TWI475774B - 移除氣態流體中的液滴之方法、設備及此設備與道路的結合 - Google Patents

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Description

移除氣態流體中的液滴之方法、設備及此設備與道路 的結合
本發明是有關於存在於道路或機場之水氣或霧氣問題。
存在於機場、高速公路、快速道路及其它道路的霧氣會造成嚴重的安全問題。除了安全方面的問題，機場和道路亦具有交通管制的問題。一般而言，荷蘭的斯希波爾(Schiphol)機場每小時會有一百二十架飛機起降。然而，在有霧氣的情況下，可能會減少為每小時約二十架飛機起降，在非常多霧氣的情況下甚至會減少為更少架次。上述之每小時一百架次的飛機起降數落差會造成嚴重的收入損失，並會造成旅客的困擾。此問題不只是與飛機的起降有關，也與飛機在機場內的調度有關，如機場內的飛機交通管制。若機場能夠避免產生霧氣，將會帶來大量的商業利益。此外，對旅客及機場內的交通亦有助益，且可使時間、燃料及金錢的使用更加有效益。
歐洲專利編號EP 1010810描述一種放電裝置，其包括一組朝向地平面的電極，這些電極沿一連續平面排列。相鄰的電極之間在水平方向具有一特定間距，且各電極具有相同的電位。當直流高壓透過一電源供應裝置而產生，多條電力線(electric force line)會被向上導至空中而位於放電裝置之上，以從放電裝置放出的電暈放電(corona discharge)產生帶電粒子。帶電粒子會吸收空氣中的水份而使其凝結並聚集成水，以驅散水氣。
國際專利編號WO 2007086091描述一種具有加速裝置的電暈效應(corona effect)設備，用以減少霧氣。其包括用以將水氣粒子離子化的離子化裝置及用以收集離子化水氣粒子的收集裝置。離子化裝置具有相對於收集裝置的負電位，以產生位於其間的庫侖力(Coulomb force)，且造成離子化粒子的位移，並使離子化粒子遭遇非離子化粒子及收集裝置，直到獲致液滴。加速裝置用以增加離子化水氣粒子的移動速度，其例如是具有風扇的擴散器(diffuser)，可加快離子化水氣粒子到達收集裝置的速度。加速裝置亦可由一載具及配置於載具上之上述設備組成。
內山(Uchiyama)等人在J. of Electrostatics 35(1995)133-143說明了透過電暈放電而帶電的霧氣粒子會往具有相反電性之電極貼附並瞬間被液化。
霧氣移除設備不常被應用於實務上，即便有，其規模也有限。其原因可能是習知的相關設備與技術在減少霧氣(fog)的效能上不具有足夠的經濟效益。舉例而言，習知技術所提出的設備係應用靜電沉降(electrostatic precipitation)原理，其必需引導大量的空氣通過習知設備，而會耗費大量的能量。相較之下，不需引導大量空氣移動的設備是較佳的選擇。因此，本發明的目的在於提供一種移除氣態流體(gaseous liquid)中的液滴(liquid droplet)之方法及設備，可至少部分地排除上述習知技術的缺點。
本發明的目的在於提供一種電場(electric field)於移除一氣態流體中的液滴之應用，其中電場的強度約介於0.1kV/m至100kV/m。本發明的目的更在於提供一種強度介於0.1kV/m至100kV/m的電場於移除一氣態流體中的液滴之應用，其中電場形成於一第一電極及一第二電極之間，第一電極為用以產生一電暈放電(corona discharge)的一陽極端，第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線(strand)構成的一透氣電性傳導篩(air permeable electrically conductive sieve)(亦指稱傳導篩(conductive sieve)或透氣傳導篩(air permeable conductive sieve))。
本發明的另一目的在於提供一種移除一氣態流體中的液滴之方法，包括於氣態流體提供一電場，其中電場的強度介於0.1kV/m至100kV/m。本發明的目的更在於提供一種移除一氣態流體中的液滴之方法，包括於氣態流體提供強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場，其中電場形成於一第一電極及一第二電極之間。第一電極為用以產生一電暈放電的一陽極端，第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線構成的一透氣傳導篩，其中相鄰的二傳導絞線之間的最小距離介於0.01mm(公釐)至500mm。在一特定實施例中，電場的強度是介於0.5kV/m(千伏/公尺)至100kV/m，亦可介於2kV/m至100kV/m，更可介於4kV/m至100kV/m。此外，電場的強度可小於50kV/m，更可小於20kV/m。
較佳而言，第一電極包括多個傳導針(conductive needles)(在此亦指稱針狀結構(needles))。“第一電極包括多個傳導針”亦指“第一電極包括多個電極”。由於針狀結構可導電，故其可視為電極。此外，上述方法更包括使該些傳導針指向該第二電極。
本發明的又一目的為提供一種移除一氣態流體中的液滴之設備，包括一第一電極及可選擇的一第二電極。在一特定實施例中，第一電極用以產生一電暈放電且用以產生強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場。本發明的目的更在於提供一種移除一氣態流體中的液滴之設備，包括一第一電極及一第二電極，第一電極為一陽極端且用以產生一電暈放電及一強度介於0.1kV/m至100kV/m的電場，第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線構成的一透氣傳導篩，其中相鄰的二傳導絞線之間的最小距離介於0.01mm至500mm。在一特定實施例中，第二電極包括一傳導線(conductive wire)(在一實施例中為一電纜(cable))，或相互平行排列的多條傳導線，或一傳導網(conductive wire gauze)。
在另一實施例中，第二電極例如是具導電性的一防撞護欄(crash barrier)、具導電性的多個街燈(streetlamp)或具導電性的多個天線(antennas)等裝置。在又一實施例中，第二電極亦可為一鋼筋混凝土(reinforced concrete)。這些裝置亦可被配置成為透氣傳導篩的形式。 較佳而言，第一電極包括多個傳導針且傳導針指向第二電極。
本發明提供一種應用、方法及設備，用以減少及移除空氣中的液滴。空氣中的液滴例如是霧氣(fog)、水氣(mist)或霾(haze)。然而本發明在一些特定實施例中亦可用於從噴霧(spray)及蒸氣(steam)減少及移除液滴。因此，本發明提供一種減少或移除例如為霧氣或水氣之氣態流體的方法。
本發明之霧氣、水氣或其它液滴之採收設備產生一“電風”。“電風”是透過第一電極的帶電針尖、線排列結構或線狀結構，及使霧氣、水氣或其它液滴帶電而產生。霧氣、水氣或其它液滴會被“電風”及電場導向。電場是位於電源及相對之接地或帶相反電荷之電極(第二電極)之間。第二電極是由細微的網狀結構或其它適合之結構所構成。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
在一特定實施例中，電場形成於一第一電極110及一第二電極120之間。第一電極110用以產生一電暈放電及強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場。第二電極120包括由傳導線構成的一傳導網125。在一實施例中，第二電極120係接地121(如圖1繪示)。然而，在另一實施例中，第二電極120可為絕緣且可不帶電或帶負電。如圖1所繪示，在上述這些實施例中，第一電極110及第二電極 120為電性連接。
電場以30指稱。第一電極110及第二電極120為本發明之設備的一部分，此設備以100指稱。一般而言，第二電極120包括由多個傳導絞線201(亦繪示於圖2B)構成的一透氣傳導篩200(在此亦指稱為篩子(sieve))。本技術領域具通常知識者可知，“透氣傳導篩200”及“傳導絞線201”分別指的是透氣電性傳導篩200及電性傳導絞線201。
多個傳導絞線201可為多個傳導線、多個傳導條狀物或一傳導網等等。傳導絞線201可為規則排列或不規則排列(或規則排列與不規則排列的結合)，以構成篩子。篩子可為一維(1 dimension，1D)篩子(如梳狀結構)、二維(2 dimension，2D)篩子(如網狀結構)或三維(3 dimension，3D)篩子(如三維網狀結構或線狀物組成的三維架構)，其中相鄰的傳導絞線201的最小距離可讓空氣及霧氣穿過(亦請參考以下說明)。值得注意的是，電場30會作用於氣態流體中的液滴，而使液滴凝結(或堆積)於絞線201，而被降低濕度的氣態流體則會穿過篩子200。較佳而言，以一維篩子來說，其多條絞線實質上相互平行。以二維篩子來說，在一實施例中其多條絞線實質上相互平行並具有一角度。在另一實施例中，二維篩子構成多個正方形或矩形網格。在又一實施例中，二維篩子構成多個五角形、六角形、七角形或八角形網格。相交的絞線可藉由打結或熔接的方式固定。本技術領域具通常知識者熟知各 種不同形式的網狀結構。三維網狀結構類似於上述二維網狀結構，但其具有三維方向性。
在一實施例中，第二電極120(尤指透氣傳導篩200)為具有實質上平坦的一正面的一裝置(一維篩子或二維篩子)，其由多條絞線201構成且朝向第一電極110。此外，第一電極110的多個曲線結構(請參考以下說明)(例如多個傳導針)，實質上指向第二電極120(尤指透氣傳導篩200)。較佳而言，傳導針及第二電極120係相互垂直(請參考圖示)。
電場30尤指一靜態電場。在一實施例中，電場30係可被調節(modulation)的，其可為開關式(on-off)調節或定值調節(例如正弦(sinusoidal)調節)。然而，亦可不以此方式調節。因此，請參考圖1，第一電極可能暫時性地不帶電，而當帶電時其為帶正電。
在另一特定實施例中，第一電極110與第二電極120之間的最短距離約介於0.05m至500m、5m至500m、5m至50m或5m至25m。在圖1及圖3中，其最短距離以L1指稱。此外，在一實施例中，第一電極110與第二電極120之間的最短距離亦可約介於0.05m至100m、0.2m至100m、0.5m至100m或5m至100m。
圖1僅繪示一個網狀結構125，然而本技術領域具通常知識者可知，更可配至多個網狀結構。舉例而言，設備100可包括多個第二電極120或多個傳導網125。如上所述，這些傳導網125可以絕緣的方式設置(不接地)。圖 1的透氣傳導篩200包括一網狀結構125，且多個絞線201以二維的方式排列，其中相互平行的一組絞線201係正交於另一組相互平行的絞線201。相鄰的二絞線之間的距離(圖2B中繪示的d2及d3)約介於0.01mm至500mm或0.05mm至50mm。
請參考圖1，在一實施例中，第一電極110為一固定電極。舉例而言，第一電極110可貼附於被固定於地面的一柱狀物或其它物件。換言之，在一實施例中，第一電極110為不可移動的。
請參考圖1，在一實施例中，第二電極120為一固定電極。舉例而言，第二電極120可貼附於被固定於地面的一柱狀物或其它物件。換言之，在一實施例中，第二電極120為不可移動的。在圖1及圖2B中，一種柵欄(網狀物)用以作為第二電極120。
依上述方式，電場30形成於第一電極110及第二電極120之間。第一電極用以產生一電暈放電，且第二電極包括由多個傳導線所構成的一傳導網125。在一實施例中，第一電極110包括多個電極(110a、110b...)(亦繪示於圖2A)，電極例如是前述的針狀結構。在一實施例中，第二電極120包括多個傳導絞線，傳導絞線構成一或多個透氣傳導篩200(例如多個網狀結構125)(亦請參考圖4A)。上述電極(110a、110b...)及上述網狀結構125皆固定地配置且用以形成電場30，其中電場30是形成於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道、一臨時 飛機跑道及一建地組成之群組的地理物件(geographical object)，尤指形成於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道及一臨時飛機跑道組成之群組的地理物件。
如圖3所繪示，在一特定實施例中，第一電極110配置於一動力載具1110上、第二電極120配置於一動力載具1120上或第一電極110及第二電極120皆配置於動力載具(1110，1120)上。因此，在一特定實施例中，設備100更包括多個動力載具，其中第一電極110配置於動力載具1110上、第二電極120配置於動力載具1120上或第一電極110及第二電極120皆配置於動力載具1110，1120上。
本發明可用以減少位於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道、一臨時飛機跑道及一建地組成之群組的地理物件的霧氣或水氣。特別是位於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道及一臨時飛機跑道組成之群組的地理物件的霧氣或水氣。然而本發明亦可有其它的應用，如減少或移除較小範圍的氣態流體。較小範圍的氣態流體例如是一或多個選自由霧氣、水氣、霾、噴霧及蒸氣組成之群組。圖1及圖3所繪示為一臨時飛機跑道10。前述“道路”在此尤指供汽車、機車或卡車行駛的車道。前述“機場跑道”及“臨時飛機跑道”(以10指稱)在此尤指供飛機(於圖1及圖3中以1指稱)起降的跑道。
請參考圖1及圖3，本發明更提出道路與設備100的結合結構。道路選自由機場跑道、臨時飛機跑道及供車輛行駛之車道組成的群組。設備100用以移除氣態流體20 中的液滴且包括一第一電極110，其中第一電極110用以產生一電暈放電，且用以於至少部分道路產生強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場。設備100更可包括前述的第二電極120。
在一特定實施例中，氣態流體包括一或多個選自由霧氣、水氣、霾、噴霧及蒸氣組成的群組。氣態流體在圖中以20指稱，且尤指包括霧氣、水氣或霾的氣態流體。此處的“移除氣態流體中的液滴”指的是對霧氣、水氣或霾等的有效移除。透過發明的方法，流體中的濕度可被降低，從而有效地降低或移除霧氣、水氣或霾，並使氣態流體中的視線更加清楚。霧氣、水氣或霾可被減少且氣態流體(如空氣)可更透亮。
在一特定實施例中，第一電極110包括例如為多個電性傳導針的多個電極，其中電極用以產生電暈放電。在圖2A中，電極以110a、110b、110c...指稱。
在一較佳實施例中，第一電極包括一或多個傳導曲線結構或傳導針(以115指稱)，傳導曲線結構或傳導針的一或多個尺寸介於0.1μm(微米)至0.5mm。舉例而言，曲線結構包括具有上述尺寸的一線狀結構、一網狀結構、一天線或一針狀結構。傳導針在此更稱為針狀結構。針狀結構可為具傳導性的突出結構，其長度與厚度的比值約介於5至2000、10至2000或20至2000。在一特定實施例中，第一電極110包括一或多個(如4個至10000個)曲線結構115(針狀結構)。曲線結構115(針狀結構)的一 或多個尺寸(尤指厚度)介於0.1μm至0.5mm、1μm至0.5mm、10μm至0.5mm、100μm至0.5mm或10μm至0.1mm。換言之，第一電極110包括尖狀物或針狀結構，且其越尖銳越好。
圖中的曲線結構115為針狀結構，然而線狀物(如纜線)及網狀物亦可應用於此。曲線結構的一或多個尺寸較佳是介於0.1μm至0.5mm，以利產生電暈放電。在圖2A中，曲線結構115的一尺寸(此指厚度)以d1指稱。上述曲線結構的長度可約介於0.5mm至100cm(公分)或5mm至50cm。曲線結構115可具有小於140度、90度或50度的角度。此角度在圖2A中以α指稱。角度α可介於5度至140度、5度至90度、5度至50度或更小。曲線結構115的尖端(針狀結構的尖端)以116指稱。
因此，圖中亦繪示一實施例的設備100，其中第一電極110包括多個傳導針，且傳導針指向第二電極120(如圖1所繪示)。
所謂的電暈(corona)指的是，位於電中性流體(通常為空氣)中的高電位電極產生的一持續電流，將流體離子化而產生圍繞電極的電漿(plasma)。被形成於空氣中的離子最終會將電荷傳遞至鄰近的低電位區域，或重組以形成電中性氣體分子。當流體中某個位置的位能梯度(potential gradient)夠大時，此位置處的流體會被離子化而具傳導性。若一帶電物件具有一尖端，圍繞此尖端之空氣的梯度會極大於它處之空氣的梯度。鄰近電極的空氣會 被離子化，而離電極較遠的空氣則否。當鄰近尖端的空氣具有傳導性，導電區域將被放大而較不尖銳(或較曲線化)，使得離子化現象不會發生於此區域。在此區域外發生離子化現象及傳導現象，帶電粒子會緩慢地找到通往與其電性相反之帶電物件的路徑，而被電中性化。依上述條件，離子化區域會持續增大直到形成一完整的傳導路徑，而造成瞬間的放電火花或連續電弧(arc)。電暈放電通常發生於兩個不對稱的電極之間，例如是一高電位電極(如針狀結構的尖端或具有小直徑的線狀物)及一低電位電極(如一板狀結構、一地面或此處的網狀結構)。高曲率確保電極周圍具有高位能梯度，以產生電漿。
電荷完全位於傳導區域的外表面(如法拉第籠(Fraday cage))，且容易聚集於尖端或邊角處而不易聚集於平坦處。意即藉由位於曲線導電尖端之電荷產生的電場，會強於藉由位於平滑球面之相同電荷產生的電場。當電場強度超越起暈電壓(corona discharge inception voltage，CIV)梯度，會在尖端處將空氣離子化且在黑暗中可看見尖端處產生小而微弱的紫色電漿。位於其周圍之空氣分子的離子化現象，會產生出具有與放電尖端處之離子化空氣相同電性的離子化空氣分子。接著，尖端會排斥離子雲(ion cloud)，且離子雲會因離子間的相互排斥而迅速擴散。此擴散現象產生從尖端發出的“電風(electric wind)”。
上述“電風”會被導向第二電極120。即使第二電極120接地，電風仍會被導向第二電極120。第二電極120 一方面可讓氣態流體20通過，另一方面可使氣態流體20中的液滴凝結並被收集於其上。在一實施例中，第二電極120可為一線狀結構、相互平行且類似一維光柵的多個線狀結構或條狀結構，或以多個線狀結構或多個條狀結構排列成網狀結構125(如二維光柵)。上述用以構成第二電極120的多個線狀結構、多個條狀結構或網狀結構125，其間距可介於0.01mm至500mm或0.05mm至50mm(或0.1μm至0.5mm)，以使帶電或不帶電的液滴被聚集於第二電極120，並藉重力往下流至排水溝、排水管或集水系統。
在一實施例中，“線狀物”或“傳導線”亦分別指“纜線”或“傳導纜線”。
在一特定實施例中，透氣電性傳導篩200(在一實施例中為具有網格的網狀結構125)的一或多個尺寸(如長度、寬度或直徑)約介於0.01mm至500mm、0.01mm至10mm、0.05mm至5mm或0.1μm至0.5mm。這些尺寸使流體20可穿過篩子200，且使液滴聚集於傳導絞線201。這些尺寸繪示於圖2B，其中d2及d3指的是相鄰的線狀結構(以126指稱)的距離。在另一實施例中，第二電極120包括相互平行的多個傳導線(包括纜線)，且其間距約介於0.01mm至500mm、0.01mm至10mm、0.05mm至5mm或0.1μm至0.5mm。“多個線狀結構”在此尤指約4至500個線狀結構。上述網狀結構125或多個線狀結構可有效地採集液滴並從氣態流體20清除液滴。
在一特定實施例中，第二電極120包括多個線狀結構。其以實質上相互平行的方式排列、或排列成一網狀結構，相鄰的兩線狀結構的最大距離介於0.01mm至500mm、0.01mm至10mm、0.05mm至5mm、0.5mm至5mm、0.05mm至50mm、0.5mm至10mm或0.1μm至0.5mm。
第二電極包括多個傳導絞線(相互平行排列)，其中相鄰的兩絞線的最小距離介於0.01mm至500mm或0.05mm至500mm，例如0.5mm至50mm或0.5mm至10mm，較佳為0.5mm至50mm。
在一維篩子中，最小距離即相鄰的兩絞線201的最小距離，如圖2B及圖2C中繪示的d3。在二維篩子中，如圖2B所繪示，最小距離可為一直徑，也可為一長度或一寬度(分別如d2及d3)。上述長度與寬度必需至少其中之一是符合上述最小距離的限制，即相鄰的兩絞線之距離約介於0.01mm至500mm。換言之，上述長度與寬度不必同時符合此限制，但在一較佳實施例中的長度與寬度亦可同時符合此限制。同理，在一三維篩子(未繪示)中，最小距離可為一直徑，也可為一長度、一寬度或一深度。上述長度、寬度與深度必需至少其中之一是符合上述最小距離的限制，即相鄰的兩絞線之距離約介於0.01mm至500mm。換言之，上述長度、寬度與深度不必同時符合此限制，但在一較佳實施例中的長度、寬度與深度亦可同時符合此限制。距離d2及距離d3為相互平行排列的絞線201之間的最小距離。
第二電極120在具有網格的形式中，其例如是二維網狀結構。網格可具有各種形狀，且在此種形式中，網格的直徑必需被限制以符合相鄰兩絞線之最小距離的限制。
傳導絞線201的尺寸(以d4指稱)會依傳導絞線201的類型而界定為直徑、平均直徑或寬度，其較佳是約介於0.04mm至50mm或1mm至20mm。
在一未繪示的實施例中，透氣電性傳導篩包括實質上相互平行的多個電性傳導板，其可以一維方式排列或以二維方式排列。平行且相鄰的兩電性傳導板的距離是介於0.01mm至500mm，例如是介於0.05mm至50mm。本發明在此更可以採用多個絞線的方式呈現。故在一實施例中，本發明亦提供一種移除氣態流體中的液滴的設備，其包括一第一電極及一第二電極。第一電極為一陽極端且用以產生一電暈放電及一強度介於0.1kV/m至100kV/m的電場。第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線構成的一透氣傳導篩，其中相鄰的兩傳導絞線之間的最小距離介於0.01mm至500mm。
圖2C繪示一個一維(陣列)傳導絞線201，排列成柵欄的形式而作為篩子200。網格間距以d3指稱且篩子200之各部位的網格間距可能有所不同。圖2D及圖2E分別繪示具有(圖2E)及不具有(圖2D)第二電極120時的電場30。只有在如圖2E所繪示的配置下(帶正電的第一電極110及相對的第二電極120)，才能達到本發明的優點。第一電極110包括多個針狀結構。值得注意的是，圖2E中的第二電極120(透氣傳導篩200)以相對針狀結構之沿長虛軸具有一傾角的方式傾斜地配置。然而第二電極120的所在位置相對針狀結構並無歪斜。換言之，針狀結構及第二電極120(透氣傳導篩200)以水平方式配置，且針狀結構的電極尖端指向第二電極120。
圖3已如上描述過。
如前所述，“電風”會被導向第二電極120。因此，在一特定實施例中，第一電極110及第二電極120用以產生朝向第二電極120移動的電風。可透過提供一帶負電(當設備100為使用中)的絕緣第二電極120而產生具有上述方向特性的電風。更可透過使曲線結構115(針狀結構)指向第二電極120而產生具有上述方向特性的電風。在第一電極110及第二電極120之間的距離較小的情況下(介於1m至25m或5m至25m)，將曲線結構115以尖端116指向第二電極120的方式配置，可產生朝向第二電極120移動的電風，進而使氣態流體20朝向第二電極120移動。氣態流體20中的液滴會凝結於第二電極120的線狀結構上或網狀結構125的線狀結構126上。在第二電極120下方配置一收集裝置，可便於收集液滴。因此，在一特定實施例中，第二電極120更包括一收集裝置140，用以收集凝結於第二電極120上的液滴。收集裝置140是利用重力而收集液滴。液滴會聚集或凝結於絞線201(如多個線狀結構)，並因重力而落下以被收集裝置140收集。收集裝置 140例如是一排水溝或一排水管。
上述液滴，尤指水滴，其大小通常為0.01μm至0.1mm。如前所述，第二電極120用以讓氣態流體20通過並實質上擋下氣態流體20中大部分的液滴。
此處所謂的“傳導”係為本技術領域具通常知識者所熟知。但在此尤指具有1.10-9 Ω(歐姆)或以下之電阻率的情況。
在另一實施例中，設備100之第一電極110、第二電極120或第一電極110與第二電極120為一物件的一部分或與物件結合，其中物件包括一街道傢俱，且街道傢俱例如為一噪音屏障、一防撞護欄、一隧道壁、一路標、一路況資訊系統、一街燈或一交通號誌燈。在此實施例中，第一電極110及第二電極120分別為不可移動。
如上所述，可配置多個第一電極110及多個第二電極120，其中多個第一電極110及多個第二電極120相對地設置且各相對的第一電極110與第二電極120之間具有一距離L1。位於第一電極110與第二電極120之間的可為一地理物件，例如為道路。以此方式配置之例子繪示於圖4A。因此，圖4A繪示的實施例，其中電場30形成於多個第一電極110及多個第二電極120(多個透氣電性傳導篩200)之間。這些第一電極110與這些透氣電性傳導篩200配置於固定位置，且用以於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道、一臨時飛機跑道及一建地組成之群組的地理物件產生一電場。在另一實施例中，上述地理物件為 一建築區域，如一小型建築物。
此外，上述分別對應於多個第一電極110的多個第二電極120皆位於第一電極110的同一側。換言之，在多個第一電極110與多個第二電極120對應配置的情況下(尤指用以實行本發明之方法的配置)，第二電極120較佳是配置於第一電極110的同一側，以避免第二電極120圍繞第一電極110的情況。
此外，由於流體(或至少其內的帶電液滴)會因第二電極120的存在而朝向第二電極120移動，第二電極120亦可視為導向電極。因此，流體亦可穿過第二電極120並被用以接收液滴的一接收裝置接收。此接收裝置可為具有一收集裝置的板狀結構。圖4B繪示以此方式配置的一例子，其中電風會穿過第二電極120。部分液滴可能會聚集於第二電極120，但部分液滴亦可能穿過第二電極120而聚集於接收裝置，此處接收裝置以300指稱。此處收集裝置140例如是類似排水溝的結構。
圖4C繪示第一電極110及第二電極120之較佳配置方式。第一電極110包括多個作為曲線結構115的針狀結構。值得注意的是，“曲線結構”可具有作為尖端的銳利邊角。“曲線結構”尤指表面匯聚而形成尖端，例如一楔子或一針狀結構，尤以針狀結構為佳。此針狀結構可包括指向第二電極120的一長軸或一“針軸”。在圖4C中，長軸以160指稱。以位於尖端116所指方向的長軸160為基準，可定義出具有一圓錐角θ的一虛擬圓錐體。虛擬圓錐體係 透過提供相對長軸160具有角度θ的一平面而被定義出。一對稱的圓錐體具有一開放角(opening angle)2θ。上述“將曲線結構115以尖端116指向第二電極120的方式配置”或類似的敘述，尤指至少部分第二電極120會配置於至少部分針狀結構的虛擬圓錐體之範圍內。較佳而言，在具有多個針狀結構的情況下，圓錐角θ為30度，較佳為20度，更佳為10度，再佳為5度。意即第二電極是在具有10度之圓錐角的虛擬圓錐體的範圍內。在第二電極120準確地相對第一電極110而配置的情況下，長軸160將會穿過第二電極120。在圖4C中，多個針狀結構水平地相對第二電極(尤指透氣電性傳導篩200)配置。
在僅具有一個針狀結構的情況下，θ之值可較大，但較佳是小於90度。
請參考圖4D，曲線結構(或針狀結構)115亦可相對於，從電極115延伸至第二電極120的一水平線170，而具有一角度θ1。角度θ1可介於0度至30度，較佳是0度至20度，更佳是0度至10度，再佳是0度至5度。在圖4C中，角度θ1為0度。
[範例1]
水氣/霧氣移除測試
提供穿設有多個針狀結構的一(聚苯乙烯)板。在本測試中，各針狀結構通有15.000V(伏特)的電壓。聚苯乙烯板單純是用以作為絕緣體並使針狀結構直立。針狀結構以每次增加1kV(千伏)的方式逐步充電。此外提供一普通的霧氣擴散裝置(電熱水爐)。
當電壓為6kV時，始觀察到霧氣(液滴)在空氣中的移動，其速率約為每秒0.5公尺。當電壓為7kV時，始觀察到整體霧氣(液滴)在空氣中朝向相對應之電極的移動。具有50mm網格間距之的網狀結構被用以作為相對應之電極，且其為接地。此整體移動的速率約為每秒1公尺。當電壓為8kV時，整體霧氣(液滴)直接且強勁地往網狀結構移動。其速率至少約為每秒3公尺至每秒4公尺。接著，當電壓為9kV時，其情況與電壓為8kV時類似且風力更為強勁，其移動速率更快而約為至少每秒4公尺至每秒5公尺。所有的霧氣在透過空氣的帶動後都被直接導至網狀結構。當電壓為10kV時，其情況與電壓為9kV時類似且其移動至網狀結構的速率更快。
重複進行測試皆可得相同結果。
[範例2]
網格尺寸的改變
各種網格尺寸：
[範例3]
距離的改變
霧氣源頭與第一電極(電暈電極)的距離為5cm。各種電壓與距離：
[範例4]
角度的改變
結果：
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．飛機
10．．．臨時飛機跑道
20．．．氣態流體
30．．．電場
100‧‧‧設備
110‧‧‧第一電極
110a、110b、110c‧‧‧電極
115‧‧‧曲線結構
116‧‧‧尖端
120‧‧‧第二電極
121‧‧‧地面
125‧‧‧網狀結構
126‧‧‧線狀結構
140‧‧‧收集裝置
160‧‧‧長軸
170‧‧‧水平線
200‧‧‧透氣傳導篩
201‧‧‧絞線
300‧‧‧接收裝置
1110、1120‧‧‧動力載具
d1、d4‧‧‧尺寸
d2、d3、L1‧‧‧距離
θ、α‧‧‧角度
圖1為本發明一實施例之設備及具有其之機場跑道的俯視圖。
圖2A為本發明一實施例之第一電極的放大圖。
圖2B為本發明一實施例之第二電極的放大圖。
圖2C為本發明一實施例之第二電極的放大圖。
圖2D為本發明一實施例之電場在第二電極不存在時的示意圖。
圖2E為本發明一實施例之電場在第二電極存在時的示意圖。
圖3為本發明一實施例之設備及具有其之機場跑道的前視圖。
圖4A為本發明一實施例之設備及具有其之機場跑道的俯視圖。
圖4B為本發明一實施例之第二電極的放大圖。
圖4C為本發明一實施例之第一電極及第二電極的放大圖。
圖4D為本發明一實施例之第一電極及第二電極的放大圖。
1．．．飛機
10．．．臨時飛機跑道
20．．．氣態流體
30．．．電場
100．．．設備
110．．．第一電極
115．．．曲線結構
116．．．尖端
120．．．第二電極
121．．．地面
125．．．網狀結構
200．．．透氣傳導篩
201．．．絞線
L1．．．距離

Claims (17)

  1. 一種移除一氣態流體中的液滴之方法，包括於該氣態流體提供強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場，其中該電場形成於一第一電極及一第二電極之間，該第一電極為用以產生一電暈放電的一陽極端，該第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線構成的一透氣傳導篩，其中相鄰的二該傳導絞線之間的最小距離介於0.01mm至500mm，其中該第一電極包括多個傳導針。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，更包括使該些傳導針指向該第二電極。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，其中該氣態流體包括一或多個選自由霧氣、水氣、霾、噴霧及蒸氣組成之群組的氣態流體。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，其中該透氣傳導篩為一傳導網。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，其中該第一電極與該第二電極之間的最小距離介於0.05m至500m，且較佳的最小距離是介於5m至500m。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，其中該第一電極配置於一動力載具上、或該第二電極配置於該動力載具上、或該第一電極及該第二電極的每一者皆配置於各別的動力載具上。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態 流體中的液滴之方法，係用以移除存在於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道、一臨時飛機跑道及一建地組成之群組的地理物件的霧氣或水氣。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之移除一氣態流體中的液滴之方法，其中該電場形成於多個第一電極及多個第二電極之間，且該些第二電極為多個透氣傳導篩，其中該些第一電極及該些第二電極配置於固定位置，且用以於一或多個選自由一道路、一開放場地、一機場跑道、一臨時飛機跑道及一建地組成之群組的地理物件產生該電場。
  9. 一種移除一氣態流體中的液滴之設備，包括一第一電極及一第二電極，該第一電極為一陽極端且用以產生一電暈放電及一強度介於0.1kV/m至100kV/m的電場，該第二電極為一接地端且包括由多個傳導絞線構成的一透氣傳導篩，其中相鄰的二該傳導絞線之間的最小距離介於0.01mm至500mm，其中該第一電極包括多個電極，其中該些電極用以產生電暈放電。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該第一電極包括一導電曲線結構，其中該導電曲線結構的一或多個尺寸介於0.1μm至0.5mm。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該第一電極包括多個傳導針。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該些傳導針指向該第二電極。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該透氣傳導篩為一傳導網。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該傳導網具有多個網格，且各該網格的一或多個尺寸介於0.01mm至10mm。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，更包括一或多個動力載具，其中該第一電極配置於該動力載具上、或該第二電極配置於該動力載具上、或該第一電極及該第二電極皆配置於該些動力載具上。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之移除一氣態流體中的液滴之設備，其中該第一電極、該第二電極或該第一電極與該第二電極為一物件的一部分或與該物件結合，其中該物件包括一街道傢俱，且該街道傢俱例如為一噪音屏障、一防撞護欄、一隧道壁、一路標、一路況資訊系統、一街燈或一交通號誌燈。
  17. 一種道路與如申請專利範圍第9項所述之設備的結合結構，其中該道路選自由機場跑道、臨時飛機跑道及車道組成的群組，該設備用以移除一氣態流體中的液滴且包括一第一電極，其中該第一電極用以產生一電暈放電，且用以於至少部分該道路產生強度介於0.1kV/m至100kV/m的一電場。
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