JP7231914B1

JP7231914B1 - 場所をとらない携帯可能超音波洗浄機及びこれを用いる洗浄方法

Info

Publication number: JP7231914B1
Application number: JP2022019005A
Authority: JP
Inventors: 哲結城
Original assignee: Ｂｄｐ株式会社
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2042-02-09
Also published as: JP2023086643A

Abstract

【課題】食器、青果、海鮮等の複数種の被洗浄物を超音波洗浄することができ、しかも小型で場所をとらない、一般家庭用として好適に用いることができる携帯可能な超音波洗浄機を提供する。
【解決手段】本発明の超音波洗浄機Ｐは、シンクＳの液体内に浸漬された食器に超音波を照射して洗浄する持ち運び自在な家庭用の超音波洗浄機Ｐであって、液体内に配置される超音波発生器１０と、食器に応じて電気信号を発振して超音波発生器１０を駆動制御させる超音波発振器２０と、を備え、超音波発生器１０は、超音波発振器２０からの信号に基づいて超音波振動を発生させる４個の超音波バイブレーターと、これらの超音波バイブレーターを収納し且つ正面が超音波バイブレーターと密着する筐体１２と、を有し、超音波バイブレーターと密着する正面が振動板１２Ａとして形成されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、食器、青果、海鮮等の被洗浄物を超音波によって洗浄する超音波洗浄機及びこの超音波洗浄機を用いる洗浄方法に関し、更に詳しくは、一般家庭で使用できる小型で場所をとらない携帯可能超音波洗浄機及びこの超音波洗浄機を用いる洗浄方法に関するものである。

科学技術の発展に伴い、超音波洗浄技術はますます進化し、家庭用の超音波洗浄機も開発されている。超音波洗浄のメカニズムは、液中に超音波を照射した時に液中で発生するキャビテーション気泡が破裂したときに発生する強い衝撃波により、汚れが剥がれ、分散し、乳化され、落ちて洗浄される。深い穴や隙間の一部も洗浄することができる。

しかしながら、現在の超音波装置は、大半が高出力で大規模な業務用機であり、設置面積が大きく、家庭での使用が困難である。眼鏡等の小物の日用品に用いられる小型の超音波洗浄機が市販されているが、これらの超音波洗浄機は、出力が低く、食器や果物、野菜等の洗浄に使用することは困難である。

特許文献１には果物、野菜等の被洗浄物の洗浄に使用する超音波処理装置が記載されているが、シンク等の洗浄槽に組み込まれた大掛かりなもので、高価になりがちである。そのため、ユーザーの家事の時間を短縮するために一般家庭で簡便に使用できるように小型化し、更には携帯性を高めた超音波洗浄機の開発が待たれる。尚、汎用性を高めた超音波洗浄機が例えば特許文献２において提案されている。

特許第６０９５０８７号特開平８－１０７２９号

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、食器、青果、海鮮を含む被洗浄物を長時間安定した状態で超音波洗浄することができ、しかも一般家庭用の小型で場所をとらない携帯可能超音波洗浄機を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載の超音波洗浄機は、洗浄槽の液体内に浸漬された被洗浄物に超音波を照射して上記被洗浄物を洗浄する家庭用の携帯可能な超音波洗浄機であって、上記液体内に配置される超音波発生器と、上記被洗浄物に応じて電気信号を発振して上記超音波発生器を駆動制御させる超音波発振器と、を備え、上記超音波発生器は、上記超音波発振器からの電気信号に基づいて超音波振動を発生させる複数の電歪型振動子と、上記複数の電歪型振動子を収納し且つ一面が上記電歪型振動子と密着する筐体と、を有し、上記筐体の上記電歪型振動子と密着する一面がステンレス鋼によって振動板として形成されていると共に上記筐体の上記振動板以外の本体がエンジニアリングプラスチックによって形成されてなり、且つ、上記本体のエンジニアリングプラスチックが上記振動板の周縁部まで延設されて上記周縁部が上記エンジニアリングプラスチック内に埋め込まれて密着し、上記筐体の内部をシールしていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の超音波洗浄機は、請求項１に記載の発明において、上記超音波発振器は、食器、青果または海鮮を含む上記被洗浄物を洗浄する際に食器モード、青果モード及び海鮮モードを含む各種の被洗浄物モードを設定する複数の操作ボタンを有する制御パネルと、上記複数の操作ボタンの押圧操作に基づいて上記超音波発生器を制御する制御部と、上記各種の洗浄モードに基づいてそれぞれの洗浄時間を自動的に設定するタイマーと、を備え、上記制御パネルは、上記タイマーの上記設定時間をそれぞれ変更するタイマー操作ボタンと、上記各被洗浄物の洗浄強度を変更する強度操作ボタンと、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、洗浄槽の液体内に浸漬された被洗浄物に超音波を照射して上記被洗浄物を洗浄する家庭用の携帯可能な超音波洗浄機であって、上記液体内に配置される超音波発生器と、上記被洗浄物に応じて電気信号を発振して上記超音波発生器を駆動制御させる超音波発振器と、を備え、上記超音波発生器は、上記超音波発振器からの電気信号に基づいて超音波振動を発生させる複数の電歪型振動子と、上記複数の電歪型振動子を収納し且つ一面が上記電歪型振動子と密着する筐体と、を有し、上記筐体の上記電歪型振動子と密着する一面がステンレス鋼によって振動板として形成されていると共に上記筐体の上記振動板以外の本体がエンジニアリングプラスチックによって形成されてなり、且つ、上記本体のエンジニアリングプラスチックが上記振動板の周縁部まで延設されて上記周縁部が上記エンジニアリングプラスチック内に埋め込まれて密着し、上記筐体の内部をシールしているため、振動板の周縁部と筐体本体の継ぎ目が洗浄液に対して化学的に安定しており、洗浄液によって腐食され難く、延いては振動によってこの継ぎ目に隙間ができ難く超音波発生器の寿命を長くすることができ、もって食器、青果、海鮮を含む被洗浄物を長時間安定した状態で超音波洗浄することができ、しかも一般家庭用の小型で場所をとらない携帯可能超音波洗浄機を提供することができる。

本発明の超音波洗浄機の一実施形態の使用状態を示す斜視図である。図１に示す超音波発生器の内部構造を示す斜視図である。図１に示す超音波洗浄機に用いられる超音波発生器の支持フレームを示す斜視図である。図１に示す超音波洗浄機の超音波発振器の筐体から振動板を取り外した状態を示す斜視図である。本発明の他の実施形態の使用状態を示す斜視図である。図５に示す超音波洗浄機の超音波発振器の操作パネルを示す正面図である。

以下、図１～図６に示す第１、第２の実施形態に基づいて本発明の超音波洗浄機について説明する。

第１の実施形態
本実施形態の超音波洗浄機Ｐは、例えば図１に示すように、流し台のシンクＳの洗浄液（図示せず）内に配置される超音波発生器１０と、この超音波発生器１０と電気的に接続、遮断自在に構成され且つシンクＳの外側に配置される超音波発振器２０と、を備え、超音波発生器１０が超音波発振器２０からの電気信号に基づいて超音波を発生し、この超音波によって洗浄液内に浸漬された食器等の被洗浄物を洗浄するように構成されている。この超音波発生器１０は、図１に示すようにボトムフレーム３０を介してシンクＳ内に固定される。

上記超音波発生器１０は、図１、図２に示すように、複数、例えば横方向に４個配列された電歪型振動子（以下「超音波バイブレーター」と称す。）１１と、これらの超音波バイブレーター１１を封止する筐体１２と、を備え、洗浄液内に浸漬された状態で筐体１２内に洗浄液が浸み込まないようになっている。図１に示すように筐体１２の正面が振動板１２Ａとして形成され、この振動板１２Ａには４個の超音波バイブレーター１１が密着している。超音波発生器１０が超音波発振器２０からの電気信が入力されると超音波バイブレーター１１が駆動して振動板１２Ａに超音波を発生させ、洗浄液内の食器等の被洗浄物に超音波を照射するようになっている。

筐体１２の上面には４個の超音波バイブレーター１１に接続された通信コード１３が通る導管（以下、「エクステンションパイプ）と称す。）１４が垂直に取り付けられている。このコード１３とエクステンションパイプ１４に間にはシール部材（以下、「防水シールナット」と称す。）１４Ａが取り付けられ、防水シールナット１４Ａが筐体１１内に洗浄液が浸水しないようにしている。また、筐体１２の上面にはハンドル１５が取り付けられ、ハンドル１５を介して超音波発生器１０を持ち運ぶようにしてある。筐体１２、エクステンションパイプ１４及びハンドル１５はいずれも本実施形態ではステンレス鋼によって形成され、ステンレス鋼には腐食防止処理が施されている。

上記超音波発生器１０は、図１に示すようにボトムフレーム３０によってシンクＳ内で支持されている。このボトムフレーム３０は、図３に示すように、両端が幅広に形成されたフラットバー状の支持メインフレーム３１と、この支持メインフレーム３１の両端の幅広部にそれぞれ取り付けられたボルト３２と、一方（図３では左方）のボルト３２に回転自在に取り付けられた回転サブフレーム３３と、を備え、回転サブフレーム３３の自由端部にはボルト３２が取り付けられている。これらのボルト３２の下端にはそれぞれ吸盤３４が取り付けられ、これらの吸盤３４を介してボトムフレーム３０をシンクＳに固定するように構成されている。この超音波発生器１０は、ボトムフレーム３０上に設置され、各ボルト３２を介して超音波発生器１０の設置高さを調整するように構成されている。

上記超音波発振器２０は、図１、図４に示すように、上記超音波発生器１０を制御する制御パネル２１と、制御パネル２１と電気的に接続されると共に超音波発生器１０と電気的に接続された制御部（以下、「制御回路基板」と称す。）２２と、制御回路基板２２を冷却する冷却ファン２３と、制御回路基板２２及び冷却ファン２３を含む機器類を外部から封止する飛沫耐水性の筐体２４と、を備え、持ち運び自在に構成されている。制御パネル２１は筐体２４の正面に取り付けられ、操作し易くなっている。筐体２４の側面には電源コード２５とスイッチ２６が取り付けられ、図１に示すように電源コード２５を介して超音波発振器２０を電源に接続するようにしてある。

図４に示すように制御パネル２１の液晶画面には各種の操作ボタン２１Ａが表示され、操作ボタン２１Ａを押圧して超音波発振器２０を駆動制御するようになっている。液晶画面には、操作ボタン２１Ａとして例えば洗浄の開始、停止の電源ボタン、食器、青果、海鮮を含む被洗浄物に表す被洗浄物モードに即した操作ボタン及び洗浄時間と洗浄力の切替ボタン等が配列されている。食器モード、青果モード、海鮮モードそれぞれの操作ボタン２１Ａには、それぞれの標準洗浄時間が予め設定されている。また、時間を増減する増減ボタンが配列され、被洗浄物の状態に応じてそれぞれのモードで設定された洗浄時間やパワーを増減することができるようになっている。また、超音波発振器２０は、被洗浄物に応じて周波数、電力を適宜変更することができる。超音波発振器２０は、例えば周波数、電力を４０ｋＨｚで、電力３５０Ｗ前後で使用することができる。周波数も被洗浄物によって適宜変更することができる。

次に、動作について説明する。家庭で使用する流し台まで本実施形態の超音波洗浄機Ｐを運び、シンクＳ内にボトムフレーム３０を設置し、その上に超音波発生器１０を載置する。次いで、シンクＳの傍に超音波発振器２０を設置した後、通信コード１３を介して超音波発生器１０と超音波発振器２０を電気的に接続すると共に電源コード２５をコンセントに差し込み、超音波洗浄機Ｐの設置を完了する。

然る後、シンクＳ内で洗浄水を供給し、超音波発生器１０全体を洗浄水内に浸漬する。この洗浄水内に例えば被洗浄物として食器を漬けた後、超音波発振器２０の制御パネル２１の電源ボタンを押圧して電源を入れる。次いで、食器モードの操作ボタン２１Ａを押圧すると、予め設定された洗浄時間が時間表示部に表示される。食器の汚れ具合で洗浄時間を増減する場合には、増減ボタンを操作して超音波時発生器１０を駆動させる。この操作により超音波発生器１０が駆動し、振動板１２Ａから超音波が食器に向けて照射される。この時、洗浄液中で発生するキャビテーション気泡が破裂した時に発生する強い衝撃波により、食器の汚れが剥がれ、分散して洗浄される。また、青果を洗浄する場合には、制御パネル２１の青果モードの操作ボタン２１Ａを押圧することで、青果を洗浄することができる。洗浄力を変更する場合には、切替ボタンを操作して時間からパワーに切り替え、増減ボタンでパワーを増減する。

以上説明したように本実施形態によれば、超音波洗浄機Ｐが小型で携帯可能になっているため、超音波洗浄機Ｐを家庭の流し台まで簡単に持ち運んで流し台のシンクＳに超音波洗浄機Ｐの超音波発生器１０及び超音波発振器２０を簡単に設置し、食器等の被洗浄物を洗浄することができ、しかも使用する時の使用しない時も場所をとることがない。他の被洗浄物を洗浄する場合には対応する操作ボタン２１Ａを押圧することで簡単に洗浄モードを切り替えることができ、食器の場合と同様の手順で簡単に洗浄することがで、一つの超音波洗浄機Ｐで複数種の被洗浄物に対応することができる。

第２の実施形態
本実施形態の超音波洗浄機Ｓは、図５、図６に示すように、超音波発生器の筐体以外は基本的には第１の実施形態に準じて構成されている。そこで、本実施形態では第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付して第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態における筐体１２は、振動板１２Ａがステンレス鋼によって形成され、振動板１２Ａ以外の部分、筐体１２、エクステンションパイプ１４及びハンドル１５はいずれもＡＢＳ樹脂等のエンジニアリングプラスチックによって一体に形成されている。筐体１２の内部には電歪型振動子として図２に示す超音波バイブレーター１１と同じものが収納され、複数の超音波バイブレーターはいずれも振動板１２Ａに接着剤等を介して密着している。振動板１２Ａの周縁部は筐体１１２を形成するエンジニアリングプラスチック内に埋め込まれてシールされている。このように本実施形態では筐体１２が金属板ではなくＡＢＳ樹脂等のエンジニアリングプラスチックによって形成されているため、洗浄液に対する耐腐食性に優れ、特に振動板１２Ａと筐体１２との継ぎ目が溶接構造でなく樹脂製であるため、洗浄液に対して化学的に安定しており、腐食し難く、振動板１２Ａが激しく振動しても耐久性があり、超音波発生器１０としての寿命が長くなる。

本実施形態の超音波発振器２０は、実質的に第１の実施形態のものと同様に構成されている。第１の実施形態では制御パネル２１の記載が明確でなかったため、不明確な部分を明確にして図５、図６に示した。

本実施形では図５に示すように、制御パネル２１の下部には各種の操作ボタン２１Ａが配置され、中央部には時間表示部２１Ｂが配置されている。時間表示部２１Ｂには電源を投入した時に、予め設定された食器、青果、海鮮それぞれの標準的な洗浄時間が表示されるようになっている。また、図６に示すように、時間表示部２１Ｂの左側には被洗浄物の洗浄モードが、「食器モード」、「青果モード」及び「海鮮モード」として表示され、それぞれの洗浄モードが稼働時に点灯し、その他は消灯して表示されないようになっている。時間表示部２１Ｂの右側には処理時間を「時間」として、処理強度を「パワー」として表示する各種調整表示部２１Ｃが配置されている。更に各種調整表示部２１Ｃの右側にはパワー強度が「強」、「高」、「中」、「低」の４段階で表示する電力表示部２１Ｄが配置されている。各種調整表示部２１Ｃの「時間」及び「パワー」の表示は、それぞれを調整時に点灯表示され、それ以外の時には表示が消えるようになっている。電力表示部２１Ｄは稼働時のパワーを、「強」、・・・、「低」のいずれかで表示し、その他の表示は消灯して表示されないようになっている。従って、それぞれの表示によって超音波洗浄機Ｐの稼働状況が把握されるようになっている。

操作ボタン２１Ａは、例えば、食器モードボタン２１Ａ_１、海鮮モードボタン２１Ａ_２、青果モードボタン２１Ａ_３、電源ボタン２１Ａ_４、プラスボタン２１Ａ_５、マイナスボタン２１Ａ_６、及び「時間」と「パワー」の間で切り替える切替ボタン２１Ａ_７の７種類のボタンが配置されている。超音波発生器１０を駆動させ、停止させる時には、電源ボタン２１Ａ_４を押圧して電源のＯＮ、ＯＦＦにより洗浄の開始、停止を行う。

而して、超音波洗浄機Ｐを使用する場合には、第１の実施形態と同様に超音波洗浄機Ｐを所定の流し台まで運び、超音波発生器１０及び超音波発振器２０を設置する。その後。電源ボタン２１Ａ_４をＯＮすると洗浄を開始し、時間表示部２１Ｂに「０」表示が出る。食器を洗浄する場合には食器モードボタン２１Ａ_１を押圧すると、時間表示部２１Ｂに食器の標準的な洗浄時間、例えば「１２」（この数字は洗浄時間が１２分であることを意味する。）と表示され、超音波発振器２０から食器モード信号が超音波発生器１０へ出力される。

この時、食器の汚れ具合によって洗浄時間を増減する必要がある場合にはプラスボタン２１Ａ_５、マイナスボタン２１Ａ_６を押圧する。それぞれのボタンを一回押す毎に１分ずつ増減する。超音波発生器１０は食器モード信号の入力があると、超音波バイブレーターを介して振動板１２Ａを振動させ、超音波を食器に向けて照射し、食器の洗浄を開始する。所定時間経過すると超音波発生器１０が停止し、洗浄を終了する。続いて青果を洗浄する場合には、洗浄液を入れ替え、新しい洗浄液に野菜を入れた後、制御パネル２１の青果モードボタン２１Ａ_３を押圧して食器を洗浄する場合と同様の手順で洗浄を行う。

以上説明したように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる他、本実施形態では超音波発生器１０の筐体１２がエンジニアリングプラスチックによって形成され、しかもエンジニアリングプラスチックによってステンレス鋼からなる振動板１２Ａの周縁部を隙間なく保持しているため、洗浄液により腐食され難く、振動板１２Ａが激しく振動しても振動板１２Ａの周縁部に隙間ができ難く、超音波発生器１０の寿命を長くすることができる。また、一つの超音波洗浄機Ｐで複数の異なる被洗浄物を洗浄することができる。

尚、本発明は、上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて本発明の各構成要素を適宜設計変更することができる。

１０超音波発生器
１１超音波バイブレーター（電歪型振動子）
１２筐体
１２Ａ振動板
２０超音波発振器
２１制御パネル
２１Ａ操作ボタン
２１Ａ_１食器モードボタン
２１Ａ_２海鮮モードボタン
２１Ａ_３青果モードボタン
２１Ａ_４電源ボタン
２１Ａ_５プラスボタン
２１Ａ_６マイナスボタン
２１Ａ_７切替ボタン
２１Ｂ時間表示部
２１Ｃ各種調整表示部
２１Ｄ電力表示部
２２制御回路基板（制御部）
２４筐体

Claims

洗浄槽の液体内に浸漬された被洗浄物に超音波を照射して上記被洗浄物を洗浄する家庭用の携帯可能な超音波洗浄機であって、上記液体内に配置される超音波発生器と、上記被洗浄物に応じて電気信号を発振して上記超音波発生器を駆動制御させる超音波発振器と、を備え、上記超音波発生器は、上記超音波発振器からの電気信号に基づいて超音波振動を発生させる複数の電歪型振動子と、上記複数の電歪型振動子を収納し且つ一面が上記電歪型振動子と密着する筐体と、を有し、上記筐体の上記電歪型振動子と密着する一面がステンレス鋼によって振動板として形成されていると共に上記筐体の上記振動板以外の本体がエンジニアリングプラスチックによって形成されてなり、且つ、上記本体のエンジニアリングプラスチックが上記振動板の周縁部まで延設されて上記周縁部が上記エンジニアリングプラスチック内に埋め込まれて密着し、上記筐体の内部をシールしていることを特徴とする超音波洗浄機。
上記超音波発振器は、食器、青果または海鮮を含む上記被洗浄物を洗浄する際に食器モード、青果モード及び海鮮モードを含む各種の被洗浄物モードを設定する複数の操作ボタンを有する制御パネルと、上記複数の操作ボタンの押圧操作に基づいて上記超音波発生器を制御する制御部と、上記各種の洗浄モードに基づいてそれぞれの洗浄時間を自動的に設定するタイマーと、を備え、上記制御パネルは、上記タイマーの上記設定時間をそれぞれ変更するタイマー操作ボタンと、上記各被洗浄物の洗浄強度を変更する強度操作ボタンと、を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波洗浄機。