流体通道及其固液分离设备制造技术

本发明专利技术涉及流体通道及其固液分离设备，其特征在于，该固液分离设备至少包括流体通道旋转部、流体通道静止部、从动离心单元、定子总成以及旋转支持单元，其中具电绝缘措施的流体通道旋转部包括离心液体收集腔、转子单元支撑件以及至少一个转子单元。本发明专利技术的有益之处是：该设备的固液离心分离以及液体的收集、输送与电机转子和/或定子为一体化电绝缘设计，设备安全性高，其制造、使用和清洁验证非常简单，并且液体流出固液分离设备时不会受到离心力的干扰，可以克服现有固液分离设备存在的各种缺陷或弊端。

Fluid passage and solid-liquid separation device thereof

The present invention relates to a fluid channel and solid-liquid separation equipment, which is characterized in that the solid-liquid separation device comprises at least a rotating fluid channel, the fluid channel, the stationary part driven centrifugal unit, a stator assembly and a rotary support unit, wherein the fluid channel rotating with the electrical insulation measures to include centrifugal liquid collecting chamber, the rotor unit support and at least one rotor unit. The benefits of the invention is: the device of solid-liquid centrifugal separation and liquid collection, transport and / or motor rotor and stator is the integration of electrical insulation design, safety equipment, the manufacture, use and cleaning validation is very simple, and the interference of liquid outflow solid-liquid separation equipment when not under the centrifugal force, it can overcome the existing the solid-liquid separation of various flaws or defects existing in equipment.

【技术实现步骤摘要】
流体通道及其固液分离设备
本专利技术涉及一种流体通道及其直驱式固液分离设备，该固液分离设备属于离心机领域。
技术介绍
在实验室小试和中试研究过程中，最常用的固液分离设备主要是布氏漏斗加抽滤瓶的组合以及各种规格的离心机，其中布氏漏斗加抽滤瓶的组合仅适合实验室小试研究，为了模拟生产中的实际情况，并为生产提供必要的离心分离操作数据，更值得推荐的是离心机。目前常用的离心机都是采用驱动装置(主要是电机)和固液分离装置(主要是液体收集腔和从动离心单元)分置、再组装而成，其离心转鼓(与从动离心单元功能相同)都是机械固定于传动轴上，导致离心转鼓的拆装以及离心设备的清洁验证比较困难，而且设备显得过于复杂笨重、噪音和振动太大、制造工艺复杂、维修不方便等各种缺陷或弊端，不能完全满足实验室小试和中试中固液混合物彻底分离的需要。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种固液离心分离和液体的收集、输送与电机转子、定子中的任一者或两者为一体化电绝缘设计的流体通道及其直驱式固液分离设备。技术方案：为了克服现有固液分离设备存在的各种缺陷或弊端，本专利技术提供了一种固液离心分离和液体的收集、输送与电机转子、定子中的任一者或两者为一体化电绝缘设计的流体通道以及具有该流体通道的直驱式固液分离设备，该固液分离设备结构上的一个主要特点是具有一个由流体通道旋转部与静止部组成的流体输送通道，以下对本专利技术作详细说明。根据本专利技术所述的流体通道，其至少包括：(1)、流体通道旋转部，所述流体通道旋转部包括：至少一个转子单元，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使流体通道旋转部绕电机轴作旋转运动；由转子单元支撑件的腔壁所围成的大致为桶状的离心液体收集腔；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元，用于锁定和/或解锁从动离心单元，阻止从动离心单元产生径向和/或轴向运动并使其与流体通道旋转部同速同轴旋转；承载转子单元的大致为圆筒状的主体部(如101或107所指示位置)；封闭或半封闭主体部底端的底部(103)；作为可选结构、位于主体部顶端且中央具料液入口的盖部；所述转子单元支撑件或流体通道旋转部通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于转子单元支撑件底部中央的电机轴安装孔(104)；通过安装支架(202)，所述安装支架与底部和电机轴固定连接，或与底部和/或电机轴为一体结构；电机轴与转子单元支撑件或流体通道旋转部为一体结构(图9)；其中与流体通道静止部A相适配的流体通道旋转部，其转子单元支撑件底部与流体通道静止部A环形凹腔相对应的位置具有用于将流体引导至环形凹腔的具导流通孔的导流结构，所述导流通孔兼作锁定从动离心单元的锁定结构；(2)、流体通道静止部，所述流体通道静止部选自如下A、B中的任一种：流体通道静止部A：包括由环形凹腔内环和环形凹腔外环所围成的竖截面大致为“U”型的环形凹腔以及位于该环形凹腔底部的使液体流向液体收集瓶的排液管道，所述环形凹腔的敞口端与位于流体通道旋转部转子单元支撑件底部上用于将流体引导至静止部A环形凹腔的具有导流通孔的导流结构密封连接；流体通道静止部B：包括收集由旋转部液体收集腔引导而来的液体的漏斗口和使液体流向液体收集瓶的漏斗颈，所述漏斗口边缘与液体收集腔腔壁内侧密封连接，所述漏斗颈穿过电机空心轴并且其末端固定于定子单元支撑件基座部、轴承座、端盖三者中任一者上；其中流体通道静止部A位于定子单元支撑件基座部、电机轴承座、端盖三者中任一者上或与其中任一者一体成型。根据本专利技术所述的流体通道或固液分离设备，为了确保在任何情况下定子单元与转子单元之间的电绝缘，更为了确保转子单元与电机轴之间的电绝缘，特别是为了确保位于流体通道旋转部和流体通道静止部内的目标物质及其各组成成分的电绝缘，从而提高设备的安全性，本专利技术所述转子单元支撑件或流体通道旋转部具有如下(I)～(III)所述三种电绝缘措施中的至少一种：(I)所述转子单元至少面向气隙的表面被使用适宜的处理工序处理后覆有非导电的绝缘材料层(实施例1)；(II)所述转子单元与邻接的转子单元支撑件各部分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离(实施例2、实施例3)；(III)所述非电绝缘地承载着转子单元的金属部件，其与转子单元支撑件的其余部分之间以及位于流体通道旋转部和流体通道静止部内的目标物质及其各组成成分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离(实施例4)。根据本专利技术所述的流体通道，所述目标物质及其各组成成分指的是待离心分离的混合物以及构成待离心分离混合物的各个组成成分，所述绝缘材料层包括但不限于电绝缘的聚合物材料层、由位于第一或第二金属部件表面的金属氧化物构成的不导电的陶瓷层、用于铁芯的电绝缘骨架和/或电绝缘涂层，所述电绝缘措施的选择由转子单元的结构、第一或第二金属部件的结构、第一和第二金属部件的连接方式、或转子单元支撑件的结构决定，同时以提高设备的安全性、方便生产与降低产品成本为准则，据此准则，所述3种电绝缘措施中优选编号(II)的第二种，对于电绝缘措施(II)而言，相当于转子单元与第一和/或第二金属部件之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离，本电绝缘措施可以扩大第一或第二金属部件结构的可选择范围、第一和第二金属部件连接方式的可选择范围、或转子单元支撑件结构的可选择范围，故为首选。根据本专利技术中所述的流体通道，依据转子单元的构造方式，其转子单元包括但不限于选自如下(1)～(4)所述四种结构中的任一种：(1)导电绕组或铁芯与导电绕组的组合；(2)铁芯及永磁体的组合；(3)转子导条、端环以及铁芯的组合；(4)永磁体、转子导条、端环以及铁芯的组合；其中所述永磁体包括但不限于钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、塑磁磁铁中的任一种或它们两者或多者之间的组合。所述转子单元结构优选铁芯及永磁体的组合，次选转子导条、端环以及铁芯的组合，此两种组合结构相较于其它结构更方便生产，而具无铁芯导电绕组的转子单元比较适合微量离心机的制造，也可选择其它结构的转子单元。根据本专利技术所述的流体通道，所述具有两个或两个以上转子单元的流体通道旋转部，其转子单元以电机轴中心线为轴心沿轴向阵列或沿径向并列，所述轴向阵列的转子单元其规格大小一致，而径向并列的转子单元其规格大小不一致，外侧的转子单元半径大于内侧的转子单元半径。根据本专利技术所述的流体通道，其转子单元支撑件包括如下(5)～(7)所述三者的至少一者：(5)位于转子单元支撑件内侧底部位置的第一金属部件(1106)；(6)位于转子单元支撑件外侧主体部位置的第二金属部件(1101)；(7)使转子单元支撑件或流体通道旋转部拥有完整结构与功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。具体地，所述转子单元支撑件包括第一金属部件、第二金属部件、相对于金属部件而言的由聚合物材料模制成型的部件中的任一者、任两者或三者。根据本专利技术所述的流体通道，所述第一金属部件包括但不限于选自如下(8)～(12)所述五种结构中的任一种：(8)各种结构的花键；(9)各种结构的电机轴；(10)具内侧轴安装结构和外侧连接结构的转子嵌件，所述外侧连接结构用于增强转子嵌件与第二金属部件或转子单元之间的连接强度；(11)具部分或全部转子单元支撑件底部的第一金属部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体通道，其特征在于，包括：(1)、流体通道旋转部，所述流体通道旋转部包括：至少一个转子单元，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使流体通道旋转部绕电机轴作旋转运动；由转子单元支撑件的腔壁所围成的大致为桶状的离心液体收集腔；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元，用于锁定和/或解锁从动离心单元并使从动离心单元与流体通道旋转部同速同轴旋转；承载转子单元的大致为圆筒状的主体部；封闭或半封闭主体部底端的底部；作为可选结构、位于主体部顶端且中央具加料口的盖部；所述转子单元支撑件或流体通道旋转部通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于转子单元支撑件底部中央的电机轴安装孔；通过安装支架，所述安装支架与底部和电机轴固定连接，或与底部和/或电机轴为一体结构；电机轴与转子单元支撑件或流体通道旋转部为一体结构；其中与流体通道静止部A相适配的流体通道旋转部，其转子单元支撑件底部与流体通道静止部A环形凹腔相对应的位置具有用于将流体引导至环形凹腔的具导流通孔的导流结构，所述导流通孔兼作锁定从动离心单元的锁定结构；(2)、流体通道静止部，所述流体通道静止部选自如下A、B中的任一种：流体通道静止部A：包括由环形凹腔内环和环形凹腔外环所围成的竖截面大致为“U”型的环形凹腔以及位于该环形凹腔底部的使液体流向液体收集瓶的排液管道，所述环形凹腔的敞口端与位于流体通道旋转部转子单元支撑件底部上用于将流体引导至静止部A环形凹腔的具有导流通孔的导流结构密封连接；流体通道静止部B：包括收集由旋转部液体收集腔引导而来的液体的漏斗口和使液体流向液体收集瓶的漏斗颈，所述漏斗口边缘与液体收集腔腔壁内侧密封连接，所述漏斗颈穿过电机空心轴并且其末端固定于定子单元支撑件基座部、轴承座、端盖三者中任一者上；其中流体通道静止部A位于定子单元支撑件基座部、电机轴承座、端盖三者中任一者上或与其中任一者一体成型。...

【技术特征摘要】
1.一种流体通道，其特征在于，包括：(1)、流体通道旋转部，所述流体通道旋转部包括：至少一个转子单元，所述转子单元通过与适配的定子单元之间的电磁相互作用产生的旋转力使流体通道旋转部绕电机轴作旋转运动；由转子单元支撑件的腔壁所围成的大致为桶状的离心液体收集腔；以及转子单元支撑件，所述转子单元支撑件包括：从动离心单元锁定结构和/或锁定单元，用于锁定和/或解锁从动离心单元并使从动离心单元与流体通道旋转部同速同轴旋转；承载转子单元的大致为圆筒状的主体部；封闭或半封闭主体部底端的底部；作为可选结构、位于主体部顶端且中央具加料口的盖部；所述转子单元支撑件或流体通道旋转部通过如下轴连接方式中的任一种与电机轴发生关系：通过位于转子单元支撑件底部中央的电机轴安装孔；通过安装支架，所述安装支架与底部和电机轴固定连接，或与底部和/或电机轴为一体结构；电机轴与转子单元支撑件或流体通道旋转部为一体结构；其中与流体通道静止部A相适配的流体通道旋转部，其转子单元支撑件底部与流体通道静止部A环形凹腔相对应的位置具有用于将流体引导至环形凹腔的具导流通孔的导流结构，所述导流通孔兼作锁定从动离心单元的锁定结构；(2)、流体通道静止部，所述流体通道静止部选自如下A、B中的任一种：流体通道静止部A：包括由环形凹腔内环和环形凹腔外环所围成的竖截面大致为“U”型的环形凹腔以及位于该环形凹腔底部的使液体流向液体收集瓶的排液管道，所述环形凹腔的敞口端与位于流体通道旋转部转子单元支撑件底部上用于将流体引导至静止部A环形凹腔的具有导流通孔的导流结构密封连接；流体通道静止部B：包括收集由旋转部液体收集腔引导而来的液体的漏斗口和使液体流向液体收集瓶的漏斗颈，所述漏斗口边缘与液体收集腔腔壁内侧密封连接，所述漏斗颈穿过电机空心轴并且其末端固定于定子单元支撑件基座部、轴承座、端盖三者中任一者上；其中流体通道静止部A位于定子单元支撑件基座部、电机轴承座、端盖三者中任一者上或与其中任一者一体成型。2.根据权利要求1所述的流体通道，其特征在于：所述转子单元支撑件或流体通道旋转部具有如下所述的电绝缘措施中的至少一种：所述转子单元至少面向气隙的表面被使用适宜的处理工序处理后覆有非导电的绝缘材料层；所述转子单元与邻接的转子单元支撑件各部分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离；所述非电绝缘地承载着转子单元的金属部件，其与转子单元支撑件的其余部分之间以及位于流体通道旋转部和流体通道静止部内的目标物质及其各组成成分之间被非导电的绝缘材料层电绝缘地隔离。3.根据权利要求1所述的流体通道，其特征在于：所述转子单元选自如下所述结构中的任一种：导电绕组或铁芯与导电绕组的组合；铁芯及永磁体的组合；转子导条、端环以及铁芯的组合；永磁体、转子导条、端环以及铁芯的组合；所述永磁体选自钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁、塑磁磁铁中的任一种或它们两者或多者之间的组合；其中具有两个或两个以上转子单元的流体通道旋转部，其转子单元以电机轴中心线为轴心沿轴向阵列或沿径向并列。4.根据权利要求2所述的流体通道，其特征在于：所述转子单元支撑件包括如下所述三者的至少一者：位于转子单元支撑件内侧底部位置的第一金属部件；位于转子单元支撑件外侧主体部位置的第二金属部件；使转子单元支撑件或流体通道旋转部拥有完整结构与功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。5.根据权利要求4所述的流体通道，其特征在于：所述第一金属部件选自如下所述结构中的任一种：花键；电机轴；具内侧轴安装结构和外侧连接结构的转子嵌件；具部分或全部转子单元支撑件底部的第一金属部件；具锁定结构和/或锁定单元的第一金属部件；所述第二金属部件选自如下所述结构中的任一种：大致为圆筒状的第二金属部件；周壁具间隔分布的贯穿通孔的大致为圆筒状的第二金属部件；沿主体部周壁间隔分布的由多个大致为条状或柱状的金属体所构成的第二金属部件；具底部和大致圆筒状的筒状部...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凌霄，杨开富，
申请(专利权)人：唐凌霄，
类型：发明
国别省市：江苏,32