吸入擴散器的流調節特征的制作方法
【專利說明】吸入擴散器的流調節特征
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月5日提交的臨時專利申請序列號61/722411的權益，該申請以引用的方式全部納入本發明。
技術領域
[0003]本發明涉及吸入擴散器；更具體地，本發明涉及用于處理過程流管內流動的液體的吸入擴散器。
【背景技術】
[0004]已知的吸入擴散器(包括圖1中所示的)指的是通常安裝在流體處理系統內的泵的入口或吸入側的設備，以通過將流直線化、改善泵入口性能參數、將在泵吸入口的橫截面流速分布更加均勻、并將雜質從液體流中去除的方式最小化系統占地并優化進入泵的流狀態。優化后的流狀態通過為執行其功能而要求更少的功率并總體提高泵擴散器系統的效率，從而改善了泵的工作特征。
[0005]圖1包括大致以5指示的已知的吸入擴散器，包括具有入口 5a’、內腔5a”和出口5”’的主吸入擴散器主體5a、在其中設置的擋板5b、以及與該主吸入擴散器主體5a的一端耦接的外凸波狀蓋板5c。在操作中，進來的流體匕通過入口 5a’進入內腔5a”，并穿過擋板5b，而從出口 5”’提供流出的流體F0.
[0006]目前可用的吸入擴散器的一個問題是:在更加詳細地檢查通過擴散器并進入泵的流體的流動特征時，仍可以進行顯著的調節改善。目前可用的吸入擴散器的流動路徑包含大量的凝滯和重循環區域，其阻止了進入泵的流體變得均勻化并在穿過吸入擴散器時產生高壓頭損失，從而對泵吸擴散器系統產生危害，這與圖9a中所示的一致。

【發明內容】

[0007]根據一些實施方式，本發明可以采取裝置的形式，比如具有主吸入擴散器主體和流調節裝置的吸入擴散器或裝置。
[0008]該主吸入擴散器主體可以配置為具有入口以接收進來的流體、內腔以接收來自入口的進入流體、以及出口以接收來自內腔的進入流體并提供流出的流體。
[0009]該流調節裝置可與入口相關地配置，并可以包括具有至少一個向內呈波狀形的表面的流調節部分，該流調節部分配置為延伸至內腔中、擴散從入口通過進入內腔的進入流體，并提供流調節，該流調節通過至少部分地基于與所述至少一個向內呈波狀形的表面相對應的波狀形設計，將進入流體朝向出口引導而產生流出流體的均勻流。
[0010]在操作中，根據本發明的流調節，相比已知現有技術設備(比如，圖1所示設備)產生更加均勻的流出流體的流。下文將比較圖9a和圖％。
[0011]根據一些實施方式，本發明可以包括一個或多個以下附加特征:
[0012]該至少一個向內波狀形表面可以配置為具有基本上呈錐體波狀，包括二次錐體波狀，或凸錐波狀。比如，流調節裝置可以包括配置有流調節部分的錐體波狀蓋板，或具有這樣的形式，該流調節部分可以用于吸入式散熱器以改善其流體流狀態。
[0013]該流調節部分可以包括外周部分和配置為比所述外周部分延伸入上述內腔更深或更遠的中心或頂點部分。至少一個狹槽可以形成在至少一個向內波狀表面和外周部分內或在其之間延伸。
[0014]該流調節裝置可以包括配置在內腔內的擋板，以限制或調節從入口至出口的流體流。該擋板可以包括端部，該端部配置為具有基本上與該至少一個向內波狀表面的形狀相對應的形狀，以與該向內波狀表面的形狀匹配或配合在一起，包括當流調節裝置與該主吸入擴散器主體相耦接時。
[0015]該流調節部分可以成形為具有正方形或其他幾何形狀的基座的金字塔。作為示例，該至少一個向內波狀壁可以配置為具有基本上呈金字塔波狀的形狀。該至少一個向內波狀壁可以包括至少三個配置在外部外圍基座部分和內中心頂點部之間的三角壁。該至少三個三角壁可以包括在外部正方外圍基座部分和內中心頂點部之間的四個三角平壁。該至少三個三角壁可以配置為具有形成在其中的狹槽以接收該擋板的一端。
[0016]該流調節部可以配置為具有基本上內凹的波狀。例如，該至少一個內向波狀表面可以配置為具有外部外圍基座部分的凹壁。
[0017]該流調節部可以配置或成形為螺旋形，以調節流，其中其葉片和角度與總體曲率直接相關，該總體曲率由在所需路徑上進入吸入擴散器的流動流所描述或限定。作為示例，該至少一個內向波狀壁可以配置為基本上為螺旋形波狀的形狀。該至少一個內向波狀壁可以配置為從外部外圍基座部分至中心頂點部分延伸的螺旋波狀壁。
[0018]該流調節部分可以配置為具有該主吸入擴散器主體，或一體形成至該主吸入擴散器主體或與其一體形成。
[0019]該流調節部分可以配置為設置在入口和外部蓋板之間的內向波狀板或嵌件，或形成為其一部分。例如，該流調節部分可以配置為在吸入擴散器內并與該蓋板或其他內部元件分離的嵌件。該設計特征還可以結合到該主吸入擴散器主體或該吸入擴散器的殼體，以替代蓋板。該分離嵌件可以由分離蓋板耦接至主吸入擴散器主體。
[0020]該流調節裝置可以配置為基本上消除在內腔內流向出口的流體的流體重循環和停滯區域，從而提供從出口流出的基本上均勻的流體。
[0021]事實上，本發明在吸入擴散器內提供波狀設計特征，該吸入擴散器將產生更為均勻的流體流，例如，進入其所附接的泵。該設計特征的波狀輪廓通過將進入流體引向吸入擴散器來調節流體流。這樣，消除了當前可用吸入擴散器普遍存在的流體重循環和停滯區域。該泵吸式擴散器系統的更少壓頭損耗使得其操作更為高效。
[0022]本發明的其中一個優點在于其提供了吸入擴散器，其具有新型的獨特的調節在過程流管內流動的流體的能力。
【附圖說明】
[0023]附圖包括以下非按比例繪制的圖:
[0024]圖1是現有技術已知的吸入擴散器組件的橫截面視圖。
[0025]圖2a是根據本發明一些實施方式的具有波狀蓋板的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖。
[0026]圖2b是根據本發明一些實施方式的圖2a中的波狀蓋板的透視圖。
[0027]圖2c是根據本發明一些實施方式的圖2a中的波狀蓋板的分解裝配圖。
[0028]圖2d和圖2e是根據本發明一些實施方式的波狀蓋板的可替代實施方式的透視圖。
[0029]圖3a是根據本發明一些實施方式的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖，該吸入擴散器包括具有呈金字塔或幾何形狀輪廓的波狀蓋板。
[0030]圖3b是根據本發明一些實施方式的圖3a中的波狀蓋板的透視圖。
[0031]圖4是根據本發明一些實施方式的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖，該吸入擴散器包括具有內凹輪廓的波狀蓋板。
[0032]圖5是根據本發明一些實施方式的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖，該吸入擴散器包括具有螺旋輪廓的波狀蓋板。
[0033]圖6是根據本發明一些實施方式的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖，該吸入擴散器包括配置在主吸入擴散器主體上或與其一體形成的波狀蓋板。
[0034]圖7是根據本發明一些實施方式的吸入擴散器形式的裝置的橫截面視圖，該吸入擴散器包括插入在分離的蓋板和主吸入擴散器主體之間的波狀板。
[0035]圖8是圖1所示的已知吸入擴散器和根據本發明一些實施方式的具有流調節部分的吸入擴散器的橫截面重疊圖。
[0036]圖9a是示出了舊現有技術設計所產生的重循環和停滯區域的流體速度矢量圖。
[0037]圖9b是示出了根據本發明一些實施方式的新設計產生的基本上無重循環和停滯區域的流體速度矢量圖。
【具體實施方式】
[0038]圖2a_2c
[0039]根據一些實施方式并與附圖中的圖所示一致，本發明可以采取裝置的形式，比如吸入擴散器或裝置，例如在圖2a_2c中大致以10所指示的，其特征在于主吸入擴散器主體或外殼12，以及大致以14指示的流調節裝置。
[0040]該主吸入擴散器主體12可以配置為具有入口 12a以接收進入流體F1、內腔12b以接收來自該入口 1