本發(fā)明涉及一種流體通道及其直驅(qū)式固液分離設(shè)備，該固液分離設(shè)備屬于離心機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在實(shí)驗(yàn)室小試和中試研究過(guò)程中，最常用的固液分離設(shè)備主要是布氏漏斗加抽濾瓶的組合以及各種規(guī)格的離心機(jī)，其中布氏漏斗加抽濾瓶的組合僅適合實(shí)驗(yàn)室小試研究，為了模擬生產(chǎn)中的實(shí)際情況，并為生產(chǎn)提供必要的離心分離操作數(shù)據(jù)，更值得推薦的是離心機(jī)。

目前常用的離心機(jī)都是采用驅(qū)動(dòng)裝置(主要是電機(jī))和固液分離裝置(主要是液體收集腔和從動(dòng)離心單元)分置、再組裝而成，其離心轉(zhuǎn)鼓(與從動(dòng)離心單元功能相同)都是機(jī)械固定于傳動(dòng)軸上，導(dǎo)致離心轉(zhuǎn)鼓的拆裝以及離心設(shè)備的清潔驗(yàn)證比較困難，而且設(shè)備顯得過(guò)于復(fù)雜笨重、噪音和振動(dòng)太大、制造工藝復(fù)雜、維修不方便等各種缺陷或弊端，不能完全滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室小試和中試中固液混合物徹底分離的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：

本發(fā)明的目的在于提供一種固液離心分離和液體的收集、輸送與電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子中的任一者或兩者為一體化電絕緣設(shè)計(jì)的流體通道及其直驅(qū)式固液分離設(shè)備。

技術(shù)方案：

為了克服現(xiàn)有固液分離設(shè)備存在的各種缺陷或弊端，本發(fā)明提供了一種固液離心分離和液體的收集、輸送與電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子中的任一者或兩者為一體化電絕緣設(shè)計(jì)的流體通道以及具有該流體通道的直驅(qū)式固液分離設(shè)備，該固液分離設(shè)備結(jié)構(gòu)上的一個(gè)主要特點(diǎn)是具有一個(gè)由流體通道旋轉(zhuǎn)部與靜止部組成的流體輸送通道，以下對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，其至少包括：

(1)、流體通道旋轉(zhuǎn)部，所述流體通道旋轉(zhuǎn)部包括：

至少一個(gè)轉(zhuǎn)子單元，所述轉(zhuǎn)子單元通過(guò)與適配的定子單元之間的電磁相互作用產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力使流體通道旋轉(zhuǎn)部繞電機(jī)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

由轉(zhuǎn)子單元支撐件的腔壁所圍成的大致為桶狀的離心液體收集腔；以及

轉(zhuǎn)子單元支撐件，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件包括：

從動(dòng)離心單元鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元，用于鎖定和/或解鎖從動(dòng)離心單元，阻止從動(dòng)離心單元產(chǎn)生徑向和/或軸向運(yùn)動(dòng)并使其與流體通道旋轉(zhuǎn)部同速同軸旋轉(zhuǎn)；

承載轉(zhuǎn)子單元的大致為圓筒狀的主體部(如101或107所指示位置)；

封閉或半封閉主體部底端的底部(103)；

作為可選結(jié)構(gòu)、位于主體部頂端且中央具料液入口的蓋部；

所述轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部通過(guò)如下軸連接方式中的任一種與電機(jī)軸發(fā)生關(guān)系：

通過(guò)位于轉(zhuǎn)子單元支撐件底部中央的電機(jī)軸安裝孔(104)；

通過(guò)安裝支架(202)，所述安裝支架與底部和電機(jī)軸固定連接，或與底部和/或電機(jī)軸為一體結(jié)構(gòu)；

電機(jī)軸與轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部為一體結(jié)構(gòu)(圖9)；

其中與流體通道靜止部A相適配的流體通道旋轉(zhuǎn)部，其轉(zhuǎn)子單元支撐件底部與流體通道靜止部A環(huán)形凹腔相對(duì)應(yīng)的位置具有用于將流體引導(dǎo)至環(huán)形凹腔的具導(dǎo)流通孔的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流通孔兼作鎖定從動(dòng)離心單元的鎖定結(jié)構(gòu)；

(2)、流體通道靜止部，所述流體通道靜止部選自如下A、B中的任一種：

流體通道靜止部A：包括由環(huán)形凹腔內(nèi)環(huán)和環(huán)形凹腔外環(huán)所圍成的豎截面大致為“U”型的環(huán)形凹腔以及位于該環(huán)形凹腔底部的使液體流向液體收集瓶的排液管道，所述環(huán)形凹腔的敞口端與位于流體通道旋轉(zhuǎn)部轉(zhuǎn)子單元支撐件底部上用于將流體引導(dǎo)至靜止部A環(huán)形凹腔的具有導(dǎo)流通孔的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)密封連接；

流體通道靜止部B：包括收集由旋轉(zhuǎn)部液體收集腔引導(dǎo)而來(lái)的液體的漏斗口和使液體流向液體收集瓶的漏斗頸，所述漏斗口邊緣與液體收集腔腔壁內(nèi)側(cè)密封連接，所述漏斗頸穿過(guò)電機(jī)空心軸并且其末端固定于定子單元支撐件基座部、軸承座、端蓋三者中任一者上；

其中流體通道靜止部A位于定子單元支撐件基座部、電機(jī)軸承座、端蓋三者中任一者上或與其中任一者一體成型。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道或固液分離設(shè)備，為了確保在任何情況下定子單元與轉(zhuǎn)子單元之間的電絕緣，更為了確保轉(zhuǎn)子單元與電機(jī)軸之間的電絕緣，特別是為了確保位于流體通道旋轉(zhuǎn)部和流體通道靜止部?jī)?nèi)的目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分的電絕緣，從而提高設(shè)備的安全性，本發(fā)明所述轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部具有如下(I)～(III)所述三種電絕緣措施中的至少一種：

(I)所述轉(zhuǎn)子單元至少面向氣隙的表面被使用適宜的處理工序處理后覆有非導(dǎo)電的絕緣材料層(實(shí)施例1)；

(II)所述轉(zhuǎn)子單元與鄰接的轉(zhuǎn)子單元支撐件各部分之間被非導(dǎo)電的絕緣材料層電絕緣地隔離(實(shí)施例2、實(shí)施例3)；

(III)所述非電絕緣地承載著轉(zhuǎn)子單元的金屬部件，其與轉(zhuǎn)子單元支撐件的其余部分之間以及位于流體通道旋轉(zhuǎn)部和流體通道靜止部?jī)?nèi)的目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分之間被非導(dǎo)電的絕緣材料層電絕緣地隔離(實(shí)施例4)。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述目標(biāo)物質(zhì)及其各組成成分指的是待離心分離的混合物以及構(gòu)成待離心分離混合物的各個(gè)組成成分，所述絕緣材料層包括但不限于電絕緣的聚合物材料層、由位于第一或第二金屬部件表面的金屬氧化物構(gòu)成的不導(dǎo)電的陶瓷層、用于鐵芯的電絕緣骨架和/或電絕緣涂層，所述電絕緣措施的選擇由轉(zhuǎn)子單元的結(jié)構(gòu)、第一或第二金屬部件的結(jié)構(gòu)、第一和第二金屬部件的連接方式、或轉(zhuǎn)子單元支撐件的結(jié)構(gòu)決定，同時(shí)以提高設(shè)備的安全性、方便生產(chǎn)與降低產(chǎn)品成本為準(zhǔn)則，據(jù)此準(zhǔn)則，所述3種電絕緣措施中優(yōu)選編號(hào)(II)的第二種，對(duì)于電絕緣措施(II)而言，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子單元與第一和/或第二金屬部件之間被非導(dǎo)電的絕緣材料層電絕緣地隔離，本電絕緣措施可以擴(kuò)大第一或第二金屬部件結(jié)構(gòu)的可選擇范圍、第一和第二金屬部件連接方式的可選擇范圍、或轉(zhuǎn)子單元支撐件結(jié)構(gòu)的可選擇范圍，故為首選。

根據(jù)本發(fā)明中所述的流體通道，依據(jù)轉(zhuǎn)子單元的構(gòu)造方式，其轉(zhuǎn)子單元包括但不限于選自如下(1)～(4)所述四種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(1)導(dǎo)電繞組或鐵芯與導(dǎo)電繞組的組合；

(2)鐵芯及永磁體的組合；

(3)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合；

(4)永磁體、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合；

其中所述永磁體包括但不限于釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵、塑磁磁鐵中的任一種或它們兩者或多者之間的組合。所述轉(zhuǎn)子單元結(jié)構(gòu)優(yōu)選鐵芯及永磁體的組合，次選轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合，此兩種組合結(jié)構(gòu)相較于其它結(jié)構(gòu)更方便生產(chǎn)，而具無(wú)鐵芯導(dǎo)電繞組的轉(zhuǎn)子單元比較適合微量離心機(jī)的制造，也可選擇其它結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子單元。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述具有兩個(gè)或兩個(gè)以上轉(zhuǎn)子單元的流體通道旋轉(zhuǎn)部，其轉(zhuǎn)子單元以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心沿軸向陣列或沿徑向并列，所述軸向陣列的轉(zhuǎn)子單元其規(guī)格大小一致，而徑向并列的轉(zhuǎn)子單元其規(guī)格大小不一致，外側(cè)的轉(zhuǎn)子單元半徑大于內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子單元半徑。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，其轉(zhuǎn)子單元支撐件包括如下(5)～(7)所述三者的至少一者：

(5)位于轉(zhuǎn)子單元支撐件內(nèi)側(cè)底部位置的第一金屬部件(1106)；

(6)位于轉(zhuǎn)子單元支撐件外側(cè)主體部位置的第二金屬部件(1101)；

(7)使轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部擁有完整結(jié)構(gòu)與功能的由聚合物材料模制成型的模制部件。

具體地，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件包括第一金屬部件、第二金屬部件、相對(duì)于金屬部件而言的由聚合物材料模制成型的部件中的任一者、任兩者或三者。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述第一金屬部件包括但不限于選自如下(8)～(12)所述五種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(8)各種結(jié)構(gòu)的花鍵；

(9)各種結(jié)構(gòu)的電機(jī)軸；

(10)具內(nèi)側(cè)軸安裝結(jié)構(gòu)和外側(cè)連接結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子嵌件，所述外側(cè)連接結(jié)構(gòu)用于增強(qiáng)轉(zhuǎn)子嵌件與第二金屬部件或轉(zhuǎn)子單元之間的連接強(qiáng)度；

(11)具部分或全部轉(zhuǎn)子單元支撐件底部的第一金屬部件；

(12)具鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的第一金屬部件。

根據(jù)本發(fā)明中所述的流體通道，所述第二金屬部件包括但不限于選自如下(13)～(18)所述六種結(jié)構(gòu)中的任一種：

(13)大致為圓筒狀的第二金屬部件，本部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別方便生產(chǎn)制造；

(14)周壁具間隔分布的貫穿通孔的大致為圓筒狀的第二金屬部件，本結(jié)構(gòu)可以減輕流體通道旋轉(zhuǎn)部的重量但不削弱其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

(15)沿主體部周壁間隔分布的由多個(gè)大致為條狀或柱狀的金屬體構(gòu)成的第二金屬部件，本結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步減輕流體通道旋轉(zhuǎn)部的重量但不削弱其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)方便其與某些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子單元(比如轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、端環(huán)以及鐵芯的組合)一體模制成型；

(16)具底部和大致圓筒狀的筒狀部且整體呈桶狀結(jié)構(gòu)的第二金屬部件，本結(jié)構(gòu)基本上屬于將第一金屬部件和第二金屬部件合二為一；

(17)具主體部及封閉或半封閉主體部底端的底部的第二金屬部件，本結(jié)構(gòu)實(shí)際上相當(dāng)于轉(zhuǎn)子單元支撐件(大致如圖1和圖2所示)；

(18)具部分間隔部和鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元的第二金屬部件。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述第一和/或第二金屬部件，優(yōu)選選用與轉(zhuǎn)子單元鐵芯相同的材料(二者合二為一)并采用適宜的制造工序制造而成，所述適宜的制造工序優(yōu)選包含模制工序、切割工序、彎折工序、沖壓工序中的至少一種制造工序，以減少制造工序和降低成本。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述第一金屬部件和/或第二金屬部件在位于轉(zhuǎn)子單元支撐件底部的位置具有以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心并間隔分布的用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和/或用于連接的結(jié)構(gòu)包括但不限于如下(19)～(22)所述四種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(19)凹槽或卡槽；

(20)通孔或卡孔；

(21)卡扣連接結(jié)構(gòu)或卡止連接結(jié)構(gòu)；

(22)凸起或卡狀凸起；

所述(19)～(22)結(jié)構(gòu)的分布方式選自如下(23)或(24)所述兩種方式中的至少一種：

(23)沿周向和徑向；

(24)沿周向和軸向；

所述這些結(jié)構(gòu)用于增強(qiáng)轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，或者用于第一和第二金屬部件之間的的固定連接或模制成型連接。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述同時(shí)具有第一和第二金屬部件的轉(zhuǎn)子單元支撐件，從軸向方向觀察，所述第一和第二金屬部件中的上述(19)～(22)的結(jié)構(gòu)在徑向方向上具有重疊(圖12)、交叉(圖11、圖13)、對(duì)峙(圖11)、錯(cuò)位(相對(duì)于對(duì)峙，兩結(jié)構(gòu)錯(cuò)開(kāi)一定角度)四種狀態(tài)中的至少一種，所述第一和第二金屬部件被非電絕緣地固定連接或被聚合物材料模制連接而電絕緣地隔離，所述固定連接方式包括但不限于焊接、熔接、卡接、扣接、壓接、插接、過(guò)盈連接、螺栓連接、緊固件連接中的任一種、或它們兩者或多者之間的聯(lián)合，優(yōu)選電絕緣的模制連接方式。

為進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明中所述的轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止其在第一和第二金屬部件的聚合物材料連接處的斷裂所引起的潛在不安全性，本發(fā)明中所述第一和第二金屬部件優(yōu)選的連接方式為卡接或插接，同時(shí)優(yōu)選以聚合物材料模制填充第一和第二金屬部件之間的連接空隙以電絕緣地隔離第一和第二金屬部件。

詳細(xì)地，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部具有如下(25)～(27)“更進(jìn)一步詳細(xì)地”所述的三種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(25)更進(jìn)一步詳細(xì)地(圖13)，所述第一金屬部件和第二金屬部件中的其中一個(gè)的連接臂末端具有軸向延伸的軸向凸起(1301)，相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)具有供軸向凸起插入的插孔(1105)和/或卡槽；

(26)更進(jìn)一步詳細(xì)地(圖12)，所述第一金屬部件和第二金屬部件中的其中一個(gè)的連接臂上具有由兩個(gè)軸向延伸的軸向凸起1(1202)所圍成的凹槽或卡槽(1203)，相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)具有卡入前述凹槽或卡槽且其末端大致為“T”型的連接臂(1201)；

(27)更進(jìn)一步詳細(xì)地，所述第一金屬部件和第二金屬部件中的徑向凸起、連接臂、軸向凸起具有在其厚度方向貫穿的貫穿通孔(1103和1302)、凹槽、卡槽中的至少一種，所述聚合物材料模制成型地填充所述貫穿通孔、凹槽或卡槽。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述流體通道旋轉(zhuǎn)部具有以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心的用作加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的徑向加強(qiáng)筋和/或周向加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋位于流體通道旋轉(zhuǎn)部的底部?jī)?nèi)側(cè)、底部外側(cè)、主體部?jī)?nèi)側(cè)三者中的至少一者上，所述位于底部?jī)?nèi)側(cè)和/或主體部?jī)?nèi)側(cè)的加強(qiáng)筋兼作鎖定從動(dòng)離心單元的鎖定結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件或流體通道旋轉(zhuǎn)部選自如下(28)～(30)所述三種制造方法中的任一種制成：

(28)將轉(zhuǎn)子單元支撐件主體部、底部、具導(dǎo)流通孔的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)三者中的至少一者通過(guò)適宜的制造工序制造成型后的部件與轉(zhuǎn)子單元一起組裝成型和/或模制成型為流體通道旋轉(zhuǎn)部；

(29)將通過(guò)適宜的制造工序制造成型的第一金屬部件、第二金屬部件中的任一者或兩者與轉(zhuǎn)子單元一起模制成型為所需結(jié)構(gòu)的流體通道旋轉(zhuǎn)部；

(30)直接將轉(zhuǎn)子單元置于模具中模制成型為所需結(jié)構(gòu)的流體通道旋轉(zhuǎn)部；

所述方法(28)～(30)中適宜的制造工序優(yōu)選包括模制、切割、彎折、沖壓成型工序中的至少一種制造工序。

具體地，優(yōu)選將轉(zhuǎn)子單元與第一和/或第二金屬部件一起模制成型為流體通道旋轉(zhuǎn)部，特別優(yōu)選將轉(zhuǎn)子單元和各種規(guī)格的金屬花鍵置于模具中以聚合物材料模制成型為流體通道旋轉(zhuǎn)部，同時(shí)形成從動(dòng)離心單元的鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元。

根據(jù)本發(fā)明所述的固液分離設(shè)備，其至少包括如下①～⑤所述的部件：

①、流體通道旋轉(zhuǎn)部：

權(quán)利要求1所述的流體通道旋轉(zhuǎn)部，所述流體通道旋轉(zhuǎn)部隔著氣隙布置于定子總成所圍成的空腔內(nèi)；

②、流體通道靜止部：

權(quán)利要求1所述的任一種流體通道靜止部；

③、定子總成(306)，所述定子總成提供安裝流體通道旋轉(zhuǎn)部的內(nèi)部空腔；

④、旋轉(zhuǎn)支持單元：

所述旋轉(zhuǎn)支持單元至少包括電機(jī)軸、軸承室以及軸承，所述電機(jī)軸、軸承室以及軸承位于構(gòu)成定子總成的定子單元支撐件基座部、電機(jī)軸承座、端蓋三者中任一者中央；

⑤、從動(dòng)離心單元：

所述從動(dòng)離心單元被鎖定結(jié)構(gòu)和/或鎖定單元鎖定后隨流體通道旋轉(zhuǎn)部同速同軸旋轉(zhuǎn)。

具體地，所述流體通道由旋轉(zhuǎn)部離心液體收集腔及其底部上正對(duì)環(huán)形凹腔位置的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與靜止部A中的環(huán)形凹腔經(jīng)過(guò)密封對(duì)接組成，由液體收集腔富集的離心液體在自身重力的作用下，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子單元支撐件底部上的導(dǎo)流通孔(102)被輸送至靜止部A的環(huán)形凹腔(310)內(nèi)，最后通過(guò)位于該環(huán)形凹腔底部的管道(309)使液體流向液體收集瓶。

具體地，所述流體通道由旋轉(zhuǎn)部液體收集腔與靜止部B中的漏斗口邊緣經(jīng)過(guò)密封對(duì)接組成，由液體收集腔富集的離心液體在自身重力的作用下，經(jīng)過(guò)漏斗口(402、406)和連通口(403)被輸送至漏斗頸(405)內(nèi)，最后通過(guò)漏斗頸使液體流向液體收集瓶。

進(jìn)一步詳細(xì)地，所述轉(zhuǎn)子單元支撐件底部與流體通道靜止部A環(huán)形凹腔相對(duì)應(yīng)的位置具有以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心的，包括但不限于選自如下(31)～(34)所述四種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)中的任一種：

(31)圓環(huán)形凸臺(tái)(203或701)；

(32)圓環(huán)形凹槽(704)；

(33)由內(nèi)、外圓環(huán)所圍成的位于轉(zhuǎn)子單元支撐件底部外側(cè)的環(huán)形凹腔(706)；

(34)正對(duì)流體通道靜止部A環(huán)形凹腔內(nèi)環(huán)和外環(huán)位置且位于轉(zhuǎn)子單元支撐件底部的環(huán)形內(nèi)凹槽(604)和環(huán)形外凹槽(603)以及位于環(huán)形內(nèi)凹槽和環(huán)形外凹槽之間的底部；

其中所述以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心沿圓周方向間隔分布的導(dǎo)流通孔位于上述四種導(dǎo)流結(jié)構(gòu)中的任一種上，最外緣的導(dǎo)流通孔位于轉(zhuǎn)子單元支撐件主體部和底部的大致交界處，所述導(dǎo)流通孔可兼作從動(dòng)離心單元的固定結(jié)構(gòu)，由于位于底部中央圓錐形凸臺(tái)的阻隔以及離心力的作用，液體會(huì)被甩向液體收集腔內(nèi)側(cè)壁，并在自身重力作用下通過(guò)導(dǎo)流通孔流向流體通道靜止部A的環(huán)形凹腔，圖6-1圖示了具圓錐形凸臺(tái)、電機(jī)軸安裝孔和導(dǎo)流通孔的流體通道旋轉(zhuǎn)部，圖6-2為圖6-1旋轉(zhuǎn)180°后的軸測(cè)圖，其圖示了具環(huán)形內(nèi)凹槽和環(huán)形外凹槽底部的流體通道旋轉(zhuǎn)部。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道或固液分離設(shè)備，所述以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心并間隔分布于流體通道旋轉(zhuǎn)部、從動(dòng)離心單元上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)包括但不限于選自如下(35)～(39)所述五種結(jié)構(gòu)中的至少一種：

(35)凹槽或卡槽；

(36)通孔或卡孔；

(37)卡扣連接結(jié)構(gòu)或卡止連接結(jié)構(gòu)；

(38)凸起或卡狀凸起；

(39)可樞轉(zhuǎn)地進(jìn)行軸向鎖定的圓弧狀凸起(601、804、1002、1005)，所述單個(gè)圓弧狀凸起具有從其中一端到另一端平緩降低高度的光滑斜面；

所述位于流體通道旋轉(zhuǎn)部、從動(dòng)離心單元上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)相互適配從而用于阻止從動(dòng)離心單元與流體通道旋轉(zhuǎn)部之間和/或從動(dòng)離心單元各組成部件之間產(chǎn)生周向和/或軸向運(yùn)動(dòng)以及用于解除所述鎖定狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明所述的流體通道或固液分離設(shè)備，所述位于流體通道旋轉(zhuǎn)部、從動(dòng)離心單元上的用于阻止從動(dòng)離心單元與流體通道旋轉(zhuǎn)部之間和/或從動(dòng)離心單元各組成部件之間產(chǎn)生周向和/或軸向運(yùn)動(dòng)以及用于解除所述鎖定狀態(tài)的鎖定和/或解鎖單元包括：

包括但不限于上述(35)～(39)所述的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)，所述鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)位于流體通道旋轉(zhuǎn)部、從動(dòng)離心單元、鎖定柱、鎖定筒上；

鎖定柱(1001)或鎖定筒(803)，所述鎖定柱或鎖定筒及位于其上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)優(yōu)選與流體通道旋轉(zhuǎn)部一體成型形成，所述鎖定柱或鎖定筒優(yōu)選位于底部中央，其中流體通道旋轉(zhuǎn)部、從動(dòng)離心單元也可作為鎖定筒；

作為可選結(jié)構(gòu)的彈性件，所述彈性件包括但不限于密封橡膠圈和金屬?gòu)椈?1003)，其提供密封或軸向的鎖緊力；

鎖定件(801、1004)，所述鎖定件上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)與鎖定柱或鎖定筒上的鎖定和/或解鎖結(jié)構(gòu)相互配合，通過(guò)鎖定件繞鎖定柱或鎖定筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或通過(guò)鎖定件在鎖定柱或鎖定筒上的軸向和/或徑向的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)(比如拔、插、按壓)實(shí)現(xiàn)流體通道旋轉(zhuǎn)部和從動(dòng)離心單元之間的鎖定和/或解鎖。

具體地，所述從動(dòng)離心單元在流體通道旋轉(zhuǎn)部的鎖定分為可解鎖鎖定和不可解鎖鎖定兩種情況，優(yōu)選可在鎖定和解鎖之間輕易轉(zhuǎn)換的鎖定方式，所述可解鎖鎖定使得從動(dòng)離心單元的置入和更換變得非常簡(jiǎn)單，方便離心操作和設(shè)備清潔驗(yàn)證。

根據(jù)本發(fā)明中所述的流體通道旋轉(zhuǎn)部，或流體通道靜止部，或固液分離設(shè)備，所述聚合物材料是選自聚烯烴(包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯-1(PB-1))、鹵素取代聚烯烴、聚環(huán)烯烴、聚砜、聚醚酮、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺(PA)、聚酰亞胺、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯、聚縮醛、聚苯乙烯(PS)、丙烯晴/丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、液晶聚合物(LCP)、以及聚苯硫醚(PPS)中的任一種，或者是這些中的兩者或多者的共聚物，其中優(yōu)選耐酸、堿及有機(jī)溶劑都比較強(qiáng)的聚合物材料。

進(jìn)一步詳細(xì)地，本發(fā)明中所述的任一種流體通道旋轉(zhuǎn)部，或任一種流體通道靜止部，或任一種固液分離設(shè)備，其所述聚合物材料優(yōu)選為增強(qiáng)聚合物材料，所述增強(qiáng)聚合物材料至少包括按重量計(jì)占5％到50％，優(yōu)選是按重量計(jì)占7％到40％的纖維增強(qiáng)填料，特別優(yōu)選的是洗衣機(jī)行業(yè)廣泛使用的按重量計(jì)玻璃纖維填料占7～12％的增強(qiáng)聚烯烴。

有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的具流體通道旋轉(zhuǎn)部和靜止部的固液分離設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是：

(1)、液體排出固液分離設(shè)備時(shí)不會(huì)受到離心力的干擾；

(2)、將固液離心分離以及液體的收集、輸送與電機(jī)轉(zhuǎn)子和/或定子進(jìn)行一體化電絕緣設(shè)計(jì)，使得設(shè)備部件數(shù)量大幅度減少，設(shè)備制造、安裝變得簡(jiǎn)單，同時(shí)大幅度提高設(shè)備的安全性；

(3)、整機(jī)重量大大減少，便于搬運(yùn)；

(4)、直接驅(qū)動(dòng)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、安靜且節(jié)能，避免了常規(guī)固液分離設(shè)備由于同軸度偏差引起的震動(dòng)和噪音；

(5)、可以簡(jiǎn)化從動(dòng)離心單元的結(jié)構(gòu)和制造工藝，并方便其使用；

(6)、從動(dòng)離心單元的更換、設(shè)備的清潔驗(yàn)證非常容易。

附圖及附圖說(shuō)明

附圖1為具導(dǎo)流通孔的轉(zhuǎn)子單元支撐件結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為具安裝支架的轉(zhuǎn)子單元支撐件結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為流體通道靜止部A結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為流體通道靜止部B結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為固液分離設(shè)備定子總成結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為流體通道旋轉(zhuǎn)部結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖7為具各種導(dǎo)流通孔結(jié)構(gòu)的第一金屬部件結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖8為鎖定單元1結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖9為具流體通道旋轉(zhuǎn)部和靜止部A的固液分離設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖10為鎖定單元2結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖11為第一金屬部件和第二金屬部件結(jié)構(gòu)示意圖1；

附圖12為第一金屬部件和第二金屬部件結(jié)構(gòu)示意圖2；

附圖13為第一金屬部件和第二金屬部件結(jié)構(gòu)示意圖3；

其中：

101、液體收集腔內(nèi)壁； 102、導(dǎo)流通孔； 103、轉(zhuǎn)子單元支撐件底部；

104、電機(jī)軸安裝孔； 105、圓錐形凸臺(tái)； 106、轉(zhuǎn)子單元安裝孔；

107、液體收集腔外壁； 201、安裝支架固定孔； 202、安裝支架；

203、圓環(huán)形凸臺(tái)A； 204、定位凸起； 301、環(huán)形凹腔外環(huán)；

302、通風(fēng)孔； 303、軸孔； 304、環(huán)形凹腔內(nèi)環(huán)；

305、排液孔； 306、定子總成； 307、擋液凸臺(tái)；

308、底腳； 309、管道； 310、環(huán)形凹腔；

401、凸起； 402、圓盤(pán)狀漏斗口； 403、聯(lián)通口；

404、密封元件安裝孔； 405、漏斗頸； 406、漏斗狀漏斗口；

601、圓弧狀凸起A； 602、轉(zhuǎn)子總成； 603、環(huán)形外凹槽；

604、環(huán)形內(nèi)凹槽； 701、圓環(huán)形凸臺(tái)B； 702、卡槽；

703、定位孔； 704、圓環(huán)形凹槽； 705、外圓環(huán)；

706、底部環(huán)形凹腔； 707、內(nèi)圓環(huán)； 801、鎖定件B；

802、鎖定頭； 803、鎖定筒； 804、圓弧狀凸起B(yǎng)；

901、減震底腳； 902、軸承； 903、電機(jī)軸；

904、后端蓋固定螺釘； 905、后端蓋； 906、軸固定螺母；

907、定子單元； 908、轉(zhuǎn)子單元； 909、敞口端面；

910、基座部； 1001、鎖定柱； 1002、圓弧狀凸起C；

1003、彈簧； 1004、鎖定件D； 1005、圓弧狀凸起D；

1101、第二金屬部件； 1102、第二連接臂； 1103、貫穿通孔1

1104、第一連接臂； 1105、插孔； 1106、第一金屬部件；

1201、“T”型連接臂； 1202、軸向凸起1； 1203、軸向卡槽；

1301、軸向凸起2； 1302、貫穿通孔2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的流體通道及其固液分離設(shè)備的示例性實(shí)施例。

本專(zhuān)利中各術(shù)語(yǔ)的基本含義如下：

“周向”即圓周方向，是指以電機(jī)軸中心線(xiàn)上一點(diǎn)為圓心所形成的垂直于電機(jī)軸中心線(xiàn)的圓的圓周方向；

“軸向”是指與電機(jī)軸中心線(xiàn)重合或平行的方向；

“徑向”是指垂直于電機(jī)軸中心線(xiàn)并通過(guò)位于中心線(xiàn)上的圓心的半徑方向；

“過(guò)盈連接”是指利用零件間的配合過(guò)盈來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)零件間的連接，其裝配方法包括壓入法、熱脹配合法、冷縮配合法等；

“卡接”是指通過(guò)兩零件上相互配合的凹槽與凸起、卡槽/卡孔/卡口與卡扣或燕尾槽與燕尾榫之間的鑲嵌連接從而限制兩零件之間產(chǎn)生相對(duì)位移的連接方式；

“模制成型”是指生產(chǎn)工序中通過(guò)使用模具獲得目標(biāo)幾何形狀的物體的過(guò)程，包括但不限于沖壓成型、鑄造成型、注塑成型等方式，所述“熔接”為“模制成型”的一種特殊形式；

“切割成型”是指采用除“模制成型”以外的，包括但不限于車(chē)、刨、銑、鉆、磨、切(割)等工藝獲得目標(biāo)幾何形狀物體的過(guò)程；

“彎折成型”是指采用包括但不限于卷制、繞制、彎曲等工藝獲得目標(biāo)幾何形狀物體的過(guò)程，比如將某種物體卷制或繞制成圓筒狀物體或?qū)⑵鋸澢扇我饨嵌取?/p>

實(shí)施例1

本實(shí)施例為一種流體通道旋轉(zhuǎn)部，采用圖2所示的具導(dǎo)流通孔的轉(zhuǎn)子單元支撐件。

該一體模制成型的具導(dǎo)流通孔(102)的轉(zhuǎn)子單元支撐件包括承載轉(zhuǎn)子單元的圓筒狀主體部(101+107)和半封閉主體部底端的底部?jī)刹糠?，其中流體通道旋轉(zhuǎn)部底部具有：安裝支架固定孔(201)、位于底部中央的料液分配盤(pán)、位于液體收集腔腔壁和底部交界處的圓環(huán)形凸臺(tái)A(203)及其上的導(dǎo)流通孔(102)以及位于液體收集腔腔壁外側(cè)的阻止轉(zhuǎn)子單元產(chǎn)生周向運(yùn)動(dòng)的定位凸起(204)。

將轉(zhuǎn)子單元注塑成型并充磁后，通過(guò)噴涂工藝使面向氣隙的表面形成電絕緣層，然后將此部件通過(guò)轉(zhuǎn)子單元安裝孔(106)固定，最后將固定于電機(jī)軸的安裝支架(202)通過(guò)安裝支架固定孔(201)固定于轉(zhuǎn)子單元支撐件底部，從而獲得具導(dǎo)流通孔的流體通道旋轉(zhuǎn)部。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為一種流體通道旋轉(zhuǎn)部，采用圖13所示的第一金屬部件(1106)和第二金屬部件(1101)。

如圖13B所示，第二金屬部件(1101)具有徑向向內(nèi)延伸的第二連接臂(1102)和位于第二連接臂末端的軸向凸起(1301)以及位于軸向凸起上的貫穿通孔(1302)；第一金屬部件(1106)具有徑向向外延伸的第一連接臂(1104)和位于第一連接臂上的通孔(1105)。

將第二連接臂末端的軸向凸起(1301)插入第一連接臂上的通孔(1105)(二者不接觸)后，與轉(zhuǎn)子單元一起置于模具中且定位后(轉(zhuǎn)子單元與第一金屬部件不接觸)，注塑成型為大致如圖6所示的具導(dǎo)流通孔的流體通道旋轉(zhuǎn)部(圖6-1和圖6-2)，該流體通道旋轉(zhuǎn)部敞口端內(nèi)側(cè)具有鎖定從動(dòng)離心單元的圓弧狀凸起(601)。

實(shí)施例3

本實(shí)施例為一種流體通道旋轉(zhuǎn)部，采用圖7-1所示的具導(dǎo)流通孔結(jié)構(gòu)的第一金屬部件，該第一金屬部件具有轉(zhuǎn)子單元支撐件的全部底部。

該一體模制成型的具導(dǎo)流通孔結(jié)構(gòu)的第一金屬部件具有：位于該第一金屬部件中央的具電機(jī)軸安裝孔(104)的圓錐形凸臺(tái)(105)，與流體通道靜止部A環(huán)形凹腔相對(duì)應(yīng)的以電機(jī)軸中心線(xiàn)為軸心的圓環(huán)形凸臺(tái)(701)和位于該圓環(huán)形凸臺(tái)上的沿圓周方向等間距間隔分布的導(dǎo)流通孔(102)，位于第一金屬部件邊緣的卡槽(702)以及形成該卡槽的卡狀凸起和位于該卡狀凸起上的定位孔(703)。

將轉(zhuǎn)子單元和第一金屬部件(二者不接觸)置于模具中并定位后，注塑成型為具導(dǎo)流通孔的流體通道旋轉(zhuǎn)部(圖6，包括圖6-1和圖6-2)，該流體通道旋轉(zhuǎn)部敞口端內(nèi)側(cè)具有鎖定從動(dòng)離心單元的圓弧狀凸起(601)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例為具流體通道旋轉(zhuǎn)部和靜止部A的固液分離設(shè)備(不含從動(dòng)離心單元)，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖9，其流體通道靜止部A與定子單元支撐件基座部(910)一體模制成型。

如圖9所示，將電機(jī)定子單元(907)及其附件定位于模具中后，以塑封料一體模制成型為固液分離設(shè)備定子總成，該定子總成所圍成的用于容納流體通道旋轉(zhuǎn)部的空腔底部中央具安裝軸承和電機(jī)軸的軸承室、由環(huán)形凹腔外環(huán)(301)和環(huán)形凹腔內(nèi)環(huán)(304)圍成的靜止部A環(huán)形凹腔(310)以及位于環(huán)形凹腔底部的排液管(309)、位于環(huán)形凹腔外環(huán)(301)外側(cè)的通風(fēng)孔(302)、位于環(huán)形凹腔內(nèi)環(huán)(304)內(nèi)側(cè)的排液口(305)，定子總成頂端具擋液凸臺(tái)(307)。

如圖9所示，將電機(jī)轉(zhuǎn)子單元(908)及其附件和電機(jī)軸(903)定位于模具中后，以塑封料一體模制成型為具電機(jī)軸(903)的流體通道旋轉(zhuǎn)部，其頂部?jī)?nèi)側(cè)具有鎖定從動(dòng)離心單元的圓弧狀凸起(601)，且其敞口端面(909)外半徑大于或等于定子總成頂部的擋液凸臺(tái)(307)外半徑。

如圖9所示，將流體通道旋轉(zhuǎn)部套上前軸承后定位于軸承室內(nèi)，再套上后軸承并通過(guò)軸固定螺母(906)固定于定子總成上，如此則該流體通道旋轉(zhuǎn)部隔著氣隙固定于定子總成圍成的空腔內(nèi)，具導(dǎo)流通孔(102)的圓環(huán)形凸臺(tái)(203)與靜止部A的環(huán)形凹腔(310)密封連接。

上述對(duì)實(shí)施例的描述是為了便于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其它實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的任何改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。