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超音波とファインバブル（マイクロバブル）による洗浄のポイントと利用目的への最適化
プログラム 1）．超音波・ファインバブル（マイクロバブル）に関する基礎知識と発生メカニズム １．超音波の基礎 ２．超音波振動の伝搬現象 ３．ファインバブル（マイクロバブル） 2）．超音波・ファインバブル（マイクロバブル）による洗浄方法とそのメリット １．洗浄の基礎 ２．物理作用・化学作用・相互作用 ３．ファインバブルのメリット 3）．超音波洗浄装置の考え方と導入・開発・改善ノウハウ １．水槽・振動子の設置方法 ２．マイクロバブル発生液循環システム 4）．洗浄の具体的適用例と、 洗浄効果実績のある超音波洗浄装置の具体例
直径0.1mm以下の微細な泡『ファインバブル』を発生させる装置。配管に取り付け可能なため、既存設備を活かせます。
最近耳にする機会の多い『マイクロバブル』は直径1～100μmの気泡と定義づけられており、 主に洗浄の用途で使用されています。 坂本技研はマイクロバブルより小さい100μm以下の気泡『ファインバブル』を発生させる ファインバブル発生器の開発、設計、製作、販売を行っています。 今回ご紹介させていただくのは、野菜洗浄機への導入事例です。 ■導入先 野菜洗浄機 ■導入機種 FB-M50A ■用途 野菜の洗浄 ■効果 従来の6割の水圧で同等の洗浄効果が得られた ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
超音波の伝搬状態を測定・解析・評価する技術に基づいた、超音波洗浄技術
超音波システム研究所は、 超音波の非線形性に関する「測定・解析・制御」技術を応用した、 対象（弾性体、液体、気体）を伝搬する超音波振動の ダイナミック特性を解析・評価する技術により、 洗浄物・治工具・超音波振動子・水槽・液循環・・に関する、 相互作用を＜目的に合わせて最適化＞する技術を開発しました。 超音波発振制御プローブ、超音波テスターを利用したこれまでの 発振・計測・解析により 各種の関係性・応答特性(注）を検討することで 超音波利用に関する出力の最適化技術として開発しました。 注：パワー寄与率、インパルス応答・・・ 超音波の測定・解析に関して サンプリング時間・・・の設定は オリジナルのシミュレーション技術を利用しています この技術を 超音波システム（洗浄、攪拌、加工・・・）の最適化技術として コンサルティング対応しています。 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析）
循環式洗浄槽＋濯ぎ槽一体型！脱気・マイクロバブル機能で洗浄力が大幅アップ
『MU-600SW』は、従来の超音波による洗浄システムに加え、循環方式による 脱気・マイクロバブル発生機能を搭載し、槽全体に均一で強力な超音波を 発生させることができる超音波洗浄装置です。 大容量の超音波洗浄槽と濯ぎ槽を一体化。超音波洗浄槽では、予浸と 超音波洗浄を同水槽で行え非常に効率的に作業を行う事が出来ます。 また、投げ込み式超音波振動子採用で水槽内清掃も手軽に行えます。 【特長】 ■循環方式による脱気・マイクロバブル発生機能 ■キャビテーション制御、均一的な超音波の最適化が高い洗浄力を生み出す ■予浸と超音波洗浄を同水槽で行え非常に効率的に作業を行う事ができる ■温調機能付きの超音波洗浄槽・濯ぎ槽 ■より精度の高い濯ぎ効果を発揮 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
オリジナル製品：超音波テスターによる、音響流の測定・解析・評価に基づいた、超音波のコントロール技術
超音波システム研究所は、 小型ポンプを利用した液循環により 超音波（音響流）の伝搬状態をダイナミックに制御する 「流水式超音波（音響流）制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる 流れと超音波の複雑な変化を、 水槽・液体（マイクロバブル）・超音波振動子・・・ の相互作用を含めた音圧解析により 利用目的に合わせて、 音響流の変化をコントロールするシステム技術です。 実用的には、 現状の液循環装置について ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波を考慮して 各種相互作用・振動モードを最適化する方法です。 特に、ポンプの特性を利用して、 液体と気体を交互に循環させる・・・により 新しい超音波・マイクロバブルの効果を実現しています。 ナノレベルの応用では、 「流水式超音波システム」として ３００メガヘルツ以上の周波数変化を含めた 「超音波シャワー」による 効率の高い超音波利用が実現しています。
超音波テスターによる＜測定・解析・制御＞の応用技術
超音波システム研究所は、 キャビテーションと音響流の分類に基づいて チタン製ストローを利用した 「超音波伝搬制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる 流れと超音波とファインバブルの複雑な変化を、 各種の相互作用を含めた音圧測定解析により 利用目的に合わせて、 音響流の変化をコントロールするシステム技術です。 実用的には、 シャワー用の脱気ファインバブル発生液循環装置について ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 各種相互作用・振動モードに対して最適化する方法です。 特に、チタン製ストローの音響特性と メガヘルツ超音波の発振制御により、 オリジナル非線形共振現象（注１）をコントロールすることで、 新しいダイナミック超音波制御技術の効果を実現しています。 注１：オリジナル非線形共振現象 オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を 共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる 超音波振動の共振現象 超音波の伝搬特性 １）振動モード ２）非線形現象 ３）応答特性 ４）相互作用
超音波振動子の表面残留応力緩和効果――超音波振動子のファンクションジェネレーター発振――
超音波システム研究所は、 超音波の伝搬状態に関する、測定・解析・評価技術を応用して、 超音波とファインバブルによる、 超音波振動子の表面残留応力を緩和する技術を公開しています。 この表面残留応力を緩和する技術により 金属疲労・・に対する疲れ強さの改善を行うことが可能になりました。 その結果、超音波水槽をはじめ、様々な部品の効果が実証されています。
メガヘルツの超音波伝搬状態に関する非線形現象をコントロール
※本セミナーは最大定員10名までの対面セミナーです。 超音波システム研究所は、 下記の通り超音波セミナーを行います。 タイトル 「超音波の音圧測定解析と発振制御技術」 ファインバブルを利用した、超音波洗浄・攪拌・加工に関する、 詳細なノウハウの説明を 超音波の測定解析が容易にできる「超音波テスターＮＡ（200MHz）」と 超音波の発振制御が容易にできる「超音波発振システム（20MHz）」を 使用した、デモンストレーションを行いながら紹介します！ 日時 ２０２４年＊＊月＊＊日 １３：００－１６：００ 会場：東京たま未来メッセ（東京都立多摩産業交流センター） 第７会議室（定員２７名） 価格（税込） 18,700円 （本体価格：17,000円） ・2名同時申込の場合、 33,000円（2名 本体価格：30,000円） 主催 超音波システム研究所
目的に合わせた、水槽サイズの超音波洗浄システムを製造・開発・コンサルティング対応。
超音波システム研究所は、 超音波制御が簡単にできる、標準タイプの超音波装置に関して 標準サイズからの変更による超音波伝搬状態の影響に関する 測定・解析・評価技術を開発しました。 この技術を応用して、 目的に合わせた、水槽サイズの超音波システムを 製造・開発・コンサルティング対応します。 装置概要 ＊超音波システム（超音波洗浄機） １：超音波 ２：超音波水槽 ３：循環ポンプ（脱気・マイクロバブル発生液循環システム） ４：タイマー 超音波の伝搬特性 １）振動モードの検出（自己相関の変化） ２）非線形現象の検出（バイスペクトルの変化） ３）応答特性の検出（インパルス応答の解析） ４）相互作用の検出（パワー寄与率の解析） 注：「R」フリーな統計処理言語かつ環境 autcor：自己相関の解析関数 bispec：バイスペクトルの解析関数 mulmar：インパルス応答の解析関数 mulnos：パワー寄与率の解析関数
音圧測定解析に基づいた、超音波による表面弾性波の制御技術を利用した、オリジナル超音波システムの開発
超音波システム研究所は、 超音波制御により表面弾性波を利用した、 応用技術を開発しました。 超音波と表面弾性波の組み合わせにより ダイナミックな超音波伝搬制御を実現します。 ポイントは 表面弾性波による非線形現象を 効率の高い状態で制御可能にする 設定です。 上記の具体的な技術として 水槽・治工具・・・と超音波の相互作用による 非線形現象（バイスペクトル）を 目的（洗浄、攪拌、応力緩和、検査・・）に合わせて制御する システム技術を開発しました。 超音波の伝搬状態の測定・解析技術を利用した結果、 高調波の制御を実現していること 非線形現象を調整できることを確認しています。 システムの音響特性を （測定・解析・評価）確認して対応することがノウハウです
小型ポンプを利用した「非線形現象のコントロール技術」を開発
超音波システム研究所は、 小型ポンプを利用した液循環により 超音波の伝搬状態に関して、非線形現象をダイナミックに制御する 「超音波制御技術」を開発しました。 超音波テスターによる解析で、非線形現象を評価します。 超音波（超音波洗浄機、超音波プローブ、・・）の複雑な変化を、 超音波発振と超音波受信による音圧の時系列データ解析で、各種の相互作用を確認します。 相互作用の確認に基づいて、超音波プローブによる発振制御条件を最適化する事で、 目的に合わせた、ダイナミックな超音波コントロールシステムを実現します。 実用的には、超音波洗浄の場合、 現状の液循環装置について、ＯＮ／ＯＦＦ制御（あるいは流量・流速・・・の制御）を 装置の設置状態、対象物を含めた表面弾性波に関する、超音波の伝搬特性を考慮して 超音波の出力・発振周波数・制御条件・・・を最適化します。 特に、ポンプの振動特性を利用して、 液体と気体を交互に循環させる・・・により、 新しい超音波・マイクロバブルの非線形効果を実現しています。
音圧測定解析に基づいた、音響流（非線形現象）のコントロール技術
超音波システム研究所は、 超音波水槽内の液体に伝搬する 超音波の状態を測定・解析する技術を応用して、 水槽の構造・強度・製造条件・・・による影響と液循環の状態を 目的に合わせた超音波の伝搬状態に設定・制御するシステムを開発しました。 超音波水槽内の液循環をシステムとしてとらえ、解析と制御を行う 多くの超音波（水槽）利用の目的は、水槽内の液体の音圧変化の予測あるいは制御にあります。 しかし、多くの実施例で、 理論と実際の違いによる問題が多数指摘されています。 この様な事例に対して １）障害を除去するものは 統計的データの解析方法の利用である ＜超音波伝搬状態の計測・解析技術＞ ２）対象に関するデータの解析の結果に基づいて 対象の特性を確認する ＜対象物の表面弾性波に関する音響特性を検出する技術＞ ３）特性の確認により制御の実現に進む ＜非線形現象をコントロールする技術＞ 上記の方法により 超音波を効率的な利用状態に改善し 目的とする超音波の利用を実現した オリジナルシステムの実施例が多数あります
脱気ファインバブル発生液循環装置によるキャビテーションと音響流の最適化
超音波システム研究所は、 超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 マイクロバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った ２種類の超音波振動子（標準タイプ ３８ｋＨｚ，７２ｋＨｚ) ２：超音波とマイクロバブルによる表面改質処理を行った 超音波専用水槽(標準タイプ 内側寸法：500*310*340mm) ３：脱気・マイクロバブル発生液循環システム ４：制御装置による、超音波出力と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム ＊特徴 超音波専用水槽による効果的な装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分です 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により ２種類の超音波（振動子）を組み合わせて制御します 推奨タイプの組み合わせは ３８ｋHz、７２ｋHzの状態です 20μｍ以下のファインバブルを安定して利用する技術
球形サイズで 20μｍ以下の、ファインバブルを安定して利用する技術ーー超音波の音響流をコントロールするナノレベルの洗浄方法ーー
超音波システム研究所は、 超音波の伝搬現象に関する測定・解析・評価技術に基づいて、 超音波加工、攪拌、化学反応・・にも利用可能な、 ファインバブルを利用した超音波洗浄機を開発しました。 推奨システム概要 １：超音波とファインバブルによる表面改質処理を行った 超音波振動子 ２：超音波とファインバブルによる表面改質処理を行った 超音波専用水槽 ３：脱気・ファインバブル（マイクロバブル）発生液循環システム ４：制御装置による、超音波と液循環の最適化制御システム ５：超音波テスターによる、音圧管理システム 注意：水槽・振動子・治工具については、エージング処理により 音響特性の調整対応が可能です ＊特徴 超音波専用水槽による効果的な洗浄装置です 効率の高い超音波利用により 通常の水槽では強度・耐久性が不十分となります （通常の水槽を、超音波とファインバブルで表面改質対応します） 洗浄・攪拌・表面改質・・・対象と目的により 超音波（キャビテーション・音響流）を制御します
超音波洗浄機のダイナミック制御技術
超音波システム研究所は、 流れとかたちに関する「コンストラクタル法則」を利用した、 超音波洗浄技術を開発しました。 ＜参考＞ １）振動について ロイヤル・インスティテューション １３３回「振動」より 機械工学の重要な一分野のほとんどすべてを、 ここに記述してみようと思っている 【著者】リチャード・ビジョップ 【訳者】中山秀太郎 講談社（1981年 Ｂ－４７１） ２）流れとかたち すべてのかたちの進化は 流れをよくするという「コンストラクタル法則」が支配している! 【著者】 Adrian Bejan J. Peder Zane 【訳者】 柴田裕之 【解説者】 木村繁男 紀伊國屋書店 (2013年) ３）サイバネティクスはいかにしてうまれたか 【著者】 ノーバート・ウィナー 【訳者】 鎮目恭夫 みすず書房（1956年） 上記を参考・ヒントにして 超音波伝播現象における 「非線形効果」を測定・利用する技術を 流れをよくするという「コンストラクタル法則」で 整理することで、超音波洗浄技術にまとめています。
