(57)【要約】【課題】放電装置において、電極に対する放電の衝撃による影響を低減して、電極間隔調節頻度を減少させ、かつ構成部品などに対する放電の衝撃によるの悪影響を低減するような構成部品の形状及び配置方法を提供する。【解決手段】電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収または緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする放電装置。電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収または緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする液体中放電装置。緩衝機構に緩衝材料を用いること、緩衝材料を用いた緩衝機構を保持用電極と放電用電極の間、もしくは電極保持部と放電容器間の少なくとも１ヶ所以上に配備することが好ましく、構成部品の断面形状を略流線形もしくは鋭角部を有する略多角形状とすることができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収又は緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする放電装置。
【請求項２】
電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収又は緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする液体中放電装置。
【請求項３】
前記緩衝機構に緩衝材料を用いることを特徴とする請求項２記載の液体中放電装置。
【請求項４】
前記緩衝材料を用いた緩衝機構を保持用電極と放電用電極の間、もしくは電極保持部と放電容器間の少なくとも１ヶ所以上に配備することを特徴とする請求項３記載の液体中放電装置。
【請求項５】
構成部品の断面形状を略流線形もしくは鋭角部を有する略多角形状とすることを特徴とする請求項４項記載の液体中放電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電装置が放電の際に受ける衝撃を吸収又は緩和するための緩衝手段及び機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
瞬間的に高温雰囲気が生成するような放電では、その放電に伴い衝撃波が発生する場合がある。特に液体中で液体の絶縁破壊電圧条件で放電を行うと、放電に伴い瞬間的に大きな衝撃波が発生することが知られている。この衝撃波の利用法として、水処理装置などにおける配管内スケールの破砕（特開２０００−１６７５９１）などが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電に伴う衝撃は電極間隔を広げるように働くため、衝撃が大きい場合には電極を保持している部分で滑りが生じて電極間隔が拡張し、放電が適正に行われなくなるとか、電極保持部分が破損するという問題があった。このため放電を継続して行うためには、度々電極間隔を調整する必要があった。また、衝撃により放電装置の構成部品の耐久性が悪化するなどの問題もあった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、放電の衝撃による電極と電極保持部間の滑りを低減して、電極間隔調節頻度を減少させるための衝撃緩衝機構を備えた放電装置と、放電の衝撃による装置への悪影響を低減するような構成部品の断面形状及び配置手段を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、放電装置中による衝撃を吸収又は緩和するための緩衝機構を設けるものである。
すなわち、本発明は、以下の手段により上記の課題を解決することができた。（１）電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収又は緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする放電装置。
（２）電極の少なくとも一方が放電による衝撃を吸収又は緩和するための緩衝機構を備えることを特徴とする液体中放電装置。
（３）前記緩衝機構に緩衝材料を用いることを特徴とする前記（２）記載の液体中放電装置。
（４）前記緩衝材料を用いた緩衝機構を保持用電極と放電用電極の間、もしくは電極保持部と放電容器間の少なくとも１ヶ所以上に配備することを特徴とする前記（３）記載の液体中放電装置。
（５）構成部品の断面形状を略流線形もしくは鋭角部を有する略多角形状とすることを特徴とする前記（４）記載の液体中放電装置。
【０００５】
さらに、本発明の衝撃緩衝機構において、好ましい態様は以下のとおりである。
ａ）緩衝機構として、電極を鉛直方向に配置し、上側の電極を鉛直方向に可動とすることがよい。
ｂ）緩衝機構として、電極自体に螺旋形などの屈曲部を形成することができる。
ｃ）前記緩衝材料が形状復元能を有する弾性緩衝材料であることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の概要を説明する。
本発明の第１の態様は、放電電極に衝撃緩衝機構を備えた放電装置を、さらに本発明の第２の態様は放電電極に衝撃緩衝機構を備えた液体中放電装置を提案するものである。いずれも放電電極に加わる衝撃エネルギーを、運動エネルギーや位置エネルギー、弾性変形エネルギーなどに変換することにより吸収もしくは緩和する。具体的には、電極を鉛直方向に配置した時、上側の電極を鉛直上方に可動とすると、放電で受けた衝撃により電極自身が上方に跳ね上がることにより衝撃を吸収する。また電極自体に螺旋形などの屈曲部を形成すれば、衝撃を屈曲部の弾性変形で緩衝できる。
【０００７】
本発明の第３の態様では、該衝撃緩衝機構に緩衝材料を用いた液体中放電装置を提案するものである。緩衝材料には変形により衝撃を緩衝するものが利用できるが、併せて形状復元能も有する弾性緩衝材料がより好ましい。この方法によれば、緩衝材料は瞬間的に変形して受けた衝撃を吸収するが、その後自然に元の形状に復元して電極間隔を最初の間隔に戻すため、放電を継続することが出来る。
【０００８】
本発明の第４の態様は、保持用電極と放電用電極の間、もしくは電極保持部と放電容器の間に緩衝材料を用いる緩衝機構を、少なくとも１ヶ所以上備えることを特徴とする液体中放電装置を提案するものである。本発明の第５の態様は、衝撃による装置構成部品の耐久性悪化を防ぐような、該構成部品の断面形状及び配置を提案する。第１〜第４の態様によれば、衝撃は緩衝機構で吸収もしくは緩和され、電極と電極保持部間での滑りが軽減されるため、電極間隔調整頻度を低減できる。これにより間隔調整にかかる電気代や手間が節約でき、さらに単位時間当たりの放電回数も増加させられるので、より効果的な放電処理を行うことが出来る。また本発明の第５の態様によれば、構成部品の断面形状や配置を工夫することで、比較的安価な材質でも装置の耐久性が向上し、装置コストやメンテナンスコストが節約できる。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有する構成要素は、同一符号を用いて示す。
【００１０】
実施例１
図１は、本発明の第１及び第２の実施の形態を示す概略説明図である。図１に示す放電装置は、鉛直方向に上部電極１及び下部電極２を配置し、その他の構成要素としては、電極保持部３、ガイド柱４、電極間隔調整部５、上部支持台６、下部支持台７、支持柱８よりなる。下部電極２は下部支持台７に固定されており、上部電極１は電極保持部３で保持されており、該保持部３下面が電極間隔調整部５の上面に乗っている状態である。電極保持部３は固定せず、ガイド柱４に沿って鉛直方向にのみ可動にしてある。上部支持台６と下部支持台７は支持柱８によって連結されている。
【００１１】
図２に放電直後の様子の模式図を示す。電極保持部３は放電による衝撃を受けると上部電極１を保持したまま上方に跳ね上げられて、受けた衝撃を緩衝する。その後、重力により落下して電極保持部３下面が電極間隔調整部５上面に乗るため電極間隔は最初の設定値に戻り、放電を継続することが出来る。なお、ガイド柱４外周にネジ切りを施すなどして、電極間隔調整部５上面の位置を調節可能とすれば、電極間隔も調節可能になる。
【００１２】
実施例２
また、図３に上部電極１に電極間隔調整部５に引っかかるような突起部９を設置した例を示す。これによれば、電極保持部３をなくすことも可能である。
実施例３
図４に、上部電極１自体に衝撃緩衝部となる屈曲部を形成した例を示す。上部電極１の屈曲部１０で衝撃が緩衝されるため、電極保持部３と電極１間の滑りが低減される。
このほか、図５のように上記電極１を螺旋形状にする方法もある。なお、図５は、紙面の関係で横に示している。
【００１３】
実施例４
図６は、本発明の第３の実施の形態に関する実施例を示す。電極保持部３の保持部材１２にゴムやゴムチューブ、スポンジなど形状復元力を持つ弾性材料を用いることにより、保持及び衝撃緩衝を同時に行う方法である。ゴムとしてはある程度の硬さと弾性を兼ね備える発泡ゴムやシリコンゴム、又はゴムチューブなどのように中空状にして用いるのが好ましい。スポンジやゲルもある程度硬さを持つ種類のものが保持の点で好ましい。
図７は、図６の実施例における放電直後の様子を示したものである。放電による衝撃を保持部材１２が変形することにより緩衝する。その後、形状復元力により図６の状態に戻るため電極間隔も戻り、再び放電を行える状態になる。保持部材１０の変形で衝撃を緩衝することにより、電極保持部３と電極１１の間の滑りは低減されるので、電極保持部３は放電容器１３に固定していても良い。
【００１４】
実施例５
図８は、本発明の第３の実施の形態における別の実施例である。電極１１と対電極を放電容器１３内で、絶縁性かつ形状復元性を持つ緩衝材料１４で連結し、両者に働く衝撃を緩衝材料１４の変形で緩衝させる。変形後、緩衝材料１４の形状復元力により、再び両者の間隔は元に戻るので放電を継続できる。また、電極保持部３は放電容器１３に固定せず、滑り面１５のある台座１６上に置いてある。弾性材料としてはばね、ゴム、空圧サスペンション、水圧サスペンション、油圧サスペンション、ゲル、プラスチックなどが利用出来る。ばねとしてはプラスチック製コイルスプリング形状のものが好ましい。またゴムやゲルとしてはある程度の硬さを持つものが好ましく、硬質ゴムやシリコンゲルなどが好ましい。電極保持部３と電極１１は一体となって滑り面１５上を移動できるため、衝撃による電極保持部と電極間の滑りは軽減される。台座１６の滑り面１５にはローラーやベアリング、潤滑油などの潤滑機構や、空気浮上や磁気浮上などの摩擦抵抗を低減する機構が利用できる。また潤滑機構あるいは摩擦抵抗低減機構を介して電極保持部３を保持するのではなく、電極１１自身を保持する構造とすれば電極保持部３は不要となる。
【００１５】
実施例６
図９は、本発明の第４の実施形態の実施例である。図９に示す放電装置は、電極保持部３、放電容器１３、緩衝材料１４、保持用電極１７及び放電用電極１８からなる。緩衝材料１４を保持用電極１７と放電用電極１８の間に挿入して緩衝させる。ばねとしては導電性を保つ為金属製のものが好ましく、また形状はコイルスプリング形状のものが好ましい。ゴムやゲルとしてはある程度の硬さを持つものが好ましく、硬質ゴムやシリコンゲルなどが好ましい。緩衝材料１４の導電性が十分でない場合は、放電用電極１８に電源からの高圧導線を直接接続したり、緩衝材料１４周囲に導線を設置して分断された電極を電気的に導通させる方法も可能である。
図１０は、緩衝材料１４の周囲に導線１９を設置し、保持用電極１７と放電用電極１８を電気的に導通させた例である。
【００１６】
実施例７
図１１は、本発明の第４の実施の形態におけるもう一つの実施例である。電極１１は電極保持部３により保持されており、該保持部３と放電容器１３間に衝撃緩衝部１４を設置した例である。なお、放電容器１３で電極保持部３を支持し難い場合は、近傍に専用の柱などを設け、その支持用柱に緩衝材料を介して該保持部を支持させることも可能である。
【００１７】
実施例８
図１２は、本発明の第５の実施の形態において、衝撃の影響を受けにくい構成部品の断面形状の例を示す断面図である。略流線形には円、楕円、弾丸型などの曲線を有する形状が、また鋭角を有する形状には三角形、平行四辺形、五角形、六角形などが考えられる。なお、配置に際しては断面が略流線形の場合は絞り部を、略多角形の場合は鋭角部をそれぞれ放電点に向けて配置することが好ましい。
実施例９
図１３は、本発明の第５の実施の形態に関する実施例であり、楕円形状を支持柱８に、五角形状を上部支持台６及び下部支持台７に採用した例である。この例では、楕円柱の長径方向及び五角形の鋭角部を、上部電極１と下部電極２間の放電点に向けて配置することが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の衝撃緩衝機構によれば、放電装置の電極保持部と電極間の滑りを低減し、電極間隔の調整頻度を低減できるため、調整にかかる時間や費用を節約できる。またどちらか一方の電極に設置することでも効果を発揮するため、装置構造も簡易でありメンテナンスも容易である。さらに、強い衝撃が加わる構成部品の断面形状や配置を工夫することにより、安価な材料でも装置の耐久性を増すことが出来、装置コストやメンテナンスコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態の実施例を説明する概略説明図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施の形態に関する実施例における、放電直後の状態を説明する模式図である。
【図３】本発明の第１及び第２の実施の形態における二つ目の実施例を説明する概略説明図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施の形態における三つ目の実施例を説明する概略説明図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施の形態における三つ目の実施例において、電極をらせんばね形状にした例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の実施例において、電極保持部の保持部材に緩衝材料を用いた例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の実施例において、放電直後の状態を説明する模式図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における二つ目の実施例を説明する図であり、電極と対電極を絶縁性の緩衝材料で連結した例を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の実施例において、保持用電極と放電用電極の間に緩衝材料を設置した例を説明する概略説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の実施例において、保持用電極と放電用電極を電気的に導通させるために緩衝材料の周囲に導線を設置した例を説明する概略説明図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の実施例において、電極保持部と放電容器間に緩衝材料を設置した例を説明する概略説明図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に関する構造体断面形状の例を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１　上部電極
２　下部電極
３　電極保持部
４　ガイド柱
５　電極間隔調整部
６　上部支持台
７　下部支持台
８　支持柱
９　突起部
１０　屈曲部
１１　電極
１２　保持部材
１３　放電容器
１４　緩衝材料
１５　滑り面
１６　台座
１７　保持用電極
１８　放電用電極
１９　導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004079312.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004079312.tif 000013
【図１２】
2004079312.tif 000014
【図１３】
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