JP3665153B2 - 超音波洗浄装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄槽を収容する間接槽を有し、前記間接槽の底部に加えられ間接槽用液を伝わってきた超音波が透過する超音波透過板が前記洗浄槽の底部に設けられている超音波洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３はこの種の超音波洗浄装置の従来例の構造を示す縦断面図である。
【０００３】
この従来の超音波洗浄装置は洗浄液２と洗浄槽３と間接槽用液４と洗浄液給排口５と間接槽３６と超音波透過板７と給液パイプ８と振動子１０と振動板１１と高周波電源１２とからなる。
【０００４】
間接槽３６は、間接槽用液４を収容する。洗浄槽３は、間接槽３６の中の間接槽用液４に所定の位置まで浸漬され、洗浄液２を収容する。洗浄液２は、超音波により被洗浄物１を洗浄する。洗浄液給排口５は、洗浄槽３に対し洗浄液２の給液・排液を行なう。給液パイプ８は、間接槽３６に間接槽用液４を給液する。高周波電源１２は、振動子１０に電力を供給する。振動子１０は、振動板１１の下側に密着して設けられていて、高周波電源１２から供給された電力により振動する。振動板１１は、間接槽３６の底部に設けられていて、振動子１０からの振動を間接槽用液４に伝える。超音波透過板７は、洗浄槽３の底部に設けられていて、間接槽用液４を伝わってきた超音波を透過させ洗浄液２に伝える。
【０００５】
この超音波洗浄装置で被洗浄物１を洗浄する際は、洗浄槽３を間接槽３６の中の所定の位置に設置した後、間接槽３６の中に給液パイプ８より間接槽用液４を給液し、洗浄槽３の中に洗浄液給排口５より洗浄液２を給液する。このとき間接槽３６の容量以上の間接槽用液４は間接槽３６の上部より流れ落ちる。そして、被洗浄物１を洗浄液２の中に浸した後、高周波電源１２より振動子１０に電力を供給し振動子１０を振動させることにより振動板１１を振動させる。振動板１１から発生した超音波は、間接槽用液４を伝わり超音波透過板７を透過し洗浄液２に伝わり被洗浄物１を振動させる。被洗浄物１は、洗浄液２の中で振動することにより洗浄される。
【０００６】
この従来の超音波洗浄装置では、超音波洗透過板７には、洗浄液２の水圧が上側から、間接槽用液４の水圧が下側から加わっている。ここで、間接槽３６の側壁は洗浄液２の水位より低いため、間接槽用液４の水位は常に洗浄液２の水位より下になり、上側からの水圧の方が強くなり超音波透過板７には下側に押される力が常時加わる。
【０００７】
この超音波洗浄装置において、超音波の透過をよくするため、振動板１１および超音波透過板７の板厚は、超音波の共振長であるλ／２（λは超音波の波長）となっている。例えば、石英ガラスを用いた場合、λ／２は用いる超音波の周波数が１ＭＨｚの場合で３ｍｍ、２ＭＨｚで１．５ｍｍ、３ＭＨｚで１．０ｍｍとなる。
【０００８】
また、半導体プロセスにおいては、洗浄度を高めるためメガソニック帯域（１ＭＨｚ以上の周波数帯域）の超音波を用いた洗浄装置が重要になる。そのためには超音波の高周波数化が必要となるが、超音波が高周波数化するにつれ超音波透過板７の板厚は薄くする必要がある。
【０００９】
現在使用されている超音波の周波数は１ＭＨｚ程度であるが、今後は洗浄度を高めるために、２ＭＨｚ以上の周波数が必要となることが予想される。しかし、超音波透過板７の板厚を薄くすれば強度が低くなり、洗浄液２と間接槽用液４の水位差が大きい場合、２つの液の水圧差に耐えきれなくなり破損してしまう。
【００１０】
また、大きな被洗浄物１を洗浄するためには大きな超音波洗浄装置が必要となるが、この場合では洗浄液２の量も大きくなるため超音波透過板７にかかる負荷はますます大きくなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の超音波洗浄装置では、洗浄槽と間接槽の深さが異なるため、洗浄液と間接槽用液の水位を同じにできず、超音波透過板には常に水圧差による負荷がかかり、場合によっては超音波透過板が破損してしまうという問題点があり、また、超音波洗浄装置を大きくすると超音波透過板にかかる水圧差による負荷がさらに大きくなるため、超音波洗浄装置を大型化できないという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、超音波透過板に水圧差による負荷がかからない超音波洗浄装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の超音波洗浄装置は、洗浄液が給液されると間接槽用液の中を下降する洗浄槽を傾かないように支持するガイドが前記間接槽内に設けられている。
【００１４】
本発明は、洗浄槽が傾かないように支持するガイドを間接槽内に設けたことにより、洗浄槽に洗浄液を給液すると、洗浄槽は給液された洗浄液の重量により給液された洗浄液と同じ体積だけ間接槽用液の中に沈むため、間接槽溶液と洗浄液の水位は常にほぼ同じに保たれたる。これにより、超音波透過板には常にほぼ同じ水圧が加えられ、超音波透過板に負荷がかからない。したがって、超音波透過板を薄くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１（ａ）、図１（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形態の超音波洗浄装置の洗浄液給液前の縦断面図、上面図、図２は、本発明の一実施形態の超音波洗浄装置の洗浄液給液後の縦断面図である。図３中と同番号は同じ構成要素を示す。
【００１７】
本実施形態の超音波洗浄装置は、図３の従来の超音波洗浄装置に対し、洗浄槽３が傾かないように支持するガイド１３が間接槽６内に設けられ、洗浄液２と同じ水位の間接槽用液４を収容できるようにしたものである。
【００１８】
間接槽６は、洗浄液２と同じ水位の間接槽用液４を収容できるような深さを有し、また、洗浄槽３を支持するためのガイド１３をその底部に備えている。
【００１９】
実際に被洗浄物１を洗浄する際は、まず、間接槽６内に純水等の間接槽用液４を満たす。次に、空の洗浄槽３をガイド１３により支持して間接槽用液４の水面に浮かべる。洗浄槽３は、ガイド１３により支えられているので転倒しないようになっている。そして、洗浄槽３に洗浄液給排口５より洗浄液２を徐々に給液する。すると、洗浄槽３は給液された洗浄液２の重量により給液された洗浄液２と同じ体積だけ間接槽用液４の中に沈むため、間接槽溶液４と洗浄液２の水位は常にほぼ同じに保たれたまま洗浄槽３はガイド１３に沿いながら下降していく。これにより、超音波透過板７には常にほぼ同じ水圧が加えられることになり負荷をかけることなく洗浄液２を給液できる。
【００２０】
また、排液するときは洗浄液給排口５より洗浄液２を排液することにより、間接槽溶液４と洗浄液２の水位が常にほぼ同じに保たれたまま洗浄槽３はガイド１３に沿って浮上する。これにより、超音波透過板７には常にほぼ同じ水圧が加えられることになり負荷をかけることなく洗浄液２を排液できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の超音波洗浄装置の洗浄液給液前の縦断面図（図１（ａ））と上面図（図１（ｂ））である。
【図２】本発明の一実施形態の超音波洗浄装置の洗浄液給液後の縦断面図である。
【図３】従来の超音波洗浄装置の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 被洗浄物
２ 洗浄液
３ 洗浄槽
４ 間接槽用液
５ 洗浄液給排口
６ 間接槽
７ 超音波透過板
８ 給液パイプ
１０ 振動子
１１ 振動板
１２ 高周波電源
１３ ガイド
３６ 間接槽

Claims (1)

1. 洗浄槽を収容する間接槽を有し、前記間接槽の底部に加えられ間接槽用液を伝わってきた超音波が透過する超音波透過板が前記洗浄槽の底部に設けられている超音波洗浄装置において、洗浄液が給液されると前記間接槽用液の中を下降する前記洗浄槽を傾かないように支持するガイドが前記間接槽内に設けられていることを特徴とする超音波洗浄装置。

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