JP2000262994A

JP2000262994A - 超音波洗浄器

Info

Publication number: JP2000262994A
Application number: JP11075525A
Authority: JP
Inventors: Teru Ri; 暉李; Yosuke Honda; 洋介本多
Original assignee: SHIMAZU RIKA KIKAI KK
Current assignee: SHIMAZU RIKA KIKAI KK
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ピペット中に空気が残留し難く、ピペット全
体に対して洗浄効果の高い超音波洗浄器の提供。【解決手段】ピペット２１が横向きに配設される洗浄
槽１の底面１ａを傾斜させた。そのため、給水時に水面
がピペット２１の一方の端部２１ａから他端部２１ｂへ
と移動し、ピペット２１内に空気が残留することがな
い。その結果、ピペット２１の全体を効果的に超音波洗
浄することができる。また、傾斜した底面１ａに振動子
２を設けたので、超音波が水面に対して斜めに入射し、
洗浄槽内の超音波洗浄力が均一となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メスピペットやホ
ールピペット等のピペット類や、ガラスパイプのような
細長い被洗浄物の洗浄に用いられる超音波洗浄器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ピペットを洗浄する際には、縦長
の円筒形洗浄槽の底部に超音波振動部を設置したサイフ
ォン式排水のピペット用超音波洗浄器が用いられてい
る。この洗浄器では細長いピペットを立てた状態で洗浄
槽内に置き、超音波振動部より洗浄槽上方に向けて超音
波を照射する。また、横長の直方体洗浄槽の底部に振動
子を設置し、ピペットを横置きにして洗浄槽内に配置す
る横式のピペット用超音波洗浄器も用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波洗浄
では、洗浄液中の超音波エネルギーによるキャビテーシ
ョンや加速度が被洗浄物に付着した汚れに作用して、汚
れの層の破砕や剥離などにより洗浄が行われる。しかし
ながら、従来のサイフォン式排水のピペット用超音波洗
浄器では洗浄槽が縦長で深いため、振動部からの距離が
長い洗浄液上部では超音波音場の強さが弱くなり、超音
波洗浄力が弱いという欠点があった。また、ピペットを
洗浄槽に収納するための入口が高い位置にあるため、ピ
ペットの出し入れが不便であった。

【０００４】一方、上述した横式のピペット用超音波洗
浄器では上述したような超音波洗浄力の低下という欠点
は無いが、横に置かれたピペット内に空気が残留するこ
とがあり、汚れが完全に取れないという欠点がある。特
に、球状の液溜まりを有するホールピペットの場合に
は、液溜まりに空気が残留しやすく汚れが取り難いこと
がある。

【０００５】本発明の目的は、ピペット中に空気が残留
し難く、ピペット全体に対して洗浄効果の高い超音波洗
浄器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１および図５に対応付けて説明する。（１）図１に対応付けて説明すると、請求項１の発明
は、ピペット２１を洗浄槽１の底面１ａに沿って横向き
に配置して超音波洗浄を行う横式の超音波洗浄器に適用
され、洗浄槽１の底面１ａを傾斜させるとともに、底面
１ａに超音波振動子２を設けた。ピペット２１は水面に
対して斜めになり、給水時に、水面がピペット２１の一
方の端部から他端へと移動する。また、水面に対して超
音波が斜め入射して、音場が均一になる。（２）図５に対応付けて説明すると、請求項２の発明
は、洗浄槽３１内にピペット２１を横向きに配置して超
音波洗浄を行う横式の超音波洗浄器に適用され、ピペッ
ト２１を水平方向に対して傾けて配設する配設部材３２
ａ，３２ｂを設けたことにより上述の目的を達成する。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照して本発
明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図１は本発明による超音波洗浄器の洗浄器本体を示す図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は洗浄器本体を側面側
から見た断面図である。図１において、図の左側が本体
正面である。なお、以下では、説明中の左右は、図面の
左右を示すこととする。洗浄槽１の底面は図１（ｂ）に
示すように右下がりに（洗浄器の後方に下るように）傾
斜しており、底面１ａの下側には振動子２が複数設けら
れている。本実施の形態では、超音波の周波数は２８ｋ
Ｈｚであり、出力は１００Ｗである。

【０００９】３は給水端子であり、水道水等がこの給水
端子３から供給される。給水端子３より供給された水
は、配管４を介して洗浄槽１の左側上部に設けられた給
水ダクト５に導かれる。給水ダクト５には、洗浄槽１に
貫通する孔６が図１（ａ）の図示上下方向に複数設けら
れており、これらの孔６から洗浄槽１内に水が噴出する
ように供給される。なお、複数の孔６の代わりに図示上
下方向に延在するスリットを給水ダクト５に形成して、
このスリットから水を洗浄槽１内に噴出させるようにし
ても良い。

【００１０】一方、洗浄槽１の右側下端部には排水口７
が設けられ、排水口７は配管８により排水端子９に接続
されている。また、洗浄槽１の右側にはオーバーフロー
ダクト１０が設けられており、洗浄槽１内の水が洗浄槽
右側面上部に形成されたオーバーフロー用排水口１０ａ
からオーバーフローダクト１０にオーバーフローするこ
とによって、洗浄槽１の満水時の水位が規定される。オ
ーバーフローダクト１０は配管１１により排水端子９に
接続されている。１８は満水を検出するセンサであり、
センサ１８の信号は制御ユニット１４に送られ、後述す
る洗浄動作時に利用される。

【００１１】配管４の途中には電磁弁１２が、配管８の
途中には電磁弁１３がそれぞれ設けられており、制御ユ
ニット１４により電磁弁１２，１３の開閉を制御して洗
浄槽１への給排水を自動的に行う。また、制御ユニット
１４は振動子２を駆動するための発振器（不図示）を備
えており、制御ユニット１４によって電磁弁１２，１３
の開閉制御および振動子２の駆動制御を行うことによ
り、予め定められた所定洗浄サイクルの各工程が自動的
に実行される。なお、洗浄動作については後述する。１
５は超音波洗浄器の電源スイッチであり、１６は洗浄ス
タートスイッチである。１７は洗浄中であるか否かを点
・消灯表示する表示灯であり、洗浄中には表示灯１７が
点灯する。

【００１２】ピペットを洗浄する際には、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、超音波洗浄器の洗浄槽１に対して
出し入れ自在に設けられた金網製の洗浄用バスケット２
０内にピペット２１を横置きに入れ、このバスケット２
０を洗浄槽１の底面１ａに載置して洗浄を行う。なお、
バスケット２０を用いないでピペットを２１を洗浄槽１
の底面１ａ上に直接載置しても良いが、多数のピペット
をまとめて洗浄するような場合にはバスケット２０を用
いた方が作業性がよく便利である。

【００１３】次いで、洗浄動作の一例を説明する。本実
施の形態の超音波洗浄器では、図１に示した洗浄スター
トスイッチ１６をオンすることによって、「（給水）→
（超音波照射）→（排水）→（シャワー）×３回」のサ
イクルが３サイクルだけ自動的に行われて洗浄終了とな
る。この場合、１サイクル目には洗浄水内に洗剤を入れ
て超音波洗浄を行い、２サイクル目、３サイクル目は水
だけで洗浄を行うようにする。

【００１４】図３は給水工程を説明する図であり、電磁
弁１２を開くとともに電磁弁１３を閉じて孔６から洗浄
槽１内に水を供給する。孔６から噴出するように供給さ
れた水は洗浄槽１の右側の部分から溜まって行き、時間
の経過とともに水位がＷ１→Ｗ２→Ｗ３→Ｗ４（満水）
のように上昇する。水位の上昇に伴って、斜めに配置さ
れたピペット２１内にはピペット２１の先端部分２１ａ
から上端部分２１ｂ向かって水が満たされ、それにつれ
てピペット２１内の空気は上端部２１ｂから排出され
る。そのため、ピペット２１の上端部分２１ｂが水面下
に水没したときにはピペット２１内の空気は全て排出さ
れ、空気が残留することがない。

【００１５】なお、底面１ａの角度αは空気残留を避け
られる程度に設定すれば良く、特にホールピペットの液
溜まり部分に空気が残留しないような角度に設定する必
要があり。概略では１５度程度以上に設定すれば良い。
ただし、角度αを必要以上に大きく設定するのは、装置
高さの増大および作業性の低下を招くので好ましくな
い。

【００１６】続く超音波照射工程では、開いていた電磁
弁１２を閉じるとともに、各振動子２を同期駆動して超
音波を照射する。本実施の形態の超音波洗浄器では底面
１ａが右下がりに傾斜しているため、図４に示すように
超音波Ｕは洗浄槽１内を右上方向に伝播し、液面で右下
方向に反射される。従来のように洗浄槽底面部から垂直
に液面に向かって超音波を照射する装置では、液面に垂
直入射する入射波と反射波とが重なり合って定在波が生
じ、深さ方向に超音波洗浄力の強弱が分布することにな
る。そのため、ピペット２１を縦に配置して洗浄した場
合には、ピペット２１の長手方向に洗浄ムラが生じるこ
とがある。しかし、本実施の形態では、水面に対して超
音波Ｕが斜めに入射するため洗浄水内の超音波音場の強
さが均一化され、洗浄ムラの無い効果的な超音波洗浄を
行うことができる。

【００１７】超音波照射工程の後の排水工程では、閉じ
ていた電磁弁１３を開いて排水口７から洗浄槽１内の洗
浄水を排出する。次いで、シャワー工程では電磁弁１
２，１３の両者とも開き、孔６から水を噴出させつつ排
水口７から排水を行い、所定時間経過したならば電磁弁
１２を閉じて給水を停止して排水のみを行う。その後、
完全に排水されたならば再び電磁弁１２を開いて２回目
のシャワー工程を実行する。このようなシャワー工程は
排水工程の後に３回連続して行われる。

【００１８】ところで、ピペットに付着していた汚染物
質は洗浄によりピペット表面から除去されて洗浄水中に
浮遊することになるが、この浮遊してる汚染物質が上述
した排水工程の時にピペット表面に付着することがあ
る。シャワー工程では、上述したような動作によって、
ピペット２１に再付着した汚染物質や洗剤の残留物を孔
６から噴出する水によって洗い流す作業を行う。このよ
うな洗浄サイクルを続けて３回行い、一連の洗浄動作を
終了する。本実施の形態では、従来の超音波洗浄器では
行われなかった上述のシャワー工程を導入することによ
り、洗浄水中の汚染物質が排水工程の際にピペット２１
に付着することがなく、より効果的洗浄を行うことがで
きる。さらに、洗浄動作を自動的に行うようにしたの
で、洗浄作業が簡単になり、また、作業時間の短縮を図
ることができる。

【００１９】−第２の実施の形態− 図５は、本発明による超音波洗浄器の第２の実施の形態
を示す図であり、図１と同様の部分には同一の符号を付
し、以下では図１と異なる部分を中心に説明する。洗浄
槽３１は直方体形状を有しており、その底面３１ａの下
側に複数の振動子２が設けられている。洗浄槽３１の左
右側面にはステー３２ａ，３２ｂが設けられており、左
側のステー３２ａの方が右側のステー３２ｂより高い位
置に取り付けられている。洗浄槽３１の底面３１ａは従
来の横式の超音波洗浄器のように水平になっている。

【００２０】ピペット２１を洗浄する際には、図５
（ｂ）に示すようにピペット２１を収納した洗浄用バス
ケット２０をステー３２ａ，３２ｂ上に載置する。ま
た、バスケット２０を用いなくともステー３２ａ，３２
ｂ上に載置できる程に長いピペットの場合には、ピペッ
トをステー３２ａ，３２ｂ上に直に載置しても良い。そ
の他の構成、および洗浄動作は上述した第１の実施の形
態と同様なので説明を省略する。

【００２１】このように高さの異なるステー３２ａ，３
２ｂ上にピペット２１を載置することにより、ピペット
２１が水面に対して斜めになるため、第１の実施の形態
と同様にピペット２１内に空気が残留することがなく同
様の効果を得ることができる。

【００２２】本実施の形態では、ピペット２１は洗浄槽
３１内に斜めに配置されるので、第１の実施の形態と同
様にピペット２１内の空気の残留を防止することがで
き、効果的な超音波洗浄を行うことができる。ただし、
超音波は水面に対して垂直に入射するので、第１の実施
の形態のように音場の均一化を図ることができない。

【００２３】なお、上述した第２の実施の形態では、洗
浄槽３１にステー３２ａ，３２ｂを設けてピペット２１
が斜めになるようにしたが、図６に示すような脚４０ａ
を有する洗浄用バスケット４０を用いれば、ピペット２
１は洗浄槽３１の底面３１ａに対して（すなわち水面に
対して）斜めになり同様の効果を得ることができる。

【００２４】なお、上述した第２の実施の形態では直方
体形状の洗浄槽３１を横長に配置したが、例えば、直方
体形状の洗浄槽を縦長に配置した縦形の超音波洗浄器と
し、側面に振動子を設けて水平方向に超音波を照射させ
るように構成しても良い。この場合、ピペットを洗浄槽
に縦に配置して超音波洗浄を行うので、ピペット内の空
気の残留を防止することができる。ただし、洗浄槽、す
なわち装置が高さ方向に大きくなり、装置の安定性が良
くないのと、作業性が悪いという欠点を有する。上述し
た第１および第２の実施の形態では、ピペットを洗浄す
る場合を例に説明したが、ピペットに限らず細長い被洗
浄物の洗浄にも用いることができる。

【００２５】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、ステー３２ａ，３２ｂおよび
バスケット４０は配設部材を構成する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
洗浄槽内においてピペットが水面に対して斜めに配置さ
れるので、給水時に水面がピペットの一方の端部から他
端へと移動し、ピペット内に空気が残留することがな
い。その結果、ピペット全体にわたって効果的に超音波
洗浄することができる。特に、請求項１の発明では振動
子が設けられる洗浄槽底面を傾斜させたので、洗浄槽底
面から照射される超音波が水面に対して斜めに入射す
る。その結果、超音波洗浄力が洗浄槽内で均一になり、
より効果的な超音波洗浄を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波洗浄器の第１の実施の形態
を示す図であり、（ａ）は洗浄器本体の平面図、（ｂ）
は洗浄器本体を正面から見た断面図。

【図２】超音波洗浄を説明する図であり、（ａ）は洗浄
用バスケット２０を示す図、（ｂ）はバスケット２０を
洗浄槽１内に載置した様子を示す断面図。

【図３】給水工程を説明する図。

【図４】洗浄槽内の超音波の伝播を説明する図。

【図５】本発明による超音波洗浄装置の第２の実施の形
態を示す図であり、（ａ）は洗浄器本体の平面図、
（ｂ）は洗浄器本体を正面から見た断面図。

【図６】洗浄用バケット４０を示す図。

【符号の説明】

１，３１洗浄槽１ａ，３１ａ底面２振動子５給水ダクト６孔７排水口１０オーバーフローダクト１２，１３電磁弁１４制御ユニット１８センサ２０，４０洗浄用バスケット２１ピペット３２ａ，３２ｂステー４０ａ脚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被洗浄物の長手方向を洗浄槽の底面に沿
って横向きに配置して超音波洗浄を行う横式の超音波洗
浄器において、前記洗浄槽の底面を傾斜させるとともに、前記底面に超
音波振動子を設けたことを特徴とする超音波洗浄器。
【請求項２】洗浄槽内に被洗浄物の長手方向を横向き
に配置して超音波洗浄を行う横式の超音波洗浄器におい
て、前記被洗浄物の長手方向を水平方向に対して傾けて配設
する配設部材を設けたことを特徴とする超音波洗浄器。