(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破壊対象物の内側に設けられた電解液に電極を介して放電エネルギーを付与して衝撃波を発生させその衝撃波で破壊対象物を破砕する放電破砕装置の電極であって、内部導体と絶縁部と複数の外部導体と絶縁体により形成された複数の間隔形成材とを備え、絶縁部が棒状の内部導体の外周を覆い、外部導体と間隔形成材とが内部導体の棒の延長方向に沿って絶縁部の外側に交互に配置された電極において、
間隔形成材が、絶縁部の外周を覆う筒体部と、筒体部の一端部の外周より外側に張り出す間隔形成部とを備え、
筒体部の外周に筒状の外部導体が着脱可能に取り付けられ、
間隔形成部と外部導体との間に緩衝材が設けられたことを特徴とする放電破砕装置の電極。
【請求項２】
破壊対象物の内側に設けられた電解液に電極を介して放電エネルギーを付与して衝撃波を発生させその衝撃波で破壊対象物を破砕する放電破砕装置の電極であって、内部導体と絶縁部と複数の外部導体と絶縁体により形成された複数の間隔形成材とを備え、絶縁部が棒状の内部導体の外周を覆い、外部導体と間隔形成材とが内部導体の棒の延長方向に沿って絶縁部の外側に交互に配置された電極において、
間隔形成材が緩衝材により形成され、
間隔形成材が、絶縁部の外周を覆う筒体部と、筒体部の一端部の外周より外側に張り出す間隔形成部とを備え、
筒体部の外周に筒状の外部導体が着脱可能に取り付けられたことを特徴とする放電破砕装置の電極。
【請求項３】
絶縁部が、内部導体の一端部の外周に巻き付けられた絶縁材により形成され、絶縁材が、間隔形成材により保護されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放電破砕装置の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定した放電を維持可能な放電破砕装置の電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートや岩石のような破壊対象物に放電用孔を形成し、この放電用孔内に電解液（電気を通す水溶液）としての水道水のような水（水溶液）を充填してこの水中に放電破砕装置の電極を挿入し、この電極に大電流パルスを印加して放電させることで衝撃波を発生させ、衝撃波で放電用孔の周囲を破砕する放電破砕方法が知られている。この放電破砕方法に使用する電極は、棒状の内部導体と内部導体の外周囲を被覆する筒状の絶縁体と絶縁体の外周囲に設けられた外部導体とで構成される。外部導体は、内部導体の棒の延長方向に沿って放電用の間隔（放電ギャップ）を隔てて複数設けられる。そして、外部導体と外部導体との間に設けられた放電用の間隔を介して放電を生じさせ、衝撃波を発生させる（例えば、特許文献１；２等参照）。外部導体と外部導体との間に放電用の間隔を形成するために、外部導体と外部導体との間に絶縁体からなる筒状の間隔形成体を介在させた構成の電極が知られている（例えば、特許文献３；４等参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１１１７５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２０２６８号公報
【特許文献３】特開２００３−１１３７号公報
【特許文献４】特開２００４−１８１４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の放電破砕装置の電極によれば、間隔形成材として例えばナイロンのような硬い合成樹脂製のものを使用した場合、放電の際の衝撃波による反力の影響で間隔形成材が簡単に壊れてしまい、安定した放電が得られなくなってしまうという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る放電破砕装置の電極は、破壊対象物の内側に設けられた電解液に電極を介して放電エネルギーを付与して衝撃波を発生させその衝撃波で破壊対象物を破砕する放電破砕装置の電極であって、内部導体と絶縁部と複数の外部導体と絶縁体により形成された複数の間隔形成材とを備え、絶縁部が棒状の内部導体の外周を覆い、外部導体と間隔形成材とが内部導体の棒の延長方向に沿って絶縁部の外側に交互に配置された電極において、間隔形成材が、絶縁部の外周を覆う筒体部と、筒体部の一端部の外周より外側に張り出す間隔形成部とを備え、筒体部の外周に筒状の外部導体が着脱可能に取り付けられ、間隔形成部と外部導体との間に緩衝材が設けられたり、あるいは、間隔形成材が緩衝材により形成され、間隔形成材が、絶縁部の外周を覆う筒体部と、筒体部の一端部の外周より外側に張り出す間隔形成部とを備え、筒体部の外周に筒状の外部導体が着脱可能に取り付けられたことを特徴とする。絶縁部が、内部導体の一端部の外周に巻き付けられた絶縁材により形成され、絶縁材が、間隔形成材により保護されたことも特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の放電破砕装置の電極によれば、緩衝材により、放電の際の衝撃波による反力の間隔形成材への衝撃を緩和できて間隔形成材を保護できるので、電極の放電性能の低下を防止できる。間隔形成材を緩衝材により形成すれば、放電の際の衝撃波による反力の間隔形成材への衝撃を緩和できて間隔形成材を保護できるので、電極の放電性能の低下を防止できる。また、間隔形成材の筒体部により絶縁部を保護でき、内部導体と外部導体との絶縁構造を維持できる。また、内部導体の一端部の外周に絶縁材を巻き付けて絶縁部を形成したことによって、絶縁部を容易に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
最良の形態１
図１乃至図３は最良の形態１を示し、図１は放電破砕装置の電極の断面を示し、図２は放電破砕装置の電極を分解して示し、図３は放電破砕装置を示す。
【０００７】
図３に示すように、放電破砕装置１００は、電極１とパルスパワー源５０と電源部５１とを備え、電極１とパルスパワー源５０とがコネクタ５２及びケーブル５３を介して互いに接続され、パルスパワー源５０と電源部５１とがケーブル５４を介して互いに接続される。
【０００８】
図１に示すように、電極１は、内部導体２、絶縁部３、外筒導体４、間隔形成材５、外部導体６、緩衝材７を備える。内部導体２は、断面円形の鉄棒により形成され、外周にはねじ部１０が形成される。内部導体２の一端（先端）部２ａを除く外周には、当該外周を覆うように絶縁材としてのＦＲＰシートが巻き付けられることによって絶縁部３が形成される。絶縁部３は、その外周に、間隔形成材５、外部導体６、緩衝材７の設けられる径の小さい小径絶縁部３１と、その外周に外筒導体４の設けられる大径絶縁部３２とを備える。大径絶縁部３２は内部導体２の他端部２ｂの外周に形成され、小径絶縁部３１は内部導体２における他端部２ｂと一端部２ａとの間の外周に形成される。大径絶縁部３２の外周を覆うように外筒導体４が設けられ、大径絶縁部３２と外筒導体４とが図外の接着剤により互いに結合される。間隔形成材５は、ナイロンのような合成樹脂で形成され、筒体部としての円筒部１５と円筒部１５の一側開口縁より円筒部１５の外周面の外側に延長する円形環状の間隔形成部としての鍔部１７とを備える。円筒部１５の外周囲には、銅により円筒状に形成された外部導体６が嵌め込まれる。外部導体６の筒の中心線に沿った方向の長さは、円筒部１５の筒の中心線に沿った方向の長さよりも短い。緩衝材７はゴムにより環状に形成される。緩衝材７の環の内径は円筒部１５の外径より大きく、緩衝材７の環の外径は鍔部１７の外径と同じである。緩衝材７が間隔形成材５の鍔部１７の反対側から円筒部１５の外周にはめ込まれた後に、円筒部１５の外周に外部導体６が嵌め込まれる。つまり、図２に示すように、間隔形成材５の円筒部１５の外周に緩衝材７が嵌め込まれた後に、円筒部１５の外周面と筒状の外部導体６の内周面とが互いにはめ合わされて円筒部１５の外周面に外部導体６が取り付けられることによって、鍔部１７と外部導体６との間に緩衝材７が配置された構成の外部導体ユニット２０が形成される。この外部導体ユニット２０を複数用意し、複数の外部導体ユニット２０が内部導体２の一端部２ａ側から順次同じ向きで小径絶縁部４の外周を覆うように取り付けられた後に、内部導体２の一端部２ａの外周のねじ部１０に２つのナット２１；２２がダブルナット構造で締結されたことで電極１が形成される。つまり、一端に、間隔形成材５の鍔部１７と緩衝材７とによって外部導体６と外部導体６との間に放電用の間隔が形成された放電電極部を備えた電極１が形成される。図１に示すように、電極１の他端にはコネクタ５２によりケーブル５３が接続される。筒状のコネクタ５２の一端部側の筒内周にはねじ部５２ａが形成される。外筒導体４の他端部の外周にはねじ部４ａが形成される。外筒導体４のねじ部４ａとコネクタ５２のねじ部５２ａとが互いに締結され、筒状のコネクタ５２の他端部の筒開口５２ｂを経由してコネクタ５２の筒内にケーブル５３がはめ込まれて、ケーブル５３の内部導体５３ａと電極１の内部導体２とが互いに接続され、ケーブル５３の外部導体５３ｂと電極１の外筒導体４とが互いに接続され、これらの電気的な接続は図外のねじ締結具のような電気接続維持手段により維持される。ケーブル５３は、内部導体５３ａと外部導体５３ｂとの間にこれらを互いに絶縁する内部絶縁筒体５３ｃを備え、外部導体５３ｂの外周には外部絶縁筒体５３ｄを備える。
【０００９】
図３のように、破壊対象物６０の放電用孔６１内に電解液としての水道水のような水（水溶液）６２を充填して、電極１を水６２中に挿入し、パルスパワー源５０を操作して電極１に大電流パルスを印加すると、放電用の間隔を介して、外部導体６と外部導体６との間、外部導体６と外筒導体４との間で放電を生じ、この放電エネルギーにより放電用孔６１内の水６２が衝撃波を発生し、これにより、破壊対象物６０を破砕できる。電源部５１から供給される電力は、ケーブル５３の内部導体５３ａ、電極１の内部導体２、ナット２１；２２、外部導体６、外筒導体４、ケーブル５３の外部導体５３ｂを経由して電源部５１に戻る。
【００１０】
形態１では、緩衝材７により、放電の際の衝撃波による反力の鍔部１７への衝撃を緩和できて鍔部１７を保護できるので、電極１の放電性能の低下を防止できる。間隔形成材５が、小径絶縁部３１の外側を覆う円筒部１５を備えるので、絶縁部３の小径絶縁部３１を保護でき、内部導体２と外部導体６との絶縁構造を維持できる。鍔部１７と外部導体６との間に緩衝材７が配置された構成の外部導体ユニット２０を備えるので、外部導体ユニット２０を１個１個個別に交換できるようになり、交換作業、電極維持コストを抑えることができる。即ち、間隔形成材５が、絶縁部３の小径絶縁部３１の外周を覆う円筒部１５と、円筒部１５の一端部の外周より外側に張り出す鍔部１７とを備え、円筒部１５の外周に筒状の外部導体６が着脱可能に取り付けられた構成としたので、間隔形成材５により、内部導体２の外周にＦＲＰシートが巻き付けられることによって形成された絶縁部３の小径絶縁部３１が保護される。内部導体２の外周にＦＲＰシートを巻き付けて絶縁部３を形成したので、絶縁部３を容易に形成できる。
【００１１】
緩衝材７は、衝撃波による反力を吸収したり、衝撃波による反力に抗したりすることで、衝撃波による反力の鍔部１７への衝撃を緩和できる材料（例えば、ウレタン、クロロプレン、エチレンプロピレンゴムなど、以下「衝撃緩和材料」という）により形成したり、あるいは、衝撃波による反力の鍔部１７への衝撃を少しでも妨げることができればよい。
【００１２】
最良の形態２
最良の形態１の間隔形成材５そのものを衝撃緩和材料により形成しても良い。
【００１３】
最良の形態３
上述した間隔形成材５の円筒部１５と鍔部１７とを分割した構成とし、円筒部１５の外周に取付けた外部導体６と鍔部１７との間に緩衝材を設けたり、鍔部１７を衝撃緩和材料により形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
絶縁部３の外周面上に直接に外部導体６を設ける構成とし、外部導体６と外部導体６との間に間隔形成材を設けた構成としたり、この間隔形成材を衝撃緩和材料により形成してもよい。この場合、絶縁部３は、例えば、合成樹脂で筒体に形成された絶縁体を内部導体の一端部１２に嵌め込むようにしたほうが絶縁部３の損傷を少なくでき、内部導体２と外部導体６との絶縁の耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】放電破砕装置の電極の縦断面図（最良の形態１）。
【図２】放電破砕装置の電極を示す分解斜視図（最良の形態１）。
【図３】放電破砕装置を示す構成図（最良の形態１）。
【符号の説明】
【００１６】
１  電極、２  内部導体、３  絶縁部、５  間隔形成材、６  外部導体、
７  緩衝材、１５  円筒部（筒体部）、１７  鍔部（間隔形成部）、
２０  外部導体ユニット、６０  破壊対象物、６２  水（電解液）、
１００  放電破砕装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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