BR112019015824A2 - aparelho de mistura/aeração com um impulsor e impulsor centrífugo de parafuso - Google Patents

Abstract

Um aparelho de mistura compreendendo: um elemento de suporte (1) com uma voluta parcialmente cônica com uma borda livre corrugada superior; uma unidade de potência montada na parte superior (2); e impulsor (4) montado no dito eixo (3) para rotação com o mesmo.

Description

“APARELHO DE MISTURA/AERAÇÃO COM UM IMPULSOR E IMPULSOR CENTRÍFUGO DE PARAFUSO”

[0001] A invenção diz respeito a um aparelho para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido. Estado da Técnica

[0002] Um aparelho do estado da técnica para misturar um líquido dentro de um corpo de líquido é revelado em US4468358 usando um impulsor centrífugo de parafuso.

[0003] Outros aparelhos do estado da técnica são revelados em US2346366, US3416729, US3669422, US3735926, US3797809, US3865909, US3871581, US4093401 e US4193951 em geral usando um impulsor tipo hélice, cujo conteúdo está aqui incorporado por referência.

[0004] Com todos tais aparelhos operados como aerador de superfície, o fluxo de líquido expelido para fora da voluta ou alojamento com uma borda superior plana (que se estende substancialmente em um plano horizontal) é igualmente distribuído na única boia central, e bem acima do nível de líquido.

[0005] Aeração e mistura em líquido, mais especificamente águas residuais, são sistemas consumidores de energia. Obviamente, é ainda um principal desafio para projetistas e inventores encontrar soluções para reduzir este consumo de energia a um mínimo para uma dada mistura e entrada de oxigênio. Eles têm não apenas que encontrar o projeto mais eficiente como tal, mas também prover os meios para adaptar o aparelho à data aplicação e geometria de bacia.

[0006] Para alcançar a meta para um aparelho como um aerador de superfície, o inventor observou que o aparelho deve bombear o líquido para cima através de uma voluta ou alojamento com uma borda superior na superfície do corpo de líquido, ou próximo a esta, e não mais alto, como é feito com os aparelhos do estado da técnica, em virtude de o líquido bombeado para cima ter que de qualquer maneira retornar para essa superfície de líquido.

[0007] Além disso, o inventor observou que a posição da borda superior plana da voluta ou alojamento próxima ou no nível de líquido é muito importante para maximizar o fluxo induzido no corpo de líquido que é necessário para criar um padrão de mistura que distribui o ar aprisionado através do corpo de líquido. De fato, com a borda da voluta ou alojamento próxima ou no nível de líquido, a pulverização retorna muito próxima de volta para a superfície de líquido e acelera totalmente o fluxo induzido e dessa forma a rápida renovação da camada superficial.

[0008] Entretanto, com o projeto atual de todos os aparelhos do estado da técnica existentes com uma voluta ou alojamento cilíndrico, cônico e/ou alargado com uma borda superior substancialmente plana, a operação nessa posição próxima ou no nível de líquido é muito instável e/ou imprevisível, possivelmente como um misturador e/ou como aerador. Para obter uma operação bastante estável com os ditos aparelhos existentes funcionando como um aerador que é fixo ou flutuante, a borda plana da voluta ou alojamento tem que ser posicionada bem acima do nível de líquido. À pulverização retorna muito mais distante da voluta ou alojamento de volta para a superfície do corpo de líquido. Como a maioria dos aparelhos do estado da técnica usam uma única boia central, com uma borda superior significativamente acima da superfície do corpo de líquido para flutuabilidade, a pulverização tem que ser acima da superfície superior da boia, e a pulverização retorna ainda mais distante da voluta ou alojamento para a superfície do corpo de líquido. A trajetória da pulverização é desnecessariamente grande para levar este fluxo primário a saturação. Também, a pulverização perde velocidade antes de colidir na superfície do corpo de líquido (tanto os vetores de velocidade horizontal quanto vertical sendo reduzidos durante colisão na superfície do corpo de líquido) por um lado e parte do fluxo induzido retorna para o cone de admissão por outro lado. Consequentemente, a extremidade inferior do impulsor tem que ser posicionada de forma suficientemente profunda no líquido junto com uma voluta ou alojamento suficientemente comprido para bombear para cima fluxo total, resultando em uma parte de parafuso comprida para um impulsor centrífugo de parafuso ou um eixo comprido para uma hélice. Isso significa, também para tais aparelhos conhecidos usados como aerador, uma reduzida capacidade de mistura e aeração para um dado consumo de energia.

[0009] Para obter uma operação mais estável com os aparelhos existentes operados como um misturador com pouca ou nenhuma aeração (aparelhos sendo fixos de flutuação), a borda superior plana da voluta ou alojamento tem que ser posicionada bem abaixo do nível de líquido, em virtude de, se operado com a borda plana superior próxima à superfície do corpo de líquido, foi observada uma operação instável e/ou imprevisível, possivelmente como um aerador e/ou como um misturador. Consequentemente, a meta apresentada aqui não pode ser atingida com os aparelhos do estado da técnica.

[0010] Atualmente, foi observado que uma operação ou funcionamento estável, ou uma operação ou funcionamento mais estável, em qualquer posição substancialmente acima e abaixo e intermediária, e especialmente próxima ou na superfície do corpo de líquido, poderia ser obtida com modalidades de aparelho da invenção.

[0011] Foi também observado que, controlando-se o fluxo de líquido para fora, foi possível gerar diferentes fluxos de líquido para dentro e fora do corpo de líquido, por meio disso permitindo um melhor tratamento de resíduo líquido, uma melhor aeração, um melhor tratamento de espuma e/ou uma melhor mistura.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0012] A invenção diz respeito a um aparelho de mistura ou aparelho de mistura e aeração melhorado para um líquido dentro de um corpo de líquido, tal como em uma piscina ou bacia (natural ou artificial), o dito aparelho, dependendo da aplicação e geometria da bacia, e adaptado às mesmas, sendo de menor consumo de energia, ainda assegurando a mesma mistura/aeração alcançada com os aparelhos conhecidos baseados em impulsor centrífugo de parafuso da US4468358 e outros aparelhos do estado da técnica baseados em uma hélice, ou com um mesmo consumo de energia, o dito aparelho assegura uma melhor mistura e aeração do líquido do que desses aparelhos conhecidos.

[0013] A invenção diz respeito a um aparelho melhorado para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido, o dito aparelho compreendendo: - um elemento de suporte (1); - uma unidade de potência montada em uma parte superior (2) montado no dito elemento de suporte (1), a dita unidade de potência tendo um eixo rotacionável (3) que se estende para baixo em direção à superfície do dito corpo de líquido; - um impulsor (4) montado no dito eixo (3) para rotação com o mesmo; - possivelmente, mas vantajosamente, pelo menos um meio de deflexão selecionado de uma chapa defletora estática (5) afixada ao elemento de suporte (1), e um disco defletor (8) associado com o impulsor (4) ou com o eixo (3); - um alojamento ou voluta pelo menos parcialmente cônico (6) com uma porção superior (6A) terminando com uma borda livre superior, e com uma porção inferior (6B) terminando com uma borda livre inferior, o dito alojamento sendo afixado ao elemento de suporte (1) ou a uma parte afixada ao dito elemento de suporte (1), o dito alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) definindo um canal aberto (6C) entre uma abertura superior e uma abertura inferior, o dito alojamento tendo substancialmente um eixo geométrico central e uma seção transversal substancialmente circular perpendicular ao dito eixo geométrico central adjacente à abertura inferior que é maior que uma seção transversal circular adjacente à abertura superior;

[0014] por meio do que o impulsor (4) tem pelo menos uma porção inferior (4B) que se estende pelo menos parcialmente no interior do alojamento (6) e, vantajosamente, quando o impulsor é de um tipo de impulsor centrífugo de parafuso, uma porção superior (4A) que se estende pelo menos parcialmente para fora do alojamento (6), o dito impulsor (4) sendo adaptado de forma que a rotação do mesmo seja capaz de gerar um bombeamento de líquido dentro do alojamento (6) através de sua abertura inferior, e expelir o dito líquido bombeado através da abertura superior do alojamento (6), antes de ser pelo menos parcialmente defletido pelo contato com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor (8); e

[0015] por meio do que a porção superior (6A) do alojamento ou voluta (6) tem uma borda superior corrugada definindo picos e vales, dois sucessivos picos sendo separados por um vale, enquanto a distância medida paralela ao eixo geométrico do alojamento ou voluta (6) entre o topo de um pico e o fundo de um vale é pelo menos 2cm ou igual a 2cm, vantajosamente de 5 a 50cm, preferivelmente de 10 a 30cm. À dita borda corrugada superior funcionando com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor (8) são adaptados para conseguir, pelo menos quando os picos da dita borda superior corrugada são parcialmente acima da superfície do corpo de líquido e os vales são parcialmente abaixo da superfície do corpo de líquido, uma pulverização de líquido bastante plana acima da superfície do corpo de líquido, com dois ou mais que dois pontos ou zonas de pulverização bastante estáveis distintos e separados.

[0016] Vantajosamente, a porção superior (6A) do alojamento ou voluta (6) tem uma borda superior corrugada adaptada para funcionar com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor de maneira a permitir atingir, pelo menos quando os picos da dita borda superior corrugada são parcialmente acima da superfície do corpo de líquido e os vales são parcialmente abaixo da superfície do corpo de líquido, uma pulverização de líquido bastante plana acima da superfície do corpo de líquido, com três ou mais que três pontos ou zonas de pulverização bastante estáveis distintos e separados.

[0017] O número de pontos ou zonas de pulverização bastante estáveis distintos pode ser 4, 5, 6 ou 7, ou mesmo mais. O número é preferivelmente um número ímpar, como 3, 5 e 7. O número de pontos ou zonas de pulverização bastante estáveis dependerá do número de vales da borda corrugada superior, dois picos sendo separados por um vale.

[0018] Em função do funcionamento do impulsor, os pontos ou zonas de pulverização planos bastante estáveis são caracterizados por uma velocidade de fluxo horizontal predeterminada na superfície do corpo de líquido, enquanto dois sucessivos pontos ou zonas de pulverização planos bastante estáveis são separados um do outro por uma zona de pulverização que é menos plana e/ou com uma velocidade de fluxo horizontal na superfície do corpo de líquido menor que a dita velocidade de fluxo horizontal predeterminada para os pontos ou zonas de pulverização planos bastante estáveis.

[0019] Durante adaptação da posição da borda superior com relação à superfície do corpo de líquido, a posição das zonas de pulverização planas estáveis pode ser adaptada com relação ao eixo geométrico de rotação da hélice. O nível superior da pulverização que escapa da voluta ou alojamento pode também ser adaptado de maneira a reduzir a altura ou tamanho da zona na qual nenhuma ou uma baixa quantidade de líquido expelido cai.

[0020] Por exemplo, em algumas modalidades preferidas, algumas zonas de líquido radial são zonas com baixa ou reduzida vazão, ou substancialmente nenhuma vazão.

[0021] Pelo controle das zonas de vazão radiais ou da máxima velocidade das zonas radiais, com relação à vazão ou máxima velocidade para outra zona radial, é possível ter um melhor controle da estabilidade do aparelho, durante operação, especialmente de um aparelho flutuante.

[0022] Preferivelmente, no aparelho da invenção, a borda corrugada superior livre (possivelmente flangeada para fora ou alargada) do alojamento (6) se estende entre um plano superior perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento (6) e um plano inferior perpendicular ao eixo geométrico central distante do dito plano superior por uma distância de pelo menos 2cm, vantajosamente por uma distância compreendida entre 5 e 50cm, preferivelmente entre 5 e 25 cm.

[0023] Preferivelmente, a borda livre superior tem uma série de picos e uma série de vales cada qual tendo um fundo, por meio do que dois sucessivos picos são separados um do outro por um vale com um fundo, por meio do que cada dos ditos picos se estende vantajosamente dentro do dito plano superior, e/ou por meio do que cada fundo dos ditos vales se estende vantajosamente dentro do plano inferior.

[0024] Mais preferivelmente, os picos e vales são localizados dentro de uma porção superior do alojamento parcialmente cilíndrica, por meio do que, durante desenvolvimento da dita porção superior parcialmente cilíndrica do alojamento em um plano de desenvolvimento, os picos e vales são pelo menos parcialmente curvos.

[0025] De acordo com um detalhe de uma modalidade preferida, a borda superior livre compreende de 2 a 10, preferivelmente de 3 a 9 picos, mais preferivelmente 3, 5, 7 ou 9 picos.

[0026] Especialmente, quando desenvolvida dentro de um plano paralelo ao eixo geométrico central do alojamento, a borda superior livre do alojamento (6) segue uma linha substancialmente sinuosa.

[0027] A borda superior do alojamento ou voluta é vantajosamente flangeada para fora, por meio do que os vales são formados por recortes que se estendem a partir da borda livre.

[0028] No aparelho de acordo com a invenção, é possível obter uma operação estável com um fluxo de líquido continuamente cheio com um impulsor tipo centrífugo de parafuso muito pequeno ou com um impulsor tipo hélice fixa a um eixo muito pequeno, com sua extremidade superior o mais próximo possível da borda superior da voluta ou alojamento e em qualquer posição da borda superior da voluta ou alojamento entre acima e abaixo do nível de líquido de forma que a intenção de pulverização e capacidade de mistura possam ser escolhidas em função da aplicação e geometria da bacia.

[0029] No aparelho da invenção, a borda superior do alojamento ou voluta, possivelmente flangeada para fora ou alargada, é corrugada.

[0030] O formato pode ser uma onda senoidal com um número de ondas, mas outros formatos como lâmina de serra ou onda retangular ou qualquer outro formato são possíveis. O formato ideal, número de ondas, altura entre a parte superior e inferior da onda podem ser escolhidos e selecionados da maneira exigida. Possivelmente, o formato da corrugação da borda superior pode ser modificado ou adaptado pelo deslocamento de dois elementos. Preferivelmente, o número de ondas será o mesmo do número de pernas de suporte para o projeto fixo, ou aqueles em formato de V para afixação das boias para o desenho flutuante. Os vales então preferivelmente serão adaptados para direcionar a principal parte do fluxo/fluxos de líquido entre as pernas ou a boia.

[0031] A posição comparada à superfície de líquido pode também ser escolhida em função da aplicação e geometria da bacia.

[0032] Quando usado como um aerador, um mínimo da parte inferior ou vales da onda ou borda corrugada é vantajosamente mergulhado no líquido de forma que a parte de parafuso em caso de um impulsor centrífugo de parafuso ou do impulsor tipo hélice completo sempre fique voltada para uma mínima camada de líquido para poder bombear um fluxo total no seu início e durante operação.

[0033] Pelo aumento desta imersão da voluta ou alojamento, o aparelho mudará sua operação de máxima pulverização para máxima mistura e qualquer coisa entre as mesmas.

[0034] Quando a borda superior corrugada da voluta ou alojamento é completamente submersa, mistura total será atingida com pouca ou nenhuma aeração.

[0035] Neste caso, a direção de rotação do impulsor tipo parafuso centrífugo pode ser escolhida ou controlada, na mesma direção de um aerador ou na direção oposta.

[0036] A posição da borda corrugada superior é vantajosamente localizada adjacente à superfície do corpo de líquido, e pode ser controlada por um sistema de maneira a controlar a posição do fundo dos vales com relação à superfície do corpo de líquido, de maneira a controlar a razão aeração / mistura.

[0037] O eixo geométrico da voluta ou alojamento é preferivelmente vertical, mas, em algum caso, o dito eixo geométrico pode ser inclinado com relação à vertical.

[0038] Por exemplo, a imersão inferior da borda superior corrugada da voluta ou alojamento e o número e formato das ondas são especialmente importantes para operação em uma bacia com uma pequena superfície. Para esta geometria da bacia, pode-se reduzir a intensidade de pulverização nas paredes da bacia e a capacidade de bombeamento pode ser aumentada pelo aumento do diâmetro e/ou passo do impulsor.

[0039] Um outro exemplo é que o número e formato das ondas e a altura entre as partes superior e inferior da onda pode ser escolhida para adaptar ao formato e dimensões de bacia especiais, tais como bacias pequenas e grandes e fossos de oxidação. A pulverização precisa ser reduzida no lado pequeno da bacia e mais direcionada para o lado grande. Em um fosso de oxidação, a pulverização precisa ser reduzida ao lado pequeno e mais direcionada na direção do fluxo e reduzida na direção oposta do fluxo no fosso. Nessas bacias com um aparelho flutuante, 2 boias serão preferidas e a pulverização tem que ser reduzida em direção às boias.

[0040] De acordo com modalidades da invenção, o aparelho da invenção tem um ou mais dos seguintes detalhes: - o alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) compreende: (a) uma parte cilíndrica superior (6A) apresentando a borda livre superior do alojamento (6), por meio do que a dita parte cilíndrica superior (6A) se estende entre um plano superior de topo perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento, e um plano inferior perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento (6) e distante do dito plano superior de topo, e (b) uma parte cônica inferior (6B) afixada à parte cilíndrica superior (6A), por meio do que o dito plano superior de topo e o dito plano inferior são distantes um do outro por uma distância de pelo menos 10cm, vantajosamente pelo menos 15cm. A dita distância é, por exemplo, compreendida entre 10 cm e 50cm, vantajosamente entre 15 e 35 cm.

- em caso de um impulsor tipo parafuso centrífugo, a parte cilíndrica superior do alojamento (6) é definida por um diâmetro interno, no qual o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a porção superior do impulsor é localizada parcialmente dentro da parte cilíndrica superior do alojamento (6) e parcialmente acima da dita parte cilíndrica superior do alojamento, e por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção superior do impulsor (4) se estende(m) ao longo de uma superfície substancialmente cilíndrica com um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 vezes (tal como 0,95 a 0,995 vezes) o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento. O diâmetro da parte cilíndrica do alojamento é, por exemplo, compreendida entre 20cm e Im, e será adaptada, por exemplo, em função do tamanho da piscina a ser aerada. O impulsor tem portanto pás que se estendem ao interior de um formato de cilindro com um diâmetro compreendido, por exemplo, entre cerca de 20 cm e cerca de 100cm.

- a porção inferior do impulsor se estende ao interior da parte cônica inferior do alojamento ou voluta (6).

[0041] Isto resulta em uma redução extra do comprimento do impulsor por um lado e reduz o risco de bloqueio com fibras ou qualquer outro detrito por outro lado. Este menor comprimento do impulsor melhora a centralização na voluta ou alojamento e permite uma menor folga entre a voluta ou alojamento e o impulsor.

- a porção inferior do impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção inferior do impulsor (4) se estende(m) ao interior de um volume cilíndrico tendo como eixo geométrico o eixo geométrico central do alojamento e como diâmetro um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 vezes (tal como 0,95 a 0,995 vezes) o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento; - o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) de pelo menos a dita porção superior do impulsor (4) tem/têm ao longo da(s) borda(s) de extremidade livre(s) da porção superior do impulsor uma reduzida espessura, por meio do que a dita(s) borda(s) de extremidade livre(s) tem/têm preferivelmente uma seção transversal de formato curvo.

[0042] Isto reduz perdas por atrito na folga entre as pás e a superfície interna da voluta ou alojamento.

- o impulsor tem uma porção inferior que se estende ao interior da porção cônica do alojamento em uma altura de menos que 30cm, tal como menos que 20cm, preferivelmente menos que 10cm, a dita porção inferior tendo uma ou mais pás com bordas livres que se estendes ao longo de uma superfície substancialmente cônica;

- o alojamento ou voluta (6) e/ou o impulsor tem/têm uma porção de topo alargada para fora.

- o disco defletor rotativo fixo ao impulsor ou ao eixo tem um diâmetro maior que, vantajosamente 10 a 40% maior que o diâmetro da seção transversal aberta circular do alojamento adjacente à abertura superior, por meio do que o dito disco defletor (5) tem uma face inferior direcionada para o impulsor tipo parafuso centrífugo, e uma face superior oposta à dita face inferior. A face superior da face de topo do impulsor tipo parafuso centrífugo é vantajosamente chanfrada. Isto impede o risco de congelamento durante parada entre o lado de topo do impulsor tipo parafuso centrífugo e a face inferior da chapa defletora; - pelo menos o alojamento cônico compreende uma porção cônica provida com pás internas formando dois ou mais que dois canais internos distintos, tais como três ou mais que três canais internos distintos dentro de uma parte do alojamento, os ditos canais internos tendo uma altura de pelo menos 8cm, vantajosamente de 15 a 100cm, tais como 20cm, 30cm, 50cm e 75cm; - o alojamento pelo menos parcialmente cônico é provido com meios para direcionar o fluxo de líquido com o alojamento, vantajosamente pelo menos no lado de aspiração do impulsor, os ditos meios sendo vantajosamente um meio que impedem vórtice dentro do alojamento abaixo do lado/extremidade de aspiração do impulsor. Os ditos meios podem ser modelados com uma ou mais chapas e/ou podem formar uma cruz. As chapas são vantajosamente verticais, mas podem ser modeladas para direcionar ou guiar o fluxo de líquido na direção da rotação do impulsor ou na direção oposta. As chapas podem ser projetadas para impactar a operação do impulsor (tal como sua vazão e/ou sua velocidade de fluxo máxima, especialmente velocidade de fluxo máxima radial) e seu consumo de energia. Possivelmente, os meios para guiar o fluxo de líquido dentro do alojamento ou as chapas internas podem ter uma porção que se estende abaixo da abertura de admissão do alojamento cônico, de maneira a influenciar/controlar o fluxo de líquido, rotação de líquido no corpo de líquido, por exemplo, em função da aplicação e/ou geometria da bacia; - especialmente em caso de o impulsor ser do tipo de impulsor centrífugo de parafuso, o impulsor tem uma porção de topo que se estende pelo menos parcialmente para fora da porção superior do alojamento (6), por meio do que a dita porção de topo é uma parte do impulsor centrífugo, vantajosamente associada com um elemento que fecha a extremidade superiores das pás.

[0043] Com tal porção de topo ou "parte centrífuga", as pás podem ser totalmente fechadas ou terminar com uma lacuna contra seu corpo central cônico. Quando o impulsor é bem submerso para trabalhar em uma bacia de pequena superfície, poderia ser uma vantagem fechar totalmente as pás contra o corpo central cônico a fim de ter mais força centrífuga contra a coluna de pressão estática do líquido na bacia ou corpo de líquido; - o impulsor tem uma ou mais pás afixadas a um eixo central, por meio do que as ditas pás têm um ligeiro dobramento para cima em direção à borda de extremidade externa livre, por meio do que o passo de cada pá é maior em sua borda de extremidade externa livre do que ao longo do eixo central; - o aparelho é provido com pernas de suporte nas quais o elemento de suporte (1) é afixado, vantajosamente de uma maneira ajustável; - as pernas são associadas a um ou mais elementos flutuantes, por meio do que vantajosamente cada elemento flutuante é afixado a uma ou mais pernas por um meio de conexão que permite ajustar pelo menos parcialmente a posição do elemento flutuante com relação às ditas uma ou mais pernas; - as pernas e/ou o(s) elemento(s) flutuante(s) é/são provido(s) com defletores 88 com ou sem elemento(s) de guia 88bis, e/ou meios de guia, tais como protuberâncias ou nervuras ou aletas (130). Os defletores são vantajosamente montados de forma removível em uma perna, para proteger a dita perna de possível impacto de material que escoa com líquido expelido pelo alojamento ou voluta 6. O elemento de guia 7 1ter montado no defletor 88 atua também como meios para indicar a posição de nível da chapa defletora 5;

- o aparelho é provido com uma cobertura vantajosamente com uma abertura central que permite acesso à unidade de potência (2). À cobertura (possivelmente móvel) pode ser fixa, vantajosamente de uma maneira removível, no aparelho ou aerador ou em uma ligação ou elemento de suporte.

Para o aparelho provido com meios flutuantes, a cobertura pode ser colocada em ou afixada aos meios flutuantes.

À cobertura pode ser associada aos painéis solares ou ser adaptada para ser associada ao painel solar.

A cobertura pode também ser feita do próprio material solar, desde que ela possa formar uma estrutura autossustentada.

A cobertura pode ser plana, curva, cônica, e outros formatos são possíveis.

Ela pode ser fabricada de plástico, plástico reforçado ou em qualquer outro material leve.

A cobertura pode ser associada a uma ou mais abas periféricas (tais como abas flexíveis), afixadas à borda externa da borda da cobertura, as ditas abas opcionais permitindo reduzir possível respingo e/ou reduzir alguns ruídos ou sons.

A parte central da cobertura localizada acima do motor é vantajosamente aberta, a dita abertura sendo então possivelmente parcialmente ou completamente fechada por meios de fechamento móveis ou removíveis.

A cobertura pode também ser fixa ao conjunto de motor/chapa defletora/impulsor;

- o alojamento ou voluta compreende pelo menos uma porção pelo menos parcialmente cônica principal e uma porção cilíndrica superior montada movelmente com relação à porção principal entre uma primeira posição definindo primeiras zonas de expulsão radiais para expelir cada primeiro volume de líquido expelido, e segundas zonas de expulsão radiais para expelir cada segundo volume de líquido expelido, o dito segundo volume de líquido expelido sendo pelo menos 25% maior que o dito primeiro volume de líquido expelido através de uma primeira zona de expulsão radial, e uma segunda posição definindo zonas de expulsão radiais diferentes da primeira posição; - quaisquer combinações de um ou mais desses detalhes.

[0044] A invenção adicionalmente diz respeito também a um aparelho melhorado para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido, vantajosamente do tipo revelado aqui anteriormente, o dito aparelho compreendendo: - um elemento de suporte (1); - uma unidade de potência montada em uma parte superior (2) montada no dito elemento de suporte (1), a dita unidade de potência tendo um eixo rotacionável (3) que se estende para baixo em direção à superfície do dito corpo de líquido; - um impulsor (4) montado no dito eixo (3) para rotação com o mesmo; - uma chapa defletora estática (5) afixada ao elemento de suporte (1), e/ou um disco defletor, associado ao impulsor (4) ou ao eixo (3); - um alojamento ou voluta pelo menos parcialmente cônica (6) com uma porção superior (6A) terminando com uma borda livre superior, e com uma porção inferior (6B) terminando com uma borda livre inferior, o dito alojamento sendo afixado ao elemento de suporte (1) ou a uma parte afixada ao dito elemento de suporte (1), o dito alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) definindo um canal aberto (6C) entre uma abertura superior e uma abertura inferior, o dito alojamento ou voluta tendo substancialmente um eixo geométrico central e uma seção transversal substancialmente circular perpendicular ao dito eixo geométrico central adjacente à abertura inferior que é maior que uma seção transversal circular adjacente à abertura superior;

[0045] por meio do que o impulsor (4) tem pelo menos uma porção inferior (4B)

que se estende pelo menos parcialmente ao interior do alojamento (6) e, vantajosamente quando o impulsor é do tipo impulsor centrífugo de parafuso, uma porção superior (4A) que se estende pelo menos parcialmente para fora do alojamento (6), o dito impulsor (4) sendo adaptado de forma que a rotação do mesmo seja capaz de gerar um bombeamento de líquido dentro do alojamento (6) através de sua abertura inferior, e expelir o dito líquido bombeado através da abertura superior do alojamento (6) ou voluta, antes de ser pelo menos parcialmente defletido pelo contato com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor,

[0046] o dito aparelho tendo uma ou mais das seguintes características: - o alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) compreende: (a) uma parte cilíndrica superior (6A) apresentando a borda livre superior do alojamento (6), por meio do que a dita parte cilíndrica superior (6A) se estende entre um plano superior de topo perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento, e um plano inferior perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento (6) e distante do dito plano superior de topo, e (b) uma parte cônica inferior (6B) afixada à parte cilíndrica superior (6A), por meio do que o dito plano superior de topo e o dito plano inferior são distantes um do outro por uma distância de pelo menos 10cm, vantajosamente pelo menos 15cm. A dita distância é, por exemplo, compreendida entre 10 cm e 50cm, vantajosamente entre 15 e 35cm; - a parte cilíndrica superior do alojamento (6) é definida por um diâmetro interno, em que, especialmente em caso de um tipo de impulsor centrífugo de parafuso, o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a porção superior do impulsor é localizada parcialmente dentro da parte cilíndrica superior do alojamento (6) e parcialmente acima da dita parte cilíndrica superior do alojamento, e por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção superior do impulsor (4) se estende(m) ao longo de uma superfície substancialmente cilíndrica com um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 (tal como 0,95 a 0,995) vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento ou voluta; - a porção inferior do impulsor se estende ao interior da parte cônica inferior do alojamento ou voluta (6).

[0047] Isto resulta em uma redução extra do comprimento do impulsor por um lado e reduz o risco de bloqueio com fibras ou qualquer detrito por outro lado. Este menor comprimento do impulsor melhora a centralização na voluta ou alojamento e permite uma menor folga entre a voluta e o impulsor.

- o impulsor tem uma porção inferior que se estende ao interior da porção cônica do alojamento em uma altura de menos que 30cm, tal como menos que 30cm, tal como menos que 20cm, preferivelmente menos que 10cm, a dita porção inferior tendo uma ou mais pás com bordas livres que se estendem ao longo de uma superfície substancialmente cônica; - uma porção, vantajosamente a porção inferior do impulsor ou uma porção adjacente à extremidade livre inferior do impulsor, tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção inferior do impulsor (4) se estende(m) ao interior de um volume cilíndrico tendo como eixo geométrico o eixo geométrico central do alojamento ou voluta e como diâmetro um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 (tal como de 0,95 a 0,995) vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento ou voluta; - o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) de pelo menos a dita porção superior do impulsor (4) tem/têm ao longo da(s) borda(s) de extremidade livre(s) da porção superior do impulsor uma reduzida espessura, por meio do que a(s) ditais) borda(s) de extremidade livre(is) tem/têm preferivelmente uma seção transversal de formato curvo.

[0048] Isto reduz perdas por atrito na folga entre as pás e a superfície interna da voluta ou alojamento.

- o alojamento ou voluta (6) e/ou o impulsor tem/têm uma porção flangeada para fora ou alargada no topo; - o disco defletor rotativo (8) tem um diâmetro maior que, vantajosamente a 40% maior que o diâmetro da seção transversal aberta circular do alojamento adjacente à abertura superior, por meio do que o dito disco defletor (5) tem uma face inferior direcionada para o impulsor, e uma face superior oposta à dita face inferior, a dita face superior sendo vantajosamente chanfrada. Isto impede o risco de congelamento durante parada entre o lado de topo do impulsor e a chapa defletora; - o alojamento pelo menos cônico compreende uma porção cônica provida com pás internas formando dois ou mais que dois (tais como três, quatro ou mesmo mais) distintos canais internos dentro de uma parte do alojamento, os ditos canais tendo uma altura de pelo menos 8cm, vantajosamente de 15 a 100cm.

- o impulsor tem uma porção de topo que se estende pelo menos parcialmente para fora da porção superior do alojamento (6), por meio do que a dita porção de topo é uma parte do impulsor centrífugo, vantajosamente associada a um elemento que fecha as extremidades superiores das pás.

[0049] Com tal porção de topo ou "parte centrífuga", as pás podem ser totalmente fechadas ou terminar com uma lacuna contra seu corpo central cônico. Quando o impulsor é bem submerso para funcionar em uma bacia de pequena superfície poderia ser uma vantagem fechar totalmente as pás contra o corpo central cônico a fim de ter mais força centrífuga contra a coluna de pressão estática do líquido na bacia ou corpo de líquido.

- o impulsor tem uma ou mais pás afixadas a um eixo central, por meio do que as ditas pás têm um ligeiro dobramento para cima em direção à borda de extremidade externa livre, por meio do que o passo de cada pá é maior em sua borda de extremidade externa livre do que ao longo do eixo central; - o aparelho é provido com pernas de suporte nas quais o elemento de suporte (1) é afixado, vantajosamente de uma maneira ajustável; - as pernas são associadas a um ou mais elementos flutuantes, por meio do que vantajosamente cada elemento flutuante é afixado a uma ou mais pernas por um meio de conexão que permite ajustar pelo menos parcialmente a posição do elemento flutuante com relação às ditas uma ou mais pernas.

- as pernas e/ou o(s) elemento(s) flutuante(s) é/são provido(s) com defletores 88 com ou sem elemento(s) de guia 88bis, e/ou meios de guia, tais como protuberância ou nervuras ou aletas (130). Os defletores são vantajosamente montados de forma removível em uma perna, para proteger a dita perna contra possível impacto de material que escoa com líquido expelido do alojamento ou voluta 6. O elemento de guia 88bis montado no defletor 88 atua também como meios para indicar a posição de nível da chapa defletora 5; - o aparelho é provido com um meio para controlar a posição ou a posição relativa da borda superior da voluta ou alojamento com relação à superfície do corpo de líquido. Por exemplo, o meio é adaptado para variar a posição relativa da borda superior adjacente à superfície do corpo de líquido de maneira a controlar a razão aeração/mistura; - o aparelho é provido com uma cobertura vantajosamente com uma abertura central que permite acesso à unidade de potência (2). À cobertura (possivelmente móvel) pode ser fixa, vantajosamente de uma maneira removível, ao aparelho ou aerador ou a uma ligação ou elemento de suporte. Para o aparelho provido com meios flutuantes, a cobertura pode ser colocada ou afixada aos meios flutuantes. À cobertura pode ser associada aos painéis solares ou ser adaptada para ser associada ao painel solar. A cobertura pode também ser feita do próprio material solar, desde que ela possa formar uma estrutura autossustentada. A cobertura pode ser plana, curva, cônica, ou outros formatos são possíveis. Ela pode ser fabricada de plástico, plástico reforçado ou de qualquer outro material leve. A cobertura pode ser associada a uma ou mais abas periféricas (tais como abas flexíveis), afixadas à borda externa da borda da cobertura, as ditas abas opcionais permitindo reduzir possíveis respingos e/ou reduzir alguns ruídos ou sons. A parte central da cobertura localizada acima do motor é vantajosamente aberta, a dita abertura sendo então possivelmente parcialmente ou completamente fechada por meios de fechamento móveis ou removíveis. A cobertura pode também ser fixa ao conjunto do motor/chapa defletora/impulsor; - o alojamento ou voluta compreende pelo menos uma porção pelo menos cônica principal e uma porção cilíndrica superior montada movelmente com relação à porção principal entre uma primeira posição definindo primeiras zonas de expulsão radiais para expelir cada primeiro volume de líquido expelido, e segundas zonas de expulsão radiais para expelir cada segundo volume de líquido expelido, o dito segundo volume de líquido expelido sendo pelo menos 25% maior que o dito primeiro volume de líquido expelido através de uma primeira zonas de expulsão radiais, e uma segunda posição definindo zonas de expulsão radiais diferentes da primeira posição.

- meios para posicionar o lado de admissão do impulsor para o cone de admissão (do alojamento ou voluta).

[0050] Isto resulta em uma redução extra do comprimento do impulsor por um lado e reduz o risco de bloqueio com fibras ou qualquer outro detrito por outro lado. Este menor comprimento do impulsor melhora a centralização na voluta ou alojamento e permite uma menor folga entre a voluta ou alojamento e o impulsor.

- meio específico para a estrutura de suporte do motor.

[0051] Isto pode ser um triângulo ou um quadrado dependendo da aplicação e geometria da bacia.

[0052] Esta se encaixa na estrutura de suporte do aparelho, que pode ser um triângulo, hexágono ou quadrado.

- meio para posicionar o motor mais alto acima do nível de líquido.

[0053] Desta maneira o motor é mais bem protegido contra dano causado por espuma ou outro material contido no líquido. Além disso, graças à importante distância entre a estrutura de suporte do motor e o impulsor com voluta ou alojamento, não existe pulverização ou fluxo de líquido que possa retornar para a vedação e mancal do motor inferior.

- Uma chapa defletora logo acima do impulsor especialmente em caso de um impulsor tipo parafuso centrífugo.

[0054] O impulsor curva o fluxo bombeado em um ângulo para retornar para a superfície de líquido. Se necessário, tal defletor pode adicionar um ângulo extra que será determinado pelo diâmetro e formato do defletor.

[0055] - Disco do impulsor (8) chanfrado para baixo na borda no lado de topo, especialmente em caso de um impulsor tipo parafuso centrífugo.

[0056] Isto impede congelamento durante parada entre o lado de topo do impulsor e a chapa defletora acima dele.

- Pás do impulsor dobradas para cima.

[0057] As pás do impulsor podem ser ligeiramente dobradas para cima para obter um passo aumentado do centro para a borda externa da pá.

- Nenhum cubo central.

[0058] Em caso de um impulsor centrífugo de parafuso, a parte de parafuso pode ser fabricada sem cubo central para aumentar o fluxo bombeado. Para manter a resistência da construção de parafuso, as pás podem ser conectadas na linha de centro do impulsor. Isto não é possível com um impulsor tipo hélice.

- Pernas de suporte.

[0059] O aparelho montado fixo pode ser projetado com chapas verticais já que não existem boias. A altura pode então ser definida ajustando-se os espaçadores nos suportes no topo da ligação.

[0060] O aparelho flutuante usa o formato V para fixação das boias. - Pequenos defletores na frente das pernas de suporte e as conexões de boia em formato de V.

[0061] Isto impede a reflexão/respingo de líquido quando ele colide na frente da borda. - O formato das fendas nas boias é projetado para a fixação dessas. - A resistência da estrutura é otimizada usando uma fixação de triângulo duplo: Flange de suporte de motor triangular instalado em uma fixação de boia triangular (14). - Os pontos de amarração são afixados à estrutura de base triangular e não à boias, já que isto transfere diretamente o torque do motor para os cabos de amarração sem aplicar carga nas boias de plástico. - O cone sem voluta ou alojamento separado.

[0062] Em vez de usar um cone de admissão com uma voluta ou alojamento cilíndrico ou cônico ou alargado no topo do mesmo, podemos usar um cone que fica disposto totalmente para cima com uma borda superior corrugada. - Chapa interna ou cruz.

[0063] Esta chapa ou cruz dentro do cone de admissão guia a rotação para o lado de aspiração do impulsor e impede vórtice.

[0064] Tipicamente, ela é vertical, mas pode também ser modelada para direcionar o fluxo na direção da rotação do impulsor ou na direção oposta. Esses projetos influenciam as características da operação do impulsor e seu consumo de energia.

[0065] Esta chapa interna ou cruz pode opcionalmente ser estendida abaixo do cone de admissão para influenciar a rotação do líquido na bacia ou adaptá-lo ao fluxo do líquido na bacia em função da aplicação e geometria da bacia. - Cobertura no aerador.

[0066] Para algumas localizações, aplicações e/ou geometria da bacia, aerossóis devem ser reduzidos. Portanto, uma cobertura é necessária. Uma cobertura como essa pode ser facilmente fixado no aerador ou na ligação. Na execução flutuante, esta cobertura pode ser facilmente colocada nas boias sem ser por si flutuante ou ter que usar boias extras. Esta cobertura pode também ser fabricada de painéis solares ou ser feitas como uma estrutura para instalar painéis solares na mesma. A cobertura pode também ser feita do próprio material solar, desde que ela possa formar uma estrutura autossustentada. Esta cobertura pode ser plana, cônica ou curva em formato. O material preferido é plástico reforçado, em virtude do baixo peso. Abas opcionais podem ser fixadas na borda externa para reduzir o som e respingo residual se necessário. A parte central da cobertura acima do motor pode ser parcialmente fechada. Ela pode também ser separada da cobertura. Ela pode também ser fixa no conjunto do "motor/chapa defletora/impulsor".

- Múltiplas boias.

[0067] O uso de 2 ou mais boias a uma certa distância da voluta ou alojamento em vez de uma boia central permite que a borda superior da voluta ou alojamento seja completa ou parcialmente submersa.

[0068] A preferência é para uso de 3 ou 4 boias para estabilidade em bacias circulares ou quadradas. Em bacias e fossos de oxidação pequenos/grandes, preferência é para 2 boias.

- Redução de custo de transporte.

[0069] O uso de múltiplas boias reduz o custo de transporte especialmente para grandes unidades já que as boias podem ser desmontadas da estrutura. Isto é uma principal vantagem em relação ao aparelho com uma boia central especialmente quando as boias são maiores que 2.300mm, que não se encaixam a um contêiner padrão para transporte.

- Boias de borda livre grandes.

[0070] O uso de múltiplas boias com uma borda livre muito maior que uma boia central, a porção da chapa ou cruz de estabilização que se estende abaixo da borda do cone de admissão pode ser muito pequena ou evitada, em virtude de não ser necessária para a estabilidade como contrapreso.

- Fixações de boia em formato de V.

[0071] São também usadas como conexão entre o flange de suporte do motor e a voluta ou alojamento. Assim procedendo, as pernas de suporte de flange acima da voluta ou alojamento próximas ao impulsor não são mais exigidas. Isto exclui o risco de obstruir a pulverização do aerador pelo entupimento com fibras ou outro detrito. - Boias hidrodinâmicas.

[0072] O formato das boias é preferivelmente hidrodinâmico de maneira a minimizar a obstrução da pulverização e fluxo induzido. As boias podem ter um formato simétrico ou qualquer outro formato que seja ideal para as condições operacionais. - Espaçadores removíveis no suporte em formato de V.

[0073] As boias são de altura fixa, colocando-as em um suporte em formato de V que as mantém no lugar com 2 bordas dobradas neste V. Se a altura tiver que ser ajustável, para evitar que as boias possam deslizar para cima e para baixo no V, espaçadores removíveis com diferentes espessuras são usados.

[0074] O peso total da unidade pode certamente flutuar, por causa de: * Pesodo motor pode flutuar dependendo do fabricante e execução. * Cone de admissão estendido em função da profundidade da bacia e Adição de uma cobertura nas boias do aerador para reduzir os aerossóis e nível de ruído e Adiçãode um misturador abaixo do cone de admissão do aerador, tal como preferivelmente para o misturador AER-AS/MTX-SL comercializado pela Aquasystems International e sua patente US

6.227.525B1.

[0075] Dependendo do peso total do aparelho, mudar a posição das boias permitirá a submersão correta da voluta ou alojamento.

[0076] Isto não é possível com uma boia central. Certamente, para cada peso total de tal aparelho; uma altura e diâmetro de boia diferente para cada caso individual é necessário e não pode ser alterada posteriormente.

[0077] O ajuste de imersão da boia pode ser feito em etapas fixas com espaçadores removíveis. Se solicitado, um sistema de ajuste contínuo pode definir a imersão em um nível diferente sem desmontagem da unidade.

- Nervuras de reforço nas boias.

[0078] Tais nervuras são providas para reforço e são tipicamente horizontais, mas podem ser hidraulicamente modeladas para seguir o padrão de pulverização e o fluxo induzido.

- Qualquer combinação de um ou mais desses detalhes e características.

[0079] A invenção adicionalmente diz respeito a uma estrutura adaptada para ser associada a uma piscina contendo um corpo de líquido a ser pelo menos misturado ou ao corpo de líquido a ser pelo menos misturado e aerado, a dita estrutura sendo associada, vantajosamente de uma maneira desafixável ou removível, com um aparelho melhorado de acordo com a invenção, como revelado na descrição apresentada.

[0080] Vantajosamente, a estrutura compreende meios flutuantes, vantajosamente pelo menos duas, preferivelmente três distintas boias, as ditas boias sendo afixadas a elementos de suporte da estrutura de uma maneira móvel e/ou removível.

[0081] Preferivelmente, a estrutura compreende pernas verticais de suporte com cada uma borda de avanço vertical direcionada para o alojamento, a dita perna sendo associada à chapa defletora substancialmente horizontal que se estende ao longo da borda de avanço. Especialmente, a boia tem faces laterais substancialmente vertical providas com uma série de protuberâncias de guia de deflexão.

[0082] A invenção também diz respeito a um impulsor centrífugo de parafuso específico (200) compreendendo pelo menos duas pás (201,202) formando um parafuso (203) com um eixo geométrico central (204) e se estendendo em uma altura axial entre uma extremidade de topo (205) e uma extremidade de base (206), as ditas pás (201,202) cada qual tendo uma porção superior (201U,202U) adjacente à extremidade de topo e uma porção inferior (201L,202L) adjacente à extremidade de base, por meio do que as porções superiores (201U,202U) de cada pá são afixadas a uma chapa ou disco defletor (207), possivelmente com interposição de um elemento intermediário central (208), enquanto as porções inferiores (201L,202L) das pás

(201,202) são conectadas uma na outra ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso.

[0083] De acordo com uma modalidade vantajosa, as porções superiores (201U,202U) das pás são conectadas à chapa ou disco defletor (207) com interposição de um elemento intermediário central (208), o dito elemento intermediário (208) tendo vantajosamente um formato cilíndrico ou cônico ou frustocônico, preferivelmente um formato cônico ou frustocônico.

[0084] Preferivelmente, a porções inferiores (201L,202L) das pás (201 ,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso em uma distância maior ou igual a 50% da altura axial do parafuso.

[0085] Mais preferivelmente, as porções superiores (201U, 202U) das pás (201,202) são distantes da chapa ou disco defletor (207) por uma distância maior ou igual a 0,5cm, tal como maior que 1cm, vantajosamente de 1 a 10cm.

[0086] A invenção tem também para matéria objeto um aparelho melhorado para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido, vantajosamente para misturar e aerar um líquido dentro de um corpo de líquido, o dito aparelho melhorado compreendendo a melhoria de que compreende um impulsor centrífugo de parafuso específico (200) compreendendo pelo menos duas pás (201,202) que formam um parafuso (203) com um eixo geométrico central (204) e que se estende em uma altura axial entre uma extremidade de topo (205) e uma extremidade de base (206), as ditas pás (201,202) cada qual tendo uma porção superior (201U,202U) adjacente à extremidade de topo e uma porção inferior (201L,202L) adjacente à extremidade de base, por meio do que as porções superiores (201U,202U) de cada pás são afixadas a uma chapa ou disco defletor (207), possivelmente com interposição de um elemento intermediário central (208), enquanto as porções inferiores (201L1,202L) das pás (201,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso, ou uma modalidade de um parafuso impulsor como este tendo um ou mais dos detalhes aqui revelados. O aparelho pode também ter um ou mais detalhes ou características reveladas aqui para um aparelho da invenção.

[0087] A invenção ainda diz respeito ao uso de um aparelho da invenção como revelado na descrição seguinte, para misturar e/ou para misturar e aerar um corpo de líquido residual contido em uma piscina, tal como contendo materiais residuais a seres tratados ou oxigenados, tal como, por exemplo, apenas piscina contaminada com alga azul.

[0088] —Ainvenção adicionalmente diz respeito a um método para aerar misturar o corpo de líquido usando um aparelho de acordo com a invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0089] A Figura 1 é uma vista de topo de uma modalidade preferida de um aparelho da invenção;

[0090] A Figura2 é uma vista lateral da modalidade da Figura 1;

[0091] A Figura 3 é uma vista em seção transversal de um detalhe de uma pá do impulsor que se estende ao interior da parte cilíndrica superior 63 do alojamento 6;

[0092] A Figura 4 é uma vista parcial de uma pá preferida do impulsor do aparelho da invenção;

[0093] A Figura 5 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um elemento flutuante de um aparelho da invenção;

[0094] A Figura 6 são vistas em seção transversal de possíveis elementos flutuantes;

[0095] A Figura 7 uma é vista em perspectiva de duas possíveis modalidades de voluta ou alojamento;

[0096] A Figura 8 é uma vista de base das modalidades de voluta ou alojamento da Figura 7;

[0097] A Figura 9 é uma vista adicional de uma possível voluta;

[0098] A Figura 10 são vistas adicionais (vista em perspectiva, lateral e topo) de uma modalidade de voluta ou alojamento 6;

[0099] As Figuras 11A e B são vistas da porção superior de dois impulsores para um aparelho da invenção;

[0100] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma possível modalidade adicional da voluta ou alojamento 6;

[0101] A Figura 13 é uma vista plana desenvolvida da borda de topo da parte superior do alojamento ou voluta da Figura 2.

[0102] A Figura 14 é uma vista em perspectiva do aparelho das Figuras 1 e 2;

[0103] A Figura 15 é uma vista ampliada em perspectiva do detalhe A da Figura 15;

[0104] AFigura16é uma vista esquemática de um aparelho da invenção provido com um impulsor tipo parafuso centrífugo,

[0105] A Figura 17 é uma vista esquemática de um aparelho da invenção provido com um impulsor tipo hélice;

[0106] As Figuras 18 a 21 são vistas esquemáticas do funcionamento de aparelhos de aeração não de acordo com a invenção, enquanto a Figura 22 é uma vista esquemática de um funcionamento de um aparelho de acordo com a invenção,

[0107] As Figuras 23 e 24 são vistas de uma modalidade vantajosa de um parafuso impulsor adequado para um aparelho da invenção, e

[0108] As Figuras 25 e 26 são vistas de uma outra modalidade vantajosa de um parafuso impulsor adequado para um aparelho da invenção.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERIDAS

[0109] A Figura 1 é uma vista de topo de uma modalidade preferida do aparelho da invenção para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido. À Figura 2 é uma vista lateral do aparelho da Figura 1. As Figuras 14 e 15 são vistas em perspectiva do dito aparelho.

[0110] O aparelho compreende: - um elemento de suporte (1); - uma unidade de potência montada em uma parte superior (2) montado no dito elemento de suporte (1), a dita unidade de potência tendo um eixo rotacionável (3) (em torno de seu eixo geométrico A) que se estende para baixo em direção à superfície do dito corpo de líquido; - um impulsor (4) montado no dito eixo (3) para rotação com o mesmo, o dito impulsor (4) tendo uma porção superior (4A) adjacente a uma extremidade superior do impulsor e uma porção inferior (4B) adjacente à extremidade inferior do impulsor;

- vantajosamente uma chapa defletora (5) associada com o elemento de suporte (1) por meios de fixação (7), a dita chapa defletora (5) tendo uma abertura central para a passagem livre do eixo (3), bem como um disco defletor (8) afixado ao eixo rotativo (3), o dito disco defletor sendo localizado abaixo da chapa defletora (5) que é localizada abaixo da unidade de potência (2); - um alojamento ou voluta pelo menos parcialmente cônica (6) com uma porção superior (6A) terminando com uma borda livre superior, e com uma porção inferior (6B) terminando com uma borda livre inferior (possivelmente com uma alargada para fora, o dito alojamento (6) sendo afixado ao elemento de suporte (1) ou a uma parte afixada ao dito elemento de suporte (1), o dito alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) definindo um canal aberto (6C) entre uma abertura superior e uma abertura inferior, o dito alojamento ou voluta (6) tendo substancialmente um eixo geométrico central e uma seção transversal substancialmente circular perpendicular ao dito eixo geométrico central adjacente à abertura inferior que é maior que uma seção transversal circular adjacente à abertura superior;

[0111] por meio do que o impulsor (4) tem pelo menos uma porção inferior (4B) que se estende pelo menos parcialmente ao interior do alojamento (6) e, vantajosamente quando o impulsor é de um tipo de impulsor centrífugo de parafuso, uma porção superior (4A) que se estende pelo menos parcialmente para fora do alojamento (6), o dito impulsor (4) sendo adaptado de forma que a rotação do mesmo seja capaz de gerar um bombeamento de líquido dentro do alojamento (6) através de sua abertura inferior, e expelir o dito líquido bombeado através da abertura superior do alojamento (6), antes de ser pelo menos parcialmente defletido pelo contato com a chapa defletora (5).

[0112] A porção superior (6A) do alojamento ou voluta (6) tem uma borda superior corrugada definindo picos e vales, dois picos sucessivos sendo separados por um vale, enquanto a distância medida paralela ao eixo geométrico do alojamento ou voluta (6) entre o topo de um pico e o fundo de um vale é pelo menos 2 cm ou igual a 2 cm, vantajosamente de 5 a 50cm, preferivelmente de 10 a 30cm. A dita borda corrugada superior funcionando com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor são adaptados para conseguir, pelo menos quando os picos da dita borda superior corrugada são parcialmente acima da superfície do corpo de líquido e os vales são parcialmente abaixo da superfície do corpo de líquido, um pulverização de líquido bastante plana acima da superfície do corpo de líquido, com dois ou mais que dois pontos ou zonas de pulverização bastante estáveis distintos e separados.

[0113] A porção superior (6A) do alojamento (6) e/ou a chapa ou disco defletor defletor (5,8) é adaptada para definir primeiras zonas de expulsão radiais (Z1) para expelir cada primeiro volume de líquido expelido, e segundas zonas de expulsão radiais (22) para expelir cada segundo volume de líquido expelido.

[0114] Por exemplo, a porção superior (6A) do alojamento (6) e/ou a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor é/são adaptados para definir pelo menos uma primeira zona de expulsão de líquido substancialmente radial para um primeiro volume de líquido expelido com uma primeira vazão máxima e/ou com uma primeira velocidade de fluxo máxima, e pelo menos uma segunda zona de expulsão de líquido substancialmente radial para um segundo volume de líquido expelido com uma segunda vazão máxima e/ou uma segunda velocidade de fluxo máxima, por meio do que a dita primeira zona de líquido substancialmente radial difere da segunda zona de líquido substancialmente radial quanto ao líquido expelido do alojamento e/ou acima do alojamento, por sua velocidade de fluxo máxima e/ou sua vazão máxima por unidade de seção angular. Vantajosamente, a velocidade de fluxo máxima e/ou a vazão máxima por unidade de seção angular da primeira zona de líquido expelido substancialmente radial é pelo menos 10%, vantajosamente pelo menos 20%, preferivelmente pelo menos 25% maior que respectivamente a velocidade de fluxo máxima e/ou a vazão máxima por unidade de seção angular da segunda zona de líquido expelido substancialmente radial.

[0115] Vantajosamente, a dita primeira zona de líquido substancialmente radial difere da segunda zona de líquido substancialmente radial quanto ao líquido expelido do alojamento e/ou acima do alojamento, por sua velocidade de fluxo máxima e sua vazão máxima por unidade de seção angular. Mais preferivelmente, a velocidade de fluxo máxima e a vazão máxima por unidade de seção angular da primeira zona de líquido expelido substancialmente radial são pelo menos 10%, vantajosamente pelo menos 20%, preferivelmente pelo menos 25% maior que respectivamente a velocidade de fluxo máxima e a vazão máxima por unidade de seção angular da segunda zona de líquido expelido substancialmente radial.

[0116] De acordo com a modalidade preferida mostrada, a porção superior (6A) do alojamento (6) e/ou a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor é/são adaptado(s) para definir pelo menos duas primeiras zonas de expulsão de líquido substancialmente radiais, cada primeira zona para um primeiro volume de líquido expelido com uma primeira vazão máxima e/ou com uma primeira velocidade de fluxo máxima, e pelo menos duas segundas zonas de expulsão de líquido substancialmente radiais, cada segunda zona para um segundo volume de líquido expelido com uma segunda vazão máxima e/ou uma segunda velocidade de fluxo máxima, por meio do que as ditas primeiras zonas de líquido substancialmente radiais diferem das segundas zonas de líquido substancialmente radiais quanto ao líquido expelido do alojamento e/ou acima do alojamento, pela velocidade de fluxo máxima e/ou a vazão máxima por unidade de seção angular.

[0117] Vantajosamente, a velocidade de fluxo máxima e/ou a vazão máxima por unidade de seção angular de cada primeira zona de líquido expelido substancialmente radial é pelo menos 10%, vantajosamente pelo menos 20%, preferivelmente pelo menos 25% maior que respectivamente a velocidade de fluxo máxima e/ou a vazão máxima por unidade de seção angular de cada segunda zona de líquido expelido substancialmente radial.

[0118] —Vantajosamente, cada das ditas pelo menos duas primeiras zonas de líquido substancialmente radiais difere das ditas segundas zonas de líquido substancialmente radiais quanto ao líquido expelido do alojamento e/ou acima do alojamento, por sua velocidade de fluxo máxima e sua vazão máxima por unidade de seção angular. Mais preferivelmente, a velocidade de fluxo máxima e a vazão máxima por unidade de seção angular de cada da dita primeira zona de líquido expelido substancialmente radial são pelo menos 10%, vantajosamente pelo menos 20%, preferivelmente pelo menos 25% maior que respectivamente a velocidade de fluxo máxima e a vazão máxima por unidade de seção angular de cada das ditas pelo menos duas segundas zonas de líquido expelido substancialmente radiais.

[0119] Uma segunda zona radial de líquido expelido 22 é vantajosamente localizada entre duas primeiras zonas radiais de líquido expelido Z1. A segunda zona radial de líquido expelido pode ser uma zona substancialmente sem nenhum fluxo de líquido ou com um reduzido fluxo de líquido fazendo contato com as pernas. Assegurando direções de fluxo radial preferida para a pulverização expelida pela voluta ou alojamento 6, é possível assegurar um melhor controle de forças parcialmente opostas exercidas no aparelho pela pulverização.

[0120] Vantajosamente, o dito resultado é alcançado adaptando o formato da borda livre superior da voluta ou alojamento 6. Fica claro que outros meios podem ser usados como alternativas do dito formato especial da borda livre superior. A porção superior do alojamento ou voluta 6 pode também ser provida com aberturas para a passagem de uma porção do fluxo de líquido bombeado pelo impulsor 4.

[0121] Uma zona Z2? é preferivelmente localizada entre duas zonas Z1. A zona 22 pode se estender em uma seção radial menor ou maior que a seção radial de uma zona Z1.

[0122] Preferivelmente, no aparelho da invenção, a borda livre superior do alojamento ou voluta (6) se estende entre um plano superior L1 perpendicular ao eixo geométrico central A do alojamento (6) e um plano inferior L2 perpendicular ao eixo geométrico central distante do dito plano superior L1 por uma distância de pelo menos 5cm, vantajosamente por uma distância compreendida entre 5 e 25 cm. O nível L1 é adaptado com relação ao nível de líquido da piscina, de maneira a conseguir a mistura ou aeração desejada.

[0123] O eixo geométrico central A do alojamento 6 é vantajosamente o eixo geométrico do eixo 3.

[0124] Preferivelmente (vide figura 7), a borda superior livre 6E da voluta ou alojamento 6 tem uma série de picos 61 e uma série de vales 62 cada qual tendo um fundo, por meio do que dois sucessivos picos 61 são separados um do outro por um vale 62 com um fundo, por meio do que cada dos ditos picos 61 se estende vantajosamente dentro do dito plano superior L1, e/ou por meio do que cada fundo dos ditos vales se estende vantajosamente dentro do plano inferior L2. Os ditos vales 62 são meios para gerar zonas Z2 quando o impulsor 4 é posto em rotação, enquanto os picos 61 são meios para gerar zonas Z1 quando o impulsor 4 é posto em rotação.

[0125] Mais preferivelmente, os picos 61 e os vales 62 são localizados dentro de uma porção superior parcialmente cilíndrica 63 do alojamento, por meio do que, durante desenvolvimento da dita porção superior parcialmente cilíndrica 63 do alojamento em um plano de desenvolvimento, os picos e vales são pelo menos parcialmente curvos. Como mostrado na Fig 7, a voluta ou alojamento 6 pode em algumas modalidades ser apenas frustocônico.

[0126] De acordo com um detalhe de uma modalidade preferida, a borda superior livre compreende de 2 a 10, preferiveiemente de 3 a 6 picos ou dentes, Mais preferivelmente 3 ou 4 ou 5 picos ou dentes e 3 ou 4 ou 5 vales 62.

[0127] Especialmente, quando desenvolvido dentro de um plano paralelo ao eixo geométrico central do alojamento, a borda superior livre do alojamento (6) segue uma linha substancialmente sinuosa. O formato curvo entre picos e fundos é vantajoso para gerar zonas intermediárias entre Z2 e Z1, as ditas zonas intermediárias sendo zonas com volume / vazão de líquido expelido adaptado ou intermediário compreendido entre o volume / vazão de líquido expelido de pico medido no fundo de um vale e o menor volume / vazão de líquido expelido no pico da borda superior. Pelo uso da borda superior curva entre picos e fundos, a vazão de líquido expelido acima da borda superior livre da voluta ou alojamento varia de forma substancialmente contínua entre uma vazão superior e uma vazão inferior entre os fundos dos vales e os topos dos picos da borda superior.

[0128] No aparelho de acordo com a invenção, é possível obter uma operação estável com um fluxo de líquido continuamente cheio com um impulsor muito pequeno com sua extremidade inferior o mais próximo possível da borda superior da voluta ou alojamento e em qualquer posição da borda superior da voluta ou alojamento entre acima e abaixo do nível de líquido de maneira que a intenção de pulverização e a capacidade de mistura podem ser escolhidas em função da aplicação e geometria da bacia.

[0129] Aborda superior da voluta ou alojamento pode ser posicionada com relação ao nível de líquido de líquido a ser misturado e/ou aerado, de forma que os picos fiquem posicionados acima do nível de líquido, enquanto os fundos dos vales são localizados abaixo do nível de líquido.

[0130] No aparelho da invenção da Figura 1, a borda superior do alojamento ou voluta 6 é corrugada.

[0131] O formato pode ser uma onda senoidal com um número de ondas, mas outros formatos como serrilhada ou onda retangular ou qualquer outro formato são possíveis. O formato ideal, número de ondas, altura entre a partes superior e inferior da onda podem ser escolhidos e selecionados da maneira exigida. Possivelmente, o formato da corrugação da borda superior pode ser modificado ou adaptado pelo deslocamento de dois elementos. Preferivelmente, o número de ondas será o mesmo número que pernas de suporte para o desenho fixo, ou os em formato de V para fixação das boias para o projeto flutuante. Os vales então preferivelmente serão adaptados para direcionar a parte principal do fluxo de líquido entre as pernas ou boias, de maneira a evitar ou limitar a vazão de líquido ou a velocidade de líquido que faz contato com as pernas ou boias.

[0132] A posição comparada à superfície de líquido pode também ser escolhida em função da aplicação e geometria da bacia.

[0133] Por exemplo, a vazão máxima de líquido é localizada em um plano vertical entre duas sucessivas boias ou pernas, vantajosamente a chapa vertical mediana V1 entre duas sucessivas boias ou pernas.

[0134] Quando usado como um aerador, um mínimo da parte inferior da borda em formato de onda é vantajosamente imersa no líquido de forma que a parte de parafuso em caso de um impulsor centrífugo de parafuso ou o impulsor tipo hélice completo sempre fica voltada para uma mínima camada de líquido para poder bombear para cima um fluxo total em seu início e durante operação.

[0135] Pelo aumento desta imersão da voluta ou alojamento (6), o aparelho mudará sua operação de máxima pulverização para máxima mistura e qualquer coisa intermediária.

[0136] Possivelmente, a borda superior da voluta ou alojamento (6) tem duas partes, a saber, uma parte imersa para efeitos de aeração, enquanto uma outra parte é localizada acima do nível de líquido, para efeitos de mistura. Desta maneira, podemos adaptar a razão entre aeração / mistura do líquido da maneira exigida, por exemplo, para limitar a formação de espuma e/ou para aumentar a quebra de espuma.

[0137] Quando a borda superior corrugada da voluta ou alojamento 6 é completamente submersa, a mistura total será atingida com pouca ou nenhuma aeração ou com um mínimo nível de aeração.

[0138] Pela adaptação da posição da borda corrugada, é assim possível controlar a razão entre o nível de aeração e o nível de mistura dentro de um mínimo e um máximo, bem como a razão de formação de espuma / quebra de espuma, já que parte das porções de fluxo expelido podem ser consideradas estando gerando uma certa formação de espuma, enquanto algumas outras porções do fluxo expelido podem ser consideradas quebrando espuma.

[0139] O eixo geométrico da voluta ou alojamento 6 é preferivelmente vertical, mas, em alguns casos, o dito eixo geométrico central A pode ser inclinado com relação à vertical.

[0140] Os vales podem ter diferentes formatos, por exemplo, podem ter um fundo que se estende em diferentes planos horizontais. Desta maneira, é possível ter diferentes fluxos de líquido expelido através dos vários vales.

[0141] Além disso, a direção de rotação do impulsor pode ser escolhida ou controlada, na mesma direção de um aerador ou na direção oposta.

[0142] Por exemplo, a imersão inferior da borda superior corrugada da voluta ou alojamento e o número e formato das ondas são especialmente importantes para operação em uma bacia com uma pequena superfície. Para esta geometria da bacia, pode-se reduzir a intensidade de pulverização nas paredes da bacia e a capacidade de bombeamento pode ser aumentada pelo aumento do diâmetro e/ou passo do impulsor.

[0143] Com o projeto de aeradores existentes, esta redução da intensidade de pulverização só pode ser feita com chapas de deflexão de pulverização, mas isto também reduz tanto a aeração quanto o fluxo induzido.

[0144] Um outro exemplo é que o número e formato das ondas e a altura entre a partes superior e inferior da onda podem ser escolhidos para adaptar ao formato e dimensões de bacia especiais, tais como pequena e grandes bacias e fossos de oxidação. A pulverização precisa ser reduzida para o lado pequeno da bacia e mais direcionada para o lado grande. Em um fosso de oxidação, a pulverização precisa ser reduzida para o lado pequeno e mais direcionada na direção do fluxo e reduzida na direção oposta do fluxo no fosso. Nessas bacias com um aparelho flutuante, 2 boias serão preferidas e a pulverização tem que ser reduzida para as boias.

[0145] A Figura 16 é uma vista esquemática de um aparelho da invenção associado com um impulsor tipo parafuso centrífugo 4 que se estende parcialmente ao interior do alojamento 6, e parcialmente acima do alojamento 6, o dito alojamento tendo picos que se estendem acima do nível de líquido e vales localizados abaixo do nível de líquido. O eixo é provido com um disco defletor 8. O aparelho é também provido com uma chapa defletora estática 5. Uma porção do fluxo de líquido que escoa através da parte cilíndrica 6A do alojamento escoa acima dos vales, enquanto uma outra porção do dito fluxo de líquido está escoando acima dos picos. O fluxo de água que passa sobre os vales tem características diferentes (vazão e velocidade) do fluxo de água que passa sobre os picos.

[0146] A Figura 17 é uma vista esquemática similar de um aparelho como o da Figura 16, mas com o impulsor tipo hélice 4 se estendendo ao interior da parte cilíndrica 6A do alojamento. O dito alojamento 6 tem uma borda superior com picos 61 e vales 62. O elemento de suporte é associado com um meio de deflexão de cônico estático 5.

[0147] De acordo com uma ou mais modalidades preferidas da invenção, o aparelho da invenção tem um ou mais dos seguintes detalhes, ou uma combinação dos mesmos: - o alojamento ou voluta pelo menos parcialmente cônico (6) compreende: (a) uma parte cilíndrica superior (63) apresentando a borda superior livre do alojamento (6) localizada abaixo de um plano de topo superior livre perpendicular ao eixo geométrico central A do alojamento, e uma linha de base que se estende ao interior de um plano inferior perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento (6), e (b) uma parte cônica inferior (64) afixada à parte cilíndrica superior da linha de base (63), por meio do que o dito plano de topo superior livre e o dito plano inferior da dita linha de base sendo distantes um do outro uma distância de pelo menos 10cm, vantajosamente pelo menos 15cm. A parte cônica inferior 64 é direcionada para o fundo da piscina contendo o líquido a ser misturado e/ou aerada. A parte cônica 64 é preferivelmente associada ao longo de sua abertura inferior com uma ou mais abas ou aletas internas 65. (vide figura 8). O número de aletas internas 65 pode ser adaptado em função do propósito ou em função do número de picos ou vales.

- a porção cônica da voluta ou alojamento 6 define, perpendicular ao eixo geométrico A, uma seção transversal circular de base com um diâmetro interno inferior e uma seção transversal circular superior com um diâmetro interno superior (correspondente ao diâmetro interno da parte substancialmente cilíndrica 63), a razão entre o diâmetro inferior e o diâmetro superior sendo vantajosamente compreendida entre 1,5 e 4, por exemplo, cerca de 2 a cerca de 3. A parte cônica tem uma altura, por exemplo, de 50cm a 150cm, para um diâmetro inferior de cerca de 85cm a cerca de 200cm. A superfície do cone é gerada pela revolução de uma linha em torno de um eixo geométrico central, a dita linha formando um ângulo compreendido entre 8 e 20º, preferivelmente de 10 a 15º, com o eixo geométrico central.

- a parte cilíndrica superior 63 do alojamento (6) é definida por um diâmetro interno, no qual o impulsor 4 tem uma ou duas ou três pás 41,42 definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres 43, por meio do que a porção superior do impulsor 4 é localizada parcialmente dentro da parte cilíndrica superior 63 do alojamento (6) e parcialmente acima da dita parte cilíndrica superior 63 do alojamento, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) 43 da(s) pá(s) da dita porção superior do impulsor (4) se estende(m) ao longo de uma superfície substancialmente cilíndrica com um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento, (vide figuras 11AÃ e B).

[0148] Isto resulta em uma redução extra do comprimento do impulsor por um lado e reduz o risco de bloqueio com fibras ou qualquer outro detrito por outro lado. Este menor comprimento do impulsor melhora a centralização na voluta ou alojamento e permite uma menor folga entre a voluta ou alojamento e o impulsor.

- a porção inferior do impulsor se estende ao interior da parte cônica inferior do alojamento (6).

- a porção inferior do impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção inferior do impulsor (4) se estende(m) ao interior de um volume cilíndrico tendo como eixo geométrico o eixo geométrico central do alojamento e como diâmetro um diâmetro correspondente a 0,95 a 0,995 vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento, (vide Figura 3). A lacuna G entre a borda livre 43 da pá 41 e a superfície interna da parte superior 61 do alojamento 6 é, por exemplo, abaixo de 2cm, vantajosamente de 0,5cm a 1,5cm. A dita lacuna restringida G permite alcançar uma excelente função de bombeamento.

- o impulsor 4 tem uma ou duas ou três pás 41,42 definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres 43, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) de pelo menos a dita porção superior do impulsor (4) tem/têm ao longo de a(s) borda(s) de extremidade livre(s) 43 da porção superior 4A do impulsor 4 uma espessura reduzida E, por meio do que a(s) dita(s) borda(s) de extremidade livre(s) adjacente(s) à superfície interna da parte cilíndrica superior 63 do alojamento 6 tem/têm preferivelmente uma seção transversal de formato curvo. Isto reduz perdas por atrito na folga G entre as pás e a superfície interna da voluta ou alojamento 6 (vide figura 3).

- o impulsor 4 tem uma porção inferior 4B que se estende ao interior da porção cônica 64 do alojamento 6 em uma altura de menos que 30cm, preferivelmente menos que 10cm, a dita porção inferior 4B tendo uma ou mais pás 41,42 com bordas livres que se estendem ao longo de uma superfície substancialmente cônica. Foi observado que, com tal modalidade, menos turbulência é gerada dentro da parte inferior cônica do alojamento 6.

- o alojamento ou voluta (6) e/ou o impulsor 4 tem/têm um porção de topo que se alarga para fora. As Figuras 10 (vistas lateral e superior) mostram um alojamento com uma porção de topo alargada para fora 66 provida com recortes 67 para definir vales, entre porções não recortadas 68 definindo os picos (Figura 10).

[0149] A Figura 11 mostra um detalhe da parte superior do impulsor 4 localizada acima do alojamento 6. As pás 41 e 42 são em seu topo alargadas para fora acima da porção cilíndrica 63 do alojamento. As porções de topo das pás 41,42 são afixadas à parte frustocônica 33 afixada ao eixo 3. As ditas porções de topo para fora das pás 41,42 melhoram a eficiência de bombeamento do fluxo de líquido através da parte cilíndrica do alojamento 6.

[0150] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma outra possível modalidade de um alojamento 6, que é a associação de duas partes cônicas, as partes cônicas superiores tendo uma linha geratriz mais inclinada do que a parte cônica inferior.

- o disco defletor 8 tem um diâmetro maior, vantajosamente 10 a 40% maior que o diâmetro da seção transversal aberta circular do alojamento 6 adjacente à abertura superior, por meio do que o dito disco defletor (8) tem uma face inferior direcionada para o impulsor, e uma face superior oposta à dita face inferior, a dita face superior direcionada para a pá defletora (5) sendo vantajosamente chanfrada. Isto impede o risco de congelamento durante parada entre o lado de topo do impulsor e a chapa defletora.

- o alojamento pelo menos cônico compreende uma porção cônica provida com pás internas 65 formando pelo menos dois (tal como três) distintos canais internos dentro de uma parte do alojamento, os ditos canais tendo uma altura de pelo menos 8cm, vantajosamente de 15 a 100cm.

- o impulsor 4 tem uma porção de topo 63 que se estende pelo menos parcialmente para fora da porção superior do alojamento (6), por meio do que a dita porção de topo é uma parte do impulsor centrífugo, vantajosamente associada a um elemento 44 ou 8 que fecha parcialmente as extremidades superiores das pás.

[0151] Com tal porção de topo ou "parte centrífuga", as pás podem ser completamente fechadas ou terminarem com uma lacuna contra seu corpo central cônico. Quando o impulsor é bem submerso para funcionar em uma bacia de pequena superfície, poderia ser uma vantagem fechar completamente as pás contra o corpo central cônico a fim de ter mais força centrífuga contra a coluna de pressão estática do líquido na bacia.

[0152] O elemento 44 (correspondente ao elemento 8 na Figura 2) é, por exemplo, um disco 44, possivelmente chanfrado como mostrado na Figura 11A, o dito disco 44 sendo associado a uma parte cônica 44bis ao longo de sua face direcionada para as pás 41,42. As extremidades livres superiores 41U,42U das pás são nas modalidades das Figuras 11A e B distantes do disco 44.

- o impulsor 4 tem uma ou mais pás 41,42 afixadas a um eixo central 3, por meio do que as ditas pás 41,42 têm um ligeiro dobramento para cima em direção à borda de extremidade externa livre, por meio do que o passo de cada pá é maior em sua borda de extremidade externa livre do que ao longo do eixo central, (figura 4);

- o aparelho é provido com pernas de suporte (71,72,73) nas quais o elemento de suporte (1) é afixado, vantajosamente de uma maneira ajustável, (vide figuras 1 e 2);

- as pernas (71,72,73) são associadas a um ou mais elementos flutuantes (75,76,77), por meio do que vantajosamente cada elemento flutuante (75,76,77) é afixado a uma ou mais pernas por um meio de conexão que permite ajustar pelo menos parcialmente a posição do elemento flutuante com relação às ditas uma ou mais pernas.

As pernas (71,72,73) têm substancialmente o formato de um perfil vertical em V terminando com protuberâncias 80 direcionadas umas para as outras.

Os elementos flutuantes (75,76,77) têm um formato vertical terminando com uma porção substancialmente triangular 78 com sulcos verticais 78A, a dita porção 77 sendo adaptada para se estender ao interior do perfil em formato de V, as protuberâncias 80 da perna se estendendo nos sulcos verticais 78 (vide figura 5). A posição do elemento flutuante 75,76,77 pode ser adaptada com relação a uma perna, deslizando o elemento flutuante com relação à perna.

A porção superior da perna é provida com uma chapa móvel ou removível 82, a dita chapa sendo movimentada ou removida em uma posição aberta de maneira a deslizar o elemento flutuante dentro do perfil de perna em formato de V.

A chapa 82, quando fixa no perfil de uma perna, age como apoio para o elemento flutuante, isto é, impedindo que o elemento flutuante escape do perfil.

A base da perna é também provida com um apoio 83 de maneira a limitar o movimento descendente do elemento flutuante com relação à perna.

A posição relativa do elemento flutuante com relação à chapa superior 82 e o apoio de base 83 pode ser fixo colocando um ou mais elementos de apoio ou espaçadores 84,85, respectivamente, entre a chapa e o elemento flutuante, e entre o apoio de base e o elemento flutuante. A posição relativa do elemento flutuante com relação a uma perna pode ser adaptada usando elementos de apoio ou espaçadores com diferentes alturas. Outros meios de fixação para manter uma posição relativa de um elemento flutuante com relação a uma perna são possíveis.

- as pernas e/ou o(s) elemento(s) flutuante(s) é/são provido(s) com defletores 88. Os ditos defletores 88 são elemento protetores para as pernas e elementos flutuantes, e agem como elemento de guia para possível fluxo de líquido direcionado para as pernas. Os ditos defletores têm, por exemplo, um perfil em formato de V e podem ser associados a uma ou mais chapa de guia ou aleta 88bis, que agem também como meios para indicar a posição de nível da chapa defletora 5.

- o aparelho é possivelmente provido com uma cobertura 90 vantajosamente com uma abertura central 91 que permite acesso à unidade de potência (2) (mostrada em linhas tracejadas na Figura 2).

- o alojamento 6 compreende pelo menos uma porção pelo menos cônica principal 6 com uma parte cilíndrica 63 provida com recortes 67 e uma porção cilíndrica superior 69º montada movelmente com relação à porção principal 6 entre pelo menos uma primeira posição definindo primeiras zonas de expulsão radiais para expelir cada primeiro volume de líquido expelido, e segundas zonas de expulsão radiais para expelir cada segundo volume de líquido expelido, o dito segundo volume de líquido expelido sendo pelo menos 25% maior que o dito primeiro volume de líquido expelido através das primeiras zonas de expulsão radiais, e uma segunda posição definindo zonas de expulsão radiais diferentes da primeira posição. O movimento do anel 69 é um movimento de rotação do anel 69 ao longo do eixo geométrico A. O anel 69 é provido com recortes 69A e picos 69B. Girando o anel 69, os picos 69B podem fechar parcialmente a abertura 67 da parte superior do alojamento 6, por meio do que permitindo controlar/adaptar o fluxo de líquido que escoa através das aberturas definidas pelos vales 68 associadas aos vales 69A. Quando o anel 69 fecha parcialmente a abertura 67, ele modifica a abertura livre total das passagens abaixo da borda superior, e por meio disso modificando a razão de aeração / mistura do aparelho, (figura 9).

[0153] Vantajosamente, o impulsor é associado a um meio para posicionar o lado de admissão do impulsor no cone de admissão. A posição correta pode ser adaptada por um meio que modifica a distância entre a unidade de potência 2 e a chapa de suporte 1. Um meio como esse pode ser um mecanismo de parafuso ou qualquer outro meio mecânico.

[0154] Pela adaptação da posição da porção de base do impulsor ao cone de admissão 64, na porção do mesmo adjacente à parte cilíndrica 63, significa uma redução extra do comprimento do impulsor, mas significando também redução do risco de bloqueio com fibras ou qualquer outro detrito, melhoria da centralização na voluta ou alojamento, garantindo melhor e menor folga entre a voluta ou alojamento e o impulsor, menos vibração do eixo 3, menos consumo de energia para uma mesma vazão de bombeamento, reduzido peso, etc.

[0155] Como pode-se ver pelas figuras 1 e 2, a unidade de potência 2 é afixada a uma chapa de suporte triangular afixada a uma estrutura de suporte triangular aberta 100 formada afixando entre si três vigas 101. A estrutura triangular define um triângulo substancialmente equilátero e a abertura definida pelas ditas três vigas 101 é apenas parcialmente fechada pela chapa 1. A dita chapa 1 é vantajosamente também de formato triangular (com um triângulo equilátero), o topo da chapa 1 sendo cada qual afixado ao ponto médio de uma viga 101. Outros formatos são possíveis como quadrado, pentágono, hexágono, etc., mas o formato triangular parece ser o mais apropriado para a maioria das possíveis aplicações, bem como geometria/formato de bacia ou piscina. Com uma tal modalidade, a chapa 1 não é diretamente afixada às pernas 75,76,77, mas apenas por meio das vigas 101.

[0156] A unidade de potência ou motor é posicionada acima do nível de líquido e é protegido contra possível respingo pela chapa de suporte 1, bem como pela chapa defletora 5 e disco 8. A posição da unidade de potência com relação ao nível de líquido e chapa defletora 5 é tal que o motor 2 fique bem protegido contra qualquer respingo bem como de qualquer possível formação de espuma. Desta maneira o motor é mais bem protegido contra dano causado por espuma ou outro material contido no líquido. Além disso, graças à importante distância entre a estrutura de suporte do motor e o impulsor com voluta ou alojamento, não existe pulverização ou fluxo de líquido que possa retornar para a vedação do motor inferior e mancal.

[0157] Uma chapa defletora 5 (vantajosamente circular) ou um disco defletor 8 logo acima do impulsor especialmente em caso de um parafuso tipo centrífugo deflete para fora (centrífuga) o fluxo de líquido bombeado lateralmente ou radial com relação ao eixo 3. A porção de topo do impulsor vantajosamente curva o fluxo bombeado para um ângulo para retornar para superfície de líquido. Se necessário, tal defletor pode adicionar um ângulo extra ao fluxo expelido pela porção de topo do impulsor, o dito ângulo extra sendo então, por exemplo, determinado pelo diâmetro e formato do defletor. Em uma possível modalidade, o disco defletor 8 é montado girando no eixo 3, vantajosamente com um mancal.

[0158] O impulsor (por exemplo, quando é uma dupla hélice) vantajosamente não tem cubo central.

[0159] Em caso de um impulsor centrífugo de parafuso, a parte de parafuso pode ser fabricada sem cubo central para aumentar o fluxo bombeado para cima. Para manter a resistência da construção de parafuso, as pás podem ser conectadas na linha central ou eixo geométrico do impulsor.

[0160] A estrutura 100 pode ser provida com pontos de amarração 105 para afixação da estrutura flutuante aos cabos de amarração 110, de maneira a manter a posição da estrutura flutuante com relação à piscina ou bacia. Os pontos de amarração 105 são localizados distantes das pernas vantajosamente adjacentes aos pontos de fixação da chapa 1 na estrutura de viga 100, por meio do que o torque do motor é diretamente transferido para os cabos de amarração sem aplicação de carga nas boias de plástico.

[0161] O cubo ou alojamento 6, especialmente a parte inferior cônica 64, é conectado às pernas 75,76,77 por chapas 120, radiais com relação ao eixo 3. Vantajosamente, o defletor 88 que reforça as pernas 75,76,77 é conectado à dita chapa radial 120.

[0162] As boias têm protuberâncias de guia laterais 130 que se estendem nas faces laterais. As ditas protuberâncias guiam o fluxo de líquido expelido pelo alojamento 6. As ditas protuberâncias (vantajosamente curvas e formando uma nervura contínua que se estende nas duas faces laterais opostas da boia) forma nervuras de reforço (vide figura 5). As boias da Figura 1 e 2 são providas com nervuras horizontais 130.

- Boias hidrodinâmicas.

[0163] O formato das boias é preferivelmente hidrodinâmico de maneira a minimizar a obstrução da pulverização e fluxo induzido. As boias podem ter um formato simétrico ou qualquer outro formato que seja ideal para as condições operacionais (vide figura 6 mostrando possível seção transversal de boias).

[0164] Dependendo do peso total do aparelho, mudança da posição das boias, mudança das características de flutuação das boias (por exemplo, adicionando alguns elementos de carta a uma ou mais boias), permitirá controlar a submersão / posição desejada da voluta ou alojamento, com relação ao nível de líquido.

[0165] As Figuras 18 a 21 são vistas esquemáticas de aparelhos não de acordo com a invenção, com uma voluta com uma borda superior plana e não corrugada, que se estende paralela à superfície do corpo de líquido.

[0166] Na Figura 18, a voluta tem uma borda superior plana e posicionada significativamente acima da superfície do nível de líquido para uma operação estável como um aerador e consequentemente com um impulsor tipo centrífugo de parafuso comprido.

[0167] O componente de velocidade horizontal e vertical da pulverização durante contato com a superfície do corpo de líquido é reduzido, significando um reduzido efeito de mistura na superfície do corpo de líquido.

[0168] A pulverização retorna longe da voluta de volta para a superfície de líquido e parte do fluxo induzido retorna para o cone de admissão.

[0169] Na Figura 19, a modalidade é a mesma da Figura 18, mas o impulsor é um impulsor pequeno. O impulsor foi absolutamente incapaz de bombear para cima o fluxo ou eventualmente um fluxo muito reduzido, o dito líquido sendo expelido com uma velocidade de fluxo muito reduzida. Não foi conseguida nem aeração eficiente, nem mistura eficiente.

[0170] Na Figura 20, (a modalidade é similar à modalidade da Figura 19), a voluta com a borda plana superior é localizado de forma que a borda plana superior fique próxima (mas acima) ou na superfície de líquido ou logo acima da superfície de líquido. Agora, o impulsor é capaz de bombear para cima um fluxo total. Entretanto, uma pulverização instável foi conseguida, a pulverização variando de uma maneira descontrolada, de pulverização plana até alta pulverização, a dita viração sendo, por exemplo, atribuída ao fato de que o nível da borda superior ou porção da mesma fica uma vez acima da superfície do corpo de líquido, e uma vez abaixo da superfície do corpo de líquido. Algumas vezes, uma porção radial da pulverização pode ser plana, enquanto uma outra porção radial é do tipo alto.

[0171] Na Figura 21 (a modalidade é similar à modalidade da Figura 19), a voluta tem sua borda superior plana bem abaixo da superfície do corpo de líquido. À pulverização radial é mais espessa e mais alta com menos velocidade resultante. Redução da borda superior plana ainda mais para baixo resultará em ainda mais mistura e menos aeração

[0172] A Figura 22 (funcionando de acordo com a invenção) é uma vista esquemática de um aparelho similar ao mostrado nas Figuras 19 a 21, exceto que a borda superior da voluta ou alojamento é corrugada (4 ondas com níveis superiores de pico distantes dos níveis de fundo de vale por uma distância de 5 a 20cm). Os picos são parcialmente acima da superfície do corpo de líquido, enquanto o fundo dos vales é parcialmente abaixo da superfície do corpo de líquido, por meio disto criando a saída plana radial preferida para a pulverização que escapa da voluta ou alojamento. Excelentes mistura e aeração foram observadas, com relação às modalidades das Figuras 18 a 21, com ainda menos consumo de energia com relação ao consumo de energia nas modalidades das Figuras 18 a 21.

[0173] As Figuras 23 e 24 são vistas de um impulsor de parafuso adequado para o aparelho da invenção. Ele pode também ser usado para outros propósitos.

[0174] O impulsor centrífugo de parafuso (200) compreende pelo menos duas pás (201,202) formando um parafuso (203) com um eixo geométrico central (204) e se estendendo em uma altura axial entre uma extremidade de topo (205) e uma extremidade de base (206), as ditas pás (201,202) cada qual tendo uma porção superior (201U,202U) adjacente à extremidade de topo e uma porção inferior (201L,202L) adjacente à extremidade de base, por meio do que a porção superior (201U,202U) de cada pás é afixada a uma chapa ou disco defletor (207), com interposição de um elemento intermediário central (208), enquanto as porções inferiores (201L,202L) das pás (201 ,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso.

[0175] As porções superiores (201U,202U) das pás são conectadas à chapa ou disco defletor (207) com interposição de um elemento intermediário central (208), o dito elemento intermediário (208) tendo um formato cônico.

[0176] As porções inferiores (201L,202L) das pás (201,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso em uma distância maior ou igual a 50% da altura axial do parafuso.

[0177] As porções superiores (201U, 202U) das pás (201,202) são distantes da chapa ou disco defletor (207) por uma distância maior ou igual a 0,5cm, vantajosamente maior que 1 cm, preferivelmente de 1 a 10cm.

[0178] As bordas livres das pás 201, 202 são localizadas ao longo de uma face cilíndrica.

[0179] A modalidade das Figuras 25 e 26 são vistas de uma modalidade similar à modalidade das Figuras 23 e 24, exceto que a extremidade de base do parafuso tem bordas localizadas ao longo de um formato cônico.

[0180] A invenção dessa forma diz respeito também a um aparelho melhorado para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido, vantajosamente para misturar e aerar um líquido dentro de um corpo de líquido, o dito aparelho melhorado compreendendo a melhoria de que compreende um impulsor centrífugo de parafuso como revelado apenas como exemplos nas figuras 23 a 26, bem como ao uso de um aparelho melhorado como esse, para misturar e/ou aerar um líquido dentro de um corpo de líquido.

Claims (33)

U7 REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho melhorado para pelo menos misturar, vantajosamente para pelo menos misturar e aerar, um líquido dentro de um corpo de líquido, caracterizado pelo fato de que o dito aparelho compreende: - um elemento de suporte (1); - uma unidade de potência montada em uma parte superior (2) montado no dito elemento de suporte (1), a dita unidade de potência tendo um eixo rotacionável (3) que se estende para baixo em direção à superfície do dito corpo de líquido; - um impulsor (4) montado no dito eixo (3) para rotação com o mesmo; - possivelmente, mas vantajosamente, pelo menos um meio de deflexão selecionado de uma chapa defletora estática (5) afixada ao elemento de suporte (1), e um disco defletor (8) associado ao impulsor ou ao eixo (3); - um alojamento ou voluta pelo menos parcialmente cônico (6) com uma porção superior (6A) terminando com uma borda livre superior, e com uma porção inferior (6B) terminando com uma borda livre inferior, o dito alojamento sendo afixado ao elemento de suporte (1) ou a uma parte afixada ao dito elemento de suporte (1), o dito alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) definindo um canal aberto (6C) entre uma abertura superior e uma abertura inferior, o dito alojamento tendo substancialmente um eixo geométrico central e uma seção transversal substancialmente circular perpendicular ao dito eixo geométrico central adjacente à abertura inferior que é maior que uma seção transversal circular adjacente à abertura superior; por meio do que o impulsor (4) tem pelo menos uma porção inferior (4B) que se estende pelo menos parcialmente ao interior do alojamento ou voluta (6) e, vantajosamente quando o impulsor é de um tipo de impulsor centrífugo de parafuso, uma porção superior (4A) que se estende pelo menos parcialmente para fora do alojamento (6), o dito impulsor (4) sendo adaptado de forma que a rotação do mesmo seja capaz de gerar um bombeamento de líquido dentro do alojamento (6) através de sua abertura inferior, e expelir o dito líquido bombeado através da abertura superior do alojamento (6), antes de ser pelo menos parcialmente defletido pelo contato com a chapa defletora (5) e/ou o disco defletor (8), e por meio do que a porção superior (6A) do alojamento ou voluta (6) tem uma borda superior livre corrugada definindo picos e vales, dois sucessivos picos sendo separados por um vale, enquanto a distância medida paralela ao eixo geométrico do alojamento ou voluta (6) entre o topo de um pico e o fundo de um vale é pelo menos 2 cm ou igual a 2 cm, vantajosamente de 5 a 50cm, preferivelmente de a 30cm.

2. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a borda superior livre da voluta ou alojamento (6) tem uma série de picos e uma série de vales cada qual tendo um fundo, por meio do que dois sucessivos picos são separados entre si por um vale com um fundo, por meio do que cada dos ditos picos se estende vantajosamente dentro de um plano superior, vantajosamente perpendicular ao eixo geométrico central, e/ou por meio do que cada fundo dos ditos vales se estende vantajosamente dentro de um plano inferior, vantajosamente perpendicular ao eixo geométrico central.

3. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os picos e vales são localizados dentro de uma porção superior do alojamento parcialmente cilíndrica, por meio do que, durante desenvolvimento da dita porção superior parcialmente cilíndrica do alojamento em um plano de desenvolvimento, os picos e vales são pelo menos parcialmente curvos.

4. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a borda superior livre compreende de 2 a 10, preferivelmente de 3 a 9 picos.

5. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que, quando desenvolvido dentro de um plano paralelo ao eixo geométrico central do alojamento, a borda superior livre do alojamento (6) segue uma linha substancialmente sinuosa.

6. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o alojamento pelo menos parcialmente cônico (6) compreende: (a) uma parte cilíndrica superior (6A) apresentando a borda superior livre do alojamento (6), por meio do que a dita parte cilíndrica superior (6A) se estende entre um plano superior de topo perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento, e um plano inferior perpendicular ao eixo geométrico central do alojamento (6) e distante do dito plano superior de topo, e (b) uma parte cônica inferior (6B) afixada à parte cilíndrica superior (6A), por meio do que o dito plano superior de topo e o dito plano inferior são distantes entre si por uma distância de pelo menos 10cm, vantajosamente pelo menos 15cm, preferivelmente compreendida entre 10 cm e 50cm, tal como entre 15 e 35cm.

7. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a parte cilíndrica superior do alojamento (6) é definida por um diâmetro interno, em que o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a porção superior do impulsor é localizada parcialmente dentro da parte cilíndrica superior do alojamento (6) e parcialmente acima da dita parte cilíndrica superior do alojamento, e por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção superior do impulsor (4) se estende(m) ao longo de uma superfície substancialmente cilíndrica com um diâmetro correspondente a 0,9 a 0,995 vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento.

8. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a porção inferior do impulsor se estende ao interior da parte cônica inferior (6B) do alojamento (6).

9. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a porção inferior do impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) da dita porção inferior do impulsor (4) se estende(m) ao interior de um volume cilíndrico tendo como eixo geométrico o eixo geométrico central do alojamento e como diâmetro um diâmetro correspondente a 0,95 a 0,995 vezes o diâmetro interno da dita parte cilíndrica superior do alojamento.

10. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o impulsor tem uma ou duas ou três pás definindo uma ou duas ou três hélices com bordas de extremidade livres, por meio do que a(s) borda(s) de extremidade livre(s) da(s) pá(s) de pelo menos a dita porção superior do impulsor (4) tem/têm ao longo da(s) borda(s) de extremidade livre(s) da porção superior do impulsor uma reduzida espessura, por meio do que a(s) dita(s) borda(s) de extremidade livre(s) tem/têm preferivelmente uma seção transversal de formato curvo.

11. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o impulsor tem uma porção inferior que se estende ao interior da porção cônica do alojamento em uma altura de menos que 30cm, preferivelmente menos que 20cm, a dita porção inferior tendo uma ou mais pás com bordas livres que se estendem ao longo de uma superfície substancialmente cônica.

12. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o disco defletor rotativo (8) tem um diâmetro maior que, vantajosamente 10 a 40% maior que o diâmetro da seção transversal aberta circular do alojamento adjacente à abertura superior, por meio do que o dito disco defletor (8) tem uma face inferior direcionada para o impulsor, e uma face superior oposta à dita face inferior, a dita face superior sendo vantajosamente chanfrada.

13. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o impulsor tem uma porção de topo que se estende pelo menos parcialmente para fora da porção superior do alojamento (6), por meio do que a dita porção de topo é uma parte do impulsor centrífugo, vantajosamente associada a um elemento que fecha as extremidades superiores das pás.

14. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o impulsor tem uma ou mais pás afixadas a um eixo central, por meio do que as ditas pás têm um ligeiro dobramento para cima em direção à borda de extremidade externa livre, por meio do que o passo de cada pá é maior em sua borda de extremidade externa livre do que ao longo do eixo central.

15. Aparelho melhorado de qualquer uma das reivindicações anteriores,

caracterizado pelo fato de que o alojamento (6) e/ou o impulsor tem/têm uma porção de topo que se alarga para fora.

16. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o alojamento pelo menos cônico compreende uma porção cônica provida com meio de direcionamento de fluxo interno ou pás de direcionamento interno que formam dois ou mais que dois distintos fluxos internos dentro de uma parte do alojamento (6).

17. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é provido com pernas de suporte nas quais o elemento de suporte (1) é afixado, vantajosamente de uma maneira ajustável.

18. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que as pernas são associadas a um ou mais elementos flutuantes, por meio do que vantajosamente cada elemento flutuante é afixado a uma ou mais pernas por um meio de conexão que permite ajustar pelo menos parcialmente a posição do elemento flutuante com relação às ditas uma ou mais pernas.

19. Aparelho melhorado de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que as pernas e/ou o(s) elemento(s) flutuante(s) é/são provido(s) com defletores.

20. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é provido com uma cobertura vantajosamente com uma abertura central que permite acesso à unidade de potência (2).

21. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende pelo menos uma porção pelo menos cônica principal e uma porção cilíndrica superior montada movelmente com relação à porção principal entre uma primeira posição definindo primeiras zonas de expulsão radiais para expelir cada primeiro volume de líquido expelido, e segundas zonas de expulsão radiais para expelir cada segundo volume de líquido expelido, o dito segundo volume de líquido expelido sendo pelo menos 25% maior que o dito primeiro volume de líquido expelido através de uma primeira zona de expulsão radial, e uma segunda posição definindo zonas de expulsão radiais diferentes da primeira posição.

22. Aparelho melhorado de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o impulsor é um parafuso impulsor com um eixo geométrico central e com uma ou mais pás, sem cubo central.

23. Estrutura adaptada para ser associada a uma piscina contendo um corpo de líquido para ser pelo menos misturado ou ao corpo de líquido para ser pelo menos misturado e aerado, a dita estrutura sendo associada, vantajosamente de uma maneira desafixável ou removível, com um aparelho melhorado conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

24. Estrutura de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende meios flutuantes, vantajosamente pelo menos duas, preferivelmente três distintas boias, as ditas boias sendo afixadas aos elementos de suporte da estrutura de uma maneira móvel e/ou removível.

25. Estrutura de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado pelo fato de que compreende pernas verticais de suporte com cada uma borda de avanço vertical direcionada para o alojamento, a dita perna sendo associada à chapa defletora substancialmente horizontal que se estende ao longo da borda de avanço.

26. Estrutura de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a boia tem faces laterais substancialmente verticais providas com uma série de protuberâncias de guia de deflexão.

27. Uso de um aparelho conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que é para misturar e/ou para misturar e aerar um corpo de líquido residual.

28. Impulsor centrífugo de parafuso (200), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos duas pás (201,202) formando um parafuso (203) com um eixo geométrico central (204) e que se estende em uma altura axial entre uma extremidade de topo (205) e uma extremidade de base (206), as ditas pás (201,202) cada qual tendo uma porção superior (201U,202U) adjacente à extremidade de topo e uma porção inferior (201L,202L) adjacente à extremidade de base, por meio do que a porção superior (201U,202U) de cada das pás é afixada a uma chapa ou disco defletor (207), possivelmente com interposição de um elemento intermediário central (208), enquanto as porções inferiores (201L,202L) das pás (201,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso.

29. Impulsor centrífugo de parafuso de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que as porções superiores (201U,202U) das pás são conectadas à chapa ou disco defletor (207) com interposição de um elemento intermediário central (208), o dito elemento intermediário (208) tendo vantajosamente um formato cilíndrico ou cônico ou frustocônico, preferivelmente um formato cônico ou frustocônico.

30. Impulsor centrífugo de parafuso de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato de que as porções inferiores (201L,202L) das pás (201,202) são conectadas entre si ao longo do eixo geométrico central (204) do parafuso em uma distância maior ou igual a 50% da altura axial do parafuso.

31. Impulsor centrífugo de parafuso de acordo com qualquer uma das reivindicações 28 a 30, caracterizado pelo fato de que as porções superiores (201U, 202U) das pás (201,202) são distantes da chapa ou disco defletor (207) por uma distância maior ou igual a 0,5cm, vantajosamente maior que 1cm, preferivelmente de 1a 10cm.

32. Aparelho melhorado para pelo menos misturar um líquido dentro de um corpo de líquido, vantajosamente para misturar e aerar um líquido dentro de um corpo de líquido, o dito aparelho melhorado compreendendo a melhoria de que compreende um impulsor centrífugo de parafuso conforme definido em qualquer uma das reivindicações 28 a 31.

33. Uso de um aparelho melhorado conforme definido na reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que é para misturar e/ou aerar um líquido dentro de um corpo de líquido.