JPH09507429A - ガス搬送粒子を処理する方法及び装置 - Google Patents
ガス搬送粒子を処理する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
特にガス搬送粒子の電気的に誘導された塊状集積を処理する。その処理方法を実施する装置は、粒子を伴うエーロゾル(14)がその内部を通るように方向づけられた密閉フローダクト(12)を備える。エーロゾルのバイポーラ帯電のために、少なくとも1つの電極対(20,22)がフローダクト(12)内に配置され、電極(20)は非接地となるように電流源の負極に配線され、その強さは電極(20及び22)間にコロナ放電を発生するのに十分な大きさを持っている。各電極対の電極(20及び22)は、針状に設計され、かつフローダクトの壁面に対して絶縁されるように配置され、それらの先端(26)互いに対向するように配置される。この装置(10)により、電極(20)及び(22)の領域内あるいはフローダクト(12)内に実質的な粒子の付着を伴わずに、フローダクト(12)を通るように方向づけられたエーロゾルを少なくとも実質的に対称的にバイポーラに帯電することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
ガス搬送粒子を処理する方法及び装置
本発明は、ガス搬送粒子、特に請求項1の前文条項によるガス搬送粒子の電気
的に誘導された塊状集積を処理する方法に関し、また請求項7の前文条項による
方法を実施する装置に関する。
このような方法及び装置は広い処理範囲をもっている。これら方法及び装置は
特に粒子の沈殿の分野で使用されて、より小さい及び最も小さい粒子さえも含む
ように既知の粒子沈殿(または析出)(precipitation)方法及び装置の有効性を
増加するという目的を達成する。例えば、化石燃料からの電流の発生、ごみ焼却
、冶金の高温処理及び触媒による気体/固体合成において、前述のプロセスにお
いて処理されるべきエーロゾルの主要粒子の大きさが概して明らかに1μm以下
であることから、従来の粒子沈殿技術では困難が生じていた。また、従来の粒子
沈殿技術を適用することによっては、その大きさの粒子を沈殿させることは不可
能であるか、あるいは少なくとも経済的に実現できない。
しかし、実際の粒子沈殿処理の前に、処理すべき粒子を塊状に集積し粒子群を
形成するという工程が加えられた場合には、総合的な沈殿の程度に表されかつ達
成することができる結果は、沈殿技術が変更されなくても明らかに改善される。
別の応用分野は気相反応による固体合成である。このような合成の場合には、
主要粒子の大きさはしばしば数ナノメータでしかない。既に経済的な理由から、
このような場合には、エーロゾル内に存在する粒子が抽出される価値の実体を構
成するので、極めて有効な粒子沈殿が要求されている。そのため、塊状集積の得
られた構造は選択された塊状集積処理によって影響されることがあるが、このよ
うな固体合成の枠内で、実際の粒子沈殿の前に粒子の大きさを増大することが主
目的である。
基本的には粒子の大きさを所望の程度に増大させることは種々の方法で実現で
きる。粒子の大きさの増大が過飽和雰囲気からの水蒸気の凝縮によって実現され
るという、いわゆる「ウエット(wet)」処理に加えて、所望の塊状集積が液
相における粒子の衝突により行われる「ドライ(dry)」処理と称される塊状
集積技術も知られている。従って、このいわゆる直接塊状集積のための前提条件
は、液相における個々の粒子が互いに相対速度を持っていることである。この相
対速度は、熱的及び渦巻拡散によりあるいは力の場により誘導される粒子運動に
よって与えられる。力の場は、特に、重力場、遠心力場、音場、あるいは電界を
含む。電気的に誘導される塊状集積の利点、つまり電界による粒子の相対速度の
発生は、特に相対的に小さい及び最も小さい粒子の範囲において例えば音場に比
べてかなり低いエネルギー要件に見いだされる。その場合には,電気力は、低い
エネルギー要件を満たしながら、粒子の運動にかなりの影響を及ぼし続ける。
清浄されるべき粒子搬送ガス流れが空間的に互いに分離された2成分ガス流れ
に分配されるという静電フィルタは、ドイツ特許出願公開第3737343及び
米国特許第3826063により知られている。各成分ガス流れは通常の方法で
少なくとも一対の電極によってユニポーラ(単極)に帯電される。その成分ガス
流れのユニポーラ帯電後に、各成分ガス流れは再び集められる。
イオン化電極及び沈殿電極を有する静電フィルタは、ガス流れからの粒子の沈
殿に関して、DEOS1407534から知られている。イオン化電極は互いに
対向するように配置された針状電極として設計されており、一方2つの対向配置
されたイオン化電極は沈殿電極として作用する中空体中に突出している。粒子の
所望の沈殿はイオン化電極と関連の沈殿電極との間の電位差により実現され、つ
まり、この構成でも、粒子のユニポーラ帯電が発生する。
ガス流れから固体あるいは液体粒子の分離を電界により行う方法及び装置は、
米国特許第4734105から知られている。この点に関して、粒子搬送ガス流
れは、複数の平面あるいは曲面電極対が配列されているフローダクトを通るよう
に向けられる。少なくとも主電極は、フローダクト内に突出しかつ球形あるいは
半球形先端を有する針状拡張部を備えている。その先端では、電界が印加される
と、コロナ放電そしてガス分子のイオン化が発生する。この場合は、針状電極の
拡張部の球形あるいは半球形先端は、針の柄の直径よりも大きい直径を有してい
る。ガスがイオン化される領域が、ガスイオンによって帯電される粒子が衝突す
るフローダクトの領域から、半径方向に分離されることを、例えば、格子状に成
形されるように設計された2つの二次電極によって保証することが意図されてい
る。このように、米国特許第4734105に記載された問題に解答を与える強
い電界の印加を可能にすること、つまり、流れ方向において粒子の沈殿に必要と
される径路を実質的な大きさまで減少することが意図されている。従って、米国
特許第4734105に記載された装置は静電フィルタの別の発展である。
そのため、電界を印加することによってガス流れ中に存在する粒子の衝突率を
増す基本概念が知られている。しかし、特に衝突確率を増すために望まれる少な
くとも実質的に対称的にバイポーラ(二極的)に帯電されたエーロゾルを提供す
ることは、帯電粒子の既知の方法ではこれまで不可能であった。
本発明は、ガス搬送粒子、特にガス搬送粒子の電気的に誘導された塊状集積を
処理する方法及び装置を提供するという目的に基づいている。この方法及び装置
によって、少なくとも実質的に対称的にバイポーラに帯電されたエーロゾルを提
供することができ、同時に前処理中に粒子の付着を最小にすることができる。
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載された工程を備える方法により
及び請求項7に記載された特徴を有する装置により満たされる。
その結果、ガス搬送固体あるいは液体粒子の連続的バイポーラ帯電のためには
、全ての電極が針状に設計され、かつ各電極対に先端がフローダクト内で互いに
対向して配置されるように配列されることが必要であることが認識された。用語
「針状に(needle-shaped)」は、その大きさに関する限り使用される電極を限
定することを意図するものではなく、単に、その曲率直径が電極軸の直径よりも
小さいというスパイク状形状及びその先端に関して電極を特徴づけることを意図
している。
この点に関して、電極は非接地となるように配線されなければならない。更に
、電界が針状電極だけを介してフローダクトに結合されること、さもなければフ
ローダクトが外側電界とは関係しないことが保証されねばならない。その結果と
して、粒子の塊状集積は基本的に外側電界が全く存在しない領域に発生するよう
に、電界が空間的に狭い限定された領域と結合されることが確実となる。このよ
うに、逆極性に帯電された粒子の不完全な再結合の場合に、フローダクト内の半
径方向の粒子のドリフト及びフローダクト内の粒子の沈殿が発生する事態が防止
される。
本発明によれば、従来の方法及び装置には当たり前に必要だった、別の極性の固
有の帯電を行うための帯電ゾーンの空間的分離、つまりフローの体積的分割はも
はや必要ではなくなる。この結果として、帯電ゾーンの領域内の粒子の沈殿がか
なり減少される。更に、試験の結果により示されるように、外側電界が存在しな
いことによって、バイポーラに帯電したエーロゾルの衝突速度が増し、そのため
より効果的な塊状集積が実現される。本発明の方法及び装置では、付加的な二次
電極が存在しないことから、電極に必要な配線も極めて簡単となる。
本発明の方法及び装置によれば、コロナ放電が、従来技術におけるようにフロ
ーダクトの一方の同じ側に配置された電極間では発生せず、むしろ各場合におい
て2つの対向して配置された電極の先端間で発生する。この構成における経費の
低減に加えて、この構造により、同極性に帯電されたガスイオンの静電拡散が針
状先端の領域に発生することができるようになり、その結果、結合するように作
用する電界は空間的に非常に限定されるが、実質的にフローダクトの全空間が帯
電キャリアで充填されるようになる。本発明の構成によれぱ、少なくとも実質的
に対称的な電位比を対向して配置された電極に供給することによって、ガス搬送
粒子を実質的に100%帯電することが初めて可能となり、実質的に対称的にバ
イポーラに帯電されたエーロゾルが提供されるようになる。その結果、微小エー
ロゾル、つまり基本的にはサブミクロンの範囲にある粒子、すなわち1μmより
小さく、好適には0.5μmより小さく、特に0.1μmより小さい粒子を含む
エーロゾルが、効率的な方法で塊状集積されることが可能となる。
これまで経済的な方法では沈殿されなかった粒子についても従来の粒子沈殿技
術を使用できることに加えて、本発明の方法あるいは本発明の装置を最初に組み
込むことにより、得られる塊状集積の制御された影響に対する気相反応による固
体合成処理の枠組みのなかで、本発明の方法あるいは本発明の装置を使用するこ
とが可能となる。電気的に誘導された塊状集積の補助を用いると、例えば、濃度
、構造および寸法に関して、実質的に本来の場所で特殊な塊状集積構造を実現す
ることが可能となり、その構造は、拡散による集塊、つまり、熱及び渦巻拡散に
よる集塊に生じるような塊状集積構造とは明らかに異なる。応用例は、現在は、
グラスファイバの合成、TiO2顔料の合成、チップ産業向けのマトリクス材料
(A1202)の合成、及び半導体および超伝導合成に見出だされている。
以上のことから、本発明の方法及び本発明の装置は、小さい及び最も小さいガ
ス搬送粒子の電気的に誘導された塊状集積に特に適していることがわかる。つま
り、本発明は、その大きさがナノメータの範囲にあるような粒子を塊状集積する
ことさえもできる。
しかし、本発明の方法及び本発明の装置は、より大きいかつ高度にユニポーラ
に帯電したガス搬送粒子を中和するのに適することもわかった。この点に関して
は、より大きい粒子は、略1から2μmより大きく、特に5μmより大きいとい
う粒子である。粒子の大きさが約1.5μmを超える範囲における電荷分布を測
定した結果によれば、ここでもバイポーラに帯電されたエーロゾルが電極のバイ
ポーラ配線により発生されることが示された。しかし、これらのより大きい粒子
の場合に、単位電荷つまり粒子当たりの単体電荷の数が、本発明の方法あるいは
本発明の装置によって処理された実質的に小さい粒子の場合におけるよりもそれ
ほど多くはないことは驚くべきことである。理論的な考察に基づいて、単位電荷
の数は粒子の大きさにほぼ比例しなければならないだろうということが実際には
予想された。
そのため、本発明によれば、高度にユニポーラに帯電されたより大きい粒子(
約500ないし1000単位電荷/粒子)が、対称的にバイポーラに帯電された
エーロゾルに変換されることが可能であり、各粒子は次に約20以下の単位電荷
だけを持つ。この値は、関連するより大きい粒子(好適には2μmより大きく、
特に5μmより大きい)の場合には、実質的に中性であると考えられる。個々の
粒子間の電気的相互作用は依然として存在するが、より大きい粒子は移動度が低
いので、その電気的相互作用は粒子力学には影響を与えない。このことは、本発
明の方法及び本発明の装置によれば、高度に帯電した粒子、特に高度にユニポー
ラに帯電された粒子が存在する結果として処理設備に発生するような問題を防ぐ
ことができることを意味する。関連する問題の例としては、望ましくない電気拡
散、全てのタイプの壁面への粒子の付着、工程設備の全体の帯電及び設備上で発
生する火花放電がある。
より小さい及び最も小さい粒子の場合には、本発明の方法及び本発明の装置に
よる帯電処理の後の粒子当たりの単位電荷の数も10から20の範囲内にあるこ
とが測定からわかった。しかし、より大きい帯電はサブミクロン領域における物
理的制約から不可能である。更に、より小さい及び最も小さい粒子の場合には、
より小さい粒子、特にナノメータ領域の大きさを有する粒子は極めて高い移動度
を持っており、そのため個々の粒子間で引き合う最も小さい相互作用でも粒子力
学に明らかに影響することから、前述された単位電荷の少ない数は塊状集積速度
を向上するのに申し分なく適している。
本発明の方法及び本発明の装置における決定的な利点は、針状に成形された電
極の集束効果に見出される。針状電極が対向配置されている結果として、すぐ近
辺及び空間的に狭く限定された領域に逆極性に帯電した粒子を発生することが可
能である。これにより、塊状集積率は従来の方法及び装置に比べてかなり高めら
れ、また粒子、特にコロナ電極の領域内の粒子の沈殿が大幅に低減される。
逆極性に帯電した粒子の塊状集積中に発生する電荷再結合を補償するため、か
つ高い衝突率を確保するために、フローダクトを流れるエーロゾルは、好適には
流れ方向において繰り返してバイポーラに帯電される。エーロゾルの繰り返され
るバイポーラ帯電の結果として、制御された方法で塊状集積の寸法に影響を与え
ることも可能である。試験の結果から、付加的な電極対の段階的な接続が、粒子
の大きさ分布をより大きい粒子サイズ領域へ付加的にシフトさせることがわかる
。エーロゾルの繰り返されるバイポーラ帯電による塊状集積効果の飽和は起きな
かった。
このことは、電界が、できるだけ小さく保たれるようにフローダクトに結合さ
れる領域に対し特に有効であることもわかった。本発明の装置の好適実施例によ
れば、このことは、各電極の柄の部分が電気絶縁物により囲まれていることによ
って実現されていて、帯電発生領域が針状に成形された電極の先端に制限される
。
フローダクトの壁面は好適には電気絶縁性プラスチック材料あるいは電気絶縁
性被覆を施された金属から構成される。このように、電界に対する針状電極の集
束効果が更に増している。
本発明は、例示された実施例の図式の例示を参照して以下により詳細に説明さ
れる。
図1は本発明の装置の部分的に切り開かれた斜視図である。
図2は拡大された形状の針状電極を示しており、それは図1の本発明の装置に
使用される。
ガス搬送粒子の電気的に誘導された塊を処理する装置10は、密閉フローダク
ト12を本質的に備えており、その内部を、固体あるいは液体から成るガス搬送
粒子14を含むエーロゾルが矢印方向に流れる。フローダクト12の壁面、つま
り上面16、底面18及び2つの側面は、内側に電気絶縁性被覆された金属から
構成されている。しかし、これら壁面は均等に良好に電気絶縁性プラスチック材
料でも構成できる。より明瞭にするために、見る者の側のフローダクト12の側
面は、図面では単に透明であるものとして図示されている。
スパイク状あるいは針状電極20、22はフローダクト12の上面16及び底
面18に固定されており、これら電極はフローダクトに対して電気的に絶縁され
かつ上面16及び底面18を突き抜けてフローダクト12の内部に直角にそれぞ
れ同じ程度に延びている。図2に構造がより明瞭に示されている針状電極20、
22は、図1に簡単に示されている電線24を介して図示しない高圧直流電圧源
に接続されており、かつ非接地となるように配線されている。つまり、図1の上
部電極20は直流電圧源の正極に接続され、対向して配置された底部電極22は
直流電圧源の負極に接続されている。用語「非接地(ungrounded)」は、電極2
0、22のいずれもが接地されておらず、むしろ実際にはそれぞれ正電位及び負
電位に接続されていることを意味するものである。直流電圧源の代わりに、高電
圧交流電圧源を使用することも可能である。
一つの電極20及び一つの電極22は一つの電極対20、22を形成する。電
極の先端26は、少なくとも約10mmから約40mmまでの範囲の間隔をもっ
て互いに直線上で対向して配置されている。非常に大型のフローダクトの場合に
は、先端26間は明らかに40mmよりも大きくすることができる。
このような5つの電極対20、22が、それぞれ、上面16及び底面18の中
央部に、流れ方向に10cmの間隔をもって配置されている。連続した電極対の
流れ方向の間隔は滞留時間により決められ、それは粒子14が連続した電極対2
0、22間で持つように意図されたものである。つまり、その滞留時間は使用さ
れるフローダクトの幾何学及びエーロゾルの流速に依存する。流れ方向に連続し
て配置された電極対20、22間の滞留時間は好適には1秒程度であることがわ
かった。
前述した方法で直流電圧源を使用することにより、電極20、22の対向され
て配置された先端26に電位が得られ、この電位は各先端26において安定した
コロナ放電を発生するのに十分なものである。そのためには、約2000V/c
mの電界強度が必要である。例えば、電極対20、22の先端26間の間隔が2
0mmであれば、約4000Vの電圧を電極20、22に印加しなければならな
い。
先端26間で安定して燃えるコロナによって発生される局部的に非常に高い電
界強度によってキャリアガスがイオン化される。このように発生されたガスイオ
ン及び自由電子は、ガス搬送粒子と衝突することにより、続いて粒子の帯電を引
き起こす。この点において、電極20、22間の電位の関係は、フローダクト1
2を通過するように方向づけられたエーロゾルのほぼ対称的なバイポーラ帯電が
発生するように設定される。帯電粒子の塊状集積は部分的に帯電ゾーンの領域、
つまり電極20、22間で既に発生しているが、本質的にはすぐ下流で発生する
。先端26によって厳しく集束された電界とフローダクト12に対して電気的に
絶縁されている電極20、22とによって、どのような外側電界も帯電ゾーンを
超えては存在しない。
5つの電極対20、22は、エーロゾルのフローダクト12内における滞留時
間中及び結果として生じる帯電再結合中に発生する逆極性に帯電した粒子の塊状
集積がバランスされて過剰補償され、かつ高い衝突率がフローダクト12の全長
に渡って維持されることを保証する。その帯電再結合は粒子収集における相互作
用引力電位を減少させるものである。制御された過剰補償を用いると、塊状集積
を増加するために、エーロゾルのバイポーラ帯電を繰り返すことによって塊状集
積の大きさに影響を及ぼすことができる。
図2は、針状電極20の構造及び上面16へのその取り付けをより詳細に示し
ている。電極22は同じ構造を有し、フローダクト12の底面18に同じ方法で
取り付けられている。
電極20の芯は細く長い特殊鋼針28であり、また先端26はフローダクト1
2から見ると端部となる特殊鋼針の内側端に形成されている。外側ネジ30が特
殊鋼針28の大部分に設けられている。フローダクト12内に突出し使用可能状
態にある針軸31の部分は、先端26だけを除いて先端26の軸側端から外側ネ
ジ30の始まる部分まで伸びている電気絶縁物32で囲まれている。
特殊鋼針28は、外側ネジ30を介して、真鍮スリーブ34にねじ込まれる。
そのために、真鍮スリーブ34は、螺合する内側ネジ38を有する貫通孔36を
備える。真鍮スリーブ34は、フローダクト12に面したその端部に、上面16
にねじ込まれる外側ネジ40を有している。上面16には、対応する内側ネジを
有する孔が設けられている。ねじ込み動作を容易にするために、オープンジョー
スパナあるいはリングスパナ用の接続部42が、真鍮スリーブ34のフローダク
トから離れた方の端部に設けられている。
電極20の電気的接続は別のスリーブ44によって行われ、そのスリーブは貫
通孔を備えており、その貫通孔は特殊鋼針28の外側ネジ30と螺合する内側ネ
ジを有する。スリーブ44は、図示されていない電線24に接続されていて、真
鍮スリーブ34から外側に突出した外側ネジ30の部分にネジ留めされる。参照
番号46は、スリーブ44に設けられると共に電気絶縁を行う柄部材を示してい
る。
【手続補正書】特許法第184条の8
【提出日】1995年11月3日
【補正内容】
1 ガス搬送粒子を処理する方法、特にそのような粒子の電気的に誘導された塊
状集積を処理する方法であって、
密閉フローダクトを通して粒子搬送ガスフローを流す工程と、
前記フローダクトを流れるガスのイオン化に適する電界を少なくとも1つの電
極対によってフローダクトに結合する工程とを備え、
反対極性を持ち、非接地となるように配線され、前記フローダクト内で互いに
半径方法に対向して配置された針状の電極間でガスがイオン化し、これにより、
前記フローダクト内の粒子の塊状集積が外側電界を除いた領域で発生することを
特徴とするガス搬送粒子を処理する方法。
7 密閉フローダクト(12)と、
該フローダクト(12)に配置された複数の電極対(20、22)であって、
該電極のすべてが針状で前記フローダクトの壁面に対し絶縁され、さらに、前記
フローダクト(12)内で対の状態において互いに半径方向に逆向きに配置され
た複数の電極対(20、22)と、
前記電極(20、22)に接続された電流源であって、その強さが、逆極性を
有しかつ非接地となるように配線された各電極対(20、22)の電極(20及
び22)間にコロナ放電を発生するのに十分な大きさである電流源とを備えるこ
とを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかの方法を実施する装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ガス搬送粒子を処理する方法、特にそのような粒子の電気的に誘導された 塊状集積を処理する方法であって、 密閉フローダクトを通して粒子搬送ガスフローを流す工程と、 前記フローダクトを流れるガスのイオン化に適する電界を少なくとも1つの電 極対によってフローダクトに結合する工程とを備え、 各電極対の電極は前記フローダクト内で互いに対向して配置されかつ針状に成 形されるように設計され、 前記電極は非接地となるように配線され、 ガスのイオン化が反対極性を有する電極間で発生し、さらに、 前記フローダクト内の粒子の塊状集積が基本的に外側電界を除いた領域で発生 することを特徴とするガス搬送粒子を処理する方法。 2 粒子が実質的に対称的に帯電される請求項1の方法。 3 粒子が流れ方向において繰り返してバイポーラで帯電される請求項1また は請求項2の方法。 4 粒子が直流電界で帯電される請求項1から請求項3のいずれかの方法。 5 電界が針状電極の先端間の空間的に非常に狭く限定された領域に集束され ている請求項1から請求項4のいずれかの方法。 6 帯電される粒子が、1μmより小さく、望ましくは0.5μmより小さく 、特に0.1μmより小さい請求項1から請求項5のいずれかの方法。 7 密閉フローダクト(12)と、 該フローダクト(12)に配置された少なくとも1つの電極対(20、22) と、 前記1つの電極対または複数の電極対に接続された電流源であって、その強さ が各電極対(20、22)の電極(20及び22)間にコロナ放電を発生するの に十分な大きさである電流源とを備え、 各電極対(20、22)の電極(20及び22)が前記フローダクト(12) 内で互いに対向して配置されかつ針状に設計され、 前記電極(20及び22)が前記フローダクトの壁面に対して絶縁され、また 非接地となるように配線され、さらに、 コロナ放電が逆極性を有する電極(20及び22)間に発生することを特徴と する請求項1から請求項6のいずれかの方法を実施する装置。 8 逆向きに配置された電極(20及び22)に印加される電比率が少なくと も実質的に対称である請求項7の装置。 9 複数の電極対(20、22)が前記フローダクト(12)内で連続して配 置されている請求項7または8の装置。 10 前記電流源が高電圧直流源である請求項7から9のいずれかの装置。 11 各電極(20及び22)の針軸(31)が電気絶縁材(32)により囲 まれている請求項7から10のいずれかの装置。 12 電極対(20、22)が流れ方向に少なくともおよそ10cmの間隔を もって配置されている請求項9から11のいずれかの装置。 13 各電極対(20、22)の対向して配置された先端(26)が互いに約 10mmから40mmだけ隔てられている請求項7から12のいずれかの装置。 14 電極(20及び22)が2つのスリーブ(34、44)により前記ダク トの壁面に取り付けられている請求項7から13のいずれかの装置。 15 前記ダクトの壁面が電気絶縁性プラスチック材から成る請求項7から1 4のいずれかの装置。 16 前記ダクトの壁面が金属からなり、その内側に電気絶縁性被覆を備える 請求項7から14のいずれかの装置。 17 高度にユニポーラに帯電されたガス搬送粒子を中和するための請求項7 から16のいずれかの装置の使用。 18 粒子が、1.5μmより大きく、好適には2μmより大きく、特に5μ mより大きい請求項17の使用。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216538A (ja) * | 2006-01-16 | 2006-08-17 | Osaka Industrial Promotion Organization | 帯電ナノ粒子製造方法及び帯電ナノ粒子製造システム並びに帯電ナノ粒子堆積システム |
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Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
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| DE19615111A1 (de) * | 1996-04-17 | 1997-10-23 | Degussa | Oxide |
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| US6482253B1 (en) * | 1999-09-29 | 2002-11-19 | John P. Dunn | Powder charging apparatus |
| FR2818451B1 (fr) * | 2000-12-18 | 2007-04-20 | Jean Marie Billiotte | Dispositif electrostatique d'emission ionique pour deposer une quantite quasi homogene d'ions sur la surface d'une multitude de particules aerosols au sein d'un fluide en mouvement. |
| US6589314B1 (en) | 2001-12-06 | 2003-07-08 | Midwest Research Institute | Method and apparatus for agglomeration |
| US8167984B1 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-01 | Rogers Jr Gilman H | Multistage electrically charged agglomeration system |
| RU2398328C2 (ru) * | 2008-08-08 | 2010-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Концерн "Моринформсистема-Агат" | Способ ионизации газа |
| DE102009021631B3 (de) * | 2009-05-16 | 2010-12-02 | Gip Messinstrumente Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer bipolaren Ionenatmosphäre mittels elektrischer Sperrschichtentladung |
| WO2013098838A2 (en) | 2011-10-24 | 2013-07-04 | Aditya Birla Nuvo Limited | An improved process for the production of carbon black |
| EP2772309B1 (de) | 2013-03-01 | 2015-06-03 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg | Vorrichtung zum Abscheiden von Partikeln aus einem mit Partikeln beladenen Gasstrom und Verfahren |
| CN109387463A (zh) * | 2017-08-08 | 2019-02-26 | 财团法人交大思源基金会 | 可防止采样误差的高效率静电微粒液相采样器 |
| CN107626452A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-01-26 | 江苏中建材环保研究院有限公司 | 一种湿式电除尘器用预荷电式整流格栅 |
| US11772103B2 (en) * | 2020-03-27 | 2023-10-03 | Praan Inc. | Filter-less intelligent air purification device |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE144509C (ja) * | ||||
| US1962555A (en) * | 1931-07-09 | 1934-06-12 | Int Precipitation Co | Method and apparatus for electrical precipitations |
| US2758666A (en) * | 1952-04-10 | 1956-08-14 | Phillips Petroleum Co | Carbon black separation |
| CH383344A (de) * | 1960-09-21 | 1964-10-31 | G A Messen Jaschin Fa | Elektrofilter |
| FR1379191A (fr) * | 1963-12-11 | 1964-11-20 | Trion | Procédé et dispositif d'ionisation de particules en suspension dans un courant degaz |
| US3768258A (en) * | 1971-05-13 | 1973-10-30 | Consan Pacific Inc | Polluting fume abatement apparatus |
| US3826063A (en) * | 1973-05-21 | 1974-07-30 | T Festner | Electrostatic agglomeration apparatus |
| US4071688A (en) * | 1976-08-18 | 1978-01-31 | Uop Inc. | Method and article for protecting a precipitator discharge electrode |
| DE2646798C2 (de) * | 1976-10-16 | 1982-12-16 | Haug & Co KG, 7022 Leinfelden-Echterdingen | Vorrichtung zur elektrischen Aufladung von flüssigen oder festen Teilchen in einem Gas-, insbesondere Luftstrom und Aufbringung der geladenen Teilchen auf Oberflächen |
| JPS5364878A (en) * | 1976-11-19 | 1978-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric dust collector |
| US4391614A (en) * | 1981-11-16 | 1983-07-05 | Kelsey-Hayes Company | Method and apparatus for preventing lubricant flow from a vacuum source to a vacuum chamber |
| US4477263A (en) * | 1982-06-28 | 1984-10-16 | Shaver John D | Apparatus and method for neutralizing static electric charges in sensitive manufacturing areas |
| EP0185966B1 (de) * | 1984-12-21 | 1989-01-25 | BBC Brown Boveri AG | Verfahren und Vorrichtung zur Entstaubung eines feste oder flüssige Partikel in Suspension enthaltenden Gasstromes mittels eines elektrischen Feldes |
| US4670026A (en) * | 1986-02-18 | 1987-06-02 | Desert Technology, Inc. | Method and apparatus for electrostatic extraction of droplets from gaseous medium |
| DE3737343A1 (de) * | 1986-11-18 | 1988-05-26 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zur konzentration und agglomeration von in einem gasstrom suspendierten festen oder fluessigen partikeln |
| JP3066833B2 (ja) * | 1989-09-08 | 2000-07-17 | 高砂熱学工業株式会社 | 空気清浄装置、空気清浄方法及びクリーンルーム |
-
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-
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-
1996
- 1996-07-12 US US08/679,269 patent/US5824137A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006216538A (ja) * | 2006-01-16 | 2006-08-17 | Osaka Industrial Promotion Organization | 帯電ナノ粒子製造方法及び帯電ナノ粒子製造システム並びに帯電ナノ粒子堆積システム |
| CN110354996A (zh) * | 2018-04-10 | 2019-10-22 | Bsh家用电器有限公司 | 静电的过滤器单元和带有静电的过滤器单元的通风装置 |
Also Published As
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