CN103630424B - 一种雾水收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种雾水收集装置，所述雾水收集装置包括顶部具有广口结构的防风缓冲罩以及与防风缓冲罩下部相连的柱状外罩；所述柱状外罩的内部设有雾水收集皿，所述雾水收集皿包括上下相连的柱状本体和圆锥型漏斗结构，所述柱状本体和圆锥型漏斗结构的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层，所述柱状本体的内部还设有纵横交错的片状组件，所述片状组件的两侧也至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层。本发明具有能够最大程度的保留雾水中的原有物质的特质；并且本发明还具有结构简单、整体稳固、安全可靠等优点。
Description
技术领域
本发明属于生态工程领域，特别是涉及一种雾水收集装置。
背景技术
雾，是近地层空气中悬浮着大量微细水滴的可见集合体。雾滴的平均直径多在10μm以下，密度约为107～108/m3。清洁的雾水对人体健康和对整个陆地生态系统是十分有利的。
但是，随着全球环境问题的日益严重，大气污染物与雾滴之间相互作用，许多城市雾水已被污染。雾水中的化学成分，如重金属盐、高浓度的离子、严重酸化的雾水、雾中吸附的尘埃以及病菌等对人体健康和生态环境都造成了很大的影响。
2006年，12月24日～12月27日，南京市出现连续4天的强浓雾天气，由于浓雾中含有大量的污染物，导致这四天南京市各大医院受浓雾影响的患者数量明显增多；在滨海地区，由于海雾中含有大量的可溶性盐，当海雾凝结成雾水不断地附着在园林绿化植物叶片上后，对植物会产生盐害作用，严重影响了植物的正常生长。因此，需要了解雾水的化学特征，才能对怎样防雾和怎样治雾提供一定的科学依据。但是，另一方面，目前国内关于雾水的采集装置却普遍存在雾水收集率过低的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种高效、低能耗的雾水收集装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种雾水收集装置，所述雾水收集装置包括顶部具有广口结构的防风缓冲罩1以及与防风缓冲罩1下部相连的柱状外罩2，所述柱状外罩2的内部设有雾水收集皿3，所述雾水收集皿3包括上下相连的柱状本体31和圆锥型漏斗结构32，所述柱状本体31和圆锥型漏斗结构32的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4，所述柱状本体31的内部还设有纵横交错的片状组件33，所述片状组件33的两侧也至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4。
优选地，所述雾水收集装置还包括与所述圆锥型漏斗结构32相连并相互连通的集水管5。
优选地，所述雾水收集装置还包括位于柱状外罩2内部并收集集水管5内雾水的集水瓶6。
优选地，所述集水管5的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4。
优选地，所述柱状本体31和圆锥型漏斗结构32的外壁均由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成。
优选地，所述片状组件33的外壁由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成。
优选地，所述柱状外罩2的底部设有支架7。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
首先，本发明雾水收集皿的内部具有较大的雾水附着面积。其次，雾水收集皿内部与雾气的接触面至少部分由仿荷叶表面的微纳米级的超疏水结构层组成，由此便大大的提高了雾水收集效率和雾水损失率。因此，本发明的雾水收集装置具有较高的雾水收集率，并能够最大程度地保留雾水中原有物质的特质，为今后开展有关雾水的科研活动提供一种高效、低损耗的雾水采集装置。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明雾水收集装置的结构示意图；
图2为本发明雾水收集皿的结构示意图；
图3为本发明雾水收集皿内壁的剖面图；
图4为本发明片状组件的剖面图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
参见图1～图4，其中示出本发明一种雾水收集装置的优选实施例。
本发明提供了一种雾水收集装置，所述雾水收集装置包括顶部具有广口结构的防风缓冲罩1以及与防风缓冲罩1下部相连的柱状外罩2，所述防风缓冲罩1可以减小雾水收集皿3上部的风速，给雾水收集皿3提供一个稳定的气流环境，有利于雾水的附着，并尽可能的减少雾水蒸发；所述柱状外罩2的内部设有雾水收集皿3，所述雾水收集皿3包括上下相连的柱状本体31和圆锥型漏斗结构32，所述柱状本体31和圆锥型漏斗结构32的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4，优选地，所述柱状本体31和圆锥型漏斗结构32内壁的全部表面均附有微纳米级的超疏水结构层4，如图3所示；所述柱状本体31的内部还设有纵横交错的片状组件33，如图2所示，所述片状组件33的两侧也至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4。
由于本发明雾水收集皿3的内部与雾气的接触面至少部分由仿荷叶表面的微纳米级的超疏水结构层4组成，由此便大大的提高了雾水收集效率和雾水损失率。因此，本发明的雾水收集装置便具有较高的雾水收集率，并能够最大程度地保留雾水中原有物质的特质，为今后开展有关雾水的科研活动提供一种高效、低损耗的雾水采集装置。
此外，为了便于固定或安装，所述柱状外罩2的底部设有支架7，如图1所示。
优选地，所述雾水收集装置还包括与所述圆锥型漏斗结构32相连并相互连通的集水管5，并且保证圆锥型漏斗结构32与集水管5之间连接处紧密连接，以防止漏水；所述雾水收集装置还包括位于柱状外罩2内部并收集集水管5内雾水的集水瓶6，集水管5的下端要伸入集水瓶6中2～3cm处，以保证收集的雾水全部都能流入到集水瓶6中。
优选地，所述集水管5的内壁也至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4；所述集水管5的内壁，柱状本体31和圆锥型漏斗结构32的内壁，以及片状组件33的两侧至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层4，这样的结构能进一步提高雾水收集效率和雾水损失率。
当防风缓冲罩1和雾水收集皿3内部的雾凝结成雾水并在自身表面张力作用下在微纳米级的超疏水结构层4上形成球状水珠，这些水珠与该微纳米级的超疏水结构层4的接触面积不及2%，摩擦力极小，便会顺着微纳米级的超疏水结构层4自由垂直滚落，再沿着集水管5的内壁迅速流入集水瓶6中。这样收集到的雾水更大程度的保留了雾水中的原有成分，为今后研究雾水的化学特征提供精确的科学依据。
在具体选材方面，优选地，所述柱状本体31和圆锥型漏斗结构32的外壁均由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成；所述片状组件33的外壁由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成，这样保证了整个装置坚固持久耐用。
本发明的工作过程为：
1、地面整理：选择好收集地点后，首先对地面进行简单整理。将地面上明显的凸物如石块、树枝等移开，尽可能保证地面平整。可用水瓶盛一定量水放在平铺地面的木板上，看瓶中水面是否水平，用以判断场地是否水平。
2、装置清洗：为保证实验数据的准确性，避免有灰尘、污渍、残液等混入收集的雾水中，需用去离子水对实验装置清洗，主要清洗防风缓冲罩1、雾水收集皿3、集水管5、集水瓶6等，洗后吹干。
3、装置安装：
a、装置安装一般选择在日落前光线较好的时间段进行；
b、将柱状外罩2放在整理好的地面上，将支架7固定稳固；
c、将集水瓶6放入柱状外罩2内中央位置，在瓶中放入少量矿物油，以减少雾水蒸发；
d、将集水管5与雾水收集皿3进行组装，确保连接处的密闭性，避免漏水；
e、将组合好的雾水收集皿3以及集水管5和集水瓶6放置到柱状外罩2中，集水管5的下端要伸入集水瓶6中2～3cm处，确定好高度后，将雾水收集皿3上端外沿与柱状外罩2壁进行固定；
f、将防风缓冲罩1扣到已放置好的装置上，将防风缓冲罩1的固定口与柱状外罩2的固定口对齐，用固定螺钉8进行固定，一般上下左右各固定一个，可根据实际情况进行适当调整。
4、雾水收集：雾水通过本装置自动汇集并流入集水瓶6内；集水瓶6中雾水一般在凌晨到日出之前取出，以减少雾水蒸发；将集水瓶6中收集的雾水倒入预先准备好的储存瓶中并密封；用去离子水清洗装置并擦拭干净；拆卸装置装入包装箱内并运走。
5、后续处理：将储水瓶在避光的条件下水平运送至化验单位，时间在12个小时之内为佳，如保存时间过长应在相应低温装置中储存并运输。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种雾水收集装置，其特征在于：所述雾水收集装置包括顶部具有广口结构的防风缓冲罩(1)以及与防风缓冲罩(1)下部相连的柱状外罩(2)，所述柱状外罩(2)的内部设有雾水收集皿(3)，所述雾水收集皿(3)包括上下相连的柱状本体(31)和圆锥型漏斗结构(32)，所述柱状本体(31)和圆锥型漏斗结构(32)的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层(4)，所述柱状本体(31)的内部还设有纵横交错的片状组件(33)，所述片状组件(33)的两侧也至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层(4)；所述雾水收集装置还包括与所述圆锥型漏斗结构(32)相连并相互连通的集水管(5)，所述集水管(5)的内壁至少部分表面附有微纳米级的超疏水结构层(4)，所述雾水收集装置还包括位于柱状外罩(2)内部并收集集水管(5)内雾水的集水瓶(6)。
2.根据权利要求1所述的雾水收集装置，其特征在于：所述柱状本体(31)和圆锥型漏斗结构(32)的外壁均由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的雾水收集装置，其特征在于：所述片状组件(33)的外壁由厚度为1～3mm的不锈钢材料制成。
4.根据权利要求1所述的雾水收集装置，其特征在于：所述柱状外罩(2)的底部设有支架(7)。
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