JPH0446871Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、超音波洗浄機における洗浄用振動子
の用い方の改良に関する。

（従来の技術） 超音波洗浄機においては、洗浄液中で液面に向
けて超音波を発する振動子の送波面と液面との距
離（以下液深と称する）によつて、超音波の出力
が変わらないことが望まれる。そのためには、上
記液深の変化に対して、前記振動子の、駆動源側
から見たインピーダンスの純抵抗分（以下モーシ
ヨナルインピーダンスと称する）が、できるだけ
変わらないことが要求される。

従来の超音波洗浄機の構成では、上記の振動子
として、磁歪振動子または電歪振動子のいずれか
一方だけが用いられている。

以上について、第３図に示す従来の超音波洗浄
機のモーシヨナルインピーダンスの対液深特性図
により説明する。

第３図のａにおいて、振動子１８は、振動子駆
動源７によつて励振され、液面２０から液深１９
の距離にあつて、該液面２０に向けた超音波を発
する。

第３図のｂは、振動子１８が磁歪振動子の場合
の、モーシヨナルインピーダンスと液深との関係
を示す図で、液深が超音波の波長λの1/2の整数
倍の時、上記のインピーダンスが最大となる。第
３図のｃは、振動子１８が電歪振動子の場合の、
モーシヨナルインピーダンスと液深との関係を示
す図で、液深が前記λの1/4の奇数倍の時、上記
のインピーダンスが最大となる。

（考案が解決しようとする問題点） 上述したように、従来の超音波洗浄機において
は、磁歪振動子または電歪振動子のいずれか一方
だけが用いられているため、第３図のｂおよびｃ
に示したように、磁歪、電歪いずれの振動子が用
いられても、モーシヨナルインピーダンスが液深
に対して周期的に大きく変わるので、超音波出力
が液深に対して大きく変わるという問題がある。

本考案の目的は、磁歪、電歪の両振動子を併用
し、この両振動子を電気的に直列に接続して励振
することにより、総合的なモーシヨナルインピー
ダンスの液深に対する変化を小さくし、従来の超
音波洗浄機では得られなかつた、液深に対して変
化の少ない超音波出力が得られる超音波洗浄機を
提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の目的を達成するために、次の
手段構成を有する。

すなわち、本考案の超音波洗浄機は、洗浄用振
動子として磁歪振動子と電歪振動子とを併用し、
振動子への励振は前記両振動子を電気的に直列に
接続して行うことを特徴とする超音波洗浄機であ
る。

（作用） 以下本考案の超音波洗浄機の作用について説明
する。本考案の超音波洗浄機は、磁歪振動子と電
歪振動子とを併用し、この両者を電気的に直列に
接続しているので、総合的なモーシヨナルインピ
ーダンスの対液深特性が、磁歪振動子を単独使用
する時の特性と電歪振動子を単独使用する時の特
性とを加算したものとなる。

すなわち、超音波の波長をλと表す時、磁歪振
動子または電歪振動子のいずれか一方だけを用い
た場合、それぞれのモーシヨナルインピーダンス
の変動周期がλ／２であるのに対し、この両者を
前述のように併用した本考案の超音波洗浄機の総
合的なモーシヨナルインピーダンスの変動周期
は、λ／４になる。また、モーシヨナルインピー
ダンスの変動幅も、磁歪振動子または電歪振動子
のいずれか一方だけを用いた場合よりもせまいも
のとなる。

以上のように、従来の超音波洗浄機に比べ、モ
ーシヨナルインピーダンスの液深に対する変化を
小さくすることができ、従つて液深に対する出力
の変化が少ない超音波が得られることとなる。

（実施例） 以下本考案の超音波洗浄機の実施例を、図面を
用いて説明する。第１図は、実施例の超音波洗浄
機の構成図、第２図は、実施例のモーシヨナルイ
ンピーダンスの対液深特性説明図である。

第１図において、２は磁歪振動子、３は電歪振
動子を示し、この両振動子は、共に洗浄槽１の底
面に配置されて、液面に向けた超音波を送波す
る。

２ａは、磁歪振動子２を励振する巻線で、電歪
振動子３の入力端子３ａと電気的に直列に接続さ
れている（第２図のａ参照）。

第２図のａは、洗浄槽１の底面に配置した磁歪
振動子２と電歪振動子３とを配線４を介して電気
的に直接に接続したものを、従来用いているもの
と同様の振動子駆動源７と接続した状態を示す。
第２図のｂは、磁歪振動子２または、電歪振動子
３を各単独で用いる場合と、この両者を上述のよ
うに併用した場合について、モーシヨナルインピ
ーダンスの対液深特性を示したもので、１２は、
磁歪振動子２を単独使用する時の特性曲線、１３
は、電歪振動子３を単独使用する時の特性曲線
で、それぞれのモーシヨナルインピーダンスの変
動幅はａ，また超音波の波長はλである。

磁歪振動子２と電歪振動子３とを電気的に直列
に接続して併用した場合の特性曲線１５は、上記
の直列接続の結果として、曲線１２と曲線１３と
を加算したものとなり、上記の各振動子を単独使
用する時に比べ、変動の周期がλ／２からλ／４
に減ずる。また、変数θ、定数ｂに対して、曲線
１２が｜asinθ｜＋ｂ、曲線１３が｜asin（θ±
λ／４）｜＋ｂで表される線形を画く場合には、
曲線１５の変動幅は、曲線１２、同１３の変動幅
ａから（√２−１）ａに減ずることとなる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の超音波洗浄機に
おいては、磁歪振動子と電歪振動子とを電気的に
直列に接続して併用したことにより、振動子の、
駆動源側から見たインピーダンスの純抵抗分、す
なわちモーシヨナルインピーダンスが、上記の各
振動子を単独で用いた場合に比べ、変動の周期お
よび幅の双方とも液深に対する変化を小さくでき
るので、従来の超音波洗浄機では得られなかつ
た、液深に対して変化の少ない超音波出力が得ら
れることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の超音波洗浄機の構成
図、第２図は本考案実施例のモーシヨナルインピ
ーダンスの対液深特性説明図、第３図は従来の超
音波洗浄機のモーシヨナルインピーダンスの対液
深特性図である。 １……洗浄槽、２……磁歪振動子、２ａ……巻
線、３……電歪振動子、３ａ……入力端子、４…
…配線、７……振動子駆動源、１２……磁歪振動
子２を単独使用する時の特性曲線、１３……電歪
振動子３を単独使用する時の特性曲線、１５……
磁歪振動子２と電歪振動子３とを電気的に直列に
接続して併用した場合の特性曲線、１８……振動
子、１９……液深、２０……液面、ａ……磁歪振
動子２、電歪振動子３を各単独使用する時の各々
の変動幅、λ……超音波の波長。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 洗浄用振動子として磁歪振動子と電歪振動子と
   を併用し、振動子への励振は前記両振動子を電気
   的に直列に接続して行うことを特徴とする超音波
   洗浄機。