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超音波洗浄の効果
超音波洗浄の効果
超音波は水中で約1500m/sの速さで進むと習いました。
また、超音波は波であるから音圧が高い所/低い所が存在し、高い所は液面からλ/4＋λ/2×ｎ（n=0,1,2・・・)の場所にあるそうです。
上記のことから超音波洗浄の効果について考えてみたのですが、例えば100ｋＨｚの超音波洗浄の場合、
波長λ＝1500（超音波の速度:m/s）/100,000（周波数:1/s）＝15mmなので、
7.5mm（λ/2）毎に音圧が高い所があるという事になりますよね。
という事は、音圧が低いところも7.5mm毎に訪れる事になりますよね。
それでは、7.5mm毎にある『音圧が低い』ポイントにあるごみに対しては、超音波洗浄は一切効果がないのでしょうか。
また、眼鏡とか指輪の隙間に入り込んで汚れを落とすには、よく洗えるポイントが7.5mm毎では長いと思うのですが、それでもきちんと全体的に汚れが落ちるのはなぜですか。
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- 質問日時：
- 2007/3/25 03:32:39
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- 解決日時：
- 2007/3/25 10:50:51
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ベストアンサーに選ばれた回答
超音波洗浄は超音波が直接被洗浄物に作用するのではなく、被洗浄物の表面に引き起こされた微細な気泡が崩壊する時に発生する衝撃波が被洗浄物の表面を叩くことで汚れを剥離しています。
ご参考 : 超音波洗浄理論
http://www.branson-jp.com/cleaning/industrial4.html
超音波によって気泡が引き起こされるのをキャビテーションと言いますが、気泡とは言っても超音波エネルギーで強制的に引き起こされた空洞です。
作られた瞬間の空洞にはガスなどの無い真空状態なので、その空洞は瞬間的に崩壊消滅し、そのときに高エネルギーの衝撃波が発生すると説明されています。
高速で回した船のスクリューの裏側にもこのような空間が発生し、この空間の崩壊エネルギーがスクリューが侵食される要因になっているそうです。
実際には被洗浄物の表面に気泡を見ることはなく、微かな白濁を認めるだけです。おそらくこの白濁がミクロの泡ではないかと思われます。（大型の洗浄器では振動子を取り付けてある底の部分に大きな泡の発生を見ることもありますが、これはまた別の現象かも知れません）
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- 編集日時：2007/3/25 10:16:17
- 回答日時：2007/3/25 10:11:36
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質問した人からのコメント
どの回答もとてもためになったのですが、参考リンクもとてもためになったjintaro62さんを選ばせていただきました。
知恵袋を使って質問するのは初めてだったのですが、短時間で皆さんの知恵をお借りできとても便利だなと思いました。
またよろしくお願いします。