JP2018140319A - Dust collector and air cleaner - Google Patents

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林 雅則
Masanori Hayashi
雅則 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dust collector treating organic matter in air by electric discharge where heat quantity generated by the electric discharge is reduced and organic matter discharged without being treated can be reduced.SOLUTION: A dust collector 10 includes: a vent hole 32h passing air; a grounded ventilation electrode 32; counter electrodes 31a-31e arranged opposed to the ventilation electrode 32; and power sources 40a-40e alternately applying non-discharge voltage not making insulation breakdown of air between the ventilation electrode 32 and each counter electrode and discharge voltage making insulation breakdown of air.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、空気中において放電を発生させる集塵機及び空気清浄機に関する。   The present invention relates to a dust collector and an air cleaner that generate discharge in the air.

従来、空気中に浮遊する花粉などの有機物からなる塵を除去する方法として、暗放電であるコロナ(ストリーマ)放電を利用する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。これは、花粉などをコロナ放電によって低温酸化させて分解する方法である。   Conventionally, a method using corona (streamer) discharge, which is dark discharge, is known as a method for removing dust composed of organic substances such as pollen floating in the air (see, for example, Patent Document 1). This is a method in which pollen and the like are decomposed by low-temperature oxidation by corona discharge.

特開2005−300111号公報JP-A-2005-300111

また、より短時間で花粉などの有機物を処理するために、グロー放電を利用する方法が考えられる。これにより、有機物を瞬間的に完全酸化(燃焼)することが可能となる。   In order to process organic substances such as pollen in a shorter time, a method using glow discharge can be considered. This makes it possible to instantaneously completely oxidize (burn) the organic matter.

しかしながら、グロー放電を利用する場合には、コロナ放電を利用する場合より、放電時に発生する熱量が大きいため、放電に用いる電極が溶融するなどの問題がある。また、熱量を低減するために、放電を間欠的に行う方法が考えられるが、この場合、放電停止時に飛来する有機物を処理できないという問題がある。   However, when glow discharge is used, the amount of heat generated at the time of discharge is larger than when corona discharge is used. Further, in order to reduce the amount of heat, a method of intermittently discharging can be considered. However, in this case, there is a problem that organic substances flying when the discharge is stopped cannot be processed.

そこで、本発明は、空気中の有機物を放電によって処理する集塵機であって、放電により発生する熱量を低減し、かつ、処理されずに排出される有機物を低減できる集塵機、及び、それを備える空気清浄機を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention is a dust collector that processes organic matter in the air by discharge, reduces the amount of heat generated by the discharge, and can reduce organic matter discharged without being treated, and an air equipped with the dust collector The purpose is to provide a cleaner.

上記課題を解決するために、本発明に係る集塵機の一態様は、空気を通過させる通気孔を有し、接地される通気電極と、前記通気電極に対向して配置される対向電極と、前記通気電極と前記対向電極との間の空気を絶縁破壊させない非放電電圧と、当該空気を絶縁破壊させる放電電圧とを、交互に前記対向電極に印加する電源とを備える。   In order to solve the above-described problem, an aspect of the dust collector according to the present invention includes a vent electrode that allows air to pass therethrough, is grounded, a counter electrode that is disposed to face the vent electrode, and A non-discharge voltage that does not cause dielectric breakdown of air between the ventilation electrode and the counter electrode; and a power source that alternately applies a discharge voltage that causes dielectric breakdown of the air to the counter electrode.

また、上記課題を解決するために、本発明に係る空気清浄機の一態様は、上記集塵機を備える。   Moreover, in order to solve the said subject, the one aspect | mode of the air cleaner which concerns on this invention is equipped with the said dust collector.

本発明によれば、空気中の有機物を放電によって処理する集塵機であって、放電により発生する熱量を低減し、かつ、処理されずに排出される有機物を低減できる集塵機及び空気清浄機を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a dust collector which processes the organic substance in air by discharge, Comprising: The dust collector and air cleaner which can reduce the calorie | heat amount which generate | occur | produces by discharge and can reduce the organic matter discharged | emitted without a process can be provided. .

図1は、実施の形態1に係る集塵機の全体構成の概要を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of the dust collector according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る集塵機の通気電極及び対向電極の一例の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of an example of a ventilation electrode and a counter electrode of the dust collector according to the first embodiment. 図3は、実施の形態1に係る集塵機の各対向電極に印加される電圧の波形の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a waveform of a voltage applied to each counter electrode of the dust collector according to the first embodiment. 図4は、実施の形態1に係る集塵機の各対向電極に印加される電圧の波形の一例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of a waveform of a voltage applied to each counter electrode of the dust collector according to the first embodiment. 図5は、実施の形態2に係る集塵機の全体構成の概要を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of the dust collector according to the second embodiment. 図6は、変形例に係る空気清浄機の外観図である。FIG. 6 is an external view of an air cleaner according to a modification. 図7は、変形例に係るエアコンディショナの外観図である。FIG. 7 is an external view of an air conditioner according to a modification.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。   Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

(実施の形態1)
[1−1.全体構成]
実施の形態1に係る集塵機の全体構成について図面を用いて説明する。
(Embodiment 1)
[1-1. overall structure]
The overall configuration of the dust collector according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る集塵機10の全体構成の概要を示すブロック図である。図2は、本実施の形態に係る集塵機10の通気電極32及び対向電極31a〜31eの一例の外観を示す斜視図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of a dust collector 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of an example of the ventilation electrode 32 and the counter electrodes 31a to 31e of the dust collector 10 according to the present embodiment.

集塵機10は、空気中の有機物を放電によって処理する装置である。集塵機10は、ファン(図示せず)などを用いて図の矢印の方向に導入される空気中に浮遊する花粉などの有機物を処理する。本実施の形態では、集塵機10に導入される空気の圧力は大気圧である。これにより、大気圧の空気の圧力を調整することなく、集塵機10に導入することができるため、集塵機10の構成を簡素化できる。なお、集塵機10に導入される空気の圧力は、実質的に大気圧と等しければよく、厳密に大気圧と一致しなくてもよい。例えば、集塵機10に導入される空気の圧力は、大気圧と10%程度の差があってもよい。集塵機10は、図1に示されるように、荷電部20と、処理部30とを備える。   The dust collector 10 is a device that processes organic substances in the air by electric discharge. The dust collector 10 processes organic matter such as pollen floating in the air introduced in the direction of the arrow in the drawing using a fan (not shown) or the like. In the present embodiment, the pressure of the air introduced into the dust collector 10 is atmospheric pressure. Thereby, since it can introduce into dust collector 10 without adjusting the pressure of air of atmospheric pressure, the composition of dust collector 10 can be simplified. In addition, the pressure of the air introduced into the dust collector 10 should just be substantially equal to atmospheric pressure, and does not need to correspond with atmospheric pressure exactly | strictly. For example, the pressure of the air introduced into the dust collector 10 may have a difference of about 10% from the atmospheric pressure. As shown in FIG. 1, the dust collector 10 includes a charging unit 20 and a processing unit 30.

荷電部20は、空気中に浮遊する有機物90を、コロナ放電を発生させた電極対間に導入することにより荷電(帯電)させて、荷電有機物91を生成する。荷電部20は、接地電極22a及び接地電極22bと、コロナ放電電極21と、荷電用電源25とを備える。   The charging unit 20 charges (charges) the organic substance 90 floating in the air by introducing it between the electrode pair that has generated the corona discharge, thereby generating the charged organic substance 91. The charging unit 20 includes a ground electrode 22 a and a ground electrode 22 b, a corona discharge electrode 21, and a charging power source 25.

接地電極22a及び接地電極22bは、コロナ放電電極21と対向して配置され、接地されている。接地電極22a及び接地電極22bの形状は、特に限定されず、例えば、平板状でもよい。接地電極22a及び接地電極22bを形成する材料は、導電性材料であれば特に限定されず、例えばステンレスなどでもよい。   The ground electrode 22a and the ground electrode 22b are disposed to face the corona discharge electrode 21 and are grounded. The shape of the ground electrode 22a and the ground electrode 22b is not particularly limited, and may be, for example, a flat plate shape. The material for forming the ground electrode 22a and the ground electrode 22b is not particularly limited as long as it is a conductive material, and may be stainless steel, for example.

コロナ放電電極21は、接地電極22a及び接地電極22bに対向して配置され、荷電用電源25によって電圧が印加される。コロナ放電電極21の形状は特に限定されず、例えば細線状でもよい。コロナ放電電極21を形成する材料は、導電性材料であれば特に限定されず、例えばステンレス、タングステンなどでもよい。また、コロナ放電電極21と接地電極22a及び接地電極22bとの距離は、例えば、15mm程度である。   The corona discharge electrode 21 is disposed to face the ground electrode 22a and the ground electrode 22b, and a voltage is applied by the charging power source 25. The shape of the corona discharge electrode 21 is not particularly limited, and may be a thin line, for example. The material for forming the corona discharge electrode 21 is not particularly limited as long as it is a conductive material, and may be, for example, stainless steel or tungsten. The distance between the corona discharge electrode 21 and the ground electrode 22a and the ground electrode 22b is, for example, about 15 mm.

荷電用電源25は、コロナ放電電極21に電圧を印加することによって、コロナ放電電極21と接地電極22a及び接地電極22bとの間でコロナ放電を発生させる。本実施の形態では、荷電用電源25は、コロナ放電電極21に例えば9kV程度の電圧を印加する。   The charging power source 25 generates a corona discharge between the corona discharge electrode 21, the ground electrode 22a, and the ground electrode 22b by applying a voltage to the corona discharge electrode 21. In the present embodiment, the charging power source 25 applies a voltage of, for example, about 9 kV to the corona discharge electrode 21.

処理部30は、空気中に浮遊する花粉などの有機物90を処理する。処理部30は、通気電極32と、対向電極31a〜対向電極31eと、電源40a〜電源40eとを備える。   The processing unit 30 processes the organic matter 90 such as pollen floating in the air. The processing unit 30 includes a ventilation electrode 32, a counter electrode 31a to a counter electrode 31e, and a power source 40a to a power source 40e.

通気電極32は、図2に示されるように、空気を通過させる通気孔32hを有する電極である。また、図1に示されるように、通気電極32は接地される。通気電極32は、例えば、図2に示されるようなメッシュ状の形状を有し、複数の通気孔32hを有する。これにより、通気性が高く、かつ、荷電有機物91を吸着させやすい電極を実現できる。通気電極32を形成する材料は、導電性であれば特に限定されないが、例えばタングステンである。   As shown in FIG. 2, the ventilation electrode 32 is an electrode having a ventilation hole 32 h that allows air to pass therethrough. Further, as shown in FIG. 1, the ventilation electrode 32 is grounded. The ventilation electrode 32 has, for example, a mesh shape as shown in FIG. 2 and has a plurality of ventilation holes 32h. As a result, it is possible to realize an electrode having high air permeability and capable of easily adsorbing the charged organic substance 91. The material for forming the ventilation electrode 32 is not particularly limited as long as it is conductive, and is, for example, tungsten.

対向電極31a〜対向電極31eは、図1及び図2に示されるように、通気電極32に対向して配置される電極である。対向電極の個数は、一つでもよいし、複数でもよい。集塵機10が複数の対向電極を備える場合には、各対向電極に印加する電圧の大きさ及び印加タイミングを調整できる。各対向電極の形状は、特に限定されないが、本実施の形態では、図1及び図2に示されるように針状である。これにより、各対向電極において電界を集中させることができるため、より低い電圧で放電を開始させることができる。   The counter electrode 31a to the counter electrode 31e are electrodes arranged to face the ventilation electrode 32, as shown in FIGS. The number of counter electrodes may be one or plural. In the case where the dust collector 10 includes a plurality of counter electrodes, the magnitude of the voltage applied to each counter electrode and the application timing can be adjusted. The shape of each counter electrode is not particularly limited, but in the present embodiment, it is needle-shaped as shown in FIGS. Thereby, since an electric field can be concentrated in each counter electrode, discharge can be started at a lower voltage.

電源40a〜電源40eは、それぞれ、通気電極32と対向電極31a〜対向電極31eとの間の空気を絶縁破壊させない非放電電圧と、空気を絶縁破壊させる放電電圧とを、交互に対向電極31a〜対向電極31eに印加する。各対向電極に放電電圧が印加されることによって、通気電極32と各対向電極との間でグロー放電が生成される。これにより、放電領域にある荷電有機物91を瞬間的に完全酸化処理することができる。各電源が各対向電極に印加する非放電電圧及び放電電圧については後で詳述する。   The power source 40a to the power source 40e are configured so that the non-discharge voltage that does not cause dielectric breakdown of the air between the ventilation electrode 32 and the counter electrode 31a to counter electrode 31e and the discharge voltage that causes dielectric breakdown of the air alternately. Applied to the counter electrode 31e. When a discharge voltage is applied to each counter electrode, glow discharge is generated between the ventilation electrode 32 and each counter electrode. Thereby, the charged organic substance 91 in the discharge region can be instantaneously completely oxidized. The non-discharge voltage and discharge voltage applied to each counter electrode by each power source will be described in detail later.

[1−2.動作]
次に、本実施の形態に係る集塵機10の動作について説明する。ここでは、二つの動作例を挙げる。
[1-2. Operation]
Next, operation | movement of the dust collector 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated. Here, two operation examples are given.

[1−2−1.動作例1]
本実施の形態に係る集塵機10の動作例1について図面を用いて説明する。
[1-2-1. Operation example 1]
Operation example 1 of the dust collector 10 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図3は、本実施の形態に係る集塵機10の各対向電極に印加される電圧の波形の一例を示すグラフである。   FIG. 3 is a graph showing an example of a waveform of a voltage applied to each counter electrode of the dust collector 10 according to the present embodiment.

上述したように、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに放電電圧と、非放電電圧とを交互に印加する。   As described above, the power source 40a to the power source 40e alternately apply the discharge voltage and the non-discharge voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively.

まず、放電電圧について、図3を用いて説明する。   First, the discharge voltage will be described with reference to FIG.

図3に示されるように、まず、放電開始期間において、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに放電開始電圧以上の電圧V1を印加する。これにより、通気電極32と各対向電極との間に放電が発生する。電圧V1の値は、通気電極32と各対向電極との距離などに応じて適宜設定されればよく、例えば、10kV程度である。電圧V1の印加時間は、放電を開始できる程度であればよく、例えば500nsec程度でよい。電圧V1の印加によって放電が開始された後、図3に示されるように、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに、グロー放電を維持できる電圧V4の矩形パルスを印加する。これにより、各対向電極と通気電極32との間においてグロー放電を維持できる。電圧V4の値は、グロー放電を維持できるように適宜設定されればよく、例えば、400V程度である。また、電圧V4の矩形パルスの幅は、特に限定されないが、例えば、10μsec程度でよい。図3に示される例では、電圧V1及び電圧V4が2回繰り返して各対向電極に印加されるが、これらの電圧の印加回数は特に限定されない。例えば、これらの電圧の印加回数は1回でもよい。また、電圧V1及び電圧V4が繰り返し各対向電極に印加される場合、電圧V4印加後、次に電圧V1を印加するまで、電圧の印加を停止する期間を設けてもよい。このような電圧印加停止期間は、放電を維持できるように十分短い時間であればよく、例えば数10μsec程度でよい。   As shown in FIG. 3, first, in the discharge start period, the power source 40a to the power source 40e apply a voltage V1 that is equal to or higher than the discharge start voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively. As a result, a discharge is generated between the ventilation electrode 32 and each counter electrode. The value of the voltage V1 may be set as appropriate according to the distance between the ventilation electrode 32 and each counter electrode, and is, for example, about 10 kV. The application time of the voltage V1 is not limited as long as the discharge can be started. After the discharge is started by the application of the voltage V1, as shown in FIG. 3, the power source 40a to the power source 40e apply a rectangular pulse of the voltage V4 that can maintain the glow discharge to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively. . Thereby, glow discharge can be maintained between each counter electrode and the ventilation electrode 32. The value of the voltage V4 may be set as appropriate so that glow discharge can be maintained, and is, for example, about 400V. Further, the width of the rectangular pulse of the voltage V4 is not particularly limited, but may be about 10 μsec, for example. In the example shown in FIG. 3, the voltage V1 and the voltage V4 are repeatedly applied to each counter electrode, but the number of times these voltages are applied is not particularly limited. For example, the number of times these voltages are applied may be one. In addition, when the voltage V1 and the voltage V4 are repeatedly applied to each counter electrode, a period in which the voltage application is stopped may be provided after the voltage V4 is applied until the voltage V1 is next applied. Such a voltage application stop period may be a time short enough to maintain discharge, and may be, for example, about several tens of microseconds.

次に、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eにグロー放電を維持するための電圧パルスを印加する。図3に示されるように、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに、電圧V3の短パルスと電圧V4の矩形パルスを印加する。これにより、各対向電極と通気電極32との間においてグロー放電を維持できる。電圧V3の値及びパルス幅は、それぞれ、グロー放電を開始できる値であればよく、例えば、2kV程度及び500nsec程度でよい。また、電圧V4のパルス幅は、特に限定されないが、例えば、10μsec程度でよい。このような電圧V3及び電圧V4が、電圧印加停止期間を挟んで繰り返し印加される。これにより、断続的にグロー放電を発生させることができる。電圧印加停止期間は、放電を維持できるように十分短い時間であればよく、例えば数10μsec程度でよい。これらの電圧を印加する繰り返し周波数は、特に限定されないが、消音のために可聴周波数帯域の上限である20kHz以上としてもよい。グロー放電を発生させる期間は特に限定されないが、通気電極32及び各対向電極において、グロー放電に起因する発熱による損傷が発生しない程度とすればよい。   Next, the power supplies 40a to 40e apply voltage pulses for maintaining glow discharge to the counter electrodes 31a to 31e, respectively. As shown in FIG. 3, the power supply 40a to the power supply 40e apply a short pulse of the voltage V3 and a rectangular pulse of the voltage V4 to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively. Thereby, glow discharge can be maintained between each counter electrode and the ventilation electrode 32. The value of the voltage V3 and the pulse width may be values that can start glow discharge, for example, about 2 kV and about 500 nsec. The pulse width of the voltage V4 is not particularly limited, but may be about 10 μsec, for example. Such voltage V3 and voltage V4 are repeatedly applied across the voltage application stop period. Thereby, glow discharge can be generated intermittently. The voltage application stop period may be a sufficiently short time so that discharge can be maintained, and may be, for example, about several tens of microseconds. The repetition frequency at which these voltages are applied is not particularly limited, but may be 20 kHz or more, which is the upper limit of the audible frequency band in order to mute. The period for generating the glow discharge is not particularly limited, but may be set to such a level that the ventilation electrode 32 and each counter electrode are not damaged by the heat generated by the glow discharge.

上述したグロー放電が発生している期間において、通気電極32の近傍に位置する荷電有機物91が完全酸化処理される。これにより、荷電有機物91を実質的に消滅させることができる。なお、荷電有機物91が完全酸化処理される際に、通気電極32と各対向電極との間の抵抗が低下することに伴って、放電状態が一時的にアーク放電に移行する。このようにアーク放電に移行した後、再度グロー放電に戻るように、各電源の印加電圧を上述のように設定し、かつ、通気電極32と各対向電極との間に流れる電流を制限してもよい。電流を制限するために、例えば、各放電回路に抵抗素子を挿入してもよい。   During the period in which the glow discharge is occurring, the charged organic substance 91 located in the vicinity of the ventilation electrode 32 is completely oxidized. Thereby, the charged organic substance 91 can be substantially eliminated. Note that when the charged organic substance 91 is completely oxidized, the discharge state temporarily shifts to arc discharge as the resistance between the ventilation electrode 32 and each counter electrode decreases. In this way, the voltage applied to each power source is set as described above so as to return to glow discharge after the transition to arc discharge, and the current flowing between the vent electrode 32 and each counter electrode is limited. Also good. In order to limit the current, for example, a resistance element may be inserted in each discharge circuit.

上述した放電開始期間とグロー放電を維持する期間とに、電源40a〜電源40eが、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに印加する電圧が放電電圧である。   The voltages applied by the power source 40a to the power source 40e to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively, during the discharge start period and the period for maintaining the glow discharge are discharge voltages.

続いて、電源40a〜電源40eが、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに、上記放電電圧に続いて印加する非放電電圧について、図3を用いて説明する。   Next, the non-discharge voltage applied by the power source 40a to the power source 40e to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively, following the discharge voltage will be described with reference to FIG.

放電電圧を印加した後、放電が停止してから、電源40a〜電源40eは、それぞれ対向電極31a〜対向電極31eに、放電開始電圧未満の非放電電圧を印加する。図3に示される例では、電圧V2が非放電電圧として印加されている。これにより、放電は発生しないが、通気電極32と各対向電極との間に電界が発生する。この電界によって、荷電有機物91が、空気の流れ(図1の右から左に向かう流れ)に乗って、通気電極32から離脱することを抑制できる。つまり、放電中断期間において、次に放電が開始されるまで、荷電有機物91を通気電極32に吸着させておくことができる。このように通気電極32に吸着された荷電有機物91は、非放電電圧に続いて印加される放電電圧によって発生するグロー放電で完全酸化処理される。非放電電圧(電圧V2)の値は、放電が開始されず、かつ、荷電有機物91が通気電極32に吸着されるように、通気電極32と各対向電極との間の距離、空気の流れの速さなどに応じて適宜設定されればよい。非放電電圧の値は、例えば、9kV程度である。   After the discharge voltage is applied, after the discharge is stopped, the power source 40a to the power source 40e apply a non-discharge voltage lower than the discharge start voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, respectively. In the example shown in FIG. 3, the voltage V2 is applied as a non-discharge voltage. Thereby, although no discharge is generated, an electric field is generated between the ventilation electrode 32 and each counter electrode. By this electric field, it is possible to suppress the charged organic substance 91 from riding on the air flow (flow from right to left in FIG. 1) and detaching from the ventilation electrode 32. That is, in the discharge interruption period, the charged organic substance 91 can be adsorbed to the ventilation electrode 32 until the next discharge is started. Thus, the charged organic substance 91 adsorbed by the ventilation electrode 32 is completely oxidized by glow discharge generated by a discharge voltage applied subsequent to the non-discharge voltage. The value of the non-discharge voltage (voltage V <b> 2) is such that the distance between the air flow electrode 32 and each counter electrode and the flow of air are such that the discharge is not started and the charged organic matter 91 is adsorbed by the air flow electrode 32. What is necessary is just to set suitably according to speed etc. The value of the non-discharge voltage is, for example, about 9 kV.

以上のように、本実施の形態に係る集塵機10では、対向電極31a〜対向電極31eに間欠的に放電電圧を印加することにより、間欠的に放電が発生するため、連続的に放電を発生させる場合より、発生する熱量を低減できる。さらに、集塵機10に導入される有機物90を、例えば正に荷電させて荷電有機物91とすることによって、対向電極31a〜対向電極31eに非放電電圧を印加している期間に、荷電有機物91を通気電極32に吸着させておくことができる。このため、放電が停止している期間に、処理されずに集塵機から排出される有機物90を低減できる。   As described above, in the dust collector 10 according to the present embodiment, the discharge is intermittently generated by intermittently applying the discharge voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e. Therefore, the discharge is continuously generated. In some cases, the amount of heat generated can be reduced. Furthermore, the organic substance 90 introduced into the dust collector 10 is positively charged to form the charged organic substance 91, for example, so that the charged organic substance 91 is ventilated during a period in which a non-discharge voltage is applied to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e. It can be adsorbed on the electrode 32. For this reason, it is possible to reduce the organic matter 90 discharged from the dust collector without being treated during the period when the discharge is stopped.

なお、動作例1においては、五つの電源40a〜電源40eを用いたが、上述のとおり、各対向電極に同一の電圧を印加すればよいため、一つの電源を用いて各対向電極に電圧を印加してもよい。   In the operation example 1, the five power sources 40a to 40e are used. However, as described above, since the same voltage may be applied to each counter electrode, the voltage is applied to each counter electrode using one power source. You may apply.

[1−2−2.動作例2]
本実施の形態に係る集塵機10の動作例2について説明する。動作例2は、各対向電極に印加する放電電圧及び非放電電圧を印加するタイミングが異なる点において、動作例1と相違する。以下、動作例2について動作例1との相違点を中心に図面を用いて説明する。
[1-2-2. Operation example 2]
An operation example 2 of the dust collector 10 according to the present embodiment will be described. Operation example 2 is different from operation example 1 in that the timing of applying the discharge voltage and the non-discharge voltage applied to each counter electrode is different. Hereinafter, the operation example 2 will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the operation example 1.

図4は、本実施の形態に係る集塵機10の各対向電極に印加される電圧の波形の一例を示すグラフである。なお、図4では、対向電極31a〜対向電極31eのうち、対向電極31a〜対向電極31cに印加される電圧の波形が、それぞれグラフ(a)〜(c)に示されている。   FIG. 4 is a graph showing an example of a waveform of a voltage applied to each counter electrode of the dust collector 10 according to the present embodiment. In addition, in FIG. 4, the waveform of the voltage applied to the counter electrode 31a-counter electrode 31c among the counter electrode 31a-counter electrode 31e is shown by graph (a)-(c), respectively.

動作例1と同様に、電源40aは、対向電極31aに放電電圧と非放電電圧とを交互に印加する。図4のグラフ(a)に示される例では、電源40aは、時点T1から時点T2まで放電電圧を印加し、時点T2以降に非放電電圧を印加する。また、電源40b及び電源40cも、電源40aと同様に、それぞれ対向電極31b及び対向電極31cに放電電圧と非放電電圧とを交互に印加する。ただし、図4に示されるように、電源40a〜電源40cが放電電圧を印加するタイミングは、それぞれ異なる。図4に示される例では、グラフ(b)に示されるように、電源40bは、時点T2から時点T3まで放電電圧を印加し、グラフ(c)に示されるように、電源40cは、時点T3以降に放電電圧を印加する。図4には示されないが、電源40d及び電源40eについても同様に、それぞれ異なるタイミングで、放電電圧を印加する。例えば、電源40a〜電源40eは、対向電極31a〜31eにシーケンシャルに放電電圧を印加してもよい。これにより、放電を発生させるタイミングと場所とをずらすことができるため、熱が発生するタイミング及び場所を分散させることができる。さらに、通気電極32のうち、放電が発生していない領域は、放熱部として機能するため、通気電極32の温度上昇を抑制できる。したがって、通気電極32における熱による悪影響を抑制できる。   As in the first operation example, the power source 40a alternately applies a discharge voltage and a non-discharge voltage to the counter electrode 31a. In the example shown in the graph (a) of FIG. 4, the power source 40a applies a discharge voltage from time T1 to time T2, and applies a non-discharge voltage after time T2. Similarly to the power source 40a, the power source 40b and the power source 40c alternately apply a discharge voltage and a non-discharge voltage to the counter electrode 31b and the counter electrode 31c, respectively. However, as shown in FIG. 4, the timing at which the power supply 40a to the power supply 40c apply the discharge voltage is different. In the example shown in FIG. 4, as shown in the graph (b), the power source 40b applies a discharge voltage from the time point T2 to the time point T3, and as shown in the graph (c), the power source 40c is set at the time point T3. Thereafter, a discharge voltage is applied. Although not shown in FIG. 4, similarly, the discharge voltage is applied to the power supply 40d and the power supply 40e at different timings. For example, the power supply 40a to the power supply 40e may apply a discharge voltage to the counter electrodes 31a to 31e sequentially. Thereby, since the timing and place where discharge is generated can be shifted, the timing and place where heat is generated can be dispersed. Furthermore, since the area | region where discharge has not generate | occur | produced among the ventilation electrodes 32 functions as a thermal radiation part, the temperature rise of the ventilation electrodes 32 can be suppressed. Therefore, adverse effects due to heat in the ventilation electrode 32 can be suppressed.

なお、上述のように、各対向電極において順次放電を開始させる際、隣接する対向電極間の間隔が狭い場合には、隣接する対向電極において発生している放電を利用して、放電開始電圧より低い電圧を印加することによって放電を開始できる場合があり得る。この場合には、放電電圧の放電開始期間における印加電圧を放電開始電圧より低い値に適宜調整してもよい。   As described above, when the discharge is sequentially started in each counter electrode, if the interval between the adjacent counter electrodes is narrow, the discharge generated in the adjacent counter electrode is used to determine the discharge start voltage. It may be possible to start the discharge by applying a low voltage. In this case, the applied voltage in the discharge start period of the discharge voltage may be appropriately adjusted to a value lower than the discharge start voltage.

[1−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る集塵機10は、空気を通過させる通気孔32hを有し、接地される通気電極32と、通気電極32に対向して配置される対向電極31a〜対向電極31eとを備える。集塵機10は、さらに、通気電極32と各対向電極との間の空気を絶縁破壊させない非放電電圧と、当該空気を絶縁破壊させる放電電圧とを、交互に各対向電極に印加する電源40a〜電源40eを備える。
[1-3. Summary]
As described above, the dust collector 10 according to the present embodiment includes the vent hole 32h that allows air to pass therethrough, the grounded vent electrode 32, and the counter electrode 31a to the counter electrode disposed to face the vent electrode 32. 31e. The dust collector 10 further includes a power source 40a to a power source that alternately applies a non-discharge voltage that does not cause dielectric breakdown of air between the ventilation electrode 32 and each counter electrode and a discharge voltage that causes dielectric breakdown of the air to each counter electrode. 40e.

このように、対向電極31a〜対向電極31eに間欠的に放電電圧を印加することにより、間欠的に放電が発生するため、連続的に放電を発生させる場合より、発生する熱量を低減できる。さらに、集塵機10に導入される有機物90を、例えば正に荷電させて荷電有機物91とすることによって、対向電極31a〜対向電極31eに非放電電圧を印加している期間に、荷電有機物91を通気電極32に吸着させておくことができる。このため、放電が停止している期間に、処理されずに集塵機10から排出される有機物90を低減できる。   In this way, by intermittently applying the discharge voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e, the discharge is intermittently generated. Therefore, the amount of generated heat can be reduced as compared with the case where the discharge is continuously generated. Furthermore, the organic substance 90 introduced into the dust collector 10 is positively charged to form the charged organic substance 91, for example, so that the charged organic substance 91 is ventilated during a period in which a non-discharge voltage is applied to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e. It can be adsorbed on the electrode 32. For this reason, it is possible to reduce the organic matter 90 discharged from the dust collector 10 without being treated during the period when the discharge is stopped.

また、集塵機10は、複数の対向電極31a〜対向電極31eを備え、電源40a〜電源40eは、複数の対向電極31a〜対向電極31eにシーケンシャルに放電電圧を印加してもよい。   The dust collector 10 may include a plurality of counter electrodes 31a to 31e, and the power source 40a to power source 40e may sequentially apply a discharge voltage to the plurality of counter electrodes 31a to 31e.

これにより、放電を発生させるタイミングと場所とをずらすことができるため、熱が発生するタイミング及び場所を分散させることができる。さらに、通気電極32のうち、放電が発生していない領域は、放熱部として機能するため、通気電極32の温度上昇を抑制できる。したがって、通気電極32における熱による悪影響を抑制できる。   Thereby, since the timing and place where discharge is generated can be shifted, the timing and place where heat is generated can be dispersed. Furthermore, since the area | region where discharge has not generate | occur | produced among the ventilation electrodes 32 functions as a thermal radiation part, the temperature rise of the ventilation electrodes 32 can be suppressed. Therefore, adverse effects due to heat in the ventilation electrode 32 can be suppressed.

また、集塵機10において、通気電極32は、メッシュ状の形状を有してもよい。   Further, in the dust collector 10, the ventilation electrode 32 may have a mesh shape.

これにより、通気性が高く、かつ、有機物90を吸着させやすい電極を実現できる。   As a result, it is possible to realize an electrode having high air permeability and easily adsorbing the organic matter 90.

また、集塵機10において、対向電極31a〜対向電極31eは、針状の形状を有してもよい。   Further, in the dust collector 10, the counter electrode 31a to the counter electrode 31e may have a needle shape.

これにより、各対向電極において電界を集中させることができるため、より低い電圧で放電を開始させることができる。   Thereby, since an electric field can be concentrated in each counter electrode, discharge can be started at a lower voltage.

また、集塵機10において、対向電極31a〜対向電極31eに放電電圧が印加されることによって、通気電極32と各対向電極との間でグロー放電が生成されてもよい。   Further, in the dust collector 10, glow discharge may be generated between the ventilation electrode 32 and each counter electrode by applying a discharge voltage to the counter electrode 31a to the counter electrode 31e.

これにより、放電領域にある荷電有機物91を瞬間的に完全酸化処理することができる。   Thereby, the charged organic substance 91 in the discharge region can be instantaneously completely oxidized.

また、集塵機10において、空気の圧力は大気圧であってもよい。   In the dust collector 10, the air pressure may be atmospheric pressure.

これにより、大気圧の空気の圧力を調整することなく、集塵機10に導入することができるため、集塵機10の構成を簡素化できる。   Thereby, since it can introduce into dust collector 10 without adjusting the pressure of air of atmospheric pressure, the composition of dust collector 10 can be simplified.

(実施の形態2)
実施の形態2に係る集塵機について説明する。本実施の形態に係る集塵機は、荷電部と処理部とで電源を共用する点において、実施の形態1に係る集塵機10と相違する。以下、本実施の形態に係る集塵機について、実施の形態1に係る集塵機10との相違点を中心に説明する。
(Embodiment 2)
A dust collector according to Embodiment 2 will be described. The dust collector according to the present embodiment is different from the dust collector 10 according to Embodiment 1 in that a power source is shared between the charging unit and the processing unit. Hereinafter, the dust collector according to the present embodiment will be described focusing on differences from the dust collector 10 according to the first embodiment.

[2−1.全体構成]
本実施の形態に係る集塵機の全体構成について図面を用いて説明する。
[2-1. overall structure]
The overall configuration of the dust collector according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図5は、本実施の形態に係る集塵機110の全体構成の概要を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of the dust collector 110 according to the present embodiment.

図5に示されるように、本実施の形態に係る集塵機110は、実施の形態1に係る集塵機10と同様に、荷電部120と処理部130とを備える。   As shown in FIG. 5, the dust collector 110 according to the present embodiment includes a charging unit 120 and a processing unit 130 as in the dust collector 10 according to the first embodiment.

荷電部120は、接地電極22a及び接地電極22bと、コロナ放電電極21とを備える点において、実施の形態1に係る荷電部20と一致するが、荷電用電源25を備えず、電源140を処理部130と共用している点において相違する。   The charging unit 120 is the same as the charging unit 20 according to the first embodiment in that it includes the ground electrode 22a and the ground electrode 22b, and the corona discharge electrode 21, but does not include the charging power source 25 and processes the power source 140. It is different in that it is shared with the unit 130.

処理部130は、通気電極32と、対向電極131a〜対向電極131eと、電源140とを備える。本実施の形態に係る処理部130は、各対向電極に一つの電源140から電圧が印加される点、及び、各対向電極が通気電極32に対して荷電部120側に配置されている点において相違する。また、上述のとおり、処理部130は、荷電部120と電源140を共用する。電源140は、各対向電極及びコロナ放電電極21に、非放電電圧及び放電電圧を印加する。このように、本実施の形態では、電源140の他に、荷電用電源を別途備える必要がないため、集塵機110の構成を簡素化することができる。   The processing unit 130 includes a ventilation electrode 32, a counter electrode 131 a to a counter electrode 131 e, and a power source 140. In the processing unit 130 according to the present embodiment, a voltage is applied to each counter electrode from one power supply 140, and each counter electrode is disposed on the charging unit 120 side with respect to the vent electrode 32. Is different. Further, as described above, the processing unit 130 shares the charging unit 120 and the power source 140. The power supply 140 applies a non-discharge voltage and a discharge voltage to each counter electrode and the corona discharge electrode 21. Thus, in this embodiment, it is not necessary to separately provide a power supply for charging in addition to the power supply 140, so that the configuration of the dust collector 110 can be simplified.

上述のように、本実施の形態では、コロナ放電電極21は、接地電極22a及び接地電極22bに対向して配置され、非放電電圧が印加されることによって、接地電極22a及び接地電極22bとの間でコロナ放電を発生させる。ここで、コロナ放電電極21に非放電電圧を印加することによってコロナ放電電極21と各接地電極との間でコロナ放電を発生させるために、非放電電圧の値に応じてコロナ放電電極21と各接地電極との間の距離が適宜設定される。   As described above, in the present embodiment, the corona discharge electrode 21 is disposed so as to face the ground electrode 22a and the ground electrode 22b, and a non-discharge voltage is applied, whereby the corona discharge electrode 21 is connected to the ground electrode 22a and the ground electrode 22b. Corona discharge is generated between them. Here, in order to generate a corona discharge between the corona discharge electrode 21 and each ground electrode by applying a non-discharge voltage to the corona discharge electrode 21, the corona discharge electrode 21 and each of the corona discharge electrodes 21 according to the value of the non-discharge voltage. The distance from the ground electrode is set as appropriate.

なお、コロナ放電電極21に放電電圧が印加される際には、一時的に、コロナ放電が発生しない期間が発生し得る。しかしながら、通常、放電電圧を印加する期間は、非放電電圧を印加する期間の0.1%以上、1%未満程度の長さでよい。このため、放電電圧が印加される期間が存在することが集塵機110の有機物処理性能に与える影響は、無視できる程度に小さい。   In addition, when a discharge voltage is applied to the corona discharge electrode 21, a period in which corona discharge does not occur temporarily may occur. However, normally, the period during which the discharge voltage is applied may be about 0.1% or more and less than 1% of the period during which the non-discharge voltage is applied. For this reason, the influence of the period during which the discharge voltage is applied on the organic matter processing performance of the dust collector 110 is small enough to be ignored.

[2−2.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る集塵機110は、接地される接地電極22a及び接地電極22bを備える。さらに、集塵機110は、接地電極22a及び接地電極22bに対向して配置され、非放電電圧が印加されることによって、接地電極22a及び接地電極22bとの間でコロナ放電を発生させるコロナ放電電極21を備える。また、電源140は、コロナ放電電極21に、非放電電圧を印加する。
[2-2. Summary]
As described above, the dust collector 110 according to the present embodiment includes the ground electrode 22a and the ground electrode 22b that are grounded. Further, the dust collector 110 is disposed opposite to the ground electrode 22a and the ground electrode 22b, and a corona discharge electrode 21 that generates a corona discharge between the ground electrode 22a and the ground electrode 22b when a non-discharge voltage is applied. Is provided. The power supply 140 applies a non-discharge voltage to the corona discharge electrode 21.

これにより、電源140の他に、荷電用電源を別途備える必要がないため、集塵機110の構成を簡素化することができる。   Thereby, since it is not necessary to separately provide a power source for charging in addition to the power source 140, the configuration of the dust collector 110 can be simplified.

(変形例など)
以上、本発明に係る集塵機について、各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。
(Variations, etc.)
As mentioned above, although the dust collector which concerns on this invention was demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to said each embodiment.

例えば、本発明の一態様は、図6に示すような空気清浄機としても実現することができる。図6は、本変形例に係る空気清浄機の外観図である。図6に示す空気清浄機は、例えば、内部に上記各実施の形態に係る集塵機を備え、空気中の有機物90を消滅させる。このような空気清浄機においては、上記各実施の形態に係る集塵機と同様の効果が奏される。また、このような空気清浄機においては、フィルタによって有機物を除去する必要がないため、フィルタのメンテナンス作業を軽減できる。   For example, one embodiment of the present invention can be realized as an air cleaner as shown in FIG. FIG. 6 is an external view of an air cleaner according to this modification. The air cleaner shown in FIG. 6 includes, for example, the dust collector according to each of the above embodiments, and extinguishes the organic matter 90 in the air. In such an air cleaner, the same effect as the dust collector according to each of the above embodiments is exhibited. Moreover, in such an air cleaner, it is not necessary to remove organic substances with a filter, so that the maintenance work of the filter can be reduced.

また、本発明の一態様は、図7に示すようなエアコンディショナとしても実現することができる。図7は、本変形例に係るエアコンディショナの外観図である。図7に示すエアコンディショナは、例えば、内部に上記各実施の形態に係る集塵機を備え、空気中の有機物を消滅させる。このようなエアコンディショナにおいては、フィルタによって有機物を除去する必要がないため、フィルタのメンテナンス作業を軽減できる。   One embodiment of the present invention can also be realized as an air conditioner as shown in FIG. FIG. 7 is an external view of an air conditioner according to this modification. The air conditioner shown in FIG. 7 includes, for example, the dust collector according to each of the above embodiments inside, and extinguishes organic substances in the air. In such an air conditioner, it is not necessary to remove organic substances with a filter, so that the maintenance work of the filter can be reduced.

また、上記各実施の形態では、通気電極32は、複数の矩形の通気孔32hを有するメッシュ状の形状を有したが、通気電極32の形状は、通気孔を有していればよく、これに限定されない。例えば、通気電極32は、ハニカム状の形状を有してもよいし、複数の線状の電極が平行に配列された縞状の形状を有してもよい。   In each of the above embodiments, the vent electrode 32 has a mesh shape having a plurality of rectangular vent holes 32h. However, the vent electrode 32 only needs to have a vent hole. It is not limited to. For example, the ventilation electrode 32 may have a honeycomb shape, or may have a striped shape in which a plurality of linear electrodes are arranged in parallel.

また、上記実施の形態2では、コロナ放電電極21に、非放電電圧及び放電電圧を印加したが、非放電電圧だけを選択的に印加してもよい。   In the second embodiment, the non-discharge voltage and the discharge voltage are applied to the corona discharge electrode 21, but only the non-discharge voltage may be selectively applied.

また、上記実施の形態2では、各対向電極が通気電極32に対して荷電部120側に配置されたが、各対向電極の配置はこれに限定されない。各対向電極は、例えば、実施の形態1と同様に、通気電極32に対して空気の下流側(図5の水平方向左側)に配置されてもよい。   In the second embodiment, each counter electrode is arranged on the charging unit 120 side with respect to the ventilation electrode 32. However, the arrangement of each counter electrode is not limited to this. For example, each counter electrode may be arranged on the downstream side of the air (the left side in the horizontal direction in FIG. 5) with respect to the ventilation electrode 32 as in the first embodiment.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。   In addition, the present invention can be realized by various combinations conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.

10、110 集塵機
21 コロナ放電電極
22a、22b 接地電極
31a、31b、31c、31d、31e、131a、131b、131c、131d、131e 対向電極
32 通気電極
32h 通気孔
40a、40b、40c、40d、40e、140 電源
10, 110 Dust collector 21 Corona discharge electrodes 22a, 22b Ground electrodes 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 131a, 131b, 131c, 131d, 131e Counter electrode 32 Ventilation electrode 32h Ventilation holes 40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 140 Power supply

Claims (8)

空気を通過させる通気孔を有し、接地される通気電極と、
前記通気電極に対向して配置される対向電極と、
前記通気電極と前記対向電極との間の空気を絶縁破壊させない非放電電圧と、当該空気を絶縁破壊させる放電電圧とを、交互に前記対向電極に印加する電源とを備える
集塵機。
A vent electrode having a vent hole for allowing air to pass through, and being grounded;
A counter electrode disposed to face the ventilation electrode;
A dust collector comprising: a non-discharge voltage that does not cause dielectric breakdown of air between the ventilation electrode and the counter electrode; and a power source that alternately applies a discharge voltage that causes dielectric breakdown of the air to the counter electrode.
前記集塵機は、複数の前記対向電極を備え、
前記電源は、複数の前記対向電極にシーケンシャルに前記放電電圧を印加する
請求項1に記載の集塵機。
The dust collector includes a plurality of the counter electrodes,
The dust collector according to claim 1, wherein the power supply sequentially applies the discharge voltage to a plurality of the counter electrodes.
前記集塵機は、さらに、
接地される接地電極と、
前記接地電極に対向して配置され、前記非放電電圧が印加されることによって、前記接地電極との間でコロナ放電を発生させるコロナ放電電極とを備え、
前記電源は、前記コロナ放電電極に、前記非放電電圧を印加する
請求項1又は2に記載の集塵機。
The dust collector further includes:
A ground electrode to be grounded;
A corona discharge electrode that is disposed opposite to the ground electrode and generates a corona discharge with the ground electrode by applying the non-discharge voltage;
The dust collector according to claim 1, wherein the power source applies the non-discharge voltage to the corona discharge electrode.
前記通気電極は、メッシュ状の形状を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の集塵機。
The dust collector according to claim 1, wherein the ventilation electrode has a mesh shape.
前記対向電極は、針状の形状を有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の集塵機。
The dust collector according to claim 1, wherein the counter electrode has a needle shape.
前記対向電極に前記放電電圧が印加されることによって、前記通気電極と前記対向電極との間でグロー放電が生成される
請求項1〜5のいずれか1項に記載の集塵機。
The dust collector according to claim 1, wherein glow discharge is generated between the ventilation electrode and the counter electrode by applying the discharge voltage to the counter electrode.
前記空気の圧力は大気圧である
請求項1〜6のいずれか1項に記載の集塵機。
The dust collector according to claim 1, wherein the pressure of the air is atmospheric pressure.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の集塵機を備える
空気清浄機。
An air cleaner provided with the dust collector of any one of Claims 1-7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114832944A (en) * 2022-04-29 2022-08-02 中国计量大学 High-wind-speed two-stage type electrostatic aerosol particle removing device using guide plate

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