JPH02218412A - クリーン気体の製造方法 - Google Patents
クリーン気体の製造方法Info
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- JPH02218412A JPH02218412A JP63276171A JP27617188A JPH02218412A JP H02218412 A JPH02218412 A JP H02218412A JP 63276171 A JP63276171 A JP 63276171A JP 27617188 A JP27617188 A JP 27617188A JP H02218412 A JPH02218412 A JP H02218412A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造やノイオテクノロジー医薬品・食
品製造工場などで必要とされるクリーンエア等のクリー
ンな気体の製造方法に関する。
品製造工場などで必要とされるクリーンエア等のクリー
ンな気体の製造方法に関する。
従来のクリーンエア製造方法として、濾過集塵装置（バ
グフィルタ−等）を使用し塵埃を除去する方法、電気集
塵装置により塵埃を除去する方法。
グフィルタ−等）を使用し塵埃を除去する方法、電気集
塵装置により塵埃を除去する方法。
遠心力集塵装置（サイクロン等）による方法などがある
。
。
上記従来の方法においては、フィルターの目詰まりに伴
いフィルターを交換する必要があったり。
いフィルターを交換する必要があったり。
帯電に伴って微粒子が炭化（煙の発生）するなどの解決
すべき課題があった。
すべき課題があった。
更に上記従来の方法では、いずれも直径がサプミク四ン
（α０３〜０．１μｍ）以下の微粒子が捕集されにくい
という問題があった。
（α０３〜０．１μｍ）以下の微粒子が捕集されにくい
という問題があった。
本発明のクリーン気体の製造方法は、次の手段を講じた
。
。
（１） 被クリーン気体と凝縮性気体とを混合し、こ
の混合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめ
た後、との液滴を帯電させて電場及び／又は磁場域に通
して液滴な除去するようにした・ （２）被クリーン気体と凝縮性気体とを混合し、この混
合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめた後
、との液滴を含む流体を冷却器を通して液滴を冷却器に
付着させて除去するようにした。
の混合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめ
た後、との液滴を帯電させて電場及び／又は磁場域に通
して液滴な除去するようにした・ （２）被クリーン気体と凝縮性気体とを混合し、この混
合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめた後
、との液滴を含む流体を冷却器を通して液滴を冷却器に
付着させて除去するようにした。
上記（１）の本発明は、被り９−ｙ気体と凝縮性気体と
を混合し、この混合流体中の凝縮性気体を凝縮すると、
被クリーン気体中に含まれるダストを凝縮核とした凝縮
性気体の滴状凝縮を起こしダストが発生した凝縮性気体
の液滴に捕獲される。その後、この発生した液滴を帯電
させ、電場及び／又は磁場域を通過させると、帯電した
液滴は電場及び／又は磁場域において電気力及び／又は
磁気力を受けて被クリーン気体から分離される。これに
よりて被クリーン気体中のダストが液滴と共に除去され
、クリーンな気体が得られる。また、本発明における上
記の凝縮性気体の滴状凝縮では、直径が数１ＯＡ以上の
ダスト（微粒子）が凝縮核として作用し、発生した液滴
の径は、数μｍ〜数１０μｍｓ度となる。この発生した
液滴な上記のように電場又は磁場域で捕集することによ
り、空気中から、数１０Ａ１１度の微細なダストまで容
易に取り除くことができる。
を混合し、この混合流体中の凝縮性気体を凝縮すると、
被クリーン気体中に含まれるダストを凝縮核とした凝縮
性気体の滴状凝縮を起こしダストが発生した凝縮性気体
の液滴に捕獲される。その後、この発生した液滴を帯電
させ、電場及び／又は磁場域を通過させると、帯電した
液滴は電場及び／又は磁場域において電気力及び／又は
磁気力を受けて被クリーン気体から分離される。これに
よりて被クリーン気体中のダストが液滴と共に除去され
、クリーンな気体が得られる。また、本発明における上
記の凝縮性気体の滴状凝縮では、直径が数１ＯＡ以上の
ダスト（微粒子）が凝縮核として作用し、発生した液滴
の径は、数μｍ〜数１０μｍｓ度となる。この発生した
液滴な上記のように電場又は磁場域で捕集することによ
り、空気中から、数１０Ａ１１度の微細なダストまで容
易に取り除くことができる。
また、上記（２）の本発明においては、上記（ＩＪの発
明と同様に微細カダストまでが凝縮性気体の液滴に捕集
される。この液滴を含む混合流体を冷却器を通すことに
よって、液滴が冷却器に付着されて除去される。このよ
うにして微細なダストまで除去されたクリーンな気体が
得られる。
明と同様に微細カダストまでが凝縮性気体の液滴に捕集
される。この液滴を含む混合流体を冷却器を通すことに
よって、液滴が冷却器に付着されて除去される。このよ
うにして微細なダストまで除去されたクリーンな気体が
得られる。
本発明の第一の実施例を第１図ないし第４図によって説
明する。
明する。
被クリーン気体である原料空気１を送風機２から冷却機
９を通して冷却し、蒸気発生器３からの蒸気（例えば水
蒸気）とを、矩形断面の滴状凝縮発生器４内で混合させ
る。この冷却された空気と蒸気との混合によって、冷却
された原料空気中に含まれる直径が数１ＯＡ以上の微細
なダストを凝縮核とする蒸気の滴状凝縮がおこり液滴が
凝縮開始領域１３において発生するにの液滴は飽和蒸気
中を流れるため、下流へ流れるに従って液滴成長領域１
４において成長し、数μｍ〜数１０μｍになる。このよ
うにして、空気中の数１０Ａ程度の微細なダストが液滴
中に捕集される。
９を通して冷却し、蒸気発生器３からの蒸気（例えば水
蒸気）とを、矩形断面の滴状凝縮発生器４内で混合させ
る。この冷却された空気と蒸気との混合によって、冷却
された原料空気中に含まれる直径が数１ＯＡ以上の微細
なダストを凝縮核とする蒸気の滴状凝縮がおこり液滴が
凝縮開始領域１３において発生するにの液滴は飽和蒸気
中を流れるため、下流へ流れるに従って液滴成長領域１
４において成長し、数μｍ〜数１０μｍになる。このよ
うにして、空気中の数１０Ａ程度の微細なダストが液滴
中に捕集される。
この状態で矩形断面流路の対向する２面に取付けたコ四
す放電用正（利電極５と間食（ハ）電極６との間に上記
液滴を含む空気を通過させて、′３ｐす放電領域１５に
おいて液滴を正又は負に帯電させる。
す放電用正（利電極５と間食（ハ）電極６との間に上記
液滴を含む空気を通過させて、′３ｐす放電領域１５に
おいて液滴を正又は負に帯電させる。
帯電した液滴は次の液滴分離領域１６へ入る。この分離
領域には、同分離領域を横切る電場、もしくは磁場又は
これら電場と磁場を組合せた電磁場を与える装置７，８
（第１図では電場を与える電極を示す）があり、以下説
明するように帯電した液滴を引き付ける。これによって
、帯電した液滴は上記画電極５，６の側の壁に付着し、
液滴を含む空気は、上記液滴分離領域に続くそれぞれの
外方の流路１７．１８へ落下してゆき、排出管１０かも
排出される。上記液滴分離領域１６に続く中央の流路１
９へは液滴及びダストを含まないクリーンな空気が入り
、コンデンサ謳で蒸気が取除かれたクリーンな乾燥空気
１１が出てゆく。
領域には、同分離領域を横切る電場、もしくは磁場又は
これら電場と磁場を組合せた電磁場を与える装置７，８
（第１図では電場を与える電極を示す）があり、以下説
明するように帯電した液滴を引き付ける。これによって
、帯電した液滴は上記画電極５，６の側の壁に付着し、
液滴を含む空気は、上記液滴分離領域に続くそれぞれの
外方の流路１７．１８へ落下してゆき、排出管１０かも
排出される。上記液滴分離領域１６に続く中央の流路１
９へは液滴及びダストを含まないクリーンな空気が入り
、コンデンサ謳で蒸気が取除かれたクリーンな乾燥空気
１１が出てゆく。
以下に上記分離領域１６における液滴の分離について説
明する。第２図、第３図及び第４図中の面ＡＢＯＤと面
Ａ’ Ｂ’ Ｃ’ Ｄ’は、それぞれ、第１図に示す液
滴分離領域１６の装置７と装置８が設けられた面に相当
する。
明する。第２図、第３図及び第４図中の面ＡＢＯＤと面
Ａ’ Ｂ’ Ｃ’ Ｄ’は、それぞれ、第１図に示す液
滴分離領域１６の装置７と装置８が設けられた面に相当
する。
第２図は、液滴分離領域１６に直流高電圧、直流パルス
高電圧等によって、電場を加えた場合である。この場合
帯電液滴には、同図矢印方向のクーロン力Ｆが働く。例
えば上面加を■電極、下面２１をｅ電極とすると、負に
帯電した液滴４は■電極加の方向へ引き寄せられ、正に
帯電した液滴はｅ電極２１方向へ引き寄せられる。これ
によりて液滴は面ＡＢＣＤ及び面Ａ’ Ｂ’ Ｃ’ Ｄ
’に付着して、空気から分離される。
高電圧等によって、電場を加えた場合である。この場合
帯電液滴には、同図矢印方向のクーロン力Ｆが働く。例
えば上面加を■電極、下面２１をｅ電極とすると、負に
帯電した液滴４は■電極加の方向へ引き寄せられ、正に
帯電した液滴はｅ電極２１方向へ引き寄せられる。これ
によりて液滴は面ＡＢＣＤ及び面Ａ’ Ｂ’ Ｃ’ Ｄ
’に付着して、空気から分離される。
第３図は、液滴分離領域１６に磁石冴、２５によって磁
場を加えた場合である。この場合、帯電液滴には、同図
矢印方向にローレンツ７７Ｆが働く。第３図のように磁
場を加えた場合、液滴は流速Ｖをもっているため、負に
帯電した液滴ｎは上面ＡＢＣＤ方向へ引き宥せられ、正
に帯電した液滴は下面Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′へ引き寄せられ
、面ＡＢＯＤ及び面Ａ′Ｂ’Ｃ’Ｄ’に付着して空気か
ら分離される。
場を加えた場合である。この場合、帯電液滴には、同図
矢印方向にローレンツ７７Ｆが働く。第３図のように磁
場を加えた場合、液滴は流速Ｖをもっているため、負に
帯電した液滴ｎは上面ＡＢＣＤ方向へ引き宥せられ、正
に帯電した液滴は下面Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′へ引き寄せられ
、面ＡＢＯＤ及び面Ａ′Ｂ’Ｃ’Ｄ’に付着して空気か
ら分離される。
次に第４図は分離領域に電磁場を加えた場合で、第２図
の電場と第３図の磁場を組合せたものである。帯電液滴
には、クーロン力及びローレンツ力が働く、この場合、
負に帯電しだ液滴ηは上面ＡＢＧＤ方向へ引き寄せられ
、正に帯電した液滴は下面Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’へ引き寄せ
られて、面ＡＢＣＤ及び面Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′に付着して
空気から分離される。
の電場と第３図の磁場を組合せたものである。帯電液滴
には、クーロン力及びローレンツ力が働く、この場合、
負に帯電しだ液滴ηは上面ＡＢＧＤ方向へ引き寄せられ
、正に帯電した液滴は下面Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’へ引き寄せ
られて、面ＡＢＣＤ及び面Ａ′Ｂ′Ｃ′Ｄ′に付着して
空気から分離される。
なお、第３図、第４図の出場を加える場合の磁石には、
永久磁石、電磁石、超電導磁石などを用いる。
永久磁石、電磁石、超電導磁石などを用いる。
本発明の第二の実施例を第５図によって説明する。
原料空気１をコンプレッサ２で圧縮し、次に、この空気
１に加湿器３から供給される水蒸気（純水）を加えて加
湿する。この加湿された空気を二次元超音速ノズル４へ
送り断熱膨張させる。このとき、ノズル内では、断熱膨
張によって空気が冷却され、原料空気中に含まれる微細
なダスト（数１０Ａ以上）を凝縮核とする水蒸気の滴状
凝縮が起こり、凝縮開始領域１３において液滴が発生す
る。
１に加湿器３から供給される水蒸気（純水）を加えて加
湿する。この加湿された空気を二次元超音速ノズル４へ
送り断熱膨張させる。このとき、ノズル内では、断熱膨
張によって空気が冷却され、原料空気中に含まれる微細
なダスト（数１０Ａ以上）を凝縮核とする水蒸気の滴状
凝縮が起こり、凝縮開始領域１３において液滴が発生す
る。
発生した液滴は、液滴成長領域１４において飽和蒸気中
を流れるために下流へ流れるに従って成長し、数μｍ〜
数１０μｍになる。この状態で、コロナ放電によって成
長した液滴を、上記第一実施例と同様に、コロナ放電領
域で正もしくは負に帯電させ、下流の液滴分離領域１６
へ流す。液滴分離領域１６にも、上記第一実施例と同様
に帯電した液滴に電場もしくは、磁場又は電磁場を加え
、捕集した水滴は流路１７ 、１８より若干の空気と共
に排出され、ダストと水滴が除去されたクリーンな空気
が中央の流路１９に流入する。
を流れるために下流へ流れるに従って成長し、数μｍ〜
数１０μｍになる。この状態で、コロナ放電によって成
長した液滴を、上記第一実施例と同様に、コロナ放電領
域で正もしくは負に帯電させ、下流の液滴分離領域１６
へ流す。液滴分離領域１６にも、上記第一実施例と同様
に帯電した液滴に電場もしくは、磁場又は電磁場を加え
、捕集した水滴は流路１７ 、１８より若干の空気と共
に排出され、ダストと水滴が除去されたクリーンな空気
が中央の流路１９に流入する。
なお、上記コロナ放電領域１５．分離領域１６及び通路
１７，１８．１９は、上記第一の実施例と同様な構成を
有しており、かつ同様な作用を奏するものであるので、
同一の部分は第５図において第１図におけると同一の符
号で表示し、その説明を省略する本発明の第三の実施例
を第６図によって説明する。
１７，１８．１９は、上記第一の実施例と同様な構成を
有しており、かつ同様な作用を奏するものであるので、
同一の部分は第５図において第１図におけると同一の符
号で表示し、その説明を省略する本発明の第三の実施例
を第６図によって説明する。
微粒子を含む原料空気３１は、送風機部で原料空気冷却
機おへ速られて冷却された上、滴状凝縮発生容器あへ送
られる。また例えば水蒸気などの凝縮性気体の発生装置
あからは飽和状態に近い未飽和の凝縮性気体が容器あへ
送られ、容器関門では。
機おへ速られて冷却された上、滴状凝縮発生容器あへ送
られる。また例えば水蒸気などの凝縮性気体の発生装置
あからは飽和状態に近い未飽和の凝縮性気体が容器あへ
送られ、容器関門では。
混合ノズルＩによって凝縮性気体と冷却された原料空気
が混合され、上記第−及び第二の実施例におけると同様
に、滴状凝縮発生領域３７原料空気中の微粒子を凝縮核
とする液滴４２が発生し、噴霧流が形成される。
が混合され、上記第−及び第二の実施例におけると同様
に、滴状凝縮発生領域３７原料空気中の微粒子を凝縮核
とする液滴４２が発生し、噴霧流が形成される。
この噴霧流は、容器あの滴状凝縮発生領域３７の下流の
液滴分離領域間に段けた復水器（冷却器）器へ流れ込み
、含まれる液滴は復水器の伝熱面３９へ壁面凝縮し、こ
れによって噴霧流は復水器３９で除湿される。
液滴分離領域間に段けた復水器（冷却器）器へ流れ込み
、含まれる液滴は復水器の伝熱面３９へ壁面凝縮し、こ
れによって噴霧流は復水器３９で除湿される。
このよ５に、原料空気中から原料空気中の微粒子をもつ
液滴が取り除かれ、乾燥したクリーンエア４１が製造さ
れる。復水器３９で取り除かれた微粒子を含む液体は復
水器の排出口４０から排出される。
液滴が取り除かれ、乾燥したクリーンエア４１が製造さ
れる。復水器３９で取り除かれた微粒子を含む液体は復
水器の排出口４０から排出される。
なお１本実施例においては、原料空気冷却器あ、凝縮性
気体発生装置あの一部及び復水器３９は、一つのヒート
ポンプで構成するようにすることもできる。
気体発生装置あの一部及び復水器３９は、一つのヒート
ポンプで構成するようにすることもできる。
以上説明したように、本発明では、被クリーン気体と凝
縮性気体とを混合した混合流体中の凝縮性気体を凝縮さ
せることによって、被クリーン気体のサブミクロン以下
の直径のダストを核として凝縮性気体の液滴を発生させ
、この液滴を電場及び／又は磁場、もしくは冷却器によ
って除去することによって、従来は不可能であった直径
がサブミクロン以下の微細粒子の除去を行な５ことがで
き、微細粒子を含まないクリーンな気体とすることがで
きる。
縮性気体とを混合した混合流体中の凝縮性気体を凝縮さ
せることによって、被クリーン気体のサブミクロン以下
の直径のダストを核として凝縮性気体の液滴を発生させ
、この液滴を電場及び／又は磁場、もしくは冷却器によ
って除去することによって、従来は不可能であった直径
がサブミクロン以下の微細粒子の除去を行な５ことがで
き、微細粒子を含まないクリーンな気体とすることがで
きる。
第１図は本発明の第一の実施例に用いられる装置の説明
図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ同装置におけ
る電場、磁場及び電磁場において帯電液滴の受ける力の
説明図、第５図は本発明の第二の実施例に用いられる装
置の説明図、第６図は本発明の第三の実施例に用いられ
る装置の説明図である。 １・・・原料空気、２・・・送風機又はコンプレッサー
３・・・蒸気発生器又は加湿器、４・・・滴状凝縮発生
器又は二次元超音速ノズル、５・・・コロナ放電用正電
極、６・・・コロナ放電用負電極、７．訃・・電場、ａ
場又は電磁場を加える装置、９・・・原料空気冷却器。 １０・・・ダストを含む空気、 １１・・・乾燥クリー
ンエア。 １２・・・滴状凝縮で発生した液滴、１３・・・凝縮開
始領域。 １４・・・液滴成長領域、１５・・・コロナ放電領域、
１６・・・液滴分離領域、 １７．１８・・・ダストを
含む空気用通路。 １９・・・クリーンエア用通路、２０・・・正電極、２
１・・・負電極、２２・・・負に帯電した液滴、２３・
・・流れ方向、２５・・・磁石Ｓ極、２６・・・クリー
ンエアの水分除去装置。 ３１・・・塵埃を含む原料空気、３２・・・原料空気用
送風機。 羽・・・原料空気用冷却装置、３４・・・凝縮性気体発
生装置、３５・・・滴状凝縮発生容器、３６・・・原料
空気と凝縮性気体の混合ノズル、３７・・・滴状凝縮発
生領域。 あ・・・液滴分離領域、３９・・・復水器、３９′−・
・復水器の伝熱面、４０・・・微粒子を含む凝縮液体、
４１・・・クリーンエア、４２・・・微粒子を凝縮核と
する液滴。
図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれ同装置におけ
る電場、磁場及び電磁場において帯電液滴の受ける力の
説明図、第５図は本発明の第二の実施例に用いられる装
置の説明図、第６図は本発明の第三の実施例に用いられ
る装置の説明図である。 １・・・原料空気、２・・・送風機又はコンプレッサー
３・・・蒸気発生器又は加湿器、４・・・滴状凝縮発生
器又は二次元超音速ノズル、５・・・コロナ放電用正電
極、６・・・コロナ放電用負電極、７．訃・・電場、ａ
場又は電磁場を加える装置、９・・・原料空気冷却器。 １０・・・ダストを含む空気、 １１・・・乾燥クリー
ンエア。 １２・・・滴状凝縮で発生した液滴、１３・・・凝縮開
始領域。 １４・・・液滴成長領域、１５・・・コロナ放電領域、
１６・・・液滴分離領域、 １７．１８・・・ダストを
含む空気用通路。 １９・・・クリーンエア用通路、２０・・・正電極、２
１・・・負電極、２２・・・負に帯電した液滴、２３・
・・流れ方向、２５・・・磁石Ｓ極、２６・・・クリー
ンエアの水分除去装置。 ３１・・・塵埃を含む原料空気、３２・・・原料空気用
送風機。 羽・・・原料空気用冷却装置、３４・・・凝縮性気体発
生装置、３５・・・滴状凝縮発生容器、３６・・・原料
空気と凝縮性気体の混合ノズル、３７・・・滴状凝縮発
生領域。 あ・・・液滴分離領域、３９・・・復水器、３９′−・
・復水器の伝熱面、４０・・・微粒子を含む凝縮液体、
４１・・・クリーンエア、４２・・・微粒子を凝縮核と
する液滴。
Claims (2)
- （１）被クリーン気体と凝縮性気体とを混合し、この混
合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめた後
、この液滴を帯電させて電場及び／又は磁場域に通して
液滴を除去することを特徴とするクリーン気体の製造方
法。 - （２）被クリーン気体と凝縮性気体とを混合し、この混
合流体中の凝縮性気体を凝縮して液滴を発生せしめた後
、この液滴を含む流体を冷却器を通して液滴を冷却器に
付着させて除去することを特徴とするクリーン気体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276171A JPH02218412A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | クリーン気体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276171A JPH02218412A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | クリーン気体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218412A true JPH02218412A (ja) | 1990-08-31 |
Family
ID=17565717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63276171A Pending JPH02218412A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | クリーン気体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218412A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006043500A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Canon Inc | 粒子分別採取装置およびその採取方法 |
| US7935175B2 (en) * | 2006-08-10 | 2011-05-03 | Semes Co., Ltd. | Apparatus for trapping carbon nanotube and system and method for producing the carbon nanotube |
| CN103949344A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-30 | 武汉永磁科技有限公司 | 磁偏转高压脉冲除尘净化器 |
| CN104984827A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-10-21 | 苏州市丹纺纺织研发有限公司 | 一种静电回旋式除尘器 |
| CN105797524A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-27 | 江苏大学 | 一种异极性荷电雾滴聚并除尘装置及方法 |
| CN107262280A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-10-20 | 成都创慧科达科技有限公司 | 一种高效电磁除尘设备用管道 |
| CN111495097A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-07 | 东南大学 | 一种水汽相变耦合梯度磁场的除尘预处理装置和方法 |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63276171A patent/JPH02218412A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105797524B (zh) * | 2016-05-06 | 2017-10-20 | 江苏大学 | 一种异极性荷电雾滴聚并除尘装置及方法 |
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