（超音波水槽と液循環の最適化技術を開発）
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・制御する技術を開発しました。この技術は、
複雑な超音波振動のダイナミック特性（注１）を
各種の関係性について解析・評価することで、
循環ポンプの設定方法（注２）により、
キャビテーションと加速度の効果を
目的に合わせて設定する技術です。
注１：超音波システム研究所のオリジナル技術
「音色」を考慮した「超音波発振制御」技術を利用しています
（ 音色と超音波
参考 http://ultrasonic-labo.com/?p=1082 ）
注２：水槽と循環液と空気の
境界の関係性に関する設定がノウハウです。
オーバーフロー構造になっていない水槽でも対応可能です。
ミクロ流の自己組織化について
脱気・曝気・超音波・水槽表面の弾性波動・・・により
音響流のコントロールが可能になりました。
（ 超音波キャビテーションの観察・制御技術
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=10013 ）
具体的な対応として
現状の水槽による、超音波の伝搬状態を
目的とするキャビテーション・加速度の効果を最適にする
パワースペクトルとして設定・制御することができます。
超音波テスターを利用した計測・解析により
各種の関係性・応答特性（注３）を検討することで
超音波の各種相互作用の検出により実現しました。
注３：パワー寄与率、インパルス応答・・・
（ 超音波の＜ダイナミック特性を考慮した制御＞技術を開発
参照 http://ultrasonic-labo.com/?p=1142 ）
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
なお、この技術を
超音波システムの液循環方法の改良技術として
コンサルティング提案・実施対応しています。
超音波水槽の構造・大きさと
超音波（周波数、出力、台数・・）に合わせた
＜超音波＞と＜水槽＞と＜液循環＞のバランスによる
超音波の最適な出力状態を測定・解析データとともに
提案・改良・報告します。
本来は、水槽の新規製作、新規設置、新規超音波の固定、・・・
が最もよいのですが、
現実的には、現状の改良として
液循環ポンプの追加改良（制御）で実現させることが
これまでの事例から
費用と効果の最適化になると判断して
提案・実施しています。
ポイント
液循環制御について
水槽内の液体を、数学のトポロジーに於ける
３次元空間での、３次元多様体の断面としてとらえます
この３次元多様体の移動・動きを論理モデルとしてとらえ
流体のコントロールに応用します
具体的なイメージとしては
球体の裏返し現象を、平行移動のポンプと、
回転移動のポンプの組み合わせで、
実用化（注）します
注：シャノンのジャグリング定理を応用した「超音波制御」方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1753
詳細について、興味の去る方はメールでお問い合わせください
＜＜参考＞＞
基礎実験動画
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スライドショー
球の裏返し方
https://youtu.be/SLQEIDeZSmQ
Jeff Weeks: “Shape of Space” – Aalto University MathArt Colloquium
https://youtu.be/j3BlLo1QfmU
Hypertwist: 2-sided Mobius strips and mirror universes
https://youtu.be/6-4SCQpingg
Curved Spaces
http://geometrygames.org/CurvedSpaces/index.html
https://youtu.be/VphgibORsLE?list=PL4B8DB6662A06E806
＜＜超音波技術＞＞
超音波のダイナミック制御技術を開発
http://ultrasonic-labo.com/?p=2015
オリジナル技術（液循環）
http://ultrasonic-labo.com/?p=7658
＜超音波のダイナミックシステム：液循環制御技術＞
http://ultrasonic-labo.com/?p=7425
超音波水槽の新しい液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1271
現状の超音波装置を改善する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=1323
液循環による超音波の非線形制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1428
超音波制御装置（制御ＢＯＸ）
http://ultrasonic-labo.com/?p=4906
脱気マイクロバブル発生液循環装置
http://ultrasonic-labo.com/?p=14443
「脱気・マイクロバブル発生装置」を利用した超音波システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=1996
脱気マイクロバブル発生液循環システム追加の出張サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=2906
超音波洗浄機の＜計測・解析・評価＞（出張）サービス
http://ultrasonic-labo.com/?p=1934
流れと音と形の観察：コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302
超音波洗浄機の「流れとかたち・コンストラクタル法則」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1779
超音波専用水槽の設計・製造技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1439
超音波とマイクロバブルによる表面改質（応力緩和）技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413
統計的な考え方を利用した超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=12202
http://ultrasonic-labo.com/?p=7031
http://ultrasonic-labo.com/?p=7665
通信の数学的理論
http://ultrasonic-labo.com/?p=1350
音色と超音波
http://ultrasonic-labo.com/?p=1082
超音波資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1905
超音波（論理モデルに関する）研究開発資料
http://ultrasonic-labo.com/?p=1716
音圧測定に基づいた「超音波洗浄資料」の無料提供
http://ultrasonic-labo.com/?p=3829
超音波の洗浄・攪拌・加工に関する「論理モデル」
http://ultrasonic-labo.com/?p=3963
発明的創造の心理学について
（ＴＲＩＺ、ハイパーソニック・エフェクト、 ・・・）
http://ultrasonic-labo.com/?p=1944
（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、
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
２０メガヘルツまで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。
－今回開発したシステムの応用実施事例－オゾンと超音波の組み合わせ技術
低出力（５０Ｗ以下）による５ｍサイズの水槽への超音波伝搬
ガラス・レンズ部品の精密洗浄（超音波シャワー技術）
複雑な形状・線材・真空部品・・・の表面改質（共振現象の制御技術）
溶剤・洗剤・・・・の化学反応（超音波と流れによる攪拌）
ナノレベルの粉末・塗料・触媒・・・攪拌・分散（表面弾性波の制御技術）
マイクロレベルの金属エッジ部のバリ取り
めっき・コーティング・表面処理・・・
・・・・・・・
上記の技術は、音圧（非線形現象）測定・解析に基づいて、
表面弾性波と流体の流れに関して
ダイナミック制御を実現させる
新しい超音波システムの開発方法です。
興味のある方は、メールでお問い合わせください
■参考動画
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「流水式超音波システム」は
中性洗剤、アルコール・・・に対しても利用可能です。
現在利用している洗剤、溶剤、洗浄液・・・に対しても
場合によっては利用することができます。
「流水式超音波システム」による効果は
効率的な超音波照射を実現するとともに
マイクロバブル・ナノバブルの発生を促進します。
さらに、一定時間の超音波照射により
ナノバブルの量がマイクロバブルの量より多くなます。
その結果、
非常に安定した超音波（音響流）制御を行うことができます。
（超音波伝搬状態の計測・解析により確認しています）
「流水式超音波システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1258
小型ポンプによる「音響流の制御技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=7500
液循環ポンプによる 「音響流の制御システム」
http://ultrasonic-labo.com/?p=1212
超音波の組み合わせ制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=7277
小型超音波振動子による「超音波伝播制御」技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1602
超音波出力の最適化技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15226
超音波について
http://ultrasonic-labo.com/?p=15233
音圧測定解析に基づいた、超音波洗浄機
http://ultrasonic-labo.com/?p=2149
流水式超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15189
非線形振動現象をコントロールする技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15147
超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404
