CN106861933A - 流体通道及其固液分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

流体通道及其固液分离设备

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

发明目的：

本发明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，本发明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，以下对本发明作详细说明。

根据本发明所述的流体通道，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。

根据本发明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，本发明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)。

根据本发明所述的流体通道，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。

根据本发明中所述的流体通道，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。

根据本发明所述的流体通道，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。

根据本发明所述的流体通道，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。

根据本发明所述的流体通道，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；

(12)具锁定结构和/或锁定单元的第一金属部件。

根据本发明中所述的流体通道，所述第二金属部件包括但不限于选自如下(13)～(18)所述六种结构中的任一种：

(13)大致为圆筒状的第二金属部件，本部件结构简单，特别方便生产制造；

(14)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，本结构可以减轻流体通道旋转部的重量但不削弱其结构强度；

(15)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构成的第二金属部件，本结构可以进一步减轻流体通道旋转部的重量但不削弱其结构强度，同时方便其与某些结构的转子单元(比如转子导条、端环以及铁芯的组合)一体模制成型；

(16)具底部和大致圆筒状的筒状部且整体呈桶状结构的第二金属部件，本结构基本上属于将第一金属部件和第二金属部件合二为一；

(17)具主体部及封闭或半封闭主体部底端的底部的第二金属部件，本结构实际上相当于转子单元支撑件(大致如图1和图2所示)；

(18)具部分间隔部和锁定结构和/或锁定单元的第二金属部件。

根据本发明所述的流体通道，所述第一和/或第二金属部件，优选选用与转子单元铁芯相同的材料(二者合二为一)并采用适宜的制造工序制造而成，所述适宜的制造工序优选包含模制工序、切割工序、弯折工序、冲压工序中的至少一种制造工序，以减少制造工序和降低成本。

根据本发明所述的流体通道，所述第一金属部件和/或第二金属部件在位于转子单元支撑件底部的位置具有以电机轴中心线为轴心并间隔分布的用于增强结构强度和/或用于连接的结构包括但不限于如下(19)～(22)所述四种结构中的至少一种：

(19)凹槽或卡槽；

(20)通孔或卡孔；

(21)卡扣连接结构或卡止连接结构；

(22)凸起或卡状凸起；

所述(19)～(22)结构的分布方式选自如下(23)或(24)所述两种方式中的至少一种：

(23)沿周向和径向；

(24)沿周向和轴向；

所述这些结构用于增强转子单元支撑件或流体通道旋转部的结构强度，或者用于第一和第二金属部件之间的的固定连接或模制成型连接。

根据本发明所述的流体通道，所述同时具有第一和第二金属部件的转子单元支撑件，从轴向方向观察，所述第一和第二金属部件中的上述(19)～(22)的结构在径向方向上具有重叠(图12)、交叉(图11、图13)、对峙(图11)、错位(相对于对峙，两结构错开一定角度)四种状态中的至少一种，所述第一和第二金属部件被非电绝缘地固定连接或被聚合物材料模制连接而电绝缘地隔离，所述固定连接方式包括但不限于焊接、熔接、卡接、扣接、压接、插接、过盈连接、螺栓连接、紧固件连接中的任一种、或它们两者或多者之间的联合，优选电绝缘的模制连接方式。

为进一步增强本发明中所述的转子单元支撑件或流体通道旋转部的结构强度，防止其在第一和第二金属部件的聚合物材料连接处的断裂所引起的潜在不安全性，本发明中所述第一和第二金属部件优选的连接方式为卡接或插接，同时优选以聚合物材料模制填充第一和第二金属部件之间的连接空隙以电绝缘地隔离第一和第二金属部件。

详细地，所述转子单元支撑件或流体通道旋转部具有如下(25)～(27)“更进一步详细地”所述的三种结构中的至少一种：

(25)更进一步详细地(图13)，所述第一金属部件和第二金属部件中的其中一个的连接臂末端具有轴向延伸的轴向凸起(1301)，相对应的另一个具有供轴向凸起插入的插孔(1105)和/或卡槽；

(26)更进一步详细地(图12)，所述第一金属部件和第二金属部件中的其中一个的连接臂上具有由两个轴向延伸的轴向凸起1(1202)所围成的凹槽或卡槽(1203)，相对应的另一个具有卡入前述凹槽或卡槽且其末端大致为“T”型的连接臂(1201)；

(27)更进一步详细地，所述第一金属部件和第二金属部件中的径向凸起、连接臂、轴向凸起具有在其厚度方向贯穿的贯穿通孔(1103和1302)、凹槽、卡槽中的至少一种，所述聚合物材料模制成型地填充所述贯穿通孔、凹槽或卡槽。

根据本发明所述的流体通道，所述流体通道旋转部具有以电机轴中心线为轴心的用作加强其结构强度的径向加强筋和/或周向加强筋，所述加强筋位于流体通道旋转部的底部内侧、底部外侧、主体部内侧三者中的至少一者上，所述位于底部内侧和/或主体部内侧的加强筋兼作锁定从动离心单元的锁定结构。

根据本发明所述的流体通道，所述转子单元支撑件或流体通道旋转部选自如下(28)～(30)所述三种制造方法中的任一种制成：

(28)将转子单元支撑件主体部、底部、具导流通孔的导流结构三者中的至少一者通过适宜的制造工序制造成型后的部件与转子单元一起组装成型和/或模制成型为流体通道旋转部；

(29)将通过适宜的制造工序制造成型的第一金属部件、第二金属部件中的任一者或两者与转子单元一起模制成型为所需结构的流体通道旋转部；

(30)直接将转子单元置于模具中模制成型为所需结构的流体通道旋转部；

所述方法(28)～(30)中适宜的制造工序优选包括模制、切割、弯折、冲压成型工序中的至少一种制造工序。

具体地，优选将转子单元与第一和/或第二金属部件一起模制成型为流体通道旋转部，特别优选将转子单元和各种规格的金属花键置于模具中以聚合物材料模制成型为流体通道旋转部，同时形成从动离心单元的锁定结构和/或锁定单元。

根据本发明所述的固液分离设备，其至少包括如下①～⑤所述的部件：

①、流体通道旋转部：

权利要求1所述的流体通道旋转部，所述流体通道旋转部隔着气隙布置于定子总成所围成的空腔内；

②、流体通道静止部：

权利要求1所述的任一种流体通道静止部；

③、定子总成(306)，所述定子总成提供安装流体通道旋转部的内部空腔；

④、旋转支持单元：

所述旋转支持单元至少包括电机轴、轴承室以及轴承，所述电机轴、轴承室以及轴承位于构成定子总成的定子单元支撑件基座部、电机轴承座、端盖三者中任一者中央；

⑤、从动离心单元：

所述从动离心单元被锁定结构和/或锁定单元锁定后随流体通道旋转部同速同轴旋转。

具体地，所述流体通道由旋转部离心液体收集腔及其底部上正对环形凹腔位置的导流结构与静止部A中的环形凹腔经过密封对接组成，由液体收集腔富集的离心液体在自身重力的作用下，经过转子单元支撑件底部上的导流通孔(102)被输送至静止部A的环形凹腔(310)内，最后通过位于该环形凹腔底部的管道(309)使液体流向液体收集瓶。

具体地，所述流体通道由旋转部液体收集腔与静止部B中的漏斗口边缘经过密封对接组成，由液体收集腔富集的离心液体在自身重力的作用下，经过漏斗口(402、406)和连通口(403)被输送至漏斗颈(405)内，最后通过漏斗颈使液体流向液体收集瓶。

进一步详细地，所述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以电机轴中心线为轴心的，包括但不限于选自如下(31)～(34)所述四种导流结构中的任一种：

(31)圆环形凸台(203或701)；

(32)圆环形凹槽(704)；

(33)由内、外圆环所围成的位于转子单元支撑件底部外侧的环形凹腔(706)；

(34)正对流体通道静止部A环形凹腔内环和外环位置且位于转子单元支撑件底部的环形内凹槽(604)和环形外凹槽(603)以及位于环形内凹槽和环形外凹槽之间的底部；

其中所述以电机轴中心线为轴心沿圆周方向间隔分布的导流通孔位于上述四种导流结构中的任一种上，最外缘的导流通孔位于转子单元支撑件主体部和底部的大致交界处，所述导流通孔可兼作从动离心单元的固定结构，由于位于底部中央圆锥形凸台的阻隔以及离心力的作用，液体会被甩向液体收集腔内侧壁，并在自身重力作用下通过导流通孔流向流体通道静止部A的环形凹腔，图6-1图示了具圆锥形凸台、电机轴安装孔和导流通孔的流体通道旋转部，图6-2为图6-1旋转180°后的轴测图，其图示了具环形内凹槽和环形外凹槽底部的流体通道旋转部。

根据本发明所述的流体通道或固液分离设备，所述以电机轴中心线为轴心并间隔分布于流体通道旋转部、从动离心单元上的锁定和/或解锁结构包括但不限于选自如下(35)～(39)所述五种结构中的至少一种：

(35)凹槽或卡槽；

(36)通孔或卡孔；

(37)卡扣连接结构或卡止连接结构；

(38)凸起或卡状凸起；

(39)可枢转地进行轴向锁定的圆弧状凸起(601、804、1002、1005)，所述单个圆弧状凸起具有从其中一端到另一端平缓降低高度的光滑斜面；

所述位于流体通道旋转部、从动离心单元上的锁定和/或解锁结构相互适配从而用于阻止从动离心单元与流体通道旋转部之间和/或从动离心单元各组成部件之间产生周向和/或轴向运动以及用于解除所述锁定状态。

根据本发明所述的流体通道或固液分离设备，所述位于流体通道旋转部、从动离心单元上的用于阻止从动离心单元与流体通道旋转部之间和/或从动离心单元各组成部件之间产生周向和/或轴向运动以及用于解除所述锁定状态的锁定和/或解锁单元包括：

包括但不限于上述(35)～(39)所述的锁定和/或解锁结构，所述锁定和/或解锁结构位于流体通道旋转部、从动离心单元、锁定柱、锁定筒上；

锁定柱(1001)或锁定筒(803)，所述锁定柱或锁定筒及位于其上的锁定和/或解锁结构优选与流体通道旋转部一体成型形成，所述锁定柱或锁定筒优选位于底部中央，其中流体通道旋转部、从动离心单元也可作为锁定筒；

作为可选结构的弹性件，所述弹性件包括但不限于密封橡胶圈和金属弹簧(1003)，其提供密封或轴向的锁紧力；

锁定件(801、1004)，所述锁定件上的锁定和/或解锁结构与锁定柱或锁定筒上的锁定和/或解锁结构相互配合，通过锁定件绕锁定柱或锁定筒的旋转运动，或通过锁定件在锁定柱或锁定筒上的轴向和/或径向的线性运动(比如拔、插、按压)实现流体通道旋转部和从动离心单元之间的锁定和/或解锁。

具体地，所述从动离心单元在流体通道旋转部的锁定分为可解锁锁定和不可解锁锁定两种情况，优选可在锁定和解锁之间轻易转换的锁定方式，所述可解锁锁定使得从动离心单元的置入和更换变得非常简单，方便离心操作和设备清洁验证。

根据本发明中所述的流体通道旋转部，或流体通道静止部，或固液分离设备，所述聚合物材料是选自聚烯烃(包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丁烯-1(PB-1))、卤素取代聚烯烃、聚环烯烃、聚砜、聚醚酮、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯、聚缩醛、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)中的任一种，或者是这些中的两者或多者的共聚物，其中优选耐酸、碱及有机溶剂都比较强的聚合物材料。

进一步详细地，本发明中所述的任一种流体通道旋转部，或任一种流体通道静止部，或任一种固液分离设备，其所述聚合物材料优选为增强聚合物材料，所述增强聚合物材料至少包括按重量计占5％到50％，优选是按重量计占7％到40％的纤维增强填料，特别优选的是洗衣机行业广泛使用的按重量计玻璃纤维填料占7～12％的增强聚烯烃。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的具流体通道旋转部和静止部的固液分离设备，其优点是：

(1)、液体排出固液分离设备时不会受到离心力的干扰；

(2)、将固液离心分离以及液体的收集、输送与电机转子和/或定子进行一体化电绝缘设计，使得设备部件数量大幅度减少，设备制造、安装变得简单，同时大幅度提高设备的安全性；

(3)、整机重量大大减少，便于搬运；

(4)、直接驱动，设备运转稳定、安静且节能，避免了常规固液分离设备由于同轴度偏差引起的震动和噪音；

(5)、可以简化从动离心单元的结构和制造工艺，并方便其使用；

(6)、从动离心单元的更换、设备的清洁验证非常容易。

附图及附图说明

附图1为具导流通孔的转子单元支撑件结构示意图；

附图2为具安装支架的转子单元支撑件结构示意图；

附图3为流体通道静止部A结构示意图；

附图4为流体通道静止部B结构示意图；

附图5为固液分离设备定子总成结构示意图；

附图6为流体通道旋转部结构示意图；

附图7为具各种导流通孔结构的第一金属部件结构示意图；

附图8为锁定单元1结构示意图；

附图9为具流体通道旋转部和静止部A的固液分离设备结构示意图；

附图10为锁定单元2结构示意图；

附图11为第一金属部件和第二金属部件结构示意图1；

附图12为第一金属部件和第二金属部件结构示意图2；

附图13为第一金属部件和第二金属部件结构示意图3；

其中：

101、液体收集腔内壁； 102、导流通孔； 103、转子单元支撑件底部；

104、电机轴安装孔； 105、圆锥形凸台； 106、转子单元安装孔；

107、液体收集腔外壁； 201、安装支架固定孔； 202、安装支架；

203、圆环形凸台A； 204、定位凸起； 301、环形凹腔外环；

302、通风孔； 303、轴孔； 304、环形凹腔内环；

305、排液孔； 306、定子总成； 307、挡液凸台；

308、底脚； 309、管道； 310、环形凹腔；

401、凸起； 402、圆盘状漏斗口； 403、联通口；

404、密封元件安装孔； 405、漏斗颈； 406、漏斗状漏斗口；

601、圆弧状凸起A； 602、转子总成； 603、环形外凹槽；

604、环形内凹槽； 701、圆环形凸台B； 702、卡槽；

703、定位孔； 704、圆环形凹槽； 705、外圆环；

706、底部环形凹腔； 707、内圆环； 801、锁定件B；

802、锁定头； 803、锁定筒； 804、圆弧状凸起B；

901、减震底脚； 902、轴承； 903、电机轴；

904、后端盖固定螺钉； 905、后端盖； 906、轴固定螺母；

907、定子单元； 908、转子单元； 909、敞口端面；

910、基座部； 1001、锁定柱； 1002、圆弧状凸起C；

1003、弹簧； 1004、锁定件D； 1005、圆弧状凸起D；

1101、第二金属部件； 1102、第二连接臂； 1103、贯穿通孔1

1104、第一连接臂； 1105、插孔； 1106、第一金属部件；

1201、“T”型连接臂； 1202、轴向凸起1； 1203、轴向卡槽；

1301、轴向凸起2； 1302、贯穿通孔2。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的流体通道及其固液分离设备的示例性实施例。

本专利中各术语的基本含义如下：

“周向”即圆周方向，是指以电机轴中心线上一点为圆心所形成的垂直于电机轴中心线的圆的圆周方向；

“轴向”是指与电机轴中心线重合或平行的方向；

“径向”是指垂直于电机轴中心线并通过位于中心线上的圆心的半径方向；

“过盈连接”是指利用零件间的配合过盈来实现两个零件间的连接，其装配方法包括压入法、热胀配合法、冷缩配合法等；

“卡接”是指通过两零件上相互配合的凹槽与凸起、卡槽/卡孔/卡口与卡扣或燕尾槽与燕尾榫之间的镶嵌连接从而限制两零件之间产生相对位移的连接方式；

“模制成型”是指生产工序中通过使用模具获得目标几何形状的物体的过程，包括但不限于冲压成型、铸造成型、注塑成型等方式，所述“熔接”为“模制成型”的一种特殊形式；

“切割成型”是指采用除“模制成型”以外的，包括但不限于车、刨、铣、钻、磨、切(割)等工艺获得目标几何形状物体的过程；

“弯折成型”是指采用包括但不限于卷制、绕制、弯曲等工艺获得目标几何形状物体的过程，比如将某种物体卷制或绕制成圆筒状物体或将其弯曲成任意角度。

实施例1

本实施例为一种流体通道旋转部，采用图2所示的具导流通孔的转子单元支撑件。

该一体模制成型的具导流通孔(102)的转子单元支撑件包括承载转子单元的圆筒状主体部(101+107)和半封闭主体部底端的底部两部分，其中流体通道旋转部底部具有：安装支架固定孔(201)、位于底部中央的料液分配盘、位于液体收集腔腔壁和底部交界处的圆环形凸台A(203)及其上的导流通孔(102)以及位于液体收集腔腔壁外侧的阻止转子单元产生周向运动的定位凸起(204)。

将转子单元注塑成型并充磁后，通过喷涂工艺使面向气隙的表面形成电绝缘层，然后将此部件通过转子单元安装孔(106)固定，最后将固定于电机轴的安装支架(202)通过安装支架固定孔(201)固定于转子单元支撑件底部，从而获得具导流通孔的流体通道旋转部。

实施例2

本实施例为一种流体通道旋转部，采用图13所示的第一金属部件(1106)和第二金属部件(1101)。

如图13B所示，第二金属部件(1101)具有径向向内延伸的第二连接臂(1102)和位于第二连接臂末端的轴向凸起(1301)以及位于轴向凸起上的贯穿通孔(1302)；第一金属部件(1106)具有径向向外延伸的第一连接臂(1104)和位于第一连接臂上的通孔(1105)。

将第二连接臂末端的轴向凸起(1301)插入第一连接臂上的通孔(1105)(二者不接触)后，与转子单元一起置于模具中且定位后(转子单元与第一金属部件不接触)，注塑成型为大致如图6所示的具导流通孔的流体通道旋转部(图6-1和图6-2)，该流体通道旋转部敞口端内侧具有锁定从动离心单元的圆弧状凸起(601)。

实施例3

本实施例为一种流体通道旋转部，采用图7-1所示的具导流通孔结构的第一金属部件，该第一金属部件具有转子单元支撑件的全部底部。

该一体模制成型的具导流通孔结构的第一金属部件具有：位于该第一金属部件中央的具电机轴安装孔(104)的圆锥形凸台(105)，与流体通道静止部A环形凹腔相对应的以电机轴中心线为轴心的圆环形凸台(701)和位于该圆环形凸台上的沿圆周方向等间距间隔分布的导流通孔(102)，位于第一金属部件边缘的卡槽(702)以及形成该卡槽的卡状凸起和位于该卡状凸起上的定位孔(703)。

将转子单元和第一金属部件(二者不接触)置于模具中并定位后，注塑成型为具导流通孔的流体通道旋转部(图6，包括图6-1和图6-2)，该流体通道旋转部敞口端内侧具有锁定从动离心单元的圆弧状凸起(601)。

实施例4

本实施例为具流体通道旋转部和静止部A的固液分离设备(不含从动离心单元)，结构示意图见图9，其流体通道静止部A与定子单元支撑件基座部(910)一体模制成型。

如图9所示，将电机定子单元(907)及其附件定位于模具中后，以塑封料一体模制成型为固液分离设备定子总成，该定子总成所围成的用于容纳流体通道旋转部的空腔底部中央具安装轴承和电机轴的轴承室、由环形凹腔外环(301)和环形凹腔内环(304)围成的静止部A环形凹腔(310)以及位于环形凹腔底部的排液管(309)、位于环形凹腔外环(301)外侧的通风孔(302)、位于环形凹腔内环(304)内侧的排液口(305)，定子总成顶端具挡液凸台(307)。

如图9所示，将电机转子单元(908)及其附件和电机轴(903)定位于模具中后，以塑封料一体模制成型为具电机轴(903)的流体通道旋转部，其顶部内侧具有锁定从动离心单元的圆弧状凸起(601)，且其敞口端面(909)外半径大于或等于定子总成顶部的挡液凸台(307)外半径。

如图9所示，将流体通道旋转部套上前轴承后定位于轴承室内，再套上后轴承并通过轴固定螺母(906)固定于定子总成上，如此则该流体通道旋转部隔着气隙固定于定子总成围成的空腔内，具导流通孔(102)的圆环形凸台(203)与静止部A的环形凹腔(310)密封连接。

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的任何改进和修改都应该在本发明的保护范围内。

Claims (10)

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且整体呈桶状结构的第二金属部件；

具主体部及封闭或半封闭主体部底端的底部的第二金属部件；

具部分间隔部和锁定结构和/或锁定单元的第二金属部件。

6.根据权利要求4所述的流体通道，其特征在于：所述第一和/或第二金属部件在位于转子单元支撑件底部的位置具有以电机轴中心线为轴心并间隔分布的用于增强结构强度和/或用于连接的下述结构中的至少一种：

凹槽或卡槽；

通孔或卡孔；

卡扣连接结构或卡止连接结构；

凸起或卡状凸起；

所述结构的分布方式选自如下所述两种方式中的至少一种：

沿周向和径向；

沿周向和轴向；

所述连接结构可以兼作从动离心单元的锁定结构；

其中同时具有第一金属部件和第二金属部件的转子单元支撑件，从轴向方向观察，所述金属部件中的结构在径向方向上具有重叠、交叉、对峙、错位四种状态中的至少一种，所述第一和第二金属部件之间被非电绝缘地固定连接或被聚合物材料模制连接而电绝缘地隔离。

7.根据权利要求4所述的流体通道，其特征在于：所述流体通道旋转部具有以电机轴中心线为轴心的用作加强其结构强度的径向加强筋和/或周向加强筋，所述加强筋位于流体通道旋转部的底部内侧、底部外侧、主体部内侧三者中的至少一者上，所述位于底部内侧和/或主体部内侧的加强筋兼作锁定从动离心单元的锁定结构。

8.根据权利要求4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选自如下所述三种方法中的任一种制成：

将转子单元支撑件主体部、底部、具导流通孔的导流结构三者中的至少一者通过适宜的制造工序制造成型后的部件与转子单元一起组装成型和/或模制成型为流体通道旋转部；

将通过适宜的制造工序制造成型的第一金属部件、第二金属部件中的任一者或两者与转子单元一起模制成型所需结构的流体通道旋转部；

直接将转子单元置于模具中模制成型为所需结构的流体通道旋转部；

所述适宜的制造工序包括模制、切割、弯折、冲压成型工序中的至少一种制造工序。

9.具流体通道旋转部和静止部的固液分离设备，其特征在于，包括：

①、流体通道旋转部：

权利要求1所述的流体通道旋转部，所述流体通道旋转部隔着气隙布置于定子总成所围成的空腔内；

②、流体通道静止部：

权利要求1所述的任一种流体通道静止部；

③、定子总成，所述定子总成提供安装流体通道旋转部的内部空腔；

④、旋转支持单元：

所述旋转支持单元包括电机轴、轴承室以及轴承，所述电机轴、轴承室以及轴承位于构成定子总成的定子单元支撑件基座部、电机轴承座、端盖三者中任一者中央；

⑤、从动离心单元：

所述从动离心单元被锁定结构和/或锁定单元锁定后随流体通道旋转部同速同轴旋转。

10.根据权利要求1所述的流体通道或权利要求9所述的固液分离设备，其特征在于：所述以电机轴中心线为轴心并间隔分布于流体通道旋转部、从动离心单元上的锁定和/或解锁结构选自如下所述结构中的至少一种：

凹槽或卡槽；

通孔或卡孔；

卡扣连接结构或卡止连接结构；

凸起或卡状凸起；

可枢转地进行轴向锁定的圆弧状凸起，所述单个圆弧状凸起具有从其中一端到另一端平缓降低高度的光滑斜面；

所述位于流体通道旋转部、从动离心单元上的锁定和/或解锁结构相互适配从而用于阻止从动离心单元与流体通道旋转部之间和/或从动离心单元各组成部件之间产生周向和/或轴向运动以及用于解除所述锁定状态；

所述位于流体通道旋转部、从动离心单元上的用于阻止从动离心单元与流体通道旋转部之间和/或从动离心单元各组成部件之间产生周向和/或轴向运动以及用于解除所述锁定状态的锁定和/或解锁单元包括：

锁定和/或解锁结构，所述锁定和/或解锁结构位于流体通道旋转部、从动离心单元、锁定柱、锁定筒上；

锁定柱或锁定筒；

作为可选结构的弹性件，所述弹性件提供密封或轴向的锁紧力；

锁定件，所述锁定件上的锁定和/或解锁结构与锁定柱或锁定筒上的锁定和/或解锁结构相互配合，通过锁定件绕锁定柱或锁定筒的旋转运动，或通过锁定件在锁定柱或锁定筒上的轴向和/或径向的线性运动实现流体通道旋转部和从动离心单元之间的锁定和/或解锁。