專利名稱：顆粒分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分離水中所攜帶的顆粒的方法及設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉 及一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離金屬顆粒及非金屬顆粒的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
家用中央供熱系統(tǒng)通常包括多個(gè)散熱器，熱水循環(huán)通過這些散熱器。當(dāng)水圍繞 中央供熱系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)，它聚集了來自管及散熱器的內(nèi)表面的諸如灰塵及銹蝕物之類的顆 粒污染物。隨著時(shí)間的推移，這種顆粒污染物逐漸積聚并導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞，并且對諸如泵 之類的敏感部件造成損害。WO 2004/105954中公開了一種用于從在中央供熱系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的水中分離磁性顆 粒的裝置。這種裝置包括位于殼體內(nèi)的磁體，來自中央供熱系統(tǒng)的水流過該殼體。當(dāng)水 移動(dòng)經(jīng)過磁體時(shí)，水中攜帶的磁性顆粒被該磁體收集起來。然而，這種裝置無法從流動(dòng) 物中收集非磁性顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，本發(fā)明提供一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離磁性顆 粒及非磁性顆粒的設(shè)備，其包括殼體，該殼體具有入口和出口以及上端和下端；和位于 殼體內(nèi)的磁體，其中，入口及出口被設(shè)置成，在使用中，使水以氣旋運(yùn)動(dòng)從入口靠近殼 體的壁向下、并隨后在向下流動(dòng)的水內(nèi)向上經(jīng)該設(shè)備流至出口，該殼體被構(gòu)造成當(dāng)水向 下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離將水中攜帶的顆粒分離出來，并且，該磁體被設(shè)置成當(dāng)水向上 流動(dòng)時(shí)，通過磁體收集水中攜帶的磁性顆粒，該設(shè)備還包括套筒，該套筒位于殼體內(nèi)， 以便在殼體與套筒之間限定出外部循環(huán)通道，該磁體位于套筒內(nèi)以便在套筒與磁體之間 限定出內(nèi)部循環(huán)通道，其中，入口被設(shè)置成將水流輸送到外部循環(huán)通道中，并且出口被 設(shè)置成將水流從內(nèi)部循環(huán)通道中排出。本發(fā)明的設(shè)備是有利的，因?yàn)榇判灶w粒及非磁性顆粒均可從水流中分離。此 外，就出口的位置而言，套筒使其具有更大靈活度。優(yōu)選地，本發(fā)明包括非磁性的磁體罩，其被設(shè)置成防止磁體與水直接接觸。由 于磁體能夠從非磁性的磁體罩中卸下，因此這有利于對磁體進(jìn)行清潔，從而使磁性顆粒 易于從磁體罩上掉落。在優(yōu)選的示例中，磁體罩具有面向殼體的下端的漸縮的端部以降低對于向上流 動(dòng)的水的中斷。錐形促使向上流動(dòng)的水圍繞磁體罩回轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，殼體的上端的橫截面積大于殼體的下端的橫截面積以有助于氣旋流的 形成。更為優(yōu)選地，殼體的上端大體上為圓筒形，并且殼體的下端大體上為圓錐形。在優(yōu)選示例中，入口及出口均位于靠近殼體的上端的位置處以使向下的流體與 向上的流體可能接觸的表面積最大化。該設(shè)備優(yōu)選地包括位于殼體的下端的靜區(qū)，在靜區(qū)中水流減速以使所攜帶的顆
3?？筛鼮槿菀椎貜牧黧w中脫落出來。靜區(qū)優(yōu)選地包括大體上為球形的球狀部。在第二方面中，本發(fā)明提供了一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離磁性 顆粒及非磁性顆粒的方法，該方法包括提供殼體，該殼體包含位于套筒內(nèi)的磁體，其 中，該套筒被設(shè)置成在殼體與套筒之間限定出外部循環(huán)通道，并且在套筒與磁體之間限 定出內(nèi)部循環(huán)通道；使水以氣旋運(yùn)動(dòng)從入口靠近殼體的壁向下、并隨后在向下流動(dòng)的水 內(nèi)向上經(jīng)該殼體流至出口，該入口位于外部循環(huán)通道中，該出口位于內(nèi)部循環(huán)通道中， 其中，當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離將顆粒從水中分離出來，并且，當(dāng)水向上流動(dòng) 時(shí)，通過磁體從水中收集磁性顆粒。


現(xiàn)將參考

本發(fā)明的示例，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意主視圖；圖2示出了圖1的設(shè)備內(nèi)向下的水的流動(dòng)型式；圖3示出了圖1的設(shè)備內(nèi)向上流動(dòng)的水的流動(dòng)型式；以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的可替換的設(shè)備。
具體實(shí)施例方式圖1中所示的設(shè)備10包括殼體15，其包括上部大體上呈圓筒形的部分20以及下 部大體上呈圓錐形的部分25。球狀部6位于圓錐形部分25的最下端。球狀部6的下端 被塞或蓋5封閉住，可卸下該塞或蓋5以能夠清潔該設(shè)備。在這個(gè)示例中，上部圓筒形部分20的內(nèi)徑為150mm并且圓錐形部分25的最下 端的內(nèi)徑為22mm，球狀部6在其最寬位置處的直徑為44mm。該設(shè)備10的整體高度為 400mm，圓筒形部分20的高度為200mm，圓錐形部分25的高度為150mm，并且球狀部 6的高度為50mm。將會(huì)理解到的是，這些尺寸僅作為示例，并且根據(jù)其中將要使用該設(shè) 備10的中央供熱系統(tǒng)的需要，該設(shè)備10可具有其它尺寸。殼體以及套筒可由玻璃填充 尼龍、玻璃增強(qiáng)塑料或任何其它合適的材料制成。設(shè)備10還包括套筒30，其位于殼體15內(nèi)以在殼體15與套筒30之間限定出外部 循環(huán)通道31。位于非磁性的磁體罩65內(nèi)的磁體60定位在套筒30內(nèi)以在磁體罩65與套 筒30之間限定出內(nèi)部循環(huán)通道61。磁體罩65的面向殼體15的下端的最下端67逐漸變尖。磁體60與磁體罩65借助于蓋7被緊固定于殼體15，可卸下蓋7以便能夠?qū)⒋朋w 60和/或磁體罩65從殼體15上卸下。作為選擇，磁體罩65可固定于殼體15以使僅磁 體60是可卸下的。入口 40通到殼體15中以將水輸送到外部循環(huán)通道31中，靠近殼體的上端。出 口 50通到內(nèi)部循環(huán)通道61中并且穿過殼體15的靠近其上端的壁。入口 40與出口 50被 布置為使得在設(shè)備10中流動(dòng)的水以如下所述的氣旋運(yùn)動(dòng)從入口 40流至出口 50。如圖2所示，水通過入口 40進(jìn)入并且隨后以螺旋型式70靠近殼體15的壁朝向 圓錐形部分25的最下端向下流動(dòng)。當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，水中攜帶的顆粒撞擊殼體15的壁 并且由于渦流分離下落到圓錐形部分25的底部。
球狀部6設(shè)有靜區(qū)，水在該靜區(qū)中減速。這個(gè)靜區(qū)有助于將顆粒從流體中分 離，這是因?yàn)楫?dāng)流體流速較低時(shí)，顆粒能夠更好地從流體中脫離。可周期性地卸下塞或 蓋5從而可將顆粒物質(zhì)從設(shè)備10中傾出。在所述示例中，借助于大體上為球形的球狀物6來設(shè)置靜區(qū)。然而，并非必須 以這種方式來實(shí)現(xiàn)靜區(qū)。該靜區(qū)可通過從圓錐形部分25的最下端分出，并且由此降低水 的速度的任何合適的結(jié)構(gòu)提供。例如，擴(kuò)散出口管。圖3示出了設(shè)備10內(nèi)的水的上升流。如所示，水以螺旋型式75向上流動(dòng)直到 它到達(dá)內(nèi)部循環(huán)通道61，在內(nèi)部循環(huán)通道61處，它在磁體60和磁體罩65的周圍繼續(xù)螺 旋式地向上流動(dòng)直到它到達(dá)出口 50。磁體罩65的錐形端67有助于確保當(dāng)水遇到磁體罩 65時(shí)，它繼續(xù)以螺旋型式流動(dòng)。當(dāng)水流過磁體罩65時(shí)，由于磁體60所產(chǎn)生的磁場的吸力，致使水中攜帶的磁性 顆粒聚集在磁體罩65的表面上?？芍芷谛缘貜臍んw15上卸下磁體罩65和磁體60，從而 能夠從磁體罩65上清除磁性顆粒。這通過將磁體60從磁體罩65內(nèi)卸下而實(shí)現(xiàn)，由此， 去除了磁場對顆粒的影響。隨后可容易地從磁體罩65上刷掉這些顆粒。作為選擇，如 下所述，可僅將磁體60從殼體15上卸下，由此使磁性顆粒能夠從磁體罩65上掉落或被 洗掉。在經(jīng)過設(shè)備10的流體被阻擋住，磁性顆粒掉落于錐形部分25的底部并且穿過球 狀部6的情況下，在球狀部6處，可通過卸下塞5將它們從設(shè)備10中傾出。為了從磁體 罩25上洗掉磁性顆粒，打開入口 40或出口 50(并非同時(shí)打開二者)以從磁體罩65上沖 下磁性顆粒。(當(dāng)卸下塞5時(shí))在沖洗期間，顆粒經(jīng)由球狀部6的底部處的開口離開設(shè)備 10。圖4示出了替代設(shè)備10’的示例。該設(shè)備與上述設(shè)備10不同之處在于，它不 具有套筒30并且不具有磁體罩65。在這個(gè)示例中，出口 50’位于殼體20’的位于磁體 60’上方的頂部處。如上針對設(shè)備10的所述的那樣，水以氣旋運(yùn)動(dòng)流經(jīng)設(shè)備10’，以 使當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離而將顆粒從水中分離出，并且當(dāng)水向上流動(dòng)時(shí)，磁性 顆粒被收集在磁體上。
權(quán)利要求
1.一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離磁性顆粒及非磁性顆粒的設(shè)備，所述 設(shè)備包括殼體，所述殼體具有入口和出口以及上端和下端；和磁體，所述磁體位于所述殼體內(nèi)；其中，所述入口和所述出口被設(shè)置成，在使用中，水以氣旋運(yùn)動(dòng)從入口靠近所述殼 體的壁向下、并且隨后在向下流動(dòng)的水內(nèi)向上經(jīng)所述設(shè)備流至所述出口，其中，所述殼體被構(gòu)造成當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離將水中攜帶的顆粒分離出 來，并且其中，所述磁體被設(shè)置成當(dāng)水向上流動(dòng)時(shí)，通過磁體收集水中攜帶的磁性顆粒，所 述設(shè)備還包括套筒，所述套筒位于所述殼體內(nèi)，以在所述殼體與所述套筒之間限定出外部循環(huán)通 道，所述磁體位于所述套筒內(nèi)，以在所述套筒與所述磁體之間限定出內(nèi)部循環(huán)通道，其中，所述入口被設(shè)置成將水流輸送到所述外部循環(huán)通道中，并且所述出口被設(shè)置 成將水流從所述內(nèi)部循環(huán)通道中排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括非磁性磁體罩，所述非磁性磁體罩被 設(shè)置成防止所述磁體與水直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述磁體罩具有面向所述殼體的下端的漸縮的 端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述殼體的上端的橫截面積大 于所述殼體的下端的橫截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述殼體的上端大體上為圓筒形并且所述殼體 的下端大體上為圓錐形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述入口與所述出口位于靠近 所述殼體的上端的位置處。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括位于所述殼體的下端的靜區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述靜區(qū)包括大體上為球形的球狀部。
9.一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離磁性顆粒和非磁性顆粒的方法，所述 方法包括提供殼體，所述殼體包含位于套筒內(nèi)的磁體，其中，所述套筒被設(shè)置成在所述殼體 與所述套筒之間限定出外部循環(huán)通道，并且在所述套筒與所述磁體之間限定出內(nèi)部循環(huán) 通道；使水以氣旋運(yùn)動(dòng)從入口靠近所述殼體的壁向下、并且隨后在向下流動(dòng)的水內(nèi)向上經(jīng) 所述殼體流至出口，所述入口位于所述外部循環(huán)通道中，所述出口位于所述內(nèi)部循環(huán)通 道中，其中，當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離將顆粒從水中分離出來，并且當(dāng)水向上流動(dòng)時(shí)，由所述磁體從水中收集磁性顆粒。
全文摘要
公開一種用于在家用中央供熱系統(tǒng)中從水中分離磁性顆粒及非磁性顆粒的方法及設(shè)備(10)。磁體(60)位于殼體中并且入口及出口被設(shè)置成，在使用中，水以氣旋運(yùn)動(dòng)從入口靠近殼體壁向下、并且隨后在向下流動(dòng)的水內(nèi)向上經(jīng)該設(shè)備流至出口。當(dāng)水向下流動(dòng)時(shí)，通過渦流分離將水中攜帶的顆粒分離出來。同樣，當(dāng)水向上流動(dòng)時(shí)，將水中攜帶的磁性顆粒收集在磁體上。該設(shè)備還包括位于殼體內(nèi)的套筒(30)，以便在殼體與套筒之間限定出外部循環(huán)通道(31)。該磁體位于套筒內(nèi)，以便在套筒與磁體之間限定出內(nèi)部循環(huán)通道(61)。殼體的入口(40)被設(shè)置成將水輸送到外部循環(huán)通道中，并且殼體的出口(50)被設(shè)置成將水從內(nèi)部循環(huán)通道排出。
文檔編號B03C1/28GK102015111SQ200980116002
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者厄爾·沃森, 穆卡什·賈薩洛 申請人:愛爾發(fā)加熱有限公司