JPH08954A - 窒素酸化物除去装置 - Google Patents
窒素酸化物除去装置Info
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- JPH08954A JPH08954A JP6134136A JP13413694A JPH08954A JP H08954 A JPH08954 A JP H08954A JP 6134136 A JP6134136 A JP 6134136A JP 13413694 A JP13413694 A JP 13413694A JP H08954 A JPH08954 A JP H08954A
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- discharge
- nitrogen oxide
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- discharging circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電エネルギーから放電エネルギーに過不足
なく転換出来るエネルギー効率の良い充放電回路を備え
た窒素酸化物除去装置を提供する。 【構成】 排ガス中のNOxを除去する窒素酸化物除去
装置であって、放電プラズマを発生させる互いに対向さ
せた線状電極と平板電極とを設けた放電部と、この放電
部に高電圧を印加する充放電回路とを有する窒素酸化物
除去装置において、コイルとコンデンサとをステップ状
に配列した分布定数系充放電回路を備えた。更に、この
分布定数系充放電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊
インダクタンス又は倍電圧回路のいずれか一つを利用し
た。
なく転換出来るエネルギー効率の良い充放電回路を備え
た窒素酸化物除去装置を提供する。 【構成】 排ガス中のNOxを除去する窒素酸化物除去
装置であって、放電プラズマを発生させる互いに対向さ
せた線状電極と平板電極とを設けた放電部と、この放電
部に高電圧を印加する充放電回路とを有する窒素酸化物
除去装置において、コイルとコンデンサとをステップ状
に配列した分布定数系充放電回路を備えた。更に、この
分布定数系充放電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊
インダクタンス又は倍電圧回路のいずれか一つを利用し
た。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント用ボイ
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン或いは各種燃焼
炉などから排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する
窒素酸化物除去装置に関し、特に同装置の放電部に電力
を供給する充電、放電回路(以下「充放電回路」と云
う)に関するものである。
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン或いは各種燃焼
炉などから排出される排ガス中の窒素酸化物を除去する
窒素酸化物除去装置に関し、特に同装置の放電部に電力
を供給する充電、放電回路(以下「充放電回路」と云
う)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高電圧パルスのコロナ放電により
窒素酸化物であるNOxを分解する多くの試みがなされ
ているが、その技術はNOx除去(例えば90%除去)
に必要な排ガス吸収エネルギーの低減の方向で進展して
きた。しかもそのエネルギーは実用化レベルに近くなっ
ている。しかしながら、充電エネルギーを排ガス吸収エ
ネルギーである放電エネルギーに転換する転換率が非常
に悪い充放電回路であった。従って、充電エネルギーか
ら放電エネルギーへの転換率の高い充放電回路が実用化
のためには必要であった。従来、この種の充放電回路
1′としては、図6に示すような回路が知られている
(“Control of NOx by Positive and Negative Pulsed
Corona Discharges." Senichi Masuda 1986 IEEE p117
3〜1182)。これは同期電動機13によってロータリー
スパークスィッチ14を回転させ、電圧調整器10から
の電圧を高電圧変圧器11によって昇圧させ、整流器1
2によって整流させた高電圧を、パルス形成用コンデン
サ15によって端子19、19間に高電圧パルスを発生
させ利用するものであった。尚、図6において、参照番
号16は結合コンデンサ、17はバイアスDIC高電
圧、18は試験用電池、20はコイル、21、22は抵
抗である。
窒素酸化物であるNOxを分解する多くの試みがなされ
ているが、その技術はNOx除去(例えば90%除去)
に必要な排ガス吸収エネルギーの低減の方向で進展して
きた。しかもそのエネルギーは実用化レベルに近くなっ
ている。しかしながら、充電エネルギーを排ガス吸収エ
ネルギーである放電エネルギーに転換する転換率が非常
に悪い充放電回路であった。従って、充電エネルギーか
ら放電エネルギーへの転換率の高い充放電回路が実用化
のためには必要であった。従来、この種の充放電回路
1′としては、図6に示すような回路が知られている
(“Control of NOx by Positive and Negative Pulsed
Corona Discharges." Senichi Masuda 1986 IEEE p117
3〜1182)。これは同期電動機13によってロータリー
スパークスィッチ14を回転させ、電圧調整器10から
の電圧を高電圧変圧器11によって昇圧させ、整流器1
2によって整流させた高電圧を、パルス形成用コンデン
サ15によって端子19、19間に高電圧パルスを発生
させ利用するものであった。尚、図6において、参照番
号16は結合コンデンサ、17はバイアスDIC高電
圧、18は試験用電池、20はコイル、21、22は抵
抗である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図7は、図6の充放電
回路1′を単純化して表わしたもので、浮遊のコイルと
充電用コンデンサCから成る、集中定数系の充放電回路
である。又、放電抵抗R1を使い、高電圧の放電持続時
間を短縮することでアーク放電への転移を防止してい
た。しかし、この回路では、図8に示すように、高電圧
の放電持続時間7に比較して電圧波形の立ち上り時間
8、立ち下り時間9が長いので放電時の消費エネルギー
が少なくなる。更に、放電抵抗R1でのエネルギー消費
も加わり、充電エネルギーのかなりの量を充放電回路
1′で損失していた。
回路1′を単純化して表わしたもので、浮遊のコイルと
充電用コンデンサCから成る、集中定数系の充放電回路
である。又、放電抵抗R1を使い、高電圧の放電持続時
間を短縮することでアーク放電への転移を防止してい
た。しかし、この回路では、図8に示すように、高電圧
の放電持続時間7に比較して電圧波形の立ち上り時間
8、立ち下り時間9が長いので放電時の消費エネルギー
が少なくなる。更に、放電抵抗R1でのエネルギー消費
も加わり、充電エネルギーのかなりの量を充放電回路
1′で損失していた。
【0004】本発明の目的は、充電エネルギーから放電
エネルギーに過不足なく転換出来るエネルギー効率の良
い充放電回路を備えた窒素酸化物除去装置を提供するこ
とである。
エネルギーに過不足なく転換出来るエネルギー効率の良
い充放電回路を備えた窒素酸化物除去装置を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の窒素酸化物除去装置は、集中定数系回路に
替えてコイルとコンデンサを適切に組み合わせた分布定
数系の充放電回路を採用した。即ち、排ガス中の窒素酸
化物を除去する窒素酸化物除去装置であって、放電プラ
ズマを発生させる互いに対向する電極を設けた放電部
と、高電圧電源から充電され前記放電部に高電圧を印加
する充放電回路とを有する窒素酸化物除去装置におい
て、コイルとコンデンサとをステップ状に配列した分布
定数系充放電回路を備えたことである。
め、本発明の窒素酸化物除去装置は、集中定数系回路に
替えてコイルとコンデンサを適切に組み合わせた分布定
数系の充放電回路を採用した。即ち、排ガス中の窒素酸
化物を除去する窒素酸化物除去装置であって、放電プラ
ズマを発生させる互いに対向する電極を設けた放電部
と、高電圧電源から充電され前記放電部に高電圧を印加
する充放電回路とを有する窒素酸化物除去装置におい
て、コイルとコンデンサとをステップ状に配列した分布
定数系充放電回路を備えたことである。
【0006】更に、上記発明において、前記分布定数系
充放電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタ
ンス又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであ
る。
充放電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタ
ンス又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであ
る。
【0007】
【作用】本発明の窒素酸化物除去装置は、コイルとコン
デンサとをステップ状に配列した分布定数系充放電回路
を備えたので、そのプラズマ持続時間は、コンデンサを
多数並列に接続することで、放電部の放電電圧が一定に
維持され持続する。立ち上がり、立ち下がり時間は、小
容量のコンデンサ1個の効果により短い電圧波形にな
る。放電部での消費エネルギーは、初期の短い経過時間
にプラズマの消滅電圧で既に充電エネルギーの100%
近くに達する。この制御により窒素酸化物の除去に必要
な放電エネルギーを過不足なく供給できる。
デンサとをステップ状に配列した分布定数系充放電回路
を備えたので、そのプラズマ持続時間は、コンデンサを
多数並列に接続することで、放電部の放電電圧が一定に
維持され持続する。立ち上がり、立ち下がり時間は、小
容量のコンデンサ1個の効果により短い電圧波形にな
る。放電部での消費エネルギーは、初期の短い経過時間
にプラズマの消滅電圧で既に充電エネルギーの100%
近くに達する。この制御により窒素酸化物の除去に必要
な放電エネルギーを過不足なく供給できる。
【0008】更に、上記発明において、分布定数系充放
電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタンス
又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであるの
で、コロナ放電によるプラズマの発生が安定に行なわ
れ、窒素酸化物の除去に必要な放電エネルギーを過不足
なく供給できる。
電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタンス
又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであるの
で、コロナ放電によるプラズマの発生が安定に行なわ
れ、窒素酸化物の除去に必要な放電エネルギーを過不足
なく供給できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明に係る窒素酸化物除去装置の実
施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に
係る窒素酸化物除去装置の充放電回路の一実施例を示す
電気回路図、図2は図1に示した充放電回路の時間と放
電電圧又は放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図、
図3〜5はそれぞれ本発明に係る窒素酸化物除去装置の
充放電回路の他の実施例を示す電気回路図である。
施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に
係る窒素酸化物除去装置の充放電回路の一実施例を示す
電気回路図、図2は図1に示した充放電回路の時間と放
電電圧又は放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図、
図3〜5はそれぞれ本発明に係る窒素酸化物除去装置の
充放電回路の他の実施例を示す電気回路図である。
【0010】本発明の実施例は、流路を流れる排ガス中
の窒素酸化物であるNOxを、高電圧パルスによる放電
プラズマを発生させる互いに対向させた電極を設けた放
電部と、この放電部に高電圧を印加して、この流路を流
れる排ガス中のNOxを分解させるに必要な電力を過不
足なく供給する充放電回路とを有する窒素酸化物除去装
置である。
の窒素酸化物であるNOxを、高電圧パルスによる放電
プラズマを発生させる互いに対向させた電極を設けた放
電部と、この放電部に高電圧を印加して、この流路を流
れる排ガス中のNOxを分解させるに必要な電力を過不
足なく供給する充放電回路とを有する窒素酸化物除去装
置である。
【0011】図1は、上記窒素酸化物除去装置の充放電
回路の一実施例を示す電気回路図で、排ガス中のNOx
を分解する窒素酸化物除去装置に利用するものである。
充放電回路1は、放電プラズマを発生させる互いに対向
させた電極3、4を設けた放電部2に高電圧を印加する
ものである。そして、充放電回路1は、分布系コイルL
1〜L8と分布系コンデンサC1〜C8とをステップ状に配
列した分布定数系充放電回路である。図中、Sはスィッ
チ、R0は充電抵抗、R1は放電抵抗を各々示す。図1の
実施例は、分布系コンデンサを8ステップの並列に配置
させているが、必ずしも8ステップに限らない。所要の
持続時間になるように分布系コンデンサと分布系コイル
のステップ数を決めることは勿論である。立ち上がり時
間、立ち下がり時間は、1個のコンデンサ容量で調整
し、放電持続時間に対応した電圧維持時間はコンデンサ
の個数で調整するものである。
回路の一実施例を示す電気回路図で、排ガス中のNOx
を分解する窒素酸化物除去装置に利用するものである。
充放電回路1は、放電プラズマを発生させる互いに対向
させた電極3、4を設けた放電部2に高電圧を印加する
ものである。そして、充放電回路1は、分布系コイルL
1〜L8と分布系コンデンサC1〜C8とをステップ状に配
列した分布定数系充放電回路である。図中、Sはスィッ
チ、R0は充電抵抗、R1は放電抵抗を各々示す。図1の
実施例は、分布系コンデンサを8ステップの並列に配置
させているが、必ずしも8ステップに限らない。所要の
持続時間になるように分布系コンデンサと分布系コイル
のステップ数を決めることは勿論である。立ち上がり時
間、立ち下がり時間は、1個のコンデンサ容量で調整
し、放電持続時間に対応した電圧維持時間はコンデンサ
の個数で調整するものである。
【0012】更に、放電部2の電極3は線状電極、電極
4は電極3に対向する対向平板又はチャン型電極を示す
が、本発明は、これに限定されず、他の型の電極であっ
ても良い。
4は電極3に対向する対向平板又はチャン型電極を示す
が、本発明は、これに限定されず、他の型の電極であっ
ても良い。
【0013】本発明の窒素酸化物除去装置は、次のよう
に作用する。即ち、高圧電源+HVは、スパークスイッ
チ、サイラトロン等のスィッチSが開の状態のときに、
充電抵抗R0により8個のコンデンサC1〜C8を充電す
る。次にコンデンサC1〜C8は、コイルL1〜L8を介し
て並列に接続されているので、コンデンサC1〜C8は、
C1からC8の順に放電部にエネルギーを供給し、放電部
での放電電圧が一定時間高電圧に維持されて、プラズマ
がある一定時間持続し、窒素酸化物であるNOxを分解
する。立ち上がり、立ち下がり時間は、小容量のコンデ
ンサ1個の効果により短時間の電圧波形になるので、充
電エネルギーから放電エネルギーに過不足なく転換され
る。
に作用する。即ち、高圧電源+HVは、スパークスイッ
チ、サイラトロン等のスィッチSが開の状態のときに、
充電抵抗R0により8個のコンデンサC1〜C8を充電す
る。次にコンデンサC1〜C8は、コイルL1〜L8を介し
て並列に接続されているので、コンデンサC1〜C8は、
C1からC8の順に放電部にエネルギーを供給し、放電部
での放電電圧が一定時間高電圧に維持されて、プラズマ
がある一定時間持続し、窒素酸化物であるNOxを分解
する。立ち上がり、立ち下がり時間は、小容量のコンデ
ンサ1個の効果により短時間の電圧波形になるので、充
電エネルギーから放電エネルギーに過不足なく転換され
る。
【0014】図2は、図1に示した充放電回路の時間と
放電電圧又は放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図
である。図1に示した充放電回路の作用を更に説明する
もので、横軸に時間t[sec]、向かって左縦軸に放
電電圧U[V]、右縦軸に放電部消費エネルギーE
[J]をとって、放電電圧曲線5を実線で、放電部消費
エネルギー曲線6を破線で表したものである。放電部で
の消費エネルギーEは、一点鎖線で示すように、プラズ
マ消滅電圧の−20[kv]で既に充電エネルギーの1
00[%]近くに達していることが分かる。この制御に
よりNOx除去に必要な放電エネルギーを過不足なく供
給できる。
放電電圧又は放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図
である。図1に示した充放電回路の作用を更に説明する
もので、横軸に時間t[sec]、向かって左縦軸に放
電電圧U[V]、右縦軸に放電部消費エネルギーE
[J]をとって、放電電圧曲線5を実線で、放電部消費
エネルギー曲線6を破線で表したものである。放電部で
の消費エネルギーEは、一点鎖線で示すように、プラズ
マ消滅電圧の−20[kv]で既に充電エネルギーの1
00[%]近くに達していることが分かる。この制御に
よりNOx除去に必要な放電エネルギーを過不足なく供
給できる。
【0015】図3は、本発明に係る窒素酸化物除去装置
の充放電回路の他の実施例を示す電気回路図である。本
実施例は、図1の実施例と同じく、分布系コンデンサC
1〜Cnと分布系コイルL1〜Lnとをステップ状に配列
し、充電用のコイルである充電コイルL0を設けた分布
定数系充放電回路1である。図1と同じ構造、作用の個
所には同じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略す
る。
の充放電回路の他の実施例を示す電気回路図である。本
実施例は、図1の実施例と同じく、分布系コンデンサC
1〜Cnと分布系コイルL1〜Lnとをステップ状に配列
し、充電用のコイルである充電コイルL0を設けた分布
定数系充放電回路1である。図1と同じ構造、作用の個
所には同じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略す
る。
【0016】図4は、図1と同様の充放電回路の更に他
の実施例を示す電気回路図である。本実施例は、図1の
実施例と同じく、分布系コンデンサC1〜Cnをステッ
プ状に配列したものであるが、図1の分布系コイル
L1、L2…及び充電抵抗R0又は図3の充電コイルL0を
設けず、浮遊のインダクタンスを利用した分布定数系充
放電回路1である。図1と同じ構造、作用の個所には同
じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略する。
の実施例を示す電気回路図である。本実施例は、図1の
実施例と同じく、分布系コンデンサC1〜Cnをステッ
プ状に配列したものであるが、図1の分布系コイル
L1、L2…及び充電抵抗R0又は図3の充電コイルL0を
設けず、浮遊のインダクタンスを利用した分布定数系充
放電回路1である。図1と同じ構造、作用の個所には同
じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略する。
【0017】図5は、図1と同様の充放電回路の更に他
の実施例を示す電気回路図である。本実施例の充放電回
路1は、図1の実施例と同じく、分布系コンデンサC1
〜Cn及び分布系コイルL1〜Lnを、放電部のプラス
側及びマイナス側の各々にステップ状に配列した倍電圧
回路を利用したものである。図3の実施例と同じく、充
電コイルL0を設けている。図1と同じ構造、作用の個
所には同じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略す
る。
の実施例を示す電気回路図である。本実施例の充放電回
路1は、図1の実施例と同じく、分布系コンデンサC1
〜Cn及び分布系コイルL1〜Lnを、放電部のプラス
側及びマイナス側の各々にステップ状に配列した倍電圧
回路を利用したものである。図3の実施例と同じく、充
電コイルL0を設けている。図1と同じ構造、作用の個
所には同じ参照番号及び記号を付けてその説明を省略す
る。
【0018】以上この発明を図示の実施例について詳し
く説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実施例
のみに限定するものではなく、この発明の精神を逸脱せ
ずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし得ること
は云うまでもない。
く説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実施例
のみに限定するものではなく、この発明の精神を逸脱せ
ずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし得ること
は云うまでもない。
【0019】
【発明の効果】本発明の窒素酸化物除去装置は、コイル
とコンデンサとをステップ状に配列した分布定数系充放
電回路を備えたので、排ガス中の窒素酸化物を高電圧に
よる放電プラズマにより効率良く分解出来ると共に、プ
ラズマ形成時間に合わせた理想的パルス波形が整形で
き、充電エネルギーは過不足なく放電エネルギーに転換
出来る省エネルギーの窒素酸化物除去装置である。
とコンデンサとをステップ状に配列した分布定数系充放
電回路を備えたので、排ガス中の窒素酸化物を高電圧に
よる放電プラズマにより効率良く分解出来ると共に、プ
ラズマ形成時間に合わせた理想的パルス波形が整形で
き、充電エネルギーは過不足なく放電エネルギーに転換
出来る省エネルギーの窒素酸化物除去装置である。
【0020】更に、上記発明において、分布定数系充放
電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタンス
又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであるの
で、コロナ放電によるプラズマの発生が安定に行なわ
れ、窒素酸化物の除去に必要な放電エネルギーを過不足
なく供給できる。
電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタンス
又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであるの
で、コロナ放電によるプラズマの発生が安定に行なわ
れ、窒素酸化物の除去に必要な放電エネルギーを過不足
なく供給できる。
【図1】本発明に係る窒素酸化物除去装置の充放電回路
の一実施例を示す電気回路図である。
の一実施例を示す電気回路図である。
【図2】図1に示した充放電回路の時間と放電電圧又は
放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図である。
放電部消費エネルギーの関係を示す曲線図である。
【図3】本発明に係る窒素酸化物除去装置の充放電回路
の他の実施例を示す電気回路図である。
の他の実施例を示す電気回路図である。
【図4】図1と同様の充放電回路の更に他の実施例を示
す電気回路図である。
す電気回路図である。
【図5】図1と同様の充放電回路の更に他の実施例を示
す電気回路図である。
す電気回路図である。
【図6】従来技術に係る窒素酸化物除去装置の充放電回
路を示す電気回路図である。
路を示す電気回路図である。
【図7】図6の充放電回路を簡略化した電気回路図であ
る。
る。
【図8】図6又は7の充放電回路を窒素酸化物除去装置
に使用した場合の放電持続時間を説明する電圧波形曲線
図である。
に使用した場合の放電持続時間を説明する電圧波形曲線
図である。
1 充放電回路 2 放電部 3 線状電極 4 対向平板電極 L1〜Ln 分布系コイル C1〜Cn 分布系コンデンサ S スィッチ +HV 高電圧電源 R0 充電抵抗 L0 充電コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 19/00 C 0821−4D
Claims (2)
- 【請求項1】 排ガス中の窒素酸化物を除去する窒素酸
化物除去装置であって、放電プラズマを発生させる互い
に対向する電極を設けた放電部と、高電圧電源から充電
され前記放電部に高電圧を印加する充放電回路とを有す
る窒素酸化物除去装置において、コイルとコンデンサと
をステップ状に配列した分布定数系充放電回路を備えた
ことを特徴とする窒素酸化物除去装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記分布定数系充放
電回路は、充電抵抗、充電コイル、浮遊インダクタンス
又は倍電圧回路のいずれか一つを利用したものであるこ
とを特徴とする窒素酸化物除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134136A JPH08954A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 窒素酸化物除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134136A JPH08954A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 窒素酸化物除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08954A true JPH08954A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15121319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6134136A Pending JPH08954A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 窒素酸化物除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08954A (ja) |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP6134136A patent/JPH08954A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010508 |