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，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距離降到Ikm以內(nèi)的天氣現(xiàn)象。它不僅對水陸空交通有不利影響，而且對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民身體健康也帶來了嚴(yán)重危害。霧中所含物質(zhì)越來越復(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?zhí)枮?01410640310.X的中國專利文獻(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?zhí)枮?01010107432.4的中國專利文獻(xiàn)記載了一種霧水和自動(dòng)分類氣溶膠的采集裝置。該方案通過設(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)干冰或冰塊為常見冷卻介質(zhì)，使得收集霧水成本低廉。
【附圖說明】
[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)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[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大致呈上部開口大，下部開口小的喇叭形，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、通過出水口 6，將冷卻介質(zhì)13放出，預(yù)備下一次使用。
[0046]對所公開的實(shí)施例的上述說明，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。對實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，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】E03B3/28
【公開號】CN104895143
【申請?zhí)枴緾N201510279416
【發(fā)明人】張燕, 唐新建, 劉國強(qiáng), 沈慶河, 張永, 蘇建軍
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月27日