[发明专利]用于从气流中分离颗粒的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从气流中分离颗粒的设备，尤其是旨在用于工业过程的这样一种设备。具体地讲，本发明涉及一种从气流中分离纳米颗粒的设备。

现有技术的说明

在若干不同的领域内使用了用于颗粒分离的设备。可以按许多不同的方式分离出颗粒，例如用过滤器或旋风器。过滤器可以制成是有效的，但具有的主要缺点是它们随时间流逝会被过滤出的颗粒堵塞。如果有待从其中过滤出颗粒的气体含有高浓度的颗粒的话，就必须经常更换过滤器。在这种情况下，可能有利的是使用所谓的旋风分离器，在旋风分离器中有待过滤的气体被迫使在涡旋中旋转，其中这些颗粒被朝着在它们被分离出的一侧抛出。旋风分离器通常必须用颗粒过滤器来完善，以便从气体中除去微粒。

US 2008/0223010描述了一种真空吸尘器中的灰尘分离装置，该装置包括同心安排的多个旋风单元，以使得带有要被分离的颗粒的气体必须向内移动以便进入下一个旋风单元。这些旋风单元被安排成在这些旋风单元之间使这些气体的方向转向。以这种方式提供了真空吸尘器所希望的一种紧凑的装置。

US 4,289,611描述了一种替代性旋风分离器，该旋风分离器旨在被用作为其运行而吸入空气的机器的灰尘滤过滤器。该旋风分离器具有第一壳体和第二壳体，在这些壳体的上游端安排有多个螺旋形式的叶片以使气体旋转。该第二壳体的上游端被安排成由第一壳体的下游端封闭，在该第一壳体与第二壳体之间形成一个环形空隙。在第二壳体的出口端与由该第二壳体封闭的一个出口管之间安排了一个第二环形空隙。气体中的颗粒将在某种程度上被过滤出并且在这些壳体之间的空隙和壳体与出口管之间的空隙中终止。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种用于从气流中分离颗粒的设备，该设备包括一个旋风分离器，该旋风分离器是根据现有技术的这样的设备的一种替代方案。

本发明的另一个目的是提供一种用于从气流中分离颗粒的设备，该设备包括一个旋风分离器并且与现有技术相比该设备可更有效地从气流中分离出颗粒。

本发明的一个进一步的目的是提供一种用于从气流中分离颗粒的设备，该设备与根据现有技术的设备相比可更有效地分离颗粒。

在此背景下，纳米颗粒被定义为最大尺寸小于1微米的颗粒。

这些目的中的至少一个目的是通过一种根据独立权利要求的设备来实现的。

通过以下从属权利要求中的特征提供了进一步的优点。

根据本发明的一种用于从气流中分离颗粒的设备包括一个第一旋风发生器，该第一旋风发生器包括具有一条长度轴线的一个第一旋风管和一个第一阻挡装置、以及一个第一旋涡发生器，该第一阻挡装置被安排成将一个第一环形入口安排在该第一旋风管与该第一阻挡装置之间，该第一旋涡发生器被安排在该第一环形入口中。该设备还包括另一个旋风发生器，该另一个旋风发生器包括具有一条长度轴线的另一个旋风管和另一个阻挡装置、以及另一个旋涡发生器，该另一个阻挡装置被安排成将另一个环形入口安排在该另一个旋风管与该另一个阻挡装置之间，该另一个旋涡发生器被安排在该另一个环形入口中而与该第一涡旋发生器相距一个距离。该设备还包括一个出口管，该出口管包括一个出口和一条长度轴线，该出口管被安排成相对于该另一个旋风管而言是同心的，该第一旋风管在与该另一个旋风管相距一个距离处包绕该另一个旋风管。该设备的特征在于，如在该长度轴线的方向上看到的，该第一阻挡装置与该另一个入口重叠，以使得这些颗粒在穿过该第一旋风发生器中的涡旋发生器之后必须朝向该长度轴线向内移动才能够进入去到下一个旋风发生器的该入口中，并且在于，如在该长度轴线的方向上朝向该出口看到的，该另一个阻挡装置与该出口基本上重叠，并且在于，该另一个旋风发生器被安排在该第一旋风发生器与该出口之间。

该另一个阻挡装置与该出口重叠意味着这些颗粒必须朝向该长度轴线向内移动才能够进入该出口去到下一个旋风发生器。

因此，在这种应用中一个旋风发生器包括一个称作旋风管的管子，该旋风管具有使空气旋转的功能。该涡旋发生器可以包括对这些颗粒的移动方向加以控制的多个成角度的叶片。