[发明专利]一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法及结构

权利要求书

1.一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法，其特征在于：所述方法基于油水混合物中的油滴在螺线形曲面受到的空间曲率驱动力，使油滴定向移动至某富集处，并利用富集处所设微孔(21)的毛管力，实现油水分离，其中所述螺线形曲面为螺线形叶片(1),且为亲油性结构，所述富集处为设置于螺线形叶片(1)上、下侧的分隔板(2)，所述分隔板(2)内设置有油层(22)，所述方法具体包括

步骤A,使油水混合物流经螺线形叶片(1)，其中的微小油滴(3)将附着于亲油的螺线形叶片(1)上，在其表面形成密集分布的小油滴集群；

步骤B，在螺线形叶片(1)的空间曲率驱动力作用下，位于螺线形叶片(1)凸面的微小油滴(3)向上移动，位于螺线形叶片(1)凹面的微小油滴(3)向下移动，所述微小油滴(3)在移动过程中将不断与其他微小油滴(3)合并逐渐变大，并最终于上、下侧分隔板(2)处富集；

步骤C，由于分隔板(2)内设置有油层(22)，在其微孔(21)的毛管力作用下，仅油滴可通过分隔板(2)，以此实现油水分离。

2.根据权利要求1所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法，其特征在于：所述螺线形叶片(1)为阿基米德螺线形或对数螺线形，其表面涂抹有亲油性物质，以保证步骤A中螺线形叶片(1)湿润时是亲油的。

3.根据权利要求1所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法，其特征在于：所述螺线形叶片(1)的尺寸设置于5毫米内，以保证步骤B中微小油滴(3)所受空间曲率驱动力足够使其移动。

4.根据权利要求1所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法，其特征在于：所述分隔板(2)的微孔(21)尺寸设置于100至500微米之间，以保证步骤C中分隔板(2)的通油阻水作用。

5.一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离结构，其采用权利要求1至4所述的利用螺线空间曲率驱动的油水分离方法实现油水分离，其特征在于：包括若干规则排列的螺线形叶片(1)及设置于其上、下侧的分隔板(2)，其中螺线形叶片(1)与分隔板(2)均设置有亲油性结构，所述分隔板(2)上开设有若干微孔(21)。

6.根据权利要求5所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离结构，其特征在于：所述螺线形叶片(1)为阿基米德螺线形或对数螺线形，其表面涂抹有亲油性物质。

7.根据权利要求5所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离结构，其特征在于：所述分隔板(2)内设置有油层(22)。

8.根据权利要求5或6所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离结构，其特征在于：所述螺线形叶片(1)的尺寸设置于5毫米内，以保证微小油滴(3)所受空间曲率驱动力足够使其移动。

9.根据权利要求5或7所述的一种利用螺线空间曲率驱动的油水分离结构，其特征在于：所述分隔板(2)的微孔(21)尺寸设置于100至500微米之间，以保证分隔板(2)的通油阻水作用。