超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄技術 ultrasonic-labo
超音波の最適化技術に関する情報
１：精密洗浄、ナノレベルの攪拌・・・において
低出力のメガヘルツ超音波刺激が効果的である
市販の安価なメガヘルツの超音波との組み合わせが有効です
２：周波数５０ｋＨｚ以下で、出力６００Ｗ以上の超音波使用の場合
対象物の音響特性、あるいは水槽の音響特性・・により、
対象物の表面に対して、
低周波の振動刺激（２０ｋＨｚ以下の振動が主成分になる）が、
洗浄効果に発展できていない事例が多数ある
水槽の強度や音響特性に合わせた
超音波振動子（出力、周波数）の選定が重要
３：洗浄物と超音波（出力・周波数）と洗浄液（液循環・・）に関する
最適化のためには、超音波振動現象に関する音圧測定が必要
音圧測定に基づいて
洗浄効果につながる非線形現象を、音圧データの解析結果として、
洗浄効果の主要パラメータが把握できる
（洗浄効果の小さい超音波洗浄機の事例
低周波の共振現象による騒音や液面の振動現象になっている）
洗浄効果は、音圧レベルよりも
周波数変化を含んだダイナミックな音圧変化を確認することが重要
４：周波数５０ｋＨｚ以下で、出力６００Ｗ程度の超音波使用の場合
メガヘルツ超音波との組み合わせによる
相互作用をコントロールすることで
脱脂洗浄で発生する油分の分解作用が発生
（キャビテーションと音響流の相互作用による
ラジカル反応による効果
油分の分解、洗浄液の流動性の改善、乳化作用、分離作用）
５：現状の超音波振動子の多くが、発振面に対する取り組みが少ない
単純な発振面は、一定の出力レベルが必要となるため、
超音波伝搬効率が悪い
（振動面の形状が悪いと、さらに超音波の伝搬効率は低下する
発振周波数・出力に合わせた設計が必要）
６：対象物を伝搬する超音波の刺激は、
対象物の音響特性により大きく変わる
主要パラメータ
（構造と強度バランス）
６－１）音圧レベルと振動モードの関係
６－２）超音波の送受信による応答特性
６－３）振動モードの時間特性（時間経過に伴う振動モードの変化）
６－４）対象物の固有振動モード（あるいは固有振動数）
７：対象物の音響特性確認により
対象物の材質による、超音波伝搬特性の利用が可能になる
７－１）間接容器・治工具・・の各種材質との組み合わせ
７－２）音圧レベルと伝搬周波数の最適化（ダイナミック制御）
７－３）媒体（洗浄液・・）の流れによる相互作用の調整
（ナノバブル・ウルトラファインバブルの利用）
１：精密洗浄、ナノレベルの攪拌・・・において
低出力のメガヘルツ超音波刺激が効果的である
市販の安価なメガヘルツの超音波との組み合わせが有効です
２：周波数５０ｋＨｚ以下で、出力６００Ｗ以上の超音波使用の場合
対象物の音響特性、あるいは水槽の音響特性・・により、
対象物の表面に対して、
低周波の振動刺激（２０ｋＨｚ以下の振動が主成分になる）が、
洗浄効果に発展できていない事例が多数ある
水槽の強度や音響特性に合わせた
超音波振動子（出力、周波数）の選定が重要
３：洗浄物と超音波（出力・周波数）と洗浄液（液循環・・）に関する
最適化のためには、超音波振動現象に関する音圧測定が必要
音圧測定に基づいて
洗浄効果につながる非線形現象を、音圧データの解析結果として、
洗浄効果の主要パラメータが把握できる
（洗浄効果の小さい超音波洗浄機の事例
低周波の共振現象による騒音や液面の振動現象になっている）
洗浄効果は、音圧レベルよりも
周波数変化を含んだダイナミックな音圧変化を確認することが重要
４：周波数５０ｋＨｚ以下で、出力６００Ｗ程度の超音波使用の場合
メガヘルツ超音波との組み合わせによる
相互作用をコントロールすることで
脱脂洗浄で発生する油分の分解作用が発生
（キャビテーションと音響流の相互作用による
ラジカル反応による効果
油分の分解、洗浄液の流動性の改善、乳化作用、分離作用）
５：現状の超音波振動子の多くが、発振面に対する取り組みが少ない
単純な発振面は、一定の出力レベルが必要となるため、
超音波伝搬効率が悪い
（振動面の形状が悪いと、さらに超音波の伝搬効率は低下する
発振周波数・出力に合わせた設計が必要）
６：対象物を伝搬する超音波の刺激は、
対象物の音響特性により大きく変わる
主要パラメータ
（構造と強度バランス）
６－１）音圧レベルと振動モードの関係
６－２）超音波の送受信による応答特性
６－３）振動モードの時間特性（時間経過に伴う振動モードの変化）
６－４）対象物の固有振動モード（あるいは固有振動数）
７：対象物の音響特性確認により
対象物の材質による、超音波伝搬特性の利用が可能になる
７－１）間接容器・治工具・・の各種材質との組み合わせ
７－２）音圧レベルと伝搬周波数の最適化（ダイナミック制御）
７－３）媒体（洗浄液・・）の流れによる相互作用の調整
（ナノバブル・ウルトラファインバブルの利用）
