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JP5526428B2 - Shock wave processing equipment - Google Patents
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Description

本発明は、果物や野菜や穀類等の食品等の被加工物に衝撃波を作用させることにより、被加工物の加工を行う衝撃波加工装置に関する。   The present invention relates to a shock wave processing apparatus that processes a workpiece by applying a shock wave to the workpiece such as food such as fruits, vegetables, and cereals.

従来、果物や野菜や穀類等の食品(食材)の加工方法として、衝撃波を用いる方法がある(例えば、特許文献1参照。)。具体的には、衝撃波は、音速を超える速さで伝わる圧力変化の波であり、この衝撃波が食品に作用することにより、食品が収縮し、続いてその反動で食品が一気に膨張する。この衝撃波の力による収縮と膨張により、食品の細胞壁等が破壊され、食品が軟化あるいは粉体化させられる。こうした衝撃波を用いる食品の加工方法によれば、処理時間が短くなることから、加工にともなって生じる熱に起因して食品の栄養価が損なわれることがなく、また、簡単に加工することが可能となる。   Conventionally, there is a method using shock waves as a processing method for foods (foodstuffs) such as fruits, vegetables and cereals (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the shock wave is a wave of pressure change transmitted at a speed exceeding the speed of sound, and when the shock wave acts on the food, the food shrinks, and then the reaction causes the food to expand at once. Due to the contraction and expansion due to the force of the shock wave, the cell walls of the food are destroyed, and the food is softened or powdered. According to the food processing method using such a shock wave, the processing time is shortened, so that the nutritional value of the food is not impaired due to the heat generated by the processing and can be easily processed. It becomes.

このように食品の加工に用いられる衝撃波を発生させるための手段の一つとして、爆発を利用する方法が挙げられる。爆発を利用する方法によれば、食品に作用させる衝撃波について、食品の加工のために十分な強度を容易に得ることができる。しかし、衝撃波を発生させるために爆発を利用する方法は、汎用性に欠け、一般家庭における料理等のための食品の加工に適用することが困難である。   As one of means for generating a shock wave used for processing food in this way, there is a method using explosion. According to the method using explosion, a sufficient strength for processing food can be easily obtained with respect to the shock wave acting on the food. However, the method of using an explosion to generate a shock wave lacks versatility and is difficult to apply to the processing of food for cooking at home.

そこで、衝撃波を発生させるための手段として、電気パルス等の電気エネルギーを利用する方法がある(例えば、特許文献2参照)。かかる方法によれば、衝撃波を用いる食品の加工について汎用性を向上させることができ、一般家庭への導入の可能性も高まる。しかしながら、電気エネルギーを利用する方法であっても、食品の加工のために十分な強度の衝撃波を発生させるためには、必要なコンデンサの容量が大きいこと等に起因して、衝撃波を発生させるための装置が大型化し、やはり一般家庭への導入が困難であるのが現状である。   Thus, as a means for generating a shock wave, there is a method of using electric energy such as an electric pulse (for example, see Patent Document 2). According to such a method, versatility can be improved for the processing of food using shock waves, and the possibility of introduction into a general household is also increased. However, even in a method using electric energy, in order to generate a shock wave having sufficient strength for processing food, a shock wave is generated due to a large capacity of a necessary capacitor. However, the current situation is that it is difficult to introduce it into a general household.

再表2006/098453号公報Table 2006/098453 特表2004−518434号公報Special table 2004-518434 gazette

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、比較的小さなエネルギーによっても食品等の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる衝撃波加工装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the problems as described above, and the problem to be solved can generate a shock wave having sufficient strength for processing foods and the like even with relatively small energy, An object of the present invention is to provide a shock wave machining apparatus capable of improving versatility.

本発明の衝撃波加工装置は、被加工物に衝撃波を作用させることにより、被加工物を加工する衝撃波加工装置であって、衝撃波を伝播させる伝達媒体が充填される空洞を形成するとともに、少なくとも前記伝達媒体よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス材料により構成される伝達容器部を備え、前記伝達容器部には、前記伝達媒体が充填されるとともに衝撃波を発生させるための衝撃波発生空間を形成する衝撃波発生室が隣接形成されており、前記空洞および前記衝撃波発生空間は、前記高音響インピーダンス材料である金属により構成された壁部を介して互いに区画された状態で形成されており、前記空洞内に被加工物を収容した状態で、前記伝達容器部が前記空洞の外側から前記空洞内に衝撃波を発生させるための衝撃を受けることにより、前記壁部から前記伝達容器部および前記伝達媒体を介して被加工物に衝撃波を作用させるものである。 The shock wave machining apparatus of the present invention is a shock wave machining apparatus for machining a workpiece by applying a shock wave to the workpiece, forming a cavity filled with a transmission medium for propagating the shock wave, and at least the above-mentioned A transmission container portion made of a high acoustic impedance material having a higher acoustic impedance than the transmission medium is provided, and the transmission container portion is filled with the transmission medium and forms a shock wave generation space for generating a shock wave. A shock wave generation chamber is formed adjacent to each other, and the cavity and the shock wave generation space are formed in a state of being partitioned from each other via a wall portion made of a metal that is the high acoustic impedance material . The transfer container portion generates a shock wave from the outside of the cavity into the cavity in a state where the workpiece is accommodated in the cavity. By receiving an impact, in which the action of shock waves to the workpiece through the transmission container unit and the transfer medium from said wall portion.

また、本発明の衝撃波加工装置においては、前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される少なくとも一対の電極を備え、該電極によって放電を行うことにより、衝撃波を発生させるものである。   In the shock wave processing apparatus of the present invention, the shock wave generating chamber includes at least a pair of electrodes disposed as opposed to each other at a predetermined interval as means for generating a shock wave, A shock wave is generated by discharging.

また、本発明の衝撃波加工装置においては、前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、前記伝達容器部に機械的な衝撃力を作用させる打撃装置を備え、該打撃装置により、衝撃波を発生させるものである。   Further, in the shock wave processing apparatus of the present invention, the shock wave generating chamber includes a striking device that applies a mechanical shock force to the transmission container part as means for generating a shock wave, and the shock wave is generated by the striking device. Is generated.

また、本発明の衝撃波加工装置においては、前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、爆薬を備え、該爆薬を爆発させることにより、衝撃波を発生させるものである。   In the shock wave processing apparatus of the present invention, the shock wave generating chamber includes an explosive as a means for generating the shock wave, and generates the shock wave by exploding the explosive.

また、本発明の衝撃波加工装置においては、前記空洞内に充填される前記伝達媒体は液体であり、該液体内に気泡を発生させる気泡発生手段を備えるものである。   In the shock wave machining apparatus of the present invention, the transmission medium filled in the cavity is a liquid, and includes bubble generating means for generating bubbles in the liquid.

本発明によれば、比較的小さなエネルギーによっても食品等の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to generate a shock wave having sufficient strength for processing foods and the like even with relatively small energy, and to improve versatility.

本発明の第一実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る衝撃波加工装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the shock wave processing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る衝撃波加工装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the shock wave processing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る衝撃波加工装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the shock wave processing apparatus which concerns on 7th embodiment of this invention.

本発明は、食品等の被加工物に衝撃波を作用させることで被加工物の加工を行う構成において、加工に際して被加工物を収容する容器部分の構成を工夫することで、被加工物に対して効率的に衝撃波を作用させようとするものである。以下、本発明の実施の形態について説明する。   The present invention, in a configuration for processing a workpiece by applying a shock wave to a workpiece such as food, to the workpiece by devising the configuration of the container portion that accommodates the workpiece during processing Therefore, it is intended to make the shock wave act efficiently. Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の第一実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る衝撃波加工装置1は、被加工物2に衝撃波を作用させることにより、被加工物2を加工するものである。図1では、被加工物2としてリンゴが示されている。   A first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, a shock wave machining apparatus 1 according to this embodiment processes a workpiece 2 by applying a shock wave to the workpiece 2. In FIG. 1, an apple is shown as the workpiece 2.

衝撃波加工装置1は、被加工物2を収容する空洞4を形成する容器3を備える。容器3の内部空間である空洞4は、密閉空間として形成される。空洞4内には、衝撃波を伝播させる伝達媒体5が充填される。伝達媒体5は、衝撃波を伝達することができるもの、つまり圧力変化の波を伝達させる媒体である。   The shock wave machining apparatus 1 includes a container 3 that forms a cavity 4 that accommodates a workpiece 2. The cavity 4 that is the internal space of the container 3 is formed as a sealed space. The cavity 4 is filled with a transmission medium 5 that propagates shock waves. The transmission medium 5 is a medium that can transmit shock waves, that is, a medium that transmits pressure change waves.

したがって、伝達媒体5としては、衝撃波を伝達することができるものであれば特に限定されず、水や塩水等の液体、ゴム等の弾性体やジェル状の物体等の固体、大気等の気体、あるいはこれらの混合体が用いられる。ただし、伝達媒体5としては、衝撃波の伝達性の観点から液体または固体が好ましく、さらに、低コストであることや入手が容易であることから水が好適に用いられる。   Therefore, the transmission medium 5 is not particularly limited as long as it can transmit a shock wave, a liquid such as water or salt water, an elastic body such as rubber, a solid such as a gel-like object, a gas such as the atmosphere, Alternatively, a mixture of these is used. However, the transmission medium 5 is preferably liquid or solid from the viewpoint of shock wave transmission, and water is preferably used because of its low cost and easy availability.

容器3は、高音響インピーダンス材料により構成される。ここで、高音響インピーダンス材料とは、少なくとも空洞4に充填される伝達媒体5よりも高い音響インピーダンスを有する材料である。容器3を構成する材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銅合金、鉄(Fe)、鉄合金、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、タングステン合金等のあらゆる金属で、水やプラスチック等の樹脂材料等に対して音響インピーダンスが比較的大きい材料が用いられる。   The container 3 is made of a high acoustic impedance material. Here, the high acoustic impedance material is a material having an acoustic impedance higher than that of at least the transmission medium 5 filled in the cavity 4. As a material constituting the container 3, for example, any metal such as aluminum (Al), copper (Cu), copper alloy, iron (Fe), iron alloy, nickel (Ni), tungsten (W), tungsten alloy, etc. A material having a relatively large acoustic impedance relative to a resin material such as water or plastic is used.

一般に、音響インピーダンスは、空気のような気体では極めて小さく、液体、樹脂、金属の順に大きくなる傾向にある。具体的には、音響インピーダンスは、例えば、空気:約4.1×10、水:約1.5×10、アクリル樹脂:約3.2×10、アルミニウム:約17×10、銅:約45×10(単位はPa・s/m)である。なお、金属中を伝播する弾性波や衝撃波の速度は、例えば、銅の場合は5000m/sec、アルミニウムの場合は4500m/sec以上である。 In general, the acoustic impedance is extremely small in a gas such as air, and tends to increase in the order of liquid, resin, and metal. Specifically, the acoustic impedance is, for example, air: about 4.1 × 10 2 , water: about 1.5 × 10 6 , acrylic resin: about 3.2 × 10 6 , aluminum: about 17 × 10 6 , Copper: about 45 × 10 6 (unit is Pa · s / m 3 ). The velocity of the elastic wave or shock wave propagating in the metal is, for example, 5000 m / sec for copper and 4500 m / sec or more for aluminum.

容器3を構成する材料としては、音響インピーダンスが、1.5×10〜110×10Pa・s/mの範囲にあるものが用いられる。好ましくは、容器3を構成する材料の音響インピーダンスは、10×10〜50×10Pa・s/mの範囲である。したがって、容器3を構成する材料としては、良好な加工性が得られることや比較的低コストであること等の観点から、音響インピーダンスが約17×10Pa・s/mであるアルミニウムが好適に用いられる。 As the material constituting the container 3, a material having an acoustic impedance in the range of 1.5 × 10 6 to 110 × 10 6 Pa · s / m 3 is used. Preferably, the acoustic impedance of the material constituting the container 3 is in the range of 10 × 10 6 to 50 × 10 6 Pa · s / m 3 . Therefore, as a material constituting the container 3, aluminum having an acoustic impedance of about 17 × 10 6 Pa · s / m 3 is used from the viewpoints of obtaining good workability and relatively low cost. Preferably used.

本実施形態では、容器3および空洞4は、図1に示すような断面視において略矩形状となる形状(例えば円柱形状や直方体形状)を有する。容器3は、一側(図1において上側)に開口部を有する基部3aと、基部3aが有する開口部を塞ぐ蓋部3bとを有する。蓋部3bによって塞がれる基部3aの上側の開口部が、空洞4内に対して被加工物2を出し入れするための開口部分として用いられる。ただし、容器3および空洞4の形状は、特に限定されるものではない。   In the present embodiment, the container 3 and the cavity 4 have a substantially rectangular shape (for example, a columnar shape or a rectangular parallelepiped shape) in a cross-sectional view as shown in FIG. The container 3 has a base 3a having an opening on one side (upper side in FIG. 1) and a lid 3b that closes the opening of the base 3a. The opening on the upper side of the base portion 3 a that is blocked by the lid portion 3 b is used as an opening portion for taking the workpiece 2 into and out of the cavity 4. However, the shapes of the container 3 and the cavity 4 are not particularly limited.

以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置1では、容器3が、衝撃波を伝播させる伝達媒体5が充填される空洞4を形成するとともに、少なくとも伝達媒体5よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス材料により構成される伝達容器部として機能する。   As described above, in the shock wave processing apparatus 1 of the present embodiment, the container 3 forms the cavity 4 filled with the transmission medium 5 that propagates the shock wave, and has high acoustic impedance that is at least higher than that of the transmission medium 5. It functions as a transmission container portion made of an impedance material.

そして、衝撃波加工装置1は、空洞4内に被加工物2を収容した状態で、容器3が空洞4の外側から空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃を受けることにより、容器3および伝達媒体5を介して被加工物2に衝撃波を作用させる。   The shock wave machining apparatus 1 receives the impact for generating a shock wave in the cavity 4 from the outside of the cavity 4 in a state where the workpiece 2 is accommodated in the cavity 4. A shock wave is applied to the workpiece 2 via the medium 5.

空洞4内に収容される被加工物2は、例えばビニル袋やポリエチレン製の袋等の透明なフィルム状の保護材に入れられた状態で、図示せぬ支持部材によって空洞4における所定の位置にセットされる。また、被加工物2が入れられた保護材の内部は、被加工物2に対する衝撃波の伝達作用や被加工物2の保護作用を高める観点から、真空状態に減圧されることが好ましい。   The workpiece 2 accommodated in the cavity 4 is put in a predetermined position in the cavity 4 by a support member (not shown) in a state where the workpiece 2 is put in a transparent film-like protective material such as a vinyl bag or a polyethylene bag. Set. Moreover, it is preferable that the inside of the protective material in which the workpiece 2 is put is depressurized to a vacuum state from the viewpoint of enhancing the shock wave transmission effect on the workpiece 2 and the protection effect of the workpiece 2.

図1に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置1においては、容器3に、衝撃波発生室6が隣接形成されている。衝撃波発生室6は、伝達媒体7が充填されるとともに衝撃波を発生させるための部屋である。衝撃波発生室6において発生した衝撃波が、容器3および容器3内の伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用する。   As shown in FIG. 1, in the shock wave machining apparatus 1 of the present embodiment, a shock wave generating chamber 6 is formed adjacent to a container 3. The shock wave generation chamber 6 is a room for filling the transmission medium 7 and generating a shock wave. A shock wave generated in the shock wave generating chamber 6 propagates through the container 3 and the transmission medium 5 in the container 3 and acts on the workpiece 2.

衝撃波発生室6は、樹脂を材料として構成されるハウジング8により、衝撃波を発生させるための空間である衝撃波発生空間9を形成する。この衝撃波発生空間9内に、伝達媒体7が充填される。伝達媒体7としては、空洞4に充填される伝達媒体5と同様に、水が好適に用いられるが、液体、固体、気体、あるいはこれらの混合体を用いることができる。また、空洞4に充填される伝達媒体5と、衝撃波発生空間9内に充填される伝達媒体7とは、同じものであっても異なるものであってもよい。   The shock wave generation chamber 6 forms a shock wave generation space 9 that is a space for generating a shock wave by a housing 8 made of resin. The shock wave generation space 9 is filled with the transmission medium 7. As the transmission medium 7, water is preferably used similarly to the transmission medium 5 filled in the cavity 4, but liquid, solid, gas, or a mixture thereof can be used. Further, the transmission medium 5 filled in the cavity 4 and the transmission medium 7 filled in the shock wave generation space 9 may be the same or different.

衝撃波発生空間9は、容器3に対して、衝撃波発生室6が隣接する側(図1において下側)の壁部(以下「下側壁部」という。)3cを介して容器3の空洞4に隣接するように形成される。言い換えると、空洞4および衝撃波発生空間9は、下側壁部3cを介して互いに区画された状態で形成される。   The shock wave generation space 9 is formed in the cavity 4 of the container 3 via a wall part (hereinafter referred to as “lower wall part”) 3c on the side (lower side in FIG. 1) where the shock wave generation chamber 6 is adjacent to the container 3. It forms so that it may adjoin. In other words, the cavity 4 and the shock wave generation space 9 are formed in a state of being partitioned from each other via the lower wall portion 3c.

したがって、衝撃波発生室6を構成するハウジング8は、一側(図1において上側)が開口するように形成され、その開口する側が容器3に対して下側壁部3cに臨むようにして設けられる。つまり、衝撃波発生空間9は、ハウジング8の一側に形成される開口部が容器3の下側壁部3cによって塞がれた状態となることで密閉された空間として形成される。なお、ハウジング8および衝撃波発生空間9の形状は、特に限定されるものではない。   Therefore, the housing 8 constituting the shock wave generation chamber 6 is formed so that one side (the upper side in FIG. 1) is opened, and the side to be opened faces the lower side wall 3 c with respect to the container 3. That is, the shock wave generation space 9 is formed as a sealed space by the opening formed on one side of the housing 8 being closed by the lower wall 3c of the container 3. The shapes of the housing 8 and the shock wave generating space 9 are not particularly limited.

本実施形態の衝撃波加工装置1は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される一対の電極10を備える。電極10は、棒状電極であり、例えば真鍮や銅等の導電性に優れる材料により構成される。電極10の形状については、先端側(相手の電極10に対向する側)が円錐状に尖った形状を有することが好ましい。   The shock wave machining apparatus 1 according to the present embodiment includes a pair of electrodes 10 disposed as opposed to each other at a predetermined interval as means for generating a shock wave. The electrode 10 is a rod-shaped electrode and is made of a material having excellent conductivity, such as brass or copper. About the shape of the electrode 10, it is preferable that the front end side (side which opposes the other electrode 10) has a conical shape.

一対の電極10は、それぞれハウジング8において互いに対向する側壁部を水平方向(図1における左右方向)に貫通することで衝撃波発生空間9内に突出するとともにハウジング8に支持された状態で設けられる。一対の電極10は、樹脂製のハウジング8に支持されることで容器3に対して絶縁されるとともに、互いの先端の間に所定の間隔を隔てた(先端同士が接触しない)状態で設けられる。一対の電極10間に設けられる間隔は、衝撃波発生室6において充填される伝達媒体7の種類等により、例えば被加工物2に作用する衝撃波のエネルギーが最も大きくなるような寸法等に適宜設定される。   The pair of electrodes 10 are provided in a state of projecting into the shock wave generating space 9 and supported by the housing 8 by penetrating through the side walls facing each other in the housing 8 in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 1). The pair of electrodes 10 is insulated from the container 3 by being supported by the resin housing 8 and is provided in a state where a predetermined interval is provided between the tips (the tips do not contact each other). . The distance provided between the pair of electrodes 10 is appropriately set to a dimension that maximizes the energy of the shock wave acting on the workpiece 2 depending on the type of the transmission medium 7 filled in the shock wave generation chamber 6 and the like. The

一対の電極10には、電極10間にて放電を生じさせるための電源部11が、導線等を介して接続される。電源部11は、一対の電極10間にて単発あるいは連続的なパルス放電を発生させる。また、電源部11は、一対の電極10間にて発生させるパルス放電の回数や大きさを調整することが可能に構成される。このように、衝撃波発生室6においては、一対の電極10と、これに接続される電源部11とにより、パルス発生装置が構成される。   The pair of electrodes 10 is connected to a power supply unit 11 for generating a discharge between the electrodes 10 via a conducting wire or the like. The power supply unit 11 generates a single or continuous pulse discharge between the pair of electrodes 10. The power supply unit 11 is configured to be able to adjust the number and size of pulse discharges generated between the pair of electrodes 10. As described above, in the shock wave generation chamber 6, the pair of electrodes 10 and the power supply unit 11 connected thereto constitute a pulse generation device.

電源部11としては、例えば、電気エネルギーを蓄えるコンデンサ11aと、コンデンサ11aに電力を供給する電源11bと、電源11bからコンデンサ11aに供給される電力についての制御を行うコントローラ11cとを含む構成が用いられる。ただし、電源部11の構成は特に限定されるものではない。   As the power supply unit 11, for example, a configuration including a capacitor 11a that stores electrical energy, a power supply 11b that supplies power to the capacitor 11a, and a controller 11c that controls power supplied from the power supply 11b to the capacitor 11a is used. It is done. However, the configuration of the power supply unit 11 is not particularly limited.

また、電極10の配置に関し、本実施形態の変形例を図2および図3に示す。図2には、一対の電極10の両方が、ハウジング8を構成する一側(図2において右側)の側壁部をこの側壁部に対して略垂直方向に貫通した状態で設けられる配置例が示されている。図3には、一対の電極10の両方が、ハウジング8を構成する下側(図3において側)の壁部をこの壁部に対して略垂直方向に貫通した状態で設けられる配置例が示されている。   Further, with respect to the arrangement of the electrode 10, a modification of the present embodiment is shown in FIGS. FIG. 2 shows an arrangement example in which both of the pair of electrodes 10 are provided in a state in which a side wall portion on one side (right side in FIG. 2) constituting the housing 8 is penetrated in a direction substantially perpendicular to the side wall portion. Has been. FIG. 3 shows an arrangement example in which both of the pair of electrodes 10 are provided in a state in which the lower wall (side in FIG. 3) constituting the housing 8 is penetrated in a direction substantially perpendicular to the wall. Has been.

このように、一対の電極10は、並列に配置されてもよい。したがって、一対の電極10についての「互いに対向した状態」には、直列に(略同一直線上に)配置される状態、つまり互いの先端同士を対向させた状態(図1参照)のほか、並列に配置される状態、つまり互いに平行(または略平行)な姿勢で対向する状態(図2、図3参照)も含まれる。   Thus, the pair of electrodes 10 may be arranged in parallel. Therefore, the “opposing state” of the pair of electrodes 10 includes a state in which they are arranged in series (substantially on the same straight line), that is, a state in which the tips of each other face each other (see FIG. 1), in parallel. Are arranged, that is, opposed to each other in a parallel (or substantially parallel) posture (see FIGS. 2 and 3).

また、衝撃波発生室6が備える電極10の数も限定されず、衝撃波発生室6において三個以上の電極10が備えられてもよい。つまり、電極10については、少なくとも一対備えられればよい。   Further, the number of electrodes 10 provided in the shock wave generation chamber 6 is not limited, and three or more electrodes 10 may be provided in the shock wave generation chamber 6. In other words, at least a pair of the electrodes 10 may be provided.

このように、本実施形態では、衝撃波発生室6は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される少なくとも一対の電極10を備え、これらの電極10によって伝達媒体7中で放電を行うことにより、衝撃波を発生させる。   As described above, in this embodiment, the shock wave generation chamber 6 includes at least a pair of electrodes 10 disposed in a state of being opposed to each other with a predetermined interval as means for generating a shock wave. A shock wave is generated by discharging in the transmission medium 7 by the above.

以上のような構成を備える本実施形態の衝撃波加工装置1は、次のような作用により、被加工物2の加工を行う。被加工物2の加工に際しては、一対の電極10間において、電源部11から供給される電気により単発あるいは連続的なパルス放電が発生させられる。   The shock wave machining apparatus 1 of the present embodiment having the above-described configuration processes the workpiece 2 by the following action. When processing the workpiece 2, a single or continuous pulse discharge is generated between the pair of electrodes 10 by electricity supplied from the power supply unit 11.

一対の電極10間にて生じた電気パルスによる衝撃力は、衝撃波発生空間9内の伝達媒体7を介して衝撃波となって容器3に伝達される。このように衝撃波発生室6側から容器3に衝撃波が伝達されることにより、容器3中(容器3を構成する材料内)に弾性波が発生する。つまり、前記のとおり高音響インピーダンス材料により構成される容器3に伝達された衝撃波は、容器3中を弾性波として伝播する。   The impact force caused by the electric pulse generated between the pair of electrodes 10 is transmitted to the container 3 as a shock wave via the transmission medium 7 in the shock wave generation space 9. As described above, the shock wave is transmitted from the shock wave generating chamber 6 side to the container 3, whereby an elastic wave is generated in the container 3 (within the material constituting the container 3). That is, as described above, the shock wave transmitted to the container 3 made of the high acoustic impedance material propagates through the container 3 as an elastic wave.

容器3中に発生した弾性波は、容器3中を伝播しながら空洞4内の伝達媒体5に伝播する。伝達媒体5に伝播した容器3中からの弾性波は、単発あるいは連続的な複数の衝撃波となり、伝達媒体5を介して被加工物2に作用する。つまり、容器3中に生じた弾性波は、伝達媒体5に入射することで衝撃波となり、伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用する。   The elastic wave generated in the container 3 propagates to the transmission medium 5 in the cavity 4 while propagating through the container 3. The elastic wave from the container 3 that has propagated to the transmission medium 5 becomes a single or a plurality of continuous shock waves and acts on the workpiece 2 via the transmission medium 5. That is, the elastic wave generated in the container 3 becomes a shock wave by being incident on the transmission medium 5, propagates through the transmission medium 5, and acts on the workpiece 2.

このように、衝撃波発生室6の衝撃波発生空間9内において一対の電極10によって生じた衝撃波は、被加工物2を取り囲む容器3中を伝播することで、被加工物2に対して多方向から伝達媒体5を介して作用する。   Thus, the shock wave generated by the pair of electrodes 10 in the shock wave generation space 9 of the shock wave generation chamber 6 propagates through the container 3 surrounding the workpiece 2, so that the workpiece 2 can be viewed from multiple directions. It acts via the transmission medium 5.

具体的には、一対の電極10間にて生じたパルス放電によって被加工物2に作用する衝撃波には、主に、衝撃波発生空間9内から容器3の下側壁部3cを介して空洞4内(伝達媒体5)に入射する成分(図1、矢印A1参照)と、下側壁部3cから容器3中を伝播して容器3の側壁側から空洞4内(伝達媒体5)に入射する成分(同図、矢印A2参照)とが含まれる。また、被加工物2に作用する衝撃波には、衝撃波発生空間9内の伝達媒体7からハウジング8を介して容器3に衝撃波(弾性波)が伝播することで得られる衝撃波や、空洞4内において被加工物2を通過する等して空洞4を形成する壁面で反射した衝撃波等も含まれる。   Specifically, the shock wave acting on the workpiece 2 by the pulse discharge generated between the pair of electrodes 10 is mainly generated in the cavity 4 from the shock wave generation space 9 through the lower side wall portion 3 c of the container 3. A component incident on the transmission medium 5 (see FIG. 1, arrow A1) and a component incident on the cavity 4 from the side wall side of the container 3 (transmission medium 5) (see the arrow A1 in FIG. 1) In the same figure, see arrow A2). The shock wave acting on the workpiece 2 includes a shock wave obtained by propagating a shock wave (elastic wave) from the transmission medium 7 in the shock wave generation space 9 to the container 3 through the housing 8, and in the cavity 4. A shock wave or the like reflected by the wall surface that forms the cavity 4 by passing through the workpiece 2 is also included.

このようにして被加工物2に衝撃波が作用することにより、圧力変化の作用によって被加工物2が収縮し、続いてその反動で被加工物2が一気に膨張する。この衝撃波の作用による収縮と膨張により、被加工物2の細胞壁等が破壊され、被加工物2が軟化あるいは粉体化させられる。   When the shock wave acts on the work piece 2 in this way, the work piece 2 contracts due to the action of the pressure change, and then the work piece 2 expands at a stretch by the reaction. Due to the contraction and expansion due to the action of the shock wave, the cell wall or the like of the workpiece 2 is broken, and the workpiece 2 is softened or pulverized.

例えば、被加工物2がリンゴである場合、衝撃波加工装置1によって加工されたリンゴは、ほぼ原形を維持しつつ細胞壁等が破壊されることで軟化した状態となる。衝撃波の作用により軟化したリンゴは、例えばストローを差し込むことによって内部の果汁を容易に飲むことが可能な状態となる。したがって、衝撃波加工装置1によって衝撃波の作用で軟化したリンゴによれば、本来の硬さを有するリンゴとの比較において圧搾効率が向上し、圧搾に要する時間やエネルギー消費量や廃棄物の量を低減させることができる。   For example, when the workpiece 2 is an apple, the apple processed by the shock wave processing device 1 is in a softened state by breaking the cell wall or the like while maintaining the original shape. An apple that has been softened by the action of a shock wave is in a state in which it can easily drink its internal juice, for example, by inserting a straw. Therefore, according to the apple softened by the action of the shock wave by the shock wave processing apparatus 1, the compression efficiency is improved in comparison with the apple having the original hardness, and the time, energy consumption and waste amount required for the compression are reduced. Can be made.

また、衝撃波加工装置1においては、空洞4に充填される伝達媒体5が水等の液体である場合、伝達媒体5内に、例えばマイクロバブル等の気泡12を発生させることができる。このため、衝撃波加工装置1は、伝達媒体5内(液体内)に気泡12を発生させる気泡発生手段としての気泡発生装置14を備える。   Further, in the shock wave machining apparatus 1, when the transmission medium 5 filled in the cavity 4 is a liquid such as water, bubbles 12 such as microbubbles can be generated in the transmission medium 5. For this reason, the shock wave machining apparatus 1 includes a bubble generating device 14 as a bubble generating means for generating bubbles 12 in the transmission medium 5 (in the liquid).

気泡発生装置14としては、例えばマイクロバブルやナノバブル等の微小な気泡12を発生させることができるものであれば、周知の構成のものを利用することができる。本実施形態では、気泡発生装置14は、空洞4内に配置される。   As the bubble generation device 14, a device having a known configuration can be used as long as it can generate minute bubbles 12 such as microbubbles and nanobubbles. In the present embodiment, the bubble generating device 14 is disposed in the cavity 4.

気泡発生装置14は、例えば、旋回流を生じさせることでマイクロバブルを発生させる旋回流型のマイクロバブル発生装置である。この場合、気泡発生装置14においては、気体供給経路14aから供給される二酸化炭素や酸素等の気体と、例えば空洞4内の伝達媒体5が加圧されて供給される加圧液体とが旋回流によって混合され、気泡12が発生させられる。なお、気泡発生装置14は、空洞4の外部に配置され、空洞4に連通する供給経路を介して伝達媒体5内に気泡12を供給する構成のものであってもよい。   The bubble generator 14 is, for example, a swirling flow type microbubble generator that generates microbubbles by generating a swirling flow. In this case, in the bubble generating device 14, a gas such as carbon dioxide or oxygen supplied from the gas supply path 14a and, for example, a pressurized liquid supplied by pressurizing the transmission medium 5 in the cavity 4 are swirled. To generate bubbles 12. The bubble generating device 14 may be configured to supply the bubbles 12 into the transmission medium 5 via a supply path that is disposed outside the cavity 4 and communicates with the cavity 4.

このように、気泡発生装置14によって伝達媒体5内に気泡12を発生させることで、気泡12の圧壊時に生じる衝撃、つまり気泡12の衝撃圧力作用によって被加工物2に作用する衝撃力を高めることができる。なお、被加工物2の加工に際しては、衝撃波発生室6における伝達媒体7内に気泡を発生させてもよい。   In this way, by generating the bubbles 12 in the transmission medium 5 by the bubble generating device 14, the impact generated when the bubbles 12 are crushed, that is, the impact force acting on the workpiece 2 by the impact pressure action of the bubbles 12 is increased. Can do. When processing the workpiece 2, bubbles may be generated in the transmission medium 7 in the shock wave generation chamber 6.

本実施形態の衝撃波加工装置1においては、衝撃波発生室6からの衝撃によって容器3中つまり高音響インピーダンス材料中に発生した単数または複数の弾性波が、容器3を構成する材料よりも音響インピーダンスの低い伝達媒体5に入射することにより、伝達媒体5において単発あるいは連続的な複数の衝撃波が発生する。つまり、高音響インピーダンス材料中(容器3中)に発生した弾性波が、音響インピーダンスが比較的低い材料(伝達媒体5)に入射することで衝撃波となり、音響インピーダンスが比較的低い材料中を伝播する。このように、容器3中の弾性波が伝達媒体5に入射することで生じる衝撃波が、伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用し、目的とする加工を行う。   In the shock wave processing apparatus 1 of the present embodiment, one or a plurality of elastic waves generated in the container 3, that is, in the high acoustic impedance material by the shock from the shock wave generating chamber 6, have an acoustic impedance higher than that of the material constituting the container 3. By entering the low transmission medium 5, a single shock or a plurality of continuous shock waves are generated in the transmission medium 5. That is, the elastic wave generated in the high acoustic impedance material (in the container 3) enters a material having a relatively low acoustic impedance (transmission medium 5) to become a shock wave and propagates in the material having a relatively low acoustic impedance. . Thus, the shock wave generated by the elastic wave in the container 3 entering the transmission medium 5 propagates through the transmission medium 5 and acts on the workpiece 2 to perform the desired processing.

そして、衝撃波加工装置1においては、容器3内の被加工物2に対しては、被加工物2を取り囲む容器3を介することで、空洞4内で反射する衝撃波を含め様々な方向から衝撃波が作用することとなるので、被加工物2に対して有効に衝撃波を作用させることができる。つまり、衝撃波を発生させるためのエネルギーを、効率的に衝撃波として被加工物2に作用させることができる。これにより、被加工物2に作用させる衝撃波を発生させるために大容量のコンデンサ等が不要となり、きわめて小型な装置構成を実現することが可能となる。以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置1によれば、比較的小さなエネルギーによっても食品等の被加工物2の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。   In the shock wave processing apparatus 1, shock waves are received from various directions including the shock wave reflected in the cavity 4 through the container 3 surrounding the workpiece 2 with respect to the workpiece 2 in the container 3. Therefore, a shock wave can be effectively applied to the workpiece 2. That is, the energy for generating a shock wave can be efficiently applied to the workpiece 2 as a shock wave. This eliminates the need for a large-capacity capacitor or the like in order to generate a shock wave that acts on the workpiece 2, and makes it possible to realize a very small device configuration. As described above, according to the shock wave processing apparatus 1 of the present embodiment, a shock wave having a strength sufficient for processing the workpiece 2 such as food can be generated even with relatively small energy, thereby improving versatility. You can plan.

また、本実施形態の衝撃波加工装置1においては、衝撃波発生室6の一対の電極10間に発生させるパルス放電の回数や電力の大きさの調整により、被加工物2に作用させる衝撃波の負荷回数や衝撃波の大きさを調整することができる。これにより、被加工物2の種類や大きさ等に応じて目的とする加工を遂行することが可能となる。   Further, in the shock wave machining apparatus 1 of the present embodiment, the number of shock waves applied to the workpiece 2 is adjusted by adjusting the number of pulse discharges generated between the pair of electrodes 10 in the shock wave generation chamber 6 and the magnitude of power. And the magnitude of the shock wave can be adjusted. Thereby, it becomes possible to perform the target process according to the kind, size, etc. of the workpiece 2.

また、本実施形態の衝撃波加工装置1においては、衝撃波発生室6は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される一対の電極10を備え、この一対の電極10によって伝達媒体7中で放電を行うことにより、衝撃波を発生させる。つまり、本実施形態の衝撃波加工装置1は、空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃として、単発あるいは連続的な電気パルスによる衝撃力を用いる。なお、電気的な衝撃力としては、プラズマを発生させることにより得られるものであってもよい。   Further, in the shock wave machining apparatus 1 of the present embodiment, the shock wave generating chamber 6 includes a pair of electrodes 10 disposed as opposed to each other at a predetermined interval as means for generating a shock wave. A shock wave is generated by discharging in the transmission medium 7 by the pair of electrodes 10. That is, the shock wave machining apparatus 1 of the present embodiment uses an impact force generated by a single or continuous electric pulse as an impact for generating a shock wave in the cavity 4. The electrical impact force may be obtained by generating plasma.

このように、衝撃波を発生させるために電気エネルギーを利用する構成が採用されることで、より汎用性を向上させることができ、衝撃波加工装置1の一般家庭への導入の可能性を高めることができる。なお、被加工物2に作用させる衝撃波を発生させるための構成は、本実施形態に限定されるものではない。   Thus, by adopting a configuration that uses electrical energy to generate a shock wave, versatility can be further improved, and the possibility of introducing the shock wave processing apparatus 1 into a general home can be increased. it can. The configuration for generating a shock wave that acts on the workpiece 2 is not limited to this embodiment.

本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態に係る衝撃波加工装置は、衝撃波を発生させるために機械的な衝撃力を用いる点で、第一実施形態と異なる。このため、本実施形態では、第一実施形態と共通する部分については同一の符号を用いて説明を省略する。   A second embodiment of the present invention will be described. The shock wave machining apparatus according to this embodiment is different from the first embodiment in that a mechanical shock force is used to generate a shock wave. For this reason, in this embodiment, about the part which is common in 1st embodiment, it abbreviate | omits description using the same code | symbol.

図4に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置21は、衝撃波を発生させるための構成として、衝撃波発生室6において、単発あるいは連続的な機械的な衝撃力を発生させる打撃装置22を備える。打撃装置22は、容器3に対して機械的な衝撃力を与えるハンマー部材23を有する。   As shown in FIG. 4, the shock wave machining device 21 of the present embodiment includes a striking device 22 that generates a single or continuous mechanical shock force in the shock wave generating chamber 6 as a configuration for generating a shock wave. . The striking device 22 has a hammer member 23 that applies a mechanical impact force to the container 3.

ハンマー部材23は、衝撃波発生空間9内(伝達媒体7内)において、容器3に対して、下側壁部3c側から打撃を加えることができるように付勢移動可能に設けられる(矢印B参照)。具体的には、ハンマー部材23は、容器3に対して打ち付けられる側(図4において上側)に、打撃部23aを有する。つまり、ハンマー部材23が、容器3に対して付勢された状態で近接移動することで、打撃部23aが下側壁部3cの部分に接触し、容器3に対して打撃が与えられ、機械的な衝撃力が作用する。   The hammer member 23 is movably provided in the shock wave generating space 9 (in the transmission medium 7) so as to be urged and moved so that the container 3 can be hit from the side of the lower wall 3c (see arrow B). . Specifically, the hammer member 23 has a striking portion 23a on the side to be struck against the container 3 (upper side in FIG. 4). That is, the hammer member 23 moves close to the container 3 while being urged, so that the hitting portion 23a comes into contact with the lower wall portion 3c, and the hitting is given to the container 3, and mechanically. An impact force acts.

このように、打撃装置22によって容器3に機械的な衝撃力が作用することにより、容器3中(容器3を構成する材料内)に弾性波が発生する。容器3中に生じた弾性波は、第一実施形態の場合と同様に、伝達媒体5に入射することで衝撃波となり、伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用する。そして、容器3中に生じた弾性波は、被加工物2を取り囲む容器3中を伝播することで、被加工物2に対して多方向から伝達媒体5を介して作用する。   Thus, an elastic wave is generated in the container 3 (within the material constituting the container 3) by the mechanical impact force acting on the container 3 by the impact device 22. As in the case of the first embodiment, the elastic wave generated in the container 3 becomes a shock wave by being incident on the transmission medium 5, propagates through the transmission medium 5, and acts on the workpiece 2. The elastic wave generated in the container 3 propagates through the container 3 surrounding the workpiece 2 and acts on the workpiece 2 from multiple directions via the transmission medium 5.

以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置21においては、空洞4内に被加工物2を収容した状態で、容器3が空洞4の外側から空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃として機械的な衝撃力を受けることにより、容器3および伝達媒体5を介して被加工物2に衝撃波を作用させる。つまり、本実施形態の衝撃波加工装置21は、空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃として、単発あるいは連続的な機械的な衝撃力を用いる。   As described above, in the shock wave machining apparatus 21 according to the present embodiment, as the shock for causing the container 3 to generate a shock wave in the cavity 4 from the outside of the cavity 4 in a state where the workpiece 2 is accommodated in the cavity 4. By receiving a mechanical impact force, a shock wave acts on the workpiece 2 via the container 3 and the transmission medium 5. That is, the shock wave machining apparatus 21 of the present embodiment uses a single or continuous mechanical impact force as an impact for generating a shock wave in the cavity 4.

また、本実施形態の衝撃波加工装置21においては、打撃装置22によって容器3に加える打撃の回数や力の大きさの調整により、被加工物2に作用させる衝撃波の負荷回数や衝撃波の大きさを調整することができる。これにより、被加工物2の種類や大きさ等に応じて目的とする加工を遂行することが可能となる。   Further, in the shock wave processing device 21 of the present embodiment, the number of shock waves applied to the workpiece 2 and the magnitude of the shock wave are adjusted by adjusting the number of times of hitting and the magnitude of force applied to the container 3 by the hitting device 22. Can be adjusted. Thereby, it becomes possible to perform the target process according to the kind, size, etc. of the workpiece 2.

このように、本実施形態では、衝撃波発生室6は、衝撃波を発生させるための手段として、容器3に機械的な衝撃力を作用させる打撃装置22を備え、この打撃装置22により、衝撃波を発生させる。   Thus, in this embodiment, the shock wave generating chamber 6 includes the striking device 22 that applies a mechanical shock force to the container 3 as a means for generating a shock wave, and the striking device 22 generates a shock wave. Let

本実施形態の衝撃波加工装置21によっても、第一実施形態と同様に、比較的小さなエネルギーによっても食品等の被加工物2の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。また、本実施形態の衝撃波加工装置21によれば、例えば第一実施形態のように電気エネルギーを利用して衝撃波を発生させる構成との比較において、電源部等の外部的な装置を不要とすることができるので、装置構成の簡略化を容易に図ることができる。   As with the first embodiment, the shock wave processing apparatus 21 according to the present embodiment can generate a shock wave having sufficient strength for processing the workpiece 2 such as food with relatively small energy. Improvements can be made. Further, according to the shock wave machining apparatus 21 of the present embodiment, an external device such as a power supply unit is not required in comparison with a configuration that generates a shock wave using electric energy as in the first embodiment, for example. Therefore, it is possible to easily simplify the device configuration.

なお、容器3に対する機械的な衝撃力は、ハンマー等の打撃用の器具を用いることによって手動で作用させてもよい。また、容器3に対して機械的な衝撃力を作用させる箇所は複数箇所であってもよい。また、容器3に対する機械的な衝撃力を得るため、金属球の打ち込みを利用する構成等が採用されてもよい。   The mechanical impact force on the container 3 may be manually applied by using a hammering instrument such as a hammer. Moreover, the location where the mechanical impact force is applied to the container 3 may be a plurality of locations. In addition, in order to obtain a mechanical impact force on the container 3, a configuration using metal ball driving or the like may be employed.

また、衝撃波を発生させるために機械的な衝撃力を用いる構成においては、必ずしも衝撃波発生室6が備えられる必要はない。かかる構成を、本発明の第三実施形態として図5に示す。すなわち、図5に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置31は、空洞4の(容器3の)外部に設けられる打撃装置22により、第二実施形態と同様にして、容器3に対して機械的な衝撃力を作用させる。   Further, in a configuration that uses a mechanical impact force to generate a shock wave, the shock wave generation chamber 6 is not necessarily provided. Such a configuration is shown in FIG. 5 as a third embodiment of the present invention. That is, as shown in FIG. 5, the shock wave processing device 31 of this embodiment is applied to the container 3 in the same manner as the second embodiment by the striking device 22 provided outside the cavity 4 (of the container 3). Apply mechanical impact force.

本実施形態の衝撃波加工装置31によれば、より簡易な装置構成を実現することが可能となる。また、容器3に対して機械的な衝撃力を作用させるに際し、容器3に打撃を加える位置についての自由度が向上する。   According to the shock wave machining apparatus 31 of the present embodiment, a simpler apparatus configuration can be realized. In addition, when a mechanical impact force is applied to the container 3, the degree of freedom with respect to the position at which the container 3 is hit is improved.

本発明の第四実施形態について説明する。本実施形態に係る衝撃波加工装置は、衝撃波を発生させるために爆発による衝撃力を用いる点で、第一実施形態と異なる。このため、本実施形態では、第一実施形態と共通する部分については同一の符号を用いて説明を省略する。   A fourth embodiment of the present invention will be described. The shock wave processing apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment in that an impact force caused by an explosion is used to generate a shock wave. For this reason, in this embodiment, about the part which is common in 1st embodiment, it abbreviate | omits description using the same code | symbol.

図6に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置41は、衝撃波を発生させるための構成として、衝撃波発生室6において、爆発による衝撃力を発生させる火薬等の爆薬42を備える。つまり、衝撃波加工装置41においては、爆薬42が、被加工物2に作用させる衝撃波の発生源となる。   As shown in FIG. 6, the shock wave processing apparatus 41 of the present embodiment includes an explosive 42 such as explosive that generates an impact force due to an explosion in the shock wave generating chamber 6 as a structure for generating a shock wave. That is, in the shock wave processing device 41, the explosive 42 is a source of shock waves that act on the workpiece 2.

爆薬42は、衝撃波発生空間9内(伝達媒体7内)において、図示せぬ支持部材によって所定の位置にセットされる。爆薬42は、例えば電気雷管により起爆されるように構成される。爆薬42が爆発することにより、容器3に対して爆発による衝撃力が作用する。   The explosive 42 is set at a predetermined position by a support member (not shown) in the shock wave generation space 9 (in the transmission medium 7). The explosive 42 is configured to be detonated by an electric detonator, for example. When the explosive 42 explodes, an impact force due to the explosion acts on the container 3.

爆薬42としては、球状、棒状、板状等適宜の形状・大きさのものが用いられる。また、爆薬42は、図6では一個のみ示されているが、空洞4の大きさ等に応じて複数用いられてもよい。さらに、複数の爆薬42が用いられる場合、爆薬42ごとに異なるタイミングで起爆させることで、容器3に対して連続的な衝撃力を作用させることができる。   As the explosive 42, those having an appropriate shape and size such as a spherical shape, a rod shape, and a plate shape are used. Moreover, although only one explosive 42 is shown in FIG. 6, a plurality of explosives 42 may be used depending on the size of the cavity 4 or the like. Further, when a plurality of explosives 42 are used, a continuous impact force can be applied to the container 3 by detonating each explosive 42 with different timing.

爆薬42によって生じた爆発による衝撃力は、衝撃波発生空間9内の伝達媒体7を介して衝撃波となって容器3に伝達される。このように衝撃波発生室6側から容器3に衝撃波が伝達されることにより、容器3中(容器3を構成する材料内)に弾性波が発生する。容器3中に生じた弾性波は、第一実施形態の場合と同様に、伝達媒体5に入射することで衝撃波となり、伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用する。そして、容器3中に生じた弾性波は、被加工物2を取り囲む容器3中を伝播することで、被加工物2に対して多方向から伝達媒体5を介して作用する。   The impact force caused by the explosion generated by the explosive 42 is transmitted to the container 3 as a shock wave via the transmission medium 7 in the shock wave generation space 9. As described above, the shock wave is transmitted from the shock wave generating chamber 6 side to the container 3, whereby an elastic wave is generated in the container 3 (within the material constituting the container 3). As in the case of the first embodiment, the elastic wave generated in the container 3 becomes a shock wave by being incident on the transmission medium 5, propagates through the transmission medium 5, and acts on the workpiece 2. The elastic wave generated in the container 3 propagates through the container 3 surrounding the workpiece 2 and acts on the workpiece 2 from multiple directions via the transmission medium 5.

以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置41においては、空洞4内に被加工物2を収容した状態で、容器3が空洞4の外側から空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃として爆発による衝撃力を受けることにより、容器3および伝達媒体5を介して被加工物2に衝撃波を作用させる。つまり、本実施形態の衝撃波加工装置41は、空洞4内に衝撃波を発生させるための衝撃として、単発あるいは連続的な爆発による衝撃力を用いる。   As described above, in the shock wave machining apparatus 41 according to the present embodiment, as the shock for causing the container 3 to generate a shock wave in the cavity 4 from the outside of the cavity 4 in a state where the workpiece 2 is accommodated in the cavity 4. By receiving an impact force due to the explosion, a shock wave acts on the workpiece 2 via the container 3 and the transmission medium 5. That is, the shock wave processing apparatus 41 of the present embodiment uses an impact force generated by a single or continuous explosion as an impact for generating a shock wave in the cavity 4.

また、本実施形態の衝撃波加工装置41においては、爆薬42による爆発の回数や規模の大きさの調整により、被加工物2に作用させる衝撃波の負荷回数や衝撃波の大きさを調整することができる。これにより、被加工物2の種類や大きさ等に応じて目的とする加工を遂行することが可能となる。   Further, in the shock wave processing apparatus 41 of the present embodiment, the number of shock waves applied to the workpiece 2 and the magnitude of the shock wave can be adjusted by adjusting the number of explosions by the explosive 42 and the size of the scale. . Thereby, it becomes possible to perform the target process according to the kind, size, etc. of the workpiece 2.

このように、本実施形態では、衝撃波発生室6は、衝撃波を発生させるための手段として、爆薬42を備え、この爆薬42を爆発させることにより、衝撃波を発生させる。   Thus, in this embodiment, the shock wave generation chamber 6 includes the explosive 42 as a means for generating a shock wave, and the explosive 42 is exploded to generate a shock wave.

本実施形態の衝撃波加工装置41によっても、第一実施形態と同様に、比較的小さなエネルギーによっても食品等の被加工物2の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。また、本実施形態の衝撃波加工装置41によれば、爆発によって衝撃波の強度を得やすいことから、比較的短時間での加工が可能となる。   As with the first embodiment, the shock wave processing apparatus 41 according to the present embodiment can generate a shock wave having a strength sufficient for processing the workpiece 2 such as food with a relatively small energy. Improvements can be made. Further, according to the shock wave machining apparatus 41 of the present embodiment, it is easy to obtain the intensity of the shock wave by explosion, and therefore machining in a relatively short time is possible.

本発明の第五実施形態について説明する。図7に示すように、本実施形態に係る衝撃波加工装置51においては、被加工物2を収容する容器53と衝撃波発生室6との間に隔膜13が介在するとともに、この隔膜13によって空洞54と衝撃波発生空間59とが仕切られる。なお、本実施形態では、第一実施形態と共通する部分については同一の符号を用いて説明を省略する。   A fifth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 7, in the shock wave machining apparatus 51 according to the present embodiment, a diaphragm 13 is interposed between the container 53 that accommodates the workpiece 2 and the shock wave generating chamber 6, and a cavity 54 is formed by the diaphragm 13. And the shock wave generation space 59 are partitioned. In addition, in this embodiment, about the part which is common in 1st embodiment, description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

容器53は、衝撃波発生室6が隣接する側(図7において下側)に開口部を有する。容器53の開口部が隔膜13によって塞がれることで、空洞54が形成される。また、衝撃波発生空間59は、容器53に対して、隔膜13を介して空洞54に隣接するように形成される。つまり、空洞54および衝撃波発生空間59は、隔膜13を介して互いに区画された状態で形成され、空洞54内の伝達媒体5は、隔膜13によって衝撃波発生空間59内の伝達媒体7に対して隔離される。   The container 53 has an opening on the side where the shock wave generating chamber 6 is adjacent (lower side in FIG. 7). A cavity 54 is formed by closing the opening of the container 53 with the diaphragm 13. The shock wave generating space 59 is formed so as to be adjacent to the cavity 54 through the diaphragm 13 with respect to the container 53. That is, the cavity 54 and the shock wave generating space 59 are formed in a state of being partitioned from each other via the diaphragm 13, and the transmission medium 5 in the cavity 54 is isolated from the transmission medium 7 in the shock wave generating space 59 by the diaphragm 13. Is done.

したがって、衝撃波発生室6を構成するハウジング8は、その開口する側が隔膜13に臨むようにして設けられる。つまり、衝撃波発生空間59は、ハウジング8の一側に形成される開口部が隔膜13によって塞がれた状態となることで密閉された空間として形成される。このように、隔膜13は、容器53の開口側(図7において下側)の端面と衝撃波発生室6を構成するハウジング8の開口側(同図において上側)の端面との間に挟まれる態様で、容器53と衝撃波発生室6との間に介在する。   Therefore, the housing 8 constituting the shock wave generating chamber 6 is provided such that the opening side faces the diaphragm 13. In other words, the shock wave generating space 59 is formed as a sealed space when the opening formed on one side of the housing 8 is closed by the diaphragm 13. In this manner, the diaphragm 13 is sandwiched between the opening end surface (lower side in FIG. 7) of the container 53 and the opening end surface (upper side in FIG. 7) of the housing 8 constituting the shock wave generating chamber 6. Therefore, it is interposed between the container 53 and the shock wave generating chamber 6.

隔膜13は、容器53と同様に高音響インピーダンス材料により構成される。隔膜13を構成する材料と容器53を構成する材料とは、同じものであっても異なるものであってもよい。   The diaphragm 13 is made of a high acoustic impedance material like the container 53. The material constituting the diaphragm 13 and the material constituting the container 53 may be the same or different.

本実施形態の衝撃波加工装置51は、第一実施形態と同様に、衝撃波を発生させるための手段として一対の電極10を備える。衝撃波加工装置51においては、一対の電極10間にて生じた電気パルスによる衝撃力は、衝撃波発生空間59内の伝達媒体7を介して衝撃波となって隔膜13から容器53に伝達される。このように衝撃波発生室6側から隔膜13および容器53に衝撃波が伝達されることにより、隔膜13中および容器53中(容器53を構成する材料内)に弾性波が発生する。つまり、前記のとおり高音響インピーダンス材料により構成される隔膜13および容器53に伝達された衝撃波は、隔膜13および容器53中を弾性波として伝播する。   Similar to the first embodiment, the shock wave machining apparatus 51 of the present embodiment includes a pair of electrodes 10 as means for generating a shock wave. In the shock wave machining apparatus 51, the impact force due to the electric pulse generated between the pair of electrodes 10 is transmitted from the diaphragm 13 to the container 53 as a shock wave via the transmission medium 7 in the shock wave generation space 59. In this manner, the shock wave is transmitted from the shock wave generating chamber 6 side to the diaphragm 13 and the container 53, whereby elastic waves are generated in the diaphragm 13 and the container 53 (in the material constituting the container 53). That is, as described above, the shock wave transmitted to the diaphragm 13 and the container 53 made of the high acoustic impedance material propagates through the diaphragm 13 and the container 53 as an elastic wave.

隔膜13および容器53中に発生した弾性波は、隔膜13および容器53中を伝播しながら空洞54内の伝達媒体5に伝播する。伝達媒体5に伝播した隔膜13および容器53中からの弾性波は、単発あるいは連続的な複数の衝撃波となり、伝達媒体5を介して被加工物2に作用する。つまり、隔膜13および容器53中に生じた弾性波は、伝達媒体5に入射することで衝撃波となり、伝達媒体5を伝播して被加工物2に作用する。   The elastic waves generated in the diaphragm 13 and the container 53 propagate to the transmission medium 5 in the cavity 54 while propagating through the diaphragm 13 and the container 53. The elastic wave from the diaphragm 13 and the container 53 propagated to the transmission medium 5 becomes a single or a plurality of continuous shock waves and acts on the workpiece 2 via the transmission medium 5. That is, the elastic wave generated in the diaphragm 13 and the container 53 becomes a shock wave when entering the transmission medium 5, propagates through the transmission medium 5, and acts on the workpiece 2.

このように、衝撃波発生室6の衝撃波発生空間59内において一対の電極10によって生じた衝撃波は、被加工物2を取り囲む隔膜13および容器53中を伝播することで、被加工物2に対して多方向から伝達媒体5を介して作用する。   Thus, the shock wave generated by the pair of electrodes 10 in the shock wave generating space 59 of the shock wave generating chamber 6 propagates through the diaphragm 13 and the container 53 surrounding the workpiece 2, thereby causing the workpiece 2 to move. It acts via the transmission medium 5 from multiple directions.

具体的には、一対の電極10間にて生じたパルス放電によって被加工物2に作用する衝撃波には、主に、衝撃波発生空間59内から隔膜13を介して空洞54内(伝達媒体5)に入射する成分(図7、矢印C1参照)と、隔膜13から容器53中を伝播して容器53の側壁側から空洞54内(伝達媒体5)に入射する成分(同図、矢印C2参照)とが含まれる。また、被加工物2に作用する衝撃波には、衝撃波発生空間59内の伝達媒体7からハウジング8を介して隔膜13および容器53に衝撃波(弾性波)が伝播することで得られる衝撃波や、空洞54内において被加工物2を通過する等して空洞54を形成する壁面で反射した衝撃波等も含まれる。   Specifically, the shock wave acting on the workpiece 2 by the pulse discharge generated between the pair of electrodes 10 is mainly generated in the cavity 54 (transmission medium 5) from the shock wave generating space 59 through the diaphragm 13. Component (see arrow C1 in FIG. 7) and a component that propagates from the diaphragm 13 through the container 53 and enters the cavity 54 (transmission medium 5) from the side wall of the container 53 (see arrow C2 in the figure). And are included. The shock wave acting on the workpiece 2 includes a shock wave obtained by propagating a shock wave (elastic wave) from the transmission medium 7 in the shock wave generation space 59 to the diaphragm 13 and the container 53 through the housing 8 and a cavity. The shock wave etc. which were reflected in the wall surface which forms the cavity 54 by passing the to-be-processed object 2 in 54, etc. are also contained.

本実施形態の衝撃波加工装置51によっても、第一実施形態と同様に、比較的小さなエネルギーによっても食品等の被加工物2の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。   As with the first embodiment, the shock wave processing apparatus 51 of the present embodiment can generate a shock wave having a sufficient strength for processing the workpiece 2 such as food, even with relatively small energy. Improvements can be made.

本発明の第六実施形態について説明する。本実施形態の衝撃波加工装置は、第一実施形態との比較において、主に、被加工物2が収容される空洞と被加工物2に作用させる衝撃波を発生させるための空間とを隔てる低音響インピーダンス材料の隔膜を備える点で異なる。   A sixth embodiment of the present invention will be described. In comparison with the first embodiment, the shock wave machining apparatus according to the present embodiment mainly has a low acoustic separation between a cavity in which the workpiece 2 is accommodated and a space for generating a shock wave that acts on the workpiece 2. The difference is that a diaphragm of impedance material is provided.

図8に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置61は、第一実施形態と同様に、被加工物2を収容するとともに伝達媒体65が充填される空洞64を形成する容器63を備える。容器63は、高音響インピーダンス材料により構成される。容器63は、筒状に構成される基部63aと、基部63aの一側(図8において上側)の開口部を塞ぐ蓋部63bとを有する。   As shown in FIG. 8, the shock wave machining apparatus 61 of the present embodiment includes a container 63 that accommodates the workpiece 2 and forms a cavity 64 that is filled with the transmission medium 65, as in the first embodiment. The container 63 is made of a high acoustic impedance material. The container 63 includes a base portion 63a configured in a cylindrical shape, and a lid portion 63b that closes an opening on one side (the upper side in FIG. 8) of the base portion 63a.

衝撃波加工装置61は、図8に示すように、容器63を構成する筒状の基部63aの筒軸方向が上下方向(図8における上下方向)となる姿勢で用いられる。したがって、容器63を構成する基部63aは、上下両側が開口するとともに、上側の開口部が前記のとおり蓋部63bにより塞がれる。そして、基部63aの下側の開口部を塞ぐようにして、隔膜80が設けられる。つまり、隔膜80は、容器63の底面部分を形成する。   As shown in FIG. 8, the shock wave processing device 61 is used in a posture in which the cylindrical axis direction of the cylindrical base portion 63 a constituting the container 63 is the vertical direction (the vertical direction in FIG. 8). Therefore, the upper and lower sides of the base 63a constituting the container 63 are opened, and the upper opening is closed by the lid 63b as described above. And the diaphragm 80 is provided so that the opening part of the lower side of the base 63a may be plugged up. That is, the diaphragm 80 forms the bottom surface portion of the container 63.

このように、衝撃波加工装置61においては、空洞64は、容器63を構成する基部63aの内周面63cにより形成される空間が蓋部63bと隔膜80とによって上下から塞がれることで、密閉空間として形成される。かかる密閉空間としての空洞64に、伝達媒体65が充填される。つまり、本実施形態の衝撃波加工装置61では、容器63が、衝撃波を伝播させる伝達媒体65が充填される空洞64を形成するとともに、少なくとも伝達媒体65よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス材料により構成される伝達容器部として機能する。   As described above, in the shock wave processing device 61, the cavity 64 is hermetically sealed because the space formed by the inner peripheral surface 63c of the base portion 63a constituting the container 63 is closed from above and below by the lid portion 63b and the diaphragm 80. It is formed as a space. The transmission medium 65 is filled in the cavity 64 as the sealed space. That is, in the shock wave processing device 61 of the present embodiment, the container 63 is formed of the high acoustic impedance material having the acoustic impedance higher than that of the transmission medium 65 while forming the cavity 64 filled with the transmission medium 65 for propagating the shock wave. It functions as a configured transmission container.

また、蓋部63bによって塞がれる基部63aの上側の開口部が、空洞64内に対して被加工物2を出し入れするための開口部分として用いられる。被加工物2は、第一実施形態と同様に、図示せぬ支持部材によって空洞64における所定の位置にセットされる。   In addition, the opening on the upper side of the base portion 63 a that is blocked by the lid portion 63 b is used as an opening portion for taking the workpiece 2 into and out of the cavity 64. Similar to the first embodiment, the workpiece 2 is set at a predetermined position in the cavity 64 by a support member (not shown).

隔膜80は、容器63を構成する基部63aに対する支持部分である支持部80aと、容器63の底面部分を形成する膜部80bとを有し、全体として略有底筒状に構成される。支持部80aは、容器63の内周面63cに沿って筒状に形成される部分である。つまり、隔膜80は、支持部80aの部分が容器63の内周面63cに対して接触した状態で固定されることで、容器63に対して支持される。   The diaphragm 80 includes a support portion 80a that is a support portion for the base portion 63a that constitutes the container 63, and a membrane portion 80b that forms the bottom surface portion of the container 63, and is configured in a substantially bottomed cylindrical shape as a whole. The support portion 80 a is a portion that is formed in a cylindrical shape along the inner peripheral surface 63 c of the container 63. That is, the diaphragm 80 is supported with respect to the container 63 by being fixed in a state where the support portion 80 a is in contact with the inner peripheral surface 63 c of the container 63.

そして、隔膜80は、膜部80bの部分が基部63aの下側の開口端部に位置するように、基部63aに対して固定される。なお、隔膜80は、支持部80aを有しない構成であってもよい。かかる構成の場合、隔膜80は、膜状の部材として形成され、例えば基部63aの下側の開口部の外側(下側)から基部63aの下側の端面に貼り付けられること等によって、基部63aの開口部に膜部分を形成する。つまり、隔膜80としては、基部63aの下側の開口部においてこの開口部を覆う膜状の部分を形成することができるものであればよい。   And the diaphragm 80 is fixed with respect to the base 63a so that the part of the film part 80b may be located in the opening edge part of the lower side of the base 63a. In addition, the structure which does not have the support part 80a may be sufficient as the diaphragm 80. FIG. In such a configuration, the diaphragm 80 is formed as a film-like member, and is attached to the lower end surface of the base 63a from the outside (lower side) of the lower opening of the base 63a, for example. A film portion is formed in the opening. In other words, the diaphragm 80 may be any film that can form a film-like portion covering the opening in the lower opening of the base 63a.

隔膜80は、低音響インピーダンス材料により構成される。ここで、低音響インピーダンス材料とは、前述したような高音響インピーダンス材料よりも低い音響インピーダンスを有する材料である。隔膜80を構成する材料としては、例えば、ゴム、綿、麻、ナイロン等の化学繊維、シリコン材料、高分子ポリマー材料等の、金属材料に対して音響インピーダンスが比較的小さい材料が用いられる。   The diaphragm 80 is made of a low acoustic impedance material. Here, the low acoustic impedance material is a material having an acoustic impedance lower than that of the high acoustic impedance material as described above. As a material constituting the diaphragm 80, for example, a material having a relatively small acoustic impedance with respect to a metal material such as a chemical fiber such as rubber, cotton, hemp, nylon, a silicon material, or a polymer material is used.

隔膜80を構成する材料としては、音響インピーダンスが、0.1×10〜40×10Pa・s/mの範囲にあるものが用いられる。好ましくは、隔膜80を構成する材料の音響インピーダンスは、0.5×10〜20×10Pa・s/mの範囲である。したがって、隔膜80を構成する材料としては、良好な加工性が得られることや比較的低コストであること等の観点から、音響インピーダンスが約1.5×10Pa・s/mである高分子材料が好適に用いられる。 As the material constituting the diaphragm 80, a material having an acoustic impedance in the range of 0.1 × 10 6 to 40 × 10 6 Pa · s / m 3 is used. Preferably, the acoustic impedance of the material constituting the diaphragm 80 is in the range of 0.5 × 10 6 to 20 × 10 6 Pa · s / m 3 . Accordingly, the material constituting the diaphragm 80 has an acoustic impedance of about 1.5 × 10 6 Pa · s / m 3 from the viewpoints of obtaining good workability and relatively low cost. A polymer material is preferably used.

衝撃波加工装置61は、空洞64内に被加工物2を収容した状態で、容器63が空洞64の下側から空洞64内に衝撃波を発生させるための衝撃を受けることにより、隔膜80、容器63、および伝達媒体65を介して被加工物2に衝撃波を作用させる。   The shock wave processing device 61 receives the impact for generating a shock wave in the cavity 64 from the lower side of the cavity 64 in a state where the workpiece 2 is accommodated in the cavity 64, whereby the diaphragm 80 and the container 63. , And a shock wave is applied to the workpiece 2 via the transmission medium 65.

図8に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置61においては、容器63に、衝撃波発生室66が隣接形成されている。衝撃波発生室66は、伝達媒体67が充填されるとともに衝撃波を発生させるための部屋である。衝撃波発生室66において発生した衝撃波が、容器63および容器63内の伝達媒体65を伝播して被加工物2に作用する。   As shown in FIG. 8, in the shock wave processing device 61 of this embodiment, a shock wave generating chamber 66 is formed adjacent to the container 63. The shock wave generating chamber 66 is a chamber for generating a shock wave while being filled with the transmission medium 67. A shock wave generated in the shock wave generation chamber 66 propagates through the container 63 and the transmission medium 65 in the container 63 and acts on the workpiece 2.

衝撃波発生室66は、第一実施形態と同様に、樹脂を材料として構成されるハウジング68により、衝撃波を発生させるための空間である衝撃波発生空間69を形成し、この衝撃波発生空間69内に、伝達媒体67が充填される。   Similarly to the first embodiment, the shock wave generation chamber 66 forms a shock wave generation space 69 that is a space for generating a shock wave by a housing 68 made of resin as a material, and in the shock wave generation space 69, A transmission medium 67 is filled.

衝撃波発生空間69は、容器63に対して、衝撃波発生室66が隣接する側(図8において下側)に設けられる隔膜80を介して容器63の空洞64に隣接するように形成される。つまり、空洞64および衝撃波発生空間69は、隔膜80を介して互いに区画された状態で形成され、空洞64内の伝達媒体65は、隔膜80によって衝撃波発生空間69内の伝達媒体67に対して隔離される。   The shock wave generation space 69 is formed so as to be adjacent to the cavity 64 of the container 63 via a diaphragm 80 provided on the side where the shock wave generation chamber 66 is adjacent to the container 63 (lower side in FIG. 8). That is, the cavity 64 and the shock wave generation space 69 are formed in a state of being partitioned from each other via the diaphragm 80, and the transmission medium 65 in the cavity 64 is isolated from the transmission medium 67 in the shock wave generation space 69 by the diaphragm 80. Is done.

したがって、衝撃波発生室66を構成するハウジング68は、一側(図8において上側)が開口するように形成され、その開口する側が容器63に対して隔膜80に臨むようにして設けられる。つまり、衝撃波発生空間69は、ハウジング68の一側に形成される開口部が容器63の下側に設けられる隔膜80および基部63aの下端面によって塞がれた状態となることで密閉された空間として形成される。なお、ハウジング68および衝撃波発生空間69の形状は、特に限定されるものではない。   Therefore, the housing 68 constituting the shock wave generation chamber 66 is formed so that one side (the upper side in FIG. 8) is opened, and the side to be opened faces the diaphragm 80 with respect to the container 63. In other words, the shock wave generating space 69 is a sealed space because the opening formed on one side of the housing 68 is closed by the diaphragm 80 provided on the lower side of the container 63 and the lower end surface of the base portion 63a. Formed as. The shapes of the housing 68 and the shock wave generating space 69 are not particularly limited.

このように、本実施形態の衝撃波加工装置61においては、空洞64と衝撃波発生室66が、低音響インピーダンス材料により構成される膜状の部材である隔膜80を介して隔てられている。また、衝撃波加工装置61においては、容器63と、この容器63の下側に構成される衝撃波発生室66を構成するハウジング68とが、金属材料や樹脂材料等により構成される筒状のケーシング62内に収容された状態で設けられる。   Thus, in the shock wave processing apparatus 61 of the present embodiment, the cavity 64 and the shock wave generating chamber 66 are separated via the diaphragm 80 that is a film-like member made of a low acoustic impedance material. Further, in the shock wave processing device 61, a cylindrical casing 62 in which a container 63 and a housing 68 that forms a shock wave generation chamber 66 formed on the lower side of the container 63 are made of a metal material, a resin material, or the like. It is provided in a state of being housed inside.

本実施形態の衝撃波加工装置61は、第一実施形態と同様に、衝撃波を発生させるための手段として一対の電極70を備える。一対の電極70は、それぞれケーシング62およびハウジング68を水平方向(図8における左右方向)に貫通することで衝撃波発生空間69内に突出するとともにケーシング62およびハウジング68に支持された状態で設けられる。   Similar to the first embodiment, the shock wave processing apparatus 61 of the present embodiment includes a pair of electrodes 70 as means for generating a shock wave. The pair of electrodes 70 are provided in a state of projecting into the shock wave generating space 69 and being supported by the casing 62 and the housing 68 by passing through the casing 62 and the housing 68 in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 8).

一対の電極70は、樹脂製のハウジング68に支持されることで容器63に対して絶縁された状態で設けられる。したがって、ケーシング62が金属等の導電性の材料により構成されるものである場合は、電極70とケーシング62との間に絶縁性の部材が介装されることで、電極70は容器63に対して絶縁される。   The pair of electrodes 70 is provided in a state of being insulated from the container 63 by being supported by a resin housing 68. Therefore, when the casing 62 is made of a conductive material such as a metal, an insulating member is interposed between the electrode 70 and the casing 62, so that the electrode 70 is connected to the container 63. Insulated.

衝撃波加工装置61においては、一対の電極70間にて生じた電気パルスによる衝撃力は、衝撃波発生空間69内の伝達媒体67を介して衝撃波となって隔膜80および容器63に伝達される。このように、衝撃波発生空間69内において一対の電極70によって生じた衝撃波は、被加工物2を取り囲む隔膜80および容器63中を伝播することで、被加工物2に対して多方向から伝達媒体5を介して作用する。   In the shock wave processing device 61, the impact force due to the electric pulse generated between the pair of electrodes 70 is transmitted to the diaphragm 80 and the container 63 as a shock wave via the transmission medium 67 in the shock wave generation space 69. Thus, the shock wave generated by the pair of electrodes 70 in the shock wave generating space 69 propagates through the diaphragm 80 and the container 63 surrounding the workpiece 2, thereby transmitting the transmission medium from multiple directions to the workpiece 2. Acts through 5.

具体的には、衝撃波発生室66において一対の電極70間にて生じたパルス放電によって生じた衝撃波の一部は、隔膜80を介して空洞64内(伝達媒体65内)へ伝播する(矢印D1参照)。ここで、隔膜80は低音響インピーダンス材料により構成されるものであるため、隔膜80を介して空洞64内(伝達媒体65内)へ伝播する衝撃波については、減衰が小さく、被加工物2に対して有効に作用する。   Specifically, a part of the shock wave generated by the pulse discharge generated between the pair of electrodes 70 in the shock wave generating chamber 66 propagates into the cavity 64 (in the transmission medium 65) through the diaphragm 80 (arrow D1). reference). Here, since the diaphragm 80 is made of a low acoustic impedance material, the shock wave propagating through the diaphragm 80 into the cavity 64 (inside the transmission medium 65) has a small attenuation and is smaller than the workpiece 2. Works effectively.

一方、衝撃波発生室66において一対の電極70間にて生じたパルス放電によって生じた衝撃波の一部は、伝達媒体67を介して、または伝達媒体67およびハウジング68を介して容器63(基部63a)に入射する。容器63に入射した衝撃波は、容器63中を弾性波として伝播し、空洞64内の伝達媒体65に入射することで単発あるいは連続的な複数の衝撃波となって被加工物2に作用する(矢印D2参照)。   On the other hand, a part of the shock wave generated by the pulse discharge generated between the pair of electrodes 70 in the shock wave generation chamber 66 is transmitted through the transmission medium 67 or through the transmission medium 67 and the housing 68 to the container 63 (base 63a). Is incident on. The shock wave incident on the container 63 propagates through the container 63 as an elastic wave, and enters the transmission medium 65 in the cavity 64 to act on the workpiece 2 as a single or continuous plurality of shock waves (arrows). D2).

容器63を介する衝撃波(矢印D2)は、隔膜80を介する衝撃波(矢印D1)よりも長い距離を経て被加工物2に作用することとなる。その反面、容器63を介する衝撃波(矢印D2)は、高音響インピーダンス材料により構成される容器63中を伝播するため、低音響インピーダンス材料により構成される隔膜80や伝達媒体65中を伝播する衝撃波よりも伝播速度が速い。したがって、容器63を介する衝撃波(矢印D2)は、隔膜80を介する衝撃波(矢印D1)と合わさって被加工物2に作用する。   The shock wave (arrow D2) passing through the container 63 acts on the workpiece 2 through a longer distance than the shock wave (arrow D1) passing through the diaphragm 80. On the other hand, since the shock wave (arrow D2) passing through the container 63 propagates through the container 63 composed of the high acoustic impedance material, the shock wave propagates through the diaphragm 80 and the transmission medium 65 composed of the low acoustic impedance material. The propagation speed is fast. Therefore, the shock wave (arrow D2) passing through the container 63 is combined with the shock wave (arrow D1) passing through the diaphragm 80 and acts on the workpiece 2.

つまり、本実施形態の衝撃波加工装置61においては、衝撃波の伝播距離に基づく、衝撃波が被加工物2に作用するタイミングの差が、低音響インピーダンス材料により構成される隔膜80によって緩和されている。これにより、衝撃波発生室66において発生した衝撃波が、隔膜80によって衝撃波発生空間69に対して隔離された空洞64内の被加工物2に有効に作用する。なお、被加工物2に作用する衝撃波には、空洞64内において被加工物2を通過する等して空洞64を形成する壁面で反射した衝撃波等も含まれる。   That is, in the shock wave processing device 61 of the present embodiment, the difference in timing at which the shock wave acts on the workpiece 2 based on the propagation distance of the shock wave is alleviated by the diaphragm 80 made of the low acoustic impedance material. Thereby, the shock wave generated in the shock wave generating chamber 66 effectively acts on the workpiece 2 in the cavity 64 isolated from the shock wave generating space 69 by the diaphragm 80. The shock wave acting on the workpiece 2 includes a shock wave reflected by a wall surface that forms the cavity 64 by passing through the workpiece 2 in the cavity 64 and the like.

以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置61によれば、前述した各実施形態における効果が得られることに加え、低音響インピーダンス材料によって構成される隔膜80により、被加工物2に対して異なる経路を介して作用する衝撃波について、伝播距離の差に基づく作用するタイミングの差を緩和することができ、被加工物2に対して有効に衝撃波を作用させることができる。また、隔膜80を介して被加工物2に作用する衝撃波については、低音響インピーダンス材料によって構成される隔膜80によって減衰を小さくすることができるので、この点からも被加工物2に対して有効に衝撃波を作用させることができる。   As described above, according to the shock wave machining apparatus 61 of the present embodiment, in addition to obtaining the effects of the above-described embodiments, the diaphragm 80 made of a low acoustic impedance material can be used for the workpiece 2. About the shock wave which acts via a different path | route, the difference of the timing which acts based on the difference of propagation distance can be relieve | moderated, and a shock wave can be made to act on the workpiece 2 effectively. Further, the shock wave acting on the workpiece 2 via the diaphragm 80 can be reduced in attenuation by the diaphragm 80 made of a low acoustic impedance material. A shock wave can be applied to.

本発明の第七実施形態について説明する。図9に示すように、本実施形態に係る衝撃波加工装置91は、被加工物92に衝撃波を作用させることにより、被加工物92を加工するものである。図9では、被加工物92として複数のジャトロファ(ナンヨウアブラギリ)の種子が示されている。ジャトロファの種子から精製された油は、植物性バイオディーゼル燃料の材料として使用される。   A seventh embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 9, the shock wave machining apparatus 91 according to the present embodiment works the workpiece 92 by applying a shock wave to the workpiece 92. In FIG. 9, a plurality of jatropha seeds are shown as the workpiece 92. Oil refined from jatropha seeds is used as a material for vegetable biodiesel fuel.

衝撃波加工装置91は、被加工物92を収容する空洞94を形成する容器部93を備える。容器部93の内部空間である空洞94は、密閉空間として形成される。空洞94内には、衝撃波を伝播させる伝達媒体としての水95が充填される。   The shock wave machining apparatus 91 includes a container portion 93 that forms a cavity 94 that accommodates the workpiece 92. A cavity 94 that is an internal space of the container portion 93 is formed as a sealed space. The cavity 94 is filled with water 95 as a transmission medium for propagating shock waves.

容器部93は、全体として略筒状に構成され、その筒軸方向が上下方向(図9における上下方向)となるように設けられる。容器部93は、ステンレス製のケース(以下「上部ケース」という。)93aと、アルミニウム製のパイプ部材93bと、ステンレス製の蓋93cとを有し、全体的に高音響インピーダンス材料により構成される。   The container part 93 is configured in a substantially cylindrical shape as a whole, and is provided such that the cylinder axis direction is the vertical direction (the vertical direction in FIG. 9). The container part 93 includes a stainless steel case (hereinafter referred to as “upper case”) 93a, an aluminum pipe member 93b, and a stainless steel lid 93c, and is entirely composed of a high acoustic impedance material. .

容器部93においては、上部ケース93aは、筒状に構成され、この上部ケース93aの内周側に、筒状のパイプ部材93bが上部ケース93aに対して差し込まれた状態で設けられる。つまり、容器部93は、外周部分を構成する上部ケース93aと、内周部分を構成するパイプ部材93bとによる二層構造となっている。パイプ部材93bとしては、衝撃波を反射させる観点から、少なくとも20mm程度の厚さ(肉厚)を有するものが好適に用いられる。上部ケース93aおよびパイプ部材93bにより構成される筒状の部分における上側の開口部が、蓋93cによって塞がれる。   In the container part 93, the upper case 93a is comprised by the cylinder shape, and the cylindrical pipe member 93b is provided in the state inserted in the upper case 93a by the inner peripheral side of this upper case 93a. That is, the container part 93 has a two-layer structure including an upper case 93a constituting the outer peripheral part and a pipe member 93b constituting the inner peripheral part. As the pipe member 93b, one having a thickness (wall thickness) of at least about 20 mm is suitably used from the viewpoint of reflecting shock waves. The upper opening in the cylindrical part constituted by the upper case 93a and the pipe member 93b is closed by the lid 93c.

したがって、衝撃波加工装置91においては、パイプ部材93bの内周面と蓋93cの下面とによって空洞94が形成され、この空洞94内には前記のとおり伝達媒体としての水95が充填される。このように、本実施形態の衝撃波加工装置91では、容器部93が、衝撃波を伝播させる伝達媒体としての水95が充填される空洞94を形成するとともに、水95よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス材料により構成される伝達容器部として機能する。   Therefore, in the shock wave machining apparatus 91, a cavity 94 is formed by the inner peripheral surface of the pipe member 93b and the lower surface of the lid 93c, and the cavity 94 is filled with water 95 as a transmission medium as described above. As described above, in the shock wave processing apparatus 91 of the present embodiment, the container portion 93 forms the cavity 94 filled with the water 95 as the transmission medium for propagating the shock wave, and has a higher acoustic impedance than the water 95. It functions as a transmission container portion made of an acoustic impedance material.

そして、衝撃波加工装置91は、空洞94内に被加工物92を収容した状態で、容器部93が空洞94の外側から空洞94内に衝撃波を発生させるための衝撃を受けることにより、容器部93および水95を介して被加工物92に衝撃波を作用させる。   The shock wave machining apparatus 91 receives the impact for generating a shock wave in the cavity 94 from the outside of the cavity 94 in a state where the workpiece 92 is accommodated in the cavity 94, whereby the container part 93 A shock wave is applied to the workpiece 92 via the water 95.

空洞94内に収容される被加工物92は、例えばビニル袋やポリエチレン製の袋等の透明なフィルム状の保護材92aに入れられた状態で、図示せぬ支持部材によって空洞94における所定の位置にセットされる。ここで、被加工物92は、空洞94に対して、蓋93cによって塞がれる上部ケース93aおよびパイプ部材93bの上側の開口部から出し入れされる。   The workpiece 92 accommodated in the cavity 94 is placed in a predetermined position in the cavity 94 by a support member (not shown) in a state where the workpiece 92 is placed in a transparent film-like protective material 92a such as a vinyl bag or a polyethylene bag. Set to Here, the workpiece 92 is taken in and out of the cavity 94 from the upper case 93a closed by the lid 93c and the upper opening of the pipe member 93b.

なお、容器部93においては、パイプ部材93bが上部ケース93aに対して取外し可能に設けられ、被加工物92を支持した状態のパイプ部材93bが上部ケース93aに挿入されることで被加工物92がセットされる構成が採用されてもよい。また、被加工物92が入れられた保護材92aの内部は、被加工物92に対する衝撃波の伝達作用や被加工物92の保護作用を高める観点から、真空状態に減圧されることが好ましい。   In the container portion 93, the pipe member 93 b is provided so as to be removable from the upper case 93 a, and the workpiece 92 is inserted into the upper case 93 a by supporting the workpiece 92. May be adopted. Further, it is preferable that the inside of the protective material 92 a in which the workpiece 92 is put is decompressed to a vacuum state from the viewpoint of enhancing the shock wave transmission action on the workpiece 92 and the protection action of the workpiece 92.

図9に示すように、本実施形態の衝撃波加工装置91においては、容器部93に、衝撃波発生室96が隣接形成されている。衝撃波発生室96は、伝達媒体としての水95が充填されるとともに衝撃波を発生させるための部屋である。衝撃波発生室96において発生した衝撃波が、水95および容器部93等を伝播して被加工物92に作用する。   As shown in FIG. 9, in the shock wave machining apparatus 91 of this embodiment, a shock wave generating chamber 96 is formed adjacent to the container part 93. The shock wave generating chamber 96 is a room for generating a shock wave while being filled with water 95 as a transmission medium. A shock wave generated in the shock wave generation chamber 96 propagates through the water 95 and the container portion 93 and acts on the workpiece 92.

衝撃波発生室96は、樹脂を材料として構成されるハウジング98と、このハウジング98の外側の略全体を覆うステンレス製のケース(以下「下部ケース」という。)98aとを有する。ハウジング98により、衝撃波を発生させるための空間である衝撃波発生空間99が形成される。   The shock wave generation chamber 96 includes a housing 98 made of resin, and a stainless steel case (hereinafter referred to as “lower case”) 98 a that covers substantially the entire outside of the housing 98. The housing 98 forms a shock wave generation space 99 that is a space for generating a shock wave.

衝撃波発生空間99は、容器部93においてパイプ部材93b内に形成される空洞94と一体的な(連続した)空間を形成する。したがって、ハウジング98は、一側(図9において上側)が開口するように形成され、その開口する側が空洞94に臨むようにして設けられる。   The shock wave generating space 99 forms an integral (continuous) space with the cavity 94 formed in the pipe member 93 b in the container portion 93. Therefore, the housing 98 is formed so that one side (the upper side in FIG. 9) is open, and the side to be opened faces the cavity 94.

空洞94を形成するパイプ部材93bは、ハウジング98に対して、上側からハウジング98の開口端部に形成される凹部98bに嵌った状態で設けられる。パイプ部材93bがハウジング98の凹部98bに嵌った状態においては、空洞94を形成するパイプ部材93bの内周面と、衝撃波発生空間99を形成するハウジング98の内周面とにより略連続した内周面部が形成される。このように空洞94と衝撃波発生空間99とにより形成される一体的な空間に、水95が充填される。   The pipe member 93b forming the cavity 94 is provided in a state of being fitted to a recess 98b formed in the opening end portion of the housing 98 from above with respect to the housing 98. In a state in which the pipe member 93 b is fitted in the recess 98 b of the housing 98, the inner periphery that is substantially continuous by the inner peripheral surface of the pipe member 93 b that forms the cavity 94 and the inner peripheral surface of the housing 98 that forms the shock wave generating space 99. A surface portion is formed. Thus, water 95 is filled in an integral space formed by the cavity 94 and the shock wave generation space 99.

下部ケース98aは、パイプ部材93bの凹部98bに対する嵌合を許容するとともにハウジング98の略全体を外側から覆う。下部ケース98aの上側の部分の一部は、容器部93を構成する上部ケース93aとハウジング98とにより挟まれた状態となる。つまり、下部ケース98aにおいてハウジング98の上側を覆う部分の上側に、上部ケース93aが設けられる。   The lower case 98a allows fitting of the pipe member 93b to the recess 98b and covers substantially the entire housing 98 from the outside. A part of the upper part of the lower case 98a is sandwiched between the upper case 93a and the housing 98 constituting the container portion 93. That is, the upper case 93a is provided above the portion of the lower case 98a that covers the upper side of the housing 98.

本実施形態の衝撃波加工装置91は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される一対の真鍮電極100を備える。一対の真鍮電極100は、それぞれ略円錐形状を有し、その頂点側を互いに対向させた状態で配置される。一対の真鍮電極100には、第一実施形態と同様に、コンデンサ等を有する電源部が導線101を介して接続される。   The shock wave machining apparatus 91 according to the present embodiment includes a pair of brass electrodes 100 disposed as opposed to each other with a predetermined interval as means for generating a shock wave. Each of the pair of brass electrodes 100 has a substantially conical shape, and is arranged in a state where the apex sides thereof face each other. As in the first embodiment, a power supply unit having a capacitor or the like is connected to the pair of brass electrodes 100 via a conductive wire 101.

一対の真鍮電極100は、それぞれハウジング98および下部ケース98aにおいて互いに対向する側壁部を水平方向(図9における左右方向)に貫通する導線101の先端部に支持されることで、衝撃波発生空間99内において対向した状態で設けられる。一対の真鍮電極100は、導線101が樹脂製のハウジング98に支持されることで容器部93に対して絶縁された状態で設けられる。したがって、ステンレス製の下部ケース98aを貫通する導線101は、下部ケース98aとの間に絶縁性の部材を介在させること等によって下部ケース98aに対して絶縁される。   The pair of brass electrodes 100 are supported by the tip portions of the conducting wires 101 that penetrate the side walls facing each other in the housing 98 and the lower case 98a in the horizontal direction (left-right direction in FIG. 9), so In a state of facing each other. The pair of brass electrodes 100 are provided in a state of being insulated from the container portion 93 by supporting the conductive wire 101 by a resin housing 98. Therefore, the conducting wire 101 penetrating the stainless lower case 98a is insulated from the lower case 98a by interposing an insulating member between the lower case 98a and the like.

一対の真鍮電極100は、衝撃波発生空間99内において互いの先端の間に所定の間隔を隔てた(先端同士が接触しない)状態で設けられる。一対の真鍮電極100間に設けられる間隔は、衝撃波発生室96において充填される水95に対応して、例えば被加工物92に作用する衝撃波のエネルギーが最も大きくなるような寸法等に適宜設定される。   The pair of brass electrodes 100 are provided in the shock wave generating space 99 in a state where a predetermined interval is provided between the tips (the tips do not contact each other). An interval provided between the pair of brass electrodes 100 is appropriately set, for example, to a dimension that maximizes the energy of the shock wave acting on the workpiece 92, corresponding to the water 95 filled in the shock wave generation chamber 96. The

このように、本実施形態では、衝撃波発生室96は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される一対の真鍮電極100を備え、一対の真鍮電極100によって水95中で放電を行うことにより、衝撃波を発生させる。なお、衝撃波発生室96が備える真鍮電極100の数は限定されず、衝撃波発生室96において三個以上の真鍮電極100が備えられてもよい。   Thus, in this embodiment, the shock wave generation chamber 96 includes a pair of brass electrodes 100 arranged as opposed to each other with a predetermined interval as means for generating a shock wave, and a pair of brass electrodes A shock wave is generated by discharging in water 95 with 100. The number of brass electrodes 100 provided in the shock wave generation chamber 96 is not limited, and three or more brass electrodes 100 may be provided in the shock wave generation chamber 96.

また、衝撃波加工装置91においては、上述した容器部93および衝撃波発生室96を含む構成が、金属や樹脂等により構成されるケーシング102内に収容される。したがって、一対の真鍮電極100に接続される導線101は、ケーシング102外に延出されて、図示せぬ電源部に接続される。   Further, in the shock wave machining apparatus 91, the configuration including the container portion 93 and the shock wave generation chamber 96 described above is accommodated in a casing 102 made of metal, resin, or the like. Therefore, the conducting wire 101 connected to the pair of brass electrodes 100 extends out of the casing 102 and is connected to a power supply unit (not shown).

以上のような構成を備える本実施形態の衝撃波加工装置91は、次のような作用により、被加工物92の加工を行う。被加工物92の加工に際しては、一対の真鍮電極100間において、電源部から供給される電気により単発あるいは連続的なパルス放電が発生させられる。   The shock wave machining apparatus 91 of the present embodiment having the above-described configuration processes the workpiece 92 by the following operation. When the workpiece 92 is processed, a single or continuous pulse discharge is generated between the pair of brass electrodes 100 by electricity supplied from the power supply unit.

一対の真鍮電極100間にて生じた電気パルスによる衝撃力は、衝撃波発生空間99内の水95を介して衝撃波となって被加工物92に作用する。また、被加工物92に対しては、一対の真鍮電極100間から水95を介して直接的に作用する衝撃波のほか、容器部93や衝撃波発生室96を構成する部分を介する衝撃波も作用する。   The impact force caused by the electric pulse generated between the pair of brass electrodes 100 acts on the workpiece 92 as a shock wave via the water 95 in the shock wave generation space 99. In addition to the shock wave acting directly between the pair of brass electrodes 100 via the water 95, a shock wave acting on the work piece 92 also acts on the work piece 92 and a portion constituting the shock wave generating chamber 96. .

具体的には、一対の真鍮電極100間にて生じたパルス放電によって被加工物92に作用する衝撃波には、衝撃波発生空間99内からパイプ部材93b中(パイプ部材93bを構成する材料内)を弾性波として伝播してから空洞94内の水95を介して作用する衝撃波が含まれる。また、同じく被加工物92に作用する衝撃波には、衝撃波発生空間99内から、ハウジング98、下部ケース98a、上部ケース93a、蓋93c等を介して作用する衝撃波や、空洞94内において被加工物92を通過する等して空洞94を形成する壁面で反射した衝撃波等も含まれる。   Specifically, a shock wave acting on the workpiece 92 due to a pulse discharge generated between the pair of brass electrodes 100 is generated in the pipe member 93b (within the material constituting the pipe member 93b) from within the shock wave generating space 99. A shock wave that propagates as an elastic wave and then acts through the water 95 in the cavity 94 is included. Similarly, the shock wave acting on the workpiece 92 is shock wave acting from the shock wave generating space 99 through the housing 98, the lower case 98a, the upper case 93a, the lid 93c, etc., and the workpiece in the cavity 94. A shock wave or the like reflected by a wall surface that passes through 92 and forms the cavity 94 is also included.

このようにして被加工物92に衝撃波が作用することにより、圧力変化の作用によって被加工物92が収縮し、続いてその反動で被加工物92が一気に膨張する。この衝撃波の作用による収縮と膨張により、被加工物92の細胞壁等が破壊され、被加工物92が軟化あるいは粉体化させられる。   When the shock wave acts on the workpiece 92 in this way, the workpiece 92 contracts due to the action of the pressure change, and subsequently, the workpiece 92 expands at a stretch by the reaction. Due to the contraction and expansion due to the action of the shock wave, the cell wall and the like of the workpiece 92 are destroyed, and the workpiece 92 is softened or powdered.

例えば、被加工物92がジャトロファの種子である場合、衝撃波加工装置91によって加工されたジャトロファの種子は、ほぼ原形を維持しつつ細胞壁等が破壊されることで軟化した状態となる。衝撃波加工装置91によって衝撃波の作用で軟化したジャトロファの種子によれば、前記のとおり植物性バイオディーゼル燃料の材料として使用される油を精製するに際し、本来の硬さを有するジャトロファの種子との比較において圧搾効率が向上し、圧搾に要する時間やエネルギー消費量や廃棄物の量を低減させることができる。   For example, when the workpiece 92 is Jatropha seeds, the Jatropha seeds processed by the shock wave processing device 91 are in a softened state because the cell walls and the like are broken while maintaining the original shape. According to the seed of Jatropha softened by the action of the shock wave by the shock wave processing device 91, as described above, when refining the oil used as the material of the plant biodiesel fuel, it is compared with the seed of Jatropha having the original hardness Squeezing efficiency is improved, and the time, energy consumption and waste amount required for squeezing can be reduced.

このように、衝撃波加工装置91においては、容器部93内の被加工物92に対しては、被加工物92を取り囲む容器部93や衝撃波発生室96を構成する部材を介することで、空洞94内で反射する衝撃波を含め様々な方向から衝撃波が作用することとなるので、被加工物92に対して有効に衝撃波を作用させることができる。つまり、衝撃波を発生させるためのエネルギーを、効率的に衝撃波として被加工物92に作用させることができる。以上のように、本実施形態の衝撃波加工装置91によっても、比較的小さなエネルギーによっても被加工物92の加工に十分な強度の衝撃波を発生させることができ、汎用性の向上を図ることができる。   As described above, in the shock wave machining apparatus 91, the workpiece 94 in the container portion 93 is passed through the member constituting the container portion 93 and the shock wave generation chamber 96 surrounding the workpiece 92, thereby the cavity 94. Since the shock wave acts from various directions including the shock wave reflected inside, the shock wave can be effectively acted on the workpiece 92. That is, the energy for generating a shock wave can be efficiently applied to the workpiece 92 as a shock wave. As described above, the shock wave machining apparatus 91 according to the present embodiment can generate a shock wave with sufficient strength for machining the workpiece 92 even with relatively small energy, and can improve versatility. .

なお、本実施形態の衝撃波加工装置91においては、第一実施形態と同様に、衝撃波発生室96の一対の真鍮電極100間に発生させるパルス放電の回数や大きさの調整により、被加工物92に作用させる衝撃波の負荷回数や衝撃波の大きさを調整することができる。   In the shock wave machining apparatus 91 of the present embodiment, the workpiece 92 is adjusted by adjusting the number and size of pulse discharges generated between the pair of brass electrodes 100 in the shock wave generation chamber 96 as in the first embodiment. It is possible to adjust the number of shock wave loads and the magnitude of the shock wave to be applied.

また、本実施形態の衝撃波加工装置91においては、空洞94と衝撃波発生空間99とにより一体的な空間が形成されているが、空洞94と衝撃波発生空間99とが例えば前述したような高音響インピーダンス材料または低音響インピーダンス材料により構成される隔膜によって仕切られる構成が採用されてもよい。   Further, in the shock wave machining apparatus 91 of the present embodiment, an integral space is formed by the cavity 94 and the shock wave generating space 99. However, the cavity 94 and the shock wave generating space 99 have a high acoustic impedance as described above, for example. The structure partitioned off by the diaphragm comprised with material or a low acoustic impedance material may be employ | adopted.

また、容器部93を構成する各部材の構成材料については、高音響インピーダンス材料であれは特に限定されない。したがって、例えば、ステンレス製の上部ケース93aについてはアルミニウム製等であってもよく、また、アルミニウム製のパイプ部材93bについてはステンレス鋼(SUS)製等であってもよく、また、ステンレス製の蓋93cについてはアルミニウム製等であってもよい。さらに、本実施形態の衝撃波加工装置91においては、被加工物92を収容するパイプ部材93bについて、その構成材料や肉厚の調整により、被加工物92に作用させる衝撃波の大きさ等を調整することができる。   Moreover, about the constituent material of each member which comprises the container part 93, if it is a high acoustic impedance material, it will not specifically limit. Therefore, for example, the upper case 93a made of stainless steel may be made of aluminum or the like, and the pipe member 93b made of stainless steel may be made of stainless steel (SUS) or the like, and the lid made of stainless steel 93c may be made of aluminum or the like. Further, in the shock wave machining apparatus 91 of the present embodiment, the magnitude of the shock wave that acts on the workpiece 92 is adjusted by adjusting the constituent material and thickness of the pipe member 93b that accommodates the workpiece 92. be able to.

本発明は、軟化や製粉等を目的とした衝撃波による食品加工用の装置、衝撃波による殺菌用の装置、電子機器や家電製品等の各種機械の分解用の装置、その他の衝撃波を利用した加工装置全般に利用することが可能である。   The present invention relates to a device for processing food by shock waves for the purpose of softening, milling, etc., a device for sterilization by shock waves, a device for disassembling various machines such as electronic equipment and household appliances, and other processing devices using shock waves It can be used in general.

また、本発明に係る衝撃波加工装置によれば、例えば、山芋をとろろの状態にすることや、通常は硬くて食することができないパイナップルの芯の部分を柔らかくすることや、ハンバーグの生地を混ざった状態とすることや、野菜に漬物液を染み込ませること等を、瞬間的な処理により行うことができ、料理の下ごしらえや食品加工業について様々な利用可能性が見込まれる。   Further, according to the shock wave processing apparatus according to the present invention, for example, the yam is made into a state of being thickened, the core portion of the pineapple which is usually hard and cannot be eaten is softened, and the hamburger dough is mixed. It is possible to carry out the cooking process and to soak the pickled liquid in the vegetables by instantaneous processing, and various possibilities for preparation of food and food processing industry are expected.

また、本発明に係る衝撃波加工装置によれば、例えば、衝撃波によって米を粉体化させることで米粉を得るに際し、米を磨り潰したり叩いたりすることにより生じる摩擦熱によって味や風味を損なうことなく、また、衝撃波による殺菌作用によって米に付着する細菌をほぼ死滅させることができることから、良質で保存性の良い米粉を得ることができる。このため、本発明に係る衝撃波加工装置は、例えば、日本で自給率の低い小麦粉の代わりとなる米粉の製粉に好適に用いることができ、食料自給率の向上にも寄与することができることから、製粉業についても大きな利用可能性を有する。   In addition, according to the shock wave processing apparatus according to the present invention, for example, when obtaining rice flour by pulverizing rice with a shock wave, the taste and flavor are impaired by frictional heat generated by grinding or hitting the rice. Moreover, since the bacteria adhering to the rice can be almost killed by the sterilization action by the shock wave, it is possible to obtain rice flour having good quality and good storage stability. For this reason, the shock wave processing apparatus according to the present invention can be suitably used for milling rice flour instead of wheat flour with a low self-sufficiency rate in Japan, and can contribute to an improvement in food self-sufficiency rate. The milling industry has great applicability.

1 衝撃波加工装置
2 被加工物
3 容器(伝達容器部)
4 空洞
5 伝達媒体
6 衝撃波発生室
7 伝達媒体
10 電極
14 気泡発生装置(気泡発生手段)
22 打撃装置
42 爆薬
80 隔膜
91 衝撃波加工装置
92 被加工物
93 容器部(伝達容器部)
94 空洞
95 水
96 衝撃波発生室
100 真鍮電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shock wave processing apparatus 2 Work piece 3 Container (transmission container part)
4 Cavity 5 Transmission Medium 6 Shock Wave Generation Chamber 7 Transmission Medium 10 Electrode 14 Bubble Generation Device (Bubble Generation Means)
22 impact device 42 explosive 80 diaphragm 91 shock wave processing device 92 work piece 93 container part (transmission container part)
94 Cavity 95 Water 96 Shock wave generation chamber 100 Brass electrode

Claims (5)

被加工物に衝撃波を作用させることにより、被加工物を加工する衝撃波加工装置であって、
衝撃波を伝播させる伝達媒体が充填される空洞を形成するとともに、少なくとも前記伝達媒体よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス材料により構成される伝達容器部を備え、
前記伝達容器部には、前記伝達媒体が充填されるとともに衝撃波を発生させるための衝撃波発生空間を形成する衝撃波発生室が隣接形成されており、
前記空洞および前記衝撃波発生空間は、前記高音響インピーダンス材料である金属により構成された壁部を介して互いに区画された状態で形成されており、
前記空洞内に被加工物を収容した状態で、前記伝達容器部が前記空洞の外側から前記空洞内に衝撃波を発生させるための衝撃を受けることにより、前記壁部から前記伝達容器部および前記伝達媒体を介して被加工物に衝撃波を作用させることを特徴とする衝撃波加工装置。
A shock wave machining apparatus for machining a workpiece by applying a shock wave to the workpiece,
Forming a cavity filled with a transmission medium for propagating a shock wave, and including a transmission container portion made of a high acoustic impedance material having an acoustic impedance higher than that of the transmission medium;
In the transmission container portion, a shock wave generation chamber is formed adjacent to the shock absorber for filling the transmission medium and forming a shock wave generation space for generating a shock wave.
The cavity and the shock wave generating space are formed in a state of being partitioned from each other through a wall portion made of a metal that is the high acoustic impedance material,
In a state where the workpiece is accommodated in the cavity, the transmission container part receives an impact for generating a shock wave in the cavity from the outside of the cavity, so that the transmission container part and the transmission are transmitted from the wall part. A shock wave machining apparatus that causes a shock wave to act on a workpiece through a medium.
前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、所定の間隔を隔てて互いに対向した状態で配置される少なくとも一対の電極を備え、該電極によって放電を行うことにより、衝撃波を発生させる、
ことを特徴とする請求項に記載の衝撃波加工装置。
The shock wave generation chamber includes at least a pair of electrodes arranged in a state of being opposed to each other at a predetermined interval as means for generating a shock wave, and generates a shock wave by performing discharge with the electrodes.
The shock wave machining apparatus according to claim 1 , wherein
前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、前記伝達容器部に機械的な衝撃力を作用させる打撃装置を備え、該打撃装置により、衝撃波を発生させる、
ことを特徴とする請求項に記載の衝撃波加工装置。
The shock wave generating chamber includes a striking device that applies a mechanical shock force to the transmission container as a means for generating a shock wave, and generates a shock wave by the striking device.
The shock wave machining apparatus according to claim 1 , wherein
前記衝撃波発生室は、衝撃波を発生させるための手段として、爆薬を備え、該爆薬を爆発させることにより、衝撃波を発生させる、
ことを特徴とする請求項に記載の衝撃波加工装置。
The shock wave generation chamber includes an explosive as a means for generating a shock wave, and generates a shock wave by exploding the explosive.
The shock wave machining apparatus according to claim 1 , wherein
前記空洞内に充填される前記伝達媒体は液体であり、該液体内に気泡を発生させる気泡発生手段を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の衝撃波加工装置。 Wherein the said transmission medium to be filled into the cavity is a liquid, the shock wave processing apparatus according to any one of claims 1-4, characterized in that it comprises a bubble generating means for generating a bubble in the liquid body.
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