从气流中分离固体或 液体颗粒的装置 本发明涉及一种装置，尤其涉及一种根据权利要求1所述的真空除尘器。
这种类型的装置已经在OS2153664中被公开，其公开说明书中描述了一种真空除尘器，该除尘器利用一个风机将带有灰尘的空气吸入一吸管中。一个叶轮与风机的上游端相连接，吸管的开口对着叶轮的轴线。在叶轮的上游，有一个集尘箱环绕在吸管的周围，借助一条螺旋形的通道将集尘箱与叶轮连接在一起。
在这种已知的技术方案中，已证实颗粒从气流中的分离是很不完全的。
本发明的目的在于对这种类型装置的相分离性进行改进。
本发明的目地通过权利要求1所述的技术方案就可以实现。其从属权利要求是对其优点进一步的改进。
由于本发明对这种已知装置所作的改进，因此在吸管的开口区产生了一个可向外输送各种颗粒的空气涡流。通过集尘箱中形成的第二涡流，再将这些颗粒进一步送往集尘箱中。对于这种连接方式来说，最重要的是将所分离出的固体或液体颗粒输送到气流的外部。在这种连接方式中，所设置的叶轮可以是一个风扇轮。由于集尘箱的开口是直线形的，它沿叶轮的方向延伸，所以因冲击到叶轮上而被加速的颗粒，将被第二涡流截获，并送至气流之外，从而使这些颗粒能够沉积在集尘箱中。为了强化产生第二涡流，集尘箱直径与叶轮直径之比应当大于2。作为本发明的一个改进，可将叶轮沿气流的方向设置在风扇轮的前方，采用这种方式，相分离发生在风扇轮之前，这样颗粒就不会撞击风扇轮。采用这种布置方式，证明其优点在于气流沿轴向穿过叶轮，然后撞击到叶片表面而被切向加速的颗粒，以一种大致稳定的涡流形式绕叶轮的轴线运动，在离心力的作用下，抵达一个叶轮腔的边缘，在重力或所形成的第二涡流的作用下，这些颗粒被送入集尘箱内。叶轮腔最好呈漏斗形，而且其端部沿吸入方向呈锥形。叶轮最好具有二个叶片，在本发明的一个优选实施例中，叶片位于锥形筛的顶部区域，锥体沿气流方向扩展。其旋转速度为每分钟10000转以上。采用这种方式，可以有效地对来自于叶片或筛网隔条的颗粒进行脉冲输送。
当叶轮，筛网，以及风扇轮相互之间结合成为一体时，即可实现一种紧密的结构。锥形筛网上具有若干沿圆周方向被隔条隔开的孔眼。结合转速及气流的最大速度一起考虑，应使孔眼的宽度与隔条的高度相互匹配，这种方法以确保在筛网旋转时，经过孔眼的颗粒总能撞到隔条上，并被甩出筛网。锥形筛网尤其适合这类机构。本发明的另一个贡献在于，在集尘箱所在的区域吸管由一漏斗形网罩环绕。采用这种方式，可以在集尘箱的底部尽量减小第二涡流的形成。
以下将结合附图对本发明的实施例作详细解释，附图中：
图1是本发明的一台真空除尘器；
图2是第一实施例的剖面图；
图3是第一实施例旋转90度时的剖视图；
图4是第二实施例的剖视图；
图5是第三实施例的剖视图；
图6是第四实施例的剖视图；
图7是第三，第四，第五实施例中筛形叶片风扇轮的视图；
图8是第五实施例中叶轮的平面视图；
图9是第五实施例的筛形叶片风扇轮沿IX-IX线的剖视图；
图10是本发明的第六实施例。
用于相分离，即从气流中分离固体或液体颗粒的本发明的装置，最好用于真空除尘器中，图1表示了该装置的一个例子。真空除尘器1具有一个马达腔室6，内装一台电动马达，它带动一个风扇轮8，通过该风扇轮将空气吸入一吸嘴2及一与该吸嘴相连的吸管3中。在这种连接方式中，设置在真空除尘器1中的叶轮9用来将固体或液体颗粒从气流中分离出来。经过预清洁处理的空气再被风扇轮8送入集尘袋中，此时它起到一种细滤清器5的作用。
最好以每分钟20000-35000转的转速来从气流中分离固体或液体颗粒。尤其在采用锥形筛17时，沉积在集尘箱4中的颗粒尺寸可以小至10μm。其优点是集尘袋5不需排空，而且其尺寸可以非常小。此外，用于集尘袋的滤布可以与最大达到10μm的颗粒粒度相匹配。这样，便可用来组成一种具有价格优势的高能过滤系统。该装置适合于固体颗粒的分离，同时也适合于液体的吸收。液滴在气流中的存在形式与灰尘颗粒类似，借助于叶轮进行切向加速，并被送出气流之外。
图2和3所示的第一实施例具有一个集尘箱4，它环绕在吸管3的周围。吸管3的开口3′朝向叶轮9的轴向，在该实施例中，叶轮由风扇轮8组成。在这种结合方式中，叶轮9被一漏斗形套筒12环绕，漏斗的尖部指向气流的方向。在漏兰的开口侧，一圆形套筒区11与筒面12相接。在这种连接方式中，圆形套筒区11覆盖在吸管3的开口区上。在吸管3的开口3′周围，放置着一个网罩13，该网罩呈圆形，而且与叶轮9的直径相等。这样，叶轮就只抽吸吸管3之外的空气。
集尘箱4的其它各侧面都被封闭，只在其顶盖15上设有开口16，以便上述圆形罩盖插入其中。漏斗形的套筒12基本延伸过整个叶轮区，在其直径较小的一侧，套筒12上开有一条环形槽，该槽开向排气通道7。排气通道7将空气送过马达而进入集尘袋5。
由于叶轮9围绕其轴线所作的旋转运动，使空气沿径向被加速。因为集尘箱4的其它各侧面都是封闭的，被风扇轮8吸入的空气只能通过漏斗形开口侧上的槽口进入排气通道7。在叶轮9的周围将形成一个空气涡流，由于套筒12的倾斜壁面，空气涡流延伸进入套筒区11内。在这种涡流中，固体或液体的颗粒将沿径向分离，即进入网罩区13。由于集尘箱4的直线开口10朝向叶轮9，至少在集尘箱4的上部将产生第二涡流，它会把灰尘颗粒输送入集尘箱4内。网罩13可以保证叶轮9本身不对所产生的第二涡流造成妨碍。
图4所示的第二实施例与第一实施例的基本区别在于，集尘箱4的直线开口10的边缘处环绕着一漏斗形的套筒14。套筒14的最大直径与漏斗形套筒12的最大直径相接，气流由此进入排气通道7。
在实施例3-6中，其风扇轮8与叶轮9不一样，相反风扇轮8沿其气流方向被放置在叶轮9的后部。叶轮9的形状同样可以使气流大致沿轴向穿过空气叶片。为此，设置了一些筛孔23，使之与锥形的筛网17相配合。锥体的顶角最好在40-140度之间，以便获得最佳的分离效果。在这种连接方式中，筛网17的顶角17′指向吸管3的开口3′。在锥体的外面上铸有二个反向设置的叶片24，它们构成叶轮9。在筛网17的锥形外面上，设有三排孔23，它们相互之间被隔条27间隔开。孔23的宽度取决于其所在径向位置，同时还取决于隔条在气流方向上的有效高度。孔的宽度以及隔条的高度都是以气流穿过开口时的最大流速以及筛网的旋转速度为依据进行选择的，这样，便可使灰尘的颗粒在穿过孔眼时能与隔条27相撞。采用这种方式，可以确保实现最佳的相分离。未能与叶轮9的叶片24相撞的全部颗粒将会在入口处进入筛网内，沿切向被加速，因此被沿横向甩出大致沿轴向移动的抽吸气流，然后沉积在集尘箱4内。在此结构中，叶片24的半径至少要等于，最好要稍大于吸管3的环形开口3′的半径，这样，筛网17的最大直径就略大于开口3′的直径。
如图7所特别描述的，叶轮9与筛网17以及风扇轮8构成一体，将之命名为筛网叶片扇轮28。该筛网叶片扇轮28具有一个驱动联轴器26，用于连接电动马达的轴。它还带有若干叶片25。
在图5-10的实施例中，可以看到一个圆筒部18，它位于下游风扇轮8与筛网叶片扇轮28的锥形筛网17之间的中间区域。该圆筒部18被末端为漏斗形的集尘箱开口10的直径最小的区域所包围，其壁由套筒12构成。采用这种结构，可以确保所有的空气都被风扇轮8吸入锥形筛网17，也就是说，由于灰尘颗粒沿圆周方向撞击在隔条27或叶片24上，这些灰尘颗粒沿横向离开气流，而进入一环绕的气体涡流中，并由此落入集尘箱4内。
在图6所示的实施例中，可以看到一个截锥形的套筒22，它环绕在锥形筛网17的周围，并穿过集尘箱4的盖15上的开口伸入到集尘箱4的内部。此外，环绕着套筒22的圆筒形套筒11，通过一辅助空气通道21与风扇罩相连，该风扇罩具有一个漏斗形的外壁12。在套筒22的开口平面与吸管开口3′所在的平面之间留有一条很小的间隙，筛网17的顶部17′位于套筒22的开口平面中，这样，便也与吸气口3′相隔相等的间隙。
在筛网叶片扇轮28中(见图7)，设有二个对置的叶片24，叶片的下边缘穿过锥形筛网17的顶部17′，叶片24的角部是圆滑的，而且在区域32呈弧形收缩。叶片24很平缓的与筛网直径最大的底部相交。由此，叶片24大致平行于筛网17的锥形外表面延伸。这样，便可保证孔23及隔条27与叶片24处于相同的高度。
在图5和6所示的实施例中，还设有一漏斗形的网罩20，它环绕着吸管3设置。在这种连接中，网罩20的最大直径部位指向集尘箱4的底部。
在这种类型的真空吸尘器中，空气轴向撞击在一离心轮上，然后被沿径向朝外导引，这样，较大的灰尘颗粒便贴着离心轮周围的一导向面的内侧旋转。在这之后，仅仅携带细微颗粒的空气沿径向向内进入安装在离心轮后面的一个转鼓中，该转鼓是一个直径较小共同旋转的圆筒，并且带有孔眼。该转鼓带有较多的孔眼，它们形成小的叶片，即使细小的灰尘颗料也能借助于空气的旋转运动而被向外甩出，贴着圆筒形转鼓周围的导向面内侧旋转。流过转鼓之后，空气再次转为沿轴向运动，并被马达排入大气中。在这种结构中，随着过滤器中填充物的增加抵达下游侧过滤袋中的灰尘有可能降低该装置的抽吸能力。为了在最小可能的结构空间中实现相分离，而且使之具有最短的流程，尽可能不改变流动方向，从而实现更好的流动效率，本发明采取了以下措施，在一真空吸尘器中，设置一个集尘箱，一鼓风机8以及一个供排气口7使用的空间。吸管3的一侧与一清洁嘴2相连，另一侧与集尘箱4相连。在这种连接方式中，带有灰尘的空气被吸管3导引，先沿中心撞击到一分离装置28(叶轮9)上，它位于一分离室内。该分离装置28包括一锥形的空心体，它带有若干沿气流方向排布的孔眼23。在该锥形的空心体17上，装有一些平直的径向叶片24。分离装置可以固定安装在由马达轴26带动的风扇轮8上，也可以经由另一吸管31(图10)与风扇轮相连，然后再由分离马达M2驱动。由分离装置28分离出的灰尘颗粒被分离室的内壁面12转向，进入集尘箱4内，内壁面12与集尘箱4相连接。这样清洁后的空气流入风扇轮8内，然后由此进入排气口7。
采用本发明的布置方式，可以使带有灰尘的空气穿过吸管3后沿轴向撞击分离装置9，17，并仍沿轴向排出，此时，粗灰尘被平直叶片24旋转，细微灰尘在锥形空心体17上孔眼23所形成的小叶片轮的作用下，沿径向向外撞在分离室的内侧面上。与平直叶片相比，依靠这些小孔23，可以更好的对携带灰尘的空气进行旋转运动，即使颗粒很小的灰尘，也能从空气中分离出来。分离出的灰尘颗粒由相应形成的分离室的内侧导入集尘箱4内。无灰尘的空气沿轴向流入鼓风机8。携带灰尘的空气也可以理解为水与空气的混合物，此时，从空气中相应分离出的是水滴。
在图10所示的实施例中，示出了一马达M2，它驱动分离装置9，17，此外还有一马达M1，它带动风扇轮8。通过一流动通道31，将风扇轮8与分离装置9，17相互连接在一起。
在以上说明书附图以及权利要求书中所揭示的本发明的这些特征，无论就其每一个特征来说，还是就其任意组合来说，对于实现本发明都是十分重要的。所揭示的所有的特征都与本发明有关。本申请所公开的全部内容还包括有关的在先文件的公开内容(在先申请的文本)。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1、一种从气流中分离固体或液体颗粒的装置，它包括一个大致朝向转动驱动叶轮(9)轴的抽吸管(3)的开口(3’)，以便从空气中传送颗粒，和由集尘箱(4)环绕的吸管(3)，其特征在于：叶轮(9)位于气流轴向通过的分离装置(9)中，沿气流方向该分离装置末端呈漏斗形。
2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于：叶轮(9)由一风扇轮(8)构成。
3、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：沿气流方向叶轮(9)位于风扇轮(8)的前方。
4、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：它包括一个双叶片叶轮(9)。
5、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：锥形筛网(17)沿气流方向连接在叶轮(9)上。
6、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：安排叶片(24)在锥体(17)的外表面上沿径向伸出。
7、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：叶轮(9)，筛网(17)以及风扇轮(8)相互连成一个整体。
8、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：沿圆周方向的筛网(17)的孔眼(23)与将孔眼隔开的隔条(27)的高度相配合，从而可使以最大抽吸速度进入旋转孔眼的颗粒，在其穿过孔眼时与隔条相撞。
9、按照上述一个或多个权利要求所述的装置，其特征在于：大致为漏斗形的网罩(20)从吸管伸入集尘箱中。