航天用濃鹽水超聲霧化發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及載人航天任務期間的濃鹽水干燥領域，具體來說是適用于微重力環境條件下航天用濃鹽水超聲霧化發生器。
【背景技術】
[0002]在執行載人航天任務期間物資補給成本十分高昂，有時甚至技術上無法實現。因此，生命保障系統對物質閉合度要求較高并且廢物盡可能回用。目前，廢水處理系統在處理尿液、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，所以有必要對濃鹽水進行加熱烘干實現鹽/水分離。但由于受到液體受熱面積的限制，傳統加熱烘干技術的效率較低，有必要將加熱技術與霧化技術結合進而提高加熱烘干效率。現有霧化技術包括射流式霧化技術和超聲霧化技術，其中，射流式霧化技術在處理濃鹽水時存在堵塞噴嘴的問題。而傳統超聲霧化技術在微重力環境條件下存在液體到處飄散問題，容易對后續加熱系統造成不利影響。因此，有必要針對空間微重力環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。
【實用新型內容】
[0003]為了克服現有霧化技術在濃鹽水霧化過程中的噴嘴堵塞問題以及無法適應微重力環境的不足，本適應新型提供一種航天用超聲霧化發生器，該霧化發生器采用超聲霧化原理而非容易堵塞的射流霧化技術，有效地避免了濃鹽水堵塞問題，而且防飄散層的結構設計可以有效地適應微重力環境條件，防止液體到處飄散，從而實現微重力環境條件下濃鹽水連續穩定的霧化過程。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是: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。在超聲波發生器周圍固定具有吸水能力很強的材料，即防飄散層，一方面它可以有效地解決因微重力而導致的濃鹽水到處飄散問題。另外，它也可以依靠毛細力將濃鹽水從儲箱中自動吸附到防飄散層內部。
[0005]本實用新型的有益效果是，在微重力環境條件下利用防飄散層的毛細力將濃鹽水由濃鹽水儲袋自吸到殼體容器內，超聲波將濃鹽水霧化為微米級霧滴并在氣流的作用下由排氣口排出，超聲霧化機理有效地避免了濃鹽水堵塞問題。
【附圖說明】
[0006]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0007]圖1為航天用濃鹽水超聲霧化發生器的結構示意圖。
[0008]圖中1.殼體容器，2.防飄散層，3.超聲裝置，4.濃鹽水儲袋，5.送風系統，6.閥門，7.控制系統，8.空氣進口，9.空氣出口，10.濃鹽水進料口。
【具體實施方式】
[0009]在圖1中，超聲裝置(3)被固定在殼體容器(1)內部并且被具有吸水能力的防飄散層(2)包裹，防飄散層(2)有兩個作用，一是可以在微重力環境條件下依靠毛細力從濃鹽水儲袋(4)中吸收濃鹽水，使其保持富水狀態以供給超聲裝置(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境條件下到處飄散。濃鹽水儲袋(4)與管路連接并深入到防飄散層內，濃鹽水輸送的開與關通過閥門(6)控制。被超聲裝置(3)霧化后的微米級霧滴并在送風系統(5)產生的氣流下，經排氣口(9)排出裝置外。送風系統(5)以及出氣口(9)和進氣口(8)位于殼體容器(1)的頂部，整個系統的運行情況通過控制系統
(7)進行控制。
【主權項】
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)、濃鹽水儲袋(4)、送風系統(5)、閥門(6)，控制系統(7)，進氣口(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(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，濃鹽水輸送的開與關通過閥門(6)控制；送風系統(5)由風機和軟管組成，進氣口(8)和出氣口(9)均位于殼體容器(1)頂部，風機與控制系統(7)相連。2.根據權利要求1所述的航天用濃鹽水超聲霧化器，其特征在于:微重力環境條件下，濃鹽水儲袋(4)與反應器之間的液體傳輸依靠防飄散層(2)的毛細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袋(4)則相應發生形變，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)失水的同時又依靠毛細力源源不斷地將濃鹽水從濃鹽水儲袋(4)中吸出，整個循環往復進行直至濃鹽水儲袋(4)被吸干，防飄散層(2)是包裹在超聲裝置(3)的外面。3.根據權利要求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)的設置可以有效地防止微重力環境條件下濃鹽水到處飄散的問題發生。
【專利摘要】本實用新型涉及載人航天任務期間的濃鹽水干燥領域，具體來說是適用于微重力環境條件下航天用濃鹽水超聲霧化干燥系統的重要核心部件，即濃鹽水超聲霧化發生器，包括殼體容器、防飄散層、超聲裝置、濃鹽水儲袋、送風系統、閥門，控制系統，進氣口，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，用于將濃鹽水轉化為微米級霧滴；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；送風系統主要由風機和空氣分布管組成，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。本實用新型可以利用超聲波將微重力環境條件下的濃鹽水霧化為微米級霧滴，加快了濃鹽水的干燥速率，具有高效、節能、防止無機鹽堵塞和適用微重力環境等優點，解決了航天任務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】CN205128288
【申請號】CN201520708117
【發明人】王洪超
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月14日