一種高效霧水收集裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大氣科學(xué)與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種高效霧水收集裝置與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]霧是貼地層空氣中懸浮著大量水滴或冰晶微粒而使水平能見(jiàn)距離降到Ikm以?xún)?nèi)的天氣現(xiàn)象。它不僅對(duì)水陸空交通有不利影響，而且對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民身體健康也帶來(lái)了嚴(yán)重危害。霧中所含物質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜，這也是導(dǎo)致輸變電設(shè)備的污閃事故頻發(fā)的原因之
O
[0003]現(xiàn)有文獻(xiàn)與技術(shù)中，已存在部分關(guān)于霧水收集裝置的記載。例如申請(qǐng)?zhí)枮?01410640310.X的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)記載了一種快速收集污水的裝置與方法。該方案中，通過(guò)風(fēng)機(jī)快速導(dǎo)入霧氣，采用冷凝管快速冷凝空氣，實(shí)現(xiàn)霧水的收集。又如申請(qǐng)?zhí)枮?01010107432.4的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)記載了一種霧水和自動(dòng)分類(lèi)氣溶膠的采集裝置。該方案通過(guò)設(shè)置霧水吸收網(wǎng)、匯集皿、計(jì)量器、傳感器和風(fēng)機(jī)等部件進(jìn)行霧水的收集。
[0004]但是整體而言，受限于整體結(jié)構(gòu)與收集原理，現(xiàn)有裝置的霧水被收集的效率仍不是很理想，且裝置的整體成本較高。
[0005]因此，如何設(shè)計(jì)一種高效廉價(jià)的霧水收集裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供及一種高效霧水收集裝置與方法。本發(fā)明所提供的霧水收集裝置，通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了霧水的一次收集與二次收集，裝置整體造價(jià)較低，且收集過(guò)程的中所需要的冷卻介質(zhì)成本低廉，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0007]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種高效霧水收集裝置，包括:
[0009]位于底座上的左、右兩個(gè)冷卻腔體；兩個(gè)冷卻腔體之間形成霧水收集所需要的霧氣下沉區(qū)；
[0010]所述霧氣下沉區(qū)內(nèi)具有傾斜設(shè)置的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)的一端與霧水收集器相連通；
[0011]所述左、右兩個(gè)冷卻腔體內(nèi)部均具有冷卻介質(zhì)；左側(cè)冷卻腔體內(nèi)設(shè)有連通管，連通管將經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)的進(jìn)行一次凝結(jié)后的霧氣導(dǎo)向冷凝管，霧氣經(jīng)冷凝管二次冷凝后被抽氣機(jī)抽走；二次冷凝過(guò)程中產(chǎn)生的霧水經(jīng)連通管和導(dǎo)流管后流向霧水收集器，霧水收集器與霧水收集瓶相連通。
[0012]優(yōu)選的，所述冷凝管為豎直設(shè)置，冷凝管通過(guò)抽氣管與抽氣機(jī)相連通，冷凝管與抽氣管連接的端部高于冷凝管與連通管連接的端部。
[0013]優(yōu)選的，所述冷卻介質(zhì)為干冰或冰塊。
[0014]優(yōu)選的，任一個(gè)冷卻腔體均為金屬材質(zhì)，且霧氣下沉區(qū)之外的冷卻腔體均被真空保溫層包裹。
[0015]優(yōu)選的，所述連通管為弧形設(shè)置，連通管的最低處低于連通管的進(jìn)氣端。
[0016]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流管與連通管的最低點(diǎn)連通。
[0017]優(yōu)選的，所述導(dǎo)流管為傾斜設(shè)置。
[0018]優(yōu)選的，所述冷凝管為螺旋狀結(jié)構(gòu)的銅管，使得冷凝管在高度不變的情況下增大了氣流通道的長(zhǎng)度。
[0019]優(yōu)選的，任一個(gè)冷卻腔體上均涂覆有超疏水涂層。
[0020]本發(fā)明還提供了利用上述霧水收集霧水的方法，包括如下步驟:
[0021]A、向冷卻腔體內(nèi)加入冷卻介質(zhì)；
[0022]B、將霧水收集瓶與霧水收集器相連通，抽氣管的一端與抽氣機(jī)相連通；
[0023]C、開(kāi)啟抽氣機(jī)，進(jìn)行霧水收集，待霧水達(dá)到預(yù)期質(zhì)量后，關(guān)閉抽氣機(jī)即可。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
[0025](I)霧氣在霧水收集區(qū)下沉過(guò)程中，不斷的與冷卻腔體接觸，溫度持續(xù)下降，霧氣與濾網(wǎng)碰撞的過(guò)程中產(chǎn)生霧水，霧水經(jīng)濾網(wǎng)導(dǎo)流至霧水收集瓶，實(shí)現(xiàn)霧水的一次收集；
[0026](2)霧氣經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)后進(jìn)入冷凝管，冷凝管的溫度較低，霧氣中含有的水滴會(huì)再次進(jìn)行冷凝，形成霧水，霧水受重力作用經(jīng)連通管和導(dǎo)流管流向霧水收集瓶，實(shí)現(xiàn)霧水的二次收集；
[0027](3)干冰或冰塊為常見(jiàn)冷卻介質(zhì)，使得收集霧水成本低廉。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明中連通管與導(dǎo)流管的連接示意圖；
[0030]其中:1、加注口，2、冷卻腔體，3、真空保溫層，4、冷凝管，5、抽氣管，6、出水口，7、連通管，8、抽氣機(jī)，9、導(dǎo)流管，10、霧水收集瓶，11、霧水收集器，12、濾網(wǎng)，13、冷卻介質(zhì)，14、霧氣下沉區(qū)，15、底座。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]實(shí)施例1:一種高效霧水收集裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，包括:位于底座15上的左、右兩個(gè)冷卻腔體2 ;兩個(gè)冷卻腔體2之間形成霧水收集所需要的霧氣下沉區(qū)14 ;具體而言，霧氣下沉區(qū)14大致呈上部開(kāi)口大，下部開(kāi)口小的喇叭形，利用伯努利效應(yīng)加速霧氣在霧氣下沉區(qū)14底部的流速，來(lái)提高霧氣與濾網(wǎng)12的撞擊效果。
[0033]濾網(wǎng)12傾斜設(shè)置于霧氣下沉區(qū)14的底部，且濾網(wǎng)12的一端與霧水收集器11相連通，使得霧水凝結(jié)于濾網(wǎng)12后經(jīng)濾網(wǎng)12導(dǎo)流，最終經(jīng)霧水收集器11流向霧水收集瓶10。所述左、右兩個(gè)冷卻腔體2內(nèi)部均具有冷卻介質(zhì)13 ;左側(cè)冷卻腔體內(nèi)設(shè)有連通管7，連通管7的將經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)12凝結(jié)霧水后的霧氣導(dǎo)向冷凝管4，霧氣經(jīng)冷凝管4 二次冷凝后被抽氣機(jī)8抽走；二次冷凝過(guò)程中產(chǎn)生的霧水會(huì)從冷凝管4向下流動(dòng)，經(jīng)連通管7和導(dǎo)流管9
[0034]后流向霧水收集器11，霧水收集器11與霧水收集瓶10相連通。
[0035]所述冷凝管4為豎直設(shè)置，冷凝管4通過(guò)抽氣管5與抽氣機(jī)8相連通，冷凝管4與抽氣管5連接的端部高于冷凝管4與連通管7連接的端部。
[0036]所述冷卻介質(zhì)13可選擇干冰、冰塊或其他常見(jiàn)冷卻物體。
[0037]兩個(gè)冷卻腔體2均為金屬材質(zhì)，且霧氣下沉區(qū)14之外的冷卻腔體2均被真空保溫層8包裹，使得冷卻介質(zhì)將低溫傳遞至冷卻腔體2后，提高冷卻腔體2的冷卻效率，并避免非冷卻霧氣所需要的區(qū)域與外界進(jìn)行能量交互。
[0038]所述連通管7為弧形設(shè)置，連通管7的最低處低于連通管7的進(jìn)氣端(該進(jìn)氣端指的是連通管7與冷卻內(nèi)腔2相連接的部分)。同時(shí)，導(dǎo)流管9與連通管7的最低點(diǎn)連通，導(dǎo)流管9為傾斜設(shè)置，使得從冷凝管4冷卻后的霧水全部流向?qū)Я鞴?，不會(huì)從連通管7流出，進(jìn)一步提高霧水的收集效率。
[0039]所述冷凝管4為螺旋狀結(jié)構(gòu)的銅管，使得冷凝管4在高度不變的情況下增大了氣流通道的長(zhǎng)度，也有利于使霧氣中的霧水再次凝結(jié)。
[0040]優(yōu)選的方案為，兩個(gè)冷卻腔體2上均涂覆有超疏水涂層，避免霧氣在下沉過(guò)程中霧水冷凝于冷卻腔體2的側(cè)壁上，降低霧水收集效率。
[0041]本發(fā)明還提供了利用上述霧水收集霧水的方法，包括如下步驟:
[0042]A、通過(guò)加注口 I向冷卻腔體2內(nèi)加入冷卻介質(zhì)13 ；
[0043]B、將霧水收集瓶10與霧水收集器11相連通，抽氣管4的一端與抽氣機(jī)8相連通；
[0044]C、開(kāi)啟抽氣機(jī)8，進(jìn)行霧水收集，待霧水達(dá)到預(yù)期質(zhì)量后，關(guān)閉抽氣機(jī)8即可。
[0045]D、通過(guò)出水口 6，將冷卻介質(zhì)13放出，預(yù)備下一次使用。
[0046]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，未予以詳細(xì)說(shuō)明的部分，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不進(jìn)行贅述。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效霧水收集裝置，其特征在于，包括: 位于底座上的左、右兩個(gè)冷卻腔體；兩個(gè)冷卻腔體之間形成霧水收集所需要的霧氣下沉區(qū)； 所述霧氣下沉區(qū)內(nèi)具有傾斜設(shè)置的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)的一端與霧水收集器相連通； 所述左、右兩個(gè)冷卻腔體內(nèi)部均具有冷卻介質(zhì)；左側(cè)冷卻腔體內(nèi)設(shè)有連通管，連通管將經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)的進(jìn)行一次凝結(jié)后的霧氣導(dǎo)向冷凝管，霧氣經(jīng)冷凝管二次冷凝后被抽氣機(jī)抽走；二次冷凝過(guò)程中產(chǎn)生的霧水經(jīng)連通管和導(dǎo)流管后流向霧水收集器，霧水收集器與霧水收集瓶相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述冷凝管為豎直設(shè)置，冷凝管通過(guò)抽氣管與抽氣機(jī)相連通，冷凝管與抽氣管連接的端部高于冷凝管與連通管連接的端部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)為干冰或冰塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，任一個(gè)冷卻腔體均為金屬材質(zhì)，且霧氣下沉區(qū)之外的冷卻腔體均被真空保溫層包裹。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述連通管為弧形設(shè)置，連通管的最低處低于連通管的進(jìn)氣端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流管與連通管的最低點(diǎn)連通。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流管為傾斜設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求2或5或6所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，所述冷凝管為螺旋狀結(jié)構(gòu)的銅管，使得冷凝管在高度不變的情況下增大了氣流通道的長(zhǎng)度。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或6或7任一項(xiàng)所述的高效霧水收集裝置，其特征在于，任一個(gè)冷卻腔體上均涂覆有超疏水涂層。10.一種利用權(quán)利要求1或2或3或5或6或7任一項(xiàng)所述的高效霧水收集裝置進(jìn)行霧水收集的方法，包括如下步驟: A、向冷卻腔體內(nèi)加入冷卻介質(zhì)； B、將霧水收集瓶與霧水收集器相連通，抽氣管的一端與抽氣機(jī)相連通； C、開(kāi)啟抽氣機(jī)，進(jìn)行霧水收集，待霧水達(dá)到預(yù)期質(zhì)量后，關(guān)閉抽氣機(jī)即可。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高效霧水收集裝置與方法。裝置部分包括：位于底座上的左、右兩個(gè)冷卻腔體；兩個(gè)冷卻腔體之間形成霧水收集所需要的霧氣下沉區(qū)；所述霧氣下沉區(qū)內(nèi)具有傾斜設(shè)置的濾網(wǎng)，濾網(wǎng)的一端與霧水收集器相連通；所述左、右兩個(gè)冷卻腔體內(nèi)部均具有冷卻介質(zhì)；左側(cè)冷卻腔體內(nèi)設(shè)有連通管，連通管將經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)的進(jìn)行一次凝結(jié)后的霧氣導(dǎo)向冷凝管，霧氣經(jīng)冷凝管二次冷凝后被抽氣機(jī)抽走；二次冷凝過(guò)程中產(chǎn)生的霧水經(jīng)連通管和導(dǎo)流管后流向霧水收集器，霧水收集器與霧水收集瓶相連通。本裝置通過(guò)設(shè)計(jì)全新的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了霧水的高效收集。
【IPC分類(lèi)】E03B3/28
【公開(kāi)號(hào)】CN104895143
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510279416
【發(fā)明人】張燕, 唐新建, 劉國(guó)強(qiáng), 沈慶河, 張永, 蘇建軍
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日