WO2006001293A1 - 超音波洗浄方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】医療用器具等の洗浄および滅菌の同時処理が可能であって、消毒用の手洗いなどにも使用することができ、且つ廃水に対して特別の処理を必要としない超音波洗浄方法および装置を提供すること。 【解決手段】　超音波を用いて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、洗浄槽１６に洗浄液と被洗浄物とを収容し、洗浄槽１６内に設けられた超音波振動部材１６から洗浄液に超音波振動を与えながら、洗浄液中にオゾンを含む空気を吐出する。振動部にはその表面に開口する連通路４０が設けられ、オゾンを含む空気が連通路から洗浄液中に吐出される。洗浄液中に銀電極が設けられ、被洗浄物に対してオゾンによる殺菌に加え銀イオンによる電解殺菌を作用させる。

Description

明 細 書

超音波洗浄方法および装置

技術分野

[0001] 本発明は、洗浄槽内の洗浄液に対し超音波振動を与え洗浄を行う超音波洗浄方 法および装置に関する。

背景技術

[0002] 従来より、病院などにおいて、はさみ、生体鉗子などの手術や治療などに用いられ る医療用器具の洗浄および滅菌は、（1)熱湯または酵素処理による血液などの除去 (以下、「前洗浄」という。）、（2)洗剤を使用した超音波洗浄、（3)オートクレープを使 用した 135度の高圧蒸気による滅菌、または、エチレンォキシドガスによるガス滅菌、 2%ダルタルアルデヒド水溶液に浸漬しての滅菌等が行われている。

[0003] また、白衣などの衣類については、通常の洗濯を行って汚れを落とした後に、高圧 蒸気による滅菌処理がなされて 、る。

[0004] ここで、（2)の超音波により洗浄を行う装置は、現在数多く市販されているが、超音 波洗浄により洗浄可能な物は、機械的なインピーダンス（「固有音響インピーダンス」 ともいい、密度 X伝搬速度で表される。）が高い物、例えば、めがね、宝石、および金 属類などに限られており、衣類、ガーゼなどの布、および皮革などの軟らかな変形し やすい物は、超音波洗浄により洗浄を行うことができな力つた。超音波洗浄における カゝかる問題を解決すベぐ特許文献 1に開示された超音波洗浄装置は、洗浄液中に 空気による気泡を送り込みながら同時に超音波振動を洗浄液に与えて、超音波エネ ルギと気泡との相乗効果により、衣類などの被洗浄物に付着した汚れを除去して 、る 特許文献 1：実開昭 63— 73187号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 従来より行われている医療用器具の洗浄および滅菌は、酵素処理による前洗浄、 超音波洗浄、滅菌の、 3つの処理過程を必要とし、その作業が煩雑であった。また、 高圧蒸気による滅菌方法は内視鏡などの高温処理に適さない器具には使用できず 、ガス滅菌方法はエチレンォキシドが爆発性の危険物であり、ダルタルアルデヒドに よる滅菌方法はダルタルアルデヒド自体が慢性毒性を有するおそれがある等、従来 の滅菌方法についても、それぞれに問題があった。

[0006] また、病院などでは、手術前や病室に出入りする際に手洗いが習慣づけられている 。特に、近年、 MRSA (黄色ブドウ球菌多剤耐性）による院内感染が深刻な状況にな つており、医療従事者および面会者などの手洗いの重要性が一層高まっている。こ のような手洗い用の殺菌剤として、一般に、塩ィ匕ベンザルコ -ゥムなどの逆性せつけ んが使用されている。

[0007] ところで、大規模の病院など力も排出される排出規制を超える医療排水は、 BOD ( 生物化学的酸素要求量)を高める有機物を多量に含み、公共下水道や河川に放水 する前に独自に処理する必要がある。医療排水の処理において、洗浄剤などの有機 物を微生物に分解させる活性汚泥設備などによって BODを低下させる方法が用い られることが多い。しかし、微生物に分解させる医療排水に殺菌効果のある手洗いの 廃水が多量に混入すると、活性汚泥中の微生物を死滅させる等の問題を引き起こす おそれがある。

[0008] 本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、医療用器具等の洗浄および滅菌 の同時処理が可能であって、消毒用の手洗いなどにも使用することができ、且つ廃 水に対して特別の処理を必要としない超音波洗浄方法および装置を提供することを 目的とする。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明に係る第 1の実施形態の超音波洗浄装置の構成を表す図である。

[図 2]オゾン生成装置の構造を示す図である。

[図 3]超音波振動トランスデューサの正面断面図である。

[図 4]超音波振動トランスデューサの平面図である。

[図 5]超音波振動トランスデューサを分解して示す斜視図である。

[図 6]超音波洗浄装置の斜視図である。

[図 7]超音波洗浄装置における超音波振動トランスデューサの配置を示す図である。 [図 8]本発明に係る第 2の実施形態の超音波洗浄装置の洗浄槽の側面断面図である

[図 9]図 8に示す超音波洗浄装置の正面断面図である。

[図 10]本発明に係る第 3の実施形態の超音波洗浄装置の洗浄槽の側面断面図であ る。

[図 11]図 10に示す超音波洗浄装置の正面断面図である。

[図 12]本発明に係る第 4の実施形態の超音波洗浄装置の洗浄槽の断面図である。

[図 13]電極板の正面図である。

[図 14]本発明に係る第 5の実施形態の超音波洗浄装置の洗浄槽の断面図である。

[図 15]変形例 1の超音波洗浄装置の断面図である。

[図 16]変形例 2の超音波洗浄装置の断面図である。

[図 17]変形例 3の超音波洗浄装置の蓋を開けた状態の斜視図である。

[図 18]変形例 3の超音波洗浄装置の蓋を閉じた状態の斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 〔第 1の実施形態〕

図 1は本発明に係る第 1の実施形態の超音波洗浄装置 1の構成を表す図、図 2は オゾン生成装置 12の構造を示す図、図 3は超音波振動トランスデューサ 14の正面断 面図、図 4は超音波振動トランスデューサ 14の平面図、図 5は超音波振動トランスデ ユーサ 14を分解して示す斜視図、図 6は超音波洗浄装置 1の斜視図、図 7は超音波 洗浄装置 1における超音波振動トランスデューサ 14の配置を示す図である。

[0011] 図 1〜図 7において、超音波洗浄装置 1は、コンプレッサ 11、オゾン生成装置 12、 ノ ッファ槽 13、超音波トランスデューサ 14、駆動部 (駆動回路） 15、および洗浄槽 16 力らなる。図 6に示されるように、コンプレッサ 11、オゾン生成装置 12、バッファ槽 13 、超音波トランスデューサ 14、駆動部 15、および洗浄槽 16は、榭脂製の丸パイプ材 で組み立てられた架台 17に据え付けられて一体ィ匕されている。コンプレッサ 11、ォ ゾン生成装置 12、ノ ッファ槽 13、および超音波トランスデューサ 14のそれぞれの間 は、空気を送るために特殊医療用である耐オゾン性のシリコンチューブ 18a〜cによ つて接続されている。 [0012] コンプレッサ 11は、大気力 空気を吸入し、これを圧縮してオゾン生成装置 12に送 り出す。圧縮された空気は、オゾン生成装置 12およびバッファ槽 13を経由して超音 波トランスデューサ 14の中に送り込まれ、超音波トランスデューサ 14の振動部 27に 設けられた放出口 40より洗浄槽 16内に吐出される。コンプレッサ 11の吸入側には、 塵を除去するためのフィルタ 19が取り付けられている。コンプレッサ 11として、ダイヤ フラム型のポンプが使用される。

[0013] オゾン生成装置 12は、コンプレッサ 11により送り込まれた空気力もオゾンを生成す るためのものである。図 2に示されるように、オゾン生成装置 12は、空気入口 20とォ ゾン出口 21とを有するケース 22の中にオゾンランプ 23が設けられたものである。ォゾ ンランプ 23には、紫外線を放射する UVランプが使用される。コンプレッサ 11から送り 出された空気は空気入口 20よりオゾン生成装置 12の内部に入り、オゾン生成装置 1 2内部を流れる際にオゾンランプ 23から紫外線を照射されて酸素の一部がオゾンに 転化する。オゾンを含む空気はオゾン出口 21からバッファ槽 13に送られる。ケース 2 2は、紫外線によって劣化しな 、金属などの材料で製作されて 、る。

[0014] バッファ槽 13は、コンプレッサ 11 (ダイヤフラム型のポンプ）から吐出される空気の 脈動を軽減するためのものである。超音波洗浄装置 1では、架台 17のハンドル 24内 の空間を仕切ってバッファ槽 13としている。オゾンを含む空気は、バッファ槽 13から 調整弁 25を通って超音波トランスデューサ 14に送られる。調整弁 25はハンドル 24に 固定されており、洗浄槽 16内に吐出されるオゾンを含む空気の流量を調節する。

[0015] 超音波トランスデューサ 14は洗浄槽 16の底部 45に取り付けられて、洗浄槽 16の 中に収容された洗浄液および被洗浄物に対して超音波振動を与え、且つ、オゾンを 含む空気を洗浄液中に吐出する。

[0016] 図 3に示されるように、超音波トランスデューサ 14は、振動子 26と振動部 27とが連 結されたボルト締め振動子である。

[0017] 振動子 26は、軸方向に並んだリング状の 2つの電歪型の圧電セラミック素子 28a, bが 2つのブロック部材 29a, bに挟み込まれて形成される。圧電セラミック素子 28a, b およびブロック部材 29a, bは、一方のブロック部材 29aの軸心を貫通する連結ボルト 30が他方のブロック部材 29bの端部の雌ネジ 31に螺合され締め付けられて一体化 される。他方のブロック部材 29bのもう一方の端部には、振動部 27を連結するための 雌ネジ 32が設けられている。ブロック部材 29bの 2つの雌ネジ 31, 32の穴は通気孔 33により連通している。連結ボルト 30は、軸心を貫通する貫通穴 34を有し、ブロック 部材 29bの雌ネジ 31に螺合された状態で、貫通穴 34がブロック部材 29bの通気孔 3 3に連通する。連結ボルト 30の頭部側には、貫通穴 34が開口し、シリコンチューブな どに差し込むための取付部 35が設けられている。

[0018] 2つの圧電セラミック素子 28a, bは、互いに逆極性となるように配置され、これらの 間とこれらを外側から挟むようにして、合計 3つのリング状の電極板 50a〜cが配置さ れている。外側の電極板 50a, 50cは、電気的に互いに接続され、共通の電位が印 加される。電極板 50a, 50cおよび電極板 50bは、駆動部 15の駆動回路に接続され ている。また、 3つの電極板 50a〜cの間を絶縁するために、連結ボルト 30と電極板 5 Oa〜cとの間に絶縁リング 36が設けられている。

[0019] 図 3および図 4を参照して、振動部 27は頭部 37および雄ネジ部 38からなる。頭部 3 7は、略円錐形状を有し、その軸心は雄ネジ部 38の軸心と共通する。振動部 27には 、雄ネジ部 38の軸心を通り、頭部 37の内部で軸心に直交する 6方向に分岐する通 気路 41が設けられている。分岐した通気路 41は、それぞれが頭部 37のテーパ面 39 に開口する放出口 40を有している。通気路 41は、雄ネジ部 38が雌ネジ 32に螺合さ れたときに、ブロック部材 29bの通気孔 33および連結ボルト 30の貫通穴 34とともに、 取付部 35を起点とし放出口 40に至る連通路 42を形成する。頭部 37の下面には、 O リング 43を嵌め込むための環状の溝 44が設けられている。超音波トランスデューサ 1 4が洗浄槽 16に取り付けられたときに、振動部 27は、溝 44に嵌め込まれた Oリング 4 3を介して洗浄槽 16の底部 45に接する。そのため、振動部 27から底部 45への超音 波振動の伝播が弱められ、底部 45のエロージョンの発生が防止される。

[0020] なお、後に説明するように、超音波トランスデューサ 14は、洗浄槽 16の側壁にも取 り付けることができる力 その場合には、溝 44に嵌め込まれた Oリング 43は側壁のェ ロージヨンの発生を防止する。 Oリングに代えてゴム製のガスケットまたは有機繊維系 、無機繊維系のガスケットを用いてもよい。

[0021] 図 3および図 5に示されるように、超音波トランスデューサ 14は、洗浄槽 16の底部 4 5に設けられた取付穴 47に雄ネジ部 38を挿入し、雄ネジ部 38とブロック部材 29bの 雌ネジ 32とを螺合させ締め付けることにより洗浄槽 16に取り付けられる。この取り付 けの際に、洗浄槽 16の底部 45と振動子 26との間に補助板 48が挟み込まれる。補助 板 48は、振動子 26の外径のほぼ 3倍の外径を有する金属製の円盤状の板である。 補助板 48の中心には、取付穴 47の径にほぼ等しい径の揷通穴 49が設けられてい る。補助板 48を使用することなぐ超音波トランスデューサ 14を洗浄槽 16に取り付け てもよい。

[0022] 図 6および図 7に示されるように、超音波洗浄装置 1においては、超音波トランスデ ユーサ 14は、洗浄槽 16の底部 45に取り付けられ、 4個が等間隔に並べられた列が 2 列平行になるようにして計 8個配置されている。超音波洗浄装置 1には、それぞれの 出力が 50W以下の超音波トランスデューサ 14が使用される。調整弁 25に接続され たシリコンチューブ 18cは、洗浄槽 16の下部で 2つに分岐し、それぞれがさらに分岐 して、各列の超音波トランスデューサ 14のそれぞれの取付部 35に接続されている。

[0023] 駆動部 15には、各超音波トランスデューサ 14の圧電セラミック素子 28a, bを超音 波振動させるための駆動回路が組み込まれている。駆動回路は、それぞれの超音波 トランスデューサ 14について個別独立に設けられている。超音波トランスデューサ 14 ごとに駆動回路を独立させ、全ての超音波トランスデューサ 14の出力を 50W以下に 制限することにより、超音波洗浄装置 1に起因する不要輻射やラインノイズを軽減す ることができる。例えば、病院や実験研究所において、医療用器具や衣類の洗浄、ま たは手洗いなどに超音波洗浄装置 1を使用する場合にも、コンピュータ、数々の電子 的モニターや運転機器、およびペースメーカ等の異常動作を引き起こす「不要輻射 ノイズ (スプリアス'ラジェーシヨン)」の問題を回避することが可能である。本方式は、 個別独立電気的駆動で分割された集合であり、超音波発振源が最大 50Wの集合で ある為に電気的に小電力駆動であり、問題となる上記害に有利で、対策も独立的に 個々に具備された「コモン打ち消し」のフィルタを装着している。

[0024] 洗浄槽 16は、ステンレス鋼で製作され、架台 17に図示しないゴムのシートを介して 据え付けられている。ゴムのシートは、洗浄槽 16の振動を遮断し、架台 17の破損を 防止する働きをする。洗浄槽 16の外周面には図示しない布テープが巻かれている。 布テープは、その弾性によって洗浄槽 16の外周面の超音波振動を緩和し、洗浄槽 1 6の外周面より発生する騒音を軽減させる。布テープの代わりにゴム、榭脂その他の 弾性を有する材料で洗浄槽 16の外周面を被覆しても同様の効果が得られる。

[0025] 次に、超音波洗浄装置 1による洗浄につ!、て説明する。

[0026] 洗浄では、洗浄液として水を用いる。洗浄は、洗浄槽 16の中に、被洗浄物、例えば 、内視鏡、手術器具などの医療用機具、または白衣などの衣類を収容し、超音波トラ ンスデューサ 14によりこれらに超音波振動を与えながら、振動部 27の放出口 40から オゾンを含む空気を洗浄槽 16内に吐出して行われる。

[0027] 超音波トランスデューサ 14の超音波振動の周波数は、通常、 25〜： LOOkHzが用い られる。この周波数範囲内で、被洗浄物の構造、被洗浄物の材質や強度等に応じて 周波数が選択される。一般に、被洗浄物が微細な空間部を有する精緻なものの場合 には高い周波数が好ましい。超音波振動の周波数として、前記範囲よりも低い周波 数、または高い周波数を使用することもできる。

[0028] オゾン生成装置 12を通過し洗浄槽 16内の水に吐出される空気には、オゾンが数 p pm〜数十 ppm〜数百 ppm含まれる。オゾン濃度が高 、ほど洗浄および殺菌効果は 高くなる。換気装置または排気装置を備えた無人の部屋で洗浄作業を行う場合には 、放出口 40から吐出する空気中のオゾン濃度を高くすることができる。しかし、オゾン は毒性を有するので、人が常駐する場所で洗浄作業を行う場合には、オゾン濃度を 低くするのが好ましい。オゾン生成装置 12から送り出される空気中のオゾン濃度は、 オゾン生成装置 12内の空気がオゾンランプ 23からの紫外線照射を受ける時間（滞 留時間）などにより影響される。例えば、オゾン濃度を高くするにはオゾンランプの出 力を大きくすることの他、オゾン生成装置 12を通過させる空気量を減少し、または、 設計段階でオゾン生成装置 12のケース 22を大きくしておき、空気のケース内におけ る滞留時間を長くする。なお、オゾン生成には、上記紫外線照射のほか、放電などを 用いてもよい。

[0029] 超音波洗浄装置 1による洗浄では、放出口 40から吐出された空気の気泡が上昇し て液面を乱すことによって、液深が絶えず変動する。液深が変動することにより、振動 部 27から放射された超音波振動と液面で反射した超音波振動とにより生ずる定在波 の音圧分布も絶えず変化し、見かけ上洗浄槽 16内には進行波による音圧分布が存 在するかのような状態となる。つまり、本実施形態の超音波洗浄装置 1では、進行波 の放射によって超音波エネルギーとマイクロバブルの相乗効果が得られ、これによつ て柔らかいものでも効果的に洗浄を行うことが可能である。しかも、従来より超音波洗 浄において問題となっていた定在波による洗浄斑、つまり、洗浄ムラは殆ど生じない

[0030] また、放出口 40から吐出された空気の気泡は、上昇する際に回りの水を同伴して 洗浄槽 16内に循環流を生じさせる（噴流効果)。気泡の一部は超音波により微細化 されてその上昇する速度は低下し、循環流に同伴して被洗浄物の細部の表面に到 達し易くなる。気泡の微細化は、界面の面積、つまり、気泡中のオゾンと水との接触 面積を大幅に増カロさせ、オゾンの溶解およびオゾンと水との反応を促進させる。ォゾ ンと水との反応は、強い酸ィ匕力および殺菌力を有するヒドロキシラジカルを生成させ る。ヒドロキシラジカルは、その強い酸ィ匕力で被洗浄物に付着した血液や皮脂などの 汚れを分解し汚れの中に潜む有害な菌を死滅させる。このように、超音波洗浄装置 1 は、被洗浄物の洗浄と滅菌とを同時に行うことができる。

[0031] 超音波洗浄装置 1による洗浄では、汚れの主成分である有機物はヒドロキシラジカ ルによって二酸ィ匕炭素と水にほぼ完全に分解され、被洗浄物が衣類の場合には、消 臭だけでなく漂白も行われる。洗浄後の水には BODを高める有機物は殆ど残存せ ず、水中のオゾンおよびヒドロキシラジカルは短時間で酸素や水に変化するので、洗 浄後の水は特別な排水処理を行うことなぐ下水道に排出することが可能で、環境へ の二次汚染を抑えることができる。

[0032] 超音波洗浄装置 1は、病院での病室の出入り時の手洗いや学校での手洗いなどの 消毒用に使用される場合には、オゾンによる健康への害を防止するため、水中に吐 出される空気中のオゾン濃度を低くし、換気の良い場所に設置するのが好ましい。 〔第 2の実施形態〕

図 8は本発明に係る第 2の実施形態の超音波洗浄装置 1Bにおける超音波トランス デューサ 14Ba, bが取り付けられた洗浄槽 16Bの側面断面図、図 9は図 8に示す超 音波洗浄装置 1Bの正面断面図である。 [0033] 第 2の実施形態の超音波洗浄装置 IBは、図 8に示される超音波トランスデューサ 1 4Ba, bおよび洗浄槽 16Bの他に、コンプレッサ、オゾン生成装置、バッファ槽、およ び駆動部を有するが、これらは第 1の実施形態の超音波洗浄装置 1と同様であるの で説明を省略する。また、超音波トランスデューサ 14Ba, bの構成は超音波洗浄装 置 1に使用されたものと同一であるので、超音波トランスデューサ 14Ba, bの説明も 省略する。なお、第 2の実施形態においては、第 1の実施形態の超音波洗浄装置 1と 区別するために、超音波洗浄装置 1Bのように符号 Bを付することがある。また、全て の実施形態に対して共通である場合には、符号 B, C, Dなどを省略して示すこともあ る。

[0034] 図 8および図 9において、超音波トランスデューサ 14Ba, bは、洗浄槽 16Bの底部 4 5Bに 1列に 6個、および一方の側壁 46Bに 1列に 6個取り付けられて!/、る（水平'垂直 交叉対向型)。底部 45Bおよび側壁 46Bの各超音波トランスデューサ 14Ba, bは、各 1個ずつの軸心が、図 9に示されるように、正面図上で底面に直角な 1本の線上に位 置するように配置されている。そして、底部 45Bに取り付けられた超音波トランスデュ ーサ 14Baの振動周波数は全て同じであり、側壁 46Bに取り付けられた超音波トラン スデュー 14Bbの振動周波数も全て同じである。ただし、底部 45Bに取り付けられた 超音波トランスデューサ 14Baの振動周波数と側壁 46Bに取り付けられた超音波トラ ンスデュー 14Bbの振動周波数とは異なっている。底部 45Bおよび側壁 46Bのいず れか一方の超音波トランスデューサの振動周波数は、他方の超音波トランスデュー サの振動周波数の 2倍〜 3倍とし、 5倍以上が好ましい。例えば、底部 45Bの超音波 トランスデューサ 14Baの振動周波数が 25kHzの場合に、側壁 46Bの超音波トランス デューサ 14Bbの振動周波数は 150kHzであり、底部 45Bの超音波トランスデューサ 14Baの振動周波数力 OkHzの場合に側壁 46Bの超音波トランスデューサ 14Bbの 振動周波数は 200kHzである、という具合である。

[0035] 超音波洗浄装置 1Bによる洗浄においても、洗浄液として水を用い、洗浄槽 16Bの 中に水と被洗浄物とを収容する。超音波洗浄装置 1Bによる洗浄作業では、底部 45 Bおよび側壁 46Bに設けられた各超音波トランスデューサ 14Ba, bから同時に超音 波振動を水に与えながらオゾンを含む空気を洗浄槽 16B内に吐出する。 [0036] 超音波洗浄装置 IBによる洗浄は次のようにして行われる。

[0037] 超音波洗浄装置 1Bにおいても、放出口 40Ba, bから吐出された空気の気泡の上 昇により液面が乱れ、液深が絶えず変化して、見かけ上洗浄槽 16B内には超音波振 動の進行波による音圧分布が存在するかのような状態となる。また、放出口 40Ba, b 力も吐出された空気の気泡により洗浄槽 16B内に循環流が生じ、微細化された気泡 の一部が循環流に乗って被洗浄物の細部に到達し易くなり、オゾンと被洗浄物との 接触面積も増加する。

[0038] しかし、超音波洗浄装置 1Bでは、図 8および図 9に示されるように底部 45Bだけで はなぐ側壁 46Bにも超音波トランスデューサ 14Bbが配置されている。そして、側壁 46Bの超音波トランスデューサ 14Bbの振動周波数と底部 45Bの超音波トランスデュ ーサ 14Baの振動周波数とが異なるために、超音波振動の「進行波のサブノ、ーモ- ック干渉」によって水中に過酸ィ匕水素が発生する。発生した過酸ィ匕水素はオゾンと反 応してヒドロキシラジカルに変わる。つまり、超音波洗浄装置 1Bでは、強い酸化分解 力および殺菌力をもつヒドロキシラジカルは、水とオゾンとの反応により生成するほか 、水中に生成した過酸ィ匕水素とオゾンとの反応によっても生成する。このように、異な る周波数を有する超音波振動同士を干渉させ、過酸化水素の発生を促すことにより 、オゾンのヒドロキシラジカルへの転ィ匕率が高まり、洗浄および滅菌を効率的に行うこ とがでさる。

[0039] 超音波洗浄装置 1Bにおいても、被洗浄物に付着していた汚れは二酸化炭素と水 にほぼ完全に分解され、洗浄後の廃水は、特別な処理を行うことなぐ自己完結的に 下水道に排出することが可能である。

〔第 3の実施形態〕

図 10は、本発明に係る第 3の実施形態の超音波洗浄装置 1Cにおける超音波トラ ンスデューサ 14Ca〜cが取り付けられた洗浄槽 16Cの側面断面図、図 11は図 10に 示す超音波洗浄装置 1Cの正面断面図である。

[0040] 図 10および図 11を参照して、超音波トランスデューサ 14Ca〜cは洗浄槽 16Cの底 部 45Cに 2列に各列 4個ずつ、および対向する 2つの側壁 46Ca, bにそれぞれ 1列 に 4個ずつ取り付けられている（水平.垂直 3叉干渉型)。底部 45Cの 2列の超音波ト ランスデューサ 14Caおよび側壁 46Ca, bの超音波トランスデューサ 14Cb, cは、各 1個ずつ計 4個の軸心が、底部 45Cおよび 2つの側壁 46Ca, bのいずれにも直交す る面上に位置するように配置されている。底部 45Cに取り付けられた 8個の超音波ト ランスデューサ 14Caの振動周波数は全て同じである。 2つの側壁 46Cb, cに取り付 けられた 8個の超音波トランスデューサ 14Cb, cの振動周波数も全て同じである。た だし、底部 45Cの超音波トランスデューサ 14Caの振動周波数と側壁 46Ca, bの超 音波トランスデューサ 14Cb, cの振動周波数とは異なっている。底部 45Cおよび側 壁 46Ca, bのいずれか一方の超音波トランスデューサの振動周波数は、他方の超音 波トランスデューサの振動周波数の 2倍〜 3倍とし、 5倍以上とするのが好ましい。

[0041] 洗浄は、超音波洗浄装置 1Bと同様に、それぞれの超音波トランスデューサ 14Ca 〜cの放出口 40Ca〜cからオゾンを含む空気を洗浄槽 16C内の水中に吐出しながら 、同時に、洗浄槽 16C内の水および被洗浄物に対し超音波振動を与えて行う。超音 波振動の「進行波のサブノ、一モニック干渉」により水中に過酸ィ匕水素が生成し、その 結果、多量のヒドロキシラジカルが発生して洗浄力および滅菌力が向上する点は、先 に超音波洗浄装置 1Bについて説明した通りである。

[0042] なお、一方の側壁 46Caの超音波トランスデューサ 14Cbと他方の側壁 46Cbの超 音波トランスデューサ 14Ccとを同一の振動周波数としないで、それぞれ異なる振動 周波数で洗浄および滅菌作業を行うこともできる。その場合、超音波トランスデューサ 14Cb, cのいずれか一方の振動周波数を底部 45Cの超音波トランスデューサ 14Ca の振動周波数と同一としてもよ 、。

〔第 4の実施形態〕

図 12は本発明に係る第 4の実施形態の超音波洗浄装置 1Dの洗浄槽 16Dの断面 図、図 13は電極板 53の正面図である。

[0043] 第 4の実施形態においては、電解殺菌を行うために、電極板 53および電源装置 56 など力もなる電解殺菌装置 50が設けられている。その他の構成については第 1の実 施形態と同じである。

[0044] すなわち、図 12に示すように、第 4の実施形態では、洗浄槽 16Dの上部の開放部 に、合成樹脂などの電気絶縁材料力もなる蓋体 51が載置されている。蓋体 51には、 その内側の面に 2つの支持板 52a, bが取り付けられており、支持板 52a, bによって 電極板 53が支持されている。

[0045] 支持板 52a, bおよび電極板 53は、銀または銅銀合金 (例えば、銅 80%、銀 20%) などからなり、支持板 52a, bの端部に電極板 53の両縁部がネジで固定されること〖こ よって電気的に接続されて!、る。

[0046] 図 13に示すように、電極板 53は、多数の円形の穴があけられた網状板であり、体 積の割りには表面積を大きくして拡散性の向上が図られている。電極板 53は、洗浄 槽 16D内の洗浄液に十分に浸力る程度の位置に取り付けられている。

[0047] 電極板 53と洗浄槽 16Dとの間には、電源装置 56からの直流電圧 VIが、電線 54, 55を介して印加される。電源装置 56は、 10分の数ボルト〜 10数ボルト程度の直流 電圧を出力可能であり、また、数 mA〜数 A程度の直流電流を負荷に流すことが可 能である。電源装置 56によって、電極板 53が正極となり洗浄槽 16Dが負極となるよう に電圧が加えられ、それらの間に数 mA力も数 10mA程度、例えば 60mA程度の電 流を流すようになつている。なお、洗浄槽自体の清掃などのために、電極の正負を反 転することちでさる。

[0048] このように、第 4の実施形態においては、電極板 53と洗浄槽 16Dとの間で直流電 流を流し、洗浄液 (水道水）中に銀 (Ag)イオンまたは銅 (Cu)イオンを溶出させる。銅 イオンの場合には、陰極力も水素が発生するとアルカリ性となり、そのため水に不溶 の水酸化物の沈殿が生成する。銀電極の場合は、銀が負極の洗浄槽面に析出する ので、水酸ィ匕物沈殿のような反応は主反応とは考えられない。いずれにしても、銀ィ オンまたは銅イオンによる電解殺菌を行うことができる。オゾン殺菌と電解殺菌を併用 することにより、ほとんどの細菌やウィルスを滅菌することができ、ほぼ完全な消毒を 行うことが可能である。つまり、第 4の実施形態では、上に述べたオゾンによる洗浄、 殺菌効果に加え、さらに銀電解酸ィ匕による殺菌作用、または銅電解による殺菌作用 を行う。

[0049] したがって、内視鏡、手術器具などの医療用機具などを使用した後、超音波洗浄 装置 1Dを用いて洗浄することにより、ほぼ完全な洗浄、消毒、殺菌が行え、他の人 が短時間で繰り返し安心して使うことが可能となる。 [0050] なお、水道水には、 lOppm程度の C1—イオンが含まれており、電流が流れる。純水 (蒸留水）では殆ど電流が流れない。銀イオンの場合に、電解するにつれて白濁する 1S これは塩ィ匕銀の浮遊粒子が生じるためである。原子吸光法によって定量分析し た結果、水道水に溶けている銀イオンは、 0. 46 /z mのフィルターで沈殿を除去した 後は 0. 18ppm程度である。この濃度で十分に殺菌できる。

[0051] 電極板 53を蓋体 51に取り付けるのではなぐ絶縁材料力もなる適当な支持部材に よって、洗浄液に浸カゝるように支持してもよい。また、ステンレス製の洗浄槽 16Dを負 極にしたが、負極のための金属材料カゝらなる電極板を別途設けてもょ ヽ。

[0052] なお、図 12およびその説明においては、第 1の実施形態の超音波洗浄装置 1に電 解殺菌装置 50を追加した例を示したが、第 2または第 3の実施形態の超音波洗浄装 置 IB, 1C、またはその他の形態の装置に電解殺菌装置 50を追加して超音波洗浄 装置 1Dを構成してもよい。

[0053] 次に、超音波洗浄装置 1Dの実験例およびそれによる殺菌効果について説明する

〔実験例〕

洗浄槽 16として、内容積が、幅 500 X奥行き 300 X深さ 140mmのものを用い、そ こに水 15リットルを入れた。超音波トランスデューサ 14は、洗浄槽の底面に 25kHzの ものを 4 X 2個、両側面に 50kHzのものを 3個ずつ、合計 14個取り付けた。つまり、放 射状に分散独立の振動を発生させ、水平垂直の干渉を含め位相角考慮の 3面から の振動に伴う進行波衝撃干渉剪断作用による超音波洗浄を行う。

[0054] 超音波トランスデューサ 14の連通路 42を通してオゾンを含む空気を送り込み、放 出口 40から超音波励起マイクロバブルとして槽内に吐出する。

[0055] 非病原性微生物として、大腸菌 ίお M109株を、出芽酵母は S288C株由来 FY24 株を取りあげ、滅菌操作としてオゾンのみ、オゾンと超音波、銅電解、銀電解の 4つの 方法を検討した。培養液を入れた試験管（10、 12、 15ml)、またはビーカー（50ml) に、大腸菌用培地である LBプレート中に 4°Cで保存していた上記のコロニー 1株を前 日に植え付け、 37°Cで 12〜14時間培養してコンフルアントにした（—杯に密着する まで増殖させた)。この培養液を、 15リットルの水道水で満たした洗浄槽に適当量入 れ、 1ml当たりほぼ、 1000、 10000、 1000000〔cells〕となるように調製した。才ゾン のみのパブリング、オゾンと超音波の併用による滅菌操作、または、空気をパブリング しながら銅電極または銀電極を正極として一定の直流電流を流し、銅イオンまたは銀 イオンを溶出させて滅菌操作を行った。

[0056] 操作開始直後から 2分おきに、または 10分おきに、試料水 lmlを採取し、そのうち の 0. lmlを LBプレート上に均等に塗り広げ、 37°Cで 12〜14時間培養した。コ口- 一数を計測し、大腸菌の生残曲線を作成した。生残曲線を示したグラフ中の実線は 、移動平均法で求めた近似曲線である。

[0057] 結果は次のとおりである。

[0058] まず、進行波状超音波による洗浄効果は次のとおりである。

[0059] 最初にこの装置を用いて、超音波（間欠モード)を 15分間作用させたときの洗浄効 果を調べた。オゾンは強力な酸ィ匕カを有し、殺菌、脱色、脱臭、有機物除去等の効 果をもつ。し力も、放置すれば酸素に戻るので残留性がない。簡単な汚れは、洗剤を 全く使わないでも落とすことができた。タオルにつけたソースや醤油、カフェオレ、紅 茶、マヨネーズのシミも、 1時間後のものは簡単に取れた力 1日後の物はオゾン水だ けでは余り汚れが取れな力つたので、台所用洗剤を少量追加して汚れを取った。し かし、紅茶とソースのシミは完壁には取れなかった。

[0060] マウスの血を付けて 1日乾燥した血痕に関しては、機械的インピーダンスの高いス テンレス (薬サジ)やプラスチック（ポリプロプレン PPの蓋付ビン)では完全に洗浄でき た。軟らかいガーゼやゴム手袋もほぼきれいに洗浄することができた。したがって、使 用直後の血の付いた内視鏡や関連部材は洗剤を全く使わなくてもきれいに洗浄でき ることが分かった。

[0061] 大腸菌の生残曲線については次のとおりである。

[0062] 大腸菌 JM109株について、オゾン殺菌、超音波殺菌、超音波オゾン殺菌、銅電解 殺菌および銀電解殺菌について検討した。大腸菌の殺菌効果の実験を行い、各々 について生残曲線を作った。

[0063] 大腸菌は、オゾンまたはオゾン超音波では 20分以内で完全に死滅した。超音波だ けではほとんど死なな力つた。ウィルスや黄色ブドウ状球菌をも滅菌できるように、大 腸菌を例にとって電解殺菌を試みた。網状銅電極を使用して、大腸菌が完全に死滅 するまでに 120分を要した。銅電極の場合、直流電流を 3mA→20mA→40mA→6 OmA→l . 7Aと増大させても、大腸菌の滅菌に要する時間は 60分以内には短縮で きな力つた。これは、反対極で水素 Hが発生し、残った OH—イオンが Cu²⁺と反応し、

2

Cu(OH) の沈殿を生じるためと考えられる。電解槽中に溶解している Cu²⁺イオンの

2

濃度が希薄すぎるせいと考えられる。多量の Cu (OH) の青色沈殿が電解槽の底部

2

に蓄積していた。水溶性の硫酸銅 CuSOを溶かしたときは、 50mg弱で直ちに死滅

4

した。網状銀電極を使った場合には、 7. 4ボルト、 60mAの直流で 20分以内に滅菌 できることが分力ゝつた。銀電極の場合は、負極の洗浄槽に銀が析出して薄黒くなるの が認められた。硝酸銀を溶かしたときは、 1. 5mg弱で直ちに死滅した。超音波ォゾ ン殺菌と銀電解殺菌とを同時に作用させた実験では、大腸菌を 10分以内で滅菌で きた。なお、オゾン酸化殺菌の場合は、しばらくは殆ど全部生きていて、その後急速 に死滅するが、銀電解酸化殺菌の場合は、初めからリニアに死滅していくことが注目 される。前者は主として生殖機能に、後者は生命活動そのものに致命的な損傷を与 えるのではな 、かと考えられる。

[0064] 出芽酵母の生残曲線については次のとおりである。

[0065] 核膜と細胞壁を有する真核生物である出芽酵母 FY24株を用いて、滅菌実験を行 い、生残曲線を作った。オゾン超音波の殺菌実験では、酵母の場合細胞数密度に 依存することが認められた。すなわち、 lOOOcellsZml (以下、 cellsZmlを「細胞数 」と略する）では直ちに死滅し、 20000細胞数では 50分で、 40000細胞数では 80分 で死滅したが、 60000細胞数では 90分後でも 30%程度しか死ななかった。銀電極 を用いたときは、いずれの細胞数でも 60mAの場合は 30秒以内で、 10mAの場合は 2分以内で死滅した。なお、銀が洗浄槽に少しでも付着している状態では、銀が空気 で一部酸化されているためか、出芽酵母は投入と同時に死滅した。超音波オゾン殺 菌と 60mA銀電解殺菌を併用した実験では、直ちに（30秒以内で)滅菌できた。

[0066] これらのことから、実験に用いた装置は、超音波オゾン洗浄のほか、オゾン酸化と銀 電解酸化による強力な滅菌作用を有する。本実験において、細菌のモデルとして大 腸菌を、真菌のモデルとして出芽酵母を用いて、本装置の滅菌作用を評価した。そ の結果、大腸菌、出芽酵母のいずれも短時間で滅菌できることが実証された。血液 などの体液に含まれる病原体には、ウィルスや原核生物から真核生物にわたる種々 の微生物がある。各種病原体の付着しているおそれのある使用後の内視鏡に対して も、洗浄、消毒、滅菌を簡単に行うことも検討可能である。

〔第 5の実施形態〕

図 14は本発明に係る第 5の実施形態の超音波洗浄装置 1Eの洗浄槽 16Eの断面 図である。

[0067] 上に述べた種々の実施形態では、洗浄槽 16に超音波トランスデューサ 14を取り付 けた。しかし、第 5の実施形態では、超音波トランスデューサ 14を取り付けた超音波 ユニット 60Eを洗浄槽 16とは別個に設け、超音波ユニット 60Eを洗浄槽 16の上方か ら吊り下げて洗浄液に浸ける、または洗浄液の液面に浮かす構成とする。

[0068] すなわち、図 14に示すように、超音波洗浄装置 1Eは、洗浄液および被洗浄物を入 れるための容器としての洗浄槽 16E、および超音波ユニット 60E力も構成される。

[0069] 超音波ユニット 60Eは、密閉された構造のハウジング 61Eに、 1つまたは複数の超 音波トランスデューサ 14Eが外周面に向かって取り付けられている。ハウジング 61E の内部には駆動部 15Eが設けられ、駆動部 15Eに電源を供給するための電線 62が 外部に引き出されている。

[0070] ハウジング 61Eは、金属板および合成樹脂板などを用いて、または合成樹脂を用 いた成形によって、箱状に構成されている。ハウジング 61Eの壁面に設けた穴に、上 に述べた超音波トランスデューサ 14を取り付ける。つまり、ハウジング 61Eの内側に 配置された振動子 26と、ハウジング 61Eの外周面に配置された振動部 27とがボルト 締めによって連結されて構成される。ハウジング 61Eの密閉のために、適当なシーリ ング材ゃパッキンが用いられる。

[0071] 超音波ユニット 60Eは、密閉構造であるため、洗浄液の水面 SSに浮く。つまり、フロ 一ティング状態となる。また、超音波ユニット 60Eに超音波トランスデューサ 14Eを密 集させることにより、超音波ユニット 60Eの小型化を図ることができ、水面 SSを自由に 移動させ、また水中に沈ませるなど、水平方向および上下浮沈方向に自由に移動さ せて洗浄することができる。したがって、洗浄槽 16Eの形状、寸法、大きさ、深さなど は自由に選定することが可能である。

[0072] また、ハウジング 61Eを金属材料により構成して密閉構造とすることにより、内部に 設けた駆動部 15Eが電磁的にシールドされ、不要輻射ノイズがなくなる。しかし、駆 動部 15Eをノ、ウジング 61Eの内部ではなく外部に設けるようにすることも可能である。

[0073] なお、洗浄の手順の例を説明すると次のとおりである。まず、洗浄槽 16Eに洗浄液 および被洗浄物を入れる。このときに、洗浄槽 16Eの内部に挿入することの可能な網 状の籠を用い、被洗浄物を網状の籠に入れた状態で洗浄槽 16Eへの出し入れを行 うようにしてもよい。そして、超音波ユニット 60Eを水面 SSに浮かべ、超音波トランス デューサ 14Eを駆動した状態で、超音波ユニット 60Eを前後および左右に移動させ る。また、超音波ユニット 60Eを水中に沈める。洗浄が終われば、超音波ユニット 60E を取り出し、その後に被洗浄物を取り出す。

[0074] なお、ハウジング 61Eは、必ずしも密閉構造でなくてもよい。つまり、洗浄液が内部 に入らない高さ位置に配置するようにすれば、その上部に隙間があったり、上部が開 放されていてもよい。

[0075] 次に、第 5の実施形態において、その構造の変形例について説明する。

[0076] 図 15は変形例 1の超音波洗浄装置 1Fの断面図、図 16は変形例 2の超音波洗浄 装置 1Gの断面図、図 17は変形例 3の超音波洗浄装置 1Hの蓋を開けた状態の斜視 図、図 18は変形例 3の超音波洗浄装置 1Hの蓋を閉じた状態の斜視図である。

[0077] 図 15に示す超音波洗浄装置 1Fでは、超音波ユニット 60Fは、全ての超音波トラン スデューサ 14Fがハウジング 61Fの底面に下方を向いた状態で取り付けられている 。したがって、洗浄槽 16Fの底面近くに存在する被洗浄物を万遍なく効率的に洗浄 することができる。

[0078] 図 16に示す超音波洗浄装置 1Gでは、床面に設置された支柱により水平方向に支 持された懸架ビーム 65が設けられている。超音波ユニット 60Gは、懸架ビーム 65か らアーム 66によって吊り下げられ、且つ懸架ビーム 65に沿って水平方向に移動駆動 されるようになつている。つまり、懸架ビーム 65およびアーム 66などによってユニット 移動装置が構成されている。

[0079] したがって、超音波ユニット 60Gを水平方向に駆動して移動させ、洗浄槽 16Gの内 部の被洗浄物を万遍なく効率的に洗浄することができる。

[0080] なお、超音波ユニット 60Gを水平方向の X方向および Y方向のいずれにも駆動可 能としておけばなおよい。上下方向である Z方向にも駆動可能としておいてもよい。ま た、懸架ビーム 65の高さを高くし、且つ超音波ユニット 60Gを上下方向にも駆動可能 としておくことによって、超音波ユニット 60Gを上昇させた状態で、洗浄槽 16Gを水平 方向に移動させて入れ替えることができる。このようにすると、多数の洗浄槽 16Gを例 えばコンベアなどで水平方向に移動させ、超音波ユニット 60Gの位置にお 、て連続 的に洗浄を行うようにすることができる。また、複数の超音波ユニット 60Gを配置して おくこと〖こよって、 1つの洗浄槽 16Gに対して、例えば衣類の予備洗浄、本洗浄、濯 ぎ洗 、などを順次行うことができる。

[0081] 図 17および図 18に示す超音波洗浄装置 1Hでは、洗浄槽 16Hが全体のハウジン グを兼ねており、その上部に蓋体 67が開閉可能に取り付けられている。蓋体 67の裏 面には、上に述べたと同様の超音波ユニット 60Hが取り付けられている。蓋体 67の 表面には、制御ノネル 68、および 2つの取っ手 69, 69が取り付けられている。また、 洗浄槽 16Hの側面の上部に注水栓口 70が設けられ、下部に排水栓口 71が設けら れている。

[0082] この超音波洗浄装置 1Hによると、蓋体 67を開け、洗浄槽 16H内に被洗浄物を入 れ、注水栓口 70から洗浄液を入れ、蓋体 67を閉め、制御パネル 68を操作して電源 をオンにすることにより、容易に被洗浄物の洗浄を行うことができる。また、超音波洗 浄装置 1Hの設置が容易であり、移動も容易である。

[0083] なお、これら第 5の実施形態およびその変形例の超音波洗浄装置 1E〜Hにおいて も、上の述べた第 1〜第 5の実施形態の超音波洗浄装置 1〜： LDの種々の特徴との 組み合わせが可能である。

[0084] 上に述べたように、本実施形態によると、医療用器具等の洗浄および滅菌の同時 処理が可能であって、消毒用の手洗いなどにも使用することができ、且つ廃水に対し て特別の処理を必要としない超音波洗浄方法および装置を提供することができる。

[0085] 上述の種々の実施形態において、コンプレッサ 11として種々の型式のポンプを使 用することができる。回転式のコンプレッサを使用する場合には、ノ ッファ槽 13を省 略してちよい。

[0086] 超音波トランスデューサの振動部の頭部の形状は、円錐状のほかに、角錐状、また は球面の一部のような曲面状などであってもよい。頭部をこのような軸心に対して傾 斜する面を有する形状にすることで、振動部から水中に放射される超音波振動は、 超音波トランスデューサの軸心方向以外の方向にも放射され、隣り合う振動部から放 射された超音波振動同士が干渉し合うことになる。したがって、図 7に示されるような、 底部 45にのみ超音波トランスデューサ 14を取り付けた場合であっても、超音波振動 の干渉が生じ、干渉による効果を得ることができる。さらに、隣り合う超音波トランスデ ユーサ 14の超音波振動の周波数を異なるものとすれば、より効果的な超音波振動の 干渉が生じて、ヒドロキシラジカルの生成を促し、洗浄および滅菌効果を高めることが できる。

[0087] オゾンを含む空気を、超音波トランスデューサの放出ロカも水中に吐出するのでは なぐ超音波トランスデューサとは別に設けた空気供給手段の吐出ロカ 水中に吐 出することもできる。この場合、吐出口を振動部の直上または近傍に配置すると、気 泡の微細化に効果的である。

[0088] また、図 7〜： L 1において各超音波トランスデューサの配置を変更することができる。

例えば、図 7において、 4列 X 2の矩形配列ではなく 4個 1列と 3個 1列とが互い違いと なる 4 + 3の三角配列されたものとしてもよい。また、図 8における底部 45Bおよび側 壁 46Bに取り付けられた 1組の超音波トランスデューサ 14Ba, bの配置、および図 10 における底部 45Cと側壁 46Ca, bに取り付けられた 1組の超音波トランスデューサ 14 Ca〜cの配置は、必ずしも上に述べたように行う必要はない。例えば、それぞれの超 音波トランスデューサ 14Ca〜cを、平面視においてジグザグに配置してもよい。底部 や同じ側壁に取り付けられた複数の超音波トランスデューサは、その振動周波数を 互 ヽに異なるものとしてもょ 、。

[0089] 本実施形態の超音波洗浄装置は、消毒と殺菌を付帯した洗浄方法として有効であ り、加えて洗浄装置自身が常に消毒殺菌の自己処理済みであり、洗浄に際して従来 のようにあらためて前洗浄や消毒殺菌を行う必要がない。したがって、水の過剰消費 を極力少なくすることができ、種々の洗浄において多くの利点がある。 [0090] 上述の実施形態にお!ヽて、洗浄槽を榭脂で製作し、また、フィルム状の容器とする こともできる。洗浄槽を折りたたみ式とし、必要な時に超音波トランスデューサおよび オゾンを含む空気を吐出するノズルを投入して携帯用の超音波洗浄装置とすることも できる。

[0091] その他、コンプレッサ、オゾン生成装置、ノ ッファ槽、超音波トランスデューサ、駆動 部、洗浄槽、架台、電解殺菌装置、電極板、電源装置、超音波ユニットおよびその支 持装置、または超音波洗浄装置の全体または各部について、その構造、形状、寸法 、個数、材質、配置、位置などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる 産業上の利用可能性

[0092] 本発明は、めがね、宝石などの日曜品ゃ貴重品などは勿論のこと、生体鉗子など の手術や治療などに用いられる医療用器具、衣類、ガーゼなどの布、皮革などの軟 らかな物など、種々の被洗浄物に対して、洗浄、消毒、殺菌を行うために利用できる

[0093] さらに、画期的な応用として、野菜、果物は勿論のこと、近年のカット野菜、学校給 食の容器などの洗浄にも利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 超音波を用いて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、

洗浄槽に洗浄液と前記被洗浄物とを収容し、

前記洗浄槽内に設けられ超音波振動する振動部から前記洗浄液に超音波振動を 与えながら、前記洗浄液中にオゾンを含む空気を吐出する、

ことを特徴とする超音波洗浄方法。

[2] 超音波を用いて被洗浄物を洗浄する超音波洗浄方法であって、

洗浄槽に洗浄液と前記被洗浄物とを収容し、

前記洗浄槽内に設けられ超音波を放射する方向が異なる 2以上の振動部から同時 に前記洗浄液に超音波振動を与えながら、前記洗浄液中にオゾンを含む空気を吐 出する、

ことを特徴とする超音波洗浄方法。

[3] 洗浄槽と、

超音波振動子と前記洗浄槽内に配置された振動部とが連結された超音波振動部 材と、

空気力 オゾンを生成するためのオゾン生成装置と、

前記オゾン生成装置により生成したオゾンを含む空気を移送し前記洗浄槽内に吐 出するためのオゾン供給手段と、

を有することを特徴とする超音波洗浄装置。

[4] 洗浄槽と、

超音波振動子と前記洗浄槽内に配置された振動部とが連結されて構成され、前記 振動部において前記洗浄槽内に開口する連通路が内部に設けられた超音波振動 部材と、

空気力 オゾンを生成するためのオゾン生成装置と、

前記オゾン生成装置により生成したオゾンを含む空気を前記連通路に供給するた めのオゾン供給手段と、

を有することを特徴とする超音波洗浄装置。

[5] 前記超音波振動部材を複数有し、 前記超音波振動部材の一部または全部の振動部が円錐状、角錐状、または曲面 状の端部を有し、

前記超音波振動部材の一部または全部の振動部が緩衝部材を介して直接的また は間接的に前記洗浄槽に取り付けられてなる、

請求項 4記載の超音波洗浄装置。

[6] 前記複数の前記超音波振動部材は、超音波振動子の振動方向が異なる 2方向以 上となるように、前記洗浄槽に取り付けられてなる、

請求項 5記載の超音波洗浄装置。

[7] 前記複数の超音波振動部材は、出力が 50W以下であってそれぞれ独立して超音 波振動するように個別に電気的に駆動される、

請求項 5または請求項 6記載の超音波洗浄装置。

[8] 前記洗浄槽、前記オゾン発生装置、前記オゾン供給手段、前記超音波振動部材を 駆動するための駆動回路などが架台に一体化され、

前記オゾン供給手段はオゾンを含む空気を収容するための空気槽を有し、 前記空気槽は、前記洗浄槽の洗浄液の液面よりも高 、位置に設けられてなる、 請求項 3な ヽし請求項 7の ヽずれかに記載の超音波洗浄装置。

[9] 前記振動部においてその表面に開口する連通路を設けておき、

前記オゾンを含む空気を前記連通路から前記洗浄液中に吐出する、

請求項 1または 2記載の超音波洗浄方法。

[10] 前記洗浄液中に銀電極を設けて銀イオンを溶出させ、前記被洗浄物に対して前記 オゾンによる殺菌に加え銀イオンによる電解殺菌を作用させる、

請求項 1または 2記載の超音波洗浄方法。

[11] 前記洗浄液中に銅電極を設けて銅イオンを溶出させ、前記被洗浄物に対して前記 オゾンによる殺菌に加え銅イオンによる電解殺菌を作用させる、

請求項 1または 2記載の超音波洗浄方法。

[12] 前記洗浄液中に浸力るように配置される 2つの電極板と、

2つの前記電極板の間に電圧を印加するための電源装置と、を有し、

前記被洗浄物に対して電解殺菌を作用させるように構成されている、 請求項 3または 4記載の超音波洗浄装置。

[13] 前記電極板の一方は銀電極板であり、前記電解殺菌は前記銀電極板による銀電 解殺菌である、

請求項 12記載の超音波洗浄装置。

[14] 前記洗浄槽は金属材料からなり、

前記洗浄槽の上部において当該洗浄槽とは電気的に非接触の状態で前記洗浄液 中に浸カゝるように配置された銀を含む電極板が設けられ、

前記電極板と前記洗浄槽との間に電圧を印加するための電源装置が設けられ、 前記被洗浄物に対して銀電解殺菌を作用させるように構成されている、 請求項 3または 4記載の超音波洗浄装置。

[15] 洗浄槽と、

ハウジングおよび前記ハウジングの内側に配置された超音波振動子と前記ハウジ ングの外周面に配置された振動部とが連結されてなる超音波振動部材を含んで構 成され、前記洗浄槽内に収容された洗浄液中に浸される超音波ユニットと、 空気力 オゾンを生成するためのオゾン生成装置と、

前記オゾン生成装置により生成したオゾンを含む空気を移送し前記洗浄槽内に吐 出するためのオゾン供給手段と、

を有することを特徴とする超音波洗浄装置。

[16] 前記振動部においてその表面に開口する連通路が設けられており、

前記オゾンを含む空気は前記連通路に移送されて前記連通路から前記洗浄液中 に吐出される、

請求項 15記載の超音波洗浄装置。

[17] 前記ハウジングは、前記洗浄液の液面に浮かべて配置されるように密閉構造となつ ている、

請求項 15または 16記載の超音波洗浄装置。

[18] 前記洗浄槽の上方において前記超音波ユニットを移動させるためのユニット移動 装置が設けられている、

請求項 15ないし 17のいずれかに記載の超音波洗浄装置。