小型・脱気マイクロバブル発生液循環
Small and degassed microbubble generating circulation
超音波システム研究所は、
小型のギアポンプによる
脱気・マイクロバブル発生装置を利用した
「音響流の制御技術」を開発しました。
－今回開発したシステムの応用事例－
音響流とキャビテーションの最適化による超音波洗浄
音響流制御による超音波分散
音響流による伝搬周波数の変化を利用した化学反応の制御
音響流とマイクロバブルによる表面改質
音響流を利用した金属加工への応用技術
音響流によるメガヘルツのシャワー洗浄
・・・・・・・
ガラス製の水槽を利用したソノケミカル反応実験
ナノ粒子の製造実験
霧化サイズのコントロールによるコーティング実験
各種の攪拌実験
・・・・・・・
ガラス部品の精密洗浄実験
複雑な形状・線材・・の表面改質実験
溶剤・・の化学反応実験
・・・・・・
オリジナル超音波実験：超音波テスター Ultrasonic tester
オリジナル超音波実験：超音波テスター Ultrasonic tester
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
オリジナル超音波実験 ultrasonic-labo
（超音波の測定・解析に基づいた超音波洗浄技術を開発）
超音波システム研究所は、
洗浄対象物の音響特性に合わせて、液循環制御により
超音波の伝搬状態をコントロールする
超音波洗浄技術を開発しました。
この技術は、
対象物の特性（確認・評価）により、
表面に伝搬する複雑な超音波の伝搬状態（表面弾性波）を
目的（洗浄・攪拌・改質・・）効果に合わせて
コントロールする技術です。
特に、
対象物の音響特性により
ダメージの発生しやすい材質・構造に対する
キャビテーションのダイナミック特性を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注）や
専用の治工具・・・により、
超音波による音響流（非線形現象）の効果を
目的に合わせて設定する最適化の技術です。
注：水槽と循環液と空気の
境界条件に関する、関係性の設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない水槽・・・・でも対応可能です。
具体的な対応事例として
現状の水槽による、超音波を減衰させる問題点を
液循環ポンプの制御設定により
騒音（２０ｋHz以下の低周波）を発生（共振）させずに
高い音圧レベルの高調波を実現（対策）するということができます。
成果の大きい事例として
アルミ部材・・・に対する、ダメージを発生させない
対象物のサイズ・数量・治工具に合わせた、効果的な音響流の設定が可能です。
超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934
脱気・マイクロバブル発生液循環システムの採用により
超音波の伝搬効率が改善されることで、
水槽や振動子の構造による問題が明確になります。
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波制御システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413
水槽・振動子については、超音波の利用目的に合わせた
設置方法と液循環制御設定により、改善（対策）が可能です。
水槽は、音響特性の測定・解析・評価により、
樹脂製・ガラス製（注）でも対応可能です。
注：メッキ工場・半導体工場・・・・の事例が多数あります。
複数の超音波プローブを利用した計測・解析・評価により
各種の関係性・応答特性（注）を検討することで
相互作用の検出により、目的に合わせた
１：水槽・振動子の設置方法
２：液循環制御方法
３：治工具の設置・改善方法
４：その他（超音波制御、超音波振動子の変更・・・）
を提案・実施により、改善を実現しています。
注：パワースペクトル、自己相関、パワー寄与率、インパルス応答・・・
超音波の測定・解析に関して
測定方法（各種条件：サンプリング時間・・・）の設定は
オリジナルのシミュレーション技術を利用しています
実際の環境により
低周波の振動モードについて、
各メーカー、工場、建物・・・により、固有の特性があるために
状況に応じた対応が必要です。
特に、２４時間稼働の工場の場合、
低周波の振動測定は超音波装置を安定して利用するために
非常に重要ですが、あまり行われていません。
（超音波が不安定だといわれる大きな要因だと考えています）
超音波測定解析の推奨システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1972
なお、この技術を、超音波システムの改良技術として
コンサルティング対応したこれまでの経験から
超音波水槽の構造・大きさと
超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
超音波と液循環の最適な出力制御により
ほとんどの超音波装置は改善可能です。
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
超音波実験 Ultrasonic experiment ＜超音波システム研究所 ultrasonic-labo＞
３種類の超音波振動子の利用技術ＮＯ．１
３種類の超音波を適正に設定することで、
キャビテーションと音響流を、
目的に合わせた状態にコントロールできます
（ ２８ｋＨｚ 、 ４０ｋＨｚ、 ７２ｋＨｚ ）
＜＜超音波システム研究所＞＞
超音波水槽の改良
水槽や容器の伝搬効率を推定する方法を利用して
＜独自の水槽改良＞を行います
超音波システム研究所の測定値を基準にして
改良を行い、超音波利用効率の良い状態にできます
この結果により、目的とする超音波の利用に適した
伝搬状態が実現できます
このような水槽の条件を考慮すると、
水槽の製造方法が大きな要因であることがわかります
＜補足＞
実際には超音波照射による確認により、
明確な改良を行います
しかし、超音波を照射しなくても測定・解析だけでも
水槽に問題がある場合は、問題点を検出することができます
この技術の説明にはたくさんの実験結果が必要ですので省略します
結果としては、
「改良すると時間的な特性が大きく変わります」
各種の工夫も大切ですが
現状の超音波利用では
ベースとなる水槽が最も重要だと思います
注：水槽の改良技術を応用していくと
まだまだ超音波の利用効率が上がると考えます
注：水槽の改良には個別の対応が必要です、
詳細は超音波システム研究所に問い合わせてください。
水槽を改良することによる効果を解析した結果
パワースペクトルの特性から
高周波が幅広く伝搬していることがわかりました
これは
高価な高周波の超音波を利用しなくても
低価格の低周波の使用でも、さまざまな目的に対して
幅広い超音波を利用することが可能になることを示す
重要な結果だと考えています
個別の水槽に対して対応させていただきます
（詳細は超音波システム研究所に問い合わせてください）
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超音波システム研究所
ホームページ http://ultrasonic-labo.com/
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