CN209333481U - 涡流脱水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气液分离领域，具体提供了一种涡流脱水器，该涡流脱水器包括：蜗壳，其形成有涡流腔且所述涡流腔内设置有导流叶片；以及分离腔，其正交设置与所述涡流腔的下方并与所述涡流腔连通；其中，所述分离腔容纳有分离构件且二者之间具有间隙，所述分离腔在所述分离构件的上方和下方分别设置有气体出口和液体出口；混合有液体的具有流速的气体能够从所述蜗壳的进气口依次通入所述涡流腔和所述分离腔并在所述分离腔内气液分离，气液分离后的气体和液体分别经所述气体出口和所述液体出口排出。本实用新型以非耗材的方式实现了气液分离。

Description

涡流脱水器

技术领域

本实用新型涉及气液分离领域，具体涉及一种涡流脱水器。

背景技术

很多场景会有气液分离的需求，如在空气湿度较大的情形下，通过气液分离的方式实现空气的除湿等。目前通常采用脱水器或者吸收/吸附式吸水装置来完成上述的液分离过程。

不过目前的脱水器往往存在导流分流装置庞大的缺点，因此不便于民用。而吸收/吸附式吸水装置往往属于耗材原理的吸水，也就是说随着使用次数或者使用时间的增加需要更换耗材，而且耗材多采用新型膜材料或凝胶材料等，成本较高。

相应地，本领域需要一种新的脱水装置来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决目前的气液分离装置存在的如成本较高等方面的问题，本实用新型提供了一种涡流脱水器，该涡流脱水器包括：蜗壳，其形成有涡流腔且所述涡流腔内设置有导流叶片；以及分离腔，其正交设置与所述涡流腔的下方并与所述涡流腔连通；其中，所述分离腔容纳有分离构件且二者之间具有间隙，所述分离腔在所述分离构件的上方和下方分别设置有气体出口和液体出口；混合有液体且具有流速的气体能够从所述蜗壳的进气口依次通入所述涡流腔和所述分离腔并在所述分离腔内气液分离，气液分离后的气体和液体分别经所述气体出口和所述液体出口排出。

在本实用新型的涡流脱水器以非耗材的方式实现了气液分离。具体而言，通过蜗壳的设置，可以使混合有液体的高速气流在涡流腔内向心加速并形成高速强制空气涡流。除了诱导旋涡运动之外，在导流叶片的作用下气流还被沿轴向引导并因此从蜗流腔进入分离腔。在分离腔内涡流内产生的离心加速场将液体从气流中分离出来。在分离构件的阻挡作用下，气体自下而上从气体出口排出，液体则在自身重力的作用下经液体出口排出。

本实用新型的涡流脱水器既可用于对自然气体的气液分离，也可以针对具体的应用场景，如首先将液体与具有流速的气体一起通入进气口，从而实现更彻底的气液分离。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述分离腔为筒状结构且包括自上而下的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分的上方与所述蜗壳连通且所述第一部分为自上而下径向尺寸增加的扩径段。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述扩径段的上方延伸有第一管段，所述蜗壳的中部形成有允许所述第一管段贯穿的安装位且所述第一管段伸出所述安装位，所述气体出口位于所述第一管段的上方。

如安装位可以是安装过孔，第一管段可以自由容纳于过孔内，也可以在二者之间设置有相应的限位结构，如在安装过孔的孔壁在设置有筋条，在组装好的状态下筋条可以直接抵靠在第一管段的外壁，或者还可以在第一管段的外壁设置有与筋条匹配的安装槽，以便保证涡流脱水器在使用过程中的结构稳定性。也可以将安装过孔与第一管段设置成一体成型的结构，即相当于将过孔的孔壁加厚并且延伸出一定的管段即可。本领域技术人员可以根据实际情形灵活选择。

此外，第一管段的具体结构也可以灵活设置，如在第一管段的上方预留有连接结构(如螺纹段)，以便在应用场合需要将气体延伸至更高或者变角度且更远的情形下，借助于螺纹段匹配的外接管道即可满足要求。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述第二部分包括自上而下的柱状段和缩径段，所述液体出口设置于所述缩径段的下方。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述缩径段的下方延伸有第二管段，所述液体出口位于所述第二管段的下方。

用于排出液体的第二管段的管径明显小于用于排出气体的第一管段，为了降低气体和液体在排出后的冲击感/力，可以将第一管段和第二管段设置成从上游至下游截面尺寸增加的结构。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述分离构件为碗状结构，所述碗状结构固定于所述分离腔的侧壁并与所述分离腔的侧壁之间形成所述间隙。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述碗状结构为实心结构或者中部具有空腔的空心结构。

由于碗状结构需要固定至分离腔的内壁，考虑到碗状结构的自重以及分离腔的强度，分离构件可以是采用轻质材料的实心碗状结构，也可以是中部具有空腔的空心结构，此时材质的选择范围会相对大。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述碗状结构的上表面为平面，所述实心碗状结构的横截面尺寸设置成自上而下逐渐减小。

为了进一步改善分离构件阻挡气体的功能，可以在碗状结构的上表面的外缘向上向外延伸有挡沿，为了进一步改善分离构件引导液体的功能，可以在碗状结构的侧面设置有引导槽。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述碗状结构包括自上而下的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台和第二凸台分别容纳于所述柱状段和所述缩径段。

在上述涡流脱水器的优选技术方案中，所述第一凸台与所述柱状段的侧壁之间的间隙不大于所述第二凸台与所述缩径段之间的间隙。

通过这样的设置，可以使气体更好地被阻挡将流出的液体可以适当地减速。可以理解的是，第一凸台和第二凸台的高度可以根据实际情况灵活设置，第一凸台与柱状段和第二凸台与缩径段之间的连接方式可以相同或者不同。本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置。

附图说明

下面参照附图来描述实用新型的涡流脱水器。附图中：

图1示出本实用新型一种涡流脱水器的结构示意图。

附图标记列表：

1、蜗壳；11、导流叶片；12、进气口；2、分离腔；21、扩径段；22、柱状段；23、缩径段；24、第一管段；25、第二管段。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的条件下，任何形式的改变都落入本实用新型的保护范围之中。例如，虽然是以实心碗状结构为例来描述涡流脱水器的，但是显然这只是一个示例，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，如碗状结构还可以是空心结构等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，为了更好地说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

参照图1，图1示出本实用新型一种实施例的涡流脱水器的结构示意图。如图1所示，涡流脱水器主要包括正交设置的蜗壳1和分离腔2，其中蜗壳1位于分离腔2的上方且沿水平面的方向设置，蜗壳1内形成有涡流腔且涡流腔内设置有导流叶片11，蜗壳具有进气口12和出气口(未示出)，蜗壳1的出气口与分离腔2连通，分离腔2为筒状结构且包括自上而下的扩径段21、柱状段22和缩径段23，分离腔2内还设置有实心的碗状结构的分离构件3且分离构件与分离腔2之间具有间隙，具体地，碗状结构的一部分位于柱状段22内而另一部分则位于缩径段23内。扩径段21的上方延伸有径向尺寸较大的第一管段24，缩径段23的下方延伸有径向尺寸较小的第二管段25，蜗壳1的中部形成有允许第一管段24贯穿的安装位且第一管段24伸出安装位一定的距离，第一管段24的上方为涡流脱水器的气体出口，第二管段25的下方为涡流脱水器的液体出口。

在涡流脱水器具有上述结构的前提下，采用该涡流脱水器实现水脱离的过程具体为：混合有液体的具有流速的气体从蜗壳的进气口沿水平方向通入涡流腔并在涡流腔内充分混合，利用气流的动能和蜗壳的结构设计，使气体中混合的液体具备离心势并通入与蜗壳正交设置的分离腔，即可将液体的离心势能转化为离心动能。

由于分离腔的上端是扩径段，因此可以使液体在脱离气流的过程中具备足够的空间，从而达到液体与气流正交分离的脱离效果。具体而言，在气流进入扩径段作涡旋运动的过程中，液体在水平方向离心并甩出纸分离腔的内壁流下，之后经内壁与实心碗状结构之间的间隙流出至第二管段，而绝大部分的脱水气流则由于实心碗状结构的上表面的阻挡作用，沿竖直方向经第一管段反向排出。也就说，气流中的液体在水平方向离心并在涡流脱水器的分离腔的内壁汇集，并在重力导向的作用下向下排出，脱水气流则由于密度较小且借助于分离构件的导向垂直向上排出涡流脱水器。

继续参照图1，优选地，实心碗状结构位于柱状段22内的第一凸台与柱状段的侧壁之间的间隙小于实心碗状结构位于缩径段23内的第二凸台与缩径段的侧壁之间的间隙。通过这样的设置，一方面，由于上方的间隙更小，因此脱水气流经间隙窜入下方的几率更小，降低了气液分离之后气量的流失。另一方面，由于间隙由小变大，因此在液体流经间隙的过程中减小了液体的流速，可以使液体通过第二管段25下方的排水口以缓慢滴落的方式排出。

在本实用新型的优选技术方案中，通过涡流腔、分离腔与分离构件的配合，有效地实现了对具有流速的气流的气液分离。通过分离腔的分段式结构以及分离构件的碗状结构的协作，优化了气流的气液的分离程度以及气液在分离之后的顺利排出。此外，本实用新型还具有结构简单、设计巧妙的优点，尤其适合作为中间零部件安装在需要气液分离的装置中，如除湿器等。可以理解的是，本实用新型的涡流脱水器中，气体出口和液体出口可以通向外界环境，也可以通向设定的场景，如可以将气液分离后的干燥气体通往设定的空间，并将液体直接通向收集槽或者通过连接管路引至设收集槽等。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡流脱水器，其特征在于，所述涡流脱水器包括：

蜗壳，其形成有涡流腔且所述涡流腔内设置有导流叶片；以及

分离腔，其正交设置与所述涡流腔的下方并与所述涡流腔连通；

其中，所述分离腔容纳有分离构件且二者之间具有间隙，所述分离腔在所述分离构件的上方和下方分别设置有气体出口和液体出口；

混合有液体且具有流速的气体能够从所述蜗壳的进气口依次通入所述涡流腔和所述分离腔并在所述分离腔内气液分离，气液分离后的气体和液体分别经所述气体出口和所述液体出口排出。

2.根据权利要求1所述的涡流脱水器，其特征在于，所述分离腔为筒状结构且包括自上而下的第一部分和第二部分，

其中，所述第一部分的上方与所述蜗壳连通且所述第一部分为自上而下径向尺寸增加的扩径段。

3.根据权利要求2所述的涡流脱水器，其特征在于，所述扩径段的上方延伸有第一管段，所述蜗壳的中部形成有允许所述第一管段贯穿的安装位且所述第一管段伸出所述安装位，所述气体出口位于所述第一管段的上方。

4.根据权利要求2所述的涡流脱水器，其特征在于，所述第二部分包括自上而下的柱状段和缩径段，所述液体出口设置于所述缩径段的下方。

5.根据权利要求4所述的涡流脱水器，其特征在于，所述缩径段的下方延伸有第二管段，所述液体出口位于所述第二管段的下方。

6.根据权利要求4所述的涡流脱水器，其特征在于，所述分离构件为碗状结构，所述碗状结构固定于所述分离腔的侧壁并与所述分离腔的侧壁之间形成所述间隙。

7.根据权利要求6所述的涡流脱水器，其特征在于，所述碗状结构为实心结构或者中部具有空腔的空心结构。

8.根据权利要求6或7所述的涡流脱水器，其特征在于，所述碗状结构的上表面为平面，所述碗状结构的横截面尺寸设置成自上而下逐渐减小。

9.根据权利要求8所述的涡流脱水器，其特征在于，所述碗状结构包括自上而下的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台和第二凸台分别容纳于所述柱状段和所述缩径段。

10.根据权利要求9所述的涡流脱水器，其特征在于，所述第一凸台与所述柱状段的侧壁之间的间隙不大于所述第二凸台与所述缩径段之间的间隙。