[发明专利]冷凝蒸汽

说明书

提供了一种气溶胶冷凝系统。该气溶胶冷凝系统包括：电连接到向源电极施加电压的电源的源电极；包括沉电极以将包含在空气流中的气溶胶收集到沉电极的冷凝器；以及被配置为将气溶胶引导到冷凝器的管道。该源电极和该沉电极在该管道内产生电场。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月2日提交的美国临时申请号62/754,673、2018年12月14日提交的美国临时申请号62/779,847以及2019年9月20日提交的美国临时申请号62/903,596的利益，它们的公开内容通过引用整体明确地并入本文。

技术领域

当前主题总体上涉及冷凝蒸汽，例如水蒸气冷凝系统。

背景技术

水的清除可以是世界上许多地区的缺水问题的可持续解决方案。脱盐是净化液体(特别是水)的一种形式，并且是指从盐水中除去一定量的盐和其他矿物质的过程。通过脱盐，盐水可以转化为适于人类消费、灌溉或其他用途的淡水。由于相对高的能量消耗，海水脱盐的成本通常高于替代物(例如，来自河流或地下水的淡水、水再循环、水节约等)，但替代物并不总是可用的。反渗透是另一种净化水的方法。然而，反渗透使用昂贵的膜和高压，这需要大量的能量。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种气溶胶冷凝系统。该系统可以包括电连接到向源电极施加电压的电源的源电极、包括用于收集包含在空气流中的气溶胶的沉电极的冷凝器、以及被配置为将气溶胶引导到冷凝器的管道。源电极和沉电极可以在管道内产生电场。

可以以任何可行的组合包括以下特征中的一个或多个。例如，源电极可以包括源网，并且源网可以包括第一线网。例如，源网可以包括0.5mm与5mm之间的线直径，并且源网的开口的特征尺寸可以在1mm与15mm之间。源网可以包括不锈钢、镍、导电聚合物或导电硅树脂。源网可包含多个层，所述多个层中的每一个包括线网。所述沉电极可以包括冷凝网，所述冷凝网包括第二线网。沉电极可以在冷凝网上冷凝气溶胶以形成液滴，该液滴至少通过重力沉淀。

冷凝器可以包括被配置成接收具有第一相对湿度的空气流的入口、被配置成排出具有低于第一相对湿度的第二相对湿度的空气流的出口、以及被配置成收集液滴的贮存器。冷凝网可以包括0.5mm与5mm之间的线直径，并且冷凝网的开口的特征尺寸可以在1mm与15mm之间。冷凝网可以包括不锈钢、镍、导电聚合物或导电硅树脂。冷凝网可以包括多个层，每个层包括线网。

电源可以包括产生20V和10kV之间的电压的直流(DC)电源。沉电极可以电接地或连接到向沉电极赋予相反电荷的相反电源。

该系统可以包括鼓风机，该鼓风机被配置为驱动包含气溶胶的空气流通过源电极并沿着管道到达冷凝器。所述管道的横截面积可以沿着所述空气流的流动方向增加，并且所述沉电极可以布置成朝向所述空气流的流动方向凸起的凸形形状。

在另一方面，冷凝气溶胶的方法可以包括：在源电极和沉电极之间施加电场，源电极电连接到向源电极施加电压的电源；在沉电极处将包含在空气流中的气溶胶冷凝成液滴；以及收集冷凝的液滴。该方法还可以包括用鼓风机沿着管道吹送空气流。可以用产生20V和10kV之间的电压的直流(DC)电源施加电场。沉电极可以电接地或连接到向沉电极赋予相反电荷的相反电源。

在又一方面，气溶胶冷凝系统可以包括源电极和冷凝器，所述源电极电连接到向源电极施加电压的电源，所述冷凝器包括沉电极以收集包含在空气流中的气溶胶。源电极和沉电极可以产生电场，并且沉电极可以在冷凝器网上冷凝气溶胶以形成液滴，该液滴至少通过重力沉淀。