JPH0855669A - パルス・コロナ放電回路 - Google Patents

パルス・コロナ放電回路

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JPH0855669A
JPH0855669A JP6192988A JP19298894A JPH0855669A JP H0855669 A JPH0855669 A JP H0855669A JP 6192988 A JP6192988 A JP 6192988A JP 19298894 A JP19298894 A JP 19298894A JP H0855669 A JPH0855669 A JP H0855669A
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JP
Japan
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voltage
capacitor
pulse
parallel
capacitance element
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Withdrawn
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JP6192988A
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English (en)
Inventor
Yuji Uchiyama
裕治 内山
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】高電圧で且つパルス幅の狭い電圧を発生する。 【構成】各電源E0、E1にコンデンサC0、C1を並
列に接続し、電源電圧を各コンデンサC0、C1で分担
する。そして、コンデンサC0の容量をコンデンサC1
の容量よりも大きい値に設定されているが、電源E1の
電圧を電源E0の電圧よりも高く設定しているので、ス
イッチSWを閉じると、コンデンサC1からはコンデサ
C0よりも高い電圧が放電される。さらに、コンデンサ
C1の値は、放電電極10、12間のインピーダンスと
共振するように設定され、コンデンサC1に逆流防止用
ダイオードD1とコイルL1が並列接続されているの
で、コンデンサC1の出力電圧は、パルス幅の狭く、放
電開始後平坦となる特性を示す。このため、放電電極1
0、12間には高電圧で、パルス幅の狭いパルス電圧が
印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス・コロナ放電回
路に係り、特に、放電エネルギーを利用して排気ガス中
のNOx、SOxを除去するに好適なパルス・コロナ放
電回路に関する。
【0002】
【従来の技術】放電装置として、パルス・コロナ放電回
路を備え、パルス・コロナ放電を高電圧で且つ高エネル
ギーで行うものが知られている。この種の装置は、パル
ス・コロナ放電を電気的に制御することにより、イオン
種やラジカル種を生成し、これらがNOx、SOxを分
解したり酸化したりして、元素ガス、酸化物、酸、塩等
に変換させることができる。このため、パルス・コロナ
放電を高電圧で且つ高エネルギーで行うと、排気ガス中
のNOx、SOxを除去することができる。
【0003】従来のパルス・コロナ放電回路としては、
図6に示すものが知られている。この放電回路は、高電
圧可変電源E0で設定した電圧を充電用高抵抗R0を介
して容量電荷移行用充電コンデンサC0に充電した後、
スイッチSWを瞬時に閉じると、コンデンサC0の電荷
が負荷インダクタンスLrと負荷抵抗R介して放電する
と共に、放電電極10、12間にパルス電圧を印加して
パルス・コロナ放電させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のパルス
・コロナ放電回路では、負荷インダクタンスLrの影響
を受けて電極10、12間に印加される印加電圧の立上
りが遅れたり、印加電圧の最大値が低下したりする。さ
らに、印加電圧は時定数RC0で減衰するので、パルス
幅の狭い高電圧を得ることができない。このような現象
が生じると、良いパルス波形が得られず、良いパルス・
コロナ放電とならない。しかも、印加電圧を高めるに
は、コンデンサC0耐圧を高めなければならず、コンデ
ンサC0の耐圧で印加電圧が制限されることになる。
【0005】即ち、放電電極10、12間にパスル電圧
を印加するに際しては、放電電極10、12に瞬時の強
電界場を作ることが必要である共に、できるだけパルス
幅の狭い高電圧パルスを放電電極10、12間に印加し
てエネルギー効率を高めることが必要であるが、従来の
回路では、印加電圧を高めたり、パルス幅を狭くするこ
とが困難である。
【0006】本発明の目的は、高電圧で且つパルス幅の
狭い電圧を発生することができるパルス・コロナ放電回
路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、主直流電源の出力端子に並列接続された
主容量素子と、補助直流電源の出力端子に並列接続され
る共に主容量素子と直列に接続された補助容量素子と、
補助容量素子と並列に接続された逆流防止用ダイオード
及び平滑用インダクタンス素子と、補助容量素子と直列
に接続されると共に一対の放電電極に並列接続された負
荷素子と、主容量素子と補助容量素子及び負荷素子を直
列回路の構成要素としてこの直列回路の両端に接続され
たスイッチ手段とを備えたパルス・コロナ放電回路を構
成したものである。
【0008】前記パルス・コロナ放電回路を構成するに
際しては、以下の要素を付加することができる。
【0009】(1)主容量素子の容量は補助容量素子の
容量よりも大きく設定されている。
【0010】(2)パルストランスの一方の出力端子に
接続された補助容量素子と、補助容量素子と直列接続さ
れる共にパルストランスの他方の出力端子に接続され、
且つ一対の放電電極に並列接続された負荷素子と、補助
容量素子と並列に接続された定電圧ダイオード及びイン
ダクタンス素子とを備えている。
【0011】(3)補助容量素子の容量は一対の放電電
極間のインピーダンスと共振する値に設定されている。
【0012】
【作用】前記した手段によれば、放電電極に印加する印
加電圧を主容量素子と補助容量素子で分担しているの
で、各容量素子の耐圧を高くしなくても、印加電圧を高
くすることができる。また、補助容量素子の容量は一対
の放電電極間のインピーダンスと共振する値に設定され
ているので、印加電圧の立上り特性を良くすることがで
きる。さらに、補助容量素子と並列に逆流防止用ダイオ
ード及び平滑用インダクタンス素子が接続されているの
で、印加電圧が立ち上がった後平坦化されるので、パル
ス幅の狭いパルスを発生することができる。このため、
アークに移行することなく、パルス・コロナ放電を高電
圧で開始することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0014】図1は容量電荷移行方式のパルス・コロナ
放電回路の回路構成図である。図1において、主直流電
源として高電圧可変電源E0が設けられ、補助直流電源
として高電圧可変電源E1が設けられており、各電源が
互いに直列に接続されている。高電圧可変電源E0の出
力端子には充電用高抵抗R0を介して容量電荷移行用充
電コンデンサC0が並列接続されており、高電圧可変電
源E1の出力端子には充電用高抵抗R1を介して容量電
荷移行用充電コンデンサC1が並列に接続されている。
コンデンサC0は主容量素子として、補助容量素子を構
成するコンデンサC1と直列に接続されている。
【0015】コンデンサC1は逆流防止用ダイオードD
1を介して、電圧平滑コイルL1に並列接続されている
と共に、負荷インダクタンスLrと放電電極10に接続
されている。負荷インダクタンスLrは負荷抵抗Rと直
列に接続されており、負荷インダクタンスLrが放電電
極10に接続され、負荷抵抗Rが放電電極12に接続さ
れている。また、コンデンサC0、コンデンサC1、負
荷インダクタンスLr及び負荷抵抗Rを直列回路の構成
要素として、この直列回路の両端がスイッチSWに接続
されている。
【0016】上記回路においては、コンデンサC0の容
量はコンデンサC1の容量よりも大きい値に設定され、
また、電源E1の電圧は電源E0の電圧よりも高く設定
されている。さらに、コンデンサC1の値は、放電電極
10、12間のインピーダンス(負荷インダクタンスL
rと負荷抵抗R)と共振するように設定されている。
【0017】次に、図1に示すパルス・コロナ放電回路
の作用を説明する。
【0018】まず、スイッチSWを開いた状態で、各電
源E0、E1の出力電圧を調整し、指定の電圧で各コン
デンサC0、C1を充電する。この後、スイッチSWを
瞬時閉じると、各コンデンサの端子電圧は、図2のよう
な特性を示す。この場合、コンデンサC0の容量はコン
デンサC1の容量よりも大きい値に設定されているが、
電源E1の電圧は電源E0の電圧よりも高く設定されて
いるので、コンデンサC1の電圧レベルの方がコンデサ
C0の電圧レベルよりも高くなる。さらに、コンデンサ
C1の値は、放電電極10、12間のインピーダンスと
共振するように設定され、コンデンサC1にコイルL1
が並列接続されているので、放電部の出力電圧は、パル
ス幅が狭く、放電開始後平坦となる特性を示すことにな
る。
【0019】各コンデンサの電荷が放電されると、放電
電極10、12間には、図3に示すように、各コンデン
サC0、C1の出力電圧を加算したパルスが印加される
ことになる。即ち、放電電極10、12間には高電圧
で、パルス幅の狭いパルス電圧が印加される。図3の実
線は本発明の特性を示し、破線は従来例の特性を示す。
図3から、本発明ものは、従来例のものよりも、電圧が
高く、しかも、パルス幅の狭い特性を示していることが
理解される。
【0020】このように、本実施例によれば、パルス・
コロナ放電を、アークに移行させることなく、高電圧で
開始することができると共に、放電電圧と放電電流とを
マッチングさせることができる。さらに、放電を高電圧
で持続することでができ、しかも、電源電圧を各コンデ
ンサC0、C1で分担しているので、各コンデンサC
0、C1の耐圧を高めることなく印加電圧を高くするこ
とができる。
【0021】次に、パルス・トランス方式のパルス・コ
ロナ放電回路の実施例を図4に基づいて説明する。
【0022】図4において、パルストランスPTの二次
側の出力端子には補助容量素子としてのコンデンサC2
が接続されている。このコンデンサC2は定電圧ダイオ
ードZDを介して、インダクタンス素子としてのコイル
L2が並列に接続されていると共に、負荷インダクタン
スLrと放電電極10に直列接続されている。負荷イン
ダクタンスLrは負荷抵抗Rと直列に接続されており、
負荷インダクタンスLrが放電電極10に接続され、負
荷抵抗Rが放電電極12に接続されている。
【0023】上記構成のパルス・コロナ放電回路におい
て、パルストランスPTの一次側に高電圧パルスを印加
すると、パルストランスPTの二次側とコンデンサC2
の両端には、図5に示すようなパルスが生じる。そし
て、放電電極10、12間には両者のパルスを減算した
パルスが印加されることになる。この場合も、コンデン
サC2にコイルL2が並列接続されているので、電極間
に印加される電圧は、パルス幅の狭いパルスが立ち上が
った後、平坦な特性を示すことになる。
【0024】本実施例においては、パルストランスPT
に高電圧パルスを印加するだけで、高電圧パルスがコン
デンサC2、コイルL2により波形整形されるので、放
電電極10、12間にはパルス幅が狭く、立上りの急な
パルスを印加することができ、前記実施例のものよりも
回路構成の簡素化を図ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源電圧を複数の容量素子で分担するようにしたので、
容量素子の耐圧を高くすることなく、放電電極に印加す
る印加電圧を高くすることができる。また、一方の容量
素子と並列にインダクタンス素子を接続したため、パル
ス幅の狭いパルスを放電電極間に印加することができ
る。従って、パルス・コロナ放電をアークに移行させる
ことなく、高電圧で開始できると共に放電を高電圧に持
続することができ、放電性能の向上に寄与することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】容量電荷移行方式のパルス・コロナ放電回路の
回路構成図である。
【図2】図1に示す回路の各部の電圧波形図である。
【図3】図1に示す回路の放電特性と従来例の放電特性
との関係を示す図である。
【図4】パルス・トランス方式のパルス・コロナ放電回
路の回路構成図である。
【図5】図4に示す回路の各部の波形図である。
【図6】従来例の回路構成図である。
【符号の説明】
10、12 放電電極、 C0、C1 容量電荷移行用充電コンデンサ、 C2 コンデンサ、 L1、L2 電圧平滑用コイル、 Lr 負荷インダクタンス、 D1 逆流防止用ダイオード、 ZD 定電圧ダイオード、 R 負荷抵抗、 SW スイッチ E0、E1 高電圧可変電源、 PT パルストランス
───────────────────────────────────────────────────── 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 B01D 53/56 53/74

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主直流電源の出力端子に並列接続された
    主容量素子と、補助直流電源の出力端子に並列接続され
    る共に主容量素子と直列に接続された補助容量素子と、
    補助容量素子と並列に接続された逆流防止用ダイオード
    及び平滑用インダクタンス素子と、補助容量素子と直列
    に接続されると共に一対の放電電極に並列接続された調
    整用負荷素子と、主容量素子と補助容量素子及び負荷素
    子を直列回路の構成要素としてこの直列回路の両端に接
    続されたスイッチ手段とを備えたパルス・コロナ放電回
    路。
  2. 【請求項2】 主容量素子の容量は補助容量素子の容量
    よりも大きく設定されている請求項1記載のパルス・コ
    ロナ放電回路。
  3. 【請求項3】 パルストランスの一方の出力端子に接続
    された補助容量素子と、補助容量素子と直列接続される
    共にパルストランスの他方の出力端子に接続され、且つ
    一対の放電電極に並列接続された調整用負荷素子と、補
    助容量素子と並列に接続された定電圧ダイオード及びイ
    ンダクタンス素子とを備えているパルス・コロナ放電回
    路。
  4. 【請求項4】 補助容量素子の容量は一対の放電電極間
    のインピーダンスと共振する値に設定されている請求項
    1、2または3のうちいずれか1項に記載のパルス・コ
    ロナ放電回路。
JP6192988A 1994-08-17 1994-08-17 パルス・コロナ放電回路 Withdrawn JPH0855669A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448632B1 (ko) * 1998-12-21 2004-09-13 주식회사 포스코 플라즈마를 이용한 대기오염물질 처리장치 및 그 방법
JP2010259977A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Japan Ae Power Systems Corp 高電圧パルス放電型脱臭装置
WO2017147809A1 (zh) * 2016-03-02 2017-09-08 马骏 一种具有实时监控功能的新型压缩空气净化系统
CN109150139A (zh) * 2018-08-17 2019-01-04 许继电源有限公司 一种窄脉宽脉冲输出电路

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Effective date: 20011106