の詳細については、後述する。

【0013】

洗浄槽１１の上方には、超音波振動子が配置されている（不図示）。超音波振動子の移動機構の一実施形態を説明する。一実施形態において、超音波洗浄装置１０は、超音波振動子を移動させるレバー１２、およびレバー１２のロックを解除するロックボタン１３を有している。レバー１２は、ロックボタン１３を押してロックを解除し、レバー１２を直立位置から矢印ａ方向（洗浄槽１１方向）に回動させることで、超音波振動子が洗浄槽１１の中の洗浄液に振動部を介して浸漬するように移動可能に構成されている。また、超音波振動子は、レバー１２を矢印ａ方向とは逆方向に回動させて、直立位置に戻すことで、洗浄槽１１の中の洗浄液から取り出される。

【0014】

一実施形態において、超音波洗浄装置１０の側面にレバー１２の回動を制限する突出部分を設け、超音波振動子の洗浄槽１１への最大挿入高さを制限するように構成してもよい。また、一実施形態において、レバー１２は、直立位置に戻されたとき、自動的にロックされるように構成されてもよい。また、ロックボタン１３を設けずに、レバー１２のクリップ部を握ることで、ロックが解除されるように構成されてもよい。

【0015】

超音波洗浄装置１０の上面には、操作パネル１４が配置されている。一実施形態において、操作パネル１４にはモード選択、スタート、およびストップなどを行う操作スイッチが設けられている。操作パネル１４は、使用者が操作し易い部分に配置されていればよく、配置箇所は超音波洗浄装置１０の上面に限定されず、超音波洗浄装置１０の側面でもよい。

【0016】

図２は、一実施形態に係る超音波洗浄装置の断面図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、レバー１２が直立位置にある場合の状態を示す。超音波洗浄装置１０は、ボード１７を境界として、超音波洗浄装置の上部１０ａと下部１０ｂとで構成される。なお、超音波洗浄装置１０の脚から操作パネル１４に向かう方向を上向きという。下部１０ｂには、着脱可能に配置された洗浄槽１１が配置されている。洗浄槽１１は、紙面左方向にそれをスライドさせることで、下部１０ｂから取り外され得る。洗浄槽１１には、洗浄液２２および被洗浄物２３が配置されている。

【0017】

上部１０ａには、紙面奥行方向に駆動装置１８が配置され、超音波振動子１５および操作パネル１４に接続される。上部１０ａに駆動装置１８が配置されることにより、洗浄槽１１から駆動装置１８への漏水の可能性が低減され得る。電力部（不図示）も上部１０ａに配置することができる。なお、駆動装置１８の詳細については、後述する。

【0018】

（超音波振動子）
超音波振動子１５は、レバー１２の直立位置において、洗浄槽１１の斜め上方に配置されている。超音波振動子１５は、一実施形態において、２０ｋＨｚから５ＭＨｚ、別の実施形態において、５０ｋＨｚから４ＭＨｚ、さらに別の実施形態において、１００ｋＨｚから３ＭＨｚの周波数の超音波が提供されるものが使用される。一実施形態において、超音波振動子１５としては、ランジュバン型振動子、圧電セラミック型振動子などが使用され得る。洗浄力を向上させるためには、提供される超音波が強力なランジュバン型振動子が使用され得る。ランジュバン型振動子が使用されることで、従来の超音波洗浄装置と比べて、超音波振動子および振動部の個数をさらに減らすことができ、小型化が可能となる。

【0019】

（振動部）
振動部１６は、その内側で、底面に超音波振動子１５を固定している。振動部１６の形状は、超音波振動子１５を内部に配置することができ、洗浄液に超音波を伝えることができれば、特に限定されるものでない。一実施形態において、振動部１６の形状は、カップ状（有底筒状）であり、たとえば、有底円筒状、有底角柱状、および有底錐台状などが挙げられる。このように、振動部１６の形状をカップ状とすることにより、洗浄液中に振動部１６を浸漬させることができる。このとき振動部１６の底面に加えて側面も洗浄液に接触させることができるので、その結果、振動部１６と洗浄液との接触面積が増え、洗浄液中の超音波の拡散性を向上させることができる。

【0020】

振動部１６の洗浄槽１１に挿入される部分（たとえば、底面）の最大長さ（直径）ｄは、振動部１６が洗浄槽１１に挿入できれば、特に限定されるものでなく、洗浄槽１１の開口の内側の最大長さ（直径）以下であればよい。一実施形態において、振動部１６の底面の最大長さｄは、洗浄槽１１の開口の内側の最大長さの９８％、別の実施形態において、９５％、さらに別の実施形態において、９０％、さらに別の実施形態において、８０％、さらに別の実施形態において、７０％、さらに別の実施形態において、５０％、さらに別の実施形態において、３０％である。また、振動部１６の材質は、洗浄液に超音波を伝えることができれば、特に限定されるものでなく、たとえば、ステンレスなどの金属が挙げられる。

【0021】

振動部１６は、支持部２１によって支持され得る。図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、レバー１２が矢印ａ方向に下げられて振動部１６が洗浄槽１１に浸漬された状態を示す。一実施形態において、支持部２１は、紙面の奥行方向で、超音波洗浄装置１０の内側に配置された回動部２１ａと連結され得る。回動部２１ａは、超音波洗浄装置１０の外側に配置されたレバー１２と連結されており、レバー１２を回動させることで、振動部１６は、洗浄槽１１の中の洗浄液２２に浸漬され得る。図２に示すように、洗浄液２２が洗浄槽１１（特に洗浄カップ１１ａ）を満たすように供給されていた場合、洗浄槽１１への振動部１６の浸漬により洗浄液２２が溢れ出るが、本実施形態の超音波洗浄装置１０は、洗浄槽１１がカップホルダ１１ｂ（詳細は後述する）を有するので、図３に示すように、溢れ出た洗浄液２２ａはカップホルダ１１ｂ内に保持され、外部に漏れ出すことがない。

【0022】

また、このように余分な洗浄液を洗浄カップ１１ａから溢れ出させ、カップホルダ１１ｂに保持可能とすることで、ユーザは超音波洗浄装置１０の使用時に洗浄槽１１に入れる洗浄液２２の量を厳密に調整しなくてもよくなる。即ち、ユーザは、洗浄液２２が溢れ出しても良いことを前提として、洗浄槽１１に所定量の洗浄液２２を入れて、超音波洗浄装置１０を使用することができる。また、洗浄カップ１１ａから洗浄液２２ａが溢れ出る状態では、振動部１６の表面は洗浄槽１１内の洗浄液２２と確実に接触している。よって、洗浄槽１１に入れる洗浄液２２の量を厳密に調整しなくとも、レバー１２を矢印ａ方向に下げて振動部１６を洗浄槽１１に浸漬させるだけで、洗浄液２２を介して被洗浄物２３に対して超音波を確実に照射することができる。本実施形態のように、洗浄カップ１１ａから溢れ出た洗浄液をカップホルダ１１ｂに収容する場合、カップホルダ１１ｂの容積は、洗浄カップ１１ａ自体を収容した状態において、洗浄液２２で一杯に満たした洗浄カップ１１ａに振動部１６を浸漬した場合にあふれ出る洗浄液を十分に収容可能な容積に定められる。

【0023】

一実施形態の超音波洗浄装置では、図２に示すように、洗浄槽１１に挿入される前の振動部１６の底面は、洗浄槽１１の開口面に対して傾斜するように設けられているが、振動部１６の下面は洗浄槽１１の開口面に対して略垂直になるように設けてられてもよい。また、一実施形態の超音波洗浄装置１０では、図３に示すように、洗浄槽１１に挿入された後の振動部１６の底面は、洗浄槽１１の開口面と略平行、つまり、洗浄液２２の液面と略平行になる。このように、本実施形態の振動部１６およびその移動機構は、ハンマー状の形状を有し、振動部１６はハンマーを振り下ろすような動作により、移動され得る。

【0024】

また、洗浄槽１１への、振動部１６の挿入部分（嵌り込み部分）の高さｈは、被洗浄物２３の寸法や、洗浄槽１１の大きさなどにより決定され、特に限定されるものでない。一実施形態において、洗浄槽１１への、超音波振動子１５および振動部１６の挿入部分の高さｈは、１ｍｍ、別の実施形態において、５ｍｍ、さらに別の実施形態において、１０ｍｍ、さらに別の実施形態において、２０ｍｍ、さらに別の実施形態において、５０ｍｍである。

【0025】

一実施形態に係る超音波洗浄装置１０によれば、被洗浄物２３の上方から均一に超音波を照射することができ、従来の超音波洗浄装置と比べて、超音波振動子１５および振動部１６の個数を減らすことができるので、小型化が可能となる。

【0026】

（洗浄槽）
図４は、一実施形態に係る超音波洗浄装置の洗浄槽の斜視図である。洗浄槽１１は、洗浄カップ１１ａと、カップホルダ１１ｂと、リング１１ｃと、を有する。洗浄カップ１１ａは、カップホルダ１１ｂ内に配置されており、リング１１ｃは、洗浄カップ１１ａとカップホルダ１１ｂの上に配置されている。洗浄カップ１１ａとリング１１ｃは、カップホルダ１１ｂともに持ち運び可能である。また、図４に示すように、カップホルダ１１ｂに把持部を設けることで、持ち運びが容易になる。なお、カップホルダ１１ｂおよびリング１１ｃは、設置されなくてもよい。

【0027】

このように、洗浄槽１１は、超音波洗浄装置１０から単独で着脱可能に配置されているので、洗浄槽１１は丸洗いされ得る。それに対して、従来の超音波洗浄装置では、被洗浄物に対する超音波の照射効率を向上させるために、洗浄槽の下面、または側面に超音波振動子または振動部などが固定されていたため、洗浄槽を超音波洗浄装置から単独で取り外すことができず、洗浄槽の洗浄性が低いものであった。また、本実施形態の超音波洗浄装置１０は、洗浄槽１１が単独で着脱可能なものであるため、つまり、洗浄槽１１は交換可能であるため、洗浄槽１１を複数用意することで、超音波洗浄の効率が向上し、また洗浄液に適した洗浄槽の選択することもできる。さらに、洗浄槽１１が破損した場合、洗浄槽１１のみ交換することで、超音波洗浄装置１０は利用できる。

【0028】

（洗浄カップ）
洗浄カップ１１ａは、洗浄液、および被洗浄物を入れるものである。そのため、洗浄カップ１１ａの形状は有底筒状であり得る。洗浄カップ１１ａの形状は、被洗浄物を内部に配置することができ、振動部１６が挿入できれば、特に限定されるものでない。一実施形態において、洗浄カップ１１ａの形状は、有底円筒状、有底角柱状、および有底錐台状などが挙げられる。

【0029】

（カップホルダ）
カップホルダ１１ｂは、洗浄カップ１１ａを収容するものである。一実施形態に係る超音波洗浄装置１０において、超音波振動子１５および振動部１６を洗浄カップ１１ａの中の洗浄液に浸漬させて使用するが、洗浄槽１１がカップホルダ１１ｂを備えているため、洗浄液２０が洗浄カップ１１ａを満たすように供給されていた場合、洗浄カップ１１ａへの振動部１６の浸漬により洗浄液２０が溢れ出るが、カップホルダ１１ｂを有するので、溢れ出た洗浄液２２ａは外部に漏れ出すことがない。また、カップホルダ１１ｂの形状は、洗浄カップ１１ａを内部に配置することができれば、特に限定されるものでない。一実施形態において、カップホルダ１１ｂの形状は、有底円筒状、有底角柱状、および有底錐台状などが挙げられる。

【0030】

一実施形態において、洗浄カップ１１ａ、カップホルダ１１ｂ、およびリング１１ｃは、同心になるように配置される。この配置を容易に行うため、位置決め部１１ｄが内壁に設けられ得る。

【0031】

（リング）
リング１１ｃは、洗浄カップ１１ａおよびカップホルダ１１ｂの少なくとも一方の開口周囲を取り囲み保護するものである。また、洗浄カップ１１ａがカップホルダ１１ｂに設置された状態で、洗浄カップ１１ａの開口部の高さがカップホルダ１１ｂの開口部の高さより低い場合、リング１１ｃをカップホルダ１１ｂの上に配置することで、洗浄カップ１１ａから洗浄液２２が溢れ出たとしても、洗浄液２２ａが外部に漏れ出すことをリング１１ｃにより防止することができる。リング１１ｃには開口１１ｅが設けられており、当該開口１１ｅを介して洗浄カップ１１ａから溢れ出た洗浄液２２がカップホルダ１１ｂに収容される。

【0032】

リング１１ｃの形状は、洗浄カップ１１ａおよびカップホルダ１１ｂの少なくとも一方の開口周囲を取り囲むことができれば、特に限定されるものでない。一実施形態において、カップホルダ１１ｂの形状は、円状、四角状、および多角状などが挙げられる。一実施形態において、リング１１ｃは、洗浄カップ１１ａおよびカップホルダ１１ｂの両方の開口周囲を取り囲むことができるように、二重リング状とすることができ、２つのリングを連結させて、一体の二重リング状とすることもできる。

【0033】

（洗浄槽の材質）
洗浄カップ１１ａ、カップホルダ１１ｂおよびリング１１ｃの材質は、特に限定されるものでなく、金属、ガラス、または樹脂などが使用される。一実施形態において、例えば、金属としてはステンレスが挙げられ、ガラスとしては石英ガラスが挙げられ、樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、またはＡＢＳなどが挙げられる。洗浄液として腐食性を有する液体などが使用されるときは、耐食性に優れた樹脂やガラスなどが選択され得る。また、金属、またはガラスに耐食性に優れた樹脂をコートしたものが使用されてもよい。洗浄カップ１１ａ、カップホルダ１１ｂおよびリング１１ｃの材質は、全て同じであって、各々異なっていてもよい。

【0034】

一実施形態において、洗浄槽１１、特に、洗浄カップ１１ａ、およびカップホルダ１１ｂは、可視光を透過する材質とすることができ、例えば、ガラス、または樹脂などが使用される。これにより、洗浄時に洗浄カップ１１ａ内の被洗浄物が見えるので、洗浄状況の確認が可能となる。洗浄カップ１１ａ、およびカップホルダ１１ｂの可視光の透過率は特に限定されるものでなく、たとえば、一実施形態において、５０％以上、別の実施形態において、７０％、さらに別の実施形態において、９０％以上とすることができる。

【0035】

（駆動装置）
例えば図２に示すように、駆動装置１８は、ボード１７上に設けられている。駆動装置１８の配置は、特に限定されるものでない。駆動装置１８は、回路部１９および駆動アンプ部２０を含んでいる。回路部１９はデジタル回路を含み、デジタル回路は制御マイコンを有し得る。駆動装置１８（回路部１９および駆動アンプ部２０）は、操作パネル１４、超音波振動子１５、および電源部（不図示）に接続されている。このように、駆動装置が上部１０ａに配置されているので、洗浄槽１１からの駆動装置１８への漏水の可能性が低減され得る。

【0036】

（超音波洗浄装置の制御）
図５は、一実施形態に係る超音波洗浄装置１０の制御のブロック図を示す。図５に基づき、超音波洗浄装置１０の超音波照射の制御について説明する。図１に示す超音波洗浄装置１０の操作パネル１４は、洗浄モードスイッチ、スタートスイッチ、およびストップスイッチなどの操作スイッチを有している。操作パネル１４からの命令は、駆動装置２０の回路部１９に含まれる制御マイコン部に送られる。

【0037】

洗浄モードは、（１）超音波振動子の超音波の発信中心周波数、（２）中心周波数からスイングする上限周波数および下限周波数、（３）スイングの速度（スイングの上限下限の往復周期）、（４）駆動時間などから構成されるステップを複数ステップ含むように構成され得る。（１）から（４）、およびステップ数は、被洗浄物、および除去物質に応じて決定される。駆動装置２０は（１）および（４）の少なくとも１つを変更することができる。

【0038】

回路部１９は、洗浄モード（洗浄条件）などを記憶するように構成された制御条件記憶部、および記憶された洗浄モードを実行する信号を生成する制御信号生成部を有している。回路部１９に記憶される制御信号の情報は、外部のコンピュータ２４などで作成され得る。コンピュータ２４で作成された制御信号の情報は、超音波洗浄装置１０に着脱可能なＵＳＢメモリなどの外部記憶媒体を介して、回路部１９に送られ、記憶され得る。なお、作成された制御信号の情報は、外部記憶媒体を使用せず、有線通信手段や無線通信手段により、回路部１９に送ることもできる。

【0039】

回路部１９には、１以上の洗浄モードが記憶されている。前記の操作パネル１４から送られた命令に従い、回路部１９から洗浄モードの情報を読み出される。この情報に従い、回路部１９の制御信号生成部で、制御信号が生成される。生成された制御信号は、駆動装置１８の駆動アンプ部２０において、電力部２５から供給された電力から駆動電力が生成される。この駆動電力が超音波振動子１５に送られ、洗浄モードに応じた超音波が出力される。このような制御において、ランジュバン型超音波振動子の使用が効果的である。

【0040】

一実施形態に係る超音波洗浄装置１０は、このような制御系を含むことにより、洗浄モードの変更のために回路素子を交換などせず、洗浄物の形状、大きさ、汚れ、洗浄液の温度などの異なる場合に適した洗浄モードを選択して、洗浄を行うことができる。また、本実施形態に係る制御系、特に、駆動装置１８は、従来の超音波洗浄装置（たとえば、超音波振動子が洗浄槽の上部以外にあり、洗浄槽が着脱不可能であるような超音波洗浄装置）にも適用することができ、目的とする洗浄モードを容易に設定することが可能となる。

【0041】

一実施形態に係る超音波洗浄装置１０は、さらにヒータ、温度計測器、温度調節装置、液面のレベルセンサなどが設けることもできる。

【0042】

（超音波洗浄装置の使用方法）
図１から図４に示した超音波洗浄装置を参照して、一実施形態に係る超音波洗浄装置１０の使用方法が説明される。まず、洗浄槽１１が超音波洗浄装置１０からスライドさせて取り外される。洗浄槽１１に被洗浄物２３および洗浄液２２が入れられる。洗浄槽１１が超音波洗浄装置１０から単独で取り外されるので、洗浄液２２の供給が効率的に実施され得る。

【0043】

洗浄液２２は、特に限定されるものでなく、被洗浄物２３、または被洗浄物２３に付着した除去物質に応じて、選択すればよい。例えば、洗浄液２２としては、酸性液体、アルカリ性液体、塩素系液体、有機溶剤、水などが使用され得、さらに界面活性剤、防錆剤などの薬剤を添加してもよい。

【0044】

被洗浄物２３も特に限定されるものでなく、ガラス、金属、陶器、セラミックおよびプラスチックなどの物品とすることができる。例えば、被洗浄物２３は、入れ歯、メガネ、コンタクトレンズなどの日用品、指輪やアクセサリーなどの装飾品、鉗子、メス、ハサミ、内視鏡などの医療器具、半導体基板、ガラス基板などの電気電子部品、カメラや時計などに用いる精密機械部品、プレス部品、配管、フィルター、刃物などの産業用品、食器類などの生活用品などが挙げられる。

【0045】

続いて、洗浄槽１１が超音波洗浄装置１０に取り付けられる（図２は、この状態を示す）。ロックボタン１３を押して、レバー１２のロックを解除し、レバー１２を直立位置から矢印ａ方向に回動させ、レバー１２と連結している回動部２１ａを介して振動部１６を洗浄液２２に浸漬させる（図３は、この状態を示す）。洗浄液２２の一部２２ａは洗浄カップ１１ａから溢れ出るがカップホルダ１１ｂにより保持され、外部に溢れ出ることがない。

【0046】

被洗浄物２３に適した洗浄モードを操作パネル１４の洗浄モードスイッチを操作して選択する。操作パネル１４には、洗浄モード、洗浄時間などが表示されるように構成することができる。操作パネル１４のスタートスイッチを操作して洗浄を開始する。

【0047】

洗浄モードに応じた洗浄時間が経過後、自動的に洗浄（超音波の照射）が終了するように構成することができる。なお、操作パネル１４には、洗浄を停止するストップスイッチを設けることができ、洗浄の状態に応じて、洗浄中に洗浄を停止するように構成することができる。また、洗浄終了後に、洗浄状態に応じて、再度洗浄を実行するように構成することもできる。その際、同一の洗浄モードで洗浄することも、別の洗浄モードで洗浄することも選択できるように構成することができる。

【0048】

洗浄終了後、レバー１２を後方（矢印ａの逆方向）に回動させて、直立位置にすることで、振動部１６が洗浄槽１１の中の洗浄液２２から取り出される（図２に示すような状態となる）。超音波洗浄装置１０から洗浄槽１１をスライドさせて取り外し、洗浄槽１１から被洗浄物２３を取り出す。その後、または、他の被洗浄物の洗浄を同一の洗浄液２２で洗浄行った後、洗浄液２２を廃棄する。このように、洗浄槽１１が単独で超音波洗浄装置１０から着脱可能であるため、排水性に優れ、洗浄槽１１を丸洗いすることができる。

【0049】

以上より、一実施形態に係る超音波洗浄装置１０によれば、
（１）洗浄槽が超音波洗浄装置に単独で着脱可能に構成されており、洗浄槽を丸洗いすることができ、
（２）超音波振動子が洗浄槽の上方に配置され、洗浄物の上方から均一に超音波を照射することができるので、超音波振動子などの個数を減らすことができ、小型化が可能となり、
（３）洗浄槽より上方に駆動装置が配置されているので、洗浄槽から駆動装置への漏水の可能性が低減され、
（４）超音波振動子として出力が高いランジュバン型振動子が使用されるので、超音波振動子および振動部の個数をさらに減らすことができ、小型化が可能となり、
（５）駆動装置がデジタル回路を含むので、洗浄物に適した洗浄モードで洗浄を行うことができ、
（６）振動部の形状がカップ状であるので、振動部と洗浄液との接触面積が増え、洗浄液中の超音波の拡散性を向上させることができ、
（７）洗浄槽がガラスまたは樹脂で構成されるので、洗浄時に洗浄カップ内の被洗浄物が見え、洗浄状況の確認が可能となり、
（８）超音波振動子および振動部の移動機構がレバーの回動によるものであるので、洗浄槽の中の洗浄液に容易に振動部を浸漬可能であり、および、
（９）洗浄槽が洗浄カップ、カップホルダ、およびリングを含むので、洗浄液が外部に溢れ出ことが防止される。

【0050】

（別の実施形態に係る超音波洗浄装置）
図６は、別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０の斜視図を示す。別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０は、図１に示す超音波洗浄装置１０と比較して、大きい、または多数の被洗浄物の洗浄を可能とするものである。以下、一実施形態に係る超音波洗浄装置１０と異なる部分を中心に説明する。

【0051】

超音波洗浄装置３０は超音波洗浄装置の上部３０ａと下部３０ｂで構成され、本体連結部３２で連結されている。また、上部３０ａの側面にはハンドル３３が配置され、上部３０ａの上面には操作パネル３４が配置されている。操作パネル３４は、使用者が操作し易い部分に配置されていればよく、配置箇所は上部３０ａの上面に限定されず、超音波洗浄装置３０の側面でもよい。

【0052】

上部３０ａと下部３０ｂは、両者が一体的に構成されても、別体として分離可能に構成されてもよい。両者が一体的に構成される場合、たとえば、ヒンジなどで両者の一部を固定して、ハンドル３３により開閉可能に構成され得る。また、別体として分離可能に構成される場合、上部３０ａの側面のハンドル３３を握り、上部３０ａを持ち運びできるように構成することもできる。

【0053】

図７は、図６のＢ側の側面図を示し、分離可能に構成された上部３０ａを示している。また、図７に示すように、一実施形態において、上部３０ａは、ハンドル３３、および立脚部４１を有する。立脚部４１は、ハンドル３３を有する上部３０ａの側面と反対側上部３０ａの側面に設けられている。この立脚部４１が設けられた側面を下側として、接地面に立てて置くことができる。これにより、ユーザが上部３０ａを取り外して、洗浄液および被洗浄物を交換など行う際に、振動部３６を接地面、たとえば、作業台、または床などに接触しないように上部３０ａを接地面に立てて置くことができる。その結果、振動部３６が床などに接触することによる損傷などを防止することができ、さらに、振動部３６を衛生的に保つこともできる。

【0054】

図８は、別の実施形態に係る超音波洗浄装置の断面図を示す。図８は、図６のＣ−Ｃ断面図である。上部３０ａは、ボード３７を有している。ボード３７は上部３０ａに固定され、超音波洗浄装置３０を上部３０ａと下部３０ｂとを分けている。ボード３７の略中央には、超音波振動子３５および振動部３６がボード３７を上下に貫通するように設けられている。また、ボード３７には、回路部３９、および駆動アンプ部４０を含む駆動装置が配置されている。一方、下部３０ｂには、着脱可能な洗浄槽３１が配置されている。なお、図８は、洗浄槽３１に洗浄液４２および被洗浄物４３が配置された状態を示す。

【0055】

（洗浄槽）
洗浄槽３１は、下部３０ｂ内部に配置されている。別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０において、下部３０ｂを設けずに、上部３０ａと洗浄槽３１とを本体連結部３２で連結させることもできる。洗浄槽３１の材質は、特に限定されるものでなく、図１に示される一実施形態に係る超音波洗浄装置１０の洗浄槽１１と同様のものが使用され得る。

【0056】

一実施形態において、洗浄槽３１、および下部３０ｂは、可視光を透過する材質とすることができ、例えば、ガラスまたは樹脂などが使用される。これにより、洗浄時に洗浄槽３１内の被洗浄物４３が見えるので、洗浄状況の確認が可能となる。洗浄槽３１、および下部３０ｂの可視光の透過率は特に限定されるものでなく、たとえば、一実施形態において、５０％以上、別の実施形態において、７０％、さらに別の実施形態において、９０％以上とすることができる。

【0057】

（ボード）
上部３０ａは、ボード３７を有している。ボード３７は、超音波振動子３５、振動部３６、回路部３９、および駆動アンプ部４０などを上部３０ａから脱落しないように配置できればよく、その形状は特に限定されるものでなく、例えば、上部３０ａの開口面を塞ぐように開口面と同様の形状とすることができる。また、ボード３７の材質も、特に限定されるものでなく、洗浄槽３１で使用される材質から選択することができる。

【0058】

（超音波振動子、および振動部）
図８では、超音波振動子３５、および振動部３６は、ボード３７の略中央に１つ設けられているが、複数設けられてもよい。超音波振動子３５および振動部３６は、ボード３７を上下に貫通し、洗浄槽３１の内側まで延びるように配置される。洗浄槽３１の内側に延びる振動部３６の高さｈは、洗浄液４２に到達すればよく、特に限定されるものでない。一実施形態において、洗浄槽３１への、振動部３６の挿入の高さｈは、５ｍｍ、別の実施形態において、１０ｍｍ、さらに別の実施形態において、２０ｍｍ、さらに別の実施形態において、５０ｍｍ、さらに別の実施形態において、１００ｍｍである。

【0059】

一実施形態において、振動部３６の下面は、洗浄槽３１の開口面と略平行、つまり、洗浄液４２の液面と略平行になるように構成される。別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０によれば、被洗浄物４３の上方から均一に超音波を照射することができる。このような、別の実施形態に係る超音波洗浄装置によれば、被洗浄物４３の上方から均一に超音波を照射することができ、従来の超音波洗浄装置と比べて、超音波振動子３５および振動部３６の個数を減らすことができるので、小型化が可能となる。

【0060】

一実施形態において、振動部３６の洗浄槽３１に挿入される部分（たとえば、底面）の最大長さ（直径）ｄは、洗浄槽３１の開口の内側の最大長さの９０％、別の実施形態において、８０％、さらに別の実施形態において、７０％、さらに別の実施形態において、５０％、さらに別の実施形態において、３０％、さらに別の実施形態において、２０％、さらに別の実施形態において、１０％である。

【0061】

超音波振動子３５は、図１および図２に示す一実施形態係る超音波洗浄装置１０と同様に、ランジュバン型振動子、圧電セラミック型振動子などが使用され得る。また、振動部３６の形状および材質は、図１および図２に示す一実施形態係る超音波洗浄装置１０の振動部１６の形状および材質と同様とすることができる。

【0062】

（駆動装置）
例えば図８に示すように、駆動装置は、超音波振動子３５および振動部３６の両側のボード３７上に設けられている。駆動装置の配置は、特に限定されるものでなく、超音波振動子３５および振動部３６の片側に設けてもよい。駆動装置は、回路部３９および駆動アンプ部４０を含み、回路部３９はデジタル回路を含み、図１に示す一実施形態に係る超音波洗浄装置１０の駆動装置１８と同様とすることができる。したがって、超音波洗浄装置３０の制御系も図５に示す一実施形態に係る超音波洗浄装置１０の駆動装置１８と同様の制御系とすることができる。

【0063】

別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０は、さらにヒータ、温度計測器、温度調節装置、液面のレベルセンサなどが設けることもできる。

【0064】

（超音波洗浄装置の使用方法）
図６から図８に示した超音波洗浄装置を参照して、別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０の使用方法が説明される。まず、超音波洗浄装置３０の上部３０ａを開閉、または図７に示すように取り外す。洗浄槽３１に被洗浄物４３および洗浄液４２が入れられる。この際、洗浄槽３１を下部３０ｂから取り外してもよい。洗浄槽３１が超音波洗浄装置３０から単独で取り外されるので、洗浄液４２の供給が効率的に実施され得る。

【0065】

洗浄液４２、および被洗浄物４３は、特に限定されるものでなく、図１に示す一実施形態に係る超音波洗浄装置１０で使用されるものと同様のものを使用することができる。

【0066】

上部３０ａで下部３０ｂを覆い、振動部３６は洗浄液４２に浸漬させられる。上部３０ａと下部３０ｂとが本体連結部３２で連結される。被洗浄物４３に適した洗浄モードが操作パネル３４の洗浄モードスイッチを操作して選択される。操作パネル３４には、洗浄モード、洗浄時間などが表示されるように構成することができる。操作パネル３４のスタートスイッチを操作して洗浄を開始する。

【0067】

図１に示す一実施形態に係る超音波洗浄装置１０と同様に、洗浄モードに応じた洗浄時間が経過後、自動的に洗浄（超音波の照射）が終了するように構成すること、洗浄の状態に応じて、洗浄中に洗浄を停止するように構成すること、および、洗浄終了後に、再度洗浄を実行するように構成することができる。

【0068】

洗浄終了後、本体連結部３２での連結を解除し、上部３０ａを開閉または取外し、被洗浄物４３を取り出す。その後、または、他の被洗浄物の洗浄を行った後、超音波洗浄装置３０から洗浄槽３１を取り出し、洗浄液４２を廃棄する。このように、洗浄槽３１が単独で超音波洗浄装置３０から着脱可能であるため、排水性に優れ、洗浄槽３１を丸洗いすることができる。

【0069】

以上より、別の実施形態に係る超音波洗浄装置３０によれば、
（１）洗浄槽が超音波洗浄装置に単独で着脱可能に構成されており、洗浄槽を丸洗いすることができ、
（２）超音波振動子が洗浄槽の上方に配置され、洗浄物の上方から均一に超音波を照射することができるので、超音波振動子などの個数を減らすことができ、小型化が可能となり、
（３）洗浄槽より上方に駆動装置が配置されているので、洗浄槽から駆動装置への漏水の可能性が低減され、
（４）超音波振動子として出力が高いランジュバン型振動子が使用されるので、超音波振動子および振動部の個数をさらに減らすことができ、小型化が可能となり、
（５）駆動装置がデジタル回路を含むので、洗浄物に適した洗浄モードで洗浄を行うことができ、
（６）振動部の形状がカップ状であるので、振動部と洗浄液との接触面積が増え、洗浄液中の超音波の拡散性を向上させることができ、
（７）洗浄槽がガラスまたは樹脂で構成されるので、洗浄時に洗浄カップ内の被洗浄物が見え、洗浄状況の確認が可能となり、および、
（８）超音波洗浄装置が上部と下部に分離可能で、振動部を含む上部が立脚部を介して、立てて置かれるので、振動部が床などに接触することによる損傷などを防止することができ、振動部が衛生的に保たれる。

【符号の説明】

【0070】

１０、３０ 超音波洗浄装置、１０ａ、３０ａ 超音波洗浄装置の上部、１０ｂ、３０ｂ 超音波洗浄装置の下部、１１、３１ 洗浄槽、１１ａ 洗浄カップ、１１ｂ、カップホルダ、１１ｃ リング、１１ｄ 位置決め部、１１ｅ 開口、１２ レバー、１３ ロックボタン、１４、３４ 操作パネル、１５、３５ 超音波振動子、１６、３６ 振動部、１７、３７ ボード、１８ 駆動装置、１９、３９ 回路部、２０、４０ 駆動アンプ部、２１ 支持部、２１ａ 回動部、２２、４２ 洗浄液、２３、４３ 被洗浄物、２４ コンピュータ、２５ 電力部、３２ 本体連結部、 ３３ハンドル、４１ 立脚部

【要約】

【課題】小型化が可能で、洗浄液の給排水性や洗浄槽の洗浄性が向上された超音波洗浄装置を提供する。
【解決手段】 超音波洗浄装置であって、前記超音波洗浄装置に単独で着脱可能な洗浄槽と、前記洗浄槽の上方に配置された超音波振動子と、を有し、前記超音波振動子は、振動部内に配置され、前記洗浄槽の中の洗浄液に前記振動部を介して浸漬可能であることを特徴とする超音波洗浄装置。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】