宇野気駅（うのけえき）
流れと音と形の観察 （超音波システム研究所）
川の流れを観察しています
超音波利用に関して
流れの観察経験（注）により
音響流を直感的に
とらえられるようになります
注：
くりかえし
超音波と
流体の変化（流れ、渦、波・・）を
観察して
イメージを修正しながら
音響流に関する論理モデルを考え続けます
1年ぐらい経過してくると
渦の動きが見えてきます
そこから
ぼんやりと、洗浄物に対する
音響流の影響がわかります
実験・検討を繰り返すと
音響流に対する対象物固有の現象が
流れを見て感じるようになります
現在は、次のステップとして
非線形現象を含めた
各種の相互作用を
応用するために、
「流れの様子を」観察・研究しています
音響流
一般概念
有限振幅の波が
気体または液体内を伝播するときに、
音響流が発生する。
音響流は、
波のパルスの粘性損失の結果、
自由不均一場内で生じるか、
または
音場内の
障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か
あるいは
振動物体の近傍で
慣性損失によって生じる
物質の一方性定常流である
超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779
参考動画＜流れの観察＞
https://youtu.be/a2vljq6dSus
https://youtu.be/yO3aHgSRVII
https://youtu.be/_4V_m5uMtcM
https://youtu.be/F0YUk0WMWls
https://youtu.be/A3yaCciamJs
https://youtu.be/hds6wxvAK3s
https://youtu.be/NJ86JNSkY6E
https://youtu.be/36S5VgDXO9Y
https://youtu.be/Xz2ujfh30CU
https://youtu.be/VlQcZZAbvFU
https://youtu.be/aO0kGSjskIM
https://youtu.be/-jdriygET9U
https://youtu.be/qsIGNUNRxcE
https://youtu.be/Hm1LfAAbj34
https://youtu.be/ueQvoq_mbWY
https://youtu.be/Qyn-hm6VHd0
＊＊＊
https://youtu.be/qJ2ASrTbAIg
https://youtu.be/ML9r_y1JrY0
注：
くりかえし
超音波と
流体の変化（流れ、渦、波・・）を
観察して
イメージを修正しながら
音響流に関する論理モデルを考え続けます
1年ぐらい経過してくると
渦の動きが見えてきます
そこから
ぼんやりと、洗浄物に対する
音響流の影響がわかります
超音波制御＜応用例＞
https://youtu.be/MhvxCuYXDHM
https://youtu.be/cq_JCx59gAA
https://youtu.be/d_o9CIv1bL0
https://youtu.be/WNRcShLzIow
https://youtu.be/T6SMk4NJrdA
https://youtu.be/IMdVcGLvdRU
https://youtu.be/zX-pqDmhUsM
https://youtu.be/1iPmegbNzI0
https://youtu.be/OTYvtSsOD1s
超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271
シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
「超音波の非線形現象」を利用する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1328
超音波による
「金属部品のエッジ処理」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2894
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
物の動きを読む
http://ultrasonic-labo.com/?p=1074
発明的創造の心理学について
（ＴＲＩＺ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944
シャノンのジャグリング定理を応用した
「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
参考書籍
１：解析
１）叩いて超音波で見る―非線形効果を利用した計測
佐藤 拓宋 (著) 出版社: コロナ社 (1995/06)
２）電気系の確率と統計
佐藤 拓宋 (著) 出版社: 森北出版 (1971/01)
３）不規則信号論と動特性推定
宮川 洋 (著), 佐藤拓宋 (著), 茅 陽一 (著)
出版社: コロナ社 (1969)
４）赤池情報量規準AIC―モデリング・予測・知識発見
赤池 弘次 (著), 室田 一雄 (編さん), 土谷 隆 (編さん)
出版社: 共立出版 (2007/07)
５）ダイナミックシステムの統計的解析と制御
赤池 弘次 (著), 中川 東一郎 (著)
出版社: サイエンス社(1972)
２：シミュレーション
「波動解析と境界要素法」
福井 卓雄 小林 昭一 京都大学学術出版会 (2000/03)
３：弾性波動
「弾性波動論の基本 」 田治米 鏡二 (著) 槇書店 (1994/10)
「弾性波動論 」佐藤 泰夫 (著) 岩波書店 (1978/03)
４：流体力学
「内部流れ学と流体機械」 妹尾 泰利 (著) 養賢堂 (1973)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1974/03)
「流体力学 」日野 幹雄 (著) 朝倉書店 (1992/12)
「噴流工学 」社河内敏彦(著) 森北出版（2004/03)
５：超音波
「やさしい超音波工学―拡がる新応用の開拓」
川端 昭 (編著), 高橋 貞行 (著) 一ノ瀬 昇 (著)
工業調査会 増補版 (1998/01) 
音圧測定・解析に基づいた、超音波のコントロール技術を開発－－－超音波データの統計数理（R言語・環境による解析）－－－（超音波システム研究所）
Ginastera Pinano Concerto No.1 4th Mov. ヒナステラ ピアノ協奏曲第１番 より第４
超音波の非線形現象 The nonlinear phenomenon
マイクロバブルを利用した超音波洗浄機
超音波システム研究所は、
超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、
超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、
マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。
推奨システム概要
１：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ)
２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った
超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm)
３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム
４：制御ＢＯＸによる、超音波出力と液循環の最適化制御システム
５：超音波テスターによる、音圧管理システム
超音波
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
１）精密洗浄シリーズ（72KHz 300W）
株式会社カイジョー
２）投込振動子型超音波洗浄機 ２００G （38kHz 150W)
あるいは
MIRAE ULTRASONIC TECH. CO
３）精密洗浄シリーズ（28KHz 300W）
注意：水槽・振動子・治工具については、エージング処理により
音響特性の調整対応処理が可能です
＊特徴
超音波専用水槽による効果的な装置です
効率の高い超音波利用により
通常の水槽では強度・耐久性が不十分です
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により
２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します
推奨タイプの組み合わせは
３８ｋHz、７２ｋHzの状態です
（主要周波数の実測値事例 ３３．７ｋHz ７１．４ｋHz
水槽により数値は大きく変化します）
洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的による
２種類の超音波（振動子）の組み合わせ事例
１：３８ｋHz、７０ｋHz
２：２５ｋHz、３８ｋHz
３：２４ｋHz、６８ｋHz
４：３３ｋHz、２８ｋHz
５：３３ｋHz、４０ｋHz
６：３３ｋHz、７１ｋHz
・・・・・
・・・・・
特殊樹脂を利用した
メガヘルツの超音波の利用事例
１１： ２８ｋHz、 １ＭHｚ
１２： ２８ｋHz、 ３ＭHｚ
１３： ２８ｋHz、 ５ＭHｚ
１４： ３８ｋHz、 １ＭHｚ
１５： ３８ｋHz、 ３ＭHｚ
１６： ３８ｋHz、 ５ＭHｚ
・・・
・・・
様々な、組み合わせと
使用（制御）方法を提案しています
ポイントは
超音波の正確な発振周波数の測定・解析・確認と
解析と超音波利用目的に基づいて、
対象物・装置・治工具・・・の音響特性を考慮した
超音波伝搬状態を実現させる
以下の技術です
１）マイクロバブルを利用した、専用水槽内の「液体」の均一化
２）超音波の非線形現象（音響流）制御としての「液循環」
３）超音波の発振制御（注）
注）シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
治工具と各種の制御により、超音波照射状態を適正に設定することで、
キャビテーションと加速度（音響流）の効果を、
目的に合わせた状態にコントロールできます。
－システムの応用事例－
ガラス製の水槽を利用した精密洗浄
間接容器を利用した表面改質
ナノレベルの攪拌・乳化・分散・粉砕
各種の化学反応処理
メッキ液・コーティング液の開発
ナノ粒子の製造
複雑な形状へのコーティング・・表面処理
表面の残留応力の緩和処理
水の改質（ラジカル化）
表面弾性波を利用した目的のサイズの霧化
・・・・・・・
補足
２種類の超音波振動子を利用するかわりに
１台の超音波振動子の発振制御、
あるいは液循環制御との組み合わせにより
１台の超音波でも対応可能ですが、
調整・制御は難しくなります
