CN1254313C - 离心机、用于离心机的转子壳以及制造离心机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将颗粒物质从循环液体中分离出来的自驱动离心机，包括一个基板和一个转子壳。所述基板具有一个从其沿着纵向轴线延伸的中心管。所述中心管被构制成并被布置用于输送含颗粒物的流体。所述转子壳有一个内腔以及多个在所述内腔内沿着纵向轴线延伸的螺旋叶片。所述螺旋叶片围绕所述中心管螺旋延伸。所述叶片与所述转子壳整体形成。在一种形式中，螺旋叶片也可形成在所述基板上并且被嵌套在转子壳的螺旋叶片之间。

Description

离心机、用于离心机的转子壳以及制造离心机的方法

技术领域

本发明涉及利用离心场从流动的液体中连续分离颗粒物质。本发明特别涉及在离心机转筒内的螺旋板或叶片与一种适于使螺旋叶片自驱动转动的推进装置的相互配合使用。在本发明的一个实施例中，所述推进装置包括喷嘴的使用。在本发明的其它实施例中，螺旋叶片的特定形状和类型被改变，包括平(平面的)板的实施例。另外，在这些其它的实施例中，相互配合的部件的类型被改变，从而提供不同的最终组合实施例。

背景技术

由于在本发明的优选实施例中的螺旋叶片的使用是对使用一种基于从流动液体中分离颗粒物质的叠锥子组件的现有技术的改进，因此对这种叠锥技术的回顾可有助于理解本发明和现有技术之间的差异以及本发明所带来的优点。

1996年9月19日授权于Herman等人的美国专利US 5,575,912披露了一种用于从循环液体中分离颗粒物质的旁路离心机。这种离心机的结构包括一个空心的且通常为圆筒形的离心机转筒，所述离心机转筒与基板结合设置以限定一个液体流动腔室。空心的中心管轴向上地穿过基板向上延伸到离心机转筒的中空内部。所述旁路离心机被设计成组装在一个盖组件内并且在基板中使用一对相对设置的切向液流喷嘴以用于使离心机在盖内旋转，从而使颗粒物质从液体中被分离出来。所述离心机转筒的内部包括多个截锥，这些截锥被设置成一个堆叠的阵列并且相互之间的间距较小以提高分离效果。堆叠的截锥阵列被夹在设置在离心机转筒顶部附近的顶板和靠近基板设置的底板之间。进入的液流经过一对进油口从中心管排出并且从所述进油口流过顶板。与在离心机转筒的内表面上的肋条相连的顶板使该液流加速流动并且将其引入堆叠的截锥阵列的上部中。当液流径向向内地流经形成在相邻截锥之间的通道时，进行颗粒物质的分离。在达到截锥的内径后，液体继续向下流到切向液流喷嘴。

1997年6月10日授权于Herman等人的美国专利US 5,637,217是基于美国专利US 5,575,912的后续专利。美国专利US 5,637,217披露了一种用于从循环液体中分离颗粒物质的旁路离心机。这种离心机的结构包括一个空心的且通常为圆筒形的离心机转筒，所述离心机转筒与基板结合设置以限定一个液体流动腔室。空心的中心管轴向地穿过基板向上延伸到离心机转筒的中空内部。所述旁路离心机被设计成组装在一个盖组件内并且在基板中使用一对相对设置的切向液流喷嘴以用于使离心机在盖内旋转，从而使颗粒物质从液体中被分离出来。所述离心机转筒的内部包括多个截锥，这些截锥被设置成一个堆叠阵列并且相互之间的间距较小以提高分离效果。进入的液流经过一对进油口从中心管排出并且从所述进油口被引入到堆叠的截锥阵列中。在一个实施例中，与在离心机转筒的内表面上的肋条相连的顶板使该液流加速流动并且将其引入堆叠的截锥阵列的上部中。在另一个实施例中，堆叠阵列被设置成一个一次性组件的一部分。在每一个实施例中，当液体流经形成在相邻锥体之间的通道时，进行颗粒物质的分离，接着液体继续向下流到切向液流喷嘴。

2000年1月25日授权于Herman等人的美国专利US 6,017,300披露了一种用于从循环液体中分离颗粒物质的叠锥式离心机。这种离心机的结构包括一个叠锥组件，所述叠锥组件设有一个空心转子毂部并被构制成围绕一个轴线转动。所述叠锥组件被安装在一个轴中心管上，所述轴中心管被连接到一个基体组件的空心基毂上。所述基体组件还包括一个进液口、一第一通道以及一与第一通道相连的第二通道。所述进液口通过所述第一通道与空心基毂相连。一个轴承装置位于所述转子毂部和轴中心管之间以使叠锥组件转动。冲击式涡轮与转子毂部相连并且液流喷嘴被定位成引导到涡轮处。液流喷嘴与用于将液流引导到涡轮处的第二通道相连以使叠锥组件冲动式转动。用于液流喷嘴的液体通过进液口进入到叠锥离心机中。同样的进液口还提供经过叠锥组件循环的液体。

2000年2月1日授权于Herman等人的美国专利US 6,019,717是基于美国专利US 6,017,300的后续专利。美国专利US 6,019,717披露一种与母专利的结构类似的结构，但是它增加了蜂窝状插入件，所述蜂窝状插入件被组装到液流喷嘴中以减少入口孔紊流并且提高涡轮效率。

专利5,575,912；5,637,217；6,017,300；以及6,019,717所提供的发明能够提高分离效果，部分的原因是由于减小了越过锥与锥之间间隙的沉积距离。在本发明的概念中，理论上推断，通过将叠锥组件转变成一系列具有恒定的轴向截面几何结构的辐射状螺旋叶片或板能够达到同等效果。本发明的螺旋叶片(在如将详细描述的本发明的一些实施例所述的)整体地连接到中心毂部和顶板上。在另一个相关的实施例中，螺旋叶片还与衬壳整体接合成为一个整体部件。该优选实施例描述到，这些部件组合成一个整体并且模制组合成为一个部件。顶板与在壳内表面上的加速叶片结合工作以将从离心机的中心部分排出的液体流送至顶板的外周边部分，进液口孔位于顶板的外周边部分中。一个分配器罩位于顶板的外周边部分附近以防止液流转过或绕过进液口孔并且接着经过叶片间隙之间的外周边进入螺旋叶片组件。如果使液流以这种方式流动，那么由于颗粒在该区域中被喷射，因此可能会出现紊流并且一些颗粒被再次夹带。在某些实施例的每一个螺旋叶片的结构中，外周边形成有一个紊流罩，紊流罩延伸到每一个螺旋叶片的整个轴向长度作为一个能够进一步减少在外静止泥渣收集区与相邻螺旋叶片之间间隙之间的流体相互作用的装置，液流和颗粒分离出现在相邻螺旋叶片之间间隙中。根据该实施例的理论概念，实施时实际上会减小。为了证实该第一实施例所提供的优点和进步而进行初始试验。在本发明的另一个实施例中，螺旋叶片与衬壳制成一体，已知可以得到其它的改进。例如，无论何时在衬壳的内表面或转子壳和叠锥或螺旋叶片组件的外边缘之间存在一些可测量尺寸的环形间隙，都能够形成一个“析出区”。当环形间隙或者析出区没有侵入的物体时，它将被流体的无阻切向和轴向运动干扰，即使在稳定状态存在条件下。这些二次流将使分离的泥渣和颗粒被再次夹带，从而降低分离效果。通过将叶片延伸到与衬壳接触的位置处或者至少延伸到接近贴靠位置处，液流被限制在轴向通道中，并且这能够防止流体相对于转子的转动方向切向运动。被再夹带的泥渣和颗粒的减少有助于提高性能。

专利5,575,912；5,637,217；6,017,300；以及6,019,717中所披露的商业性实施例使用了一种叠锥子组件，该叠锥组件是由25个独立的锥体形成的堆叠组件，这些锥体在与衬壳和基板组装或者在设计成一种一次性转子的情况下与毂部或者卷筒部分组装之前必须被分开模制、堆叠和对准。这种特定结构会提高加工成本，这是由于需要大的多模腔模型；而且会提高组装成本，这是因为分开堆叠和使每一个单独的锥体对准所需的时间。本发明所涉及的“整体模制螺旋”概念能够利用一个模制部件代替现有技术中所有的单独的锥体。该包括整体组件的螺旋叶片可与组件的毂部和相关的顶板同时注射模制。或者，这些单独的螺旋叶片可与毂部被挤压，接着被组装到一个单独的模制顶板上。即使在本发明的制造方法的这个可选择的方案中，所有部件数量可从25个单独的部件减少到2个部件。

本发明相对于上述叠锥技术提供一种可替换的设计形式。该设计形式与专利5,575,912；5,637,217；6,017,300；以及6,019,717中所披露的叠锥形式相比，其新颖和自驱动的优点在实践中已经得到验证。尽管这些在先发明的一些成功的“关键”仍然保留在本发明中，即自驱动概念以及减小越过锥体之间间隙的沉积距离，但是基本的设计形式被改变。利用一个螺旋叶片组件代替单独的模制锥体的垂直堆叠组件是一个重大的结构改变并且相信在本领域中代表了一种新颖的且非显而易见的改进。

发明内容

本发明的一个实施例涉及一种离心机，所述离心机包括一个基板和一个转子壳。所述基板具有一个从其沿着纵向轴线延伸的中心管。所述中心管被构制成并被布置用于输送流体。所述转子壳限定了一个内腔并且所述壳具有多个在所述内腔内沿着纵向轴线延伸的螺旋叶片，所述螺旋叶片围绕所述中心管螺旋延伸。所述叶片与所述转子壳整体形成。

另一个形式涉及一种用于离心机的转子壳。所述转子壳包括外壳部分，所述外壳部分具有被构制成并被布置用于与一个下壳部分接合的环形接合边缘。所述外壳部分限定一个内腔，并且所述外壳部分具有一个纵向轴线。多个螺旋叶片整体地形成在外壳部分内。所述螺旋叶片在所述内腔中螺旋延伸并且沿着纵向轴线延伸。

本发明的另一个形式涉及一种制造离心机的方法。一个转子壳模制有多个螺旋叶片，所述螺旋叶片与转子壳整体形成。所述转子壳限定一个内腔并且所述螺旋叶片在所述内腔中螺旋延伸。所述螺旋叶片具有一个内边缘，所述内边缘限定一个中心管通道。提供一个有中心管的基板，并且所述中心管被插入到所述中心管通道中。

本发明的一个目的是提供一种改进的自驱动离心机，所述离心机包括一个分离叶片组件。

本发明的相关目的和优点能够明显地从下面的说明中得到。

附图说明

图1是本发明的一个典型实施例所涉及的自驱动离心机的整个剖面的正视图；

图1A是当沿线1A-1A所视时的图1离心机的部分的俯视剖面图，其中为了画面清晰已将叶片移除；

图1B是本发明用图1的视线1A-1A所视的另一可选择的实施例的部分的俯视剖面图，其中为了画面清晰已将叶片移除；

图2是当沿图1的线2-2所视时的图1离心机的整个剖面的俯视图；

图3是包括本发明所涉及的图1离心机的一部分的模制螺旋叶片组件的顶部透视图；

图4是图3螺旋叶片组件的底部透视图；

图5是图3螺旋叶片组件的两片螺旋叶片和相应的颗粒路径的部分的俯视简图；

图6是简图、正视图，以整个截面示出了现有技术的叠锥组件与本发明所涉及的图3螺旋叶片组件相比较的并排的比较图；

图7A是本发明所涉及的可选择的叶片类型的简图、正视图；

图7B也是本发明所涉及的另一种可选择的叶片类型的简图、正视图；

图7C是本发明所涉及的另一种可选择的叶片类型的简图、正视图；

图8是本发明的另一个实施例所涉及的脉动式涡轮驱动离心机的整个截面的正视图；

图8A是与图8离心机相关的脉动式涡轮装置的俯视简图；

图9是本发明的另一个实施例所涉及的一次性转子的整个截面的正视图；

图10是本发明的另一个实施例所涉及的离心机转子组件的整个截面的正视图；

图11是沿图10的线11-11所视的包括图10离心机转子组件的一个部件的完整叶片组件的整个截面的俯视图；

图12是图10离心机转子组件的一部分的部分放大的详图；

图12A是图12中所示的可选择实施例的一部分的部分放大的详图；

图13是用于本发明的另一个实施例中的整体叶片组件的顶部透视图；

图14是包括图13叶片组件的离心机转子组件的整个截面的正视图；

图15是本发明的另一个实施例所涉及的用于一次性离心机转子组件中的整体叶片组件的透视图，示出了一个独立的基板；

图16是包括图15叶片组件和独立的基板的一次性离心机转子组件的整个截面的正视图；

图17是本发明的另一个实施例所涉及的与基板组装在一起的整体模制螺旋叶片转子壳的透视图；

图18是图17整体模制螺旋叶片转子壳的透视图；

图19是包括图17组件的一次性离心机转子组件的整个截面的正视图；

图20是本发明的另一个实施例所涉及的包括带有整体螺旋叶片的转子壳和带有嵌套整体螺旋叶片的基板的组件的透视图；

图21是包括图20组件的一次性离心机转子组件的整个截面的正视图；

图22是本发明的另一个实施例所涉及的包括带有整体螺旋叶片的转子壳和中心管的一次性离心机转子组件的整个截面的正视图；以及

图23是沿线XXIII-XXIII所视的图22的离心机的部分的俯视剖面图，其中为了画面清晰已将叶片移除。

具体实施方式

为了便于理解本发明的原理，将以图示的实施例作为参考并用具体的语言来描述本发明的原理。然而应该理解的是，这并不是对本发明的保护范围进行限定，本领域普通技术人员可以明白，可对所示装置进行更改和进一步改型，以及把在此所示发明原理进行进一步的应用。

参考图1和图2，图中示出了带有整体螺旋叶片组件21的自驱动离心机20，所述整体螺旋叶片组件21代替了早期设计的叠锥组件，诸如美国专利No.5,575,912；No.5,637,217；No.6,017,300以及No.6,019,717中所披露的那些设计形式，1996年10月19日授权于Herman等人的美国专利US 5,575,912结合于此作为参考。1997年6月10日授权于Herman等人的美国专利US 5,637,217在结合于此作为参考。2000年1月25日授权于Herman等人的美国专利US 6,017,300在结合于此作为参考。2000年2月1日授权于Herman等人的美国专利US6,019,717在结合于此作为参考。

离心机20的整体包装和结构大部分与在所述两个参考的美国专利中所披露的相同。显著的区别是用本发明的螺旋叶片组件21代替了现有技术的叠锥组件。如图6中的部分并排比较所示的，为了适合螺旋叶片组件21，还包括其他次要的结构变化。

离心机20以与‘912和‘217专利中所描述的方式非常相似的方式运转，其中离心机20通过相应的支撑基座(未示出)中的入口孔接收液体(通常为油)的入流。所述基座中的联接通管使液体流进转子毂部的中空内部，所述转子毂部也称为方位指示管22。接着液体向上流动直至到达顶部管孔23。在管22的上部圆周表面周围通常具有四个等间距的孔23。液体通过这些孔23排出，并且当液体进入螺旋叶片组件21附近时，液体径向向外流动。衬24的上部构制有整体模制的加速叶片25，所述加速叶片25相互配合以限定流体通道(在每对相邻加速叶片之间具有一个通道)。这些加速叶片，通常为等间距布置的四个、六个或八个，促进油(或其它液体)径向向外的流动，并且将液流引导到入口孔26的位置，所述入口孔26被模制到螺旋叶片组件21的顶板27之中。衬24被壳28包裹，所述壳28被组装到基底29。液体进入入口孔26并流过螺旋叶片组件21最终在组件21的下边缘31排出。在这一点上，液流流过支撑基板33和方位指示管22或转子毂部的外表面之间的环形间隙空间32。排出的液流继续流到二个流喷孔34(在剖面图中只能看到一个)。所述二个流喷孔代表两个切线方向的射流喷管的内部开口。从每个喷嘴孔排出的高速射流产生反作用转矩，该反作用转矩又在3000和6000转/分之间的充分高速下驱动(旋转)离心机20，以便在液体流过螺旋叶片组件21的同时实现螺旋叶片组件中的颗粒分离。流过离心机20的液流，包括特定的流动路径和用于离心机20的自驱动的排出液体的使用，主要除了在螺旋叶片组件21中发生的情况以及主要除了组件21的构造明显不同于‘912和‘217专利中所描述的叠锥组件以外，基本上与美国专利No.5,575,912；No.5,637,217；No.6,017,300以及No.6,019,717中所披露的相同。

继续参考图1和图2，螺旋叶片组件21位于衬24中，基本上与现有技术的叠锥组件所处的位置相同。组件21包括顶板27和一系列同样配置和等间距(指间隙37)的螺旋叶片38。“等间距”的概念仅指从螺旋叶片到螺旋叶片之间的同一模式，而不是通过以向外径向移动的相邻叶片所限定的空间或间隙。当从内部毂部部分39向最外侧边缘40径向向外移动时，相邻叶片38之间的空间或缝隙37逐渐地变大(例如，沿圆周方向变宽)。

整个螺旋叶片组件21由塑料模制而成并作为整体单片部件。将单独的叶片38沿它们的内缘连接成中心管或毂部39的形式，所述中心管或毂部39被设计为在支撑管或也称为离心机转子毂部22上滑动的形式。通过适当地确定相对于转子毂部外径的毂部部分39的内径41的尺寸，可形成接近的公差和同心组装。这又归因于由离心机旋转的速度引起的所需的整体平衡。

螺旋叶片组件21是与各个螺旋叶片38(总共34个)形成的环形，所述各个螺旋叶片38被排列得形成一个通常是圆柱形的形式。模制的毂部部分39也是圆柱形的。顶板27通常是圆锥形的，尽管它确实包括一个围绕中空内部42的基本上平面的环形圈部分27a。还可以想象，在几何学上，该顶板27可具有半球形的上表面。还包括作为组件21的部分的分配器罩44，该分配器罩44位于邻近顶板27的外部围缘43的位置。分配器罩44还具有环形圈的形状并沿水平方向径向向外延伸。多个模制在顶板27中的入口孔26位于邻近顶板27的外部围缘43的位置，即先前分配器罩44邻近的位置。在图2的剖面图中，由于入口孔26和分配器罩44实际上位于切削平面2-2的上方，因此以虚线形式示出了入口孔26和分配器罩44。该虚线形式用于示出这些结构相对于叶片38的位置。

加速叶片25使排出管孔23以及从那里流进入口孔26方向的液流实际地“掉落”，所述加速叶片25位于对应于入口孔26的一个位置(径向)。液流经由这些入口孔通过顶板27，其中有一个孔对应于各对相邻螺旋叶片38之间的各个分离缝隙37。当液流通过入口孔并进入各个缝隙37时，由于转子毂部的外表面和基板的内缘之间的液流出口的位置，导致液流沿径向向内和轴向向下的方向流过所述缝隙。流动动力学是这样的，即，使得从管孔23排出的液流趋向于被均匀地分布在顶板的表面上，并因此通过所述34个入口孔26被均等分配。如所描述的，有一个对应于各个缝隙的入口孔，并且一个对应于各个叶片38的缝隙。当液流从外部宽部分向邻近转子毂部的内部更窄点穿过各个缝隙37时，由于离心机的高速旋转导致的离心力作用在较重的颗粒物质上，使所述颗粒物质沿径向向外的方向逐渐迁移，集聚在螺旋叶片的凹面上并继续向外滑移，直到最终从组件上排出，并蓄积在位于组件21的外圆周和衬壳24的内表面之间的泥渣收集区中。在图5中示出了用于颗粒45的一个可能的颗粒通道。

分配器罩44沿向外径向方向从入口孔26的近侧位置向靠近但不接触衬24的内表面48的位置延伸。分配器罩44防止液流在入口孔26周围绕过，并因此防止液流干扰用于收集泥渣(例如分离出的颗粒物质以及一些油类)的静止区50。通过防止液流干扰静止区50，本发明的设计还能够在很大的程度上防止已从流体中分离出去的颗粒物质的再次夹带。“再次夹带”的概念包含放松或吸收一些已从流体中分离出去的颗粒物质并使这些颗粒物质再次回到液体中，从而使已完成的工作废掉。还要注意，分配器罩44和衬24的内表面48的之间的分离距离要足够大，以允许可能分离到加速叶片25的区域中的较大的颗粒物质排出到静止区50中。

当液流流过入口孔26并进入分离缝隙37中时，液流在缝隙内散开并继续向内径向地和轴向地向下朝着下缘31流动，在下缘31液流经由间隙空间32排出。通过使用基板33防止液流绕过所设计的液流缝隙37，所述基板33封闭除了由间隙空间32提供的流通孔外的所有其它液流排出通道，所述间隙空间32由基板33的内环边缘51和支撑管22或也称为离心机转子毂部的外表面52所限定(见图1A)。

在本发明的一个可选择实施例中(见图1B)，基板33a延伸到与支撑管22接触，以使得间隙空间32被封闭。为了提供流动通道，在基板33a中在近似于与间隙空间32相同的位置形成多个隙孔33b。为了画面的简明性，从图1A和1B的剖面图中省略了单个叶片38。除了环形孔33b，实际上，也可以采用其他各种类型的开口，包括径向和/或圆周的缝。

参考图3、4和5，示出了螺旋叶片组件21的结构元件。图3和4是组件21的模制的整体设计的透视图。图5以俯视图取向和图示形式示出了一对螺旋叶片38和位于其中的缝隙37。如在有关流动通道的上文中部分地描述过的，螺旋叶片组件21包括34个螺旋叶片38，实际上每个螺旋叶片都是一样的结构，并且所有的螺旋叶片整体连接成一个完整的模制组件。作为完整结构的一部分，这34个螺旋叶片38沿着它们的最上端边缘被整体连接到顶板27的下侧或下表面。每个螺旋叶片38沿轴向离开顶板朝着它对应的下缘31延伸。各个叶片的内缘配合地构成内部毂部39。每个螺旋叶片38包括一个凸状外表面55和一个凹状内表面56。这些表面限定了一个实质上厚度均匀的螺旋叶片，所述厚度测得为近似于1.0mm(0.04英寸)。一个叶片的凸面55与相邻叶片的凹面56的配合限定出这两个叶片之间的相应的缝隙37。当叶片向外延伸时，叶片之间缝隙的宽度或其圆周厚度增加。

当每个螺旋叶片38沿径向向外延伸远离内部毂部部分39时，它弯曲(弯曲部分57)以便部分地包围相应入口孔26。当部分57切向延伸离开入口孔位置时，它形成紊流罩58。根据俯视图看出，一个螺旋叶片38的紊流罩58沿逆时针方向周向地朝着相邻叶片延伸。在一个叶片上的一个罩58的自由端或边缘与相邻螺旋叶片上的弯曲部分57之间限定出一个分离缝隙59。该分离缝隙实际上是一个轴向或全长狭缝，在圆周方向上测量宽度为近似于1.8mm(0.07英寸)。每个紊流罩58中的轻微曲率与交替的分离缝隙59的合作形成一个通常的圆柱形，该圆柱形限定出位于顶板27之下的螺旋叶片组件21的最外侧表面。

每个螺旋叶片的曲率从其内缘到其外部弯曲部分具有独特的几何结构。从向34个螺旋叶片38中任何一个上的交点61旋转的离心机的轴向中心线60a处所画的线60与在交点处的螺旋叶片曲率的切线62形成45度夹角60b。(图2)。该独特的几何结构适用于每个螺旋叶片主体的凸面和凹面部分，但既不包括弯曲部分57也不包括紊流罩58。在优选实施例中为45度的所述夹角，可被描述为螺旋叶片组件的螺旋叶片角和相应离心机的角。可以想象夹角的优选范围是从30到60度。其中早期参考的‘912和‘217专利根据每个圆锥的圆锥壁的斜率或斜度限定了通常为45度的锥角，而本发明限定了螺旋叶片角。

在液流流经缝隙37的过程中，由于径向离心力部件，待分离的颗粒物质在缝隙上漂移通过相邻叶片38之间的缝隙进入到向外的通常径向的通道中。实际上，所述颗粒物质以与前述的‘912和‘217专利的叠锥组件存在的方式相似的方式，相对于液流方向向上游漂移。一旦包括从液流中分离出来的颗粒物质的杂质到达相应叶片的内凹的螺旋面(见图5)，在由于流体边界层而导致缺乏流速的情况下，杂质径向地向外移动。该径向向外通道在泥渣收集区或静止区50的方向上。接着颗粒通过连续的轴向隙缝从螺旋叶片组件中“散落”，所述轴向隙缝位于相应的螺旋叶片的圆周方向间断的紊流罩之间(例如分离缝隙59)。如所描述的，紊流罩的作用是减少缝隙37中流动与泥渣收集区(静止区50)之间的流体相互作用。虽然泥渣收集区被称为“静止区”，但是术语的选择只表示优选或期望的条件。理论上该泥渣收集区应该是完全静止的，这样实际上不会有紊流和任何颗粒物质被吸回液流中的干扰和危险。如从俯视方向所看到的，目前紊流罩58被安排得形成或限定一个环形。然而，应该考虑到，在本发明的保护范围内，为了使可能集聚到每个紊流罩的内表面上的颗粒物质也“滑落”到收集区中，这些紊流罩58中的每一个都可被轻微向外倾斜。由于在每个螺旋叶片的弯曲部分的位置处实际上形成有一个拐角，可能会出现一些颗粒物质蓄积在所述拐角的趋势。通过倾斜所述紊流罩部分，拐角被打开，这样就出现任何俘获的颗粒物质都会滑出进入到泥渣收集区(静止区50)的更大趋势。在图5中以虚线形式示出了紊流罩部分的替换形状。

在液流离开相邻螺旋叶片之间的缝隙并离开邻近转子毂部的间隙以后，液流转到喷嘴处，在喷嘴处液流以高速被排出，由于反作用力导致转子以高速度旋转。作为这种配置的替换，可用安装在转子上的脉动式涡轮来驱动具体的转子。另外，与美国专利No.5,637,217中所披露的相似，模制的螺旋叶片组件被“密封”在泥渣容纳衬套/基板组件内侧。由于泥渣被整体容纳在内腔中并且不需要进行刮削及清洗，这种特殊配置使离心机转子的维护快捷简便。或者，本发明的螺旋叶片组件可取代作为可整体式一次性的离心机转子部分的叠锥组件。

参考图6，提供了并排的示意图，示出了离心机63的左侧上的现有技术中常用叠锥组件64的一半与右侧上的本发明所涉及的螺旋叶片组件21的一半。图6的视图意在补充前面的关于本发明的螺旋叶片组件21的描述或可作为美国专利No.5,575,912；No.5,637,217；No.6,017,300以及No.6,019,717中所述的现有技术叠锥组件的替换。虽然这两种类型之间在相应的基板65和33的设计上略有变化，但是每种类型的离心机结构的其余部分实际上是一样的。

参考图7A、7B和7C，示出了用作螺旋叶片组件的部分的螺旋叶片的类型的三个替换设计的实施例。虽然还保持在上文同样的原理中和本发明的作用，虽然还维持用螺旋叶片组件代替现有技术的叠锥组件的观念，但是这些替换设计的任何一种都可采用。

在图7A中，用具有基本上平坦的平面表面的叶片68代替组件21的弯曲螺旋叶片38。使叶片68偏移以便向外延伸，但不是以纯径向的方式。图7A的俯视图示出了24个叶片或线形板68的总体，但是根据如离心机的总尺寸、液体的粘性以及对于待分离的杂质尺寸的期望效率这样的变量，实际数量可以增加或减少。倾角(α)或每个板的倾斜度是另一个变量。虽然以相同的径向角(α)设定各个板68，但是所选择的角度可以是多样化的。角度的选择部分地取决于离心机的旋转速度。

在图7B中，各个叶片69是弯曲的，与叶片38的类型相似，但是叶片69具有更大的弯曲角度，例如更大凹度。此外，每个叶片69当它远离方位指示管22延伸时都具有逐渐增加的曲率。将这种叶片形状称为“超螺旋”并用以下方式几何学地限定这种叶片。首先，使用从方位指示管22的轴向中心线处所画的径向线72，使该线在一个叶片的凸面上一个点73交叉，所述方位指示管22的轴向中心线也是组件21的轴向中心线。画一条至该交叉点73画的切线74限定了径向线和切线之间的一个夹角75。当交叉点73移动进一步远离方位指示管22时，该夹角75的尺寸增加。该替换螺旋叶片的实施例的原理是用以使每个叶片成型，这样使得当随着远离旋转轴地心吸力相应地增加时，具有恒定的颗粒滑移率。除了各个叶片69的弯曲的几何结构以外，在图7B中几何学地示出的螺旋叶片组件与螺旋叶片组件21是相同的。

在图7C中，用于相应组件的螺旋叶片的设计是基于图7B的叶片69的设计增加了部分分流叶片70而成。在每对全叶片69之间有一个分流叶片70，并且在整个组件中每个分流叶片70的尺寸、形状及位置都是相同的。只要毂部内径的封闭间隔可限制叶片的数量和叶片间隔，为了增加总体叶片表面积，分流叶片70与那些用在涡轮增压压缩器中的相似。

本发明的其他设计变化和构思包括制造方法和模制方法上的变化。例如，可将通常为圆柱形形状的模制叶片(或板)模压成连续构件，然后在期望的轴长或高度处将其断开，并组装成独立制造的、通常模制的顶板。如前述作为组件21的部分使顶板模制有期望的入口孔和分配器罩。

本发明所预期的其他设计变化是将螺旋叶片组件分成两个部分，上半部和协同操作的下半部。该生产工艺将用于避免由于密闭叶片之间间隔而引起的模制困难。在制造了这两个半部后，将它们连接在一起成为一个整体组件。在该方法中可看到，以统一的方式将顶板与叶片子组件的上半部模制在一起，并且以统一的方式将基板与叶片子组件的下半部模制在一起。

螺旋叶片组件21和/或图7A、7B和7C中三个替换(螺旋)叶片类型中的任何一个都可用于与图8和8A中所示的脉动式涡轮机驱动类型的离心机80结合。为了说明，使用了螺旋叶片组件21。在图8A中示意性地示出了冲击式涡轮机装置81。

还可看到，螺旋叶片组件21和/或图7A、7B和7C中三个替换(螺旋)叶片类型中的任何一个都可用作是一次性转子82的部分，所述一次性转子82适合于与协同操作离心机(未示出)一起使用。螺旋叶片组件21已包括在图9的视图中。还可看到，图9中的一次性转子82可用于与冲击式涡轮机驱动类型的离心机(诸如离心机80)结合。

参考图10、11和12，示出了本发明的另一个实施例。图10，以整个截面视图的方式，详细示出了离心机转子组装100，其中螺旋叶片组件101与衬壳103模制在一起作为一个部件102。因而，虽然具有所示的曲率，各个螺旋叶片104径向延伸到与衬壳103的内表面106的接触点105(见图11)。因而，由于每个叶片的径向伸长和每个叶片的外部尖端接触并与衬壳的内表面的事实并且实际上每个叶片的外部尖端与衬壳的内表面是整体形成的，本实施例最好称为“全叶片”设计。在一个相关实施例中，各个叶片的外部边缘非常靠近衬壳的内表面，在叶片和衬壳之间没有任何可测的间隔，但是衬壳仍然是一个独立的部件。

部件102的统一、模制塑料结构被设计为早期设计的叠锥、基板和衬壳零件的替代。作为这些早期设计的概括性的回顾，它们通常包括：叠锥组件，该组件是利用20个到50个之间的单个叶片形成的，所述单个叶片在最终与衬壳和基板组装起来之前需要分别模制、堆叠和对准。在一次性转子的设计情况中，单个锥体的组装将位于毂部上，上部对准线圈保持在最终定位上。由于需要大的多模腔模型，所以这种类型的设计导致更高的模具制造成本。由于将各个叶片一个一个地堆叠和对准所需的时间以及对准各锥体，所以还导致更高的组装成本。作为这种叠锥组件的替代，虽然本发明的早期的实施例已集中在多种叶片设计上，但是图10、11和12还是提供了进一步的改进。由于该实施例的“全叶片”特征，在邻近衬壳的内表面或转子壳的泥渣区中有任何切线上的流体滑动旋转的减小或基本上消除。因此，螺旋叶片组件101的全叶片设计提供了改进的分离效率，而依然保持所期望的低成本。

接着参考图11，在该单一部件102(即螺旋叶片/衬垫组件)的所披露的实施例中，将螺旋叶片104模制在中心管部分109和衬壳103的内表面106之间。因此，螺旋叶片组件101的每个螺旋叶片都跨过转子组装的整个半径范围，所述转子组装的整个半径范围也可指泥渣收集容器。为了防止液流绕过转子毂部和中心管部分之间的螺旋叶片，中心管部分109滑过转子毂部形成紧配合。衬壳103嵌套在转子壳结构中。衬壳103的顶部、内径部分具有小“台阶”110，该小“台阶”110位于靠近转子毂部顶部的入口孔的水平面以下。该台阶形成的环形区与多个犬牙交错的径向/螺旋通道111连接在一起，所述通道111被模制在衬壳的顶部外表面中，从而成为被模制在每对螺旋叶片之间的缝隙中的一个通道。在所述犬牙交错通道的端部，穿过衬壳103的一个小孔112使流体进入螺旋叶片组件通路113。

由于到该过程的这一点为止，通过这些流动通道径向向外流动的油类还没有被清洁，为了减少衬壳和转子壳之间泥渣的附着，在每个通道的边缘周围加上脊状密封是有利的，或至少在通道的最外径周围加上密封圈。期望能够限制衬壳和转子壳之间泥渣的附着，因为泥渣会导致衬粘到转子上并导致维修不仅是肮脏的过程而且是困难的过程。

注意到这个具体实施例不再需要附加顶板也是重要的，所述附加顶板是为了使径向向外的流体改变方向到螺旋叶片组件103的入口孔区。图10到12中所示的实施例能够使叶片与衬壳以单部件设计的方式整体模制，所述单部件设计使得制造成本降低。此外，由于叶片是与衬壳整体形成的，因为没有需要被俘获和容纳在适当位置的附加的锥形(或叶片插入部件)，所以不需要把壳焊接到基板，因此，可以将基板制成转子自身的固有部分。基板的内径略微大于毂部的外径，为液流排出螺旋叶片组件提供环形排出通道。或者，可以通过位于基板内径附近的离散孔或狭槽构成排出通道，基板正位于转子毂部外径的中心。

图12中所示配置的一个替换配置(见图12A)是使整个上表面116凹进，这样在上表面116和转子壳118之间具有一个间隙空间117。这样，除了有多个分别限定的间隙通道111外，还有一个圆周(环形)的间隙空间117。为了帮助流过上表面116的液流改变到孔119的方向上，使用环形凸脊120以便顶着转子壳的内表面密封。

在本发明的另一个实施例中，见图13和14，制造了用于组装到衬壳中独立模制的叶片组件125，或者如果离心机转子组装不使用衬壳的话，用于组装到转子壳中的叶片组件125。单一的叶片组件125包括具有弯曲的几何形状并实际上与螺旋叶片104一样径向延长的各个螺旋叶片126。这些螺旋叶片126与中心管部分127以及顶板部分128整体形成。中心管部分127，如与中心管部分109一样，被构成并被安排得滑过转子组装132的转子毂部131，并且中心管部分127与转子毂部132形成紧密配合，以便防止液流绕过转子毂部与中心管部分127之间的螺旋叶片。

在图13的实施例中，为了提供液流再转向作用的部分，整体模制的顶板部分128定位于螺旋叶片126的顶部或上部轴向终端(边缘)。具有分离的衬壳，将径向加速叶片模制在该衬壳的内表面中。顶板部分128邻接这些径向加速叶片(见图14)，从而形成多个流动通道。当不使用衬壳时，顶板部分128邻接向内的突起，所述突起位于转子壳上或者是转子壳的一部分。

继续参考图13和14，可以看到顶板部分128没有延伸到螺旋叶片126的外部边缘。顶板部分128延伸了从中心管部分127的轴向中心线129到螺旋叶片26的外部边缘130之间的总尺寸(例如，叶片组件125的外径)的大约三分之二。

尽管叶片组件125不包括整体衬壳，各个螺旋叶片126仍然被设计为“全叶片”，以致于每个叶片都向外延伸到一个点处或至多几密尔的缝隙，所述点在衬壳中提供了线对线的配合。在某种意义上，组件125的叶片126实际与图11中的叶片部分相同，从转子组装的旋转方向(见箭头140)上后掠。每个叶片126的螺旋角相当于45度锥体。

当使叶片与衬壳(见图11)整体形成(即，模制)时，消除了任何旋转的辅助“滑”流。当衬壳是一个独立部件时，叶片的外部轴缘与衬壳的内表面之间的配合的紧密度变得重要。期望这两个表面之间的小间隙或零间隙使旋转的旋转滑流最小化。根据已提供的描述，应该将该术语理解为：是指叶片边缘外部的环形区中的流体的任何相对旋转的存在。

邻接于衬壳内表面的间隙通常能够防止任何物体的侵入，从而形成一个环形泥渣区。使用叠锥子组件或“非全部”叶片的某些现有设计中，存在增大的间隙，因此，即使在稳态运转条件下，流体的无阻的切线方向和轴向的移动也会干扰该泥渣区。这些辅助滑流使已分离的泥渣和颗粒开始被再次夹带，导致分离性能降低。在已披露的描述全叶片设计的实施例中，这些充分延伸的叶片实际上能够将伴随的液流锁在轴向通道内。因此，这些全叶片的实施例能够充分避免流体相对于转子旋转方向的任何切线方向的移动。经测试确认，这种降低再次夹带的全叶片的设计是有益的，因此其工作性能优于其他设计，即，这些设计在叠锥子组件或“非全部”叶片组件的外部边缘与衬壳或转子壳的内表面之间具有较大的间隙。

在图15和16中示出了本发明的另一个实施例。其中披露的是单一、独立模制的叶片组件145，该组件145被构成和安排得用以组装到一种一次性的、自驱动转子144中。图15和图16中还示出了一个独立基板150。叶片组件145是模制的塑料部件。除了上部轴承146和下部轴承147，所述一次性转子(见图16)的其他部件都由塑料模制。最终的一次性转子组装144的这些部件，不仅包括叶片组件145及两个轴承146和147外，还包括顶部转子壳148和底部转子壳149。

底部转子壳149包括一系列隔开的肋154，所述肋154用于帮助降低可能存在于侧壁和底部的转子喷嘴端部之间的过渡区中的应力的集中。如果应力集中没有被这些肋降低的话，在发动机启动状态下遭遇的高的内部流体压力能够导致材料疲劳和可能破裂。

最好将叶片组件145的螺旋叶片155的尺寸定为使这些叶片延伸到非常接近两个转子壳半件的内表面。由于这能够造成与肋154之间的干扰，为了避免干扰，需要将肋间隔和叶片间隔制造得彼此一致。在所示实施例的优选构造中，肋的数量和叶片组件145中叶片的数量是相等的。这使得一个叶片155位于每对相邻肋154之间的中央。如果期望不同数量的叶片155，为了排除任何叶片与肋之间的干扰，需要使叶片155的间距和肋间隔相一致。比目前所示的叶片数量小的选择最好产生选择数量小的肋154。从转子效能的观点来看，低至十四(14)个叶片所发挥的作用接近于最优条件的高达二十八(28)个叶片所发挥的作用。

为图16的视界所选择的切削平面穿过两个相对流向的叶片160，所述叶片160与顶部转子壳148是一体的。应该理解的是，在每对相邻的转子叶片160之间有产生液流通道的间隙区。

关于图10-16中所示的实施例，由于与每个叶片上的拉伸的需要所结合的长“芯”，注射模制工具加工的实际限制可避免在期望的叶片密度下模制叶片。对于这种可能性的合理的解决办法是，将叶片的一半与衬壳或顶板整体模制，叶片的剩余一半与基板部件整体模制。然后通过合适的分度结构将这两半件嵌套在一起，形成具有期望叶片密度的叶片组件。

在先前的实施例中，设想叶片组件在叶片的上方需要顶板，以便在液流进入叶片流道之前沿径向向外的方向适当地为液流定向。在本发明的研制期间，通过使用计算流体动力学(CFD)分析发现，“全叶片”的设计不需要这种分流器顶板。发现在没有顶板情况下液流自然地径向向外移动，与配备顶板的设计相比只在颗粒分离性能方面有轻微降低。这种螺旋叶片将液流锁在螺旋叶片之间的扇形区域中，这样流体就能够均匀地沿径向向外方向流动了。有这些扇形区域，流体能够从排出口保持其径向向外的惯性。该发现使得发明人自由地将螺旋叶片直接模制在顶部转子壳上。在此之前，当认为顶板是必需时，由于顶板和转子壳之间所形成的隐藏腔，单一的螺旋叶片转子壳的制造几乎是不可能的。

图17-19中示出了本发明的另一个实施例所涉及的包括上述设计构思的基板-转子壳组件200。在一种形式中，组件200的部件用可焚化的塑料模制而成，这样在使用后可将转子壳202连同所收集的泥渣一起焚化。应该理解的是也可使用其他材料。如图17中所示的，组件200包括一上部转子壳202和一基板组件203。如图18中所示的，转子壳202具有许多在上部转子壳202的内腔206中形成的螺旋叶片205。可以与上面所述相同的方式定向螺旋叶片205，诸如具有超螺旋定位和/或其他的角度定位(图7A-C)。将组件200构成和安排得绕中心纵向轴L旋转。如图17中所示的，螺旋叶片205沿着组件200的纵向轴L轴向地延伸。螺旋叶片205的外部边缘部分207(图18)与上部转子壳202的内表面208整体构成。与其外部边缘部分207相对，每个螺旋叶片205都有一个自由的、径向内缘209，这些内缘209一起限定出一个中心管通道210。内表面208还有一个环形凸缘212，所述环形凸缘212沿纵向轴L在内腔206中向内延伸。环形凸缘212在转子壳202中限定出一个轴承开口213。

在图17中，转子壳202的外表面214具有圆顶形状。如可理解的原因，除了所示的形状以外，上部转子壳202还可以具有其他形状。上部转子壳202具有环形接合边缘部分216，该接合边缘部分216适合与下部转子壳218(图19)接合。螺旋叶片205的部分219穿过接合边缘216以便于被下部转子壳218接收。每个螺旋叶片205都具有一个基板接合边缘220，该基板接合边缘220适合与基板203接合。在相对于基板边缘220的端部，每个螺旋叶片205都具有一个上部边缘部分221，所述上部边缘部分221与上部转子壳202的内表面208整体形成。如图17中所示的，基板组件203包括一环形板部分222和一中心管223。板部分222具有多个间隙孔(流体排出口)33b和一个位于圆周处的外部环形凸缘225。中心管223与基板部分222被整体模制成一个部件。应该理解的是，中心管223和基板部分222可以是被连接在一起的独立部件，诸如通过超声波焊接形成一个整体结构。在所示的实施例中，中心管223和基板部分222是用塑料模制而成的。如所示的，中心管223限定了一个适合于输送流体的流体通道226。如图17中可看到的，中心管223被可滑动地接收进上部转子壳202的中心管通道210中。

在图19中示出了包括转子壳组件200的离心机230。当组装时，上部转子壳202的接合边缘部分216与下部转子壳218接合。如所示的，离心机230还包括反向布置的轴承146和147。在所示的实施例中，螺旋叶片205的内缘209与中心管223接触。在图19中用箭头F示出了运转过程中离心机230内的流体流动。如所示的，载有颗粒的流体通过流体通道226进入到中心管223中。接着流体流过液流入口孔231，所述液流入口孔231被限定于转子壳202的凸缘212和中心管223之间。如上所述，可以发现即使离心机230中不包含分流板，流体也将自然地沿径向向外的方向0流动。这使得螺旋叶片205与转子壳202整体形成。由于流体在通道231中流进的惯性，从通道231处流体沿径向向外的方向0流动。通过使螺旋叶片205与转子壳202整体形成，减少了在离心机230中流体相对于转子的旋转(“滞后”)。由于产生的离心力，流体中悬浮的颗粒沉积在转子壳腔233的内壁232上。螺旋叶片205的内缘209与中心管223接触。流体沿中心管223沿径向向内的方向I流动，并向外流动到基板组件203的间隙孔33b中。在其他形式中，流体流过环形间隙空间32，如图1A中所示的。应该理解的是，流体可流过其他形状的开口，诸如狭缝。然后流体被导向用于驱动离心机230的喷流孔34。转子壳组件200中充满了泥渣以后，可以用一个新的转子壳组件200替换它。一经替换，就可将旧的转子壳组件200焚化掉和以其他方式处理。

转子壳202和基板组件203都可以通过模制形成。在形成了这些部件以后，其中尤其是为了螺旋叶片205的适当定位和形状，必须将这些部件适当冷却。当试图增加转子壳202中的螺旋叶片205的密度时，叶片芯冷却可能是个问题。在从模子中脱模和冷却过程中，当需要大量紧密间隔的叶片时，螺旋叶片205的支撑可能是有问题的。如果在冷却过程中不能够被很好地支撑，螺旋叶片205可能变得翘曲或残损。螺旋叶片205的畸形可导致降低颗粒分离效率和/或转子的不平衡。图20-21所示的螺旋叶片的设计，通过在基板上形成一些螺旋叶片以降低转子壳上的螺旋叶片的密度的方法，缓和了核心冷却问题。用这种结构，因为基板上和转子壳上的两组螺旋叶片可被分别冷却，改善了冷却效果。在下面描述的实施例中，一半螺旋叶片形成在基板上，而另一半是与转子壳整体形成的。然而，应该理解的是，在各个部件上能够形成不同速比的螺旋叶片。

如图20中所示的，转子壳202a包括多个上述的相似的部件。如所示的，上部转子壳202a包括几个整体形成的螺旋叶片205a，所述螺旋叶片205a可以上面描述的方式被螺旋地取向。基板组件203a包括一基板部分222a和一个整体形成的中心管223a。基板部分222a具有一个或多个限定于其中的液流排出口33b。在该实施例中，基板组件203a具有几个与基板部分222a和中心管223a整体形成的基板螺旋叶片235。如图20中所示的，基板螺旋叶片235适合于嵌套在转子壳202a的螺旋叶片205a之间。基板螺旋叶片235被嵌套在由相邻螺旋叶片205a之间限定的螺旋叶片间隔236中。中心管223a还有一对用于对准两组螺旋叶片205a和235的对准突起238。对准突起238限定了叶片通道239，在叶片通道239中接收了转子壳202a的一个螺旋叶片205a。这确保了螺旋叶片205a和235被适当对准和均匀间隔。如图21中所示的，一旦被组装了，离心机230a以与如上所述相同的方式运转。在离心机230a中的螺旋叶片密度的增加，能够使颗粒分离的效果最大化。

在图22-23中示出了本发明的另一个实施例所涉及的包括转子壳装置251的离心机250。如图22中所示的，转子壳组件251包括一与下部转子壳218a配合的上部转子壳202b。离心机250还包括一对反向布置的轴承146a和147。上部转子壳202b中限定的轴承开口213a接收轴承146a。上部转子壳202b具有多个整体形成于其中的螺旋叶片205。在所示的实施例中，用使中心管223b与上部转子壳202b整体形成取代了使中心管223b与基板203b整体形成。中心管223b包括有角的过渡部分253，在该过渡部分253处中心管223b与上部转子壳202b连接，并且在过渡部分253中限定了若干流体入口孔(开口)255。流体入口孔(开口)255被构成和安排得使流体从内部通道226a中流出部分253进入到转子壳腔233a中。如所示的，轴承146a具有大于轴承147的外径，因此轴承开口213的直径D1大于内部通道226a的直径D2。这使得在模制过程中将流体入口孔255构成在中心管223b中，而无需特殊插入以形成入口孔255。下部转子壳218a具有环形基板支撑凸缘258，所述凸缘258限定了中心管接收腔259。如所示的，中心管223b的端部260被接收在腔259中。

图23是沿图22中线XXIII-XXIII所示的离心机250的部分的俯视剖面图，其中为了画面清晰已将叶片205移除。如所示的，基板203b具有一个中心开口263，其中在中心管223b周围径向限定有半圆形锯齿状突起264。在中心管223b和基板203b之间限定有不连续的间隙265。如图23中所示的，下部转子壳218a的基板支撑凸缘258阻塞了锯齿形间隙265的环形部分266，而使锯齿264的部分267打开。在运转过程中，流体流过锯齿264并从在下部转子壳218中的喷孔34流出。

尽管前面已经参照附图对本发明进行了详细描述，但是这些内容只是说明性的不是限定性的，应该理解的是，仅描述和示出了优选实施例，在本发明范围内的所有改进和变型都受应到保护。

Claims (26)

1.一种离心机，其包括：

一个基板；

一个沿着一个纵向轴线延伸的中心管，所述中心管被构制成并布置用于输送流体；以及

一个转子壳，所述转子壳和所述基板限定了一个内腔，所述转子壳具有多个在所述内腔内沿着纵向轴线延伸的螺旋叶片，所述螺旋叶片围绕所述中心管以螺旋取向的方式延伸，其特征在于，所述叶片与所述转子壳整体地形成。

2.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述基板具有一个或多个围绕所述中心管的限定于其内的流体出口。

3.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述中心管和所述基板限定一个间隙空间。

4.如权利要求3所述的离心机，其特征在于，所述间隙空间包括一个锯齿状间隙，所述锯齿状间隙具有多个径向设置的环形锯齿。

5.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述中心管与所述基板整体地形成。

6.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述中心管与所述转子壳整体地形成。

7.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述基板包括多个整体形成于其上的基板螺旋叶片，所述基板螺旋叶片嵌套在相邻的所述转子壳的所述螺旋叶片之间。

8.如权利要求7所述的离心机，其特征在于，所述转子壳的所述螺旋叶片与所述基板螺旋叶片的数量是相等的。

9.如权利要求7所述的离心机，其特征在于，所述中心管具有至少一对定位突起，所述定位突起被构制成且被布置用于使所述基板螺旋叶片与所述转子壳的所述螺旋叶片对准成一种嵌套的关系。

10.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述转子壳为一种圆顶形。

11.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述转子壳是一个上部转子壳。

12.如权利要求11所述的离心机，其特征在于，还包括与所述上部转子壳相配合的下部转子壳。

13.如权利要求12所述的离心机，其特征在于，所述螺旋叶片在所述下部转子壳内延伸。

14.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述螺旋叶片为超螺旋形。

15.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，所述转子是由塑料制成的。

16.如权利要求1所述的离心机，其特征在于，

所述转子壳具有一个在所述内腔中延伸的环形凸缘；以及

所述环形凸缘和所述中心管限定了一个用于将流体输送到所述内腔中的流体入口孔。

17.一种用于离心机的转子壳，其包括：

一个外壳部分，所述外壳部分具有一个环形接合边缘，所述外壳部分限定一个内腔，所述外壳部分具有一个纵向轴线；以及

多个与外壳部分整体地形成的螺旋叶片，所述螺旋叶片在所述内腔中螺旋地延伸并且沿着纵向轴线延伸。

18.如权利要求17所述的转子壳，其特征在于，每一个所述螺旋叶片包括一个越过所述接合边缘沿着所述纵向轴线延伸的部分。

19.如权利要求18所述的转子壳，其特征在于，所述螺旋叶片具有超螺旋形状。

20.如权利要求17所述的转子壳，其特征在于，所述外壳部分具有一种圆顶形状。

21.如权利要求17所述的转子壳，其特征在于，还包括一个与所述外壳部分相连的中心管。

22.一种制造离心机的方法，其包括：

把一个转子壳模制有多个螺旋叶片，所述螺旋叶片与转子壳整体形成，其中所述转子壳限定一个内腔并且所述螺旋叶片在所述内腔中螺旋延伸，其中所述螺旋叶片具有内边缘，所述内边缘限定一个中心管通道；

为一个基板设有一个中心管；以及

把所述中心管插入到所述中心管通道中。

23.如权利要求22所述方法，其特征在于：

所述设置基板包括模制多个与基板成为一体的基板螺旋叶片；以及

所述插入中心管包括将所述基板螺旋叶片嵌套在所述转子壳的所述螺旋叶片内。

24.如权利要求23所述方法，其特征在于，还包括使所述转子壳与一个第二转子壳相配合以将基板封闭在其中。

25.如权利要求23所述方法，其特征在于，还包括分别对所述转子壳和所述基板进行冷却。

26.如权利要求22所述方法，其特征在于：

所述设置基板包括模制多个与中心管成为一体的基板螺旋叶片；以及

所述插入中心管包括将所述基板螺旋叶片嵌套在所述转子壳的所述螺旋叶片内。

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