(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝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。
【請求項２】
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１に記載の衝撃波処理方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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４に記載の衝撃波処理装置。
【請求項６】
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５に記載の衝撃波処理装置。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０５１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【発明の効果】
【００２５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【符号の説明】
【００４７】
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
【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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