JPH1061371A - Method and device for crushing material using pulsed electric energy discharge, and method and device for producing high voltage pulse therefor - Google Patents
Method and device for crushing material using pulsed electric energy discharge, and method and device for producing high voltage pulse thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤やコンクリー
ト等の物質をパルス電気エネルギーの放電により破砕す
る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for crushing a material such as rock or concrete by discharging electric pulse energy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、岩盤やコンクリート等を電気エネ
ルギーの放電により破砕する（以下、電気破砕と呼ぶ）
方法が、いくつか提案されている。例えば、特開平４−
２２２７９４号公報においては、ドリル等によって岩石
等の固体絶縁物に穴を開け、この穴の中に粘性の有る電
解液（例えば、硫酸銅電解液）を入れた状態で、この穴
の中に同軸状の電極を挿入し、この電極に高電圧パルス
を印加している。これにより、電極にプラズマ放電が発
生し、このとき放射される電気的エネルギーが岩石を破
砕して断片化している。そして、電極の周囲の閉じ込め
られた領域の中を上記電解液で満たし、プラズマ放電で
発生した破壊力を増大させるようにしている。また、高
電圧パルスの上昇時間を所定値以下に小さくし、固体絶
縁物中を放電電流が流れ易くしている。2. Description of the Related Art Conventionally, rock and concrete are crushed by electric energy discharge (hereinafter referred to as electro-crushing).
Several methods have been proposed. For example, JP-A-4-
In Japanese Patent No. 222794, a hole is formed in a solid insulator such as rock by a drill or the like, and a viscous electrolytic solution (for example, copper sulfate electrolytic solution) is put in the hole, and the hole is coaxially inserted into the hole. A high voltage pulse is applied to this electrode. As a result, a plasma discharge is generated in the electrode, and the electric energy radiated at this time crushes the rock and fragments it. Then, the inside of the confined area around the electrode is filled with the electrolytic solution to increase the destructive force generated by the plasma discharge. Further, the rising time of the high voltage pulse is reduced to a predetermined value or less, so that the discharge current easily flows through the solid insulator.
【０００３】また、例えば、特表昭６２−５０２７３３
号公報には、岩石等の物質中に所定距離をおいて２個以
上の異なる穴を開け、各穴に電極を挿入し、異なる穴の
電極間でプラズマ放電させることにとり、岩石を破砕し
ている。このとき、極めて短い時間でパルス状に高電圧
エネルギーが岩石に加えられることにより、破砕が行わ
れる。[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-502733
In the official gazette, two or more different holes are made at a predetermined distance in a material such as rock, an electrode is inserted into each hole, and plasma discharge is performed between the electrodes in different holes. I have. At this time, the rock is crushed by applying high-voltage energy to the rock in a very short time in a pulsed manner.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示したような従来の電気破砕は、いずれも、破砕用の電
極を挿入するための穴を予め別の手段（例えば、ドリル
など）により開ける必要がある。このため、実際に電気
破砕を行う際は、穴開け用の手段と破砕用の装置を別々
に準備する必要があり、段取り替え等に工数を要するた
め作業性があまり良くないという問題がある。However, in each of the conventional electric crushing methods described above, it is necessary to previously form a hole for inserting a crushing electrode by another means (for example, a drill or the like). There is. For this reason, when actually performing electric crushing, it is necessary to separately prepare a means for piercing and a device for crushing, and there is a problem that workability is not so good because it requires man-hours for changing the setup.
【０００５】また、特表昭６２−５０２７３３号公報に
は、電気破砕を効率的に行うために、印加する高電圧パ
ルスの上昇時間を所定時間以内にする必要があることが
開示されている。しかしながら、実用的に電気破砕を行
うには、大量の物質を短時間の内に破砕することが求め
られており、さらに効率的な方法が要求されている。そ
して、このためには、上記のように高電圧パルスの上昇
時間を短時間にして岩石等が破砕され易くすると共に、
広い範囲において大量に破砕が行われるようにするため
に、岩石等に投入する電気エネルギー量を増大させる必
要がある。In addition, Japanese Patent Publication No. Sho 62-502733 discloses that in order to efficiently perform electrocrushing, the rising time of a high voltage pulse to be applied must be within a predetermined time. However, in order to carry out electrocrushing practically, it is required to crush a large amount of substances in a short time, and a more efficient method is required. For this purpose, rocks and the like are easily broken by shortening the rising time of the high-voltage pulse as described above,
In order to perform crushing in a large amount in a wide range, it is necessary to increase the amount of electric energy input to rocks and the like.
【０００６】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、電気破砕時の予備穴掘削及び破砕を作業
性良く実施可能であり、また破砕を効率的に実施できる
パルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法、その
破砕装置、その高電圧パルス発生方法、及びその高電圧
パルス発生装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to perform drilling and crushing of preliminary holes at the time of electric crushing with good workability, and pulse electric energy capable of efficiently performing crushing. It is an object of the present invention to provide a method of crushing a substance by electric discharge, a crushing device thereof, a method of generating a high-voltage pulse, and a high-voltage pulse generating device thereof.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、破砕対
象の物質に設けた予備穴４に電極を挿入し、この電極の
周囲を溶液９で満たし、この電極に高電圧パルスを印加
し、この電極での放電電流により前記物質を破砕するパ
ルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法におい
て、予備穴掘削用の前記電極により放電電流を流して前
記物質に予備穴４を開けた後、この予備穴４に破砕用の
前記電極を挿入し、この破砕用の電極で放電電流を流し
て前記物質を破砕する方法としている。Means for Solving the Problems, Functions and Effects In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 inserts an electrode into a preliminary hole 4 provided in a substance to be crushed, and In a method of crushing a substance by pulse electric energy discharge in which the surroundings are filled with a solution 9 and a high voltage pulse is applied to this electrode and the substance is crushed by a discharge current at this electrode, a discharge current is generated by the electrode for preliminary hole drilling. And then a preliminary hole 4 is formed in the material, and then the crushing electrode is inserted into the preliminary hole 4 and a discharge current is passed through the crushing electrode to crush the material.
【０００８】請求項１に記載の発明によると、予備穴の
掘削及びこの予備穴を使用した破砕を共にパルス電気エ
ネルギー放電による電気破砕で行うので、効率的な破砕
が可能となる。According to the first aspect of the present invention, since the excavation of the preliminary hole and the crushing using the preliminary hole are both performed by the electric crushing by the pulse electric energy discharge, the efficient crushing becomes possible.
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法にお
いて、予備穴掘削時には、前記物質中に放電電流を流
し、また、破砕時には、前記溶液９の中に放電電流を流
す方法としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to the first aspect, wherein a discharge current flows through the substance at the time of drilling a preliminary hole, and the solution is supplied at the time of crushing. 9, a discharge current is supplied.
【００１０】請求項２に記載の発明によると、予備穴掘
削時には、破砕対象の物質中に放電電流を流すので、こ
の物質が効率よく、深く掘削される。また、破砕時に
は、電極周囲の溶液中に放電電流を流すので、これによ
り衝撃波が発生し、この衝撃波が破砕対象物質を広範囲
に破砕する。この結果、パルス電気エネルギー放電によ
る電気破砕を効率的に行うことが可能となる。According to the second aspect of the invention, at the time of drilling a preliminary hole, a discharge current flows through the material to be crushed, so that the material can be efficiently and deeply drilled. Also, at the time of crushing, a discharge current is caused to flow through the solution around the electrode, thereby generating a shock wave, which crushes the material to be crushed over a wide range. As a result, it is possible to efficiently perform electro-fracture by pulsed electric energy discharge.
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法にお
いて、予備穴掘削時と破砕時とで、前記高電圧パルスの
上昇時間を変化させることにより、放電電流を前記物質
中又は溶液９の中のいずれに流すかを選択する方法とし
ている。According to a third aspect of the present invention, in the method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to the first aspect, the rising time of the high-voltage pulse is changed between the time of digging a preliminary hole and the time of crushing. To select whether the discharge current flows through the substance or the solution 9.
【００１２】請求項３に記載の発明によると、高電圧パ
ルスの上昇時間により破砕対象物質の絶縁耐圧と溶液の
絶縁耐圧の大きさが入れ換わる特性を利用しており、上
記上昇時間を変化させることによって、放電電流が破砕
対象物質中を流れるか、又は溶液中を流れるかを選択で
きる。したがって、これにより、予備穴掘削時には破砕
対象物質中に放電電流が流れるようにできるので、この
物質が効率よく、深く掘削される。また、破砕時には、
電極周囲の溶液中に放電電流が流れるようにできるの
で、このときの衝撃波が破砕対象物質を広範囲に破砕す
る。この結果、パルス電気エネルギー放電による電気破
砕を効率的に行うことが可能となる。According to the third aspect of the present invention, the characteristic that the magnitude of the withstand voltage of the substance to be crushed and the withstand voltage of the solution are exchanged according to the rise time of the high voltage pulse is used, and the rise time is changed. This makes it possible to select whether the discharge current flows in the substance to be crushed or in the solution. Accordingly, this allows a discharge current to flow through the material to be crushed during pre-hole drilling, so that the material is efficiently and deeply drilled. Also, at the time of crushing,
Since a discharge current can be caused to flow in the solution around the electrode, the shock wave at this time crushes the substance to be crushed in a wide range. As a result, it is possible to efficiently perform electro-fracture by pulsed electric energy discharge.
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法にお
いて、予備穴掘削時には、前記電極の先端部を前記物質
に接触させて前記物質中に放電電流を流し、また、破砕
時には、前記電極の先端部を前記物質から離して溶液９
の中に放電電流を流す方法としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to the first aspect, at the time of excavating a preliminary hole, the tip of the electrode is brought into contact with the substance so as to be included in the substance. A discharge current is passed, and at the time of crushing, the tip of the electrode is separated from the substance and the solution 9
Is a method in which a discharge current flows through the inside.
【００１４】請求項４に記載の発明によると、電極の先
端部を破砕対象物質に接触させることにより、この物質
中に放電電流が流れるので、予備穴掘削時に深く掘削で
きる。また、電極の先端部を破砕対象物質から離して溶
液中に放電電流を流すことにより衝撃波が発生し、この
衝撃波で破砕対象物質が広範囲に破砕される。この結
果、パルス電気エネルギー放電による電気破砕を効率的
に行うことが可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, when the tip of the electrode is brought into contact with the material to be crushed, a discharge current flows through the material, so that deep drilling can be performed during preliminary hole drilling. In addition, a shock current is generated by causing a discharge current to flow through the solution while separating the tip of the electrode from the substance to be crushed, and the substance to be crushed is widely crushed by the shock wave. As a result, it is possible to efficiently perform electro-fracture by pulsed electric energy discharge.
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法にお
いて、前記電極を少なくとも２個以上使用して前記予備
穴４を少なくとも２個以上開け、破砕時は、上記異なる
２個以上の予備穴４にそれぞれ前記電極を挿入し、この
異なる電極間に高電圧パルスを印加する方法としてい
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to the first aspect, at least two or more of the preliminary holes 4 are formed by using at least two or more electrodes. At the time of crushing, the electrodes are respectively inserted into the two or more different preliminary holes 4, and a high-voltage pulse is applied between the different electrodes.
【００１６】請求項５に記載の発明によると、少なくと
も２個以上の電極で予備穴を同時に開け、この異なる予
備穴に挿入した異なる電極間で放電させることにより、
予備穴間及びその周辺を広範囲に破砕することが可能と
なる。According to the fifth aspect of the present invention, a preliminary hole is formed simultaneously with at least two or more electrodes, and discharge is performed between different electrodes inserted into the different preliminary holes,
It is possible to crush the space between the preliminary holes and the periphery thereof over a wide area.
【００１７】請求項６に記載の発明は、破砕対象の物質
に開けた予備穴４に挿入される電極と、この電極の周囲
を満たす溶液９と、この電極に高電圧パルスを印加する
パルス発生装置１０とを備え、前記電極での放電電流に
より前記物質を破砕するパルス電気エネルギー放電によ
る物質の破砕装置において、予備穴掘削用の前記電極
と、破砕用の前記電極とを備えた構成としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an electrode to be inserted into a preliminary hole 4 formed in a substance to be crushed, a solution 9 filling the periphery of the electrode, and a pulse generator for applying a high voltage pulse to the electrode. An apparatus for crushing a substance by pulse electric energy discharge for crushing the substance by a discharge current at the electrode, the apparatus comprising: an electrode for drilling a preliminary hole; and the electrode for crushing. .
【００１８】請求項６に記載の発明によると、予備穴掘
削用の電極及び破砕用の電極を使用して、それぞれ予備
穴掘削及び破砕をパルス電気エネルギー放電による電気
破砕で行うので、効率的な破砕が可能となる。According to the sixth aspect of the present invention, the preliminary hole drilling and the crushing are respectively performed by the electric fracturing by the pulsed electric energy discharge using the electrode for the preliminary hole digging and the electrode for the crushing, so that the efficient operation is achieved. Crushing becomes possible.
【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕装置にお
いて、それぞれ異なる上昇時間の前記高電圧パルスを出
力する予備穴掘削用及び破砕用のパルス発生装置１０を
備えた構成としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to the sixth aspect, a pulse for digging a preliminary hole and a crushing pulse for outputting the high voltage pulses having different rising times. The configuration is provided with the generator 10.
【００２０】請求項７に記載の発明によると、高電圧パ
ルスの上昇時間により破砕対象物質の絶縁耐圧と溶液の
絶縁耐圧の大きさが入れ換わる特性を利用しており、上
記上昇時間が異なる高電圧パルスを出力する予備穴掘削
用及び破砕用のパルス発生装置によって、電極に放電電
流を流す。これにより、予備穴掘削時に破砕対象物質中
に放電電流が流れるようにできるので、この物質が効率
よく、深く掘削される。また、破砕時に、電極周囲の溶
液中に放電電流が流れるようにできるので、このときの
衝撃波が破砕対象物質を広範囲に破砕する。この結果、
パルス電気エネルギー放電による電気破砕を効率的に行
うことが可能となる。According to the seventh aspect of the present invention, a characteristic is used in which the magnitude of the withstand voltage of the substance to be crushed and the magnitude of the withstand voltage of the solution are replaced by the rise time of the high voltage pulse. A discharge current is applied to the electrodes by a pulse generator for pre-hole drilling and crushing that outputs a voltage pulse. As a result, a discharge current can flow through the material to be crushed at the time of excavating the preliminary hole, so that this material is efficiently and deeply excavated. Also, at the time of crushing, a discharge current can be caused to flow in the solution around the electrode, and the shock wave at this time crushes the crushing target material over a wide range. As a result,
It is possible to efficiently perform electro-fracture by pulsed electric energy discharge.
【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕装置にお
いて、予備穴掘削用及び破砕用のそれぞれの前記電極と
パルス発生装置１０とを、予備穴掘削時及び破砕時に共
用する構成としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus for crushing a substance by pulse electric energy discharge according to the sixth aspect, each of the electrodes for preliminary hole drilling and crushing and the pulse generator 10 are connected to each other. It is designed to be used for drilling and crushing.
【００２２】請求項８に記載の発明によると、予備穴掘
削用及び破砕用の電極とパルス発生装置とを予備穴掘削
時及び破砕時に共用するので、さらに効率的な破砕が可
能となる。この場合、パルス発生装置の出力波形を、予
備穴掘削用と破砕用とで切り換えることなどによって、
可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, since the electrode for pre-hole drilling and crushing and the pulse generator are shared during pre-hole drilling and crushing, more efficient crushing becomes possible. In this case, by switching the output waveform of the pulse generator between for preliminary hole drilling and crushing,
It becomes possible.
【００２３】請求項９に記載の発明は、請求項６に記載
のパルス電気エネルギー放電による物質の破砕装置にお
いて、少なくとも２個以上の前記予備穴４を同時に開け
る少なくとも２個以上の予備掘削用の前記電極と、この
２個以上の異なる予備穴４に挿入され、かつ、その間に
前記高電圧パルスが印加される少なくとも２個以上の破
砕用の前記電極とを備え、異なる２個以上の予備穴４に
挿入された上記電極間に放電電流を流して物質を破砕す
る構成としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the apparatus for crushing a substance by pulse electric energy discharge according to the sixth aspect, at least two or more preliminary drilling holes for simultaneously drilling at least two or more preliminary holes 4 are provided. Two or more different pre-holes, comprising: said electrode and at least two or more said crushing electrodes inserted into said two or more different preliminary holes 4 and between which said high-voltage pulse is applied. A structure is employed in which a discharge current flows between the electrodes inserted in 4 to crush the substance.
【００２４】請求項９に記載の発明によると、少なくと
も２個以上の電極で予備穴を同時に開け、この異なる予
備穴に挿入した異なる破砕用電極間で放電させることに
より、予備穴間及びその周辺を広範囲に破砕することが
可能となる。According to the ninth aspect of the present invention, a preliminary hole is formed simultaneously with at least two or more electrodes, and a discharge is performed between different crushing electrodes inserted into the different preliminary holes, thereby forming a gap between the preliminary holes and the vicinity thereof. Can be crushed in a wide range.
【００２５】請求項１０に記載の発明は、電極に高電圧
パルスを印加し、この電極での放電電流により破砕対象
の物質を掘削又は破砕するパルス電気エネルギー放電に
よる物質破砕の高電圧パルス発生方法において、互いに
異なる容量を有する少なくとも２個のコンデンサに、異
なる端子電圧値でそれぞれエネルギーを蓄積し、高電圧
で蓄積された側の前記コンデンサのエネルギーを物質の
絶縁破壊時の放電初期に前記電極で放電させた後、上記
より低電圧で蓄積された側の前記コンデンサのエネルギ
ーを継続して放電させる方法としている。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method for generating a high-voltage pulse for crushing a substance by a pulse electric energy discharge in which a high-voltage pulse is applied to an electrode and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode. In each of at least two capacitors having different capacitances, energy is stored at different terminal voltage values, and the energy of the capacitor on the side stored at a high voltage is applied to the electrodes at the initial stage of discharge at the time of dielectric breakdown of a substance. After discharging, the energy of the capacitor on the side stored at a lower voltage than the above is continuously discharged.
【００２６】請求項１０に記載の発明によると、破壊対
象物質の絶縁破壊時の放電初期には、高電圧で蓄積した
コンデンサのエネルギーを放電して放電し易いようにす
る。また、この後、より低電圧で蓄積した、より大容量
のエネルギーを放電することによって、破砕に必要な大
きなエネルギーを投入することができる。したがって、
電気破砕を効率的に行うことが可能となる。According to the tenth aspect of the invention, in the initial stage of the discharge at the time of dielectric breakdown of the substance to be broken, the energy of the capacitor stored at a high voltage is discharged to facilitate the discharge. Thereafter, by discharging a larger amount of energy stored at a lower voltage, a larger amount of energy required for crushing can be input. Therefore,
Electrocrushing can be performed efficiently.
【００２７】請求項１１に記載の発明は、電極に高電圧
パルスを印加し、この電極での放電電流により破砕対象
の物質を掘削又は破砕するパルス電気エネルギー放電に
よる物質破砕の高電圧パルス発生装置において、異なる
出力電圧値を有する２個の直流電源と、この直流電源の
内の高電圧電源からエネルギーが蓄積される第１のコン
デンサと、この直流電源の内の電圧が上記より低い電源
からエネルギーが蓄積され、上記第１のコンデンサの容
量より大きな容量を有する第２のコンデンサと、前記第
１又は第２のコンデンサに蓄積されたエネルギーを前記
電極で放電させる少なくとも２個以上のトリガスイッチ
回路とを備えた構成としている。According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a high-voltage pulse generator for crushing a substance by pulse electric energy discharge in which a high-voltage pulse is applied to an electrode and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode. , Two DC power supplies having different output voltage values, a first capacitor in which energy is stored from a high-voltage power supply among the DC power supplies, and an energy from a power supply whose voltage in the DC power supply is lower than the above-described power supply. And a second capacitor having a capacity larger than the capacity of the first capacitor, and at least two or more trigger switch circuits for discharging the energy stored in the first or second capacitor at the electrodes. Is provided.
【００２８】請求項１１に記載の発明によると、互いに
異なる容量を有するコンデンサを備え、容量が小さい方
の第１のコンデンサには高電圧電源からエネルギーを蓄
積し、容量が第１のコンデンサより大きい第２のコンデ
ンサには電圧がより低い方の電源からエネルギーを蓄積
する。そして、破壊対象物質の絶縁破壊時の放電初期に
は、高電圧で蓄積したコンデンサのエネルギーをトリガ
スイッチ回路を介して放電するので、放電し易くなる。
また、この後、より低電圧で蓄積した、より大容量のエ
ネルギーを他のトリガスイッチ回路によって放電するの
で、破砕に必要な大きなエネルギーを投入することがで
きる。したがって、電気破砕を効率的に行うことが可能
となる。According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a capacitor having a capacitance different from that of the first capacitor, the first capacitor having a smaller capacitance stores energy from a high-voltage power supply, and has a larger capacitance than the first capacitor. The second capacitor stores energy from the lower voltage power supply. In the initial stage of discharge at the time of dielectric breakdown of the substance to be destroyed, the energy of the capacitor accumulated at a high voltage is discharged through the trigger switch circuit, so that the discharge becomes easy.
Further, thereafter, a larger amount of energy stored at a lower voltage is discharged by another trigger switch circuit, so that a large amount of energy required for crushing can be input. Therefore, it is possible to efficiently perform electrocrushing.
【００２９】請求項１２に記載の発明は、電極に高電圧
パルスを印加し、この電極での放電電流により破砕対象
の物質を掘削又は破砕するパルス電気エネルギー放電に
よる物質破砕の高電圧パルス発生装置において、異なる
出力電圧値を有する２個の直流電源と、この２個の直流
電源の内、電圧が低い方の直流電源のエネルギーを前記
電極から直接放電させる手段と、この２個の直流電源の
内、電圧が高い方の直流電源からエネルギーが蓄積され
るコンデンサと、このコンデンサに蓄積されたエネルギ
ーを前記電極で放電させるトリガスイッチ回路とを備え
た構成としている。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a high-voltage pulse generator for crushing a substance by pulse electric energy discharge in which a high-voltage pulse is applied to an electrode, and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode. , Two DC power supplies having different output voltage values, means for directly discharging the energy of the lower DC power supply of the two DC power supplies from the electrode, and Of these, a capacitor is provided that stores energy from a DC power supply having a higher voltage, and a trigger switch circuit that discharges the energy stored in the capacitor at the electrode.
【００３０】請求項１２に記載の発明によると、電圧が
高い方の直流電源からコンデンサにエネルギーを蓄積す
る。そして、破壊対象物質の絶縁破壊時の放電初期に
は、このコンデンサのエネルギーをトリガスイッチ回路
を介して放電するので、放電し易くなる。また、この
後、電圧が低い方の直流電源のエネルギーを電極から直
接放電させる手段（例えば、抵抗等）を介して放電する
ので、破砕に必要な大きなエネルギーを投入することが
できる。したがって、電気破砕を効率的に行うことが可
能となる。According to the twelfth aspect, energy is stored in the capacitor from the DC power supply having the higher voltage. Then, at the initial stage of discharge at the time of dielectric breakdown of the substance to be destroyed, the energy of this capacitor is discharged via the trigger switch circuit, so that the discharge becomes easy. Further, thereafter, since the energy of the DC power supply having the lower voltage is discharged through means (for example, a resistor or the like) for directly discharging from the electrode, large energy required for crushing can be input. Therefore, it is possible to efficiently perform electrocrushing.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
にかかわる実施形態を詳細に説明する。まず、図１〜図
３に基づいて、第１実施形態を説明する。図１は本実施
形態の構成を示しており、同図において、電極１は予備
穴掘削及び本破砕に兼用される電極で、パルス発生装置
１０に接続されている。パルス発生装置１０は、所定の
出力波形を有する高電圧パルスを出力する。電極１は、
円筒形状の負極３と、負極３の中心軸に沿って設けられ
た正極２とからなっており、正極２と負極３間は絶縁体
によって絶縁されている。なお、負極３の内部は中空状
態でもよいし、あるいは、上記絶縁体によって満たされ
ていてもよい。この正極２及び負極３は、それぞれパル
ス発生装置１０に接続されている。そして、電極１の先
端部の周囲は所定の絶縁抵抗を有する溶液９により囲ま
れるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration of the present embodiment. In FIG. 1, an electrode 1 is an electrode used for both pre-hole drilling and main crushing, and is connected to a pulse generator 10. The pulse generator 10 outputs a high voltage pulse having a predetermined output waveform. Electrode 1
It comprises a cylindrical negative electrode 3 and a positive electrode 2 provided along the central axis of the negative electrode 3, and the positive electrode 2 and the negative electrode 3 are insulated by an insulator. The inside of the negative electrode 3 may be in a hollow state, or may be filled with the insulator. The positive electrode 2 and the negative electrode 3 are connected to a pulse generator 10, respectively. The periphery of the tip of the electrode 1 is surrounded by a solution 9 having a predetermined insulation resistance.
【００３２】図２及び図３は本実施形態の作用の説明図
であり、図２は予備穴掘削時、図３は破砕時を表してい
る。図２に示すように、予備穴掘削時は、電極１の先端
部を岩石等の表面に接触させて高電圧パルスを印加して
いる。このとき、正極２と負極３間に流れる放電電流は
岩石中を流れるので、確実に岩石の穴を掘削することが
可能である。また、上記の放電電流は電極１の近傍のみ
に流れるので、掘削された穴は電極１の外形と略同様の
形状をした穴となる。したがって、この穴を予備穴４と
して使用することができる。そして、図３に示すよう
に、破砕時は、電極１の先端部をこの予備穴４の底面か
ら離し、予備穴４の中に満たされた溶液９中で放電させ
る。このときは、放電電流が溶液９の中を流れることに
より衝撃波が発生し、この衝撃波は溶液９の中を伝搬し
て予備穴４の側面方向に広がり、この衝撃波のエネルギ
ーで岩石を広範囲に破砕することができる。したがっ
て、本破砕を効率的に行うことができる。FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams of the operation of the present embodiment. FIG. 2 shows a state of excavating a preliminary hole, and FIG. 3 shows a state of crushing. As shown in FIG. 2, when excavating a preliminary hole, a high voltage pulse is applied by bringing the tip of the electrode 1 into contact with the surface of a rock or the like. At this time, since the discharge current flowing between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 flows through the rock, it is possible to reliably excavate a hole in the rock. Further, since the discharge current flows only in the vicinity of the electrode 1, the excavated hole has a shape substantially similar to the outer shape of the electrode 1. Therefore, this hole can be used as the preliminary hole 4. Then, as shown in FIG. 3, at the time of crushing, the tip of the electrode 1 is separated from the bottom surface of the preliminary hole 4 to discharge in the solution 9 filled in the preliminary hole 4. At this time, a shock wave is generated due to the discharge current flowing through the solution 9, and the shock wave propagates through the solution 9 and spreads in the lateral direction of the preliminary hole 4. The energy of the shock wave crushes the rock extensively. can do. Therefore, this crushing can be performed efficiently.
【００３３】次に、図４〜図７に基づいて、第２実施形
態を説明する。本実施形態では、高電圧パルスの上昇時
間を制御することにより、放電電流の流れる経路を制御
する例を示している。図４は、本実機形態のパルス発生
装置１０の回路構成図を示している。電源１１は所定の
直流高電圧を所定の繰り返し周波数で出力しており、こ
の出力は抵抗１２を介してコンデンサ１３に印加され
る。また、コンデンサ１３の端子電圧は、トリガスイッ
チ回路１４を介してコンデンサ１５に印加されている。
トリガスイッチ回路１４は、例えばサイラトロン管等の
高電圧及び高電流用のスイッチと、インダクタンス（コ
イル）とから構成することができる。さらに、このコン
デンサ１５の端子電圧は磁気スイッチ１６を経由してコ
ンデンサ１７に、また、コンデンサ１７の端子電圧は磁
気スイッチ１８を経由してコンデンサ１９に印加されて
いる。ここで、磁気スイッチ１６と、コンデンサ１７
と、磁気スイッチ１８と、コンデンサ１９とはパルス圧
縮回路を構成しており、入力されるパルス電圧の立ち上
がり時の上昇時間を短時間にし、急峻にパルス電圧を変
化させるようになっている。Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example is shown in which the rise time of the high voltage pulse is controlled to control the path through which the discharge current flows. FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of the pulse generator 10 of the present embodiment. The power supply 11 outputs a predetermined DC high voltage at a predetermined repetition frequency, and this output is applied to a capacitor 13 via a resistor 12. The terminal voltage of the capacitor 13 is applied to the capacitor 15 via the trigger switch circuit 14.
The trigger switch circuit 14 can be composed of a switch for high voltage and high current such as a thyratron tube and an inductance (coil). Further, the terminal voltage of the capacitor 15 is applied to the capacitor 17 via the magnetic switch 16, and the terminal voltage of the capacitor 17 is applied to the capacitor 19 via the magnetic switch 18. Here, the magnetic switch 16 and the capacitor 17
, The magnetic switch 18 and the capacitor 19 constitute a pulse compression circuit, which shortens the rise time of the input pulse voltage when rising and changes the pulse voltage sharply.
【００３４】パルス圧縮回路の出力側には、出力切り換
えスイッチ２０が設けられており、この出力切り換えス
イッチ２０の共通端子は電極１の正極２に接続されてい
る。出力切り換えスイッチ２０の２つの出力端子の内の
いずれか一つは、コンデンサ１５の出力に接続されてお
り、他の出力の端子はコンデンサ１９の出力に接続され
ている。そして、この出力切り換えスイッチ２０によっ
て、コンデンサ１５の端子電圧とコンデンサ１９の端子
電圧が選択され、電極１の正極２に印加される。各コン
デンサ１３、１５、１７、１９の他端、及び電極１の負
極３は、それぞれ電源１１の負極端子に接続されてい
る。An output switch 20 is provided on the output side of the pulse compression circuit. The common terminal of the output switch 20 is connected to the positive electrode 2 of the electrode 1. One of the two output terminals of the output switch 20 is connected to the output of the capacitor 15, and the other output terminal is connected to the output of the capacitor 19. The output switch 20 selects the terminal voltage of the capacitor 15 and the terminal voltage of the capacitor 19, and applies the selected terminal voltage to the positive electrode 2 of the electrode 1. The other end of each of the capacitors 13, 15, 17, 19 and the negative electrode 3 of the electrode 1 are connected to the negative terminal of the power supply 11, respectively.
【００３５】ここで、磁気スイッチ１６、１８は磁気的
に電流をスイッチできるものであり、通常、本磁気スイ
ッチを流れる電流値が小さい間は未飽和状態にあって、
その未飽和インダクタンスは非常に大きくなっている。
また、本磁気スイッチを流れる電流値が所定値以上に大
きくなると、飽和状態になってこのインダクタンスは非
常に小さくなる。Here, the magnetic switches 16 and 18 are capable of magnetically switching the current, and are normally in an unsaturated state while the current flowing through the magnetic switch is small.
Its unsaturated inductance is very large.
When the value of the current flowing through the magnetic switch becomes larger than a predetermined value, the magnetic switch is saturated and the inductance becomes very small.
【００３６】このような構成のパルス発生装置１０によ
ると、以下のようにして、上昇時間が短いパルス電圧波
形を得ることができる。まず、電源１１が所定時間（繰
り返し周期時間）の間に抵抗１２を介してコンデンサ１
３に所定電圧で電荷を蓄積する。つぎに、トリガスイッ
チ回路１４のスイッチがオンし、コンデンサ１３に蓄積
された電荷はこのトリガスイッチ回路１４を経由してコ
ンデンサ１５に移行する。このとき、トリガスイッチ回
路１４内の前記コイルとこれらのコンデンサ１３、１５
とによって構成されるＬＣ発振回路の固有発振周波数で
決まる周期時間の半周期の間に、上記電荷の移行は完了
する。磁気スイッチ１６の未飽和インダクタンスの大き
さが、上記半周期の間は、トリガスイッチ回路１４内の
前記コイルのインダクタンスより大きくなるように設定
されているので、コンデンサ１３の電荷はほとんど全部
コンデンサ１５に移行する。そして、電荷移行完了時、
コンデンサ１５の端子電圧はピーク値に達する。According to the pulse generator 10 having such a configuration, a pulse voltage waveform having a short rise time can be obtained as follows. First, during a predetermined time (repetition cycle time), the power supply 11
3, and accumulates electric charge at a predetermined voltage. Next, the switch of the trigger switch circuit 14 is turned on, and the electric charge accumulated in the capacitor 13 is transferred to the capacitor 15 via the trigger switch circuit 14. At this time, the coil in the trigger switch circuit 14 and these capacitors 13 and 15
The transfer of the charges is completed during a half cycle of the cycle time determined by the natural oscillation frequency of the LC oscillation circuit configured by the above. Since the magnitude of the unsaturated inductance of the magnetic switch 16 is set to be larger than the inductance of the coil in the trigger switch circuit 14 during the half cycle, almost all the charge of the capacitor 13 is stored in the capacitor 15. Transition. And when the charge transfer is completed,
The terminal voltage of the capacitor 15 reaches a peak value.
【００３７】この後、磁気スイッチ１６を流れる電流値
が大きくなって飽和状態に達するようになっている。磁
気スイッチ１６の飽和状態でのインダクタンスの大きさ
はトリガスイッチ回路１４内の前記コイルのインダクタ
ンスより非常に小さくなるように設定されているので、
次の半周期にはコンデンサ１５の電荷はコンデンサ１３
に戻らずに、磁気スイッチ１６を経由してコンデンサ１
７に移行する。このとき、磁気スイッチ１６の飽和イン
ダクタンスとコンデンサ１５、１７とによって構成され
るＬＣ発振回路の発振周期時間の半周期の間に、上記電
荷の移行は完了する。この場合も、同様にして、磁気ス
イッチ１８の未飽和インダクタンスの大きさが、上記半
周期の間は、磁気スイッチ１６の飽和インダクタンスよ
り大きくなるように設定されているので、コンデンサ１
５の電荷はほとんど全部コンデンサ１７に移行する。そ
して、電荷移行完了時、コンデンサ１７の端子電圧はピ
ーク値に達する。Thereafter, the value of the current flowing through the magnetic switch 16 increases and reaches a saturation state. Since the magnitude of the inductance of the magnetic switch 16 in the saturated state is set to be much smaller than the inductance of the coil in the trigger switch circuit 14,
In the next half cycle, the charge of the capacitor 15 is
And return to the capacitor 1 via the magnetic switch 16.
Move to 7. At this time, the transfer of the charge is completed during a half cycle of the oscillation cycle time of the LC oscillation circuit constituted by the saturation inductance of the magnetic switch 16 and the capacitors 15 and 17. In this case as well, the magnitude of the unsaturated inductance of the magnetic switch 18 is set so as to be larger than the saturation inductance of the magnetic switch 16 during the above half cycle.
Almost all of the charge of 5 is transferred to the capacitor 17. When the charge transfer is completed, the terminal voltage of the capacitor 17 reaches a peak value.
【００３８】以後、上記と同様にして、磁気スイッチ１
８の飽和インダクタンスの大きさは磁気スイッチ１６の
飽和インダクタンスより非常に小さくなるように設定さ
れているので、次に半周期にはコンデンサ１７の電荷は
コンデンサ１５に戻らずに、磁気スイッチ１８を経由し
てコンデンサ１９に移行する。このとき、磁気スイッチ
１８の飽和インダクタンスとコンデンサ１７、１９とに
よって構成されるＬＣ発振回路の発振周期時間の半周期
の間に、上記電荷の移行は完了する。コンデンサ１３、
１５、１７、１９の大きさがそれぞれ等しいとすると、
コンデンサ１３の電荷が順次次段のコンデンサに移行す
るときの半周期時間は短くなって行く。したがって、コ
ンデンサ１５に電荷が蓄積されるときの電圧の上昇時間
よりも、コンデンサ１９に電荷が蓄積されるときの電圧
の上昇時間の方が短くなる。図５及び図６は、このとき
のコンデンサ１５及びコンデンサ１９の電圧波形例を表
している。このようにして、パルス圧縮回路によって、
パルス電圧の立ち上がりを速くすることができる。Thereafter, in the same manner as described above, the magnetic switch 1
Since the magnitude of the saturation inductance of 8 is set to be much smaller than the saturation inductance of the magnetic switch 16, the charge of the capacitor 17 does not return to the capacitor 15 but passes through the magnetic switch 18 in the next half cycle. Then, the process proceeds to the capacitor 19. At this time, the transfer of the charge is completed during a half cycle of the oscillation cycle time of the LC oscillation circuit constituted by the saturation inductance of the magnetic switch 18 and the capacitors 17 and 19. Capacitor 13,
Assuming that the sizes of 15, 17, and 19 are respectively equal,
The half cycle time when the charge of the capacitor 13 sequentially shifts to the next-stage capacitor becomes shorter. Therefore, the rise time of the voltage when the charge is accumulated in the capacitor 19 is shorter than the rise time of the voltage when the charge is accumulated in the capacitor 15. 5 and 6 show examples of voltage waveforms of the capacitors 15 and 19 at this time. Thus, by the pulse compression circuit,
The rise of the pulse voltage can be made faster.
【００３９】そして、出力切り換えスイッチ２０によ
り、コンデンサ１５の電圧とコンデンサ１９の電圧を切
り換えて、電極１に印加するパルス電圧の上昇時間を選
択することが可能となる。さらに、パルス電圧の上昇時
間を切り換えることによって、以下の理由から、溶液９
の中で放電させるか、あるいは、岩石中で放電させるか
を選択可能となる。このことは、前実施形態と同じく、
同一の電極１を使用して予備穴４を掘削したり、本破砕
を行うことができることを意味している。Then, the output changeover switch 20 switches between the voltage of the capacitor 15 and the voltage of the capacitor 19 to select the rising time of the pulse voltage applied to the electrode 1. Further, by switching the rising time of the pulse voltage, the solution 9 can be changed for the following reason.
It is possible to select whether to discharge in a rock or discharge in a rock. This is similar to the previous embodiment.
This means that the same electrode 1 can be used to drill the preliminary hole 4 or to perform the main crushing.
【００４０】図７は、印加パルス電圧の上昇時間と、こ
のパルス電圧を印加したときの各絶縁物の絶縁耐圧との
一般的な関係を示している。ここで、横軸は印加パルス
電圧の上昇時間（通常、パルス電圧の最大値の１０％か
ら９０％まで上昇するのに要する時間で示される）を、
縦軸は絶縁耐圧を表しており、また横軸を対数目盛りと
した片対数で表している。同図において、曲線４１、４
２、４３はそれぞれ水、大理石、砂岩の特性を表してい
る。同図でも分かるように、溶液９として例えば水を使
用した場合、大理石や砂岩等の岩石の絶縁耐圧は、パル
ス電圧の上昇時間が短いとき、水よりも小さい絶縁耐圧
を有している。したがって、このときは、溶液（水）よ
りも岩石の方に放電電流が流れ易くなり、よって、岩石
に予備穴４を掘削したり、あるいは、岩石を深く破砕す
るのに適している。また、上記において、パルス電圧の
上昇時間が長いとき、大理石や砂岩等の岩石の絶縁耐圧
は水よりも大きい絶縁耐圧を有している。したがって、
このときは、岩石より溶液（水）の方に放電電流が流れ
易くなり、よって、溶液の衝撃波により広範囲に破砕す
るのに適している。FIG. 7 shows a general relationship between the rise time of the applied pulse voltage and the withstand voltage of each insulator when the pulse voltage is applied. Here, the horizontal axis represents the rise time of the applied pulse voltage (usually indicated by the time required to increase from 10% to 90% of the maximum value of the pulse voltage),
The vertical axis represents the withstand voltage, and the horizontal axis represents a semi-logarithmic scale with a logarithmic scale. In the figure, curves 41 and 4
Numerals 2 and 43 represent characteristics of water, marble and sandstone, respectively. As can be seen from the figure, when, for example, water is used as the solution 9, the withstand voltage of rock such as marble or sandstone is smaller than that of water when the rise time of the pulse voltage is short. Therefore, at this time, the discharge current flows more easily in the rock than in the solution (water), and thus it is suitable for digging the preliminary hole 4 in the rock or crushing the rock deeply. In the above description, when the rising time of the pulse voltage is long, the withstand voltage of rocks such as marble and sandstone has a higher withstand voltage than water. Therefore,
In this case, the discharge current flows more easily in the solution (water) than in the rock, and therefore, it is suitable for crushing a wide area by the shock wave of the solution.
【００４１】以上のように、同一の溶液９を使用してい
る場合でも、印加するパルス電圧の上昇時間と、この上
昇時間に対する、破砕の対象としている岩石等の成分の
絶縁耐圧と、溶液９の絶縁耐圧との関係から、印加する
パルス電圧の上昇時間を変化させることによって放電電
流の経路を選択できる。これが、本発明により、溶液９
の中で放電させるか、あるいは、岩石中で放電させるか
が選択可能となる理由である。なお、本実施形態では、
一台のパルス発生装置１０内に、異なった上昇時間を有
するパルス波形を発生させることができる回路をいくつ
か備え、この出力回路を切り換えることによって高電圧
パルスの上昇時間を変えている例を示している。しか
し、構成としてはこれに限定されずに、例えば、異なっ
た上昇時間を有するパルス波形を発生させるパルス発生
装置をそれぞれ別々に設け、この出力電圧を予備穴掘削
時と破砕時とで切り換えるようにしてもよい。この際
に、電極も、予備穴掘削用と破砕用とで異なった電極と
してもよいし、同一の電極を共用しても構わない。As described above, even when the same solution 9 is used, the rise time of the applied pulse voltage, the withstand voltage of the component such as rock to be crushed, By changing the rise time of the pulse voltage to be applied, the path of the discharge current can be selected from the relationship with the dielectric breakdown voltage. This is the solution 9
This is the reason why it is possible to select whether to discharge in a rock or to discharge in a rock. In the present embodiment,
An example is shown in which a single pulse generator 10 includes several circuits capable of generating pulse waveforms having different rising times, and the rising time of a high-voltage pulse is changed by switching this output circuit. ing. However, the configuration is not limited to this. For example, pulse generators for generating pulse waveforms having different rise times are separately provided, and the output voltage is switched between preliminary drilling and crushing. You may. At this time, the electrodes may be different for pre-hole drilling and crushing, or the same electrode may be used in common.
【００４２】次に、図８及び図９に基づいて、第３実施
形態を説明する。本実施形態は、パルス電圧波形を変化
させて投入エネルギー増大させる例を示している。図８
は、本実施形態に係わるパルス発生装置１０の回路構成
図を示している。電源２１、３１はそれぞれ所定の電圧
Ｖ１、Ｖ２を出力する直流電源であり、ここで、所定電
圧Ｖ１、Ｖ２は数式「Ｖ１＜Ｖ２」を満足するように設
定している。（例えば、Ｖ１＝３０ＫＶ、Ｖ２＝２００
ＫＶ）電源２１の出力は抵抗２２を介してコンデンサ２
３に印加され、コンデンサ２３の出力電圧はトリガスイ
ッチ回路２４を介してコンデンサ２５に印加される。そ
して、コンデンサ２５の出力電圧はコイル２６を介して
電極１の正極２に印加される。また、電源３１の出力は
抵抗３２を介してコンデンサ３３に印加され、コンデン
サ３３の出力電圧はトリガスイッチ回路３４を介してコ
ンデンサ３５に印加される。コンデンサ３５の出力電圧
は、正極２に印加される。なお、コンデンサ２３、２５
の容量は、コンデンサ３３、３５より大きなものとす
る。また、トリガスイッチ回路２４、３４には、前実施
形態と同様に、例えばサイラトロン等で構成されるスイ
ッチと、所定のインダクタンスを有するコイルとの直列
回路が設けられている。Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an example in which the applied energy is increased by changing the pulse voltage waveform. FIG.
1 shows a circuit configuration diagram of the pulse generator 10 according to the present embodiment. The power supplies 21 and 31 are DC power supplies that output predetermined voltages V1 and V2, respectively, and the predetermined voltages V1 and V2 are set so as to satisfy the expression “V1 <V2”. (For example, V1 = 30 KV, V2 = 200
KV) The output of the power supply 21 is connected to the capacitor 2 via the resistor 22.
3, and the output voltage of the capacitor 23 is applied to the capacitor 25 via the trigger switch circuit 24. Then, the output voltage of the capacitor 25 is applied to the positive electrode 2 of the electrode 1 via the coil 26. The output of the power supply 31 is applied to the capacitor 33 via the resistor 32, and the output voltage of the capacitor 33 is applied to the capacitor 35 via the trigger switch circuit. The output voltage of the capacitor 35 is applied to the positive electrode 2. The capacitors 23 and 25
Is larger than the capacitors 33 and 35. Similarly to the previous embodiment, the trigger switch circuits 24 and 34 are provided with a series circuit of a switch composed of, for example, a thyratron and a coil having a predetermined inductance.
【００４３】図９は上記構成のパルス発生装置１０から
の出力電圧波形を表しており、同図を参照して本実施形
態での作用を説明する。電源２１から電圧Ｖ１が出力さ
れると、所定時間後にコンデンサ２３の端子電圧が略Ｖ
１と等しくなり、所定量の電荷がコンデンサ２３に蓄積
される。また、電源３１から電圧Ｖ２が出力されると、
所定時間後にコンデンサ３３の端子電圧が略Ｖ２と等し
くなり、所定量の電荷がコンデンサ３３に蓄積される。
そして、トリガスイッチ回路２４のスイッチがオンする
と、コンデンサ２３の電荷がコンデンサ２５に移行し、
図９に示すようにコンデンサ２５の端子電圧が略Ｖ１に
達する。このとき、トリガスイッチ回路２４内の前記コ
イルのインダクタンスがコイル２６のインダクタンスよ
り小さくなるように設定されているので、コンデンサ２
３の略全ての電荷は、コンデンサ２３、２５の容量とト
リガスイッチ回路２４内の前記コイルのインダクタンス
とによって決まる固有発振周期時間でもってコンデンサ
２５に移行する。FIG. 9 shows an output voltage waveform from the pulse generator 10 having the above configuration, and the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. When the voltage V1 is output from the power supply 21, the terminal voltage of the capacitor 23 becomes approximately V after a predetermined time.
1 and a predetermined amount of charge is stored in the capacitor 23. When the voltage V2 is output from the power supply 31,
After a predetermined time, the terminal voltage of the capacitor 33 becomes substantially equal to V2, and a predetermined amount of charge is stored in the capacitor 33.
When the switch of the trigger switch circuit 24 is turned on, the electric charge of the capacitor 23 is transferred to the capacitor 25,
As shown in FIG. 9, the terminal voltage of the capacitor 25 substantially reaches V1. At this time, since the inductance of the coil in the trigger switch circuit 24 is set to be smaller than the inductance of the coil 26, the capacitor 2
Almost all of the charge of 3 moves to the capacitor 25 with a natural oscillation period determined by the capacitance of the capacitors 23 and 25 and the inductance of the coil in the trigger switch circuit 24.
【００４４】次に、コンデンサ２５の端子電圧が略Ｖ１
に達したとき、トリガスイッチ回路３４のスイッチがオ
ンすると、コンデンサ３３の電荷がコンデンサ３５に移
行し、図９に示すようにコンデンサ３５の端子電圧がＶ
２になる。このとき、トリガスイッチ回路３４内の前記
コイルのインダクタンスがコイル２６のインダクタンス
より小さくなるように設定されているので、コンデンサ
３３の略全ての電荷は、コンデンサ３５に移行する。コ
ンデンサ３３、３５の容量は、コンデンサ２３、２５の
容量より小さいので、トリガスイッチ回路２４、３４内
の前記各コイルのインダクタンスが等しいとすると、上
記のコンデンサ３５への電荷の移行時間は前述のコンデ
ンサ２５への移行時間よりも速くなる。したがって、コ
ンデンサ３５の端子電圧の立ち上がり速度が速くなる。
この結果、正極２と負極３間にピーク電圧値（Ｖ２と等
しい）が高く、かつ、上昇時間が短いパルス電圧が印加
されることになり、絶縁破壊が起こり易くなる。Next, the terminal voltage of the capacitor 25 becomes approximately V1.
When the switch of the trigger switch circuit 34 is turned on when the voltage reaches the threshold voltage, the charge of the capacitor 33 is transferred to the capacitor 35, and as shown in FIG.
It becomes 2. At this time, since the inductance of the coil in the trigger switch circuit 34 is set to be smaller than the inductance of the coil 26, almost all the electric charge of the capacitor 33 is transferred to the capacitor 35. Since the capacities of the capacitors 33 and 35 are smaller than the capacities of the capacitors 23 and 25, assuming that the inductances of the respective coils in the trigger switch circuits 24 and 34 are equal, the transfer time of the charge to the capacitor 35 is equal to that of the aforementioned capacitor. 25 faster than the transition time. Therefore, the rising speed of the terminal voltage of the capacitor 35 increases.
As a result, a pulse voltage having a high peak voltage value (equal to V2) and a short rise time is applied between the positive electrode 2 and the negative electrode 3, and dielectric breakdown easily occurs.
【００４５】上記のように、コンデンサ３５の電荷によ
って放電が開始した後、コンデンサ３５の端子電圧が低
下して来ると、コンデンサ２５の電荷がコイル２６を経
由して所定の発振周期時間でもってコンデンサ３５に移
行するようになる。これによって、コンデンサ２５の電
荷が上記のピーク電圧パルスの放電より時間をかけてゆ
っくりと電極１から放電される。コンデンサ２５の容量
はコンデンサ３５より大きいので、コンデンサ２５に蓄
積された電荷量（エネルギー）は大きく、したがって、
岩石に投入する放電エネルギーが増大される。この結
果、広範囲の岩石を破砕すること可能となり、効率的な
電気破砕ができる。As described above, when the terminal voltage of the capacitor 35 decreases after the discharge is started by the electric charge of the capacitor 35, the electric charge of the capacitor 25 passes through the coil 26 for a predetermined oscillation cycle time. 35. As a result, the charge of the capacitor 25 is discharged from the electrode 1 slowly over a longer time than the discharge of the peak voltage pulse. Since the capacity of the capacitor 25 is larger than the capacitor 35, the amount of charge (energy) stored in the capacitor 25 is large, and
The discharge energy input to the rock is increased. As a result, a wide range of rocks can be crushed, and efficient electrocrushing can be performed.
【００４６】このときの電極１の使用方法を、図１０及
び図１１に示す。ここでは、電極１の各正極２及び負極
３の形状が棒状となっている例を示している。図１０の
ように、パルス発生装置１０に接続された電極１の正極
２及び負極３を、溶液９で満たした一つの予備穴４内に
所定距離をおいて挿入するようにしてもよい。このと
き、溶液９で放電させることにより衝撃波を発生させ、
上記予備穴４を中心にして広範囲に大量に破砕すること
ができる。あるいは、図１１のように、少なくとも二つ
以上の異なる予備穴４内に正極２及び負極３を別々に挿
入し、この正極２と負極３の間にパルス発生装置１０を
接続してもよい。これにより、正極２と負極３の間の岩
石等に電流が流れ、本破砕が行われる。この場合、本実
施形態で説明したパルス発生装置１０によると、立ち上
がりの早い高電圧パルスで岩石等の絶縁が破壊された
後、ゆっくりした放電時間で大量のエネルギーが岩石に
投入される。したがって、電気破砕の破壊力を増大させ
ることができる。The method of using the electrode 1 at this time is shown in FIG. 10 and FIG. Here, an example is shown in which each of the positive electrode 2 and the negative electrode 3 of the electrode 1 has a rod shape. As shown in FIG. 10, the positive electrode 2 and the negative electrode 3 of the electrode 1 connected to the pulse generator 10 may be inserted at a predetermined distance into one spare hole 4 filled with the solution 9. At this time, a shock wave is generated by discharging with the solution 9,
A large amount can be crushed in a wide range around the preliminary hole 4. Alternatively, as shown in FIG. 11, the positive electrode 2 and the negative electrode 3 may be separately inserted into at least two or more different preliminary holes 4, and the pulse generator 10 may be connected between the positive electrode 2 and the negative electrode 3. As a result, an electric current flows through the rock or the like between the positive electrode 2 and the negative electrode 3, and the crushing is performed. In this case, according to the pulse generator 10 described in the present embodiment, a large amount of energy is supplied to the rock in a slow discharge time after the insulation of the rock or the like is broken by the high voltage pulse having a fast rise. Therefore, it is possible to increase the breaking force of the electro-fracture.
【００４７】次に、図１２及び図１３に基づいて、第４
実施形態を説明する。図１２は本実施形態に係わるパル
ス発生装置１０の回路構成図を示しており、同図におい
て、図８の構成部品と同じ構成には同一の符号を付し、
ここでの説明は省く。電源２１、３１の出力電圧Ｖ１、
Ｖ２は、前記同様に数式「Ｖ１＜Ｖ２」を満足するよう
に設定している。電源２１の出力は、抵抗２７を介して
コンデンサ３５に印加され、コンデンサ３５の出力電圧
は電極１の正極２に印加される。また、電源３１の出力
は抵抗３２を介してコンデンサ３３に印加され、コンデ
ンサ３３の出力電圧はトリガスイッチ回路３４を介して
コンデンサ３５に印加される。Next, based on FIG. 12 and FIG.
An embodiment will be described. FIG. 12 shows a circuit configuration diagram of the pulse generator 10 according to the present embodiment. In FIG. 12, the same components as those in FIG.
The description here is omitted. The output voltages V1 of the power supplies 21 and 31,
V2 is set so as to satisfy the expression “V1 <V2” as described above. The output of the power supply 21 is applied to the capacitor 35 via the resistor 27, and the output voltage of the capacitor 35 is applied to the positive electrode 2 of the electrode 1. The output of the power supply 31 is applied to the capacitor 33 via the resistor 32, and the output voltage of the capacitor 33 is applied to the capacitor 35 via the trigger switch circuit.
【００４８】図１３は上記のパルス発生装置１０の出力
電圧波形を示しており、同図を参照して本実施形態の作
用を説明する。電源２１から電圧Ｖ１が出力されると、
抵抗２７を経由してコンデンサ３５に電流が流れ、所定
時間後にコンデンサ３５の端子電圧が略Ｖ１と等しくな
り、所定量の電荷がコンデンサ３５に蓄積される。この
とき、正極２と負極３間の電圧は上記電圧Ｖ１と等しく
なるが、電圧が低いので、まだ放電を開始していない。
また、電源３１から電圧Ｖ２が出力されると、所定時間
後にコンデンサ３３の端子電圧が略Ｖ２と等しくなり、
所定量の電荷がコンデンサ３３に蓄積される。次に、ト
リガスイッチ回路３４のスイッチがオンすると、コンデ
ンサ３３の電荷がコンデンサ３５に移行し、図１３に示
すようにコンデンサ３５の端子電圧がＶ２に上昇する。
このとき、トリガスイッチ回路３４内の前記コイルのイ
ンダクタンスが抵抗２７より小さくなるように設定され
ているので、コンデンサ３３の略全ての電荷は、コンデ
ンサ３５に移行する。コンデンサ３３、３５の容量を十
分に小さくしているので、上記のコンデンサ３５への電
荷の移行時間は短時間となる。したがって、コンデンサ
３５の端子電圧の立ち上がり速度が速くなる。この結
果、正極２と負極３間にピーク電圧値がＶ２と等しく、
かつ、上昇時間が短いパルス電圧が印加され、絶縁が破
壊されて放電が開始される。FIG. 13 shows an output voltage waveform of the above-described pulse generator 10, and the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. When the voltage V1 is output from the power supply 21,
A current flows to the capacitor 35 via the resistor 27, and after a predetermined time, the terminal voltage of the capacitor 35 becomes substantially equal to V1, and a predetermined amount of charge is accumulated in the capacitor 35. At this time, the voltage between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is equal to the voltage V1, but since the voltage is low, the discharge has not started yet.
When the voltage V2 is output from the power supply 31, the terminal voltage of the capacitor 33 becomes substantially equal to V2 after a predetermined time,
A predetermined amount of charge is stored in the capacitor 33. Next, when the switch of the trigger switch circuit 34 is turned on, the electric charge of the capacitor 33 is transferred to the capacitor 35, and the terminal voltage of the capacitor 35 rises to V2 as shown in FIG.
At this time, since the inductance of the coil in the trigger switch circuit 34 is set to be smaller than the resistance 27, almost all the electric charge of the capacitor 33 is transferred to the capacitor 35. Since the capacitances of the capacitors 33 and 35 are sufficiently small, the transfer time of the electric charges to the capacitor 35 is short. Therefore, the rising speed of the terminal voltage of the capacitor 35 increases. As a result, the peak voltage value between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is equal to V2,
In addition, a pulse voltage having a short rise time is applied, the insulation is broken, and discharge is started.
【００４９】上記のように、コンデンサ３５の電荷によ
って放電が開始した後、コンデンサ３５の端子電圧が低
下して来ると、電源２１から抵抗２７を介してコンデン
サ３５に電荷が蓄積される。正極２と負極３間の絶縁が
破壊されているので、コンデンサ３５の端子電圧がＶ１
になっても、放電は継続される。これによって、上記の
ピーク電圧パルスの放電より時間をかけてゆっくりと、
電源２１からの電荷が電極１から放電される。これによ
り、岩石に投入する放電エネルギーが増大される。この
結果、広範囲の岩石を破砕すること可能となり、効率的
な電気破砕ができる。As described above, when the terminal voltage of the capacitor 35 decreases after the discharge is started by the charge of the capacitor 35, the charge is accumulated in the capacitor 35 from the power supply 21 via the resistor 27. Since the insulation between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 is broken, the terminal voltage of the capacitor 35 becomes V1
, The discharge is continued. With this, it takes time more slowly than the discharge of the peak voltage pulse,
Electric charges from the power supply 21 are discharged from the electrode 1. Thereby, the discharge energy input to the rock is increased. As a result, a wide range of rocks can be crushed, and efficient electrocrushing can be performed.
【００５０】次に、第５実施形態によって、複数の予備
穴を掘削して、広範囲に破砕を行う例を示す。図１４及
び図１５は、本実施形態の電極の使用例の説明図であ
る。本実施形態では、図１４のように、まず、複数の予
備穴４を掘削する。このとき、同一の電極１を繰り返し
使い回して掘削してもよいし、あるいは、少なくとも２
個以上の電極１と、各電極１にそれぞれ接続されたパル
ス発生装置１０とを使用して同時に掘削してもよい。そ
して、図１５のように、２つの予備穴４内にそれぞれ別
々の破砕用の電極１を挿入する。このとき、破砕用の各
電極１と各パルス発生装置１０ａ、１０ｂとの間には切
り換えスイッチ４５、４６を設け、それぞれ、切り換え
スイッチ４５により一方の電極１ａの負極３ａとパルス
発生装置１０ａの負極間を切断可能とし、また、切り換
えスイッチ４６により他方の電極１ｂの正極２ｂとパル
ス発生装置１０ｂの正極間を切断可能としている。この
構成によると、破砕時に、切り換えスイッチ４５、４６
を共にオフしておき、いずれか一方のパルス発生装置１
０（図１５では、１０ａ側）から高電圧パルスを出力す
ると、両電極１の内の正極２ａと負極３ｂ間で放電電流
が流れる。これによって、両予備穴間の岩石等の中を放
電電流が流れるので、広範囲で大量の物質の破砕が可能
となる。Next, an example in which a plurality of preliminary holes are excavated and crushed over a wide area according to the fifth embodiment will be described. FIG. 14 and FIG. 15 are explanatory diagrams of usage examples of the electrode of the present embodiment. In this embodiment, a plurality of preliminary holes 4 are first excavated as shown in FIG. At this time, the same electrode 1 may be used repeatedly to excavate, or
Drilling may be performed simultaneously using more than one electrode 1 and the pulse generator 10 connected to each electrode 1. Then, as shown in FIG. 15, separate crushing electrodes 1 are inserted into the two preliminary holes 4 respectively. At this time, changeover switches 45 and 46 are provided between each of the crushing electrodes 1 and each of the pulse generators 10a and 10b, and the changeover switch 45 respectively controls the negative electrode 3a of one electrode 1a and the negative electrode of the pulse generator 10a. The disconnection is possible, and the switch 46 allows disconnection between the positive electrode 2b of the other electrode 1b and the positive electrode of the pulse generator 10b. According to this configuration, at the time of crushing, the changeover switches 45, 46
Are turned off, and either one of the pulse generators 1
When a high voltage pulse is output from 0 (10a side in FIG. 15), a discharge current flows between the positive electrode 2a and the negative electrode 3b in both electrodes 1. As a result, a discharge current flows through the rock or the like between the two preliminary holes, so that a large amount of material can be crushed in a wide range.
【図１】本発明に係わる破砕装置の第１実施形態の構成
を表す。FIG. 1 shows the configuration of a crushing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係わる破砕装置の予備穴掘削時の作用
説明図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the crushing apparatus according to the present invention when excavating a preliminary hole.
【図３】本発明に係わる破砕装置の破砕時の作用説明図
である。FIG. 3 is an operation explanatory view of the crushing device according to the present invention at the time of crushing.
【図４】本発明の第２実施形態のパルス発生装置の回路
構成図を示す。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a pulse generator according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２実施形態のパルス発生装置の出力
電圧波形の例を示す。FIG. 5 shows an example of an output voltage waveform of the pulse generator according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２実施形態のパルス発生装置の出力
電圧波形の例を示す。FIG. 6 shows an example of an output voltage waveform of the pulse generator according to the second embodiment of the present invention.
【図７】本発明に係わるパルス電圧の上昇時間と各絶縁
物の絶縁耐圧との一般的な関係を示す。FIG. 7 shows a general relationship between the rise time of a pulse voltage and the withstand voltage of each insulator according to the present invention.
【図８】本発明の第３実施形態のパルス発生装置の回路
構成図を示す。FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a pulse generator according to a third embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第３実施形態のパルス発生装置の出力
電圧波形の例を示す。FIG. 9 shows an example of an output voltage waveform of the pulse generator according to the third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第３実施形態における電極の使用方
法例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an example of a method of using an electrode according to a third embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第３実施形態における電極の使用方
法例の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of a method of using an electrode according to a third embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第４実施形態のパルス発生装置の回
路構成図を示す。FIG. 12 is a circuit configuration diagram of a pulse generator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第４実施形態のパルス発生装置の出
力電圧波形の例を示す。FIG. 13 shows an example of an output voltage waveform of the pulse generator according to the fourth embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の第５実施形態における電極の使用方
法例の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of an example of a method of using an electrode according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１５】本発明の第５実施形態における電極の使用方
法例の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of an example of a method of using an electrode according to a fifth embodiment of the present invention.
１ 電極 ２ 正極 ３ 負極 ４ 予備穴 ９ 溶液 １０ パルス発生装置 １１、２１、３１ 電源 １２、２２、２７、３２ 抵抗 １３、１５、１７、１９、２３、２５、３３、３５ コ
ンデンサ １４ トリガスイッチ回路 １６、１８ 磁気スイッチ ２０ 出力切り換えスイッチ ２４、３４ トリガスイッチ回路 ２６ コイル ４１、４２、４３ 曲線 ４５、４６ 切り換えスイッチReference Signs List 1 electrode 2 positive electrode 3 negative electrode 4 preliminary hole 9 solution 10 pulse generator 11, 21, 31 power supply 12, 22, 27, 32 resistor 13, 15, 17, 19, 23, 25, 33, 35 capacitor 14 trigger switch circuit 16 , 18 Magnetic switch 20 Output switch 24, 34 Trigger switch circuit 26 Coil 41, 42, 43 Curve 45, 46 Switch
Claims (12)
を挿入し、この電極の周囲を溶液９で満たし、この電極
に高電圧パルスを印加し、この電極での放電電流により
前記物質を破砕するパルス電気エネルギー放電による物
質の破砕方法において、 予備穴掘削用の前記電極により放電電流を流して前記物
質に予備穴４を開けた後、この予備穴４に破砕用の前記
電極を挿入し、この破砕用の電極で放電電流を流して前
記物質を破砕することを特徴とするパルス電気エネルギ
ー放電による物質の破砕方法。1. An electrode is inserted into a preliminary hole 4 provided in a material to be crushed, the periphery of the electrode is filled with a solution 9, a high-voltage pulse is applied to the electrode, and a discharge current at the electrode causes a discharge current to flow through the material. In the method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge for crushing, a discharge current is passed through the electrode for preliminary hole drilling to form a preliminary hole 4 in the substance, and then the electrode for crushing is inserted into the preliminary hole 4. A method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge, characterized in that a discharge current is passed through the crushing electrode to crush the substance.
放電による物質の破砕方法において、 予備穴掘削時には、前記物質中に放電電流を流し、ま
た、破砕時には、前記溶液９の中に放電電流を流すこと
を特徴とするパルス電気エネルギー放電による物質の破
砕方法。2. A method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 1, wherein a discharge current flows through the substance during preliminary drilling, and a discharge current flows into the solution 9 during crushing. A method of crushing a substance by pulsed electric energy discharge, characterized by flowing.
放電による物質の破砕方法において、 予備穴掘削時と破砕時とで、前記高電圧パルスの上昇時
間を変化させることにより、放電電流を前記物質中又は
溶液９の中のいずれに流すかを選択することを特徴とす
るパルス電気エネルギー放電による物質の破砕方法。3. The method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 1, wherein the discharge current is increased by changing a rising time of the high-voltage pulse between pre-drilling and crushing. A method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge, wherein the method is selected to flow into the solution or the solution 9.
放電による物質の破砕方法において、 予備穴掘削時には、前記電極の先端部を前記物質に接触
させて前記物質中に放電電流を流し、また、破砕時に
は、前記電極の先端部を前記物質から離して溶液９の中
に放電電流を流すことを特徴とするパルス電気エネルギ
ー放電による物質の破砕方法。4. The method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 1, wherein at the time of excavating a preliminary hole, a tip of the electrode is brought into contact with the substance to flow a discharge current through the substance. A method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge, wherein a discharge current is caused to flow through the solution 9 by separating the tip of the electrode from the substance at the time of crushing.
放電による物質の破砕方法において、 前記電極を少なくとも２個以上使用して前記予備穴４を
少なくとも２個以上開け、破砕時は、上記異なる２個以
上の予備穴４にそれぞれ前記電極を挿入し、この異なる
電極間に高電圧パルスを印加することを特徴とするパル
ス電気エネルギー放電による物質の破砕方法。5. The method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 1, wherein at least two or more of the preliminary holes 4 are formed by using at least two of the electrodes, and A method for crushing a substance by pulsed electric energy discharge, wherein said electrodes are inserted into the plurality of preliminary holes 4 and high voltage pulses are applied between the different electrodes.
される電極と、この電極の周囲を満たす溶液９と、この
電極に高電圧パルスを印加するパルス発生装置１０とを
備え、前記電極での放電電流により前記物質を破砕する
パルス電気エネルギー放電による物質の破砕装置におい
て、 予備穴掘削用の前記電極と、破砕用の前記電極とを備え
たことを特徴とするパルス電気エネルギー放電による物
質の破砕装置。6. An electrode inserted into a preliminary hole 4 formed in a substance to be crushed, a solution 9 filling the periphery of the electrode, and a pulse generator 10 for applying a high-voltage pulse to the electrode. An apparatus for crushing a substance by pulsed electrical energy discharge for crushing the substance by a discharge current at an electrode, wherein the electrode for preliminary hole drilling and the electrode for crushing are characterized by being provided with the electrode for crushing. Material crushing equipment.
放電による物質の破砕装置において、 それぞれ異なる上昇時間の前記高電圧パルスを出力する
予備穴掘削用及び破砕用のパルス発生装置１０を備えた
ことを特徴とするパルス電気エネルギー放電による物質
破砕装置。7. The apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 6, further comprising a pulse generator 10 for preliminary hole drilling and crushing, which outputs the high voltage pulses having different rising times. A material crushing device using pulsed electric energy discharge.
放電による物質の破砕装置において、 予備穴掘削用及び破砕用のそれぞれの前記電極とパルス
発生装置１０とを、予備穴掘削時及び破砕時に共用する
ことを特徴とするパルス電気エネルギー放電による物質
の破砕装置。8. The apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 6, wherein said electrodes for pre-hole drilling and crushing and the pulse generator 10 are shared during pre-hole drilling and crushing. An apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge.
放電による物質の破砕装置において、 少なくとも２個以上の前記予備穴４を同時に開ける少な
くとも２個以上の予備掘削用の前記電極と、 この２個以上の異なる予備穴４に挿入され、かつ、その
間に前記高電圧パルスが印加される少なくとも２個以上
の破砕用の前記電極とを備え、 異なる２個以上の予備穴４に挿入された上記電極間に放
電電流を流して物質を破砕することを特徴とするパルス
電気エネルギー放電による物質の破砕装置。9. The apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge according to claim 6, wherein at least two or more electrodes for preliminary excavation for simultaneously drilling at least two or more preliminary holes 4; At least two or more crushing electrodes to be inserted into the different preliminary holes 4 and between which the high-voltage pulse is applied, and the electrodes inserted into the two or more different preliminary holes 4 An apparatus for crushing a substance by pulsed electric energy discharge, wherein a substance is crushed by passing a discharge current therebetween.
極での放電電流により破砕対象の物質を掘削又は破砕す
るパルス電気エネルギー放電による物質破砕の高電圧パ
ルス発生方法において、 互いに異なる容量を有する少なくとも２個のコンデンサ
に、異なる端子電圧値でそれぞれエネルギーを蓄積し、
高電圧で蓄積された側の前記コンデンサのエネルギーを
物質の絶縁破壊時の放電初期に前記電極で放電させた
後、上記より低電圧で蓄積された側の前記コンデンサの
エネルギーを継続して放電させることを特徴とする高電
圧パルス発生方法。10. A high-voltage pulse generating method for crushing a substance by a pulse electric energy discharge in which a high-voltage pulse is applied to an electrode and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode, wherein the high-voltage pulses have different capacities. At least two capacitors store energy at different terminal voltage values, respectively.
After discharging the energy of the capacitor on the side stored at a high voltage at the initial stage of discharge at the time of dielectric breakdown of the substance, the energy of the capacitor on the side stored at a lower voltage is continuously discharged. A high-voltage pulse generation method, characterized in that:
極での放電電流により破砕対象の物質を掘削又は破砕す
るパルス電気エネルギー放電による物質破砕の高電圧パ
ルス発生装置において、 異なる出力電圧値を有する２個の直流電源と、 この直流電源の内の高電圧電源からエネルギーが蓄積さ
れる第１のコンデンサと、 この直流電源の内の電圧が上記より低い電源からエネル
ギーが蓄積され、上記第１のコンデンサの容量より大き
な容量を有する第２のコンデンサと、 前記第１又は第２のコンデンサに蓄積されたエネルギー
を前記電極で放電させる少なくとも２個以上のトリガス
イッチ回路とを備えたことを特徴とする高電圧パルス発
生装置。11. A high-voltage pulse generator for crushing a substance by a pulse electric energy discharge in which a high-voltage pulse is applied to an electrode, and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode. Two DC power supplies, a first capacitor for storing energy from a high-voltage power supply of the DC power supplies, and a first capacitor for storing energy from a power supply having a lower voltage among the DC power supplies, A second capacitor having a capacity larger than the capacity of the capacitor, and at least two or more trigger switch circuits for discharging the energy stored in the first or second capacitor at the electrodes. High voltage pulse generator.
極での放電電流により破砕対象の物質を掘削又は破砕す
るパルス電気エネルギー放電による物質破砕の高電圧パ
ルス発生装置において、 異なる出力電圧値を有する２個の直流電源と、 この２個の直流電源の内、低電圧の直流電源のエネルギ
ーを前記電極から直接放電させる手段と、 この２個の直流電源の内、高電圧の直流電源からエネル
ギーが蓄積されるコンデンサと、 このコンデンサに蓄積されたエネルギーを前記電極で放
電させるトリガスイッチ回路とを備えたことを特徴とす
る高電圧パルス発生装置。12. A high voltage pulse generator for crushing a substance by a pulse electric energy discharge in which a high voltage pulse is applied to an electrode and a substance to be crushed is excavated or crushed by a discharge current at the electrode, wherein different output voltage values are obtained. Means for directly discharging the energy of the low-voltage DC power supply of the two DC power supplies from the electrode; and energy from the high-voltage DC power supply of the two DC power supplies. And a trigger switch circuit for discharging the energy stored in the capacitor at the electrode.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8241164A JPH1061371A (en) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | Method and device for crushing material using pulsed electric energy discharge, and method and device for producing high voltage pulse therefor |
| KR1019970039221A KR19980018739A (en) | 1996-08-22 | 1997-08-18 | THE METHOD AND DEVICE FOR DESTRUCTION BY PULSE ELECTRIC ENERGY DISCHARGE, AND THE METHOD AND DEVICE FOR HIGH VOLTAGE PULSE GENERATION |
| PCT/JP1997/002888 WO1998007959A1 (en) | 1996-08-22 | 1997-08-20 | Method and device for crushing material by discharging pulsed electric energy and method and device for generating high-voltage pulse |
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|---|---|---|---|
| JP8241164A JPH1061371A (en) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | Method and device for crushing material using pulsed electric energy discharge, and method and device for producing high voltage pulse therefor |
Publications (1)
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| JPH1061371A true JPH1061371A (en) | 1998-03-03 |
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