[发明专利]液滴生成装置和液滴生成方法

说明书

一种液滴生成装置包括管，其限定出包括颗粒物的空气沿第一方向在其中流动的区域；以及蒸发和冷凝单元，其被设置在所述管中以与所述第一方向交叉，所述蒸发和冷凝单元在所述区域中供给蒸汽使所述区域过饱和以在所述颗粒物的表面上使所述蒸汽冷凝以形成液滴。因此，可以有效地生成液滴。

技术领域

本发明的示例实施例涉及一种液滴生成装置和液滴生成方法。更特别地，本发明的示例实施例涉及一种液滴生成装置和液滴生成方法，其用于供给包含颗粒物的空气并冷凝在颗粒物表面上的蒸汽以生成液滴。

背景技术

随着现代工业的发展，从工厂或汽车生成为空气污染物的颗粒物。随着空气污染问题变得日益严重，已对用于从空气去除污染物的技术进行了积极的研究。

通常使用过滤器来从空气中去除污染颗粒物。然而，在使用过滤器的情况下，去除效率根据颗粒物的大小而变化，这可能导致过滤器的使用有局限。此外，存在的问题是随着过滤器的长期使用，过滤器的效率下降。

因此，需要一种液滴生成装置和液滴生成方法，其能够通过向具有相对较小尺寸的颗粒物的表面供给蒸汽并冷凝在颗粒物的表面上的蒸汽来生成液滴。

本发明人提交给美国专利和商标局的美国专利号8,449,657公开了含有颗粒物的空气沿管的延伸方向流动，且使用扩散现象和压力差将蒸汽提供至管中。

在这种情况下，在管中沿垂直于延伸方向的第二方向的相对湿度可能具有不均匀程度的过饱和梯度。因此，可能发生沿第二方向聚集的液滴尺寸不均匀的问题。

此外，由于管中的空气沿垂直于延伸方向的第二方向具有不均匀的温度梯度，难以均匀地冷凝空气中所含颗粒物中的蒸汽。

发明内容

本发明的示例实施例提供了一种液滴生成装置，其能够通过向含有颗粒物的空气供给蒸汽以在颗粒物的表面上冷凝蒸汽来有效地生成液滴。

本发明的示例实施例提供了一种液滴生成方法，其能够通过向含有颗粒物的空气供给蒸汽以在颗粒物的表面上冷凝蒸汽来有效地生成液滴。

根据本发明的一个方面，提供了一种液滴生成装置，包括管，其限定出包括颗粒物的空气沿第一方向在其中流动的区域；以及蒸发和冷凝单元，其被设置在管中以与第一方向交叉，蒸发和冷凝单元在区域中供给蒸汽以使区域过饱和以在颗粒物的表面上使蒸汽冷凝以形成液滴。

在本发明的一个示例实施例中，蒸发和冷凝单元可以被布置成相关于第一方向倾斜5至90度。

在本发明的一个示例实施例中，蒸发和冷凝单元可以被完全布置在垂直于第一方向的区域的垂直截面之上。

在本发明的一个示例实施例中，蒸发和冷凝单元可以具有至少一个网状结构，其包括多个随机布置的线，以使得网状结构可以包括在线之间形成的通孔。

在这里，线中的每一个可以包括液体吸收层，其包括能够保持液体作为蒸汽源的亲水材料；以及用于加热形成在其表面上的液体的加热元件。

在本发明的一个示例实施例中，线中的每一个可以包括利用毛细力来保持液体的凹凸图案或亲水表面涂层。

同时，加热元件可以蒸发源于线的表面的蒸汽。

在本发明的一个示例实施例中，多个网状结构彼此间隔开。

在本发明的一个示例实施例中，在沿第一方向的特定点处垂直于第一方向的第二方向整体均匀地形成过饱和度。

在本发明的一个示例实施例中，在沿第一方向的特定点处垂直于第一方向的第二方向整体均匀地形成温度分布。