專利名稱：除霧器、除濕系統(tǒng)以及從入口空氣除去水粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及水粒除去系統(tǒng)。更具體而言，本公開致力于除霧器、除濕系統(tǒng)以及從燃?xì)鉁u輪入口氣流除去細(xì)微的水粒的方法。
背景技術(shù)：
已知一些用于從燃?xì)鉁u輪的入口氣流除去濕氣的系統(tǒng)。一個(gè)這種已知的系統(tǒng)包括多個(gè)過濾機(jī)構(gòu)，該多個(gè)過濾機(jī)構(gòu)在入口空氣被允許進(jìn)入燃?xì)鉁u輪之前通過多個(gè)材料和介質(zhì)來過濾入口空氣。在一個(gè)這種系統(tǒng)中，多個(gè)過濾器能夠包括預(yù)過濾器(preliminary filter)，該預(yù)過濾器懸掛或附接至位于初級(jí)過濾器(primary filter)的上游的防護(hù)罩 (weather hood)或罩。過濾系統(tǒng)通過導(dǎo)管而連接至燃?xì)鉁u輪。預(yù)過濾器由諸如聚丙烯纖維材料的具有疏水性的過濾介質(zhì)構(gòu)成。過濾機(jī)構(gòu)起到主要的功能，以過濾固體微粒，但是通常不能控制濕氣。在具有相對(duì)較高的濕度的環(huán)境中，例如在海的或離岸的應(yīng)用中，或者在諸如雨、薄霧或霧的狀況下，細(xì)微的濕氣液滴污染物是尤其有問題的。在這種細(xì)微的液滴出現(xiàn)的地方， 它們能夠穿過過濾介質(zhì)而遷移。這種細(xì)微的濕氣液滴的遷移，能夠引起燃?xì)鉁u輪運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)質(zhì)性的問題。眾所周知，小雨、薄霧以及霧產(chǎn)生容易在諸如用于燃?xì)鉁u輪的入口空氣的空氣的快速移動(dòng)的流中攜帶的非常小的濕氣液滴或細(xì)微的水粒。收集通常在大約0. 01微米至大約40微米的范圍中的細(xì)微的水粒的嘗試已經(jīng)是不成功的。例如，一些使用過濾介質(zhì)的過濾系統(tǒng)由于濕氣而經(jīng)受增加的橫越過濾器的壓力損失，這在該“濕”的運(yùn)轉(zhuǎn)周期的期間導(dǎo)致降低的燃?xì)鉁u輪性能。這對(duì)于當(dāng)其是濕的時(shí)候產(chǎn)生膨脹的纖維素纖維過濾器而言是尤其真實(shí)的。一些過濾介質(zhì)也保持濕氣，當(dāng)橫越過濾器的壓力損失提高時(shí)，這能夠?qū)е螺^長的時(shí)間周期。在本領(lǐng)域中，期望不遭受上述缺點(diǎn)的除霧器、采用該除霧器的除濕系統(tǒng)以及從入口空氣除去水粒的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開的示例性的實(shí)施例，提供了一種除霧器，該除霧器包括基板和設(shè)置在該基板上的多個(gè)截錐形突起。多個(gè)截錐形突起具有幾何形狀，并隔開間隔而定位，該間隔提供來自含有濕氣的空氣的水粒的凝結(jié)和保持，該空氣接觸基板和截錐形突起。根據(jù)本公開的另一示例性的實(shí)施例，提供了一種用于燃?xì)鉁u輪的除濕系統(tǒng)。該除濕系統(tǒng)包括外殼、罩以及多個(gè)除霧器。外殼支撐初級(jí)過濾器，并且，該外殼可操作地與燃?xì)鉁u輪連接。罩附接至外殼，并且，該罩包括相對(duì)于水平線以銳角設(shè)置的表面。多個(gè)除霧器設(shè)置在罩內(nèi)，并且，該多個(gè)除霧器包括基板和設(shè)置在該基板上的多個(gè)截錐形突起。除霧器的多個(gè)截錐形突起具有幾何形狀，并隔開間隔而定位，所述間隔提供來自含有濕氣的空氣的水粒的凝結(jié)和保持，所述空氣接觸基板和截錐形突起。根據(jù)本公開的另一示例性的實(shí)施例，提供了一種用于從流向燃?xì)鉁u輪的入口空氣除去水粒的方法。該方法包括提供用于支撐初級(jí)空氣過濾器的外殼，該外殼可操作地與燃?xì)鉁u輪連接。該方法還包括提供與外殼連接的罩，該罩具有相對(duì)于水平線以銳角設(shè)置的表面。該方法還包括提供設(shè)置在罩內(nèi)的除霧器，該除霧器具有由具有幾何形狀的多個(gè)截錐形突起覆蓋的基板，并且，其中，多個(gè)截錐形突起隔開間隔而定位，所述間隔提供水粒的凝結(jié)和保持。該方法還包括將入口氣流引導(dǎo)至除霧器上，其中，多個(gè)截錐形突起的幾何形狀將來自入口空氣的多個(gè)水粒凝結(jié)并保持成液滴。本公開的實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)勢(shì)包括將細(xì)微的水粒凝結(jié)成更大的微粒，以從燃?xì)鉁u輪的入口氣流除去自由的濕粒。本公開的實(shí)施例的另一優(yōu)勢(shì)是，在不對(duì)供給至燃?xì)鉁u輪中的氣流引起壓力損失的情況下，從入口氣流除去細(xì)微的水粒。本公開的實(shí)施例的另一優(yōu)勢(shì)是，在不降低燃?xì)鉁u輪的性能或效率的情況下，從入口氣流除去細(xì)微的水粒。本公開的實(shí)施例的又一優(yōu)勢(shì)是，除濕系統(tǒng)極少堵塞或者不堵塞。本公開的實(shí)施例的另一優(yōu)勢(shì)是，它極少需要維護(hù)或者不需要維護(hù)，并容易清潔。根據(jù)下述結(jié)合了以示例的方式顯示本公開的要旨的附圖的、優(yōu)選實(shí)施例的更加詳細(xì)的描述，本公開的其它的特征和優(yōu)勢(shì)將是顯而易見的。


圖1是包括根據(jù)本公開的一個(gè)方面構(gòu)成的除濕系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的局部剖面示意圖。圖2是防護(hù)罩和包括多個(gè)本公開的除霧器的框架的分解透視圖。圖3是防護(hù)罩和包括多個(gè)本公開的除霧器的框架的組裝透視圖。圖4是本公開的除霧器的頂視圖。圖5是本公開的除霧器的側(cè)視圖。圖6是圖5所示的除霧器的截錐形突起的放大圖。圖7是圖6的截錐形突起的頂視圖。圖8是包括多個(gè)本公開的沿著圖3的線8-8截取的除霧器的本系統(tǒng)的防護(hù)罩的剖面圖。圖9是本公開的圖8的除霧器配置的備選實(shí)施例。圖10是本公開的圖8的除霧器配置的備選實(shí)施例。圖11是本公開的圖8的除霧器配置的備選實(shí)施例。圖12是包括圖11所示的多個(gè)彎曲的除霧器的框架的透視圖。只要可能，將在圖中始終使用相同的標(biāo)號(hào)來表示相同的部分。
具體實(shí)施例方式提供了多個(gè)除霧器20、包括多個(gè)除霧器20的除濕系統(tǒng)10以及用于從含有濕氣的入口空氣44除去細(xì)微的水粒45的方法。本公開的實(shí)施例包含除霧器20，該除霧器20包括基板22，該基板22具有設(shè)置于其上的多個(gè)截錐形突起M。多個(gè)截錐形突起M具有幾何形狀并隔開間隔34而定位，該間隔34提供來自含有濕氣的空氣44的水?；蚣?xì)微的水粒45的凝結(jié)和保持，該空氣44接觸基板22和截錐形突起M。圖1描繪了包括除濕系統(tǒng)10的實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪引擎12，該除濕系統(tǒng)10從流向燃?xì)鉁u輪引擎12的入口氣流44消除來自霧或薄霧的水粒和細(xì)微的水粒45。通過“細(xì)微的水?！奔捌湔Z法上的變形，意指水粒的尺寸大約比40微米更小。除濕系統(tǒng)10包括外殼52、 罩40以及至少一個(gè)除霧器20。在一個(gè)實(shí)施例中，外殼52支撐用于進(jìn)一步過濾燃?xì)鉁u輪70 的入口空氣的過濾系統(tǒng)50的初級(jí)過濾器M。外殼52通過導(dǎo)管62而可操作地與燃?xì)鉁u輪 70連接。燃?xì)鉁u輪70能夠用于任何期望的目的，例如對(duì)發(fā)電機(jī)76供以動(dòng)力。燃?xì)鉁u輪70 使用被引導(dǎo)至壓縮機(jī)部72的相對(duì)大量的空氣，燃料在空氣中被點(diǎn)燃，并且，膨脹的氣體最終驅(qū)動(dòng)渦輪部74。為了防止對(duì)燃?xì)鉁u輪70的構(gòu)件的損害和加速的磨損，大量的入口空氣 44必須被過濾且沒有微粒、鹽以及濕氣。關(guān)于用于燃?xì)鉁u輪引擎12的系統(tǒng)，描述了本公開的各種方面，該燃?xì)鉁u輪引擎12 可應(yīng)用于入口空氣的進(jìn)氣和諸如但不限于除去冷卻塔和用于燃?xì)鉁u輪引擎12的空氣管道出口中的水粒的下游應(yīng)用。將意識(shí)到，本公開的多個(gè)方面也可應(yīng)用于易于被濕氣和其它微粒損害的各種其它的應(yīng)用。例如，本公開的各種方面可應(yīng)用于諸如內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、潔凈室進(jìn)氣系統(tǒng)、供暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)、醫(yī)院HVAC系統(tǒng)以及空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的應(yīng)用。如圖1所示，在一個(gè)實(shí)施例中，過濾系統(tǒng)50包括限定腔室60的外殼52。腔室60 具有入口側(cè)56和出口側(cè)58。外殼52由諸如但不限于金屬框和金屬板的任何合適的材料構(gòu)成。外殼52能夠構(gòu)成為具有相對(duì)較小的占地面積。這是因?yàn)?，由于大部分的除濕是在外?52之外完成的，因而腔室60不必提供用于從入口氣流44分離的濕氣的收集區(qū)域。入口空氣44穿過罩40進(jìn)入腔室60。過濾的空氣47離開罩40并進(jìn)入外殼52。外殼52支撐初級(jí)空氣過濾器54。初級(jí)過濾器M主要用于從入口空氣除去可能對(duì)燃?xì)鉁u輪70 有害的微粒。初級(jí)過濾器M能夠是諸如但不限于一列面板過濾器的任何合適的構(gòu)造。面板過濾器由本領(lǐng)域中已知的用于過濾連接至燃?xì)鉁u輪的入口氣流的任何合適的材料制成。 將意識(shí)到，任何合適的過濾器構(gòu)造均可以用作初級(jí)過濾器M，例如但不限于濾筒或?yàn)V袋。除濕系統(tǒng)10包括沿著腔室60的入口側(cè)56定位的多個(gè)垂直地隔開的入口罩40。 罩40通過任何合適的裝置而附接至外殼52。各個(gè)罩40具有相對(duì)于水平線以銳角82設(shè)置的表面。如圖1所示，該定向迫使含有濕氣的入口氣流44最初沿著朝上的方向移動(dòng)。罩40 的定向也用于阻止如在大雨或雪中遇到的相對(duì)較大的濕氣液滴經(jīng)由入口氣流44而進(jìn)入除濕系統(tǒng)10。圖2是本公開的設(shè)置在框架90內(nèi)的多個(gè)除霧器20的一個(gè)實(shí)施例的分解透視圖。 在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)除霧器20在附接點(diǎn)86附接至框架90，該附接點(diǎn)86能夠包括諸如但不限于螺絲、螺母和螺栓、粘合劑、焊接及其組合的多種附接裝置。在另一實(shí)施例中，多個(gè)除霧器20附接至框架90的側(cè)部97。在另一實(shí)施例中，多個(gè)除霧器20設(shè)置在框架90內(nèi)并利用用于容納除霧器20的多個(gè)狹槽(未顯示)而被保持在合適的位置。正如能夠在圖2的分解圖中觀察到的，當(dāng)已組裝時(shí)，框架90將稍微地位于罩40的下側(cè)80之上。罩40包括接近罩40的下側(cè)80的凸緣42或唇緣。凸緣42鄰接于罩40的側(cè)部96和前部94。為了組裝除濕系統(tǒng)10，將框架90沿著平行于罩的側(cè)部96延伸(正如由箭頭92所示的)的凸緣42插入或滑入合適的位置，直至框架90到達(dá)罩40的前部94或其它期望的位置。參見用于組裝圖的圖3。當(dāng)已組裝時(shí)，框架90通常覆蓋罩40的開口?？蚣?90通常由諸如但不限于聚合物、鋁、鍍鋅鋼、不銹鋼及其組合的任何合適的抗蝕材料構(gòu)成。圖3是罩40的透視圖，該罩40具有設(shè)置于其中的多個(gè)除霧器20。多個(gè)除霧器20 相對(duì)于水平線以大約45度的角設(shè)置在框架90和罩40內(nèi)。在另一實(shí)施例中，多個(gè)除霧器20 相對(duì)于水平線以大約10度的角至大約90度的角設(shè)置在框架90和罩40內(nèi)。在另一實(shí)施例中，多個(gè)除霧器20相對(duì)于水平線以多種角度和角度的組合設(shè)置。如圖1所示，框架90通常水平地安裝在罩40中。在一個(gè)實(shí)施例中，帶有或不帶有框架90的多個(gè)除霧器20附接或設(shè)置在罩40的下側(cè)80之下。在另一實(shí)施例中，除霧器20與框架90的底部98齊平。如圖3 所示，迫使含有濕氣的入口氣流44沿著朝上的方向越過多個(gè)除霧器20中的各個(gè)除霧器，并越過基板22和多個(gè)截錐形突起M中的各個(gè)截錐形突起，以在氣流47進(jìn)入腔室60之前從離開罩40的氣流47基本上除去所有細(xì)微的水粒45。圖4顯示了除霧器20的一個(gè)實(shí)施例。除霧器20包括基板22和設(shè)置在基板22的至少一側(cè)的多個(gè)截錐形突起M(參見圖幻?；?2是基本上平坦的或基本上彎曲的。如圖5和圖9所示，多個(gè)截錐形突起M設(shè)置在基板22的第一側(cè)21和第二側(cè)23。在其他實(shí)施例中，多個(gè)截錐形突起M設(shè)置在基板22的僅僅一側(cè)。返回圖4，多個(gè)截錐形突起M具有幾何形狀并隔開間隔34而定位，該間隔34提供來自含有濕氣的空氣44 (參見圖8)的細(xì)微的水粒45的凝結(jié)和保持，該空氣44接觸基板22和截錐形突起M。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)截錐形突起M隔開均勻地隔開的間隔34而設(shè)置在基板22上。在另一實(shí)施例中，多個(gè)截錐形突起M之間的間隔34為大約100微米至大約10毫米(10，000微米)，或大約500微米至大約8毫米(3000微米)，或大約1毫米(1000微米)至大約5毫米(2000微米)。在又一實(shí)施例中，多個(gè)截錐形突起M之間的間隔34為多個(gè)截錐形突起M的第二直徑30或底部的大約兩倍。在又一實(shí)施例中，多個(gè)截錐形突起M是均勻地隔開、不均勻地隔開或者其組
I=I O如圖6和圖7所示，多個(gè)截錐形突起M的幾何形狀包括高度沈、第一直徑觀、第二直徑30以及凹陷深度32。截錐形突起M通常是火山形，并包括形成在其中的碗腔84， 該碗腔84由第一直徑觀和凹陷深度32限定。通常，多個(gè)截錐形突起M中的各個(gè)截錐形突起具有相同或大致相同的幾何形狀。在備選實(shí)施例中，多個(gè)或許多截錐形突起M中的各個(gè)截錐形突起具有相異的幾何形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，截錐形突起M的高度26為大約10 微米至大約5毫米，或大約20微米至大約3000微米，或大約50微米至大約1000微米。在一個(gè)實(shí)施例中，截錐形突起M的第一直徑28或頂部為大約5微米至大約1000微米，或大約10微米至大約3800微米，或大約50微米至大約500微米。在一個(gè)實(shí)施例中，截錐形突起M的第二直徑30或底部為大約100微米至大約2毫米(2000微米)，或大約250微米至大約1. 2毫米(1200微米)，或大約500微米至大約1毫米(1000微米)。在另一備選實(shí)施例中，第二直徑30或底部為截錐形突起的第一直徑觀或頂部的大約兩倍。在一個(gè)實(shí)施例中，截錐形突起M的凹陷深度32或碗腔深度為大約2. 5微米至大約500微米，或大約5微米至大約200微米，或大約10微米至大約150微米。在備選實(shí)施例中，凹陷深度32為截錐形突起M的第一直徑觀的尺寸的大約一半。如圖6和圖7所示，截錐形突起M包括碗腔84或凹陷。碗腔84由第一直徑28 和凹陷深度32限定。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，含有濕氣的入口氣流44越過除霧器20(參見圖8-11)。具有水粒45的含有濕氣的氣流44，抵靠截錐形突起M的通常傾斜的側(cè)部88而被朝上地引導(dǎo)至碗腔84中。包括圓形表面和表面積的碗腔84從含有濕氣的入口氣流44收集水粒45。 碗腔84的彎曲表面產(chǎn)生親水區(qū)域，以凝結(jié)或收集水粒45。猜測(cè)碗腔84的親水區(qū)域是由于微觀尺度水平上的氣動(dòng)效應(yīng)而產(chǎn)生的，該氣動(dòng)效應(yīng)也與產(chǎn)生于碗腔84中的局部表面張力效應(yīng)相耦合。當(dāng)含有濕氣的入口氣流44越過多個(gè)截錐形突起M中的各個(gè)截錐形突起時(shí)， 越來越多的水粒45被從入口氣流44收集在碗腔84中。當(dāng)更多的細(xì)微的水粒45凝結(jié)在碗腔84中時(shí)，碗腔84的親水區(qū)域和已經(jīng)收集的水粒的表面張力和吸引力或內(nèi)聚力繼續(xù)收集并凝結(jié)更多的細(xì)微的水粒45。碗腔84允許細(xì)微的水粒45凝結(jié)成大水滴48。通過“大水滴”及其語法上的變形，意指水滴48對(duì)于重力而言通常是足夠大的，從而將水滴48拉出碗腔84，并且，大水滴48具有將容易地克服被拉著穿過罩40的空氣的朝上的氣動(dòng)升力的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，大水滴48的尺寸通常為大約500至大約10，000微米。一旦大水滴 48變得比碗腔84的尺寸更大，那么，表面張力將不再將大水滴48保持在碗腔84中，大水滴48流出碗腔84至基板22上，該基板22通常是疏水性的。如朝下的方向46所示，重力或朝下的流然后將大水滴48推出除霧器20(參見圖8和圖9)。大水滴48太大，而不能被入口氣流44攜帶至罩中。大水滴48落到地上或者鄰接的防護(hù)罩40上而被收集在容器或排水系統(tǒng)中。離開防護(hù)罩和除霧器20的氣流47基本上沒有水粒45。在一個(gè)實(shí)施例中，除霧器20由抗蝕材料構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，基板22和截錐形突起M由相同的抗蝕材料構(gòu)成。在又一實(shí)施例中，基板22由與截錐形突起M不同的抗蝕材料構(gòu)成。合適的抗蝕材料的另一性質(zhì)是足夠堅(jiān)固，以經(jīng)受例如防護(hù)罩或冷卻塔中的負(fù)荷和進(jìn)氣力。合適的抗蝕材料為，但不限于，聚合物、鋁、不銹鋼及其組合。合適的塑料為，但不限于，聚酯、含氟聚合物及其組合，聚酯例如但不限于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、剛性聚苯乙烯(PS)、聚烯烴、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚酰胺或尼龍、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚偏二氯乙烯、聚乙烯(PE)，含氟聚合物例如但不限于聚氟乙烯、聚四氟乙烯?；诳刮g材料的選擇，除霧器20能夠通過任何合適的技術(shù)形成，例如但不限于鑄造、鍛造、熱處理、焊接、模制或者其任何合適的組合。除霧器20能夠形成在現(xiàn)有的部分上， 或者作為其自有的部分而通過諸如但不限于設(shè)置在罩40內(nèi)的框架90(參見圖3)的任何合適的裝置添加至罩40。圖4和圖5所示的除霧器20的整體尺度能夠變更，以適于不同的罩尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，除霧器20的基板22的尺度包括大約10毫米至大約10，000毫米的第一尺度25、大約10毫米至大約30，000毫米的第二尺度31以及大約0. 01毫米至大約 100毫米的第三尺度33或厚度。圖8是沿著線8-8截取的圖3的防護(hù)罩的剖面圖。多個(gè)除霧器20中的各個(gè)除霧器包括至少一個(gè)基板22，該基板22具有設(shè)置在其至少一側(cè)的多個(gè)基本上為截錐形的突起24。 在該實(shí)施例中，基板22是基本上平坦的。如圖8所示，含有濕氣的入口氣流44以大約45 度的角接觸多個(gè)除霧器20，該多個(gè)除霧器20具有基本上平坦的基板22和多個(gè)截錐形突起對(duì)。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，迫使具有水粒45的入口氣流44抵靠除霧器20，這導(dǎo)致細(xì)微的水粒45收集或凝結(jié)在多個(gè)截錐形突起M的碗腔84內(nèi)。離開除霧器20的氣流47基本上沒有水粒45。 被多個(gè)截錐形突起M的各個(gè)截錐形突起中的碗腔84收集的水粒45形成大水滴48，該大水滴48流下截錐形突起M的側(cè)部88，直至基本上平坦的基板22。一旦大水滴48到達(dá)基本上平坦的基板22，那么，大水滴48被重力沿著朝下的方向46拉離除霧器20。在一個(gè)實(shí)施例中，從除霧器20落下的大水滴48被沿著防護(hù)罩40 (未顯示)的容器或收集系統(tǒng)收集，或者著陸并滾離鄰接的防護(hù)罩40。圖9提供了除霧器20的備選實(shí)施例。圖9中的除霧器20包括形成“V形”的兩個(gè)基本上平坦的表面22。使用任何合適的方法來形成V形除霧器20，該合適的方法例如但不限于焊接兩個(gè)基本上平坦的基板22或者通過彎曲單個(gè)基本上平坦的基板22而形成“V形”。 正如所示地，迫使含有濕氣的入口氣流44以曲折的“S”形圖案流過“V形”除霧器20，這使得具有水粒45的入口氣流44與基板22和各個(gè)除霧器20的多個(gè)表面接觸多次。如圖9所示，"V形”除霧器20包括位于各個(gè)基本上平坦的V形基板22上的多個(gè)截錐形突起24?！癡 形”除霧器20使得含有濕氣的氣流44彎曲，從而產(chǎn)生離心力，該離心力推動(dòng)具有水粒45的入口空氣44橫越基板22的表面和位于其上的截錐形突起M。當(dāng)具有水粒45的入口氣流 44接觸多個(gè)截錐形突起M的各個(gè)截錐形突起中的碗腔84時(shí)，從含有濕氣的入口氣流44收集水粒45。迫使含有濕氣的入口氣流44抵靠除霧器20，導(dǎo)致細(xì)微的水粒45收集或凝結(jié)在多個(gè)截錐形突起M的各個(gè)截錐形突起中的碗腔84內(nèi)。細(xì)微的水粒45形成大水滴48。一旦大水滴48超過碗腔84的尺寸，那么，大水滴48在朝下的方向46或重力方向上沿著除霧器20的基本上平坦的基板22移動(dòng)。離開除霧器20的氣流47基本上沒有水粒45。圖10提供了除霧器20的備選實(shí)施例。除霧器20包括基本上平坦的基板22和多個(gè)截錐形突起對(duì)。各個(gè)除霧器20錯(cuò)列地遍及框架90。如圖10所示，含有濕氣的入口氣流 44在兩個(gè)鄰接的除霧器20之間被引導(dǎo)，并被第三除霧器20轉(zhuǎn)向。除霧器20的布置使得具有水粒45的入口氣流44接觸很多不同的除霧器20。當(dāng)含有濕氣的入口氣流44越過除霧器20時(shí)，從入口空氣44除去水粒45。水粒45收集在截錐形突起M的碗腔84中，直至它們足夠大而形成大水滴48。一旦大水滴48超過碗腔84的尺寸，那么，大水滴48在朝下的方向46或重力方向上沿著除霧器20的基本上平坦的基板22移動(dòng)。離開除霧器20的氣流 47基本上沒有水粒45。圖11和圖12提供了除霧器的另一備選實(shí)施例。除霧器20包括基本上彎曲的基板 22，多個(gè)截錐形突起M設(shè)置在基板22上。截錐形突起M設(shè)置在基本上彎曲的基板22的兩側(cè)。在另一實(shí)施例中，截錐形突起M設(shè)置在基本上彎曲的表面的一側(cè)?；旧蠌澢某F器20使得含有濕氣的入口氣流44彎曲，從而產(chǎn)生離心力，該離心力推動(dòng)入口空氣44橫越基本上彎曲的基板22的表面和位于其上的截錐形突起M。具有水粒45的入口氣流44 接觸并越過除霧器20的基本上彎曲的表面22和多個(gè)截錐形突起M。當(dāng)含有濕氣的入口空氣44越過除霧器20時(shí)，從入口空氣44除去水粒45。離開除霧器20的氣流47基本上沒有水粒45。水粒45收集在截錐形突起M的碗腔84中，直至它們足夠大而形成大水滴48。 一旦大水滴48超過碗腔84的尺寸，那么，大水滴48在朝下的方向46或重力方向上沿著除霧器20的基本上平坦的基板22移動(dòng)。如圖12所示，基本上彎曲的除霧器20設(shè)置在框架90中?？蚣?0包括將除霧器 20保持在適當(dāng)位置的多個(gè)側(cè)部97。框架90插入防護(hù)罩40 (參見圖3)中，并且，在一個(gè)實(shí)施例中，框架的底部98被多個(gè)凸緣42支撐。用于保持多個(gè)除霧器的其它配置是可能的，并且，例如防護(hù)罩40中的入口氣流中的用于包括多個(gè)除霧器的附加配置也是可能的。
盡管參照優(yōu)選實(shí)施例來描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將懂得，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變，并且，等同物可以替代其要素。另外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出很多變更，以使特定的情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，意味著，本發(fā)明不限于作為預(yù)期用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式而公開的特定實(shí)施例，而是，本發(fā)明將包括落入所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種除霧器(20)，包括基板0 ；以及多個(gè)截錐形突起(M)，設(shè)置在所述基板0 上，其中，所述多個(gè)截錐形突起(24)具有幾何形狀( ，28，30，31，32，33)，并隔開間隔 (34)而定位，所述間隔(34)提供來自含有濕氣的空氣G4)的水粒的凝結(jié)和保持，所述空氣 (44)接觸所述基板0 和所述多個(gè)截錐形突起04)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述基板0 是基本上平坦的或基本上彎曲的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述幾何形狀(沈，28，30，3 包括高度( )、第一直徑( )、第二直徑(30)以及凹陷深度 (32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述高度06)為大約10微米至大約5毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述第一直徑08)為大約5微米至大約1000微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述第二直徑(30)為大約100微米至大約2毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述凹陷深度(32)為大約2. 5微米至大約500微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述凹陷深度(3 為所述多個(gè)截錐形突起04)的所述第一直徑08)的大約一半。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述基板0 上的所述多個(gè)截錐形突起04)中的各個(gè)截錐形突起之間的所述間隔(34)為大約100微米至大約10毫米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述基板0 上的所述多個(gè)截錐形突起04)中的各個(gè)截錐形突起之間的所述間隔(34)為所述第二直徑(30)的大約兩倍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述基板0 和所述多個(gè)截錐形突起04)由抗蝕材料構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述抗蝕材料包括塑料、硅、鋁、 不銹鋼及其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)與所述基板0 —體地形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除霧器(20)，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)形成于所述基板OO)的兩側(cè)。
15.一種用于燃?xì)鉁u輪(70)的除濕系統(tǒng)(10)，所述除濕系統(tǒng)(10)包括外殼(52)，用于支撐初級(jí)過濾器(M)，所述外殼(5 可操作地與所述燃?xì)鉁u輪(72) 連接；罩(40)，附接至所述外殼(52)，所述罩00)具有相對(duì)于水平線以銳角(82)設(shè)置的表面；以及多個(gè)除霧器(20)，設(shè)置在所述罩00)內(nèi)，其中，各個(gè)所述除霧器O0)包括基板0 ；以及多個(gè)截錐形突起(M)，設(shè)置在所述基板0 上，其中，所述多個(gè)截錐形突起04)具有幾何形狀06，觀，30，32)，并隔開間隔(34)而定位，所述間隔(34)提供來自含有濕氣的空氣G4)的水粒05)的凝結(jié)和保持，所述空氣 (44)接觸所述基板0 和所述截錐形突起04)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的除濕系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述基板02)是基本上平坦的或基本上彎曲的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的除濕系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述多個(gè)除霧器OO)設(shè)置在框架(90)內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的除濕系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述多個(gè)除霧器OO)相對(duì)于水平線以大約10度至大約90度的角定位。
19.一種用于從流向燃?xì)鉁u輪(72)的入口空氣04)除去水粒05)的方法，所述方法包括下述步驟提供用于支撐初級(jí)空氣過濾器(54)的外殼(52)，所述外殼(52)可操作地與所述燃?xì)鉁u輪(72)連接；提供與所述外殼(52)連接的罩(40)，所述罩00)具有相對(duì)于水平線以銳角(82)設(shè)置的表面；提供設(shè)置在所述罩GO)內(nèi)的至少一個(gè)除霧器(20)，所述除霧器具有由多個(gè)截錐形突起04)覆蓋的基板(22)，所述多個(gè)截錐形突起04)具有幾何形狀06，觀，30，32)，并隔開間隔(34)而定位，所述間隔(34)提供水粒05)的凝結(jié)和保持；以及將入口氣流G4)引導(dǎo)至所述至少一個(gè)除霧器OO)上，其中，所述多個(gè)截錐形突起04) 的所述幾何形狀(沈，28，30，32)將來自所述入口空氣G4)的多個(gè)水粒05)凝結(jié)并保持成液滴(48)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)截錐形突起04)的所述幾何形狀(26,28,30,32)包括高度( )、第一直徑( )、第二直徑(30)以及凹陷深度(32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及除霧器、除濕系統(tǒng)以及從入口空氣除去水粒的方法。具體而言，本發(fā)明提供了一種除霧器(20)，該除霧器(20)包括基板(22)和設(shè)置在該基板(22)上的多個(gè)截錐形突起(24)。多個(gè)截錐形突起(24)具有幾何形狀(26，28，30，32)，并隔開間隔(34)而定位，該間隔(34)提供來自含有濕氣的空氣(44)的水粒(45)的凝結(jié)和保持，該空氣(44)接觸基板(22)和截錐形突起(24)。本發(fā)明也公開了除濕系統(tǒng)(10)和利用除霧器(20)從入口空氣(44)除去水粒(45)的方法。
文檔編號(hào)B01D50/00GK102562307SQ20111040788
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者E·R·賈里耶, J·戴維斯, P·布賴恩特 申請(qǐng)人:通用電氣公司