超音波実験 Ultrasonic experiment （音圧データの解析）
コンサルティング事例
洗浄の工夫事例
１）流れる水に超音波を伝搬させ、
シャワー状にして洗浄対象を洗浄する
２）オーバーフロー水槽にフィルターを浮かせて
水面に浮かぶ汚れ・油に対応させる
３）プラスチックレンズに対して
ダメージを与えない超音波照射を行う
４）付着力が強い汚れに対して
超音波照射のインパクトの瞬間を利用する
５）平板のような、振動しやすい対象に対して
振動を抑える洗浄方法を利用する
６）加工油と防錆油の目的に合わせ
2種類の超音波周波数を利用する
７）パイプの内部に、
音圧の高い超音波を伝搬させて洗浄効果を出す
８）単純な大きな面の部分と、
複雑で細かい形状の部分がある部品に対して
2周波の超音波利用で対応する
９）大量の洗浄物に対して、
最大の汚れのレベルとバラツキを測定して
超音波照射のレベルを調整して洗浄する
１０）φ２００ｍｍ以上、長さ３ｍの鉄鋼軸に
細かい部品が組みつけられている対象に対して
軸部による超音波の反射・屈折を、冶工具で
目的に合わせて調節する
１１）φ２ｍｍ以下、長さ３０ｃｍ以上の洗浄対象に対して
束ねたときに、1本、1本の隙間に超音波伝搬した液体が
通過するようにした洗浄を行う
１２）対象部品に超音波が伝搬することで
騒音が発生しないように、高周波の伝搬が継続するように
冶工具を取り付けて洗浄を行う
１３）アルミニウムの部品にキャビテーションのダメージが
発生しないように専用冶工具を使用して洗浄を行う
１４）繊維中の金属イオンを化学反応させるために
適切な超音波周波数の制御を行う
１５）300個のガラス部品を一度に洗浄するため
均一な超音波の伝搬状態を設定する
１６）フィルム状の部材に対して、流れに適合した超音波を
伝搬させ、洗浄を行う
１７）50個の医療用ゴム部品の洗浄を行う
１８）部品の内部に大量の汚れがある場合の洗浄として
間接容器による洗浄で量産対応を可能にする
１９）毎分30個の洗浄での問題を
30分で２０００個の超音波洗浄で解決する
２０）工具の洗浄を、市販の眼鏡の洗浄器で対応・解決する
２１）リサイクル部品の洗浄について
洗浄時の、部品の組み合わせで洗浄効率を改善する
２２）ピンセットを利用して洗浄機の
超音波状態の判定基準を提供する
２３）汚れにより変質する洗浄液に対して
洗剤の濃度と超音波出力と液交換サイクルの最適化を行う
２４）弾性波動の伝搬状態を利用して
袋穴の洗浄レベルを改善する
２５）汚れのバラツキが大きい場合の洗浄で
キャビテーションの変化を大きくする制御を行い
洗浄の不具合を解決する
２６）一つの超音波洗浄機で間接容器の利用により
洗剤を使った洗浄と水によるリンス１、リンス2を行い
効率とコストの問題を解決する
２７）球面ガラスの洗浄、球面ガラスの超音波特性と汚れに合わせた
超音波照射に関する制御により適切な洗浄を実現しました
２８）洗浄機の超音波音圧の分布による問題を
液循環により解決する
２９）洗浄とリンスの効率的な超音波洗浄システムで
高価な洗剤による問題を解決
３０）汚れのフローを液循環で制御して
洗浄レベルを改善しました
３１）日本の伝統的な刀の製法技術を利用して
「分子レベル」の洗浄を実現しました
３２）精密なセラミック部品に対して、
安全カバーとしての冶具を製作して
効率的な洗浄を実現しました
３３）水槽内に配管部材を追加して液循環の改良で
騒音対策を実施しました
３４）ヒーターによる液温変化と液循環のバランスで
脱気（水槽内の音圧の均一化）を実現しました
３５）メガネの洗浄器と間接容器の洗浄方法により
精密機械部品の、洗浄効率と洗浄レベルを改善しました
３６）部品（材料）からグリセリンと溶剤を除去する！
グリセリンの除去量による、洗浄液の変化・影響を考慮した
洗浄システムを開発しました
３７）φ０．５ｍｍ以下のドリルの洗浄
超音波のダメージにより
先端部が折れてしまわない工夫により対応
３８）ソケットの汚れを洗浄
電気（電流、電圧・・）による特殊な汚れに対する
特別な工夫で対処しました
３９）自動車部品（鉄・非鉄）の汚れを除去
液温・超音波周波数・洗浄時間・リンス時間・・・
による最適化の提案・対応を、させていただきました
４０）軸受け部品の汚れを洗浄
基礎データを参考に
（６００Ｗ，１２００Ｗ出力の洗浄機と比較して）
眼鏡の洗浄器で、最も良い結果を出しました
４１）汚れた炭化水素では十分な洗浄は行えない場合の対応
再付着・超音波・液循環のバランスに関する
最適化で対応しました
（ 炭化水素の汚れの問題があることが大変多いと感じています）
４２）アルカリ性電解水による洗浄（ステンレス製金属部品）
洗浄液の特徴と超音波の特徴を
最適化した洗浄方法を開発・提供しました
４３）精密セラミック部品の洗浄（２０＊２０＊３０ｍｍ）
セラミックの伝搬特性を利用した
新しい冶工具による洗浄方法を開発・提供しました
４４）ガラス（５＊２２＊１～３ｍｍ）の洗浄
多数の部品が、均一な洗浄レベルに仕上げられるような
洗浄システムを提供しました
４５）ボタン電池の洗浄
流水に超音波を伝搬させて洗浄を実現させました
４６）新素材（樹脂）の洗浄方法の開発
４７）長さ３ｍの部品の洗浄方法の開発
４８）複数の入れ子構造による間接容器の洗浄方法の開発
４９）ペットボトル（アルミ、樹脂、スチール）の洗浄方法の開発
５０）ステンレスの表面の応力緩和による洗浄技術の開発
５１）化学反応促進方法による洗浄技術の開発
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＜納入実績＞
2009.05 カーボンナノーチューブ（ＣＮＴ）の水溶媒への分散装置
産業技術総合研究所
2009.08 超音波システム装置
新日本製鐡株式会社
2010.02 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
2010.03 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
2010.05 超音波システム装置
＊＊＊＊研究所
2010.08 超音波洗浄装置
＊＊＊＊病院
2010.09 超音波システム装置
＊＊＊＊工業株式会社
2010.11 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
2010.11 超音波システム装置
有限会社＊＊＊＊
2010.11 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
2011.02 超音波システム装置
有限会社＊＊＊＊
2011.03 超音波システム装置
有限会社＊＊＊＊
2011.04 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
2011.06 超音波システム装置
＊＊＊＊株式会社
2011.09 超音波システム装置
株式会社＊＊＊＊
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１）大学（歯学部・工学部）の研究
＊＊＊大学（歯学部）、＊＊＊大学（工学部）
２）超音波乳化・分散・洗浄・改質システム設計・製造・販売
＊＊＊株式会社
３）洗剤の超音波実験・研究
＊＊＊製薬会社
４）環境計測システムの実験・研究・開発
＊＊＊研究所
５）超音波水槽の音響特性の改良
＊＊＊株式会社
６）超音波を利用した新しい計測技術の開発
＊＊＊コンサルティング会社
７）超音波セミナー（超音波の基礎セミナー、洗浄技術セミナー、・・・）
７－１) セミナー：TH企画セミナーセンター
洗浄のメカニズムと超音波洗浄技術 2009年4月3日
７－２) セミナー：サイエンス＆テクノロジー株式会社
超音波技術、活用の際の課題と対策 2009年4月24日
７－３) セミナー：超音波システム研究所
＊＊＊株式会社（個別対応）超音波セミナー 2009年10月8,9日
８）配管を使用した超音波技術の開発
＊＊＊＊研究所
９）洗浄装置の設計・開発
有限会社 共伸テクニカル
＊＊＊＊株式会社
１０）カーボンナノーチューブ（ＣＮＴ）の水溶媒への分散装置
産業技術総合研究所
１１）超音波システム装置
新日本製鐡株式会社
１２）攪拌システム装置の設計・開発
株式会社＊＊＊＊
１３）鍍金対応システムの設計・開発
＊＊株式会社
１４）セミナー：超音波システム研究所
＊＊＊株式会社（個別対応 振動子の改良技術）超音波セミナー
１５）セミナー：超音波システム研究所
株式会社＊＊（個別対応 ナノレベルの洗浄技術）超音波セミナー
１６）ナノ物質製造装置の設計・開発
＊＊＊研究所
１７）食品洗浄システム装置の設計・開発
株式会社＊＊＊＊
１８）超音波振動計測システムの設計・開発
＊＊株式会社
他
ポアンカレ予想と超音波
ポアンカレ予想の解決について
超音波システム研究所では
超音波の現象を
「ポアンカレ予想の解決」
の流れをヒントに研究しています
超音波照射・音響流・非線形性・・・
に加えて、熱対流の影響を考慮することで
新しいユニークな現象を確認しています
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部分的な研究資料を紹介します
このような研究の中から
より新しい超音波の有効利用を
提案してきたいと考えています
 ヒントとしての言葉 「・・・あらゆる存在は、すべて唯一なる存在である・・・」 Ｅ．シュレーディンガー  |
＜マクロとミクロと超音波の関係＞
マクロな波長をもつ超音波が，原子・分子レベルのミクロな変化に反応するメカニズムは，
古典力学と量子力学との接点でもあり，ほとんど解明されていないのが現状です．
(大阪大学超精密科学研究センター の資料より)
＜ コメント ＞
実際の洗浄や改質においては沢山の事例
（高周波の超音波照射による分子レベルの変化）を確認しています
特に、
１） 分子構造を分解してしまう場合は改質効果が期待できる
２） 汚れとの結合を分解する場合は洗浄効果が期待できる ように考えます
（ さらに、反応を均一に加速させる傾向を確認しています
しかし、周波数や出力により結果が変わることもありますので
安定した超音波の制御が重要だと考えています ）
１：超音波の出張測定
超音波機器の測定・解析による
（超音波によるナノレベルの分散技術を提供します）
超音波による表面改質システムの設計・製造・改良・追加
オリジナル製品：超音波テスター
４：超音波技術の公開
５：その他
超音波システム研究所＜理念＞
超音波システム研究所
１） カルノー・サイクルの経緯のように
技術の進歩が科学の進歩を促進する。
（科学と技術の工学的な関係）
こういった関係が「超音波の利用」には必要（注）な気がします
注：実用や応用には多くのパラメータの適切なバランス感覚が必要
特に、設計を考慮に入れた観察が行えるようになるための
経験と直感の訓練により、本質的な発見やアイデアが生まれると思います
コメント：
実用と言う制約と、
興味深い現象の中から、適切な開発・設計を行うことは
開発者の人間性によるところが大変大きいと思います
諦めずに、粘り強く努力する根拠には、「困難を乗り越える喜び」と
それを理解してくれる
「第三者（歴史的、あるいは競合者、理解者」があると考えています
２）ワットの蒸気機関の改良のように
２－１） 原理的事柄を研究する
（超音波の原理を研究する）
２－２）ニューコメンの機関を参考に、改良して効率を上げる
（プラントの制御を参考にする）
２－３）弁の開閉をピストンに連動させて交互に蒸気を供給する
（ジャグリングのような連動・相互作用・・を検討する）
２－４）遊星歯車機構を実用化する
（新しい脱気マイクロバブル構造を採用する）
２－５）速度調整を行う
（実験と調整を繰り返す）
コメント：
この経過には大変深い検討と試行錯誤の背景を感じます
実用を目的としているため、
幅広く・確実に効果を出すための方法になっていると思います
現在では各分野の研究を幅広く理解することが難しいので、
経験に基づいた直感と共同研究が大変重要だと思います
今後、超音波の利用が進み
大きな発展が実現するために検討を続けたいとおもいます
http://ultrasonic-labo.com/?p=1985
