拾取与收集颗粒状物质的装置制造方法及图纸

一种用于分离包含在流体中例如包含污物的空气中的颗粒的装置（１０），使用一种附壁吹送槽（１４）以捕获颗粒进入再循环流体流，并在分离室（３１，１５）中利用涡流系统，将颗粒从流体流中除去。这种装置可为一种零散发装置，该装置适用于传统真空清洁机不适合的区域。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拾取与收集颗粒状物质的装置，本专利技术针对一种类型的真空清洁机，例如对地毯或类似物品清洁用的地板真空吸尘器。不过，本专利技术并不局限于真空吸尘器，而可扩展到从液体中去除颗粒的装置，以及从气体、液体或气/液混合体中去除颗粒的装置。本专利技术还可扩展到分离系统，该分离系统并非局限于必须使用真空清洁机，而是用旋转运动从流体流中分离颗粒。本专利技术将一般地结合真空清洁机进行说明，该真空清洁机可为家用、工业用或专用真空清洁机。现有技术真空清洁机借助于风扇产生抽吸作用，该风扇在机壳后部排放一强大的空气流。这就形成一强有力的空气进气流，该空气进气流携带从吸嘴所施加的地毯或地板捕获的任何污物颗粒。风扇具有沿某一角度设置的大量叶片，风扇的旋转沿其轴向形成空气流。此空气流通过一袋，污物在袋中沉积和收集而对空气流并无明地阻碍。真空清洁机的一个缺点在于其整个体积的空气的体积要进入污物积聚室且必须穿过污物袋的壁。如果污物袋变得过满或堵塞，真空清洁机的效率将降低，并可能导致真空清洁机本身损坏。真空清洁机的效率取决于空气流速和吸气功率两个因素。吸气的性能是此两因素的乘积。因此，当流速最大时吸气力低，反之，吸气功率大时流速低。一台真空清洁机要有效起作用，必须吸气力和流速适当。传统的真空清洁机的另一缺点在于空气流的流速和流量较低。沿地毯或地面和进入真空清洁机头的气流速度在很大程度决定了真空清洁机的效率。因此希望高速空气和大量空气。真空清洁机的其它缺点在于电机较高的功率消耗，通常超过1000kW就难于制造电池供电的真空清洁机；且风扇的效率低。本人早期的专利申请WO97/08983介绍了一种真空清洁机，该真空清洁机具有曲线体，流体可在曲线体周围循环，曲线体具有下部，该下部使用中适于邻近抽真空区，此下部的尺寸设计成提供一较低压力的表面，曲线体还具有上部，该上部尺寸设计成提供一高压表面，流体加速装置用于加速曲线体附近的流体，流体流分割器设置在曲线体的上部，用于将流体流分割出再循环部，该再循环部继续在曲线体周围运动，而进入污物积聚室的废弃部分从积聚室排出。曲线体的形状可为环形或螺环形(toroid)。曲线体不必对称，且其横截面可略呈椭圆形。曲线体并不整个为曲线形，如果需要曲线体的一部分可以为直线。使用真空清洁机时，流体流分割装置(splitter)将流体分割为再循环部和废弃部。进入废弃部的空气需要经过上排气管排出，此排气管可与一过滤网结合使用。真空清洁机可能存在的缺点在于，从废弃流中去除颗粒物质是通过将空气流速度下降而使颗粒物质落到收集篮中。对于微细颗粒物质的分离，这并不总是有效的。此外，相当量的空气仍必须经过真空清洁机顶部排出。已知可借助于使流体旋转而从流体流中分离颗粒，并用离心力去除颗粒。工业分离机(cyclone)就使用这一原理。不过，现有的此类分离机并不很有效，特别是如果要求分离机尺寸十分小，且需要分离十分小的颗粒。基于此理由，这些分离机尚未在商业上在众多应用领域例如真空清洁机方面获得成功。所有已知真空清洁机和旋转式分离机的另一缺点在于，清洁后的气体或液体流从装置中排出。这使得此装置不适合于在要求排出散发物(exhuast emission)最小甚至没有的场合。例如，具有过敏症问题的人们发现，从清洁装置中排出的排出物能导致过敏反应。医院和其它洁净室发现从清洁装置排出的排出物仍然向空气中吐出污染物。专利技术目的本专利技术针对一种可从流体中分离颗粒状物质的装置。在一具体形式中，本专利技术包括一种拾取与收集颗粒状物质的装置，此装置可用作真空清洁机，且该装置在分离颗粒状物质方面可具有更高的效率。在本专利技术的一种推荐形式中，此装置为一种“零散发物装置”，这意味着极少或没有从该装置通过的空气排放。这种形式的装置在无菌环境和必须拾取并安全收集危险废弃物的环境发现特殊的应用。本专利技术以另一种形式应用于一种分离系统，该系统可与真空清洁机或其它装置一起使用，此系统利用一种特殊的旋转运动从流体流中分离颗粒。本专利技术以一种形式设置在一种装置中以拾取并收集颗粒物质，该装置具有外壳，外壳内设有空气流或流体流再循环的通道，此具有底槽的通道可为环形，通道适于通过被拾取的颗粒材料，一曲线体设置在槽内并将槽分为两部分，槽和机体设置成使空气流或流体流经过槽的一部分，在曲线体一部分的周围，进入槽的另一部分，并在此过程拾取颗粒物质，分离室与通道连通或构成通道的一部分，在其中，颗粒物质被从空气流或流体流中分离，加速装置用于加速空气流或流体流通过通道。本专利技术以另一种形式设置在一种用于从流体流中分离颗粒的装置中，此装置包括分离室，此分离室具有一个或多个外壁；至少一流体入口，设置在邻近分离室的外壁；至少一流体出口，此出口设置在从流体出口向内一段距离，装置的结构和设置为，包含颗粒的流体从至少一个流体入口进入分离室，沿较大的第一直径作旋转运动，使旋转颗粒材料朝向分离室的外壁运动，随后，流体沿较小的第二直径作旋转运动，并通过具有第一旋转运动的流体中心部返回。本专利技术以另一种形式应用于从包含颗粒的流体流中分离颗粒材料的方法，该方法包括使第一流体流沿较大的第一直径作旋转运动，以借助于离心力从流体流中去除颗粒；随后使流体流沿较小直径的第二直径作旋转运动，并穿过流体返回第一流体流的中心部。本专利技术以另一种形式设置在一种真空清洁机中，该真空清洁机具有外壳，该外壳具有内循环空气通道，空气流通过该通道再循环；空气加速装置，用于经过通道加速空气流；通道，具有第一内通道和第二外通道，所述通道在外壳底部借助于一环形槽连接，该环形槽邻近将抽真空的区域；环形曲线体，设置在槽内，比槽的最下边缘略微向内，以将槽分为构成内通道一部分的内部和构成外通道一部分的外部，曲线体和槽设置成使被加速的空气流向下进入内环形通道，经过槽的内部，在曲线体的周围向上进入槽的外部，并进入外通道，在此过程中从所述区域拾取颗粒物质；分离室，与外通道连通，在分离室中空气流呈螺旋气流，以使颗粒物质旋转出并进入收集区，内通道与分离室连通，以允许分离出颗粒后的空气流经过内通道再循环并再流向槽。此装置将结合其作为真空吸尘器应用进行说明，不过应当理解，“真空清洁机”这一术语应当广泛地解释，它可能包括从并非地毯和地板上拾取颗粒材料的装置。例如，此装置可用于在工业区和矿区拾取和收集颗粒物质。分离室可以一种经过改进的方式分离包含在空气流中的颗粒材料，这种方式是通过使空气流在分离室内作螺旋运动。在这种方式中，颗粒材料利用离心力转出空气流。这样可较好地从空气流中分离颗粒材料。分离室可具有设有开口的环绕壁，颗粒材料可与一部分空气流通过此开口。环绕壁可与收集区连通，进入收集区的颗粒材料可被收集。收集区可包括使空气流速度下降的装置以使颗粒材料从中分离。在本专利技术的一种形式中，真空清洁机设置成很少或没有散发物从真空清洁机中发散。这可借助于使在空气流通过槽并环绕曲线体时，不从周围区域将外部空气吸入空气流来实现。为此，在通过槽之前，可将一部分空气流分割出，被分割出的空气流可引至邻近槽，于是，分出的部分被经过管道的空气流带走(entrain)。这样，很少或没有额外的空气被空气流捕获。因此，没有使通过管道循环的空气量带来净增长，于是不需设空气出口，这种出口可导致各种微细颗粒弥散在室内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拾取与收集颗粒状物质的装置，此装置具有外壳，外壳内具有再循环空气流的通道，此具有底槽的通道适于通过所拾取的颗粒材料，一曲线体设置在槽内，将槽分为两部分，槽和曲线体设置成使空气流通过槽的一部分，在曲线体周围，并进入槽的另一部分，在此过程中拾取颗粒材料，一分离室与通道连通或构成通道的一部分，在分离室中，颗粒材料从空气流中分离，一种加速装置通过通道使空气流加速。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：特伦斯罗伯特戴，
申请(专利权)人：杰特凡澳大利亚有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]