JP5343195B2 - Shock wave processing method and processing apparatus - Google Patents

Shock wave processing method and processing apparatus

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Description

本発明は、電極に電流を流す等の方法によって生じる衝撃波エネルギーを用いた食品、薬品、薬品の原材料、工業用原材料等の処理方法および処理装置に関する。   The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for foods, chemicals, raw materials for chemicals, industrial raw materials and the like using shock wave energy generated by a method such as passing an electric current through an electrode.

火薬の爆発、放電、レーザー光の収束、高圧の解放、高速衝突、水蒸気爆発等の様々な原因によって衝撃波が発生する。この衝撃波を利用したものとして、例えば、岩石等の処理対象物を破砕する放電破砕装置を用いた放電破砕方法が知られている。この方法には、処理対象物に予め電解液充填孔を形成し、この電解液充填孔内に水等の電解液を充填してこの電解液中に放電破砕装置の電極を挿入し、この電極に電流パルスを印加して放電させるものがある。この放電エネルギーにより電解液が衝撃波を発生させ、この衝撃波で電解液充填孔の周囲を破砕することで処理対象物を破砕する。   Shock waves are generated due to various causes such as explosive explosion, discharge, convergence of laser light, release of high pressure, high-speed collision, and steam explosion. As a method using this shock wave, for example, a discharge crushing method using a discharge crushing device that crushes a processing object such as a rock is known. In this method, an electrolytic solution filling hole is formed in advance in an object to be treated, an electrolytic solution such as water is filled in the electrolytic solution filling hole, and an electrode of a discharge crushing device is inserted into the electrolytic solution. There is one that discharges by applying a current pulse. The electrolytic solution generates a shock wave by the discharge energy, and the object to be processed is crushed by crushing the periphery of the electrolyte solution filling hole with the shock wave.

放電破砕装置の例としては、大容量のコンデンサおよびスイッチを備えた回路で構成されたパルスパワー源と、コンデンサの一方の極に接続されるとともにコンデンサの他方の極にスイッチを介して接続された発電機等の電源部と、コンデンサの一方の極に接続された一方電極とコンデンサの他方の極にスイッチを介して接続された他方電極と、これら一方電極と他方電極とを絶縁する絶縁体とで形成された電極とを備えたものが知られている。   As an example of a discharge crushing device, a pulse power source composed of a circuit having a large-capacity capacitor and a switch, and connected to one pole of the capacitor and connected to the other pole of the capacitor via a switch A power supply unit such as a generator; one electrode connected to one electrode of the capacitor; the other electrode connected to the other electrode of the capacitor via a switch; and an insulator that insulates the one electrode from the other electrode And an electrode formed by the method described above.

上記装置では電極間には金属細線が接続され、放電によって瞬時に前記金属細線が溶融・気化し、数万倍の金属蒸気体積に膨張することで衝撃波が発生する。   In the above apparatus, a fine metal wire is connected between the electrodes, and the fine metal wire is instantaneously melted and vaporized by discharge, and expands to a metal vapor volume several tens of thousands of times, thereby generating a shock wave.

特開2006−205117号公報JP 2006-205117 A

一方、衝撃波によって食品、薬品、薬品の原材料、工業用材料等について様々な処理をすることが提案されている。すなわち、衝撃波を利用すれば、栄養成分や有効成分などを損なうことなく食品等に対して短時間で簡単に、軟化または粉体化処理を行い、あるいはその他の加工を施すことができる。   On the other hand, it has been proposed that foods, chemicals, raw materials for drugs, industrial materials, and the like be subjected to various treatments using shock waves. That is, if a shock wave is used, a food or the like can be easily softened or pulverized or subjected to other processing in a short time without impairing nutritional components and active ingredients.

ところが、例えば電極間の放電または金属細線を気化させることで衝撃波を生じる放電破砕装置を使用し、衝撃波を、電解液を介して直接食品に衝突させた場合、衝撃波と共に発生した電気イオンの作用によって、食品等に電気分解による酸化還元反応が生じる。その結果、食品であればその味、色、風味等が損なわれるという問題がある。食品に対する衝撃波処理は、非常に有用なものと期待されるが、上記のデメリットを回避することが強く望まれる。
同様に、処理対象物が食品以外の薬品、薬品の原材料や工業用材料の場合であっても、それらの品質を損なうような事態は回避しなければならない。
上記のような処理では、衝撃波発生部からは衝撃波のみが被処理物に到達すれば足り、食品等の被処理物について、衝撃波による処理に伴う副次的な意図しない処理がされることを排除することが必要である。
また、電極間に接続した金属細線を気化させて衝撃波を生じさせる放電装置を用いた場合は、新たに補充しなければならず、迅速かつ円滑な衝撃波による処理を妨げる問題がある。
However, for example, when using a discharge crushing device that generates a shock wave by vaporizing the discharge between electrodes or thin metal wires, and the shock wave is directly collided with food via the electrolyte, the action of electric ions generated with the shock wave In addition, redox reaction by electrolysis occurs in foods and the like. As a result, there is a problem that the taste, color, flavor and the like of the food are impaired. Although shock wave treatment for food is expected to be very useful, it is strongly desired to avoid the above disadvantages.
Similarly, even if the object to be treated is a medicine other than food, a raw material of medicine, or an industrial material, a situation in which the quality of the object is impaired must be avoided.
In the processing as described above, it is sufficient that only the shock wave reaches the object to be processed from the shock wave generation unit, and it is excluded that the object to be processed such as food is not subjected to secondary unintended processing accompanying the processing by the shock wave. It is necessary to.
In addition, when a discharge device that generates a shock wave by vaporizing a thin metal wire connected between the electrodes must be newly replenished, there is a problem that hinders the processing by a quick and smooth shock wave.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、衝撃波による処理に伴う副次的な意図しない処理がされることを抑制できる衝撃波処理方法および装置を提供することを課題とする。
また、電気パルスにより衝撃波を発生させ、その衝撃波による食品等の軟化、粉末化等の処理を実施するような場合には、電気分解等による被処理物の品質低下が生じないようにした衝撃波処理方法および装置を提供することを課題とする。
さらに、放電装置において、衝撃波の発生毎に消耗する金属細線の補充、または相当回数の放電により消耗した電極の交換を容易にして、迅速かつ円滑な衝撃波による処理を可能にすることを課題とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shock wave processing method and apparatus capable of suppressing a secondary unintended process associated with a shock wave process.
In addition, when shock waves are generated by electric pulses, and processing such as softening and pulverization of foods, etc. is performed by the shock waves, shock wave processing that prevents degradation of the quality of the workpiece due to electrolysis or the like It is an object to provide a method and apparatus.
Further, it is an object of the present invention to make it easy to replenish a thin metal wire that is consumed every time a shock wave is generated, or to replace an electrode that has been consumed due to a considerable number of discharges, thereby enabling a quick and smooth treatment with a shock wave. .

上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成とした。すなわち、衝撃波発生部から生じた衝撃波によって被処理物に対する処理を実行する衝撃波処理方法において、
前記衝撃波発生部と被処理物との間に、衝撃波を通過させる一方で衝撃波の発生に伴って生じる物質を遮断する隔膜を配置し、前記隔膜を介して被処理物に前記衝撃波を到達させることを特徴とする。
前記衝撃波発生部は、電極の他、例えば火薬の爆発、放電、レーザー光の収束、圧電素子、超磁歪素子等によって衝撃波を発生させる公知のものとすることができる。
衝撃波の発生に伴って生じる物質とは、火薬の燃焼に伴うガスや煤、電極の一部や金属細線が蒸発または破断等することに伴って生じる金属イオン、金属片等、種々のものがある。
前記隔膜は柔軟性のある合成樹脂など、例えばシリコン樹脂、ポリプロピレン樹脂等で形成することができる。その厚みは、柔軟性を確保するため0.1mm〜1mm程度が好ましい。
本発明によれば、衝撃波による目的とする処理の他に、副次的な意図しない処理が被処理物に施されることが抑制できる。
また、本発明は、電極間での放電エネルギーを伝達媒体に付与して衝撃波を発生させ、この衝撃波によって被処理物に対する処理を実施する衝撃波処理方法において、前記電極と被処理物との間に、衝撃波の発生に伴って生じる物質のうち、少なくとも金属イオンを遮断する隔膜を配置し、前記隔膜を介して被処理物に前記衝撃波を到達させるものであってもよい。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, in a shock wave processing method for executing processing on a workpiece by a shock wave generated from a shock wave generation unit,
A diaphragm is provided between the shock wave generating section and the object to be processed to allow a shock wave to pass while blocking a substance generated when the shock wave is generated, and the shock wave reaches the object to be processed through the diaphragm. It is characterized by.
The shock wave generating unit may be a known unit that generates a shock wave, for example, by explosive explosion, discharge, convergence of laser light, a piezoelectric element, a giant magnetostrictive element, or the like, in addition to electrodes.
There are various types of substances that accompany the generation of shock waves, such as gas and soot that accompany the combustion of explosives, metal ions and metal fragments that are generated as a result of evaporation or rupture of part of the electrodes and fine metal wires. .
The diaphragm can be formed of a flexible synthetic resin such as a silicon resin or a polypropylene resin. The thickness is preferably about 0.1 mm to 1 mm in order to ensure flexibility.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in addition to the target process by a shock wave, it can suppress that a secondary unintended process is given to a to-be-processed object.
According to another aspect of the present invention, there is provided a shock wave processing method in which a discharge wave between electrodes is applied to a transmission medium to generate a shock wave, and the object to be processed is processed by the shock wave between the electrode and the object to be processed. In addition, a diaphragm that blocks at least metal ions among substances generated in response to the generation of the shock wave may be disposed, and the shock wave may reach the object to be processed through the diaphragm.

放電エネルギーは、コンデンサ等に充電した蓄積電荷エネルギーを瞬時に電極間で放電させることで発生させることができる。電極は、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、タングステン等の通常使用される材料で形成することができる。なお、電極間に金属細線を接続したものを使用するときは、金属細線として、例えばアルミニウム、銅などからなる0.2mmから1mm程度の直径のものを使用することができる。そして、放電によって瞬時に金属細線が溶融・気化し、数万倍の金属蒸気体積に膨張することで衝撃波が発生する。   Discharge energy can be generated by instantaneously discharging accumulated charge energy charged in a capacitor or the like between the electrodes. The electrode can be formed of a commonly used material such as aluminum, nickel, copper, or tungsten. In addition, when using what connected the metal fine wire between electrodes, the thing of the diameter of about 0.2 mm to 1 mm which consists of aluminum, copper, etc. can be used as a metal fine wire, for example. Then, the metal thin wire is instantly melted and vaporized by the discharge, and expands to a metal vapor volume several tens of thousands of times to generate a shock wave.

このとき、衝撃波が伝達媒体中を伝播して被処理物に達するが、電極間の放電によって電極が消耗、または金属細線の蒸発または破断に伴って多くの金属イオンが伝達媒体中に発生する。そこで、これにより被処理物が電気分解されることがないように、隔膜を配して衝撃波のみを被処理物に到達させるようにする。なお、隔膜によって被処理物に到達しないようにされるのは金属イオンだけでなく、衝撃波の発生に伴う他のもの(金属片等)も含まれる。   At this time, the shock wave propagates through the transmission medium and reaches the object to be processed. However, due to the discharge between the electrodes, the electrodes are consumed, or many metal ions are generated in the transmission medium as the fine metal wires evaporate or break. Therefore, in order to prevent the object to be processed from being electrolyzed, a diaphragm is provided so that only the shock wave reaches the object to be processed. In addition, it is not only metal ions that are prevented from reaching the object to be processed by the diaphragm, but also includes other substances (metal pieces, etc.) that accompany the generation of shock waves.

前記隔膜の材料は特に限定されないが、硬質なものは衝撃波で破壊されやすいので、例えば柔軟性のある合成樹脂により形成することが好ましい。例えば、シリコン樹脂、ポリプロピレン樹脂等で形成することができる。その厚みは、柔軟性を確保するため0.1m
m〜1mm程度が適切である。
また、前記隔膜は、被処理物に密着していてもよく、特に被処理物を包むような状態であってもよい。
Although the material of the said diaphragm is not specifically limited, Since a hard thing is easy to be destroyed with a shock wave, it is preferable to form with a flexible synthetic resin, for example. For example, it can be formed of silicon resin, polypropylene resin, or the like. Its thickness is 0.1 m to ensure flexibility
m to about 1 mm is appropriate.
Moreover, the said diaphragm may be closely_contact | adhered to to-be-processed object, and the state which wraps especially to-be-processed object may be sufficient.

また、衝撃波発生部と処理対象物の間は、例えば、液体、ゲル状の樹脂等の圧力の伝達媒体で満たされる必要がある。この伝達媒体は、液体などの非圧縮性流体が使用できる。本発明では、隔膜の外側、すなわち被処理物が置かれる場所の周囲には、水等の液体が充填されている。なお、圧縮性の高い気体等は圧力の伝達が難しく不適である。
ここでは、水等は衝撃波を伝達させるためのもの(衝撃波伝達媒体)であり、換言すれば、衝撃波に伴う圧力を伝達させるためのもの(圧力伝達媒体)である。この伝達媒体としては、液体などの非圧縮性流体を使用することができ、水の他に広範囲の液体やゲル状物が含まれる。例えば、水以外では、液体窒素、液体二酸化炭素、その他沸点の低い液体等を使用することもできる。このような液体の使用は、0℃以下の環境や被処理物が0℃以下の低温に保持されている場合等において有効である。
また、被処理物である果汁等の液体、固体、粉体そのものを伝達媒体とすることも可能である。例えば、被処理物収納部内に被処理物たる液体(例えば、リンゴジュース等の果汁やコーヒー抽出液)や粉体(例えば、コーヒー豆、穀物の粉)を入れ、被処理物収納部内の液体や粉体そのものを伝達媒体として、発生した衝撃波を伝達させることによって、当該被処理物を処理することが考えられる。このような場合は、被処理物の他に液体等の伝達媒体を用いる必要がなく実施が容易であり、さらには、実施に使用する装置の簡略化、省スペース化等によって効率的な処理が可能である。
別の態様として、被処理物が通過する管体を、伝達媒体が満たされた被処理物収納部内に配置し、前記管体を介して外部から被処理物収納部内に液体等を供給し、処理後にこれを回収するようにすることもできる。このような処理システムによっても効率的な処理が実現される。
In addition, the space between the shock wave generator and the object to be processed needs to be filled with a pressure transmission medium such as a liquid or a gel-like resin. This transmission medium can be an incompressible fluid such as a liquid. In the present invention, the outside of the diaphragm, that is, around the place where the workpiece is placed is filled with a liquid such as water. A highly compressible gas is difficult to transmit pressure and is not suitable.
Here, water or the like is for transmitting a shock wave (shock wave transmission medium), in other words, for transmitting pressure associated with the shock wave (pressure transmission medium). As the transmission medium, an incompressible fluid such as a liquid can be used, and includes a wide range of liquids and gels in addition to water. For example, in addition to water, liquid nitrogen, liquid carbon dioxide, and other liquids having a low boiling point can be used. The use of such a liquid is effective in an environment of 0 ° C. or lower, or when an object to be processed is held at a low temperature of 0 ° C. or lower.
Further, it is possible to use a liquid such as fruit juice, which is an object to be processed, a solid, or a powder itself as a transmission medium. For example, a liquid (for example, fruit juice such as apple juice or coffee extract) or a powder (for example, coffee beans or cereal powder) is placed in the processing object storage unit, and the liquid in the processing object storage unit It can be considered that the object to be processed is processed by transmitting the generated shock wave using the powder itself as a transmission medium. In such a case, it is not necessary to use a transmission medium such as a liquid in addition to the object to be processed, and the implementation is easy. Is possible.
As another aspect, the tube through which the object to be processed passes is disposed in the object to be processed container filled with the transmission medium, and liquid or the like is supplied from the outside into the object to be processed container through the tube. It can also be recovered after processing. Such a processing system can also realize efficient processing.

上記の方法を実施するための装置は、次のようなものである。
すなわち、電極間での放電エネルギーを伝達媒体に付与して衝撃波を発生させ、その衝撃波で被処理物を処理する衝撃波処理装置であって、
衝撃波による処理が実施される被処理物収納部を設け、
この被処理物収納部に収納した被処理物と、前記電極を含む衝撃波発生部との間に、
衝撃波を通過させる一方で衝撃波の発生に伴って生じる物質、例えば金属イオン等が通過しない隔膜を配置したことを特徴とする。
An apparatus for carrying out the above method is as follows.
That is, a shock wave processing device that applies discharge energy between electrodes to a transmission medium to generate a shock wave, and processes an object to be processed with the shock wave,
A workpiece storage unit is provided for processing by shock waves,
Between the workpiece stored in the workpiece storage section and the shock wave generating section including the electrode,
It is characterized in that a diaphragm that allows a shock wave to pass through but does not pass through a substance that accompanies the generation of the shock wave, such as metal ions, is arranged.

上記装置は、衝撃波発生部として、正極および負極を備える電極部と、この電極部を支持する電極支持部と、を備えた交換用カートリッジを備えるようにしてもよい。
また、電極部は、正極と負極の電極間に金属細線を接続したものであってもよい。
前記電極は、正極および負極を含むものであればよく、一対の正極および負極を備えるものの他、複数の正極、負極を設けたものであってもよい。特に、金属細線を使用する電極では、カートリッジ中に複数の電極を設け、電極間に複数の金属細線を予め設置しておけば、複数回にわたり衝撃波を発生させることが可能であるので、カートリッジの交換頻度が減少する利点がある。
The apparatus may include a replacement cartridge including an electrode part including a positive electrode and a negative electrode and an electrode support part supporting the electrode part as a shock wave generating part.
In addition, the electrode portion may be one in which a thin metal wire is connected between the positive electrode and the negative electrode.
The said electrode should just contain a positive electrode and a negative electrode, and may provide the some positive electrode and negative electrode other than what is provided with a pair of positive electrode and negative electrode. In particular, in the case of an electrode using a fine metal wire, if a plurality of electrodes are provided in the cartridge and a plurality of fine metal wires are previously installed between the electrodes, a shock wave can be generated multiple times. There is an advantage that the exchange frequency is reduced.

前記収納部内に収納された被処理物に対しては、複数回にわたり衝撃波による処理を施すようにしてもよい。このような場合、衝撃波発生部は、衝撃波を複数回発生させることができることが好ましい。   You may make it perform the process by a shock wave in multiple times with respect to the to-be-processed object accommodated in the said accommodating part. In such a case, it is preferable that the shock wave generator can generate the shock wave a plurality of times.

前記衝撃波発生部は、電極部と、この電極部を衝撃波処理装置に着脱自在に支持する電極支持部と、少なくとも前記電極部を含む空間を覆う隔膜と、を備え、前記電極部は、衝撃波処理装置の被処理物収納部内に臨むように装着されるようにしたカートリッジタイプ
とすることができる。
このようにすれば、放電および衝撃波の発生によって電極が消耗し、又は隔膜が劣化して、これらの交換が必要な場合であっても、カートリッジ全体を取り除き、容易に新しいカートリッジと交換して次の処理を実施することができる。また、電極間に金属細線を接続したタイプの電極部を用いるときは、放電により衝撃波が発生して金属細線が気化した後、カートリッジ全体を素早く新しいものと交換できる。なお、前記被処理物収納部内に別途隔膜を設けた場合には、カートリッジは、電極部と、この電極部を支持する電極支持部と、を備え、隔膜を含まないものとしてもよい。
The shock wave generation unit includes an electrode unit, an electrode support unit that detachably supports the electrode unit on a shock wave processing device, and a diaphragm that covers at least the space including the electrode unit, and the electrode unit includes a shock wave process It can be a cartridge type that is mounted so as to face the workpiece storage part of the apparatus.
In this way, even if the electrodes are consumed or the diaphragm deteriorates due to the occurrence of discharge and shock waves, and these need to be replaced, the entire cartridge can be removed and easily replaced with a new cartridge. Can be carried out. Further, when using an electrode portion of a type in which fine metal wires are connected between the electrodes, after the shock wave is generated by the discharge and the fine metal wires are vaporized, the entire cartridge can be quickly replaced with a new one. In addition, when a diaphragm is separately provided in the workpiece storage part, the cartridge may include an electrode part and an electrode support part that supports the electrode part, and may not include the diaphragm.

本発明の方法や装置における被処理物は、例えば軟化、粉体化または多孔質化(破砕されやすいように内部に空間、微細な穴またはひび割れを形成する)等を目的とした食品、薬品、薬品の原材料、工業用材料等である。軟化を目的とする処理方法では、食品、薬品等の所定の形状を推持しつつ軟化させるようにしてもよい。このような処理に適した食品、薬品等としては、例えばリンゴ、パイナップル、冬瓜、大根、ショウガ、ジャガイモ、ナガイモ、サツマイモ、ニンニク、トマト、ゆず、パッションフルーツ、ドラゴンフルーツ、ゴボウ、タケノコ、プルーン、サトウキビあるいは甜菜等が挙げられる。   The object to be treated in the method or apparatus of the present invention is, for example, a food, drug, or the like intended to be softened, powdered, or porous (to form a space, a fine hole or a crack inside so as to be easily crushed), etc. Raw materials for chemicals, industrial materials, etc. In the processing method aiming at softening, the softening may be performed while holding a predetermined shape of food, medicine or the like. Examples of foods and medicines suitable for such treatment include apples, pineapples, winter potatoes, radishes, ginger, potatoes, potatoes, sweet potatoes, garlic, tomatoes, yuzu, passion fruit, dragon fruit, burdock, bamboo shoots, prunes, sugar cane Or side dish etc. are mentioned.

また、粉体化、多孔質化等を目的とする処理の対象となる食品、薬品等として、例えば茶葉、小豆、コーヒーの生豆または焙煎した豆、クルミ、米麦その他穀物、あるいはシイタケ等が挙げられる。さらに、果汁、コーヒー抽出液等の液体や、コーヒー豆その他の粉体も処理の対象とすることができる。
上記処理によって、食品の味や風味を変化させることが可能な場合があり、また、被処理物に対する殺菌効果も期待できる。
In addition, as foods, chemicals, etc. that are subject to processing for the purpose of pulverization, porous formation, etc., for example, tea leaves, red beans, green coffee beans or roasted beans, walnuts, rice wheat and other grains, shiitake, etc. Is mentioned. Furthermore, liquids such as fruit juice and coffee extract, coffee beans, and other powders can be processed.
By the said process, the taste and flavor of a foodstuff may be able to be changed, and the bactericidal effect with respect to a to-be-processed object can also be anticipated.

本発明の処理方法では、液体に接触させた食品等に衝撃波を与えることにより、食品等を軟化させると同時に、液体を浸透させるようにしてもよい。
また、軟化を目的とする処理方法では、食品等に衝撃波を与えて軟化させたのち、その食品等を圧搾するようにしてもよいし、あるいはその食品等に液体を注入するようにすることが可能である。
In the treatment method of the present invention, a shock wave may be applied to a food or the like brought into contact with the liquid to soften the food or the like and simultaneously allow the liquid to penetrate.
Moreover, in the processing method aiming at softening, the food may be softened by applying a shock wave, and then the food may be squeezed, or a liquid may be injected into the food. Is possible.

さらに、所定の形状を維持しつつ軟化しているものであってもよい。なお、「所定の形状」とは、衝撃波を与える前の形状(原形)をそのまま保っている場合は勿論、多少変形していても一定の期間その形状を保持できるならば、そのようなものを含む。
「軟化」とは、衝撃波を与える前の状態に比して、その硬度が食品等の一部あるいは全体にわたって低下していることを意味する。
Further, it may be softened while maintaining a predetermined shape. The “predetermined shape” means not only the shape (original shape) before giving a shock wave, but also the shape that can be maintained for a certain period even if it is slightly deformed. Including.
“Softening” means that the hardness of the food is reduced partially or entirely as compared with the state before applying the shock wave.

また、衝撃波による圧力が付与されることにより、細胞壁の破壊された細胞が増加する。このようなものは、衝撃波による圧力が付与されることで、圧力の付与前に比して特定の栄養成分の抽出割合が増加する。   Moreover, the cell by which the cell wall was destroyed increases by the pressure by a shock wave being provided. In such a case, when the pressure by the shock wave is applied, the extraction ratio of the specific nutrient component is increased as compared with that before the pressure is applied.

本発明によれば、食品や薬品、薬品の原材料等に衝撃波を与えることにより短時間で軟化または粉体化等の所望の処理を施すことができ、また、その食品等の栄養成分や有効成分が、熱等に起因して損なわれることがない。
また、衝撃波の付与により処理されるため、果物における果汁抽出等の処理の場合に搾取性を向上させることができる。このとき、果物内部の孔が膨張して孔の占める割合が増加しているので、軟化されると同時に浸透性が向上する。
According to the present invention, a desired treatment such as softening or pulverization can be performed in a short time by applying a shock wave to foods, medicines, raw materials of medicines, etc. However, it is not damaged due to heat or the like.
Moreover, since it processes by provision of a shock wave, in the case of processes, such as fruit juice extraction in a fruit, extractability can be improved. At this time, the pores in the fruit expand and the proportion of the pores increases, so that the permeability is improved simultaneously with being softened.

さらに、細胞の細胞壁が破壊される場合は、細胞内の特定の栄養成分が細胞外に排出されるため、栄養成分の取り出し効率が向上する。   Furthermore, when the cell wall of a cell is destroyed, since the specific nutrient component in a cell is discharged | emitted out of a cell, the extraction efficiency of a nutrient component improves.

本発明によれば、隔膜により、被処理物への異物の混入、被処理物の電気分解等の弊害が抑制されるので、衝撃波処理を食品、薬品、薬品の原材料等にも好適に応用することができる。
また、衝撃波処理装置における衝撃波発生部を、一対の正極および負極を備える電極部と、この電極部を支持する電極支持部と、を備えた交換用カートリッジとすれば、その交換を容易に行えるので、効率的な処理が可能となる。
さらに、隔膜を設けることで衝撃波発生部を外部から遮断された状態におくことができるため、不純物等の外部侵入物から電極などを保護し、劣化等を抑制することができる。
According to the present invention, the diaphragm suppresses adverse effects such as contamination of foreign matter into the object to be processed and electrolysis of the object to be processed, so that the shock wave treatment is suitably applied to foods, drugs, raw materials for drugs, and the like. be able to.
In addition, if the shock wave generating unit in the shock wave processing apparatus is a replacement cartridge including an electrode unit including a pair of positive and negative electrodes and an electrode support unit that supports the electrode unit, the replacement can be easily performed. , Efficient processing becomes possible.
Furthermore, since the shock wave generating portion can be kept from being shut off from the outside by providing the diaphragm, it is possible to protect the electrode and the like from external intruders such as impurities and suppress deterioration and the like.

以下、図1〜図5を参照しながら、本発明の衝撃波による処理方法および処理装置の実施形態を説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の処理装置の基本的な構造を示している。この装置は、食品等に衝撃波を与えるために電気パルスによって衝撃波を発生させるものである。ここでは食品を処理対象にした装置として説明するが、被処理物はこれに限られず、薬品、薬品の原材料や工業材料その他のものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of a processing method and a processing apparatus using a shock wave according to the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the basic structure of the processing apparatus of the present invention. This device generates a shock wave by an electric pulse in order to give a shock wave to food or the like. Here, although it demonstrates as an apparatus which made food the object of processing, a to-be-processed object is not restricted to this, A chemical | medical agent, a raw material of a chemical | medical agent, an industrial material, etc. may be sufficient.

図1に示すように、耐圧構造の装置は上面が開口した箱状であり、その内部には衝撃波による食品等の被処理物の被処理物収納部10が設けられ、開閉自在である上蓋11により上面開口部が閉鎖されている。この被処理物収納部10の上方には、上蓋11に衝撃波発生部12が取り付けられている。この例では衝撃波発生部12は、図2に示すカートリッジタイプのものであって、それ自体を迅速に交換可能な構造である。前記衝撃波発生部12は、被処理物収納部10内に衝撃波を発生させる電極部1を備えている。このタイプでは、電気パルスを発生させる電極部1と、この電極部1を支持する電極支持部13および隔膜30を有しているので、陽極1aと陰極1b(図2)と間の相当回数の放電によりこれらが消耗した場合でも、上蓋11を開くことなく電極部1を直ちに交換できる。
また、隔膜30が使用によって劣化したり破損した場合等も、同様に交換することができる。なお、隔膜30は、衝撃波発生部12と一体に形成せずに、被処理物収納部10内に設置し、衝撃波発生部12は、電極部1と電極支持部13とからなるものとしてもよい。
As shown in FIG. 1, the pressure-resistant structure device has a box shape with an open top surface, and a processing object storage unit 10 for a processing object such as food by shock waves is provided therein, and an upper lid 11 that can be freely opened and closed. Thus, the upper surface opening is closed. A shock wave generator 12 is attached to the upper lid 11 above the workpiece storage unit 10. In this example, the shock wave generator 12 is of the cartridge type shown in FIG. 2 and has a structure that can be replaced quickly. The shock wave generating unit 12 includes an electrode unit 1 that generates a shock wave in the workpiece storage unit 10. Since this type includes the electrode part 1 that generates an electric pulse, the electrode support part 13 that supports the electrode part 1, and the diaphragm 30, a considerable number of times between the anode 1a and the cathode 1b (FIG. 2). Even when these are consumed by electric discharge, the electrode part 1 can be immediately replaced without opening the upper lid 11.
Further, when the diaphragm 30 is deteriorated or damaged due to use, it can be replaced in the same manner. The diaphragm 30 may not be formed integrally with the shock wave generating unit 12 but may be installed in the workpiece storage unit 10, and the shock wave generating unit 12 may include the electrode unit 1 and the electrode support unit 13. .

前記衝撃波発生部12は、電極支持部13のねじ部13aにより、上蓋11の中央部に
設けた装着孔11aに対して取り付けられている。この装着孔11aは、上蓋11を垂直
方向に貫通して設けられ、かつ下方(被処理物収納部10側)に向かってわずかに径小となるテーパ状に形成されて電極支持部13のストッパとしている。このようにして前記電極支持部13を所定位置に固定できる構造とすると共に、上方への引き抜きを可能としている。この場合、装着孔11a内にゴム等の緩衝体を設け、この緩衝体と電極支持部13のねじ部13aとが装着孔11aにおいて互いに密着し、被処理物収納部10の気密性が
確保されるようにする。しかし、必要に応じて、電極支持部13がねじ部13aにより所
定位置において保持されるように、例えば凹凸嵌合部やネジ等の別のストッパをさらに設けることが好ましい。
The shock wave generating portion 12 is attached to a mounting hole 11 a provided in the central portion of the upper lid 11 by a screw portion 13 a of the electrode support portion 13. The mounting hole 11 a is provided so as to penetrate the upper lid 11 in the vertical direction, and is formed in a tapered shape having a slightly smaller diameter toward the lower side (the workpiece storage unit 10 side). It is said. In this way, the electrode support portion 13 can be fixed at a predetermined position and can be pulled upward. In this case, a buffer body such as rubber is provided in the mounting hole 11a, and the buffer body and the screw portion 13a of the electrode support portion 13 are in close contact with each other in the mounting hole 11a, so that the airtightness of the workpiece storage unit 10 is ensured. So that However, if necessary, it is preferable to further provide another stopper such as a concave-convex fitting portion or a screw so that the electrode support portion 13 is held at a predetermined position by the screw portion 13a.

前記衝撃波発生部12は、電極部1と電極支持部13からなる長尺の棒状体であり、被処理物収納部10側の一端には電極部1の正極1a、負極1bが対向するように設けられている。この電極部1は隔膜30により覆われている。この隔膜30は上端が電極支持部13に固着され、隙間無く電極部1を被覆し、かつ、電極部1の周囲に存在する伝達媒体として水Wを内包している。なお、電極部1で発生する衝撃波は、隔膜30を通過することができるが、水Wは隔膜30を通過することはない。   The shock wave generating part 12 is a long rod-shaped body composed of the electrode part 1 and the electrode support part 13, and the positive electrode 1a and the negative electrode 1b of the electrode part 1 are opposed to one end on the workpiece storage part 10 side. Is provided. The electrode portion 1 is covered with a diaphragm 30. The upper end of the diaphragm 30 is fixed to the electrode support portion 13, covers the electrode portion 1 without a gap, and contains water W as a transmission medium existing around the electrode portion 1. Note that the shock wave generated in the electrode unit 1 can pass through the diaphragm 30, but the water W does not pass through the diaphragm 30.

前記電極支持部13は、ねじ部13aの箇所で、絶縁体5を介して正接点部6と負接点
部7とに絶縁分離され、それぞれの正接点部6、負接点部7には、電極の正極1aと負極1bがそれぞれ接続されている。正接点部6および負接点部7には、図3に示す高電圧発生装置20の電流がコンデンサ22等を介して供給される。
The electrode support portion 13 is insulated and separated into a positive contact portion 6 and a negative contact portion 7 through an insulator 5 at a threaded portion 13a. The positive contact portion 6 and the negative contact portion 7 include an electrode. The positive electrode 1a and the negative electrode 1b are connected to each other. The positive contact 6 and the negative contact 7 are supplied with the current of the high voltage generator 20 shown in FIG.

被処理物収納部10内において、隔膜30の外側には、水Wが充填されている。この水Wは衝撃波を伝達させるためのもの(衝撃波伝達媒体)であり、換言すれば、衝撃波に伴う圧力を伝達させるためのもの(圧力伝達媒体)である。この伝達媒体としては、通常、液体などの非圧縮性流体を使用することができ、水の他に広範囲の液体が含まれる。例えば、液体窒素等を使用することもでき、また、果実を被処理物とするような場合に、その果汁を伝達媒体とすることも可能である。   In the workpiece storage unit 10, the outside of the diaphragm 30 is filled with water W. This water W is for transmitting a shock wave (shock wave transmission medium), in other words, for transmitting pressure accompanying the shock wave (pressure transmission medium). As the transmission medium, an incompressible fluid such as a liquid can be usually used, and a wide range of liquids are included in addition to water. For example, liquid nitrogen or the like can be used, and when a fruit is to be processed, its fruit juice can be used as a transmission medium.

電極部1は、シリコン樹脂からなる隔膜30により覆われている。この隔膜30は隙間無く電極部1を被覆し、かつ、電極部1の周囲に存在する伝達媒体として水Wを内包している。   The electrode part 1 is covered with a diaphragm 30 made of silicon resin. The diaphragm 30 covers the electrode part 1 without a gap, and includes water W as a transmission medium existing around the electrode part 1.

上記のような衝撃波発生部12の電極間の放電により発生する衝撃波は、伝達媒体中において高速(音速を超える速度)で伝播する強い圧力変化の波であり、圧力、温度および密度などの物理的因子を瞬間的に急激に変化させる性質を有するものである。この衝撃波に伴う圧力、すなわち衝撃波を利用して食品Fに付与される圧力は広範囲に自由に設定可能であるが、通常、例えば約5MPa〜500MPaの範囲で用いられる。   The shock wave generated by the discharge between the electrodes of the shock wave generating unit 12 as described above is a strong pressure change wave that propagates at a high speed (a speed exceeding the speed of sound) in the transmission medium, and includes physical properties such as pressure, temperature, and density. It has the property of changing a factor instantaneously and abruptly. The pressure associated with the shock wave, that is, the pressure applied to the food F using the shock wave can be freely set in a wide range, but is usually used within a range of, for example, about 5 MPa to 500 MPa.

また、衝撃波発生時には、放電によって衝撃波と共に水W中を被処理物に向けて金属イオンが移動する。水Wに溶解した金属イオンは水Wとの加水分解や水酸化物イオン(OH-)との反応により水酸化物となり、被処理物を電気分解する酸化還元反応が生じる。特に
、被処理物が食品であれば、このような作用によって味、色、風味等を損ねる場合があり、また薬品等であっても品質劣化を招来するおそれがある。
In addition, when a shock wave is generated, metal ions move in the water W toward the object to be processed along with the shock wave by the discharge. The metal ion dissolved in the water W becomes a hydroxide by hydrolysis with the water W or a reaction with the hydroxide ion (OH-), and an oxidation-reduction reaction for electrolyzing the object to be processed occurs. In particular, if the object to be treated is a food, the taste, color, flavor and the like may be impaired by such an action, and even a chemical or the like may cause quality deterioration.

そこで、被処理物と電極部を隔てている隔膜30によって、衝撃波のみを被処理物に到達させるようにしている。この隔膜30は、シリコン樹脂で形成され、その厚みは0.1mm〜1mm程度が適切である。また、前記隔膜30は柔軟性のある合成樹脂膜であり、衝撃波発生部12に着脱可能なものにしてもよい。このようにすれば隔膜の交換も可能になる。さらに、隔膜は個々の食品Fをそれぞれ個別に包み込み、食品Fに密着する合成樹脂フィルム状のものであってもよい。   Therefore, only the shock wave reaches the object to be processed by the diaphragm 30 separating the object to be processed and the electrode part. The diaphragm 30 is made of silicon resin, and the thickness is suitably about 0.1 mm to 1 mm. The diaphragm 30 may be a flexible synthetic resin film that can be attached to and detached from the shock wave generator 12. In this way, the diaphragm can be exchanged. Further, the diaphragm may be in the form of a synthetic resin film that individually wraps each food F and adheres closely to the food F.

一方、衝撃波発生部12に設けた電極部1に高電圧を供給する高電圧発生装置20は、図3に示すように高電圧エネルギーを供給可能とするため、チャージ回路21とコンデンサ22を含んで構成されている。コンデンサ22はチャージ回路21の出力段に並列に接続される。前記高電圧発生装置20は、商用電源または発電機等からなる電源24に接続され、電源が交流であれば、直流に変換してこれを用いる。
図1に示す装置では、商用電源等のコンセントへの差込プラグ25が高電圧発生装置20に接続され、かつ、スイッチ手段23を作動させる押し釦23aが側部に設けられている。
On the other hand, the high voltage generator 20 that supplies a high voltage to the electrode unit 1 provided in the shock wave generator 12 includes a charge circuit 21 and a capacitor 22 in order to supply high voltage energy as shown in FIG. It is configured. The capacitor 22 is connected in parallel to the output stage of the charge circuit 21. The high-voltage generator 20 is connected to a power source 24 such as a commercial power source or a generator. If the power source is an alternating current, it is converted into a direct current and used.
In the apparatus shown in FIG. 1, a plug 25 to an outlet such as a commercial power source is connected to the high voltage generator 20, and a push button 23a for operating the switch means 23 is provided on the side.

チャージ回路21によって高電圧(例えば、15KV)で所定量の電荷がコンデンサ22に蓄積され、このコンデンサ22の両端子は高電圧発生装置20の出力端子となっている。また、負の出力端子は電極の負極1bに接続され、正の出力端子は電極の正極1aに接続され、スイッチ手段23が、正の出力端子と電極の正極1aの間に設けられている。このスイッチ手段23は、高電圧の電流をスイッチングするため、例えばサイリスタ等の半
導体スイッチング素子によって構成することができる。
A predetermined amount of charge is accumulated in the capacitor 22 at a high voltage (for example, 15 KV) by the charge circuit 21, and both terminals of the capacitor 22 are output terminals of the high voltage generator 20. The negative output terminal is connected to the negative electrode 1b of the electrode, the positive output terminal is connected to the positive electrode 1a of the electrode, and the switch means 23 is provided between the positive output terminal and the positive electrode 1a of the electrode. The switch means 23 can be constituted by a semiconductor switching element such as a thyristor, for example, for switching a high voltage current.

高電圧発生装置20のコンデンサ22に高電圧で電荷が蓄積されたとき、押し釦23aを介してスイッチ手段23をオン(導通状態)にすれば、コンデンサ22に蓄積された電流がスイッチ手段23を経由して放電され、電極部1に流れる。すると、正極1aと負極1b間に電極間電圧Vが生じ、これらの電極間の放電によって電極部1の周囲に衝撃波が発生する。このときの衝撃波エネルギーが被処理部(食品F)の表面に伝達され、被処理物について軟化等の所定の処理が施される。   When charge is accumulated at a high voltage in the capacitor 22 of the high voltage generator 20, if the switch means 23 is turned on (conductive state) via the push button 23a, the current accumulated in the capacitor 22 causes the switch means 23 to be turned on. It is discharged via and flows to the electrode part 1. Then, an inter-electrode voltage V is generated between the positive electrode 1a and the negative electrode 1b, and a shock wave is generated around the electrode portion 1 due to discharge between these electrodes. The shock wave energy at this time is transmitted to the surface of the part to be treated (food F), and the object to be treated is subjected to a predetermined treatment such as softening.

(実施の形態2)
また、図4には、一対の電極間に金属細線2を接続したタイプの衝撃波発生装置が示されている。この衝撃波発生部52は、一対の電極51の正極51a、負極51bと、両電極51a、51b間に接続した金属細線2を備えている。この金属細線2を備えた電極部51を除く他の部分は、前述した図1に示す装置と同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 shows a shock wave generator of the type in which a thin metal wire 2 is connected between a pair of electrodes. The shock wave generator 52 includes a positive electrode 51a and a negative electrode 51b of a pair of electrodes 51, and a metal thin wire 2 connected between both the electrodes 51a and 51b. The other parts except the electrode part 51 provided with the metal thin wire 2 are the same as those in the apparatus shown in FIG.

前記金属細線2は、例えば直径が0.8mmであり、銅やアルミニウム等の金属で形成することができる。また、電極部51は一対以上設けてもよく、その場合は各電極にそれぞれ金属細線2が接続される。   The fine metal wire 2 has a diameter of 0.8 mm, for example, and can be formed of a metal such as copper or aluminum. Moreover, you may provide one or more electrode parts 51, In that case, the metal fine wire 2 is connected to each electrode, respectively.

さらに、図5に示すものは、図4に示す装置に使用されているカートリッジタイプの衝撃波発生部12である。このタイプでは、電気パルスを発生させる電極部51、この電極部51を支持する電極支持部13および隔膜30を含み、高電流の負荷によって金属細線2が気化して衝撃波が発生した後、電極部51を容易に交換できる構造である。電極支持部13は長尺の棒状体であり、被処理物収納部10側の一端端には電極51の正極51a、負極51bが対向するように設けられ、これらの電極間には金属細線2が接続されている。この電極部51は隔膜30により覆われている。
なお、実施の形態2に示した装置は、上述した実施の形態1に係る装置と同様に、図3に示す高電圧発生装置20により生じた高電流を正極51aと負極51b間に流し、これらの電極間の放電によって電極部51の周囲に衝撃波を発生させることができる。
Further, what is shown in FIG. 5 is a cartridge type shock wave generator 12 used in the apparatus shown in FIG. This type includes an electrode part 51 that generates an electric pulse, an electrode support part 13 that supports the electrode part 51, and a diaphragm 30, and after the metal thin wire 2 is vaporized by a high current load and a shock wave is generated, the electrode part 51 is a structure that can be easily replaced. The electrode support portion 13 is a long rod-like body, and is provided at one end on the workpiece storage portion 10 side so that the positive electrode 51a and the negative electrode 51b of the electrode 51 face each other. Is connected. The electrode portion 51 is covered with the diaphragm 30.
Note that the device shown in the second embodiment allows a high current generated by the high voltage generator 20 shown in FIG. 3 to flow between the positive electrode 51a and the negative electrode 51b, similarly to the device according to the first embodiment described above. A shock wave can be generated around the electrode portion 51 by discharging between the electrodes.

被処理物として、ここでは食品Fの例としてリンゴのように加工するために軟化するのが好ましいものを想定しているが、衝撃波が被処理物である食品Fに到達すると、衝撃波により食品Fが軟化する。食品Fが軟化する理由は、例えば、衝撃波に伴う急激な圧力変化に応じて食品F中の細胞または組織において気泡が圧縮されたのちに膨張するため、その食品F中の細胞膜または細胞壁が破壊されるものと想定される。例えば、このリンゴの場合には、12.6MPa程度、さらに好ましくは12.6MPa以上182MPa以下の圧力を加えるようにすることが望ましい。   Here, it is assumed that the object to be processed is preferably softened to be processed like an apple as an example of the food F. However, when the shock wave reaches the food F to be processed, the food F is caused by the shock wave. Softens. The reason for the softening of the food F is, for example, that after the bubbles are compressed in the cells or tissues in the food F in response to a sudden pressure change accompanying the shock wave, the cell membrane or cell wall in the food F is destroyed. It is assumed. For example, in the case of this apple, it is desirable to apply a pressure of about 12.6 MPa, more preferably 12.6 MPa or more and 182 MPa or less.

また、リンゴ等の果物・野菜類を所定の形状を維持しつつ軟化させる場合には、圧力を12MPa以上40MPa以下とすることが好ましい。上記処理においては、衝撃波は一回、または複数回に分割して与えることができる。
食品Fを処理したのちには、さらに、必要に応じて処理後の食品Fを追加処理してもよい。ここでは、例えば、処理後の食品(必要に応じて細片化された食品)を圧搾する。これにより、果汁などの液体成分が抽出される。
なお、種々の食品、薬品等に対しては、同様に、これを破砕し、または、ひび割れや多数の孔を形成する等、様々な処理を適宜施すことが可能である。
In addition, when softening fruits and vegetables such as apples while maintaining a predetermined shape, the pressure is preferably 12 MPa or more and 40 MPa or less. In the above processing, the shock wave can be given once or divided into a plurality of times.
After processing the food F, the processed food F may be further processed as necessary. Here, for example, the processed food (food that has been cut into pieces as necessary) is squeezed. Thereby, liquid components, such as fruit juice, are extracted.
It should be noted that various foods, medicines, and the like can be appropriately subjected to various treatments such as crushing or forming cracks and numerous holes.

本発明の衝撃波処理装置によれば、商用電源等によって稼働し、比較的小型化することができるので運搬可能となり、電極部を含む部分をカートリッジタイプにして交換容易に
すれば、取扱いが簡単になる。したがって食品加工工場だけでなく、店舗や家庭にも設置することが可能である。この装置を使用することで、生ジュース等をその場で容易に提供することが実現できる。
According to the shock wave processing apparatus of the present invention, it can be transported because it can be operated by a commercial power source and can be relatively reduced in size, and the part including the electrode part can be easily replaced by making it a cartridge type. Become. Therefore, it can be installed not only in food processing factories but also in stores and homes. By using this apparatus, it is possible to easily provide fresh juice or the like on the spot.

また、電極と被処理物の間に位置する隔膜を、電極部を外部から遮断するように設ければ、電極部の保護に有効である。特にカートリッジタイプの衝撃波発生部を用いるときは、隔膜が電極部を包むようにすることで搬送時、保管時等における電極部の破損を防ぎ、外部から侵入する不純物から電極部を保護することができる。   In addition, it is effective for protecting the electrode part if a diaphragm located between the electrode and the object to be processed is provided so as to block the electrode part from the outside. In particular, when using a cartridge type shock wave generator, the diaphragm wraps the electrode part, so that the electrode part can be prevented from being damaged during transportation and storage, and the electrode part can be protected from impurities entering from the outside. .

本発明の衝撃波処理装置の基本的な構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the shock wave processing apparatus of this invention. カートリッジタイプの衝撃波発生部の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a cartridge type shock wave generation part. 電極部に高電圧を供給する高電圧発生装置の概略を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the outline of the high voltage generator which supplies a high voltage to an electrode part. 金属細線を接続した電極を用いた衝撃波処理装置の基本的な構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the shock wave processing apparatus using the electrode which connected the metal fine wire. 金属細線を接続した電極を有するカートリッジ式の衝撃波発生部の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the cartridge type shock wave generation part which has the electrode which connected the metal fine wire.

符号の説明Explanation of symbols

1、51…電極部
1a…正極
1b…負極
2…金属細線
5…絶縁体
6…正接点部
7…負接点部
10…被処理物収納部
11…上蓋
11a…装着孔
12、52…衝撃波発生部
13…電極支持部
13a…ねじ部
20…高電圧発生装置
21…チャージ回路
22…コンデンサ
23…スイッチ手段
23a…押し釦
24…電源
25…差込プラグ
30…隔膜
F…食品
W…水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 51 ... Electrode part 1a ... Positive electrode 1b ... Negative electrode 2 ... Metal fine wire 5 ... Insulator 6 ... Positive contact part 7 ... Negative contact part 10 ... To-be-processed object accommodating part 11 ... Upper lid 11a ... Mounting hole 12, 52 ... Shock wave generation Part 13 ... Electrode support part 13a ... Screw part 20 ... High voltage generator 21 ... Charge circuit 22 ... Capacitor 23 ... Switch means 23a ... Push button 24 ... Power supply 25 ... Insert plug 30 ... Diaphragm F ... Food W ... Water

Claims (15)

撃波発生部に電極部を備え、電極間での放電エネルギーを伝達媒体に付与して衝撃波を発生させ、この衝撃波によって被処理物に対する処理を実施する衝撃波処理方法において、
前記電極部と被処理物との間に、衝撃波の発生に伴って生じる物質のうち、少なくとも金属イオンを遮断する隔膜を配置し、前記隔膜を介して被処理物に前記衝撃波を到達させることを特徴とする衝撃波処理方法。
An electrode unit to shock wave generator, by applying the discharge energy between the electrodes to transfer medium to generate a shock wave in a shock wave processing method of performing processing on an object to be processed by this shock wave,
Between the electrode part and the object to be processed, a diaphragm that blocks at least metal ions among substances generated along with the generation of the shock wave is disposed, and the shock wave reaches the object to be processed through the diaphragm. A characteristic shock wave processing method.
前記電極部は、正極と負極との間に金属細線を接続したものであることを特徴とする請求項に記載の衝撃波処理方法。 The shock wave processing method according to claim 1 , wherein the electrode part is formed by connecting a thin metal wire between a positive electrode and a negative electrode. 前記隔膜を設けて、前記衝撃波発生部を外部から遮断された状態におくことで、外部侵入物から前記衝撃波発生部を保護することを特徴とする請求項1または2に記載の衝撃波処理方法。 Provided the diaphragm, by placing the shock wave generator to the state of being cut off from the outside, the shock wave treatment method according to claim 1 or 2, characterized in that to protect the shock wave generator from outside invaders. 電極間での放電エネルギーを伝達媒体に付与して衝撃波を発生させ、その衝撃波で被処理物を処理する衝撃波処理装置であって、
前記電極を備えた衝撃波発生部および衝撃波による処理が実施される被処理物収納部を設け、この被処理物収納部内に収納した被処理物と前記衝撃波発生部との間に衝撃波の発生に伴って生じる物質のうち、少なくとも金属イオンが通過しない隔膜を配置したことを特徴とする衝撃波処理装置。
A shock wave processing device that applies a discharge energy between electrodes to a transmission medium to generate a shock wave, and processes an object to be processed with the shock wave,
A shock wave generating unit including the electrode and a workpiece storage unit for performing processing by the shock wave are provided, and a shock wave is generated between the workpiece stored in the workpiece storage unit and the shock wave generating unit. A shock wave processing apparatus characterized in that a diaphragm that does not allow at least metal ions to pass among them is disposed.
正極および負極を備える電極部と、この電極部を支持する電極支持部と、を含む交換用カートリッジを備えることを特徴とする請求項に記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing apparatus according to claim 4 , further comprising a replacement cartridge including an electrode portion including a positive electrode and a negative electrode, and an electrode support portion that supports the electrode portion. 前記交換用カートリッジは、少なくとも前記電極部を覆う隔膜を備えることを特徴とする請求項に記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing device according to claim 5 , wherein the replacement cartridge includes a diaphragm covering at least the electrode portion. 前記電極部は、正極と負極との間に金属細線を接続したものであることを特徴とする請求項5または6に記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing apparatus according to claim 5 or 6 , wherein the electrode part is formed by connecting a thin metal wire between a positive electrode and a negative electrode. 前記隔膜は、柔軟性のある合成樹脂膜であることを特徴とする請求項4から7のいずれかに記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing apparatus according to claim 4 , wherein the diaphragm is a flexible synthetic resin film. 被処理物が、食品、薬品、薬品の原材料、工業用材料であることを特徴とする請求項4から8のいずれかに記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing apparatus according to any one of claims 4 to 8 , wherein the object to be processed is a food, a drug, a raw material of the drug, or an industrial material. 前記隔膜を設けて、前記衝撃波発生部を外部から遮断された状態におくことで、外部侵入物から前記衝撃波発生部を保護することを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載の衝撃波処理装置。 The shock wave according to any one of claims 4 to 9 , wherein the shock wave generating unit is protected from an external intruder by providing the diaphragm and keeping the shock wave generating unit blocked from the outside. Processing equipment. 前記隔膜は、被処理物に密着していることを特徴とする請求項4から10のいずれかに記載の衝撃波処理装置。 The shock wave processing apparatus according to claim 4 , wherein the diaphragm is in close contact with an object to be processed. 請求項4から11のいずれかに記載の衝撃波処理装置に使用され、少なくとも一対の正極および負極を備える電極部と、この電極部を支持する電極支持部と、を備え、前記電極部が衝撃波処理装置の被処理物収納部内に臨むように衝撃波処理装置に装着されることを特徴とする交換用カートリッジ。 It is used to shock wave treatment apparatus according to any one of claims 4 to 11, at least comprising an electrode portion provided with a pair of positive and negative, and the electrode support portion for supporting the electrode portion, the electrode portion is the shock wave treatment A replacement cartridge, which is mounted on a shock wave processing apparatus so as to face a workpiece storage portion of the apparatus. 前記電極部は、隔膜で覆われていることを特徴とする請求項12に記載の交換用カートリッジ。 The replacement cartridge according to claim 12 , wherein the electrode portion is covered with a diaphragm. 衝撃波処理装置の隔壁を貫通し、衝撃波処理装置の被処理物収納部内に臨む一端側に前記電極部を備え、前記衝撃波処理装置の隔壁に対して着脱自在に装着されることを特徴とする請求項12または13に記載の交換用カートリッジ。 The electrode part is provided on one end side that penetrates the partition wall of the shock wave processing apparatus and faces the workpiece storage part of the shock wave processing apparatus, and is detachably attached to the partition wall of the shock wave processing apparatus. Item 14. The replacement cartridge according to Item 12 or 13 . 前記電極部は、正極と負極との間に金属細線を接続したものであることを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の交換用カートリッジ。 The replacement cartridge according to any one of claims 12 to 14 , wherein the electrode portion has a thin metal wire connected between a positive electrode and a negative electrode.
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