航天用濃鹽水超聲霧化發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及載人航天任務(wù)期間的濃鹽水干燥領(lǐng)域，具體來說是適用于微重力環(huán)境條件下航天用濃鹽水超聲霧化發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]在執(zhí)行載人航天任務(wù)期間物資補(bǔ)給成本十分高昂，有時(shí)甚至技術(shù)上無法實(shí)現(xiàn)。因此，生命保障系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)閉合度要求較高并且廢物盡可能回用。目前，廢水處理系統(tǒng)在處理尿液、冷凝水和洗漱等廢水的過程中約95%的水分可以被回收再利用，而剩余的5%為濃鹽水則很難回用，所以有必要對(duì)濃鹽水進(jìn)行加熱烘干實(shí)現(xiàn)鹽/水分離。但由于受到液體受熱面積的限制，傳統(tǒng)加熱烘干技術(shù)的效率較低，有必要將加熱技術(shù)與霧化技術(shù)結(jié)合進(jìn)而提高加熱烘干效率。現(xiàn)有霧化技術(shù)包括射流式霧化技術(shù)和超聲霧化技術(shù)，其中，射流式霧化技術(shù)在處理濃鹽水時(shí)存在堵塞噴嘴的問題。而傳統(tǒng)超聲霧化技術(shù)在微重力環(huán)境條件下存在液體到處飄散問題，容易對(duì)后續(xù)加熱系統(tǒng)造成不利影響。因此，有必要針對(duì)空間微重力環(huán)境條件研制一種既可以提高濃鹽水加熱烘干效率而又避免噴嘴堵塞的霧化技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有霧化技術(shù)在濃鹽水霧化過程中的噴嘴堵塞問題以及無法適應(yīng)微重力環(huán)境的不足，本適應(yīng)新型提供一種航天用超聲霧化發(fā)生器，該霧化發(fā)生器采用超聲霧化原理而非容易堵塞的射流霧化技術(shù)，有效地避免了濃鹽水堵塞問題，而且防飄散層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地適應(yīng)微重力環(huán)境條件，防止液體到處飄散，從而實(shí)現(xiàn)微重力環(huán)境條件下濃鹽水連續(xù)穩(wěn)定的霧化過程。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用超聲霧化原理將濃鹽水霧化，可以有效避免鹽分堵塞噴嘴。在超聲波發(fā)生器周圍固定具有吸水能力很強(qiáng)的材料，即防飄散層，一方面它可以有效地解決因微重力而導(dǎo)致的濃鹽水到處飄散問題。另外，它也可以依靠毛細(xì)力將濃鹽水從儲(chǔ)箱中自動(dòng)吸附到防飄散層內(nèi)部。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是，在微重力環(huán)境條件下利用防飄散層的毛細(xì)力將濃鹽水由濃鹽水儲(chǔ)袋自吸到殼體容器內(nèi)，超聲波將濃鹽水霧化為微米級(jí)霧滴并在氣流的作用下由排氣口排出，超聲霧化機(jī)理有效地避免了濃鹽水堵塞問題。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0007]圖1為航天用濃鹽水超聲霧化發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖中1.殼體容器，2.防飄散層，3.超聲裝置，4.濃鹽水儲(chǔ)袋，5.送風(fēng)系統(tǒng)，6.閥門，7.控制系統(tǒng)，8.空氣進(jìn)口，9.空氣出口，10.濃鹽水進(jìn)料口。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在圖1中，超聲裝置(3)被固定在殼體容器(1)內(nèi)部并且被具有吸水能力的防飄散層(2)包裹，防飄散層(2)有兩個(gè)作用，一是可以在微重力環(huán)境條件下依靠毛細(xì)力從濃鹽水儲(chǔ)袋(4)中吸收濃鹽水，使其保持富水狀態(tài)以供給超聲裝置(3)霧化；二是防飄散層的吸水能力可以有效地抑制濃鹽水在微重力環(huán)境條件下到處飄散。濃鹽水儲(chǔ)袋(4)與管路連接并深入到防飄散層內(nèi)，濃鹽水輸送的開與關(guān)通過閥門(6)控制。被超聲裝置(3)霧化后的微米級(jí)霧滴并在送風(fēng)系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的氣流下，經(jīng)排氣口(9)排出裝置外。送風(fēng)系統(tǒng)(5)以及出氣口(9)和進(jìn)氣口(8)位于殼體容器(1)的頂部，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況通過控制系統(tǒng)
(7)進(jìn)行控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.航天用濃鹽水超聲霧化器，包括殼體容器(1)、防飄散層(2)、超聲裝置(3)、濃鹽水儲(chǔ)袋(4)、送風(fēng)系統(tǒng)(5)、閥門(6)，控制系統(tǒng)(7)，進(jìn)氣口(8)，出氣口(9)和濃鹽水輸入口(10);其特征在于:所述的超聲裝置(3)位于殼體容器(1)底部，并與控制系統(tǒng)(7)相連接；防飄散層(2)與超聲裝置(3)相連接并且位于其上部；濃鹽水儲(chǔ)袋(4)通過管路與殼體容器(1)相連并且濃鹽水輸入口(10)插入到防飄散層(2)內(nèi)，濃鹽水輸送的開與關(guān)通過閥門(6)控制；送風(fēng)系統(tǒng)(5)由風(fēng)機(jī)和軟管組成，進(jìn)氣口(8)和出氣口(9)均位于殼體容器(1)頂部，風(fēng)機(jī)與控制系統(tǒng)(7)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天用濃鹽水超聲霧化器，其特征在于:微重力環(huán)境條件下，濃鹽水儲(chǔ)袋(4)與反應(yīng)器之間的液體傳輸依靠防飄散層(2)的毛細(xì)力作用逐漸將濃鹽水吸收至防飄散層(2)中，而具有柔性的濃鹽水儲(chǔ)袋(4)則相應(yīng)發(fā)生形變，在超聲裝置(3)的作用下，防飄散層(2)表面的濃鹽水逐漸被霧化，防飄散層(2)失水的同時(shí)又依靠毛細(xì)力源源不斷地將濃鹽水從濃鹽水儲(chǔ)袋(4)中吸出，整個(gè)循環(huán)往復(fù)進(jìn)行直至濃鹽水儲(chǔ)袋(4)被吸干，防飄散層(2)是包裹在超聲裝置(3)的外面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天用濃鹽水超聲霧化器，其特征在于:防飄散層(2)的設(shè)置可以有效地防止微重力環(huán)境條件下濃鹽水到處飄散的問題發(fā)生。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及載人航天任務(wù)期間的濃鹽水干燥領(lǐng)域，具體來說是適用于微重力環(huán)境條件下航天用濃鹽水超聲霧化干燥系統(tǒng)的重要核心部件，即濃鹽水超聲霧化發(fā)生器，包括殼體容器、防飄散層、超聲裝置、濃鹽水儲(chǔ)袋、送風(fēng)系統(tǒng)、閥門，控制系統(tǒng)，進(jìn)氣口，出氣口和濃鹽水輸入口；所述的超聲裝置位于殼體容器的底部，用于將濃鹽水轉(zhuǎn)化為微米級(jí)霧滴；防飄散層包括在超聲裝置周圍，主要用于吸收和吸附濃鹽水；送風(fēng)系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)和空氣分布管組成，空氣分布管位于殼體容器上部，用于吹掃和輸送濃鹽水液面上方的霧滴。本實(shí)用新型可以利用超聲波將微重力環(huán)境條件下的濃鹽水霧化為微米級(jí)霧滴，加快了濃鹽水的干燥速率，具有高效、節(jié)能、防止無機(jī)鹽堵塞和適用微重力環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，解決了航天任務(wù)期間濃鹽水干燥的高能耗和低效率問題。
【IPC分類】B05B17/06
【公開號(hào)】CN205128288
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520708117
【發(fā)明人】王洪超
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日