CN108993730B - 板状物品的分解装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种板状物品的分解装置,使用脉冲放电来破碎板状物品,绝缘板在放电间隙中不与负电极和正电极相接,负电极与绝缘板的最短距离和正电极与绝缘板的最短距离分别比板状物品的最大幅度窄,绝缘板的上表面是比放电间隙的下表面更靠上方的位置。
Description
技术领域
本公开涉及通过在液体中产生脉冲功率放电来分解板状物品的板状物品的分解装置。
背景技术
为了回收使用完的家电产品等的物品,需要进行高效的解体。其中,多个材料层叠的板状物品的层间被稳固地接合的情况较多,解体的效率不良。作为多个材料层叠的板状物品的事例,举例太阳能电池面板等。
JP特开2005-161151号公报中,记载了以下方法:准备板状体,配置电极,配置介质,基于电极的位置和为了产生放电而供给的能量的值,通过霍普金森效应,进行放电以使得主要在板状体的背面产生断裂从而进行破碎。
图3是用于对通过使用了JP特开2005-161151号公报所示的现有的板状物品的分解装置的破碎方法,来进行破碎对象物的层剥离的状态进行说明的图。在图3中,成为在板状体202与同轴电极201之间,配置有作为介质的胶状物质203的状态。通过使用同轴电极201来进行放电,利用急剧的焦耳加热从而胶状物质203的一部分气化或者等离子体化。并且,由于胶状物质203的一部分气化等导致膨胀,因此在胶状物质203中产生压力波210。该压力波210以胶状物质203为介质而向板状体202的表面204入射。该压力波210在压力波210的行进方向成为压缩波。并且,向板状体202入射的压力波210在板状体202的内部从表面204侧向背面205侧传播。进一步地,压力波210到达背面205侧,该压力波210在作为自由面的背面205反射。此时,反射的压力波的相位相对于反射前的压力波的相位反转,因此反射的压力波成为拉伸波。因此,作为板状体202的背面侧的最外周层的被剥离层206由于反射的压力波而受到拉伸应力。另外,同轴电极201中流过的电流的值和同轴电极201相对于板状体202的位置被决定为使得被剥离层206由于压力波而受到的拉伸应力比构成板状体202的材料的破坏强度大。其结果,由于该压力波,导致作为板状体202的被剥离层206的一部分的剥离部207被从板状体202的背面剥离。
发明内容
本公开的一个方式所涉及的板状物品的分解装置使用脉冲放电,将作为分解对象的板状物品破碎,所述板状物品的分解装置具备:容器,能够充满液体;正电极以及负电极,在所述容器的所述液体内,相互平行并且都被设置于铅垂方向;绝缘板,在所述容器的所述液体内,在所述正电极以及所述负电极间被平行地设置;和脉冲电源,向所述正电极与所述负电极之间施加高电压脉冲,所述绝缘板被配置于在所述正电极与所述负电极之间形成的放电间隙的下方,所述绝缘板在所述放电间隙内不与所述正电极以及所述负电极相接,所述正电极与所述绝缘板的距离以及所述负电极与所述绝缘板的距离比所述板状物品的宽度窄,所述绝缘板的上表面被设置于比所述放电间隙的下表面更靠上方的位置。
如以上那样,本公开的所述方式在通过液体中的放电来分解板状物品时,由于每当放电时板状物品移动,因此能够防止脉冲放电的放电路径集中于一个位置而导致仅板状物品的一部分被局部分解。由于向板状物品的各种位置设定了放电路径,因此不需要为了剥离位置的变更而使电极以及/或者板状物品移动。
附图说明
图1是本公开的实施方式所涉及的使用脉冲功率放电的板状物品的分解装置的整体概略图。
图2是本公开的实施方式所涉及的使用脉冲功率放电的板状物品的分解装置的整体概略图。
图3是现有的使用脉冲功率放电的板状物品的分解装置的概略图。
具体实施方式
在实施方式的说明之前,对现有的问题点简单进行说明。
在将图3中的现有技术应用于回收的情况下,对作为分解对象的板状体202的制约事项较大。在现有技术中,同轴电极201中流过的电流的值和同轴电极201相对于板状体202的位置需要设定为被剥离层206由于压力波210而受到的拉伸应力大于构成板状体202的材料的破坏强度。虽然在将相同形态的对象物连续分解的情况下具有效果,但在回收的情况下,将表面204与背面205的表背对齐可能成为制约。进一步地,存在如下课题:通过一个同轴电极201能够剥离的位置是一个位置,剥离位置的变更需要同轴电极201或板状体202的移动。在不使板状体202移动的情况下,需要使同轴电极201移动,为了使高电压的同轴电极201移动,花费时间,分解的效率降低。
因此,本公开的目的在于,解决上述问题,提供一种不需要将板状物品的表背对齐、不需要为了剥离位置的变更而使电极以及/或者板状物品移动的、效率良好的板状物品的分解装置。
以下,参照附图来对本公开中的实施方式详细进行说明。
本公开的实施方式所涉及的板状物品的分解装置使静置于液体中的电极间产生脉冲放电,利用放电或通过放电而诱发的冲击波来进行板状物品的分解。
(实施方式1)
图1表示本公开的实施方式1所涉及的板状物品的分解装置的一形态。
板状物品分解装置1具备:充满了液体2的容器3、负电极4以及正电极5、脉冲电源6和绝缘板7。
容器3作为一个例子,是长方体的容器,但形状并不局限于此。容器3内充满液体2。为了从正电极5向负电极4稳定地放电,优选液体2的绝缘性较高,但也可以使用自来水。在破碎厌恶杂质的混入的处理物的情况下,也可以使用导电度低的离子交换水或者纯水。
负电极4以及正电极5是在容器3的液体2中,在与铅垂方向正交的方向相互对置并且相互平行且都沿着铅垂方向而被设置的导电性的板状部件。
此外,绝缘板7在容器3的液体2中,与负电极4以及正电极5平行地设置,并且,绝缘板7被设置于在负电极4与正电极5的对置面间形成的例如长方体形状的放电间隙9的下方。
作为分解对象的板状物品8沿着放电间隙9的铅垂方向而被配置并进行解体。作为板状物品8的例子,是使用完的家电产品等,具体而言,举例多个材料层叠的板状物品,更具体而言,举例太阳能电池面板等。
此外,绝缘板7被设置为:在放电间隙9中不与负电极4和正电极5相接,并且负电极4与绝缘板7的最短距离10和正电极5与绝缘板7的最短距离11比作为分解对象的板状物品8的正交于铅垂方向的方向上的最大幅度12窄。
在图1中,绝缘板7的上表面13被设置于比负电极4的下端以及正电极5的下端间的放电间隙9的下表面14更靠上方的位置。
另外,由于放电间隙9的间隙被绝缘板7分隔,因此实质上,下方的放电间隙9的下表面不是下面14,而是到绝缘板7的上表面13。
脉冲电源6向正电极5与负电极4之间施加高电压脉冲。脉冲电源6能够使用能施加直到500kV的任意电压的马克思发生器。
作为分解对象的板状物品8被夹在正电极5与负电极4之间,被载置于绝缘板7的上表面13上,从而能够在放电间隙9中配置板状物品8。此时,虽然由于重力而向下方移动的力作用于板状物品8,但由于正电极5与负电极4沿着铅垂方向而被设置,负电极4与绝缘板7的最短距离10和正电极5与绝缘板7的最短距离11被设置为比作为分解对象的板状物品8的最大幅度12窄,因此即使板状物品8进入到负电极4与绝缘板7之间的第1间隙21或者正电极5与绝缘板7之间的第2间隙22,板状物品8也不会由于重力而下落到比放电间隙9更靠下方的位置。此外,若绝缘板7在放电间隙9中与负电极4和正电极5相接,则绝缘板7中产生放电的概率变高,因此需要设置为绝缘板7在放电间隙9中不与负电极4和正电极5相接。并且,通过使用脉冲电源6来向正电极5与负电极4之间施加高电压脉冲,从而板状物品8通过放电或利用放电而诱发的冲击波而被分解。此时,由于正电极5、负电极4和绝缘板7沿着铅垂方向而被设置,绝缘板7在放电间隙9中不与负电极4和正电极5相接,负电极4与绝缘板7的最短距离10和正电极5与绝缘板7的最短距离11被设置为比作为分解对象的板状物品8的最大幅度12窄,因此在通过放电而从板状物品8分解并剥离的剥离部15比负电极4与绝缘板7的最短距离10或正电极5与绝缘板7的最短距离11小的情况下,从负电极4与绝缘板7的第1间隙21或正电极5与绝缘板7的第2间隙22向下方下落。即,负电极4与绝缘板7的第1间隙21和正电极5与绝缘板7的第2间隙22具有筛子的功能。由此,能够抑制由于剥离部15被过度破碎而导致的丢失,因此能够高效地分解板状物品8。此外,通过放电或利用放电而诱发的冲击波,板状物品8在放电时移动。即,放电具有筛子所需的振动功能。此外,由于板状物品8在放电时移动,因此能够防止由于脉冲放电的放电路径集中于一个位置而导致仅板状物品8的一部分被局部分解。由于向板状物品8的各种位置设定了放电路径,因此能够以一个条件设定来对应多种多样的种类的物品。
如以上说明那样,通过液体2中的放电,在分解板状物品8时,放电或利用放电而诱发的冲击波、和负电极4与绝缘板7的第1间隙21或正电极5与绝缘板7的第2间隙22具有筛子的功能,因此能够抑制剥离部15被过度破碎所导致的丢失,因此针对多种多样的种类的板状物品,能够高效地进行分解。此外,由于绝缘板7在放电间隙9中被设置为不与负电极4和正电极5分别相接,因此在绝缘板7产生放电的概率较低,能够进行高效的分解。此外,由于不存在板状物品8的表背与放电现象的依存性,因此不需要相对于放电间隙9,将板状物品的表背对齐配置。进一步地,由于板状物品8在放电时移动,因此能够防止由于脉冲放电的放电路径集中于一个位置而导致仅板状物品8的一部分被局部分解。由于向板状物品8的各种位置设定了放电路径,因此不需要为了剥离位置的变更而进行电极(负电极4、正电极5)以及/或者板状物品8的移动。
(实施方式2)
图2的本公开的实施方式2所涉及的板状物品的分解装置是在图1的装置中,进一步地在负电极4与正电极5之间的放电间隙的中间部追加了电浮置的中间电极101的分解装置。即,在负电极4与正电极5之间,还具备将放电间隙分割为多个例如长方体形状的分割放电间隙109(本公开所涉及的第1分割放电间隙)和分割放电间隙159(本公开所涉及的第2放电间隙)且至少一个以上电浮置地配置的中间电极101。
绝缘板在容器3的液体2内,包含在中间电极101与负电极4之间平行地设置的第1绝缘板107和在中间电极101与正电极5之间平行地设置的第2绝缘板157。
第1绝缘板107被配置于分割放电间隙109的下方,并且,在分割放电间隙109内不与负电极4和中间电极101相接,并且负电极4与第1绝缘板107的最短距离110以及中间电极101与第1绝缘板107的最短距离111分别比板状物品108的最大幅度112窄。
第2绝缘板157被配置于分割放电间隙159的下方,并且,在分割放电间隙159内不与正电极5和中间电极101相接,并且正电极5与第2绝缘板157的最短距离161以及中间电极101与第2绝缘板157的最短距离160分别比板状物品158的最大幅度162窄。
第1绝缘板107的上表面113被设置于比分割放电间隙109的下表面114更靠上方的位置。
第2绝缘板157的上表面163被设置于比分割放电间隙159的下表面164更靠上方的位置。
其结果,被配置于负电极4与中间电极101之间的第1绝缘板107、被配置于负电极4与中间电极101之间的板状物品108、形成于负电极4与中间电极101之间的分割放电间隙109、负电极4与第1绝缘板107的最短距离110、中间电极101与第1绝缘板107的最短距离111、板状物品108的最大幅度112、第1绝缘板107的上表面113、分割放电间隙109的下表面114的配置关系与图1中说明的各自的配置关系相同。此外,被配置于正电极5与中间电极101之间的第2绝缘板157、被配置于正电极5与中间电极101之间的板状物品158、形成于正电极5与中间电极101之间的分割放电间隙159、中间电极101与第2绝缘板157的最短距离160、正电极5与第2绝缘板157的最短距离161、板状物品158的最大幅度162、第2绝缘板157的上表面163、分割放电间隙159的下表面164的配置关系也与图1中说明的各自的配置关系相同。
通过使用脉冲电源6来向正电极5与负电极4之间施加高电压脉冲,通过经由中间电极101而使分割放电间隙109和分割放电间隙159分别产生放电,从而板状物品108和板状物品158利用放电或利用放电而诱发的冲击波而被分别独立地分解。因此,在图2所示的结构中,通过将板状物品108和板状物品158分别配置于分割放电间隙109和分割放电间隙159这两个间隙,能够使用一个脉冲电源6来分别地分解,因此能够提供效率良好的装置。此外,在图2中,以中间电极101是一个的情况进行了示例,但也可以存在多个。(中间电极的数量)+1的值为放电间隙的数量。
另外,通过将所述各种实施方式或者变形例之中的任意的实施方式或者变形例适当地组合,能够起到各自具有的效果。此外,能够进行实施方式彼此的组合或者实施例彼此的组合或者实施方式与实施例的组合,并且也能够进行不同实施方式或者实施例之中的特征彼此的组合。
本公开的上述方式所涉及的板状物品的分解装置能够高效地进行太阳能电池面板等多个材料层叠的板状物品的解体。在层状的材料被树脂固定的情况下,也存在通过有机溶剂或者加热来使树脂溶解从而进行分解的方法,但通过使用脉冲放电,能够非加热并且不使用有机溶剂地,在不溶解树脂的情况下进行分解。在本公开的上述方式所涉及的板状物品的分解装置中,不需要电极以及/或者板状物品的移动,效率良好,并且也能够期待省能量化。
Claims (2)
1.一种板状物品的分解装置,使用脉冲放电,将作为分解对象的板状物品破碎,所述板状物品的分解装置具备:
容器,能够充满液体;
正电极以及负电极,在所述容器的所述液体内,相互平行并且都被设置于铅垂方向,所述正电极以及负电极是在与铅垂方向正交的方向相互对置的板状部件;
绝缘板,在所述容器的所述液体内,在所述正电极以及所述负电极间被平行地设置;和
脉冲电源,向所述正电极与所述负电极之间施加高电压脉冲,
所述绝缘板被配置于在所述正电极与所述负电极之间形成的放电间隙的下方,
所述绝缘板在所述放电间隙内不与所述正电极以及所述负电极相接,
所述正电极与所述绝缘板的距离以及所述负电极与所述绝缘板的距离比所述板状物品的宽度窄,
所述正电极与所述绝缘板的第1间隙和所述负电极与所述绝缘板的第2间隙具有筛子的功能,
所述绝缘板的上表面被设置于比所述放电间隙的下表面更靠上方的位置。
2.根据权利要求1所述的板状物品的分解装置,其中,
所述板状物品的分解装置还具备:中间电极,被电浮置地配置于所述正电极与所述负电极之间,将所述放电间隙分割为第1分割放电间隙和第2分割放电间隙,
所述绝缘板包含:在所述容器的所述液体内被平行地设置于所述中间电极与所述负电极之间的第1绝缘板、和被平行地设置于所述中间电极与所述正电极之间的第2绝缘板,
所述第1绝缘板被配置于所述第1分割放电间隙的下方,
所述第2绝缘板被配置于所述第2分割放电间隙的下方,
所述第1绝缘板在所述第1分割放电间隙内不与所述中间电极以及所述负电极相接,
所述第2绝缘板在所述第2分割放电间隙内不与所述中间电极以及所述正电极相接,
所述中间电极与所述第1绝缘板的距离以及所述负电极与所述第1绝缘板的距离比所述板状物品的宽度窄,
所述中间电极与所述第2绝缘板的距离以及所述正电极与所述第2绝缘板的距离比所述板状物品的宽度窄,
所述第1绝缘板的上表面被设置于比所述第1分割放电间隙的下表面更靠上方的位置,
所述第2绝缘板的上表面被设置于比所述第2分割放电间隙的下表面更靠上方的位置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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