超音波洗浄機の存在を身近に感じるのは、眼鏡屋さんの店頭で行っている洗浄サービスだと思います。 水が入ってジジジジ……と音の出ている金属製のトレイに眼鏡を入れると、汚れが浮き上がる機械です。使い方は簡単ですが、その原理が分かる人は少ないでしょうから、まずはじめに超音波洗浄とは何か？　を簡単に説明しておきましょう。
超音波とは人の耳では聞き取れないほど高い周波数の音を指し、水の中で超音波を発生させると水中に微細な泡が発生します。超音波よる泡は短時間かつ連続的に発生と破裂を繰り返し（この現象をキャビテーションと呼びます）、破裂する際に大きなエネルギーが発生します。
この力によって物体表面の汚れを浮き上がらせるのです。超音波発生装置で作り出した超音波は、水の容器内の振動子から水中に伝えられます。そして超音波による共鳴作用によって、指やブラシが届かない場所にも使えるのも特長です。
汚れを取り除く方法を大別すると、ブラシなどで擦る物理的洗浄と、ケミカルや溶剤などの反応を用いる化学的洗浄に分類でき、破裂する泡の力で汚れを叩く超音波洗浄は物理的洗浄の一つとなります。 　
工業界においては、超音波洗浄機は製造メーカーを中心に脱脂洗浄やクリーニング目的でごく一般的に使われています。塗装前のパーツにとって油分は大敵で、シンナーやアセトンで入念に油分を拭き取りますが、厳密にいえば脱脂洗浄剤を塗布したウエスがパーツ表面を完璧に拭えているか否かは明確には分かりません。
修理やレストアなど一品物の塗装なら手作業でも間に合うかもしれませんが、大量生産の現場でこれをやっていては品質の安定性が保てません。しかし超音波洗浄機なら、洗浄したいパーツが容器内の水に触れていれば、無限に繰り返す泡の破裂によってパーツ表面の汚れを除去できるのです。
その脱脂洗浄力は、純水と洗浄液を組み合わせた溶液に手を浸すとあっというまにカサカサになってしまうほど強力です。柔らかく繊細なフィンが並ぶ熱交換器の洗浄には大変気を遣うものですが、超音波洗浄機を使えばフィンを曲げる心配は不要で、ブラシが届かない奥深くまで確実に洗浄できるため、次工程の表面処理を歩留まりを上げることが可能です。
ただし、超音波で汚れを掻き落とすといっても、硬い金属ブラシでゴシゴシ擦るような力はないので、こびりついたガスケットやグリスのような分厚い汚れを落とすのは苦手です。あらかじめ大きな汚れを取り除いた後で、最終的な前処理段階で用いるのが超音波洗浄機なのです。
　
2000年代半ばにメーカーの生産工場で工業用超音波洗浄機を見て、これをダウンサイジングすればプライベーターやショップの仕事の品質向上に役立つと確信しました。
世の中に超音波洗浄機を開発製造しているメーカーはありますが、その大半は生産工場向けの製品ばかりで、機器のサイズや製品価格はバイクショップやペイントショップ向けとはいえないものばかり。
そこで自社で製品開発に取りかかりましたが、超音波とは何か？　洗浄の原理は？　など、ゼロからスタートした我々にとって道のりは試行錯誤の連続でした。
超音波発生装置や水中に超音波を伝える振動子といった個々の要素をそれぞれ入手することはできますが、最終製品として完成させるためには水を入れる容器を含む本体部分を新たに設計、製造しなくてはなりません。
その過程で、超音波洗浄機の性能を大きく左右する重要なポイントが「タブ」と呼ばれる容器の素材や仕様にあることを知りました。
超音波発生装置をエンジンに、タブをフレームや足周りにたとえてクルマに当てはめると、いくら強力なエンジンを用意してもフレームが脆弱では、その馬力を路面に伝えることができず速く走ることはできません。
反対にエンジンに頼りすぎなくても、発生した馬力をを受け止めて駆動力をしっかり伝えられるフレームと足周りがあれば、結果的に速いマシンになる＝効率の良い超音波洗浄機になることが分かったのです。
カーベック初の超音波洗浄機ULT-1600では、このクラスの洗浄機では破格ともいえる1600Wの高出力超音波発生装置を搭載しました。大馬力エンジンほど洗浄力が向上すると思ったからです。 しかしULT-1600の製品化以降も超音波洗浄について学びながら開発を続けたことで、新製品のソニックスターはタブの剛性をアップするとともに、超音波発生装置の出力を1000Wとしながら従来以上の性能を発揮することに成功しました。
　
タブの性能追求と並んで、タブの中の水にもこだわっています。超音波洗浄機にとって水は不可欠ですが、この水には目に見えない溶存気体と呼ばれる成分が含まれています。
一般的な水道水をタブに注水すると、はじめは溶存気体が全域に散らばっていますが、時間の経過とともに水の自重によってタブの下部の溶存量は減少します。そして超音波にとって邪魔な気体が少なくなることで、洗浄効率が向上するのです。
私たちはULT-1600の深さ700mmのタブの中で、深度によって超音波の利き具合に差が出る原因を追及している中でこの事実に気づき、洗浄に用いる水の改質の重要性に着眼しました。
洗浄能力を安定させるため、タブに注水した水はすぐに使わず、界面活性剤を用いて溶存気体の濃度を均等にする専門メーカーもあるようですが、私たちは溶存気体そのものを無くすことに注目しました。
そしてタブに注水する水分から強制的に溶存気体を除去するために開発したのが、マイクロバブル発生装置です。水がこの装置内を通過すると、雑巾を絞るかのように溶存気体が泡となって排出されます。
この新製品ではタブの水をオーバーフローさせて循環していますが、その経路に設置したマイクロバブル発生装置を通過するうちに、発生する気泡がどんどん少なくなり、溶存気体が無視できる状態まで減少すると気泡が発生しなくなります。
この状態で超音波発生装置を稼働させれば、超音波を減衰させる要因がない分洗浄物にダイレクトに作用して、洗浄効率の大幅アップが実感できました。
　
タブの水をオーバーフローさせるという仕組みも、ソニックスターならではの独自のメカニズムです。一般的な超音波洗浄機のタブは水面が常に同一レベルにあります。パーツから剥がれた比重の軽い汚れは水面に浮きますが、タブからパーツを引き上げる際に汚れが浮いた水面を通過することになり、せっかく洗浄したパーツが再び汚れる可能性があります。
それを避けるために界面活性剤入りの洗浄液を用いるのですが、それでも根本的な改善の余地があると考えました。そこで採用したのがタブの水を常にあふれさせるオーバーフロー式です。
水より比重の軽い汚れは溢れる水とともタブの外に運ばれるため、タブから引き上げるパーツに汚れが付着することはありません。もちろん、オーバーフローした水は内部に回収するので本体外部にこぼれませんし、回収した水はマイクロバブル発生装置を通して循環させるので、タブの水面も下がらず溶存気体の少ない水を使い続けることが可能です。
またオーバーフローさせた水に浮かんだ汚れを回収する装置も備えており、汚れた水がタブに戻ることはありません。オーバーフロー式洗浄機はメーカーが採用する工業用としてはポピュラーですが、ショップが導入するサイズや規模の機械では前例がなく、画期的といえるシステムなのです。
　
タブの剛性もマイクロバブル発生装置も、超音波洗浄機の専門家ではなかったおかげで「なぜなんだろう？」「どうすれば解決できるのだろう？」と先入観なく純粋に問題解決に取り組むことができたと思っています。
特にマイクロバブル発生装置によって水を改質しようという発想は既存のメーカーにもない独自の着眼点による物であり、コンパクトながら圧倒的な洗浄効果の高さを実現する大きな要因となっています。
　
このような紆余曲折を経て開発したソニックスターの最大の特長は、ブラシが届かず水圧も及ばないような、狭い隙間の奥に入り込んだ汚れも掻き出すように除去できることです。
エンジン部品の下地処理のためにサンドブラストやウェットブラストを使うと、どれだけ念入りにマスキング作業を行っても細かなメディアが内部に侵入してしまいます。
バルブとバルブステム、シリンダーとピストン、あるいは軸受け部分など、クリアランスが狭くエンジンオイルで潤滑が保たれているような場所に硬いメディアが紛れ込めば、エンジン内部に傷を付けてしまいます。
それを防止するためブラスト使用後には水洗いを充分に行い、あるいはその後に加熱乾燥して、乾いたメディアをエアブローで吹き飛ばすなどの後処理を行います。
しかし水で濡らした状態でも加熱乾燥させた状態でも、一度付着したメディアは簡単に取り除くことはできないのが事実です。貫通穴ならまだしも、止まり穴に入ってしまったメディアはさらに難易度が上がります。
同じ場所にじっとしていてくれるならまだ救いはありますが、何かをきっかけにそれが剥がれてエンジンオイルに混入して各部に運ばれてしまったら最悪です。
　
超音波洗浄機があれば、パーツの表面はもちろん、指やブラシが届かない狭い隙間に入り込んだ汚れや研磨剤に対しても、超音波が作用してパーツ表面の付着物を浮き上がらせることができます。
そもそも、エンジンの内部パーツに対して固形メディアを使ったブラスト加工はおすすめしづらいというのが私たちの基本的な見解ですが、残ったメディアを確実に除去するために超音波洗浄機を用いるのは絶大な効果があると考えます。
私たちの製品ラインナップを活用するなら、オイルやグリス、カーボンなどの大きな汚れはスプラッシュショットで洗浄し、そこで残った微細な汚れを超音波洗浄機で完全に除去する二段構えで臨めば、完璧な下処理が可能になります。