JPH0938946A - 被破壊物の破壊装置および破壊方法 - Google Patents
被破壊物の破壊装置および破壊方法Info
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- JPH0938946A JPH0938946A JP18990195A JP18990195A JPH0938946A JP H0938946 A JPH0938946 A JP H0938946A JP 18990195 A JP18990195 A JP 18990195A JP 18990195 A JP18990195 A JP 18990195A JP H0938946 A JPH0938946 A JP H0938946A
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- capacitor
- electric energy
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサーへ所定の電気エネルギーを充電
する時間を短くするために充電抵抗値を小さくすると、
充電電流が増加してしまうことになり、そうすると、破
壊装置に付設する変圧器や整流器などを容量の大きなも
のにしなければならず、このような破壊装置では、コス
トが高くなり、また装置全体が大掛かりなものになって
しまう。 【解決手段】 充電スイッチ１１をオンし、可変電源装
置１０に設けた電圧値調節手段１５の調節用モータ２７
を駆動して、可変電源装置１０の出力電圧値Ｖc を除々
に上昇させ、充電抵抗器１９に発生する電圧値が所定の
電圧値に達して、コンデンサー１３に対して供給する充
電電流値ＩC が予め設定した電流値Ｉmax に達したと
き、調節用モータ２７の駆動を停止するようにして、コ
ンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄積するので、
短い時間でコンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄
積できる。
する時間を短くするために充電抵抗値を小さくすると、
充電電流が増加してしまうことになり、そうすると、破
壊装置に付設する変圧器や整流器などを容量の大きなも
のにしなければならず、このような破壊装置では、コス
トが高くなり、また装置全体が大掛かりなものになって
しまう。 【解決手段】 充電スイッチ１１をオンし、可変電源装
置１０に設けた電圧値調節手段１５の調節用モータ２７
を駆動して、可変電源装置１０の出力電圧値Ｖc を除々
に上昇させ、充電抵抗器１９に発生する電圧値が所定の
電圧値に達して、コンデンサー１３に対して供給する充
電電流値ＩC が予め設定した電流値Ｉmax に達したと
き、調節用モータ２７の駆動を停止するようにして、コ
ンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄積するので、
短い時間でコンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄
積できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電による衝撃エ
ネルギーを用いた被破壊物の破壊装置および破壊方法に
関する。
ネルギーを用いた被破壊物の破壊装置および破壊方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、放電による衝撃エネルギーを用い
てコンクリート構造物や岩石などの被破壊物を破壊する
破壊装置には、図５に示すようなものがある。
てコンクリート構造物や岩石などの被破壊物を破壊する
破壊装置には、図５に示すようなものがある。
【０００３】すなわちこの破壊装置７０は、被破壊物７
１に形成した装着孔７２に充填した発生圧力伝達用の破
壊用物質（例えば水が用いられる）７３に、先端部どう
しを金属細線７４で接続して浸漬した一対の電極（例え
ば棒状のものや板状のものが用いられる）７５と、金属
細線７４に電気エネルギーを供給するためのエネルギー
供給装置７８とを備え、このエネルギー供給装置７８
は、電極７５の端子７６間に接続された電源装置７７
と、この電源装置７７と一方の端子７６との間に直列接
続された充電スイッチ７９、充電抵抗８０および放電ス
イッチ８１と、充電抵抗８０と放電スイッチ８１との間
で電源装置７７に並列接続されたコンデンサー８２とか
ら構成されている。
１に形成した装着孔７２に充填した発生圧力伝達用の破
壊用物質（例えば水が用いられる）７３に、先端部どう
しを金属細線７４で接続して浸漬した一対の電極（例え
ば棒状のものや板状のものが用いられる）７５と、金属
細線７４に電気エネルギーを供給するためのエネルギー
供給装置７８とを備え、このエネルギー供給装置７８
は、電極７５の端子７６間に接続された電源装置７７
と、この電源装置７７と一方の端子７６との間に直列接
続された充電スイッチ７９、充電抵抗８０および放電ス
イッチ８１と、充電抵抗８０と放電スイッチ８１との間
で電源装置７７に並列接続されたコンデンサー８２とか
ら構成されている。
【０００４】このように構成した破壊装置７０を用いて
被破壊物７１を破壊する方法は、充電スイッチ７９をオ
ンしてコンデンサー８２に所定量の電気エネルギーを充
電し、放電スイッチ８１をオンする。すると、電気エネ
ルギーが短時間で金属細線７４に供給され、金属細線７
４が急激に溶融気化するとともに、破壊用物質７３が急
激に気化し、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物７１
が破壊される。
被破壊物７１を破壊する方法は、充電スイッチ７９をオ
ンしてコンデンサー８２に所定量の電気エネルギーを充
電し、放電スイッチ８１をオンする。すると、電気エネ
ルギーが短時間で金属細線７４に供給され、金属細線７
４が急激に溶融気化するとともに、破壊用物質７３が急
激に気化し、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物７１
が破壊される。
【０００５】ところで、このような破壊装置７０におい
て、次の関係式が成り立つ。 ＩC ＝ (ｅ-t/CR ) Ｖ0 ／Ｒ ＶC ＝Ｖ0(１−ｅ-t/CR ) ・・・（１） ここで、ＩC ：充電電流値、ＶC ：コンデンサー充電電
圧、Ｖ0 ：電源装置の直流電源電圧、Ｃ：コンデンサー
の充電容量、Ｒ：充電抵抗値、ｔ：充電スイッチをオン
している充電時間、である。
て、次の関係式が成り立つ。 ＩC ＝ (ｅ-t/CR ) Ｖ0 ／Ｒ ＶC ＝Ｖ0(１−ｅ-t/CR ) ・・・（１） ここで、ＩC ：充電電流値、ＶC ：コンデンサー充電電
圧、Ｖ0 ：電源装置の直流電源電圧、Ｃ：コンデンサー
の充電容量、Ｒ：充電抵抗値、ｔ：充電スイッチをオン
している充電時間、である。
【０００６】また破壊作業時間は、放電時間と充電時間
ｔが基準になるが、放電時間は瞬時であるため、結局、
破壊作業時間は、充電時間ｔが基準になるといえる。従
って、作業効率を向上させるためには充電時間ｔの短縮
化が不可欠となる。
ｔが基準になるが、放電時間は瞬時であるため、結局、
破壊作業時間は、充電時間ｔが基準になるといえる。従
って、作業効率を向上させるためには充電時間ｔの短縮
化が不可欠となる。
【０００７】ところで、ＶC ＝Ｖ0 となる時間が、充電
に必要な時間であるから、上記（１）式より、充電時間
ｔを短縮するためには充電抵抗値Ｒを小さくすればよい
ことが分かる。
に必要な時間であるから、上記（１）式より、充電時間
ｔを短縮するためには充電抵抗値Ｒを小さくすればよい
ことが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記破
壊装置７０においてコンデンサー８２へ所定の電気エネ
ルギーを充電する時間を短くするために充電抵抗値Ｒを
小さくすると、充電電流ＩC が増加してしまうことにな
り、そうすると、破壊装置７０に付設する変圧器や整流
器などを容量の大きなものにしなければならず、このよ
うな破壊装置７０では、コストが高くなり、また装置全
体が大掛かりなものになってしまう。
壊装置７０においてコンデンサー８２へ所定の電気エネ
ルギーを充電する時間を短くするために充電抵抗値Ｒを
小さくすると、充電電流ＩC が増加してしまうことにな
り、そうすると、破壊装置７０に付設する変圧器や整流
器などを容量の大きなものにしなければならず、このよ
うな破壊装置７０では、コストが高くなり、また装置全
体が大掛かりなものになってしまう。
【０００９】そこで本発明は、上記課題を解決し得る被
破壊物の破壊装置および破壊方法の提供を目的とする。
破壊物の破壊装置および破壊方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、電極間を衝撃圧力伝達用の破壊用
物質に浸漬する金属細線で接続し、この金属細線に対し
電気エネルギーを供給するエネルギー供給装置を設け、
このエネルギー供給装置は、金属細線に供給する電気エ
ネルギーを充電蓄積するためのコンデンサーと、このコ
ンデンサーに電気エネルギーを供給するとともに電圧値
調節手段を有する可変電源装置と、コンデンサーに対し
て供給する充電電流値を検出するための検出手段を設
け、この検出手段がコンデンサーに対して供給する充電
電流値が予め設定した電流値に達したことを検出して作
動するリレー回路を設け、充電電流値が予め設定した電
流値に達した場合に、電圧値調節手段の駆動を停止する
ようにしてコンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積
し、このコンデンサーに充電蓄積した電気エネルギー
を、圧力伝達用の破壊用物質に浸漬した金属細線に、短
時間で供給することにより、金属細線を急激に溶融気化
させるとともに破壊用物質を急激に気化させ、その際に
発生する衝撃圧力で被破壊物を破壊するものである。
決するための手段は、電極間を衝撃圧力伝達用の破壊用
物質に浸漬する金属細線で接続し、この金属細線に対し
電気エネルギーを供給するエネルギー供給装置を設け、
このエネルギー供給装置は、金属細線に供給する電気エ
ネルギーを充電蓄積するためのコンデンサーと、このコ
ンデンサーに電気エネルギーを供給するとともに電圧値
調節手段を有する可変電源装置と、コンデンサーに対し
て供給する充電電流値を検出するための検出手段を設
け、この検出手段がコンデンサーに対して供給する充電
電流値が予め設定した電流値に達したことを検出して作
動するリレー回路を設け、充電電流値が予め設定した電
流値に達した場合に、電圧値調節手段の駆動を停止する
ようにしてコンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積
し、このコンデンサーに充電蓄積した電気エネルギー
を、圧力伝達用の破壊用物質に浸漬した金属細線に、短
時間で供給することにより、金属細線を急激に溶融気化
させるとともに破壊用物質を急激に気化させ、その際に
発生する衝撃圧力で被破壊物を破壊するものである。
【００１１】エネルギー供給装置は、金属細線に供給す
る電気エネルギーを充電蓄積するためのコンデンサー
と、このコンデンサーに電気エネルギーを供給する電源
装置と、コンデンサーと電源装置との間に接続して、複
数の充電抵抗器とこれら充電抵抗器のうち所定の充電抵
抗器間をバイパスするバイパス回路とから構成した可変
抵抗装置を設け、充電電流値が予め設定した電流値に達
したら、バイパス回路の駆動を制御して順次抵抗値を減
少させ、コンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積し、
この電気エネルギーを、圧力伝達用の破壊用物質に浸漬
した金属細線に、短時間で供給することにより、金属細
線を急激に溶融気化させるとともに破壊用物質を急激に
気化させ、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物を破壊
するものである。
る電気エネルギーを充電蓄積するためのコンデンサー
と、このコンデンサーに電気エネルギーを供給する電源
装置と、コンデンサーと電源装置との間に接続して、複
数の充電抵抗器とこれら充電抵抗器のうち所定の充電抵
抗器間をバイパスするバイパス回路とから構成した可変
抵抗装置を設け、充電電流値が予め設定した電流値に達
したら、バイパス回路の駆動を制御して順次抵抗値を減
少させ、コンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積し、
この電気エネルギーを、圧力伝達用の破壊用物質に浸漬
した金属細線に、短時間で供給することにより、金属細
線を急激に溶融気化させるとともに破壊用物質を急激に
気化させ、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物を破壊
するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の第一形態
を、図１および図２に基づいて説明する。この破壊装置
１は、宅地造成地の岩盤破壊および岩石の小割り作業、
あるいはトンネルの仕上げ破壊やコンクリート構造物な
どの被破壊物Ｈ１の解体に用いられるものである。
に基づいて説明する。まず、本発明の実施の第一形態
を、図１および図２に基づいて説明する。この破壊装置
１は、宅地造成地の岩盤破壊および岩石の小割り作業、
あるいはトンネルの仕上げ破壊やコンクリート構造物な
どの被破壊物Ｈ１の解体に用いられるものである。
【００１３】そして図１の構成図に示すように、プラス
チックゴム（合成ゴム）や防水処理紙あるいはガラスか
ら形成されて被破壊物Ｈ１に形成した装着孔２０ａに装
着する破壊容器２に、発生衝撃力伝達用の破壊用物質
（例えば水などが用いられる）３が充填され、破壊容器
２の封入栓２ａに、複数（図では二本）の電極４が並べ
て挿入固定され、その先端部どうしに金属細線（例えば
Ｃｕからなる）８が溶接などにより接続されて破壊用物
質３に浸漬し、電極４の封入栓２ａから突出した部分が
端子５とされている。
チックゴム（合成ゴム）や防水処理紙あるいはガラスか
ら形成されて被破壊物Ｈ１に形成した装着孔２０ａに装
着する破壊容器２に、発生衝撃力伝達用の破壊用物質
（例えば水などが用いられる）３が充填され、破壊容器
２の封入栓２ａに、複数（図では二本）の電極４が並べ
て挿入固定され、その先端部どうしに金属細線（例えば
Ｃｕからなる）８が溶接などにより接続されて破壊用物
質３に浸漬し、電極４の封入栓２ａから突出した部分が
端子５とされている。
【００１４】また、金属細線８に電極４を介して電気エ
ネルギーを供給するためのエネルギー供給装置９が設け
られている。このエネルギー供給装置９は、電極４の端
子５に接続されて、電圧値調節手段１５および電源部
（交流電源）１６を有する可変電源装置１０と、この可
変電源装置１０と端子５との間に接続されたコンデンサ
ー１３と、電源部１６および電圧値調節手段１５の間に
接続された充電スイッチ１１と、コンデンサー１３およ
び端子５の間に接続された放電スイッチ１２と、電圧値
調節手段１５とコンデンサー１３の間に接続された昇圧
用変圧器１７および整流器１８と、この整流器１８およ
びコンデンサー１３の間に接続された充電抵抗器１９
と、可変電源装置１０からコンデンサー１３に供給され
る充電電流値を制御するリレー回路２５とから構成され
ている。
ネルギーを供給するためのエネルギー供給装置９が設け
られている。このエネルギー供給装置９は、電極４の端
子５に接続されて、電圧値調節手段１５および電源部
（交流電源）１６を有する可変電源装置１０と、この可
変電源装置１０と端子５との間に接続されたコンデンサ
ー１３と、電源部１６および電圧値調節手段１５の間に
接続された充電スイッチ１１と、コンデンサー１３およ
び端子５の間に接続された放電スイッチ１２と、電圧値
調節手段１５とコンデンサー１３の間に接続された昇圧
用変圧器１７および整流器１８と、この整流器１８およ
びコンデンサー１３の間に接続された充電抵抗器１９
と、可変電源装置１０からコンデンサー１３に供給され
る充電電流値を制御するリレー回路２５とから構成され
ている。
【００１５】前記電圧値調節手段１５は、充電スイッチ
１１および昇圧用変圧器１７の間に接続されたコイル式
可変抵抗器（スライダックともいう）２６と、このコイ
ル式可変抵抗器２６の抵抗値を変化させるための調節用
モータ２７とから構成され、前記リレー回路２５のリレ
ー２８は、充電抵抗器１９に並列接続されており、リレ
ー接点２９は、充電スイッチ１１と調節用モータ２７と
の間に接続されている。
１１および昇圧用変圧器１７の間に接続されたコイル式
可変抵抗器（スライダックともいう）２６と、このコイ
ル式可変抵抗器２６の抵抗値を変化させるための調節用
モータ２７とから構成され、前記リレー回路２５のリレ
ー２８は、充電抵抗器１９に並列接続されており、リレ
ー接点２９は、充電スイッチ１１と調節用モータ２７と
の間に接続されている。
【００１６】そしてリレー回路２５は、充電抵抗器１９
に発生する電圧値を検出する検出器としての機能を有
し、この電圧値が所定の電圧値に達したとき、すなわち
可変電源装置１０からコンデンサー１３に対して供給す
る充電電流値ＩC が予め設定した電流値Ｉmax に達した
ときに作動し、これに連動してリレー接点２９がオフ
し、調節用モータ２７の駆動が停止するよう制御するも
のである。
に発生する電圧値を検出する検出器としての機能を有
し、この電圧値が所定の電圧値に達したとき、すなわち
可変電源装置１０からコンデンサー１３に対して供給す
る充電電流値ＩC が予め設定した電流値Ｉmax に達した
ときに作動し、これに連動してリレー接点２９がオフ
し、調節用モータ２７の駆動が停止するよう制御するも
のである。
【００１７】上記のように構成した破壊装置１におい
て、破壊容器２の内部に破壊用物質３を注入し、封入栓
２ａに電極４を挿通するとともに、電極４間に金属細線
８を取付け、金属細線８を破壊用物質３に浸漬し、破壊
容器２に封入栓２ａをし、破壊容器２を被破壊物Ｈ１に
形成した装着孔２０ａに装着し、金属細線８の端子５に
エネルギー供給装置９を接続し、コンデンサー１３に電
気エネルギーを蓄積し、この蓄積した電気エネルギーを
金属細線８に供給し、被破壊物Ｈ１を破壊する。
て、破壊容器２の内部に破壊用物質３を注入し、封入栓
２ａに電極４を挿通するとともに、電極４間に金属細線
８を取付け、金属細線８を破壊用物質３に浸漬し、破壊
容器２に封入栓２ａをし、破壊容器２を被破壊物Ｈ１に
形成した装着孔２０ａに装着し、金属細線８の端子５に
エネルギー供給装置９を接続し、コンデンサー１３に電
気エネルギーを蓄積し、この蓄積した電気エネルギーを
金属細線８に供給し、被破壊物Ｈ１を破壊する。
【００１８】ところで、コンデンサー１３に電気エネル
ギーを蓄積する際には、次のようにして行う。まず、充
電スイッチ１１をオンし、可変電源装置１０に設けた電
圧値調節手段１５の調節用モータ２７を駆動して、図２
のグラフに示すように、可変電源装置１０の出力電圧値
Ｖc を除々に上昇させる。
ギーを蓄積する際には、次のようにして行う。まず、充
電スイッチ１１をオンし、可変電源装置１０に設けた電
圧値調節手段１５の調節用モータ２７を駆動して、図２
のグラフに示すように、可変電源装置１０の出力電圧値
Ｖc を除々に上昇させる。
【００１９】そして、充電抵抗器１９に発生する電圧値
が所定の電圧値に達して、可変電源装置１０からコンデ
ンサー１３に対して供給する充電電流値ＩC が予め設定
した電流値Ｉmax に達したとき、調節用モータ２７の駆
動を停止するようにして、コンデンサー１３に電気エネ
ルギーを充電蓄積する。
が所定の電圧値に達して、可変電源装置１０からコンデ
ンサー１３に対して供給する充電電流値ＩC が予め設定
した電流値Ｉmax に達したとき、調節用モータ２７の駆
動を停止するようにして、コンデンサー１３に電気エネ
ルギーを充電蓄積する。
【００２０】図２では、コンデンサーに対する従来の充
電方法の場合を破線で示したが、従来用いている電源装
置では出力電圧が一定であるので、図２に示すように、
コンデンサーに充電蓄積する電気エネルギー、すなわち
コンデンサーに供給される電圧ＶC が緩やかに上昇し、
従って、この電圧ＶC が電源電圧Ｖ0 に等しくなる時間
（充電スイッチ１１をオンしている充電時間ｔ）が長く
なる。
電方法の場合を破線で示したが、従来用いている電源装
置では出力電圧が一定であるので、図２に示すように、
コンデンサーに充電蓄積する電気エネルギー、すなわち
コンデンサーに供給される電圧ＶC が緩やかに上昇し、
従って、この電圧ＶC が電源電圧Ｖ0 に等しくなる時間
（充電スイッチ１１をオンしている充電時間ｔ）が長く
なる。
【００２１】しかし、本発明の実施の形態によれば、電
源として可変電源装置１０を用い、コンデンサー１３に
対して供給する電圧ＶC を、コンデンサー１３に供給す
る充電電流値Ｉc が予め設定した電流値Ｉmax になるよ
うに電源電圧を上昇させるので、従来に比べて短い時間
でコンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄積でき
る。
源として可変電源装置１０を用い、コンデンサー１３に
対して供給する電圧ＶC を、コンデンサー１３に供給す
る充電電流値Ｉc が予め設定した電流値Ｉmax になるよ
うに電源電圧を上昇させるので、従来に比べて短い時間
でコンデンサー１３に電気エネルギーを充電蓄積でき
る。
【００２２】また、コンデンサー１３に供給する充電電
流値Ｉc は予め設定した電流値Ｉmax を越えることがな
いので、昇圧用変圧器１７および整流器１８の容量を大
きくすることも必要ない。
流値Ｉc は予め設定した電流値Ｉmax を越えることがな
いので、昇圧用変圧器１７および整流器１８の容量を大
きくすることも必要ない。
【００２３】ここで、実験による具体例を示すと、コン
デンサーの充電容量Ｃ＝１０μＦ、可変電源装置の電源
電圧Ｖ0 ＝１ｋＶ、予め設定する電流値Ｉmax ＝１ｍＡ
とした場合、充電時間ｔは、従来の装置で約３０秒、本
発明の装置で約１０秒となり、本発明の装置によると、
コンデンサー１３に必要な電気エネルギーを充電蓄積す
るのに必要な時間が、従来の装置を用いた場合に比べて
１／３に短縮できた。
デンサーの充電容量Ｃ＝１０μＦ、可変電源装置の電源
電圧Ｖ0 ＝１ｋＶ、予め設定する電流値Ｉmax ＝１ｍＡ
とした場合、充電時間ｔは、従来の装置で約３０秒、本
発明の装置で約１０秒となり、本発明の装置によると、
コンデンサー１３に必要な電気エネルギーを充電蓄積す
るのに必要な時間が、従来の装置を用いた場合に比べて
１／３に短縮できた。
【００２４】このようにしてコンデンサー１３に電気エ
ネルギーを充電蓄積し、放電スイッチ１２をオンし、破
壊用物質３に浸漬した金属細線８に短時間で電気エネル
ギーを供給すると、金属細線８が急激に溶融気化すると
ともに破壊用物質３が急激に気化し、その際に発生する
衝撃圧力で被破壊物Ｈ１を破壊したり、脆弱化させたり
することができる。
ネルギーを充電蓄積し、放電スイッチ１２をオンし、破
壊用物質３に浸漬した金属細線８に短時間で電気エネル
ギーを供給すると、金属細線８が急激に溶融気化すると
ともに破壊用物質３が急激に気化し、その際に発生する
衝撃圧力で被破壊物Ｈ１を破壊したり、脆弱化させたり
することができる。
【００２５】なお上記実施の第一形態では、電源装置と
して、電圧値調節手段１５および交流電源としての電源
部１６を有する可変電源装置１０を用いたが、電圧値調
節手段を有する直流電源を用いてもよいことは勿論であ
る。
して、電圧値調節手段１５および交流電源としての電源
部１６を有する可変電源装置１０を用いたが、電圧値調
節手段を有する直流電源を用いてもよいことは勿論であ
る。
【００２６】次に、図３および図４に基づいて、本発明
の実施の第二形態を説明すると、これは、被破壊物Ｈ２
に形成した装着孔２０ｂに装着する破壊容器３０に、破
壊用物質３３が充填され、破壊容器３０の封入栓３０ａ
に、一対の電極３１が並べて挿入固定され、その先端部
どうしに金属細線３２が溶接などにより接続されて破壊
用物質３３に浸漬され、電極３１の封入栓３０ａから突
出した部分が端子３５とされ、この端子３５間に、金属
細線３２に対し電気エネルギーを供給するエネルギー供
給装置３４を設けている。
の実施の第二形態を説明すると、これは、被破壊物Ｈ２
に形成した装着孔２０ｂに装着する破壊容器３０に、破
壊用物質３３が充填され、破壊容器３０の封入栓３０ａ
に、一対の電極３１が並べて挿入固定され、その先端部
どうしに金属細線３２が溶接などにより接続されて破壊
用物質３３に浸漬され、電極３１の封入栓３０ａから突
出した部分が端子３５とされ、この端子３５間に、金属
細線３２に対し電気エネルギーを供給するエネルギー供
給装置３４を設けている。
【００２７】このエネルギー供給装置３４は、電極３１
の端子３５に接続された電源装置（交流電源が用いられ
る）３６と、この電源装置３６と端子３５との間に接続
された昇圧用絶縁変圧器３７および整流器３８と、電源
装置３６と昇圧用絶縁変圧器３７との間に接続された充
電スイッチ３９と、昇圧用絶縁変圧器３７と端子３５と
の間に接続された放電スイッチ４０と、整流器３８と放
電スイッチ４０との間に接続されたコンデンサー４３
と、整流器３８とコンデンサー４３との間に接続された
可変抵抗装置４４とから構成されている。
の端子３５に接続された電源装置（交流電源が用いられ
る）３６と、この電源装置３６と端子３５との間に接続
された昇圧用絶縁変圧器３７および整流器３８と、電源
装置３６と昇圧用絶縁変圧器３７との間に接続された充
電スイッチ３９と、昇圧用絶縁変圧器３７と端子３５と
の間に接続された放電スイッチ４０と、整流器３８と放
電スイッチ４０との間に接続されたコンデンサー４３
と、整流器３８とコンデンサー４３との間に接続された
可変抵抗装置４４とから構成されている。
【００２８】この可変抵抗装置４４は、コンデンサー４
３と整流器３８との間に直列接続されてそれぞれ等しい
抵抗値Ｒを有した第一〜第三充電抵抗器５１〜５３と、
これら充電抵抗器５１〜５３のうちコンデンサー４３側
の第二充電抵抗器５２および第三充電抵抗器５３をバイ
パスするバイパス回路５４とから構成されている。
３と整流器３８との間に直列接続されてそれぞれ等しい
抵抗値Ｒを有した第一〜第三充電抵抗器５１〜５３と、
これら充電抵抗器５１〜５３のうちコンデンサー４３側
の第二充電抵抗器５２および第三充電抵抗器５３をバイ
パスするバイパス回路５４とから構成されている。
【００２９】そしてこのバイパス回路５４は、第二充電
抵抗器５２に並列接続した一方のリレー接点５５と、第
三充電抵抗器５３に並列接続した他方のリレー接点５６
とから構成され、充電スイッチ３９と昇圧用絶縁変圧器
３７との間に接続されて各リレー接点５５，５６のオン
オフを操作するタイマーリレー５５ａ，５６ａを有する
タイマー回路５７を有している。
抵抗器５２に並列接続した一方のリレー接点５５と、第
三充電抵抗器５３に並列接続した他方のリレー接点５６
とから構成され、充電スイッチ３９と昇圧用絶縁変圧器
３７との間に接続されて各リレー接点５５，５６のオン
オフを操作するタイマーリレー５５ａ，５６ａを有する
タイマー回路５７を有している。
【００３０】この構成において、破壊容器３０の内部に
破壊用物質３３を注入し、封入栓３０ａに電極３１を挿
通するとともに電極３１間に金属細線３２を取付け、金
属細線３２を破壊用物質３３に浸漬し、破壊容器３０に
封入栓３０ａをし、破壊容器３０を被破壊物Ｈ２に形成
した装着孔２０ｂに装着し、金属細線３２の端子３５に
エネルギー供給装置３４を接続し、コンデンサー４３に
電気エネルギーを蓄積する。
破壊用物質３３を注入し、封入栓３０ａに電極３１を挿
通するとともに電極３１間に金属細線３２を取付け、金
属細線３２を破壊用物質３３に浸漬し、破壊容器３０に
封入栓３０ａをし、破壊容器３０を被破壊物Ｈ２に形成
した装着孔２０ｂに装着し、金属細線３２の端子３５に
エネルギー供給装置３４を接続し、コンデンサー４３に
電気エネルギーを蓄積する。
【００３１】ところで、このコンデンサー４３に電気エ
ネルギーを蓄積する際には、次のようにして行う。ま
ず、充電スイッチ３９をオンした充電開始時には、両方
のリレー接点５５，５６はオフ状態で、充電抵抗値の合
計を３Ｒである。そして充電開始時から所定時間 (例え
ばＶC ＝Ｖ0/3 となる時間) ｔ１経過した後、タイマー
回路５７の一方のタイマーリレー５５ａのタイマー機能
により、一方のリレー接点５５がオンして抵抗値の合計
が２Ｒとなり、続いて所定時間 (例えばＶC ＝2 Ｖ0/3
となる時間) ｔ２経過後にタイマー回路５７の他方のタ
イマーリレー５６ａのタイマー機能により、他方のリレ
ー接点５６がオンして抵抗値がＲとなる。
ネルギーを蓄積する際には、次のようにして行う。ま
ず、充電スイッチ３９をオンした充電開始時には、両方
のリレー接点５５，５６はオフ状態で、充電抵抗値の合
計を３Ｒである。そして充電開始時から所定時間 (例え
ばＶC ＝Ｖ0/3 となる時間) ｔ１経過した後、タイマー
回路５７の一方のタイマーリレー５５ａのタイマー機能
により、一方のリレー接点５５がオンして抵抗値の合計
が２Ｒとなり、続いて所定時間 (例えばＶC ＝2 Ｖ0/3
となる時間) ｔ２経過後にタイマー回路５７の他方のタ
イマーリレー５６ａのタイマー機能により、他方のリレ
ー接点５６がオンして抵抗値がＲとなる。
【００３２】このように、順次抵抗値を小さくして、コ
ンデンサー４３に供給する充電電流値Ｉc を上昇させ、
充電電圧値Ｖc を上昇させることにより、図４中の破線
で示すような一定の充電抵抗値とする場合に比べ、短時
間でコンデンサー４３に電気エネルギーを蓄積すること
ができる。
ンデンサー４３に供給する充電電流値Ｉc を上昇させ、
充電電圧値Ｖc を上昇させることにより、図４中の破線
で示すような一定の充電抵抗値とする場合に比べ、短時
間でコンデンサー４３に電気エネルギーを蓄積すること
ができる。
【００３３】ところで充電開始時には、 充電電流値ＩC ＝ (Ｖ0 −０) ／３Ｒ＝Ｖ0 ／３Ｒ 一方のリレー接点５５がオンしたときには、 ＩC ＝ (Ｖ0 −Ｖ0/3)／２Ｒ＝Ｖ0(1 −1/3)／２Ｒ＝Ｖ
0 ／３Ｒ 他方のリレー接点５６がオンしたときには、 ＩC ＝ (Ｖ0 −2 Ｖ0/3)／Ｒ＝Ｖ0(1 −2/3)／Ｒ＝Ｖ0
／３Ｒ となる。
0 ／３Ｒ 他方のリレー接点５６がオンしたときには、 ＩC ＝ (Ｖ0 −2 Ｖ0/3)／Ｒ＝Ｖ0(1 −2/3)／Ｒ＝Ｖ0
／３Ｒ となる。
【００３４】従って、各リレー接点５５，５６をオンし
た場合であっても、充電電流値ＩCは、Ｖ0 ／３Ｒとな
り、予め設定した充電電流値Ｉmax を越えないことが分
かる。
た場合であっても、充電電流値ＩCは、Ｖ0 ／３Ｒとな
り、予め設定した充電電流値Ｉmax を越えないことが分
かる。
【００３５】ところで、従来の技術で述べたように、 ＩC ＝ (ｅ-t/CR ) Ｖ0 ／ＲS 但し、ＲS は充電抵抗値の総和であるから、各リレー接
点５５，５６をオンするタイミングは、予め設定した充
電電流値Ｉmax との関係において、 Ｉmax ≦( Ｖ0 −ＶC ) ／ＲS ′ の条件を満たすようなコンデンサー電圧となるときに行
うもので、タイマー回路５７の駆動がこのようなタイミ
ングで行われるよう設定しておく。
点５５，５６をオンするタイミングは、予め設定した充
電電流値Ｉmax との関係において、 Ｉmax ≦( Ｖ0 −ＶC ) ／ＲS ′ の条件を満たすようなコンデンサー電圧となるときに行
うもので、タイマー回路５７の駆動がこのようなタイミ
ングで行われるよう設定しておく。
【００３６】この場合、ＲS ′は各リレー接点５５，５
６をオンした後の、充電抵抗値の総和である。そしてコ
ンデンサーの充電容量を５００μＦという共通の条件
で、従来の装置において、充電抵抗値を６７０Ωで一定
とした場合と、本発明の実施の第二形態において、各充
電抵抗値を（６７０／３）Ωとして第一〜第三充電抵抗
器５１〜５３を接続し、上記したタイミングでタイマー
回路５７の駆動をした場合とでは、充電スイッチをオン
している充電時間ｔが従来の場合は約２．３秒であった
のに対し、本発明の実施の第二形態によれば、充電時間
ｔは約１．３秒に短縮できた。
６をオンした後の、充電抵抗値の総和である。そしてコ
ンデンサーの充電容量を５００μＦという共通の条件
で、従来の装置において、充電抵抗値を６７０Ωで一定
とした場合と、本発明の実施の第二形態において、各充
電抵抗値を（６７０／３）Ωとして第一〜第三充電抵抗
器５１〜５３を接続し、上記したタイミングでタイマー
回路５７の駆動をした場合とでは、充電スイッチをオン
している充電時間ｔが従来の場合は約２．３秒であった
のに対し、本発明の実施の第二形態によれば、充電時間
ｔは約１．３秒に短縮できた。
【００３７】このようにしてコンデンサー４３に電気エ
ネルギーを蓄積した後、放電スイッチ４０をオンし、破
壊用物質３３に浸漬した金属細線３２に短時間で電気エ
ネルギーを供給すると、金属細線３２が急激に溶融気化
するとともに破壊用物質３３が急激に気化し、その際に
発生する衝撃圧力で被破壊物Ｈ２を破壊したり、脆弱化
させたりすることができる。
ネルギーを蓄積した後、放電スイッチ４０をオンし、破
壊用物質３３に浸漬した金属細線３２に短時間で電気エ
ネルギーを供給すると、金属細線３２が急激に溶融気化
するとともに破壊用物質３３が急激に気化し、その際に
発生する衝撃圧力で被破壊物Ｈ２を破壊したり、脆弱化
させたりすることができる。
【００３８】また、上記実施の第二形態では、充電抵抗
器の個数を三個としたがこれに限定されるものではな
く、充電抵抗器の個数はコンデンサーの容量などの破壊
条件に応じて任意に選択でき、リレー接点の個数は、そ
の場合の充電抵抗器の個数に対応して設けることができ
る。
器の個数を三個としたがこれに限定されるものではな
く、充電抵抗器の個数はコンデンサーの容量などの破壊
条件に応じて任意に選択でき、リレー接点の個数は、そ
の場合の充電抵抗器の個数に対応して設けることができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、コンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積する際
に、コンデンサーに供給する充電電流値が予め設定した
値を越えないように、エネルギー供給装置に設けた可変
電源装置の出力電圧を除々に上昇するよう制御し、ある
いは可変抵抗装置の抵抗値を減少させることにより、コ
ンデンサーに供給する充電電圧値を上昇させるようにし
たので、エネルギー供給装置に設ける変圧器や整流器の
容量を大きくすることなく、従来に比べて短い時間でコ
ンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積することがで
き、従って、被破壊物の破壊作業に必要な時間を短縮す
ることができる。
は、コンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積する際
に、コンデンサーに供給する充電電流値が予め設定した
値を越えないように、エネルギー供給装置に設けた可変
電源装置の出力電圧を除々に上昇するよう制御し、ある
いは可変抵抗装置の抵抗値を減少させることにより、コ
ンデンサーに供給する充電電圧値を上昇させるようにし
たので、エネルギー供給装置に設ける変圧器や整流器の
容量を大きくすることなく、従来に比べて短い時間でコ
ンデンサーに電気エネルギーを充電蓄積することがで
き、従って、被破壊物の破壊作業に必要な時間を短縮す
ることができる。
【図１】本発明の実施の第一形態を示す破壊装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図２】同じく充電時間と充電電圧との関係を示すグラ
フ図である。
フ図である。
【図３】本発明の実施の第二形態を示す破壊装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図４】同じく充電時間と充電電圧との関係を示すグラ
フ図である。
フ図である。
【図５】従来の破壊装置の全体構成図である。
１ 破壊装置 ２ 破壊容器 ３ 破壊用物質 ４ 電極 ８ 金属細線 ９ エネルギー供給装置 １０ 可変電源装置 １１ 充電スイッチ １２ 放電スイッチ １３ コンデンサー １５ 電圧値調節手段 １６ 電源部 １７ 昇圧用変圧器 １８ 整流器 １９ 充電抵抗器 ２５ リレー回路 ２６ コイル式可変抵抗器 ２７ 調節用モータ ２８ リレー ２９ リレー接点 Ｈ１ 被破壊物 ３０ 破壊容器 ３２ 金属細線 ３３ 破壊用物質 ３４ エネルギー供給装置 ３６ 電源装置 ３７ 昇圧用絶縁変圧器 ３８ 整流器 ３９ 充電スイッチ ４０ 放電スイッチ ４３ コンデンサー ４４ 可変抵抗装置 ５１ 第一充電抵抗器 ５２ 第二充電抵抗器 ５３ 第三充電抵抗器 ５４ バイパス回路 ５５ 一方のリレー接点 ５５ａ タイマーリレー ５６ 他方のリレー接点 ５６ａ タイマーリレー ５７ タイマー回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 剛 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 放電による電気エネルギーを用いて被破
壊物を破壊するための破壊装置であって、電極間を衝撃
圧力伝達用の破壊用物質に浸漬する金属細線で接続し、
この金属細線に対し電気エネルギーを供給するエネルギ
ー供給装置を設け、このエネルギー供給装置は、金属細
線に供給する電気エネルギーを充電蓄積するためのコン
デンサーと、このコンデンサーに電気エネルギーを供給
するとともに電圧値調節手段を有する可変電源装置とを
備え、エネルギー供給装置にコンデンサーに対して供給
する充電電流値を検出するための検出手段を設け、この
検出手段からの検出信号に応じて可変電源装置の電圧値
調節手段の駆動を制御することを特徴とする被破壊物の
破壊装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気エネルギー供給装置
において、コンデンサーに対して供給する充電電流値が
予め設定した電流値に達したときに作動して、可変電源
装置の電圧値調節手段の駆動を停止するリレー回路を設
けたことを特徴とする被破壊物の破壊装置。 - 【請求項３】 放電による電気エネルギーを用いて被破
壊物を破壊するための破壊方法であって、可変電源装置
に設けた電圧値調節手段を駆動して出力電圧値を除々に
上昇させ、可変電源装置に接続したコンデンサーに対し
て供給する充電電流値が予め設定した電流値に達したと
きに電圧値調節手段の駆動を停止するようにしてコンデ
ンサーに電気エネルギーを充電蓄積し、このコンデンサ
ーに充電蓄積した電気エネルギーを、圧力伝達用の破壊
用物質に浸漬した金属細線に、短時間で供給することに
より、金属細線を急激に溶融気化させるとともに破壊用
物質を急激に気化させ、その際に発生する衝撃圧力で被
破壊物を破壊することを特徴とする被破壊物の破壊方
法。 - 【請求項４】 放電による電気エネルギーを用いて被破
壊物を破壊するための破壊装置であって、電極間を衝撃
圧力伝達用の破壊用物質に浸漬する金属細線で接続し、
この金属細線に対し電気エネルギーを供給するエネルギ
ー供給装置を設け、このエネルギー供給装置は、金属細
線に供給する電気エネルギーを充電蓄積するためのコン
デンサーと、このコンデンサーに電気エネルギーを供給
する電源装置と、コンデンサーと電源装置との間に接続
した可変抵抗装置とから構成したことを特徴とする被破
壊物の破壊装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の可変抵抗装置は、コンデ
ンサーと電源装置との間に直列接続した複数の充電抵抗
器と、これら充電抵抗器のうち所定の充電抵抗器間をバ
イパスするバイパス回路とから構成したことを特徴とす
る被破壊物の破壊装置。 - 【請求項６】 放電による電気エネルギーを用いて被破
壊物を破壊するための破壊方法であって、電源装置に接
続したコンデンサーに供給する充電電流値が予め設定し
た電流値に達したら、コンデンサーと電源装置との間に
接続した複数の充電抵抗器のうち所定の充電抵抗器間を
バイパスするバイパス回路の駆動を制御して順次抵抗値
を減少させるようにして電気エネルギーを充電蓄積し、
この電気エネルギーを、圧力伝達用の破壊用物質に浸漬
した金属細線に、短時間で供給することにより、金属細
線を急激に溶融気化させるとともに破壊用物質を急激に
気化させ、その際に発生する衝撃圧力で被破壊物を破壊
することを特徴とする被破壊物の破壊方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07189901A JP3103019B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 被破壊物の破壊装置および破壊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07189901A JP3103019B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 被破壊物の破壊装置および破壊方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0938946A true JPH0938946A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3103019B2 JP3103019B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=16249101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07189901A Expired - Fee Related JP3103019B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 被破壊物の破壊装置および破壊方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103019B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022900A1 (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-14 | Itac Ltd. | Apparatus and method for breaking solid insulator with electric pulse |
| JP2011047803A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Hitachi Zosen Corp | 破壊性状算出方法 |
| US9071055B2 (en) | 2006-10-21 | 2015-06-30 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Charging scheme |
| US9225239B2 (en) | 2007-08-08 | 2015-12-29 | Advanced Analogic Technologies, Incorporated | Multiple output charge pump with multiple flying capacitors |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP07189901A patent/JP3103019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022900A1 (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-14 | Itac Ltd. | Apparatus and method for breaking solid insulator with electric pulse |
| US9071055B2 (en) | 2006-10-21 | 2015-06-30 | Advanced Analogic Technologies Incorporated | Charging scheme |
| US9225239B2 (en) | 2007-08-08 | 2015-12-29 | Advanced Analogic Technologies, Incorporated | Multiple output charge pump with multiple flying capacitors |
| JP2011047803A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Hitachi Zosen Corp | 破壊性状算出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3103019B2 (ja) | 2000-10-23 |
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