KR0127112B1 - Electrical dust collector - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional deodorizing combined electric dust collector.
제2도는 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 구성을 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing the configuration of the deodorizing combined electric dust collector of the present invention.
제3도는 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 구성을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the deodorizing combined electric dust collector of the present invention.
제4도는 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 회로도.4 is a circuit diagram of a deodorizing combined electric dust collecting device of the present invention.
제5도의 (가),(나),(다)는 본 발명 장치에서 탈취 특성을 나타낸 그래프.(A), (b) and (c) of FIG. 5 are graphs showing deodorization characteristics in the apparatus of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11 : 케이스12 : 흡입구11: case 12: suction port
13 : 프리필터14 : 방전극13: prefilter 14: discharge electrode
15 : 가속 전극판16 : 포집극15 accelerated electrode plate 16 collecting electrode
17 : 강유전체 세라믹 절연체18 : 절연판17 ferroelectric ceramic insulator 18 insulating plate
19: 팬20 : 배출구19: fan 20: outlet
본 발명은 탈취기를 겸용하는 전기 집진 장치에 관한 것으로서 특히, 집진을 위한 고압 교류 펄스와, 이 펄스가 인가되는 집진부 및 강유전체 세라믹 절연체(PELLET) 층의 부분 방전을 이용해서 탈취와 집진을 동시에 수행할 수 있도록 한 탈취 겸용 전기 집진 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic precipitator that also serves as a deodorizer, and more particularly, to perform deodorization and dust collection at the same time by using a high-pressure alternating pulse for dust collection and partial discharge of the dust collector and the ferroelectric ceramic insulator (PELLET) layer to which the pulse is applied. It relates to a deodorizing combined electric dust collector.
종래의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 구성을 살펴보면, 제1도에 나타낸 바와 같이, 케이스(1)의 전방에서 분진 공기가 흡입되는 흡입구(2)와, 상기 흡입구(2)로 흡입된 분진 공기를 프리 필터링하는 프리 필터(3)와, 상기 프리 필터링된 분진 공기를 대전시키기 위한 방전극(4) 및 대응 방전극(5)과, 상기 방전극(4) 및 대응방전극(5)에 의하여 대전된 분진을 포집하는 포집극(6)과, 상기 포집극(6)으로 감싸지며 대전된 공기를 가속시키는 가속 전극판(7)과, 상기 포집극(6)을 통과한 청정 공기의 탈취를 위한 탈취 필터(8)와, 상기 탈취필터(8)에서 탈취된 공기를 배출하는 팬(9)과, 상기 팬(9)에 의해 송풍된 청정 공기가 배출되는 배출구(10)로 구성되며, 이러한 구성의 종래 탈취 겸용 전기 집진 장치에 의한 집진과 탈취 동자은 다음과 같이 이루어진다.Looking at the configuration of a conventional deodorizing combined electric dust collecting device, as shown in FIG. 1, the intake port (2) where the dust air is sucked in front of the case (1), and the dust air sucked into the suction port (2) free A pre-filter (3) for filtering, a discharge electrode (4) and a corresponding discharge electrode (5) for charging the pre-filtered dust air, and dust collected by the discharge electrode (4) and the corresponding discharge electrode (5). A collecting electrode 6, an acceleration electrode plate 7 wrapped around the collecting electrode 6 to accelerate charged air, and a deodorizing filter 8 for deodorizing clean air passing through the collecting electrode 6. And a fan 9 for discharging the air deodorized by the deodorization filter 8 and an outlet 10 through which the clean air blown by the fan 9 is discharged. The dust collecting and deodorizing copper by the dust collecting device are performed as follows.
기기 동작이 시작되면 방전극(4)과 가속 전극판(7)에는 고압이 인가되고, 포집극(6)은 접지된 상태에서 팬(9)이 구동되어 흡입구(2)로 분진 공기를 흡입시킨다.When the operation of the device starts, high pressure is applied to the discharge electrode 4 and the acceleration electrode plate 7, and the collecting electrode 6 drives the fan 9 while being grounded to suck the dust air into the suction port 2.
흡입된 분진 공기는 프리 필터(3)를 거쳐 1차 분진이 필터링된 후, 방전극(4)과 대응 방전극(5) 사이의 글로우 방전에 의해 발생된 전기장을 통과하면서 분진이 양(+)이온 또는 음(-)이온으로 대전된다.After the primary dust is filtered through the pre-filter 3, the sucked dust air passes through the electric field generated by the glow discharge between the discharge electrode 4 and the corresponding discharge electrode 5, and the dust is positive (+) ion or It is charged with negative ions.
대전된 분진은 가속 전극판(7)의 전기적인 가속력을 받아 포집극(6) 사이를 통과하면서 포집극(6)에 포집되고, 이와 같이 하여 분진이 제거된 공기(그러나, 냄새를 유발하는 입자 및 가스상의 악취 성분은 포함하고 있는 공기)는 후단의 탈취 필터(8)를 통과하면서 냄새 성분이 제거되며, 필터(8)에서 탈취된 최종 청정 공기는 팬(9)의 송풍력으로 배출구(10)를 통해 배출되어진다.The charged dust is collected by the collecting electrode 6 while passing through the collecting electrodes 6 under the electric acceleration force of the accelerating electrode plate 7, and thus removes the dust (air causing particles of odor, however). And the air containing the gaseous odor component) are passed through the deodorization filter 8 at the rear end and the odor component is removed, and the final clean air deodorized by the filter 8 is discharged by the blowing force of the fan 9. Is discharged through).
여기서, 상기 탈취 필터(8)는 통상 다공성의 활성탄으로 제조되어 미세 기공을 통과하는 냄새 또는 가스상의 물질을 흡착하여 냄새를 제거해 주게 된다.Here, the deodorizing filter 8 is usually made of porous activated carbon to remove the odor by adsorbing odor or gaseous substances passing through the fine pores.
그러나, 이러한 종래의 탈취 겸용 전기 집진 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, such a conventional deodorizing combined electric dust collector has the following problems.
첫째, 공기 정화를 위해서 분신을 제거하는 전기 집진 필터(4,5,6,7)와 냄새를 제거하는 탈취 필터(8)를 별도로 사용하기 때문에 장치의 부피가 증가하게 되는 문제점이 있다.First, there is a problem in that the volume of the device is increased because the dust collecting filter 4, 5, 6, 7 to remove the dust and the deodorizing filter 8 to remove the odor separately for air purification.
둘째, 탈취 필터(8)는 다공성의 활성탄과 같이 사용 가능한 수명이 정해져 있는 필터를 사용하기 때문에 일정한 기간이 경과하면 필터를 교환해 주어야 하고, 또한 냄새나 가스량의 정도에 따라 적절하게 탈취 성능의 조절을 할 수 없기 때문에 냄새 발생량이 큰 장소에서는 탈취 필터(8)의 탈취 용량이 부족해지는 문제점이 있다.Second, since the deodorization filter 8 uses a filter whose lifetime is determined, such as porous activated carbon, the filter must be replaced after a certain period of time, and the deodorization performance is properly adjusted according to the degree of odor or gas amount. In this case, the deodorizing capacity of the deodorizing filter 8 is insufficient in the place where the odor generating amount is large.
셋째, 탈취 필터(8)의 교환 기간이 경과되면 오히려 냄새가 재비산되어 제2의 오염 발생원으로 작용하게 되는 문제점이 있다.Third, when the replacement period of the deodorizing filter 8 has elapsed, there is a problem in that the odor is rather scattered and acts as a second source of pollution.
넷째, 냄새 또는 가스상의 물질에서 분자량이 큰 물질은 탈취 필터(8)의 흡착에 의한 제거가 어렵고, 또한 흡착에 의해 물리적인 작용으로는 탈취 효율이 낮기 때문에 원하는 정도로의 탈취 효과를 보장할 수 없는 문제점이 있다.Fourth, in the odorous or gaseous substance, the substance having a large molecular weight is difficult to be removed by adsorption of the deodorization filter 8, and the deodorization efficiency to the desired degree cannot be guaranteed because of the low deodorization efficiency by physical action by the adsorption. There is a problem.
따라서, 본 발명은 중심에 방전극이 위치하는 관 형태의 포집극 종단에 절연판으로 격리된 강유전체 세라믹 절연체를 구비하고, 이 세라믹 펠릿에서 부분 방전을 일으켜 포집극 전단에서 집진 처리된 공기의 냄새를 제거할 수 있도록 하여, 상기한 종래의 탈취 겸용 전기 집진 장치가 갖는 문제점을 해결함으로써, 장치의 부피를 줄이고, 사용 가능한 수명을 반영구적으로 보장하며, 청전을 위한 구성 부품의 교환 필요성을 배제시킨 탈취 겸용 전기 집진 장치를 제공함을 목적으로 한다.Therefore, the present invention includes a ferroelectric ceramic insulator isolated by an insulating plate at the end of the tube-shaped collecting electrode in which the discharge electrode is located at the center, and generates a partial discharge in the ceramic pellets to remove the smell of the air collected at the front of the collecting electrode. By solving the above problems of the conventional deodorizing combined electric dust collecting device, the deodorizing combined electric dust collecting which reduces the volume of the device, guarantees the usable life semipermanently, and eliminates the need to replace the component parts for electric cleaning. It is an object to provide a device.
도면 제2도 및 제3도는 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 이를 참조하면 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치는, 케이스(11)의 전방에서 분진 공기가 흡입되는 흡입구(12)와, 상기 흡입구(12)로 흡입된 분진 공기를 프리 필터링하는 프리 필터(13)와, 상기 프리 필터링된 분진 공기를 대전시키기 위한 방전극(41)과, 중심 선단에 상기 방전극(14)이 구비되며 상기 방전극(14)에 의해 대전된 공기를 가속시키는 가속 전극판(15)과, 상기 방전극(14) 및 가속 전극판(15)을 중심으로 이를 감싸며 격자형으로 배열되고, 상기 방전극(14)에 의하여 대전된 분진을 포집하는 포집극(16)과, 상기 가속 전극판(15) 및 포집극(16)의 종단에 충진되며 부분 방전을 일으켜 상기 포집극(16)을 통과한 청정 공기의 탈취를 위한 강유전체 세라믹 절연체(17)와, 상기 강유전체 세라믹 절연체(17)를 충진시키기 위한 절연판(18)과, 상기 강유전체 세라믹 절연체(17)에서 탈취된 공기를 배출하는 팬(19)과, 상기 팬(19)에 의해 송풍된 청전 공기가 배출되는 배출구(20)와, 상기 방전극(14) 및 가속 전극판(15)에 고압의 구형파 교류 펄스를 발생시켜 인가하는 고전압 발생 전원부(21)로 구성되며, 이러한 구성의 본 발명 탈취 겸용 전기 집진 장치에 의한 집진과 탈취 동작을 다음과 같이 이루어진다.2 and 3 are views showing the configuration of the deodorizing combined electrostatic precipitator of the present invention for achieving the above object, with reference to the deodorizing combined electrostatic precipitator of the present invention, in front of the case 11 An inlet 12 through which dust air is sucked in, a prefilter 13 for prefiltering the dust air sucked into the inlet 12, a discharge electrode 41 for charging the prefiltered dust air, and a center tip The discharge electrode 14 is provided in the acceleration electrode plate 15 for accelerating the air charged by the discharge electrode 14, and the grid around the discharge electrode 14 and the acceleration electrode plate 15 to surround it Arranged in the collecting electrode 16 to collect dust charged by the discharge electrode 14, and to the ends of the acceleration electrode plate 15 and the collecting electrode 16 and causing partial discharge to cause the collecting electrode 16. For deodorizing clean air The dielectric ceramic insulator 17, the insulating plate 18 for filling the ferroelectric ceramic insulator 17, a fan 19 for discharging the air deodorized from the ferroelectric ceramic insulator 17, and the fan 19 And a high voltage generating power supply unit 21 for generating a high-voltage square wave AC pulse to the discharge electrode 14 and the acceleration electrode plate 15 to discharge the charged air blown by the discharge hole. Dust collection and deodorization operation by the present invention deodorizing combined electric dust collecting device is made as follows.
기기 동작이 시작되면 고전압 발생 전원부(21)에서 고압의 구형파 교류 펄스를 발생시켜 방전극(14)과 가속 전극판(15)에 고압을 인가하고, 포집극(16)은 접지된 상태에서 팬(19)이 구동되어 흡입구(12)로 분진 공기를 흡입시킨다.When the device operation starts, the high voltage generating power supply 21 generates a high voltage square wave AC pulse to apply high pressure to the discharge electrode 14 and the acceleration electrode plate 15, and the collecting electrode 16 is grounded in the fan 19. ) Is driven to suck the dust air into the inlet 12.
고전압 발생 전원부(21)는 도면 제4도에 나타낸 바와 같이, 전압 조정기(21A)에서 입력 상용 교류 전원(ACV)의 전압을 조정하여 고압 트랜스(21B)에 공급하고, 고압 트랜스(21B)는 입력 전압을 고전압으로 발생시켜 다이오드(21C)와 저항(21D) 및 콘덴서(21E)로 정류 및 평활된 전압을 펄스 발생기(21F)에 인가하며, 펄스 발생기(21F)는 인가된 고압에 따라 구형파 펄스를 발생시켜 콘덴서(21G)를 통해 상기 가속 전극판(15) 및 방전극(14)에 공급해 줌으로써, 고압 펄스를 인가받은 방전극(14)이 글로우 방전을 하도록 해준다.As shown in FIG. 4, the high voltage generating power supply unit 21 adjusts the voltage of the input commercial AC power supply voltage to the high voltage transformer 21B by the voltage regulator 21A, and the high voltage transformer 21B is input. The voltage is generated at a high voltage, and the voltage rectified and smoothed by the diode 21C, the resistor 21D, and the capacitor 21E is applied to the pulse generator 21F, and the pulse generator 21F generates a square wave pulse according to the applied high voltage. By generating and supplying the accelerating electrode plate 15 and the discharge electrode 14 through the capacitor 21G, the discharge electrode 14 subjected to the high-voltage pulse causes the glow discharge.
상기한 바와 같이 흡입된 분진 공기는 프리 필터(13)를 거쳐 1차 분진이 필터링된 후, 방전극(14)의 글로우방전에 의해 발생된 전기장을 통과하면서 분진이 양(+)이온 또는 음(-)이온으로 대전된다.As described above, after the primary dust is filtered through the pre-filter 13, the dust is sucked through the electric field generated by the glow discharge of the discharge electrode 14, and the dust is positive (+) or negative (−). It is charged with ions.
대전된 분진은 가속 전극판(7)의 전기적인 가속력을 받아 포집극(16) 사이를 통과하면서 포집극(16)에 포집되고, 이와 같이 하여 분진이 제거된 공기(그러나, 냄새를 유발하는 입자 및 가스상의 악취 성분은 포함하고 있는 공기)는 후단의 강유전체 세라믹 절연체(17)를 통과하면서 냄새 성분이 제거되며, 탈취된 최종청정 공기는 팬(19)의 송풍력으로 배출구(20)를 통해 배출되어진다.The charged dust is collected by the collecting electrode 16 while passing through the collecting electrodes 16 under the electrical acceleration force of the acceleration electrode plate 7, and thus, dust-free air (but odor-inducing particles). And the air containing the gaseous odor component) are passed through the ferroelectric ceramic insulator 17 of the rear stage, and the odor component is removed, and the deodorized final clean air is discharged through the outlet 20 through the blowing force of the fan 19. It is done.
여기서, 상기 절연판(18) 내에 충진된 강유전체 세라믹 절연체(17)는 가속 전극판(15)과 접지된 포집국(16) 사이의 고압 펄스 인가에 따라 세라믹 절연층내에 강한 부분 방전을 발생시키고, 이 부분 방전 플라즈마는 가스 통로 즉, 격자형의 포집극(16) 속에 배열되는 방전극(14)의 통로 전체를 플라즈마화 하게 되므로 기상의 화학 반응을 일으켜, OH, HO2, O 등의 래디컬(RADICAL)이 생성되고, NO나 SO2및 다른 생활취성분을 산화시켜 냄새를 제거할 수 있게 된다.Here, the ferroelectric ceramic insulator 17 filled in the insulating plate 18 generates a strong partial discharge in the ceramic insulating layer by applying a high voltage pulse between the acceleration electrode plate 15 and the grounded collecting station 16. The partial discharge plasma causes the entire gas passage, that is, the entire passage of the discharge electrode 14 arranged in the lattice trapping electrode 16, to cause a chemical reaction in the gas phase, thereby generating radicals such as OH, HO 2 , and O. Is produced and the odor can be removed by oxidizing NO, SO 2 and other odorants.
특히, 동시에 가속 전극판(15)과 포집극(16) 사이에 교류 전압이 인가되면, 방전극(14) 끝단에서 포집극(16) 사이에 글로우 방전이 발생하면서 이온화선의 발생으로 상기 흡입된 먼지는 곧 이온화되어 대전되고, 대전된 분진은 가속 전극판(15)과 포집극(16) 사이의 전계에 의해 클롱힘이 작용하여 포집극(16)에 포집되고, 입자가 없는(분진이 제거되고 냄새 성분은 남아있는) 공기는 강유전체 세라믹 절연체(17)가 충진된 공간을 통과하면서 상기한 바와 같이 탈취된다.In particular, when an alternating voltage is applied between the acceleration electrode plate 15 and the collecting electrode 16 at the same time, the glow discharge occurs between the collecting electrode 16 at the end of the discharge electrode 14 and the dust sucked in by the generation of ionization rays Soon ionized and charged, charged dust is collected by the electric field between the acceleration electrode plate 15 and the collecting electrode 16 and collected in the collecting electrode 16, and there is no particle (dust is removed and the smell Air, which remains a component, is deodorized as described above while passing through the space filled with the ferroelectric ceramic insulator 17.
이와 같이 탈취된 공기는 팬(19)의 송풍력으로 배출구(20)를 통해 청정 공기로 배출되어지는 것이다.Air deodorized as described above is discharged as clean air through the outlet 20 through the blowing force of the fan 19.
제5도의 (가)는 부분 방전에 의한 NOx 서분의 제거율을 나타낸 그래프로서, NO 농도 50ppm, NO2농도 150ppm의 초기 농도에서 강유전체 세라믹 절연체(17)의 비유전율 ε3=1300 정도의 것을 사용한 것으로, NO는 부분 방전 전력이 2[W] 이상에서 감소하기 시작하지만, NO2는 방전 전력에 거의 비례하여 제거됨을 보이고 있으며, 이는 분자 결합이 플라즈마 고에너지에 의해 절단되기 때문이며, NO보다 NO2의 제거량이 많은 것은 NO의 결합 에너지가 627[kJ/mol]인데 비하여 NO2의 총 합에너지가 486[kJ/mol]이기 때문이다.(A) of FIG. 5 is a graph showing the removal rate of NOx fraction by partial discharge, and the relative dielectric constant ε 3 = 1300 of the ferroelectric ceramic insulator 17 was used at an initial concentration of 50 ppm NO and 150 ppm NO 2 concentration. , NO is the partial discharge power begins to decrease at least 2 [W] However, NO 2 is shown the eliminated almost in proportion to the discharge electric power, which is due to be cut by a high-energy molecule coupled plasma, the NO 2 than NO The large amount of removal is because the binding energy of NO is 627 [kJ / mol], whereas the total energy of NO 2 is 486 [kJ / mol].
제5도의 (나)는 전원(ACV) 주파수를 교류 60[Hz], 150[Hz], 300[Hz]로 변화시켰을때의 NOx 제거율을 나타낸 그래프이고, 제5도의 (다)는 전원(ACV) 주파수를 일정하게 하고, 강유전체 세라믹 절연체(17)의 비유전율을 660, 1300, 4500으로 변화시켰을때의 NOx 제거율 관계를 나타낸 그래프이며, 강유전체 세라믹 절연체(17)의 비유전율이 작고 주파수가 낮을수록 동일 소비 전력에서 NOx의 제거량이 많아짐을 보이고 있다.5B is a graph showing the NOx removal rate when the power supply (ACV) frequency is changed to AC 60 [Hz], 150 [Hz], 300 [Hz], and FIG. 5 (C) is the power supply (ACV). ) Is a graph showing the relationship of NOx removal rate when the frequency is fixed and the relative dielectric constant of the ferroelectric ceramic insulator 17 is changed to 660, 1300, and 4500. The smaller the dielectric constant of the ferroelectric ceramic insulator 17 and the lower the frequency is, At the same power consumption, the amount of NOx removed is increasing.
이러한 강유전체 세라믹 절연체(17)의 부분 방전에 따른 NOx 제거 원리를 살펴보면,Looking at the principle of NOx removal according to the partial discharge of the ferroelectric ceramic insulator 17,
2NO2+e-2NO+O2 2NO 2 + e-2NO + O 2
2NO+e-N2+O2 2NO + eN 2 + O 2
NO2+e-N2+O2/2 NO 2 + eN 2 + O 2 /2
이다.to be.
한편, 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치의 실시예로서, 상기 강유전체 세라믹 절연체(17) 대신에 촉매를 충진시키면, 촉매에 의한 반응의 선택성을 높여 고효율로 가스를 제거할 수도 있게 된다.On the other hand, as an embodiment of the deodorizing combined electrostatic precipitator of the present invention, by filling the catalyst instead of the ferroelectric ceramic insulator 17, it is possible to increase the selectivity of the reaction by the catalyst to remove the gas with high efficiency.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 탈취 겸용 전기 집진 장치에 의하면, 별도의 탈취용 필터(활성탄 필터)의 사용이 배제되므로 장치가 콤팩트화 되고, 플라즈마를 이용하여 가스를 제거하므로 가스를 고에너지의 전자를 이용해서 분해시키기 때문에 충진제 등의 교환이 필요없어 장수명이 보장되며, 효율도 전원 조절에 따라 자유롭게 조절 가능한 효과가 있다.As described above, according to the deodorizing combined electrostatic precipitator of the present invention, since the use of a separate deodorizing filter (activated carbon filter) is eliminated, the apparatus is compacted, and the gas is removed by using plasma, so that the gas is high-energy. Since it is decomposed by using no need to replace the filler, such as long life is guaranteed, the efficiency is also freely adjustable according to the power control.
또한, 종래의 활성탄으로는 흡착되기 어려운 가스나 냄새도 고에너지의 전자를 이용하기 때문에 분해할 수 있고, 특히, 냄새 성분을 직접 분해하기 때문에 장기간 사용해도 종래와 같은 재비산의 우려를 해소할 수 있는 효과가 있다.In addition, gases and odors that are difficult to adsorb with conventional activated carbon can be decomposed because they use high-energy electrons, and in particular, since they decompose odor components directly, the problem of re-splashing can be solved even if used for a long time. It has an effect.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940002083A KR0127112B1 (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Electrical dust collector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0127112B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000058535A (en) * | 2000-06-12 | 2000-10-05 | 안길홍 | Method for the preparation of ferroelectric semiconductive coatings and the air cleaner using this ferroelectric semiconductive coatings |
-
1994
- 1994-02-04 KR KR1019940002083A patent/KR0127112B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000058535A (en) * | 2000-06-12 | 2000-10-05 | 안길홍 | Method for the preparation of ferroelectric semiconductive coatings and the air cleaner using this ferroelectric semiconductive coatings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950024808A (en) | 1995-09-15 |
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Legal Events
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