超音波技術＜音響流制御＞ ＮＯ．３８

超音波技術＜音響流制御＞




超音波振動子の設置方法による、定在波の制御技術により、

　超音波（キャビテーション）と

　音響流を「適正に設定・制御」できます。

　その結果、

　目的に合わせた超音波の状態が実現できます。



40kHz 300W



＜＜超音波システム研究所＞＞







音響流

一般概念

有限振幅の波が気体または液体内を伝播するときは、

音響流が発生する。



音響流は、

波のパルスの粘性損失の結果、自由不均一場内で生じるか、

または音場内の障害物（洗浄物・治具・液循環）の近傍か

あるいは振動物体の近傍で

慣性損失によって生じる物質の一方性定常流である。



音響流は、

大多数の超音波加工工程、

なによりもまず浄化、乾燥、乳化、燃焼、

抽出過程での重要な強化因子であり、

媒体内の熱交換と物質交換を著しく促進する。



加工工程での音響流の作用効果は、

それらの速度と寸法因子によって決まる。





コメント

　ナノテクノロジーに代表されるように

音響流に関する技術は

製造方法を大きく変える場合があります



　洗浄を検討する場合、

製造方法を理解し対応することで

効率の高い洗浄が可能になる事例が多数あります。



　そこで、音響流に対する

　正しい認識を持つことは大切だと思い、

　一般概念を提示しました



　音響流と

　キャビテーションや加速度による洗浄効果との関係は

　非線形音響学を適応・応用すると

　説明や利用の糸口が見つかると考えます



（　洗浄実態の説明は大変難しく、

　　現実的にはほとんどが

　　古い簡易モデルで行われています　）

　

注１： 非線形音響学

　「線形理論に立脚した従来の音響理論と，

　　流体力学で取り扱うような

　　強い衝撃波理論を補完する橋渡し的存在である」



注２：音響流の影響として



　　　１）加速度の変化は、

　　　　　液全体の広がり方や流れに関係する



　　　２）高周波の音響流は

　　　　　ＯＨラジカルの反応と思われる現象がある

　　　　　（化学反応の促進に関係する）



　　　３）従来のパラメータ（音圧レベル）

　　　　　は大きくバラツク

　　　　　あるいは

　　　　　音圧値のバラツキが洗浄効果に比例する傾向がある



　　　このような事項に加え、

　　　洗浄物の大きさ・形状・材質により洗浄効果が

　　　変化しますので、

　　　音響流の効果を単純に評価することは出来ません



　　　しかし、音響流には適切な利用により

　　　　液全体の利用と

　　　　化学反応の促進を大きく改善できる事例があります

　

　　　　今後、もっともっと

　　　　注目されてよい現象

　　　　（あるいはテーマ）だと思います