DE69130110T2 - Generator aktiver spezie welcher eine beschichtete kleinkalibrige elektrode anwendet - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erzeugen aktivierter Spezies mit Hilfe einer Gasphasenentladung.
- Plasmaerzeugung durch Gasphasenentladung wird für eine Synthese verschiedener Stoffarten, eine Synthese eines Dünnfilms auf einer Festphasenfläche und dergleichen weithin verwendet. Spezies, die eine Gasphasenreaktion verursachen, wie z. B. Elektronen, Ionen und verschiedene Arten angeregte Spezies, d. h. aktivierte Spezies, werden in einem durch die Gasphasenentladung erzeugten Plasma produziert, um die Gasphasenreaktion weitergehen zu lassen.
- Ein typisches praktisches Beispiel des eine Entladung nutzenden Geräts zum Erzeugen aktivierter Spezies schließt einen Ozon synthetisierenden Ozongenerator bzw. Ozonisator ein, und eine Beseitigung von Schadstoffen (Stickoxide und dergleichen) und dergleichen durch die Entladung erzeugt auch ähnlich die aktivierten Spezies, um Reaktionen auszunutzen, die durch die aktivierten Spezies verursacht werden.
- Bei einem solchen, eine aktivierte Spezies erzeugenden Gerät ist es wichtig, wie effizient Elektronen mit Molekülen in einer Gasphase während der Gasphasenentladung zur Kollision gebracht werden; das heißt, wie effizient Elektronenenergien genutzt werden, um während der Kollision die Moleküle in die aktivierte Spezies umzuwandeln. Bekanntlich wird deshalb im in der Praxis genutzten Ozonisator eine Metall-Metall-Entladung nicht ausgeführt, sondern ist eine dielektrische Schicht zwischen Metallen angeordnet, um die Entladung in einem Raum zu verteilen, wodurch die Entladung sehr fein verteilt wird.
- Um die erzeugten Elektronenenergien zu steuern, wurde in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 61-32242 außerdem auch ein eine aktivierte Spezies erzeugendes Gerät offenbart, in dem Metalldrähte in beispielsweise netzartiger Form zusammengedrängt sind, um eine Elektrode zu bilden. Ein typischer Aufbau dieses Geräts in dem Fall, in dem es als der Ozonisator verwendet wird, ist in Fig. 10 dargestellt.
- Eine dreidimensional zusammengedrängte Elektrode 92, bei der Metalldrähte durcheinander zusammengedrängt sind, ist in den Innenraum einer Innenfläche eines zylindrischen Dielektrikums 91 eingesetzt. Eine aus einer Metallschicht gebildete Oberflächenelektrode 93 ist als eine ein Gegenstück zur zusammengedrängten Elektrode 92 bildende Elektrode auf einer Umfangsfläche des Dielektrikums 91 plattiert. Durch das Innere des Dielektrikums 91 wird auch Arbeitsgas (engl. material gas), wie z. B. Luft und Sauerstoff, durchgeleitet, und zwischen der zusammengedrängten Elektrode 92 und der Oberflächenelektrode 93 wird durch eine in einen Abschnitt entlang der Achslinie innerhalb des Dielektrikums 91 eingesetzte Stromversorgungsstange 94 eine Spannung angelegt, um zwischen dem Dielektrikum 91 und der zusammengedrängten Elektrode 92 eine Koronaentladung zu erzeugen, wodurch das Arbeitsgas ozonisiert wird (siehe OZONE SCIENCE & ENGINEERING 10, S. 137-151).
- Ein derartiges, eine aktivierte Spezies erzeugendes Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündspannung der Koronaentladung durch Regeln eines Durchmessers, einer Fülldichte und dergleichen von Drähten in der zusammengedrängten Elektrode über einen ausgedehnten Bereich gesteuert werden kann. Folglich kann in dem Ozonisator ein außergewöhnlich hoher Wirkungsgrad einer Ozonerzeugung innerhalb eines niedrigen Entladungsspannungsbereichs nahe einer Entladungszündspannung erhalten werden. Weil eine Querschnittsform des Gasstroms frei festgelegt werden kann, wird überdies ein Druckverlust für den Gasstrom im Vergleich zu dem in einem Entladungsraum außergewöhnlich reduziert, in dem ein Dielektrikum zwischen einer flachen plattenartigen Elektrode und einer zylinderartigen Elektrode in einem gewöhnlichen Ozonisator angeordnet ist. Ferner wurde bestätigt, daß das oben beschriebene, eine aktivierte Spezies erzeugende Gerät auch in anderer Hinsicht ebenfalls die gleichen Effekte wie im gewöhnlichen Ozonisator zeigt.
- Andererseits tritt jedoch insofern ein Nachteil auf, als ein Entladungsbereich durch einen zweidimensionalen Bereich entlang einer Oberfläche des Dielektrikums begrenzt ist. Demgemäß ist es schwierig zu sagen, daß eine Verstärkung der aus einer dreidimensionalen Ansammlung metallischer Drähte bestehenden zusammengedrängten Elektrode ausreichend genutzt wird.
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein sehr effizientes, eine aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode zu schaffen, in welchem ein Entladungsbereich nicht durch einen flachen und schmalen Bereich begrenzt ist, der mit einem Dielektrikum in Kontakt gebracht ist, sondern über den ganzen Bereich entwickelt wird, wo dünne Drähte vorhanden sind.
- Dieses Problem wird durch ein eine aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei Ausführungen von Drahtelektroden als zusammengedrängte Elektroden vorgesehen sind, indem Elektrodenelemente kombiniert werden, von denen jedes hergestellt wird, indem ein Dünnfilm eines Dielektrikums auf der Oberfläche eines leitfähigen Drahtes vorbeschichtet wird, und es an mehreren Stellen gebogen wird, eine von zwei solchen Ausführungen zusammengedrängter Elektroden mit einem Pol einer Energiequelle verbunden wird, während die andere Ausführung der zusammengedrängten Elektrode mit dem anderen Pol der oben erwähnten Energiequelle verbunden wird, so daß eine Potentialdifferenz zwischen diesen beiden Ausführungen zusammengedrängter Elektroden gegeben ist, und außerdem die mit einem Pol verbundene zusammengedrängte Elektrode und die mit dem anderen Pol verbundene zusammengedrängte Elektrode kombiniert sind, um die Drahtelektroden mit verschiedenen Polaritäten an einer Vielzahl von Stellen nahe beieinander zu halten, wobei auf diese Weise ein Entladungsbereich dreidimensional entwickelt wird.
- Die zusammengedrängten Elektroden können dreidimensional oder flach sein. In dem Fall, in dem die zusammengedrängten Elektroden flach sind, wird auch ein ausgedehnter, sich dreidimensional entwickelnder Entladungsbereich gebildet, indem sie kombiniert werden.
- Außerdem können die Drahtelektroden in den zusammengedrängten Elektroden ungleichmäßig oder gleichmäßig zusammengedrängt sein.
- Die Drahtelektroden in einer Gesamtheit zusammengedrängter Elektroden können ineinander verwickelt sein, und die zusammengedrängten Elektroden können in bestimmten Intervallen angeordnet sein.
- Die Gesamtheit der zusammengedrängten Elektroden, worin die Drahtelektroden ineinander verwickelt sind, schließt z. B. eine ungleichmäßige Ansammlung der Drahtelektroden ein, in der zumindest zwei Stücke der Drahtelektrode mit verschiedener Polarität ineinander verwickelt sind.
- Nichtmetallische Drähte, wie z. B. elektrisch leitfähige Kohlenstoffasern, können als die elektrisch leitfähigen Drähte verwendet werden, die die Drahtelektroden bilden; im allgemeinen werden aber Metalldrähte verwendet. Die Metalldrähte sind nicht speziell auf ein Material beschränkt. Ag, Au, Pd, Fe, Al, Cu, Legierungen, wie z. B. rostfreier Stahl, und dergleichen können geeignet verwendet werden. Gewöhnlich wird ein Drahtdurchmesser von 0,01 bis 1,0 mm gewählt.
- Das auf die Oberflächen der elektrisch leitfähigen Drähte beschichtete Dielektrikum kann aus organischen Substanzen oder anorganischen Substanzen bestehen. Die organischen Substanzen schließen Polyester, Polyurethan, Polyamid und dergleichen ein, und die anorganischen Substanzen schließen Keramiken ein, wie z. B. Al&sub2;O&sub3;, Glas, Emaille, SiO&sub2; und dergleichen. Gewöhnlich wird eine Dicke des Dielektrikums im Bereich von 1 bis 1.000 um gewählt.
- In dem eine aktivierte Spezies erzeugenden Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächen der elektrisch leitfähigen Drähte, die die zusammengedrängten Elektroden bilden, mit dem Dielektrikum beschichtet, so daß der Entladungsbereich über den ganzen Raum ausgedehnt entwickelt wird, wo die zusammengedrängten Elektroden kombiniert sind. Demgemäß kann ein Wirkungsgrad beim Erzeugen einer aktivierten Spezies verbessert werden.
- Der Durchmesser der Drähte in den Drahtelektroden und eine Fülldichte der Drahtelektroden in der zusammengedrängten Elektrode oder deren Gesamtheit werden so geeignet gewählt, daß eine Entladungsenergie gesteuert werden kann, um einen besseren Wirkungsgrad beim Erzeugen einer aktivierten Spezies zu erhalten.
- In dem eine aktivierte Spezies erzeugenden Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächen der elektrisch leitfähigen Drähte, die die zusammengedrängten Elektroden bilden, mit dem Dielektrikum be schichtet, so daß die Entladung über den ganzen Raum möglich wird, wo die zusammengedrängten Elektroden kombiniert sind. Demgemäß kann ein Anteil des Entladungsbereichs im Gasdurchgang außergewöhnlich erhöht werden, und somit kann der Wirkungsgrad beim Erzeugen einer aktivierten Spezies verbessert werden.
- Die Entladung in einer wahlfreien Raumform wird möglich, ohne durch die herkömmliche Entladungskonstruktion, wie z. B. die zylinderartige und die mit einer flachen Platte, beschränkt zu sein. Ein zylinderartiges Dielektrikum und ein Dielektrikum in Form einer flachen Platte sind ebenfalls nicht erforderlich.
- Eine strikte Überwachung der Größe wie in der herkömmlichen Entladungskonstruktion ist nicht erforderlich, und somit kann die Herstellung billig und einfach erreicht werden.
- In dem Fall, in dem die Gesamtheit der zusammengedrängten Elektroden die ungleichmäßige Ansammlung von Drahtelektroden ist, in der zumindest zwei Drahtelektrodenstücke verschiedener Polarität ineinander verwickelt sind, kann die Herstellung besonders billig und einfach erreicht werden.
- Außerdem kann nicht nur die Entladungsspannung durch Regeln des Durchmessers und der Fülldichte der Drähte gesteuert werden, sondern kann auch die Energiequelle verkleinert werden, indem die Entladungszündspannung ungeachtet der Konstruktion der zusammengedrängten Elektroden reduziert wird. Überdies werden Elektronen mit einer zu hohen Energie nicht mit dem Dielektrikum zur Kollision gebracht, indem die Spannung reduziert wird, wodurch auch ein Heizwert reduziert wird. Demgemäß wird auch die Nutzlebensdauer des Dielektrikums verlängert, und die Zuverlässigkeit des Geräts wird verbessert. Überdies wird auch der Druckverlust für den Gasstrom noch mehr reduziert, und beim Kompressor und dergleichen kann Energie eingespart werden.
- Fig. 1 bis 10 sind Diagramme, die Konstruktionen bzw. Ausführungen von Elektroden in einem eine aktivierte Spezies erzeugenden Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen; und
- Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Entladungsspannung und einer Ozonkonzentration in dem Fall darstellt, in dem das eine aktivierte Spezies erzeugende Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Ozonisator verwendet wird.
- Die Entladungskonstruktionen in dem aktivierte Spezies erzeugenden Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
- In einer in Fig. 1 dargestellten ersten Entladungskonstruktion sind in einem wärme- und korrosionsbeständigen Außenzylinder 10 Drahtelektroden 21a, 21b unter der Bedingung untergebracht, daß sie ungleichmäßig bzw. ungeordnet ineinander verwickelt sind.
- Die Drahtelektroden 21a bilden eine zusammengedrängte Elektrode 20a, die an ihren beiden Enden mit einem Pol 31a einer Energiequelle 30 verbunden ist. Die Drahtelektroden 21b bilden die andere zusammengedrängte Elektrode 20b, die an ihren beiden Enden mit dem anderen Pol 31b der Energiequelle 30 verbunden ist. Sowohl die Drahtelektroden 21a als auch die Drahtelektroden 21b weisen außerdem einen Aufbau der Art auf, daß Oberflächen elektrisch leitfähiger Drähte mit einem Dielektrikum beschichtet sind.
- Bezugsziffer 40 bezeichnet ferner eine Maschenstoppeinrichtung, die an beiden Endteilen des Außenzylinders 10 angebracht ist.
- Eine Entladung kann über den gesamten Raum innerhalb des Außenzylinders 10 erzeugt werden, in dem die Drahtelektroden 21a, 21b untergebracht sind, indem eine bestimmte Spannung zwischen den Drahtelektroden 21a und den Drahtelektroden 21b von der Energiequelle 30 unter der Bedingung angelegt wird, daß ein Gas durch den Innenraum des Außenzylinders 10 strömt. Demgemäß strömt das gesamte Gas durch einen Entladungsbereich.
- In dem Fall, in dem eine Gesamtheit 20 der zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b aus Ansammlungen der Drahtelektroden 21a, 21b wie in der in Fig. 1 dargestellten Entladungskonstruktion gebildet ist, bestimmt eine Fülldichte der Ansammlungen eine mittlere Länge von leeren Räumen.
- In der in Fig. 2 dargestellten Entladungskonstruktion sind die jeweiligen Bündel der Drahtelektroden 21a, 21b, die in einer U-Form gebündelt und an ihren beiden Enden mit den jeweiligen Polen 31a, 31b der Energiequelle 30 verbunden sind, von beiden Enden des Außenzylinders 10 in den Außenzylinder 10 eingesetzt, so daß sie in einem Mittelteil des Außenzylinders 10 ineinander verwickelt sind. Auch bei dieser Entladungskonstruktion wird der gesamte Raum, in dem die zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b kombiniert sind, der Entladebereich.
- Die Gesamtheit 20 der zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b kann eine patronenartige sein, die aus dem Außenzylinder 10 auswechselbar ist, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
- Außerdem kann auch die Entladungskonstruktion, wie in Fig. 4 dargestellt, verwendet werden, in der die zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b ..., die jeweils aus den in U-Form gebündelten Drahtelektroden 21a, 21b bestehen, in eine Rohrleitung 50 beinahe senkrecht zur Richtung des Gasstroms eingesetzt sind. Obwohl die Drahtelektroden in den oben beschriebenen Beispielen der zusammengedrängten Elektrode ungeordnet zusammengedrängt sind, können die Drahtelektroden in der zusammengedrängten Elektrode gleichmäßig bzw. geordnet zusammengedrängt sein, wie in Fig. 5 bis 9 dargestellt ist.
- In einer in Fig. 5 dargestellten Elektrodenkonstruktion schlängeln sich bzw. mäandern die Drahtelektroden 21a, 21b parallel zu einander in bestimmten Intervallen, um die flachen zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b, ... zu bilden. Die zusammengedrängten Elektroden 20, 20b, ... sind auf Halteplatten 60, 60 angebracht, die jeweils luftdurchlässig sind, und in bestimmten Intervallen in der Richtung des Gasstroms angeordnet.
- In einer in Fig. 6 gezeigten Elektrodenkonstruktion sind die Drahtelektroden 21a, 21b, ... um Haltestangen 22, 22 herum aufgewickelt, um dreidimensional zusammengedrängte Elektroden 20a, 20b, ... zu bilden. In dem Fall, in dem ein Durchmesser der Drahtelektroden groß ist, ist es selbstverständlich, daß die Drahtelektroden 21a, 21b, ... um die Haltestangen 22, 22 aufgewickelt und danach die Haltestangen 22, 22, ... herausgezogen werden können. In dem Fall, in dem durch die Verwendung der in Fig. 6 dargestellten Elektrodenkonstruktion Ozon erzeugt wird, ist es außerdem ausreichend, daß mehrere dünne Stangen als Haltestangen 22, 22, ..., kreisförmig angeordnet sind. Im Gegensatz dazu ist es in dem Fall, in dem insbesondere eine Entladung entlang einer Oberfläche erzeugt werden soll, ausreichend, daß zwei Stücke eines dünnen Drahtes, die positive und negative Pole bilden, abwechselnd um ein Stück einer rohrförmigen oder massiven Haltestange gewickelt werden, um eine Elektrode zu bilden.
- In einer in Fig. 7 dargestellten Elektrodenkonstruktion werden Längsdrähte 23 aus wärmebeständiger, korrosionsbeständiger und isolierender Glasfaser und dergleichen als Träger verwendet, und aus einer Drahtelektrode gebildete seitliche Drähte 24 sind mit den Längsdrähten 23 verwickelt, um netzartige zusammengedrängte Elektroden 20a, 20b, ... zu bilden. Obwohl die in Fig. 8 dargestellten zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b auch maschenartig sind, sind sie von den in Fig. 7 dargestellten zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b insofern verschieden, als ein Metallnetz direkt mit einem Dielektrikum beschichtet ist, um alle Netzdrähte als Drahtelektroden 21a, 21b auszubilden.
- Die zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b können in bestimmten Intervallen in der Richtung des Gasstroms durch Verwendung kreisförmiger Abstandshalter 70 angeordnet werden, wie z. B. in Fig. 9 dargestellt ist.
- Obwohl die Drahtelektroden 21a, 21b, ... in den zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b, ... in den in Fig. 5 bis 9 dargestellten Elektrodenkonstruktionen nicht ineinander verwickelt sind, können Lücken zwischen den Entladungen bei vorbestimmten Werten eingestellt werden, indem die zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b, ... in bestimmten Intervallen angeordnet werden, um die Entladungsenergie zu steuern, wodurch der gesamte Raum, in dem die zusammengedrängten Elektroden 20a, 20b, angeordnet sind, als der Entladungsbereich genutzt wird.
- Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten, wenn durch das aktivierte Spezies erzeugende Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung tatsächlich Ozon erzeugt wurde.
- Die zusammengedrängten Elektroden wurden hergestellt, indem eine große Anzahl emaillierte dünne Drähte mit einem Durchmesser von 0,04 mm, die mit 0,04 mm dickem Silikongummi beschichtet wurden, und der Gesamtlänge von 270 mm in zwei Gruppen geteilt und in ein Pyrex-Glasrohr (Außendurchmesser 42 mm, Dicke 1,6 mm, Länge 300 mm) von beiden Enden des Pyrex-Glasrohrs aus eingesetzt wurden, um in einem Mittelteil des Pyrex-Glasrohrs ineinander verwickelt zu werden. In Fig. 11 ist die Beziehung zwischen einer Ozonkonzentration in einem erzeugten ozonisierten Gas und einer Entladungsspannung dargestellt, wenn die Entladungsspannung (60 Hz) an die zusammengedrängten Elektroden angelegt wurde und man ein O&sub2;-Gas durch einen Innenraum des Pyrex-Glasrohres strömen ließ. Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, konnte die Entladungszündspannung von mehreren kV, die im allgemeinen erforderlich war, auf nur 500 V reduziert werden, und das ozonisierte Gas, daß O&sub3; in einer Menge von 2,4 und 3,5 g/5 m³ (0ºC, 1 atm) enthielt, wurde bei der Entladungsspannung von 750 V bzw. 1.005 V erhalten.
- Wie oben beschrieben wurde, ist das eine aktivierte Spezies erzeugende Gerät mit plattierter Dünndrahtelektrode gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur als ein Ozonisator, sondern auch als Gerät zum Beseitigen schädlicher Komponenten aus verschiedenen Arten Abgas nützlich.
Claims (6)
1. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stücke
einer Drahtelektrode mit verschiedener Polarität als
zusammengedrängte Elektroden vorgesehen sind, indem Elektrodenelemente
kombiniert werden, von denen jedes hergestellt wird, indem ein
Dünnfilm eines Dielektrikums auf die Oberfläche eines
leitfähigen Drahtes vorbeschichtet wird, und es an mehreren Stellen
gebogen wird, eine von zwei solchen Ausführungen
zusammengedrängter Elektroden mit einem Pol an einer Energiequelle verbunden
ist, während die andere Ausführung einer zusammengedrängten
Elektrode mit dem andern Pol der oben erwähnten Energiequelle
verbunden ist, so daß zwischen diesen beiden Ausführungen von
zusammengedrängten Elektroden eine Potentialdifferenz gegeben
ist, und außerdem die mit einem Pol verbundene
zusammengedrängte Elektrode und die mit dem anderen Pol verbundene
zusammengedrängte Elektrode kombiniert sind, um die Drahtelektroden mit
verschiedenen Polaritäten an einer Vielzahl von Stellen nahe
beieinander zu halten, wobei auf diese Weise ein
Entladungsbereich dreidimensional entwickelt wird.
2. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode nach Anspruch 1, worin die einzelne
zusammengedrängte Elektrode aus dreidimensional gebogenen
Drahtelektrodenelementen gebildet ist oder die oben erwähnten
Drahtelektrodenelemente zweidimensional gebogen sind.
3. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode nach Anspruch 1, worin die einzelne
zusammengedrängte Elektrode aus gleichmäßig oder ungleichmäßig
gebogenen Drahtelektrodenelementen gebildet ist.
4. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Gesamtheit einer Vielzahl zusammengedrängter
Elektroden, die einen Entladungsbereich bilden, die Drahtelektroden
der jeweiligen zusammengedrängten Elektroden ineinander
verwikkelt sind.
5. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode nach Anspruch 1, worin mehrere
zusammengedrängte Elektroden, von denen jede aus gleichmäßig gebogenen
Drahtelektrodenelementen besteht, in vorbestimmten Intervallen
regelmäßig angeordnet sind.
6. Aktivierte Spezies erzeugendes Gerät mit plattierter
Dünndrahtelektrode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gesamtheit der zusammengedrängten Elektroden eine
ungeordnete Ansammlung der Drahtelektroden ist, in der zumindest zwei
Stücke einer Drahtelektrode mit verschiedener Polarität
ineinander verwickelt sind.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015118372A1 (de) * | 2015-03-05 | 2016-09-08 | Agency For Defense Development | Plasmaerzeugungselektrodenmodul, Plasmaerzeugungselektrodenanordnung und Einrichtung zur Erzeugung von Plasma unter Verwendung derselben |
DE102015112200A1 (de) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaft Und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen | Elektrodenanordnung und Plasmabehandlungsvorrichtung für eine Oberflächenbehandlung eines Körpers |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545380A (en) * | 1993-02-05 | 1996-08-13 | Teledyne Industries, Inc. | Corona discharge system with conduit structure |
US5545379A (en) * | 1993-02-05 | 1996-08-13 | Teledyne Industries, Inc. | Corona discharge system with insulated wire |
JP2983153B2 (ja) * | 1994-04-28 | 1999-11-29 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生装置 |
US6119455A (en) * | 1996-08-30 | 2000-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Process and device for purifying exhaust gases containing nitrogen oxides |
US7029637B2 (en) * | 2003-01-09 | 2006-04-18 | H203, Inc. | Apparatus for ozone production, employing line and grooved electrodes |
US20040136885A1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-07-15 | Hogarth Derek J. | Apparatus and method for generating ozone |
JP4114573B2 (ja) | 2003-08-13 | 2008-07-09 | 株式会社村田製作所 | イオン発生部品、イオン発生ユニットおよびイオン発生装置 |
WO2006070526A1 (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | イオン発生ユニットおよびイオン発生装置 |
JP2007069115A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Canon Inc | ガス処理装置、及びガス処理用カートリッジ |
DE102005056726B4 (de) * | 2005-11-29 | 2011-09-15 | Daniel Dehne | Kondensatorenvorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Radikalen und Oxidantien |
US8241581B2 (en) * | 2006-09-27 | 2012-08-14 | Minimus Spine, Inc. | Apparatus, method and system for delivering ozone |
GB0914242D0 (en) * | 2009-08-14 | 2009-09-30 | Codling Ronald R | Gas treatment cell and apparatus incorporating same |
JP6259346B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-01-10 | 日本碍子株式会社 | オゾン発生器 |
DE102014110637A1 (de) * | 2014-07-28 | 2016-01-28 | Manfred H. Langner | Plasmaerzeugungseinrichtung |
EP3138811B1 (de) * | 2015-09-02 | 2018-04-04 | Xylem IP Management S.à.r.l. | Ozonerzeugung mit direkt gekühltem plasma |
EP3369436B1 (de) * | 2015-10-29 | 2020-04-29 | Kosen National Institute of Technology | Plasmasterilisationsvorrichtung |
DE102016202293B3 (de) * | 2016-02-15 | 2017-04-27 | Wilhelm Bruckbauer | Vorrichtung zur Anordnung einer oder mehrerer Elektroden eines Plasmafilters in einem Gehäuse |
RU204212U1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-05-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Озонатор-рециркулятор |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US945917A (en) * | 1908-07-13 | 1910-01-11 | Int Precipitation Co | Effecting interchange of electric charges between solid conductors and gases. |
US1125900A (en) * | 1913-04-09 | 1915-01-19 | Edwards Instr Company | Ozonator. |
US1856544A (en) * | 1928-01-30 | 1932-05-03 | Corozone Company | Ozonizer |
US1875671A (en) * | 1929-12-27 | 1932-09-06 | Sola Corp | Air purifier |
US3309304A (en) * | 1963-04-30 | 1967-03-14 | Caplan Benjamin | Ozone generators |
JPS4328235Y1 (de) * | 1964-11-12 | 1968-11-20 | ||
US3457160A (en) * | 1966-12-19 | 1969-07-22 | Climabec Inc | Apparatus for generating ozone |
US3607709A (en) * | 1969-03-13 | 1971-09-21 | Air And Water Purification Inc | Ozone generator |
US3838290A (en) * | 1971-06-18 | 1974-09-24 | G Crooks | Ozone generating means |
US3925673A (en) * | 1973-03-12 | 1975-12-09 | Jr Joseph E Wright | Apparatus for generating heavy oxygen molecules |
US3865733A (en) * | 1974-01-30 | 1975-02-11 | Leland Thomas Taylor | Apparatus for the production of ozone |
JPS56103020U (de) * | 1979-12-30 | 1981-08-12 | ||
JPS5767005A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-23 | Tsuneyoshi Ohashi | Silent discharger for generating ozone |
US4349511A (en) * | 1981-07-09 | 1982-09-14 | Environmental Electronics Corporation | Air purification apparatus |
JPS58114727A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-08 | Sachiko Okazaki | 活性種発生装置 |
CH676844A5 (de) * | 1988-09-09 | 1991-03-15 | Asea Brown Boveri | |
US4909996A (en) * | 1989-01-04 | 1990-03-20 | Richard Uys | Ozone generator |
JPH0755806B2 (ja) * | 1989-11-02 | 1995-06-14 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 沿面放電型オゾナイザ |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP2279621A patent/JPH0734389B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-14 US US07/853,743 patent/US5413769A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-14 WO PCT/JP1991/001396 patent/WO1992006917A1/ja active IP Right Grant
- 1991-10-14 DE DE69130110T patent/DE69130110T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-14 EP EP91919285A patent/EP0525193B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015118372A1 (de) * | 2015-03-05 | 2016-09-08 | Agency For Defense Development | Plasmaerzeugungselektrodenmodul, Plasmaerzeugungselektrodenanordnung und Einrichtung zur Erzeugung von Plasma unter Verwendung derselben |
US9655224B2 (en) | 2015-03-05 | 2017-05-16 | Agency For Defense Dvelopment | Plasma generation electrode module, plasma generation electrode assembly, and apparatus for generating plasma using the same |
DE102015118372B4 (de) | 2015-03-05 | 2020-01-23 | Agency For Defense Development | Plasmaerzeugungselektrodenmodul |
DE102015112200A1 (de) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaft Und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen | Elektrodenanordnung und Plasmabehandlungsvorrichtung für eine Oberflächenbehandlung eines Körpers |
WO2017016761A1 (de) | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Hochschule Für Angewandte Wissenschaft Und Kunst Hildesheim/Holzminden/Göttingen | Elektrodenanordnung und plasmabehandlungsvorrichtung für eine oberflächenbehandlung eines körpers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0525193A4 (en) | 1993-03-31 |
US5413769A (en) | 1995-05-09 |
JPH0734389B2 (ja) | 1995-04-12 |
WO1992006917A1 (en) | 1992-04-30 |
EP0525193A1 (de) | 1993-02-03 |
DE69130110D1 (de) | 1998-10-08 |
JPH04154070A (ja) | 1992-05-27 |
EP0525193B1 (de) | 1998-09-02 |
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