JP2005246353A - 気体改質装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 気体中の有害物質を効率良く除去する共に、気体中の水分を除去し、性能の向上が図られた気体改質装置を提供すること。
【解決手段】 電源8によりパルス電圧又は交流電圧を印加してガス分子の一部が電離したプラズマを発生させ、このプラズマをダクト2内の空気流に曝すように電極組4を配置する。また、負電位の直流バイアスを印加した電極組4と接地した捕集部2,3とにより、これらの電極組4と捕集部2,3との間に適度な電場を形成し、この電場により、負イオンを捕集部2,3に引き出し、イオンを気体中の水分子及び有害物質に接触させて、イオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量を増やし、これらのクラスターを、捕集部2,3上の水膜に引き出す。
【選択図】 図1
【解決手段】 電源8によりパルス電圧又は交流電圧を印加してガス分子の一部が電離したプラズマを発生させ、このプラズマをダクト2内の空気流に曝すように電極組4を配置する。また、負電位の直流バイアスを印加した電極組4と接地した捕集部2,3とにより、これらの電極組4と捕集部2,3との間に適度な電場を形成し、この電場により、負イオンを捕集部2,3に引き出し、イオンを気体中の水分子及び有害物質に接触させて、イオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量を増やし、これらのクラスターを、捕集部2,3上の水膜に引き出す。
【選択図】 図1
Description
本発明は、気体改質装置に関する。
従来、気体中の有害物質を除去する除害装置として、負極に直流高電圧を印加してコロナ放電を発生させ、このコロナ放電により生じた電子を酸素や有害物質等の気体分子に捕獲させて負イオンを生成する共に、この負イオンが有害物質や水分子を付着してクラスターになり、これらの負イオン及びクラスターを正極で捕集するものが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
田門肇「コロナ放電を利用した気相汚染物質除去、化学工学66巻12号、2002年、p.750〜p.753」
田門肇「コロナ放電を利用した気相汚染物質除去、化学工学66巻12号、2002年、p.750〜p.753」
しかしながら、このような除害装置では、負イオンの形成量が少なく、また、コロナ放電により生じた負イオンが強い電場により高速で移動してしまい有害物質分子を捕獲する機会が少なく、有害物質を効率良く除去できないといった問題がある。
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、気体中の有害物質を効率良く除去する共に、気体中の水分を除去し、性能の向上が図られた気体改質装置を提供することを目的とする。
本発明による気体改質装置は、水分子を含む気体が流動する流路と、当該流路内に、パルス電圧又は交流電圧が印加されてプラズマを発生させると共にこのプラズマを気体に曝すように配置された電極対と、流路に設けられ接地された導電体を有する捕集部と、を備え、電極対は、当該電極対の一方の電極を基準電極としてこの基準電極の電位を、正電位又は負電位とする直流バイアスが印加されていることを特徴としている。
このように構成された気体改質装置によれば、パルス電圧又は交流電圧が印加されて放電を生じガス分子の一部が電離したプラズマが発生し、このプラズマを流路内の気体に曝すように電極対が配置される。また、正電位又は負電位の直流バイアスが印加された基準電極を備える電極対と流路に設けられ接地された捕集部とにより、これらの電極対と捕集部との間に適度な電場が形成され、このようにして形成された電場により、プラズマ中のイオンは捕集部に向かって低速で引き出され、イオンが気体中の水分子及び有害物質に接触して、イオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量が増やされ、これらのイオン及びクラスターは、捕集部上の水膜に捕集される。
ここで、上記作用を奏する捕集部の構成としては、具体的には、捕集部は流路の内壁とする構成が挙げられ、電極対で生成されたイオンは、電極対と流路内壁との間に形成された電場により、流路内壁に向かって引き出されて、クラスターと共に捕集される。
また、上記作用を効果的に奏する捕集部の構成としては、具体的には、捕集部が、電極対より上流側に配置された接地グリッドを有している構成が挙げられ、電極対で生成されたイオンは、電極対と接地グリッドとの間に形成された電場により、気体流に逆らって上流側へ低速で引き出され、イオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量が増やされる。また、接地グリッドにより、さらに上流側に引き出されたイオン及びクラスターは、接地グリッド上の水膜に捕集される。また、質量が増え電界による移動度が低下したクラスターは、気体流により電極対に向かって戻されてプラズマ中に流入し、プラズマ中の電子とクラスターとの衝突による水分子の解離が促進され、OHラジカルが生成される。このOHラジカルは、有害物質と接触して当該有害物質を分解する。
また、上記作用を効果的に奏する構成としては、具体的には、基準電極より下流側に配置されると共に直流電圧が印加されるグリッド電極を備え、基準電極の電位が正電位の場合には、グリッド電極の電位を、基準電極の電位より正側の電位差を有する電位とし、基準電極の電位が負電位の場合には、グリッド電極の電位を、基準電極の電位より負側の電位差を有する電位とする構成が挙げられる。気体流により、電極対にかかる電圧が0V時に当該電極対より下流側に流されたクラスターは、電極対とグリッド電極との間に形成された電場により、気体流に逆らって上流側へ押し戻されてプラズマ中に流入して、OHラジカルが生成される。このOHラジカルは、有害物質と接触して当該有害物質を分解する。
また、捕集部が、電極対より下流側に配置された接地グリッドを有している構成としても良く、このように構成すると、電極対で生成されたイオンは、電極対と接地グリッドとの間に形成された電場により、電極対の下流側にもイオンが引き出されて、質量が増加した巨大クラスター及びミストはイオンにより帯電し、下流に配置された接地グリッドにも捕集される。
また、上記作用を効果的に奏する構成としては、具体的には、気体の流れ方向に、電極対を複数並設し、基準電極の電位が正電位の場合には、当該基準電極の電位を、気体の流れ方向に順に正側に電位差を有する電位とし、基準電極の電位が負電位の場合には、当該基準電極の電位を、気体の流れ方向に順に負側に電位差を有する電位とする構成が挙げられ、これらの並列される電極対により、イオンの生成量が増やされて、クラスターの生成量も増やされる。これらのイオン及びクラスターは、流路に設けられた捕集部上の水膜に捕集される。
ここで、捕集部に、紫外線が照射されると水膜を形成可能な光触媒コーティングが塗布されていると、プラズマからの紫外線により水膜が捕集部上に好適に形成されて、イオン、クラスター及び分解生成物は水膜に捕集される。
さらに、流路が当該流路内の水を排出可能な排水口を備えていると、流路内に滞留した水が良好に排出される。
このように本発明による気体改質装置によれば、イオン及びこのイオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量が増やされ、これらのイオン及びクラスターが捕集されるため、気体中の有害物質が効率良く除去されると共に、気体中の水分が除去されて、性能の向上が図られる。
以下、本発明による気体改質装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図1は、本発明の第1実施形態に係る気体改質装置を示す概略構成図、図2及び図3は、図1中の各電極における電位を示す線図である。
図1に示すように、本実施形態の気体改質装置1は、例えば下水処理場等に設置され、下水から蒸発した水蒸気及び硫化水素等を含む空気の脱臭及び除湿等に適用されるものである。この気体改質装置1は概略、処理される空気が流入するダクト(流路)2内に、プラズマを発生させる電極組(電極対)4を備え、このプラズマにより生成された負イオンを、水分子及び有害物質等に接触させてクラスターを生成して、このクラスター等を捕集部で捕集するものである。
ダクト2は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼等の導電体から構成されて角筒状又は円筒状を成し、内部に、接地グリッド3、電極組4、グリッド電極5を、空気の流れ方向Gに沿って並設して備えている。また、ダクト2には、内部のドレンを系外に排出すべくサイホン式のドレンノズル(排水口)10が設けられている。
接地グリッド3及びグリッド電極5は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼等の導電体から構成され、格子状を成し、ダクト2の横断面に対応する大きさとされ、空気流方向Gに対面するように配置されている。
電極組4は、金属製の基準電極6及び励起電極7を備え、これらの基準電極6及び励起電極7は、各々棒状を成し、ダクト2の横断面に対応する長さとされて、空気流方向Gに直交する方向に交互に複数並設されている。基準電極6及び励起電極7の数量は、これらの電極6,7間に生じるプラズマが、ダクト2内を通過する空気流全体に接触するように設定されている。
捕集部は、ダクト2内壁及び接地グリッド3を備え、接地されている。また、捕集部2,3の表面には、紫外線が照射されると水膜を形成する酸化チタン光触媒コーティングが塗布され、プラズマからの紫外線により好適な水膜が形成されている。
次に、電極組4及びグリッド電極5と各電源等との接続について説明する。電極組4は、その基準電極6が直流電源11の負端子及び高周波(交流)電源8に接続され、所定の負電位(図2参照)とされると共に、励起電極7が高周波電源8に接続されて図2の示す電位とされ、励起電極7とこれに隣接する基準電極6との間に、各々プラズマを生じさせる。因みに、電源8をパルス電源とした場合には、基準電極6及び励起電極7は、図3に示す電位とされる。
グリッド電極5は、図1に示すように、直流電源12の負端子に接続され、図2及び図3に示すように、基準電極6の電位より負側に電位差を有する所定の電位とされている。
すなわち、電源8が高周波電源の場合、ダクト2内壁及び接地グリッド3、基準電極6、グリッド電極5が、図2示すように、順に負側に電位差を有する電位とされている。
同様に、電源8がパルス電源の場合、ダクト2内壁及び接地グリッド3、基準電極6、グリッド電極5が、図3示すように、順に負側に電位差を有する電位とされている。
このように構成された気体改質装置1によれば、電源8によりパルス電圧又は交流電圧が印加されて、基準電極6と励起電極7との間に、放電によってガス分子の一部が電離したプラズマが発生し、このプラズマをダクト2内の空気流に曝すように電極組4が配置される。プラズマの中では、空気中の例えば酸素分子、窒素分子及び水分子等は電離して正イオンを形成して電子を放出し、オゾン、酸素分子及びラジカル等は電子を捕獲して負イオンを形成する。また、悪臭の主成分である硫化水素は負イオンになり、その他の悪臭物質も多くが負イオンとなる。また、負電位の直流バイアスが印加された基準電極6を備える電極組4と接地された捕集部2,3とにより、これらの電極組4と捕集部2,3との間に適度な電場が形成される。このようにして形成された電場により、電極組4で発生した負イオンは、空気流に逆らって上流側へ低速で引き出される。この移動の際に、空気中の水分子が負イオンに接触してクラスターを形成する。さらに、このクラスターに有害物質が接触して周囲に有害物質を付着したクラスターを形成する。特に、有害物質がO−、OH−、O2 −、O3 −等の負イオンやこれらの負イオンを核としたクラスターに接触すると、これらの負イオン及びクラスターにより捕獲される。なお、これらの負イオン及びクラスターにより捕獲される有害物質としては、例えば硫黄化合物、アセトアルデヒド及びヨウ化メチル等が挙げられる。
負イオン及びクラスターは、電極組4と捕集部2,3との間に形成された電場により、捕集部2,3に向かって引き出され、具体的には、ダクト2内壁、接地グリッド3に引き出されて、捕集部2,3上の水膜に捕集されると共に重力で流れ落ち、ドレンノズル10を通り系外に排出される。すなわち、有害物質を付着したクラスターが水膜に吸収されて系外に排出される。
接地グリッド3を通過した空気流は電極組4のプラズマ中に流入し、また、多量の水分子を付着して電界による移動度が低下したクラスターも、空気流により、接地グリッド3より下流側に流され電極組4のプラズマ中に流入する。
電極組4のプラズマ中では、種々のエネルギーを有する電子が存在し、単独の水分子に衝突してもエネルギーが大きすぎて水分子の解離を起こさせない電子であっても、クラスターの水分子に衝突して水分子の解離を起こさせる。具体的には、電子がクラスターに衝突して、そのエネルギーが水分子の振動及び励起に消費され、分子の解離に適したエネルギーの電子とされる。これにより、水分子の解離が容易に起こりOHラジカルが生成される。また、酸素分子の解離で生じたOラジカルが、クラスターの水分子とラジカル反応してOHラジカルを生成する。これらによりOHラジカルの生成量が増やされる。また、Oラジカルが、酸素分子と反応してオゾンを生成する。
これらのOHラジカルは、極めて酸化力が強く、空気中の有害物質及びクラスターに付着する有害物質と連鎖反応的に接触して、これらの有害物質を分解する。また、オゾンも有害物質を分解する。因みにオゾンにより分解される有害物質としては、ヨウ素化合物、スカトール及びトリメチルアミン等が挙げられる。
空気流は電極組4を通過し、電極組4にかかる電圧が0V時に当該電極組4から下流側に流された負イオン及びこれを核とするクラスターは、電極組4とグリッド電極5との間に形成された電場により、空気流に逆らって上流側へ押し戻されてプラズマ中に流入し、プラズマ中のクラスターの量が増やされ、電子とクラスターの衝突による水分子の解離が促進され、OHラジカルの生成量が増やされる。
このように本実施形態においては、パルス電圧又は交流電圧が印加されて、基準電極6と励起電極7との間に、放電によりガス分子の一部が電離したプラズマが発生し、このプラズマ中では酸素分子やOHラジカルに電子が付着して負イオンを生ずる。負イオンは、電極組4と捕集部2,3との間に形成された電場により、捕集部2,3に向かって引き出されると共に、クラスターを生成し、捕集部2,3に捕集される。その結果、空気中の有害物質が効率良く除去されると共に、空気中の水分が除去されて、性能の向上が図られる。
また、本実施形態においては、負電位の直流バイアスが印加された基準電極6を備える電極組4と接地された捕集部2,3とにより、これらの電極組4と捕集部2,3との間に適度な電位差が生じる。その結果、簡素な構成で電場が形成される。
また、本実施形態においては、捕集部2,3はダクト2内壁を含んでいるため、広範囲の捕集部2,3を容易に得ることができる。その結果、有害物質及び水分の除去性能が一層向上されている。
また、特に本実施形態においては、捕集部として接地グリッド3を有しているため、電極組4で生成された負イオンは、空気流に逆らって上流側へ低速で引き出され、負イオンを核としたクラスターの生成量が増やされて、このクラスターは、気体流により電極組4のプラズマ中に流入し、OHラジカルが生成されると共に負イオンも生成される。その結果、有害物質及び水分の除去効率が一層向上されている。
因みに、本実施形態の気体改質装置1では、電極組4と捕集部2,3との間に形成された電界強度を100〜1000V/cmと設定して、負イオンの移動速度を2〜20m/sとすると、良好に有害物質及び水分が除去される。
また、本実施形態においては、電極組4より下流側に流された負イオン及びクラスターは、電極組4とグリッド電極5との間に形成された電場により、空気流に逆らって上流側へ押し戻されプラズマ中に流入し、OHラジカルが生成されると共に負イオンも生成される。その結果、有害物質及び水分の除去効率が一層向上されている。
図4は、本発明の第2実施形態に係る気体改質装置を示す概略構成図である。この第2実施形態の気体改質装置21が第1実施形態の気体改質装置1と違う点は、電極組及びこの電極組に接続される電源を複数備えた点である。
すなわち、気体改質装置21は、各電極組4a〜4cを、空気流方向Gに沿って並設して備え、各基準電極6a〜6cは、負の電位が空気流方向Gの下流側に向かって順に大となる直流電源11a〜11cの負端子に各々接続され、接地グリッド3、基準電極6a〜6c、グリッド電極5の電位は、空気流方向Gの下流側に向かって順に負側に電位差を有する電位とされている。
このように構成すると、電極組4a〜4cを複数備えているため、これらの並列される電極組4a〜4cにより、負イオンの生成量が増やされる。その結果、第1実施形態に比して有害物質が一層除去されて、性能の向上が図られる。
図5は、本発明の第3実施形態に係る気体改質装置を示す概略構成図である。この第3実施形態の気体改質装置31が第1実施形態の気体改質装置1と違う点は、図1に示すグリッド電極5に代えて、図5に示すように、接地グリッド3を電極組4の下流側にも備えた点である。
このように構成すると、負イオンが電極組4の下流側にも引き出され、質量が増加した巨大クラスター及びミストは負に帯電し、下流側に配置された接地グリッド3にも捕集される。その結果、第1実施形態に比して水分が一層除去されて、性能の向上が図られる。
図6は、本発明の第4実施形態に係る気体改質装置を示す概略構成図である。この第4実施形態の気体改質装置41が第3実施形態の気体改質装置31と違う点は、図5に示す下流側に配置された接地グリッド3より更に下流側に、第3実施形態と同様の電極組4及び接地グリッド3を、空気流方向Gに沿って並設して備えた点である。
このように構成すると、電極組4及び接地グリッド3が増やされているため、負イオンの生成量及び捕集部2,3が増やされる。その結果、第3実施形態に比して有害物質及び水分が一層除去されて、性能の向上が図られる。
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の気体改質装置1,31,41にあっては、基準電極6を直流電源11の負端子に接続し、負電位とする構成としているが、基準電極6を直流電源11の正端子に接続し、正電位とする構成としても良い。このように構成すると、電極組4と捕集部2,3との間に形成された電場により正イオンは捕集部2,3に向かって引き出されて、正イオンが空気中の水分子及び有害物質に接触して、正イオンを核として周囲に水分子や有害物質を付着したクラスターの生成量が増やされ、これらの正イオン及びクラスターは、捕集部2,3上に形成された水膜に捕集される。その結果、空気中の有害物質が効率良く除去されると共に、空気中の水分が除去されて、性能の向上が図られる。また、このような正イオンを捕集部2,3に向けて引き出させる気体改質装置1においては、グリッド電極5を、直流電源12の正端子に接続し、基準電極6の電位より正側の電位差を有する電位とする。このようにすると、空気流により、電極組4にかかる電圧が0V時に当該電極組4から下流側に流されたクラスターは、電極組4とグリッド電極5との間に形成された電場により、空気流に逆らって上流側へ押し戻されてプラズマ中に流入し、プラズマ中のクラスターの量が増やされ、電子とクラスターの衝突による水分子の解離が促進され、OHラジカルが生成されると共に負イオンも生成される。その結果、有害物質及び水分の除去効率が一層向上される。
また、上記第2実施形態において、気体改質装置21は、接地グリッド3、基準電極6a〜6c、グリッド電極5の電位を、空気流方向Gの下流側に向かって順に負側に電位差を有する電位とする構成としているが、接地グリッド3、基準電極6a〜6c、グリッド電極5の電位を、空気流方向Gの下流側に向かって順に正側に電位差を有する電位とする構成としても良い。このように構成すると、正イオンを空気流に逆らって上流側へ引き出させる電場が生じ、これらの正イオン及びクラスターは、流路に設けられた捕集部2,3上の水膜に捕集される。
また、上記第2実施形態の気体改質装置21では、電極組4cの下流にグリッド電極5を配置する構成としているが、グリッド電極5に代えて、接地グリッド3を配置する構成としても良い。これにより、イオン及びクラスターは、下流側の接地グリッド3にも捕集される。
また、上記実施形態では、気体改質装置1,21,31,41を下水処理場等の空気の処理に適用したが、各種工場等から排出される排ガスの処理、その他の気体の処理にも適用可能であり、また、クリーンルーム等の空気清浄等に適用してもよい。
また、上記実施形態の気体改質装置1,21,31,41は、気体中の細菌をクラスターに付着させて捕集すると共に、O−等の負イオン、オゾン及びOHラジカルにより気体中の細菌を死滅させるため、気体の除菌及び殺菌等にも適用可能であり、例えば病院、一般家庭、冷蔵庫等に適用してもよい。
また、上記実施形態では、基準電極6及び励起電極7をダクト2の横断面に沿って一列に配置したが、空気の流れ方向Gに対して位置を変化させても良く、要は、基準電極6、励起電極7間にプラズマが発生し、このプラズマをダクト2内の空気に曝すように基準電極6及び励起電極7を配置すれば良い。
また、上記実施形態では、紫外線が照射されると水膜を形成可能な光触媒コーティングを捕集部2,3に塗布して、水膜を形成する構成としているが、処理気体中に水蒸気が多量に含まれている場合には、光触媒コーティングを塗布しなくてもよい。また、ダクト2内壁、接地グリッド3を露点以下に冷却することで、水膜を形成する構成としても良い。
なお、上記実施形態のグリッド電極3,5は、金網、多孔板を含んだものとする。
また、上記実施形態の気体改質装置の後段に触媒を配置する構成とすると、捕集部2,3で水分が捕集されて、ダクト2内を流動する気体が除湿されているため、触媒の乾燥状態が持続し、触媒寿命が延びるという利点もある。
また、上記実施形態の気体改質装置では、捕集部をダクト2内壁、接地グリッド3とする構成としているが、ダクト2内壁のみを捕集部とする構成や、ダクト2を導電体とせずに接地グリッド3のみを捕集部とする構成としても良い。
1,21,31,41…気体改質装置、2…ダクト(流路;捕集部)、3…接地グリッド(捕集部)、4,4a〜4c…電極組(電極対)、5…グリッド電極、6…基準電極、10…排水口。
Claims (8)
- 水分子を含む気体が流動する流路と、
前記流路内に、パルス電圧又は交流電圧が印加されてプラズマを発生させると共にこのプラズマを前記気体に曝すように配置された電極対と、
前記流路に設けられ接地された導電体を有する捕集部と、を備え、
前記電極対には、当該電極対の一方の電極を基準電極としてこの基準電極の電位を、正電位又は負電位とする直流バイアスが印加されていることを特徴とする気体改質装置。 - 前記捕集部は、前記流路の内壁であることを特徴とする請求項1記載の気体改質装置。
- 前記捕集部は、前記電極対より上流側に配置された接地グリッドを有していることを特徴とする請求項1又は2記載の気体改質装置。
- 前記基準電極より下流側に配置されると共に直流電圧が印加されるグリッド電極を備え、
前記基準電極の電位が正電位の場合には、
前記グリッド電極の電位を、前記基準電極の電位より正側の電位差を有する電位とし、
前記基準電極の電位が負電位の場合には、
前記グリッド電極の電位を、前記基準電極の電位より負側の電位差を有する電位とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の気体改質装置。 - 前記捕集部は、前記電極対より下流側に配置された接地グリッドを有していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の気体改質装置。
- 前記気体の流れ方向に、前記電極対を複数並設し、
前記基準電極の電位が正電位の場合には、
当該基準電極の電位を、前記気体の流れ方向に順に正側に電位差を有する電位とし、
前記基準電極の電位が負電位の場合には、
当該基準電極の電位を、前記気体の流れ方向に順に負側に電位差を有する電位とすることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の気体改質装置。 - 前記捕集部は、紫外線が照射されると水膜を形成可能な光触媒コーティングが塗布されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の気体改質装置。
- 前記流路は、当該流路内の水を排出可能な排水口を備えていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の気体改質装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008519A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Imagineering, Inc. | ガス処理装置、ガス処理システム及びガス処理方法、並びにそれを用いた排気ガス処理システム及び内燃機関 |
JP2011019579A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Daikoh Shoji Corp | 空気の浄化乾燥方法及びその装置 |
JP2013000636A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Imagineering Inc | プラズマ生成装置 |
US8602005B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-12-10 | Imagineering, Inc. | Multiple discharge plasma apparatus |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009008519A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Imagineering, Inc. | ガス処理装置、ガス処理システム及びガス処理方法、並びにそれを用いた排気ガス処理システム及び内燃機関 |
US8367005B2 (en) | 2007-07-12 | 2013-02-05 | Imagineering, Inc. | Gas processing apparatus, gas processing system, and gas processing method, and exhaust gas processing system and internal combustion engine using the same |
US8863495B2 (en) | 2007-07-12 | 2014-10-21 | Imagineering, Inc. | Ignition/chemical reaction promotion/flame holding device, speed-type internal combustion engine, and furnace |
US8602005B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-12-10 | Imagineering, Inc. | Multiple discharge plasma apparatus |
JP2011019579A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Daikoh Shoji Corp | 空気の浄化乾燥方法及びその装置 |
JP2013000636A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Imagineering Inc | プラズマ生成装置 |
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