CN103351063B - 一种曝气器和一种曝气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曝气器和一种曝气方法。所述曝气器包括：电机、微孔管和连接部件；所述电机通过所述连接部件与所述微孔管连接；所述电机用于驱动所述微孔管旋转进行曝气。本发明的技术方案能够产生微米级气泡甚至纳米级气泡。

Description

一种曝气器和一种曝气方法
技术领域
本发明涉及曝气技术领域，特别涉及一种曝气器和一种曝气方法。
背景技术
曝气是指将气体强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解气体。例如，采用向水中充气或机械搅动等方法增加水与空气接触面积，是废水需氧生物处理的中间工艺，其目的是获得足够的溶解氧。
曝气器是实现曝气的必备设备，目前曝气器不少，但是基本都是产生50微米以上的气泡，气泡比较大。而气泡越大，比表面积越小，氧利用率越低，曝气成本越高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种曝气器和一种曝气方法，以产生微米级气泡甚至纳米级气泡。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种曝气器，该曝气器包括：电机、微孔管和连接部件；
所述电机通过所述连接部件与所述微孔管连接；
所述电机用于驱动所述微孔管旋转进行曝气。
可选地，所述连接部件为一个堵头；
或者，所述连接部件包括一个堵头和一个具有一定长度的连接杆，所述电机与连接杆的一端连接，连接杆的另一端与堵头的一端连接，堵头的另一端堵住微孔管的一端。
可选地，所述连接杆包括：一个电机连接杆、一个微孔管连接杆和一个连接器；所述微孔管连接杆通过所述连接器与所述电机连接杆连接后，呈L形；
或者，所述连接杆包括：一个电机连接杆、多个微孔管连接杆和多个连接器；每个微孔管连接杆通过一个连接器与所述电机连接杆连接后，呈L形；
或者，所述连接杆包括：一个电机连接杆、多个微孔管连接杆和多个连接器；每个微孔管连接杆通过一个连接器与所述电机连接杆连接后，所有微孔管连接杆的中心线在同一个圆柱的侧面上。
可选地，该曝气器还包括：与所述电机连接的电机控制器；
所述电机控制器用于控制所述电机的开启、关闭以及旋转速度的大小。
可选地，所述电机为液上电机；
或者，所述电机为液下电机。
可选地，该曝气器还包括：安装于所述微孔管的另一端的液下密封轴承和进气口接头。
可选地，该曝气器还包括：液下风机；
所述液下风机与所述进气口接头连接；
所述液下风机用于通过所述进气口接头将气体打入微孔管中进行曝气。
可选地，所述液下风机包括一个探出液面之上的进气口和一个探出液面之上的出气口。
可选地，该曝气器还包括：外壳；
所述外壳具有进液口和出液口；
所述堵头、微孔管、液下密封轴承和进气口接头位于外壳内。
本发明还公开了一种曝气方法，该方法包括：
在向微孔管打入气体进行曝气的过程中，控制所述微孔管旋转。
可选地，该方法进一步包括：控制所述微孔管的旋转速度的大小，以控制曝气气泡的大小；其中，旋转速度越大，曝气气泡越小。
由上述可见，本发明这种曝气器包括：电机、微孔管和连接部件；电机通过连接部件与微孔管连接，电机用于驱动微孔管旋转进行曝气的技术方案，可以产生微米级气泡甚至纳米级气泡。
附图说明
图1是本发明实施例一中的曝气器的结构示意图；
图2是本发明实施例三中的曝气器的结构示意图；
图3是本发明的一个实施例中的连接杆的示意图；
图4是本发明的又一个实施例中的连接杆的示意图。
图5是本发明的又一个实施例中的连接杆的横截面示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：旋转方式曝气，即在向微孔管打入气体进行曝气的过程中，控制所述微孔管旋转，以获得微米级（直径在5微米-50微米之间）甚至纳米级气泡（直径小于5微米）。本发明中还进一步通过控制微孔管的旋转速度的大小，来控制曝气气泡的大小。微孔管的旋转速度越大，曝气气泡越小。
本发明中的旋转曝气的原理如下：气流从微孔冒出来，因微孔管在旋转，因此微孔管表面的液体垂直于气流冒出方向流动，因此气流刚冒出一点就被“切割”形成气泡。微孔管转得越快，这个切割力就越大并且切割频率越快，被“切割”掉的“气流柱”就越短，因此气泡越小。本发明的技术方案可以用于河水、湖泊水、污水、垃圾渗透液、酒、牛奶等液体。
气泡越小，比表面积越大，氧利用率就越高，曝气成本就越低。另外，微米级气泡气浮作用强，可以托浮蓝藻等以利于快速清除；气泡越小，其氧化作用就越强，越有利于净化液体；纳米级气泡还能抑制细菌病毒。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
图1是本发明实施例一中的曝气器的结构示意图。如图1所示，该曝气器包括：电机101、微孔管102和连接部件103。电机101通过连接部件103与微孔管102连接。电机101用于驱动微孔管102旋转进行曝气。微孔管102可采用现有的微孔管产品。
电机101的旋转轴、连接部件103和微孔管102的一端是固定连接的，这样电机101的旋转轴的旋转驱动力通过连接部件103传递到微孔管102，从而驱动微孔管102旋转。
在本实施例一中，连接部件103为堵头，电机101的旋转轴与堵头的一端固定连接，堵头的另一端堵住微孔管102的一端。
在本实施例一中，电机101为液下电机，与微孔管102之间是短距离连接。
参见图1，该曝气器还包括：安装于微孔管102的另一端的液下密封轴承104和进气口接头105。进气口接头105可连接用于向微孔管102鼓风的风机。
图1所示的曝气器还包括与电机101连接的电机控制器，图1中未画出，该电机控制器用于控制电机101的开启、关闭以及旋转速度的大小。该电机控制器通常设置上液面上，如岸边，以方便进行控制操作。通过该电机控制器控制电机101的旋转速度，进而控制微孔管102的旋转速度。微孔管102的旋转速度越大，其曝气所产生的气泡越小。通过合理设置微孔管102上的微孔的尺寸和旋转速度可以产生微米级甚至纳米级气泡。
在本发明的实施例二中，曝气器的电机为液上电机，电机与微孔管之间是长连接，具体来说电机通过一个堵头和一个具有一定长度的连接杆与微孔管连接：电机与连接杆的一端连接，连接杆的另一端与堵头的一端连接，堵头的另一端堵住微孔管的一端。连接杆的长度和形状视电机和微孔管的放置情况而定，例如可以如图3、图4或图5所示。除此之外，实施例二的曝气器和实施例一中的曝气相同，这里不再复述。
图2是本发明实施例三中的曝气器的结构示意图。如图2所示，实施例三中的曝气器包括：电机201、微孔管202、堵头203、液下密封轴承204、进气口接头205、液下风机206和电机控制器208。液下风机206具有一个探出液面210之上的进气口207，为了防止风机启动过程中压力过高憋坏输气管线，液下风机还可以包括一个探出液面之上的出气口。电机控制器208通过电源线209与电机201连接。微孔管202可采用现有的微孔管产品。
在本实施例三中电机201是液下电机。电机201的旋转轴通过堵头203与微孔管202的一端固定连接，电机201的旋转轴与堵头203的一端固定连接，堵头203的另一端堵住微孔管202的一端，这样电机201的旋转轴的旋转驱动力通过堵头203传递到微孔管202，从而驱动微孔管202旋转。
液下密封轴承204和进气口接头205安装在微孔管202的另一端。液下风机206的出风口与进气口接头205对接。这样，液下风机206通过进气口接头205将气体打入微孔管中进行旋转曝气。
电机控制器208用于控制电机201的开启、关闭以及旋转速度的大小。电机控制器208通常设置上液面上，如岸边，以方便进行控制操作。通过电机控制器208控制电机201的旋转速度，进而控制微孔管202的旋转速度。微孔管202的旋转速度越大，其曝气所产生的气泡越小。通过合理设置微孔管202上的微孔的尺寸和旋转速度可以产生微米级甚至纳米级气泡。
在本发明的实施例四中，曝气器的电机为液上电机，电机与微孔管之间是长连接，具体来说电机通过一个堵头和一个具有一定长度的连接杆与微孔管连接：电机与连接杆的一端连接，连接杆的另一端与堵头的一端连接，堵头的另一端堵住微孔管的一端。连接杆的长度的形状视电机和微孔管的放置情况而定，例如可以如图3、图4或图5所示。除此之外，实施例四的曝气器和实施例三中的曝气相同，这里不再复述。
图3是本发明的一个实施例中的连接杆的示意图。如图3所示，在本实施例中，连接杆包括：一个电机连接杆301、一个微孔管连接杆302和一个连接器303；微孔管连接杆302一端通过连接器303与电机连接杆301的一端连接后，呈L字形。连接器303可以是齿轮。微孔管连接杆302的另一端通过堵头与微孔管的一端固接在一起，电机连接杆301的一端与电机的转轴连接。
图4是本发明的又一个实施例中的连接杆的示意图。如图4所示，在本实施例中，连接杆包括：一个电机连接杆401、多个微孔管连接杆402和多个连接器403。每个微孔管连接杆402通过一个连接器403与电机连接杆401连接后，呈L字形。连接器403可以是齿轮。每个微孔管连接杆402的另一端通过堵头与一个微孔管的一端固接在一起，电机连接杆401的一端与电机的转轴连接。这样，一个电机可以带动多个微孔管旋转曝气。
图5是本发明的又一个实施例中的连接杆的横截面示意图。如图5所示，在本实施例中，连接杆包括：一个电机连接杆501、多个微孔管连接杆502和多个连接器503。每个微孔管连接杆502的一端通过一个连接器503与电机连接杆501连接后，所有微孔管连接杆502的中心线在同一个圆柱的侧面上，或者说所有微孔管连接杆502的中心线位于同一个圆柱上。这样，从横截面上看,所有微孔管连接杆502横截面的中心点(圆心)都在同一个圆的圆周上，该圆周以电机连接杆501的中心点为圆心。连接器503可以是齿轮，电机连接杆501和微孔管连接杆502上具有与该齿轮配合的齿，用于传动。图5只给出了连接器503的示意图，并不用于限制其具体形状。每个微孔管连接杆502的另一端通过堵头与一个微孔管的一端固接在一起，电机连接杆501的一端与电机的转轴连接。这样，电机转轴带动电机连接杆501旋转，电机连接杆501通过连接器503带动微孔管连接杆502旋转，微孔管连接杆502带动微孔管旋转，因此，一个电机可以带动多个微孔管旋转曝气。
在本发明的实施例五中，该曝气器还包括：外壳；该外壳具有进液口和出液口；所述电机、堵头、微孔管、液下密封轴承和进气口接头位于外壳内。液体从进液口流进，流经微孔管，从出液口流出。流出的液体就是经过曝气的含有微纳米气泡的液体。该曝气器可以做成水龙头或用于洗衣机、洗菜机、洗碗机、冲洗车的机器等。除此之外，实施例五的曝气器和实施例一中的曝气相同，这里不再复述。
在本发明的实施例六中，该曝气器还包括：外壳；该外壳具有进液口和出液口；所述连接杆的一部分、堵头、微孔管、液下密封轴承和进气口接头位于外壳内。液体从进液口流进，流经微孔管，从出液口流出。流出的液体就是经过曝气的含有微纳米气泡的液体。该曝气器可以做成水龙头或用于洗衣机、洗菜机、洗碗机、冲洗车的机器等。除此之外，实施例六的曝气器和实施例二中的曝气相同，这里不再复述。
综上所述，本发明这种曝气器包括：电机、微孔管和连接部件；电机通过连接部件与微孔管连接，电机用于驱动微孔管旋转进行曝气的技术方案，可以产生微米级气泡甚至纳米级气泡。微米级气泡气浮作用强，可以托浮蓝藻等以利于快速清除；气泡越小，其氧化作用就越强，越有利于净化液体；纳米级气泡还能抑制细菌病毒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种曝气器，其特征在于，该曝气器包括：电机、微孔管和连接部件；
所述电机通过所述连接部件与所述微孔管连接；
所述电机用于驱动所述微孔管旋转进行曝气；
其中，所述连接部件为一个堵头；
或者，所述连接部件包括一个堵头和一个具有一定长度的连接杆，所述电机与连接杆的一端连接，连接杆的另一端与堵头的一端连接，堵头的另一端堵住微孔管的一端。
2.如权利要求1所述的曝气器，其特征在于，
所述连接杆包括：一个电机连接杆、一个微孔管连接杆和一个连接器；所述微孔管连接杆通过所述连接器与所述电机连接杆连接后，呈L形；
或者，所述连接杆包括：一个电机连接杆、多个微孔管连接杆和多个连接器；每个微孔管连接杆通过一个连接器与所述电机连接杆连接后，呈L形；
或者，所述连接杆包括：一个电机连接杆、多个微孔管连接杆和多个连接器；每个微孔管连接杆通过一个连接器与所述电机连接杆连接后，所有微孔管连接杆的中心线在同一个圆柱的侧面上。
3.如权利要求1所述的曝气器，其特征在于，该曝气器还包括：与所述电机连接的电机控制器；
所述电机控制器用于控制所述电机的开启、关闭以及旋转速度的大小。
4.如权利要求1所述的曝气器，其特征在于，
所述电机为液上电机；
或者，所述电机为液下电机。
5.如权利要求1至4中任一项所述的曝气器，其特征在于，该曝气器还包括：安装于所述微孔管的另一端的液下密封轴承和进气口接头。
6.如权利要求5所述的曝气器，其特征在于，该曝气器还包括：液下风机；
所述液下风机与所述进气口接头连接；
所述液下风机用于通过所述进气口接头将气体打入微孔管中进行曝气。
7.如权利要求6所述的曝气器，其特征在于，
所述液下风机包括一个探出液面之上的进气口和一个探出液面之上的出气口。
8.如权利要求5所述的曝气器，其特征在于，该曝气器还包括：外壳；
所述外壳具有进液口和出液口；
所述堵头、微孔管、液下密封轴承和进气口接头位于外壳内。
9.一种利用权利要求1所述的曝气器进行曝气的方法，其特征在于，该方法包括：
将电机通过连接部件与微孔管连接；
利用所述电机驱动所述微孔管旋转进行曝气；
其中，所述连接部件为一个堵头；
或者，所述连接部件包括一个堵头和一个具有一定长度的连接杆，将所述电机与连接杆的一端连接，连接杆的另一端与堵头的一端连接，堵头的另一端堵住微孔管的一端；
在向微孔管打入气体进行曝气的过程中，控制所述微孔管旋转。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
控制所述微孔管的旋转速度的大小，以控制曝气气泡的大小；
其中，旋转速度越大，曝气气泡越小。
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