特許 6339994 放電破砕装置及び放電破砕方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339994

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】放電破砕装置及び放電破砕方法

(51)【国際特許分類】

   B02C 19/18 20060101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   B02C19/18 Z

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-239511(P2015-239511)

(22)【出願日】2015年12月8日

(65)【公開番号】特開2017-104790(P2017-104790A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2017年6月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100091524

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 充夫

(72)【発明者】

【氏名】秦 裕一

(72)【発明者】

【氏名】内海 省吾

(72)【発明者】

【氏名】松田 源一郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 崇

(72)【発明者】

【氏名】孫 明宇

【審査官】 宮部 裕一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−０３７６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５７８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４６１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５４０１２７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ １９／０８

Ｂ０２Ｃ １９／１８

Ｂ０９Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス放電を用いて、上下電極間に保持された処理物に搭載された被破砕物を破砕する放電破砕装置であって、
液体を保持する容器と、
前記容器内で、前記液体の中に配置される前記上電極及び前記下電極と、
前記上電極及び前記下電極間に高電圧パルスを印加することで、パルス放電を発生させるパルス電源と、
前記液体中で、前記被破砕物が下面に配置されるように前記上下電極間に保持された前記処理物の下面側に気泡を発生させる気泡発生装置とを備え、
前記パルス電源で前記上電極及び前記下電極間に高電圧パルスを印加するとき、前記処理物の下面側に気泡が存在することにより、前記放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記被破砕物を破砕する、放電破砕装置。

【請求項2】

前記処理物に衝突した気泡を含有した液体を、前記処理物の下面側から吸引する液体吸引装置をさらに備える請求項１に記載の放電破砕装置。

【請求項3】

気泡を含まない液体を、前記処理物の上面から流入し、前記処理物に衝突させる送液装置をさらに備える請求項１又は２に記載の放電破砕装置。

【請求項4】

前記液体が水である、請求項１から３のいずれか１項に記載の放電破砕装置。

【請求項5】

前記処理物が回路基板であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放電破砕装置。

【請求項6】

パルス放電を用いて、上下電極間に保持された処理物に搭載された被破砕物を破砕する放電破砕装置であって、
液体を保持する容器と、
前記容器内で前記液体の中に配置される前記処理物に接続したアース電極と、
前記処理物を挟むように対向させて配置された一対の正電極と、
前記一対の正電極を交互にパルス放電させる放電回路とを備えて、
前記一対の正電極のうちの一方の正電極での放電後に、前記処理物の前記一方の正電極側に気泡を発生させて前記処理物の一方の正電極側に気泡が存在する状態で、前記放電回路で前記一対の正電極のうちの他方の正電極での放電を行い、前記一方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記被破砕物を破砕する、放電破砕装置。

【請求項7】

液体中で正電極及びアース電極の電極間に高電圧パルスを印加してパルス放電を発生させて、前記パルス放電時に発生する衝撃波が伝播する範囲に配置された処理物の被破砕物を前記衝撃波により破砕する工程を含む、放電破砕方法であって、
前記アース電極を前記処理物に接触させ、前記正電極を、前記処理物を挟むように一対対向させて配置した状態で、前記高電圧パルスを印加するとき、
前記一対の正電極のうちの一方の正電極の放電により気泡を発生させ、他方の正電極での放電を行い、前記一方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記処理物の一方の正電極側に配置された被破砕物を破砕するとともに、
前記一対の正電極のうちの前記他方の正電極の放電により気泡を発生させ、前記一方の正電極での放電を行い、前記他方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記処理物の他方の正電極側に配置された被破砕物を破砕する放電破砕方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パルスパワー放電を用いて物品を破砕する放電破砕装置及び放電破砕方法に関し、特に、使用済みの電気製品を破砕する放電破砕装置及び放電破砕方法に関する。

【背景技術】

【0002】

使用済み家電製品などをリサイクルするためには多様な作業が必要である。解体では、多種多様な形態のビス止め部や半田付け部などを個別に分解する必要が有るため自動化が困難であり、作業者による手解体が主流となっている。手解体により、作業の柔軟性は確保されるものの、作業効率が低いため、多種多様な使用済み家電製品を自動的かつ効率的に解体する方法が求められている。

【0003】

特許文献１には、液体を満たした反応容器中に、バッテリー、ヒューズなどのセラミック部品、コンピュータ構成要素部品、コンデンサなどのリサイクル材料を静置し、液体中に設けた複数の電極ロッドと容器基板間でパルス放電を発生させることでプラスチック製の外装などを破砕する方法が記載されている。さらに、特許文献２には、パルス放電破砕において、放電前に電極間の液体中を気泡雰囲気とすることで、パルス放電により生じた放電衝撃破により気泡がキャビテーション崩壊を起こさせ、この崩壊に伴う水撃圧を生じさせることで高効率の破砕をする方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１４−５３２５４８号公報

【特許文献2】特開平１０−５７８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、放電経路や放電経路と処理物との間の液体中のうち、処理物から離れた位置に気泡が存在する場合、気泡のキャビテーション崩壊に伴う水撃圧により、高電圧パルス放電のエネルギーを消耗させてしまうという課題がある。

【0006】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、エネルギーの消耗が少ない高効率な放電破砕装置及び放電破砕方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る放電破砕装置は、パルス放電を用いて、上下電極間に保持された処理物に搭載された被破砕物を破砕する放電破砕装置であって、
液体を保持する容器と、
前記容器内で、前記液体の中に配置される前記上電極及び前記下電極と、
前記上電極及び前記下電極間に高電圧パルスを印加することで、パルス放電を発生させるパルス電源と、
前記液体中で、前記被破砕物が下面に配置されるように前記上下電極間に保持された前記処理物の下面側に気泡を発生させる気泡発生装置とを備え、
前記パルス電源で前記上電極及び前記下電極間に高電圧パルスを印加するとき、前記処理物の下面側に気泡が存在することにより、前記放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記被破砕物を破砕することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の別の態様に係る放電破砕装置は、パルス放電を用いて、上下電極間に保持された処理物に搭載された被破砕物を破砕する放電破砕装置であって、
液体を保持する容器と、
前記容器内で前記液体の中に配置される前記処理物に接続したアース電極と、
前記処理物を挟むように対向させて配置された一対の正電極と、
前記一対の正電極を交互にパルス放電させる放電回路とを備えて、
前記一対の正電極のうちの一方の正電極での放電後に、前記処理物の前記一方の正電極側に気泡を発生させて前記処理物の一方の正電極側に気泡が存在する状態で、前記放電回路で前記一対の正電極のうちの他方の正電極での放電を行い、前記一方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記被破砕物を破砕することを特徴とする。

【0010】

本発明の別の態様に係る放電破砕方法は、液体中で正電極及びアース電極の電極間に高電圧パルスを印加してパルス放電を発生させて、前記パルス放電時に発生する衝撃波が伝播する範囲に配置された処理物の被破砕物を前記衝撃波により破砕する工程を含む、放電破砕方法であって、
前記アース電極を前記処理物に接触させ、前記正電極を、前記処理物を挟むように一対対向させて配置した状態で、前記高電圧パルスを印加するとき、
前記一対の正電極のうちの一方の正電極の放電により気泡を発生させ、他方の正電極での放電を行い、前記一方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記処理物の一方の正電極側に配置された被破砕物を破砕するとともに、
前記一対の正電極のうちの前記他方の正電極の放電により気泡を発生させ、前記一方の正電極での放電を行い、前記他方の正電極での放電で生じた気泡の崩壊消滅による衝撃波により前記処理物の他方の正電極側に配置された被破砕物を破砕することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の前記態様は、リサイクル対象の物品、特に、使用済み家電製品を高効率に破砕することができる放電破砕装置及び放電破砕方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、第２実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【図3】図３は、第３実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【図4】図４は、第４実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【図5】図５は、図４のＡ−Ａ’線における第４実施形態に係る放電破砕装置の部分断面図である。

【図6】図６は、第５実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る放電破砕装置１の構成及びその装置１を使用する放電破砕方法について、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。

【0014】

放電破砕装置１は、パルス放電を用いて、上下電極間に保持された処理物に搭載された被破砕物を破砕する放電破砕装置であって、図１に示すように、水１０を満たした容器２０と、液体中に配置された上電極３１及び下電極３２と、上電極３１に高電圧パルスを印加するパルス電源４０と、気泡８０が混入した水流（以下、気泡水流という）を発生させる気泡発生装置５０とを備える。上電極３１は、パルス電源４０とリード線３３ａと接続され、下電極３２は、リード線３３ｂを介して接地されている。上電極３１と下電極３２は、処理物６０を挟んで対向している。処理物６０は、上電極３１と下電極３２との間に（図示しない）支持手段により支持されており、処理物６０の下面には、被破砕物７０が搭載されている。よって、被破砕物７０は、パルス放電時に発生する衝撃波が伝播する範囲に配置されている。気泡発生装置５０は、容器２０の底面側から処理物６０の下面に向けられて配置された流入管で構成される流入経路１２ａと接続されており、気泡含有液体を流入経路１２ａから処理物６０の下方より噴出する。処理物６０の下方には、処理物６０の下面側から容器２０の底面側に向けて配置された流出管でそれぞれ構成される流出経路１３ａ、１３ｂが設けられており、流出経路１３ａ、１３ｂと接続された液体吸引装置の一例としてのポンプ５１により容器２０から水１０を吸引して排出する。

【0015】

パルス電源４０は、５００ｋＶまでの電圧を印加できて、パルス幅３μｓｅｃのとき、最大３０ｋＡの放電電流が可能であればよく、マルクス発生器を用いることができる。好ましい放電条件は、物品の種類やサイズにより異なるが、パルス幅は１〜９μｓｅｃが好ましく、放電電流値は１０〜３０ｋＡが好ましい。放電を発生させる回数（パルス回数）は１回〜１００回が好ましい。１００回を超えると処理時間が長くなり工数的に不利になる。パルス周波数は特に規定しないが、通常は１〜５Ｈｚである。

【0016】

気泡発生装置５０は、直径３ｍｍ以下の気泡を発生させることができるものであれば特に限定されない。気泡発生装置５０の例としては、気液混合ノズル型の気液混合装置であっても、気体を液体中で攪拌して混合することで気泡含有液体を発生させる気液２相流旋回型であっても、気体を加圧して液体中に溶解させる加圧溶解型であっても構わない。

【0017】

第１実施形態では上電極３１と下電極３２は、それぞれ、先端を円錐形状としている。下電極３２としては、多様な形態が適用できる。下電極３２としては、図１のような円錐形状以外に、平板状、網状、格子状、渦巻き状などであってもよい。

【0018】

処理物６０としては、特に特定されないが、放電による衝撃波の効果を全体に均等に及ぼすためには、薄型の物品が好ましい。例えば、携帯電話、ゲーム機、又は、薄型テレビなどの電気製品に使用されている回路基板などが挙げられる。また、処理物６０の下面に搭載された被破砕物７０としては、ＩＣチップ又はチップ部品など回路基板に半田付けされた電子部品が挙げられる。

【0019】

次に、上記構成の放電破砕装置１における作用及び効果について説明する。

【0020】

気泡発生装置５０を作動させて、気泡含有液体を容器２０の下部に配置した流入経路１２ａから処理物６０の下面の略中央に向けて噴出させる。下面の略中央に噴出された気泡含有液体は処理物６０に衝突し、処理物６０の下面の略中央から各端面方向（図１では左右方向）に向かって放射状に流れる。一方、容器２０の下部（例えば、端面近傍の下方）には排出経路１３ａ及び１３ｂが設けられているので、処理物６０の各端面方向に流れた気泡含有液体は、排出経路１３ａ及び１３ｂからの排出機能により容器２０の下部方向に流れる。これにより、気泡が処理物６０の上面側に回り込むことが抑制され、その結果として、処理物６０の上面側には気泡がほとんどなく、処理物６０の下面側に気泡が存在することになる。

【0021】

この状態でパルス電源４０を駆動させる。パルス電源４０で発生した高電圧パルスは、上電極３１と下電極３２との間に印加される。放電は、上電極３１と下電極３２間に生じる。そうすると、上電極３１と下電極３２との間に処理物６０が配置されているので、放電は、処理物６０の上面から下面に回り込むような沿面放電となる。この沿面放電により生じた衝撃波は、処理物６０の下面において気泡８０にエネルギーを与える。そうすると、気泡８０が膨張し、内部圧力が水圧より小さくなると、膨張が止まり収縮を始める。収縮すると内部圧力が高まり、最終的には崩壊消滅する。この気泡８０が、崩壊消滅する瞬間に、バブルパルスと呼ばれる急峻な圧力波（以下、バブル衝撃波という。）が発生する。これにより、沿面放電により生じた衝撃波とバブル衝撃波とが重畳して、処理物６０の下面に搭載した被破砕物７０を効率良く破砕することができる。ここで、放電破砕装置１は、気泡発生装置５０で生成した気体含有液体を処理物６０の上面側に回り込まない構成にしているため、上電極３１と処理物６０との間に存在する気泡８０が少ない。したがって、放電によるエネルギーが処理物６０に到達する前に、気泡８０を膨張させるためのエネルギーとして消費されることが少ない。よって、より効率的な放電破砕が可能となる。例えば、衝撃波のみにより直接、被破砕物７０を破砕する場合、２５０ｋＶ程度の高電圧パルスが必要であったが、本発明の実施形態においてバブル衝撃波を利用することで１００ｋＶ程度の高電圧パルスで済み、パルス電源４０の小型化が図れるので、低コスト、高効率な破砕処理をすることができる。

【0022】

ここで、気泡８０の直径は、５０μｍ〜３ｍｍが好ましく、１００μｍ〜１ｍｍが最も好ましい。気泡の直径がこの範囲内であれば、放電による衝撃波が気泡８０を効率良く膨張させることができる。

【0023】

気泡発生装置５０による気泡の発生量は、処理物６０の下面で、１立方センチメートル当たり１００個〜１００００個に制御することが好ましい。この範囲内にすることで、放電による衝撃波とバブル衝撃波との重畳による破砕力を最も高めることができる。一方、処理物６０の上面側での気泡の発生量は、できる限り少なければよく、５０μｍ以上の気泡が全く存在しないことが好ましい。

【0024】

第１実施形態では、下面の略中央に気泡含有液体を噴出させているが、下面全体に均一に気泡が拡散するのであれば、中央付近に噴出させることには限定されない。

【0025】

容器２０の水位を一定に維持するため、排出経路１３ａ及び１３ｂからの液体排出量は、流入経路１２ａからの気泡含有液体の流入量と同等の容量の液体を排出することができる。

【0026】

ここで、処理物６０の下面とは、処理物６０の下面の表面から７．５ｍｍ下方までの範囲であればよい。この範囲内の気泡の存在量を処理物の上面側（例えば、処理物６０の表面から上側の正電極の下端までの範囲）よりも大きくすることにより、衝撃波とバブル衝撃波との重畳が効果的となる。

【0027】

したがって、気泡含有液体を容器２０内に導入する流入経路１２ａの先端部、すなわち、気泡含有液体の導入口は、処理物６０の下面表面から７．５〜１５０ｍｍ下方の位置に設置することが好ましい。

【0028】

また、流入経路１２ａからの気泡含有液体の流入速度は、１秒当たり１００〜１５００ｃｍ^３であることが好ましい。

【0029】

本発明の第１実施形態にかかる放電破砕装置及び放電破砕方法によれば、リサイクル対象の物品、特に、使用済み家電製品を高効率に破砕することができる。なお、以下の各実施形態においても、少なくとも、このような作用効果は奏することができる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る放電破砕装置２の構成及びその装置２を使用する放電破砕方法について、図２を用いて説明する。図２は、第２実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。第２実施形態の放電破砕装置２は、第１実施形態の放電破砕装置１にさらに液体流入経路１４を備えている。放電破砕装置１と同一の要素には同一の符号を付している。また、第１実施形態における気泡形成の条件は第２実施形態でも同様に適応される。

【0030】

図２に示すように、本第２実施形態における放電破砕装置２には、容器２０の上部に、下向きに差し込まれた液体流入管で構成される液体流入経路１４が設けられている。気泡を含まない水１０は、送液装置の一例としてのポンプ５２から送液され、容器２０の水１０の中に配置された液体流入経路１４の吐出口から噴出し、処理物６０の上面の大略中央部分に衝突する。処理物６０の上面の大略中央部分に衝突した水１０は、処理物６０の各端面方向に向かって放射状に流れる。

【0031】

次に、上記構成の放電破砕装置２における作用及び効果について説明する。

【0032】

放電によるエネルギーが、処理物６０に到達する前に気泡８０を膨張させるエネルギーに消費されないようにするためには、上電極３１と処理物６０の上面との間に気泡８０が存在しないことが重要である。液体流入経路１４の吐出口から噴出した気泡を含まない水１０は、処理物６０の各端面方向に向かって放射状に流れるので、処理物６０の各端面付近からの気泡８０の処理物６０の上面側への回り込みを抑制することができる。また、処理物６０が回路基板の場合、回路基板の上面と下面とを貫通する孔、例えばスルーホールなどが形成されていることが有る。貫通孔が有る回路基板の場合には、気泡８０は、この貫通孔を通過して処理物６０の上面側に浮上することがある。そこで、第２実施形態の放電破砕装置２では、気泡を含まない水１０を液体流入経路１４の吐出口から噴出し、処理物６０の上面に衝突させている。この構成により、噴出された水１０の水圧によって気泡８０が処理物６０の貫通孔を通過することを防止することができ、さらに、貫通孔を通過した気泡が存在したとしても、そのような気泡を上面側から排除することができる。

【0033】

放電破砕装置２からの、気泡を含む水及び気泡を含まない水の排出は流出経路１３ａ、１３ｂを通じて行う。このとき、気泡の発生量が、処理物６０の下面で、１立方センチメートル当たり１００個〜１００００個になるよう制御することが好ましい。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る放電破砕装置３の構成及びその装置３を使用する放電破砕方法について、図３を用いて説明する。図３は、第３実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。第３実施形態の放電破砕装置３は第１実施形態の放電破砕装置１と同じ構成要素を備えており、放電破砕装置１と異なる点は流入経路及び排出経路の配置である。放電破砕装置１と同一の要素には同一の符号を付している。また、第１実施形態における気泡形成の条件は第３実施形態でも同様に適応される。

【0034】

図３に示すように、本第３実施形態における放電破砕装置３には、容器２０の側面に流入経路１２ｂと排出経路１３ｃとが設けられている。流入経路１２ｂには気泡発生装置５０が接続され、排出経路１３ｃには液体吸引装置の一例としてのポンプ５１が接続されている。また、流入経路１２ｂと排出経路１３ｃとは、処理物６０の下方に略同軸上に配置され、流入経路１２ｂから噴出された気泡含有液体が処理物６０の下面側に沿って流れ、排出経路１３ｃから容器２０の外部へ排出される。

【0035】

このように第３実施形態によれば、気泡８０は、処理物６０の下面側に沿って流れるので、処理物６０の上面への回り込みを抑制することができる。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る放電破砕装置４の構成及びその装置４を使用する放電破砕方法について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、第４実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図であり、図５は、図４のＡ−Ａ’線における放電破砕装置４の部分断面図である。なお、本第４実施形態ではチャンネル９０を除いて、第３実施形態とすべて同様の構成である。また、第１実施形態における気泡形成の条件は第４実施形態でも同様に適応される。

【0036】

図４に示すように本第４実施形態の放電破砕装置４には、処理物６０の下面にチャンネル９０が設けられている。図５に示すように、チャンネル９０は、上方が開放された略コの字形状の断面を有しているとともに、チャンネル９０の長さは、気泡８０が流れる方向において、処理物６０よりも短くなっている。処理物６０の下面がチャンネル９０の開口部を覆うように処理物６０を保持することで、処理物６０の下面に搭載された被破砕物７０は、チャンネル９０内に配置される。これにより、気泡８０は、処理物６０の下面とチャンネル９０とに囲まれた空間を流れることになるので、気泡８０が処理物６０の上面へ回り込むことを抑制することができる。なお、チャンネル９０の材料としては、電気絶縁性の材料が好ましい。電気絶縁性の材料として、例えば、プラスチックが挙げられる。電気絶縁性の材料が好ましい理由は、チャンネル９０が導電性の材料であると、上電極３１とチャンネル９０との間で放電が起こるので、沿面放電が処理物６０の下面を流れる放電の距離が短くなり、処理物６０の下面全体に放電による衝撃波が発生しにくくなるからである。

【0037】

チャンネル９０内の底面と処理物６０の下面との間の距離は、４０〜２００ｍｍにすることが好ましい。この範囲とすることで、装置の大型化を伴うことなく、衝撃波とバブル衝撃波との重畳が効果的に生じる。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る放電破砕装置５の構成及びその装置５を使用する放電破砕方法について、図６を用いて説明する。

【0038】

図６は、第５実施形態に係る放電破砕装置の構成を示す図である。第５実施形態の放電破砕装置５は、処理物６０を液体中に保持し、アース電極１０１を処理物６０に接触するように設けられており、処理物６０の別々の面に間隔をあけて対向する一対の正電極１００a及び正電極１００ｂが設けられている。また、放電破砕装置５は、正電極１００ａ及び１００ｂを交互にパルス放電させる放電回路５３を有する。処理物６０の上面及び下面には、被破砕物７０ａ，７０ｂがそれぞれ搭載されている。

【0039】

放電後に気泡が発生するため、正電極１００ａ及び１００ｂを交互に放電させることにより、処理物６０の反対側で、直前の放電によって生成されたバブルを利用して破砕力を強めることができる。

【0040】

また、放電した瞬間に発生する衝撃波によって気泡が崩壊するため、放電しようとしている電極に対して処理物６０の反対側で発生させた直前の放電によって、放電する電極側のバブルが崩壊・消滅するため、放電経路に気泡が無い状態を維持でき、電流の減衰を抑制できる。

【0041】

このことにより、放電による気泡の発生により処理物６０の被破砕物の存在する一方の面側に気泡が存在し、もう一方の面側（放電側）にはほとんど気泡が無い状態にすることができて、放電経路に気泡が無い状態を維持できる。

【0042】

また、放電波形は、放電電流ピーク値が１０ｋA以上とすることで、例えば電子基板から電子部品の剥離などができるようになるため、好ましい。

【0043】

また、処理物６０に対して、正極１００ａ，１００ｂが上下で挟むように位置する場合、上側に位置する正電極１００ａの放電から下側に位置する正電極１００ｂの放電までの時間は、処理物６０の上面に存在する気泡が、破壊に寄与する範囲を超えて上昇してしまう前までの時間とすることが好ましい。その時間は、放電によって大きくとも３ｍｍ以下の気泡が多く発生し、その浮力に加えて放電によって起きる水流などから、その上昇速度は速くて１００ｍｍ／秒程度になり、なおかつ破壊エネルギーを強めるのは泡径の２倍程度の範囲だと想定されるため、計算により下側の正電極１００ｂの放電は上側の正電極１００ａの放電の後の０．０５秒後以下が好ましい。この場合、下側の正電極１００ｂが放電した後、上側の正電極１００ａの放電までの時間は、発生した気泡が処理物６０の表面に滞留するため、前記泡の上昇速度を考慮する必要がないため、特に重要ではない。

【0044】

よって、第５実施形態によれば、例えば、まず、放電回路５３により、一方の正電極、例えば、上側の正電極１００ａでパルス放電させる。その後、パルス放電後に、処理物６０の上側の正電極側すなわち上面側に気泡が発生する。

【0045】

その後、他方の正電極、例えば、下側の正電極１００ｂでパルス放電させる。このとき、上側の正電極１００ａでのパルス放電後に処理物６０の上面側に発生した気泡を利用して、気泡の崩壊消滅による衝撃波により、処理物６０の上面側の被破砕物７０ａを破砕する。

【0046】

その後、下側の正電極１００ｂでのパルス放電後に、処理物６０の下側の正電極側すなわち下面側に気泡が発生する。

【0047】

その後、上側の正電極１００ａでパルス放電させる。このとき、下側の正電極１００ｂでのパルス放電後に処理物６０の下面側に発生した気泡を利用して、気泡の崩壊消滅による衝撃波により、処理物６０の下面側の被破砕物７０ｂを破砕する。

【0048】

このように、一対の正電極１００ａ及び１００ｂを交互にパルス放電させて気泡をそれぞれ発生させ、発生した気泡を利用して、気泡発生側とは反対側でパルス放電を発生させ、気泡の崩壊消滅による衝撃波により、処理物６０の被破砕物７０ａ及び７０ｂを破砕することができる。

【0049】

よって、この第５実施形態では、気泡発生装置兼パルス放電装置を、一対の正電極１００ａ，１００ｂとアース電極１０１と放電回路５３とで構成していることになる。

【0050】

なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明の前記態様にかかる放電破砕装置及び放電破砕方法は、リサイクル対象の物品、特に、使用済み家電製品を高効率に破砕することができる放電破砕装置及び放電破砕方法として有用である。

【符号の説明】

【0052】

１、２、３、４、５ 放電破砕装置
１０ 水
１２ａ、１２ｂ 流入経路
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 排出経路
１４ 液体流入経路
２０ 容器
３１ 上電極
３２ 下電極
３３ａ、３３ｂ リード線
４０ パルス電源
５０ 気泡発生装置
５１ ポンプ
５３ 放電回路
６０ 処理物
７０ 被破砕物
８０ 気泡
９０ チャンネル
１００a,１００ｂ 正電極
１０１ アース電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】