CN103628446A - 一种机场除雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机场除雾装置，包括离子发生器、离子发生器支架、卧式风机，所述离子发生器安装在离子发生器支架上，卧式风机安装在离子发生器的下面。所述离子发生器包括依次连接的输入电源、整流滤波器、直流交换器、高压变压器、倍压整流器、金属电晕针。所述卧式风机包括吸风口、出风口和风扇，吸风口内部装有吸水树脂，风扇安装在卧式风机的正中央，转速可以自由调节，仅吸风口和出风口与外界连通，其余结构均为密闭式。所述卧式风机有四个吸风口。四个吸风口均匀分布在同一圆周上。本发明具有尺寸小、结构简单、电晕电流强度高、电离效果好、组装迅速、使用方便等优点。

Description

一种机场除雾装置

技术领域

本发明属于航空器救援技术领域，尤其是涉及一种机场除雾装置。

背景技术

飞机是人们出行的重要交通工具之一,它深刻的改变和影响着人们的生活,正日益成为现代文明不可缺少的运载工具。

航空是远程交通最安全的方式，虽然航空技术已经能适应绝大多数气象条件，但是风、雨、雪、雾等气象条件仍然会影响飞机的起降安全。尤其是雾，它给交通带来的损失是巨大的。飞机怕雾，大雾造成近地面层能见度低，对航空来说是高危险天气，一旦大雾来临，这些交通口岸往往陷入集体停顿状态，飞机无法起飞和降落。我国冬春季节出现雾的频次较高，北方多为过冷雾，南方多为暖雾，机场出现雾时，容易造成视程障碍，影响交通安全，因此人工消雾的需求也在增加，如何对机场进行人工消雾，是航空领域急待解决而又十分棘手的一大难题。

消冷雾的关键问题是要产生冰晶，但产生冰晶必须使温度达到-40℃以下，这样的设备造价成本较高，不利于推广应用。

也有直接采用降雨方法的，如使用碘化银为代表的冰核就是这样。碘化银的晶体和冰晶相似，这可以使水汽凝结在其上面。有一种方法是燃烧，即用高温把碘化银烧成小的烟粒，使它在饱和的低空雾中长成小冰晶，最后形成雨。实际上，消雾时常常要在地面设置多个催化剂撒播点，在地面上数米高度上施放催化剂，需要大量试剂、人员和仪器，费用十分昂贵并且受天气情况、空域申请等诸多因素的限制，还关系到风向和风速问题，有很大的局限性。

致于消暖雾，科学家们还在努力探索。国外曾有机场采用加热焚烧的办法驱雾，如巴黎奥利机场有一大群燃烧炉，在消雾时能自动点火，可耗油量很大，而且效果不明显，所以并不十分可取。法国戴高乐机场还把喷气式飞机派上了用场，在有大雾时，工作值班人员开动喷气发动机，利用高温喷气来驱赶浓雾。另外，还有利用声磁波消雾的方法，也没有达到实用的程度。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、电离效果好、组装迅速、使用方便且环保的机场除雾装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种机场除雾装置，包括离子发生器、离子发生器支架、卧式风机，所述离子发生器安装在离子发生器支架上，卧式风机安装在离子发生器的下面。

进一步，所述离子发生器包括依次连接的输入电源、整流滤波器、直流交换器、高压变压器、倍压整流器、金属电晕针。

进一步，所述离子发生器与高压控制盒连接，经软件集成控制盒后，再与计算机远程控制设备连接。由高压控制盒、软件集成控制盒、计算机远程控制设备控制，利用强大不均匀电场发生的电晕放电原理，释放出负离子。

进一步，所述离子发生器使用不锈钢架。包含超小直径金属线，金属线的金属原料使之持久耐用、柔韧度高。

进一步，所述卧式风机包括吸风口、出风口和风扇，吸风口内部装有吸水树脂，用于吸取雾中的水分，风扇安装在卧式风机的正中央，转速可以自由调节，仅吸风口和出风口与外界连通，其余结构均为密闭式。

进一步，所述卧式风机有四个吸风口。

进一步，四个吸风口均匀分布在同一圆周上。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，通过离子发生器的作用产生空气对流运动，驱散有效区域范围内所有飘浮的雾；卧式电机的吸风口内安装有吸水树脂，利用吸水树脂采用物理吸附的方法，消除雾气中的水分，达到初步消雾的目的；安装的四个吸风口可以确保消雾装置四周的雾能被均匀消除；风扇把气流送到离子发生器内部，促使生成的负离子传播到周围更广的区域，大大提高装置的工作效率与消雾效果。本发明具有尺寸小、结构简单、电晕电流强度高、电离效果好、组装迅速、使用方便等优点。

附图说明

图1是本发明中的离子发生器的工作原理图；

图2是本发明中的离子发生器的结构示意图；

图3是本发明一种机场除雾装置的结构示意图；

图4是图3中A-A方向的剖视图；

图中：

1、输入电源            2、整流滤波器       3、直流交换器

4、高压变压器          5、倍压整流器       6、金属电晕针

7、离子发生器          8、离子发生器支架   9、卧式风机

10、吸水树脂           11、风扇            12、吸风口

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种机场除雾装置，包括离子发生器7、离子发生器支架8、卧式风机9，所述离子发生器7安装在离子发生器支架8上，卧式风机9安装在离子发生器7的下面。

所述离子发生器7包括依次连接的输入电源1、整流滤波器2、直流交换器3、高压变压器4、倍压整流器5、金属电晕针6。所述离子发生器7与高压控制盒连接，经软件集成控制盒后，再与计算机远程控制设备连接。所述离子发生器7使用不锈钢架。所述卧式风机9包括吸风口12、出风口和风扇11，吸风口12内部装有吸水树脂10，风扇11安装在卧式风机9的正中央，仅吸风口12和出风口与外界连通，其余结构均为密闭式。所述卧式风机9有四个吸风口12。四个吸风口12均匀分布在同一圆周上。

如图1所示，220V输入电源1经整流滤波器2后，输出直流电压，再经直流变换器3产生高频振荡，然后经高压变压器4升压和电路倍压整流器5，获得上万伏的负高压，加在金属电晕针6上，使其发生电晕放电效应，释放出负离子。

电晕放电是气体自持放电的一种形式，它不需要外加电离源来引发和维持放电。为了保持稳定的电晕放电，必须形成一个非均匀电场。随着施加在电极间的电压的增加，导线附近的空间电场强度逐渐增大。通常在自由空间中，由于辐射，每立方厘米空气中大约有1000个自由电子存在，这些自由电子在电场的作用下，会受到加速，撞击气体原子或分子。自由电子的加速度随着电场强度的增加而增大，自由电子在撞击气体原子或分子前积累的能量也随之增大。当电场强度达到气体放电的临界值时，自由电子在撞击前积累的能量将足以从气体原子或分子撞击出一个电子。此时在导线附近一个小范围内的空气开始电离，出现了气体的非自持放电。继续升高电压，气体的电离将加剧，形成大量电子崩，产生大量的电子和正负离子。

离子发生器7利用电晕放电原理发射电子，电子带负电荷，与空气中的中性分子形成负分子离子。负分子离子吸引中性分子，形成带电分子化合物，即所谓的轻离子；这种化合物包含的分子数量多达100个，直径在10^-8到10^-7厘米之间。据了解，潮湿空气中含有的分子离子会立即形成溶剂化离子（团），每一个溶剂化离子（团）含有的分子离子被5至7个水分子包围。由于水分子是一种强偶极子，溶剂化离子团加速负离子与附近地面带负电荷离子的反应状况。

离子发生器7被激活后，周围雾区中的负离子表面水蒸汽冷凝，并且顺风运动。这一状况伴随着本地空气的过度加热、上升和另一股离子化气流吸引等因素，输出汽化潜热。离子发生器7长期运行，生成强烈稳定的空间对流（上升）气流。远处（5-10千米）容积相当的下降干燥气流随风升起，对空气对流运动进行补偿。由于自身温度比周围气温高，下降气流大幅度蒸发水滴，驱散随风飘浮的雾汽。

卧式电机9的吸风口12内安装有吸水树脂10，利用吸水树脂10采用物理吸附的方法，消除雾气中的水分，达到初步消雾的目的；安装的四个吸风口12可以确保消雾装置四周的雾能被均匀消除；风扇11把气流送到离子发生器7内部，促使生成的负离子传播到周围更广的区域，大大提高装置的工作效率与消雾效果。

一般局部区域大气状况中，最常见的是辐射雾，辐射雾由地标辐射冷却使地面水气凝结而形成。下面详细说明实现人工消雾的具体过程：

本项目技术所安装的离子发生器7向大气中释放出负电荷离子，与大气中水分子交汇并发生反应，初步降低雾的浓度。离子和水分子互相作用过程中，离子向上运动，形成上升气流；干燥的暖空气气流下降，两股气流相遇时互相抵消，下降的干燥暖气流在设备作用范围内将雾消除。离子发生器7持续工作增加周围环境的离子浓度，其作用范围也逐渐向外延伸扩大，雾消失区域也随之扩大。

随着时间的延续，注入到大气中的离子数量大大增加，这个过程加强了除雾的效果，不仅仅是设备附近，更远的区域效果也逐渐明显；该技术最终的有益效果是通过离子发生器7的作用产生空气对流运动，驱散有效区域范围内所有飘浮的雾。

雾无论是平流雾还是辐射雾，通常伴随着逆温现象的出现而出现，在200米到300米的高度内，逆温层也是使雾产生的原因所在。在逆温层中，较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面，形成一种极其稳定的空气层，如同一张网，笼罩在近地层的上空，严重地阻碍着空气的对流运动。离子发生器7不断释放电子，空气被不断加热，创造稳定的对流气流，持续的对流气流的运动，使逆温层位置发生改变，逆温层上升的同时厚度降低。最终逆温层破裂，逆温层下的气温达到了逆温层之上的温度，随着对流气流强度的增加，垂直生成的云彻底摧毁了逆温层，使地面潮湿空气上升到高空，从而增加能见度，实现完全除雾。

本消雾装置采用局部大气状况影响技术，利用空气对流运动驱散随风飘浮的雾汽的整个过程中，需要的时间从20分钟到90分钟不等。主要取决于以下因素：雾的形成特性、雾浓度、雾的立体发展状况、大气的气象参数和该地区地形。可根据不同类型的雾采取不同的技术---破坏逆温层或向下气流定位法。根据地区的形状和范围来决定所需离子发生器的数量和放置方法。针对雾的浓度选择相应的操作模式。

离子发生器7采用离子化能量可控技术，通过制定区间计划运作时间表来避免产生过量臭氧及其副产品，极大程度的减少了对人类及动物健康的危害，并且消除了电晕放电对设备周边环境及基础设施的破坏，既环保又安全可靠。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种机场除雾装置，其特征在于：包括离子发生器（7）、离子发生器支架（8）、卧式风机（9），所述离子发生器（7）安装在离子发生器支架（8）上，卧式风机（9）安装在离子发生器（7）的下面。

2.根据权利要求1所述的机场除雾装置，其特征在于：所述离子发生器（7）包括依次连接的输入电源（1）、整流滤波器（2）、直流交换器（3）、高压变压器（4）、倍压整流器（5）、金属电晕针（6）。

3.根据权利要求2所述的机场除雾装置，其特征在于：所述离子发生器（7）与高压控制盒连接，经软件集成控制盒后，再与计算机远程控制设备连接。

4.根据权利要求2所述的机场除雾装置，其特征在于：所述离子发生器（7）使用不锈钢架。

5.根据权利要求1所述的机场除雾装置，其特征在于：所述卧式风机（9）包括吸风口(12)、出风口和风扇（11），吸风口（12）内部装有吸水树脂（10），风扇（11）安装在卧式风机（9）的正中央，仅吸风口（12）和出风口与外界连通，其余结构均为密闭式。

6.根据权利要求5所述的机场除雾装置，其特征在于：所述卧式风机（9）有四个吸风口（12）。

7.根据权利要求6所述的机场除雾装置，其特征在于：四个吸风口（12）均匀分布在同一圆周上。

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