CN104768635A - 气体分配组件 - Google Patents

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Abstract

一种气体分配组件，包括：外管(2)和内管(3)，由所述外管和内管限定位于它们之间的气体供应室(4)。而且，气体分配组件包括用于将压缩气体供应到所述气体供应室(4)的机构(14)；连接外管的第一端部和内管的第一端部并且使得内管的第一端部(10)的孔口(17)向外敞开的第一端部连接件(16)；连接外管的第二端部和内管的第二端部并且使得内管的第二端部(11)的孔口(19)向外敞开的第二端部连接件(18)，其中，内管包括：包括内管的所述第一端部的第一管构件(12)；和包括内管的所述第二端部的第二管构件(13)，所述第一管构件和第二管构件彼此伸缩接合。

Description

气体分配组件
技术领域
本发明大体上涉及用于水下气体分配系统的装置的领域，所述装置适于用来处理家庭废水和工业废水。本发明特别地涉及具有低浮力的气体分配组件的领域，所述气体分配组件适于应用在废水处理设备中以便将压缩气体/空气分配到待处理的液体中。气体分配组件包括：具有第一端部和第二端部的外管；和至少部分位于所述外管内并且具有第一端部和第二端部的内管；气体供应室，所述气体供应室由所述外管和所述内管限定；用于将压缩气体供应到所述气体供应室的机构；第一端部连接件，所述第一端部连接件连接外管的第一端部和内管的第一端部并且使得内管的第一端部的孔口向外敞开；第二端部连接件，所述第二端部连接件连接外管的第二端部和内管的第二端部，并且使得内管的第二端部的孔口向外敞开。
因此，本发明的气体分配组件具有端部敞开的内部空间，液体能够填充所述端部敞开的内部空间，所述气体分配组件下放到所述液体中以降低气体分配组件的浮力，而不使用多种其它压重物。
背景技术
在废水处理过程中，一个重要的处理步骤是氧化废水以促进生物消耗和移除溶解及悬浮的废物。在自然废水拦蓄部(例如，湖泊、池塘等)或者人工废水拦蓄部(例如，槽、水池、水管、泄湖等)中通过使用水下气体分配系统而实施通气/氧化，所述水下气体分配系统包括大量扩散器构件，所述扩散器构件也称作通气装置。在大多数情况下，废水拦蓄部由混凝土、金属制成。这种气体分配系统还被称作气体分配栅格。包含某种氧形式的压缩气体(例如，空气或其它处理气体)被供应至水下气体分配系统，然后通过所述多种扩散器构件将压缩气体以小气泡的形式扩散/排放至液体中。由于这些小气泡因浮力而上升通过液体，所以所述小气泡中的氧气溶解到废水中。在处理过程中细菌被供应到废水中以消耗液体中的废物，由氧气支持细菌的生命过程。不一定含氧的其它处理气体可以通过气体分配系统来分配以用于其它目的，例如用于清洁扩散器的小排气口。
在多种应用中，气体分配系统是能够提升的(即，能够从水池移除)，以帮助维修气体分配系统和清洁水池。为了更加容易地锚固以及移除气体分配系统，已经研发了根据上文介绍所述的现有技术气体分配系统，即，如在DE 36 24 580和DE 35 14 028中公开的气体分配系统。旧式气体分配系统需要大量其它压重物以便在重量上超过气体分配系统的大浮力，然而，过多的压重物还使得更加难以从水池移除气体分配系统。根据DE 36 24 580和DE 35 14 028的气体分配系统包括由端部敞开的内管界定的内部空间，在下放过程中，所述内部空间填充液体以减小浮力；在提升过程中，当气体分配系统被提升到液面上方时从内部空间自动排空液体。
然而，根据介绍所述以及在DE 36 24 580和DE 35 14 028中示出的已知低浮力气体分配组件仅仅制成为具有有限长度的管式扩散器。另外，达到内管和外管的准确对应长度非常耗时，而为了获得无缺点并且无泄漏的已知类型的管式扩散器，这至关重要。
发明目的
本发明旨在避免先前已知的气体分配组件的上述劣势和缺点，以及旨在提供一种改进的气体分配组件。本发明的主要目的是提供一种更易于制备和组装的初始限定类型的改进气体分部组件。
本发明的另一目的是提供一种气体分配系统，所述气体分配系统能够与粗气泡扩散器构件以及细气泡扩散器构件相连使用。本发明的又一目的是提供一种气体分配组件，所述气体分配组件能够与不同类型的细气泡扩散器构件(例如、盘式细气泡扩散器构件、管式细气泡扩散器构件和板式细气泡扩散器构件)相连使用。
发明内容
根据本发明，通过初始限定的具有在独立权利要求中限定的特征的气体分配组件至少实现了主要目的。还在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。
根据本发明，提供了一种初始限定类型的气体分配组件，其中，内管包括：内管的第一管构件，所述内管的第一管构件包括所述内管的第一端部；和内管的第二管构件，所述内管的第二管构件包括所述内管的第二端部，所述内管的第一管构件和所述内管的第二管构件彼此伸缩接合。内管的第一管构件和内管的第二管构件之间的伸缩接合使得能够使用具有更大长度公差的外管和内管，而同时不会损害气体分配组件的操作。
在本发明的优选实施例中，外管包括至少一个排气口，所述至少一个排气口位于所述外管的第一端部和所述外管的第二端部之间，所述至少一个排气口与所述气体供应室流体连通。
根据另一优选实施例，第二端部连接件包括分支导管和端盖，所述分支导管包括用于将压缩气体供应到所述气体供应室的机构。通过使用分支导管，可以互相连接若干气体分配组件。
根据又一优选实施例，外管包括：外管的第一管构件，所述外管的第一管构件包括所述外管的第一端部；外管的第二管构件，所述外管的第二管构件包括所述外管的第二端部，并且其中，分支导管布置在所述外管的第一管构件和外管的第二管构件之间并且连接所述外管的第一管构件和所述外管的第二管构件，所述分支导管包括所述用于将压缩气体供应到所述气体供应室的机构。
根据另一优选实施例，内管的第一管构件和内管的第二管构件是同心的，内管的第二管构件插入到内管的第一管构件中，两个O型环布置在内管的第二管构件的外表面和内管的第一管构件的内表面之间。
根据其它从属权利要求以及根据针对优选实施例的以下详细描述，本发明的其它优势和特征将变得显而易见。
附图说明
结合附图根据以下针对优选实施例的详细描述，将更加全面地理解本发明的上述和其它特征及优势，其中：
图1是根据第一实施例的本发明的气体分配组件的示意性局部分解的剖面侧视图；
图2是根据第二实施例的本发明的气体分配组件的示意性局部分解的剖面侧视图；
图3是根据第三实施例的本发明的气体分配组件的示意性局部分解的剖面侧视图；
图4是根据第四实施例的本发明的气体分配组件的示意性局部分解的剖面侧视图；
图5是根据第一实施例的包括不同扩散器构件的气体分配组件的示意性局部分解的剖面侧视图；
图6是第五实施例的气体分配组件的第一端部的示意性分解的剖面侧视图；
图7是根据图6的第五实施例的第一端部的示意性已组装的剖面侧视图；
图8是根据图6的第五实施例的第二端部的示意性分解的剖面侧视图；
图9是根据图6的第五实施例的第二端部的示意性已组装的剖面侧视图；
图10是第六实施例的气体分配组件的第二端部的示意性分解的剖面侧视图；
图11是根据图10的第六实施例的第二端部的示意性已组装的剖面侧视图；
图12是从上方来看时包括板式扩散器构件的栅格的示意图；和
图13是从上方来看时包括盘式扩散器构件的栅格的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种整体用附图标记1指代的气体分配组件，所述气体分配组件适于浸入在废水处理设备中的水池中地使用，以便将压缩气体/空气分配到液体/废水中。本发明的气体分配组件1是低浮力型的。
首先参照图1和图2描述本发明，这两个图公开了本发明的第一实施例和第二实施例。
气体分配组件1包括整体用附图标记2指代的外管和整体用附图标记3指代的内管，所述外管和内管优选由例如PVC的塑料制成。
所述内管3至少部分位于所述外管2内，由外管2和内管3限定气体供应室4。更加准确地，所述气体供应室4优选成形为由外管2的内表面5向内界定和由内管3的外表面6向外限定的环面。外管2和内管3分别具有优选圆形的横截面，然而，应当指出的是，各管的横截面可以是方形或者任何其它合适的形状。外管2和内管3优选由塑料制成。而且，外管2和内管3优选彼此同心。
外管2具有第一端部7和第二端部8，并且在所公开的实施例中，壁9在所述第一端部7和所述第二端部8之间延伸并且连接所述第一端部和所述第二端部。内管3具有第一端部10和第二端部11。此外，内管3包括：第一管构件12，所述第一管构件包括内管3的所述第一端部10；和第二管构件13，所述第二管构件包括所述内管3的所述第二端部11，所述第一管构件12和所述第二管构件13相互伸缩接合。此处所用的术语伸缩接合隐含能够调节内管3的第一端部10和第二端部11之间的距离以配合不同长度的外管2，而不会损害无缺点和无泄漏式的组件。
外管2的典型外径为大约100mm至110mm，内管3的第一管分段10的典型外径为大约70mm至80mm，并且内管3的第二管分段11的典型外径为大约60mm至70mm。
气体分配组件1还包括用于将压缩气体供应到所述气体供应室4的机构14。用于供应压缩气体的机构14能够连接到压缩气体源，例如鼓风机或者压缩机(未示出)。在所述的实施例中所述机构14为入口连接件，所述入口连接件布置成用以接收从压缩气体源(例如，其它气体分配组件)延伸的软管、管等。在根据图1的第一实施例中，气体分配组件1还包括用于从所述气体供应室4供应压缩气体的机构15。在示出的实施例中所述机构15为出口连接件，所述机构布置成用以接收延伸至另一气体分配组件等的软管、管等。当处于未使用状态中时必须堵塞所述机构15。
而且，本发明的气体分配组件1包括整体由附图标记16指代的第一端部连接件，所述第一端部连接件连接外管2的第一端部7和内管3的第一端部10，并且使内管3的第一端部10的孔口17向外敞开。而且，本发明的气体分配组件1包括第二端部连接件18，所述第二端部连接件连接外管2的第二端部8和内管3的第二端部11，并且使内管3的第二端部11的孔口19向外敞开。第一端部连接件16和第二端部连接件18分别可以与外管2和内管3螺纹配合或者压配、接合。第一端部连接件16和第二端部连接件18分别优选由和外管2和内管3相同的材料制成。
在根据图2的第二实施例中，内管3的第二端部连接件18和第二管构件13成一体。另外，在示出的实施例中，用于将压缩气体供应到所述气体供应室4的机构14和用于从所述气体供应室4供应压缩气体的机构15连接至第二端部连接件18。在已组装的状态中，本发明的气体分配组件1提供了由气体供应室4包围的端部敞开的内管3。
根据优选实施例，见例如图2，外管2包括位于所述第一端部7和所述第二端部8之间的至少一个排气口20，所述至少一个排气口20与所述气体供应室4流体连通，即，使得气体供应室4与外管2的外部相连。所述排气口20布置成用以从气体供应室4排放压缩气体。
在一个实施例中(未公开)，外管2构成了粗气泡扩散器构件，所述粗气泡扩散器构件具有多个排气口20，所述多个排气口的口部形成在外管2的包封表面上并且气泡从所述排气口直接排放到液体中，气体分配组件1浸入在所述液体中。在这个实施例中，外管2优选由不锈钢或者任何其它不腐蚀金属制成。
现在参照图3，其公开了本发明的气体分配组件1的第三实施例。
在所述的实施例中，第二端部连接件18包括分支导管21(或歧管的一部分)以及端盖22，分支导管21包括所述用于将压缩气体供应至所述气体供应室4的机构14。端盖22使得内管3的第二端部11与分支导管21相连，并且分支导管21连接至外管2的第二端部8。在示出的实施例中，分支导管21包括用于将气体供应到气体供应室4的机构14和用于从气体供应室4供应气体的机构15，然而，应当指出的是，用于从气体供应室4供应气体的机构15是分支导管21的可选特征。优选地，若干气体分配组件1互连以提供气体分配系统或栅格。
现在参照图4，公开了本发明的气体分配组件1的第四实施例。
在所示的实施例中，外管2包括第一管构件23和第二管构件24，所述第一管构件包括外管2的所述第一端部7，所述第二管构件包括外管2的所述第二端部8，并且其中，分支导管21布置在外管2的所述第一管构件23和所述第二管构件24之间并且连接所述第一管构件和所述第二管构件。在所示的实施例中，分支导管21包括用于将气体供应到气体供应室4的机构14和用于从气体供应室4供应气体的机构15，然而，应当指出的是，用于从气体供应室4供应气体的机构15是分支导管21的可选特征。
在替代性的实施例(未公开)中，外管2的第一管构件23和第二管构件24直接互连，以获得具有更大轴向范围的外管2。还应当指出的是，外管可以包括多于两段的操作性地连接的管分段。
在所有的实施例中，优选的是内管3的第一管构件12和第二管构件13互连，内管3的第二管构件13插入到内管3的第一管构件12中。另外，两个O型环25布置在内管3的第二管构件13的外表面和第一管构件12的内表面之间。应当指出的是，可以使用任何其它合适的密封件来替代所述两个O型环。
现在参照图5。在图5中，气体分配组件包括连接至外管2的至少一个扩散器构件。通常，在单个气体分配系统中不存在不同类型的扩散器构件，并且图5中的构造仅仅是为了图解的目的。至少一个扩散器构件至少部分地限定了排气室，所述排气室经由所述至少一个排气口20与气体供应室4连通。在图5中，示出了不同类型的细气泡扩散器构件。图5的右侧公开了布置在外管2周围并且连接至所述外管的管膜26，图5的中部公开了连接至外管2的板式扩散器27，图5的左侧公开了连接至外管2的盘式扩散器28。
应当指出的是，就板式扩散器27而言，外管2可以是扩散器构件的一部分并且与板式扩散器的膜支撑翼形件共同制造成一体，替代性地，板式扩散器的膜支撑翼状件可以连接至外管2。应当指出的是，整个外管2的长度不必都装配扩散器构件，即，由于本发明的气体分配组件的低浮力以及外管2的长度和内管3的长度不受扩散器构件限制的事实，因此有利的是使得外管2的至少一段长度不装配扩散器构件。这种不装配扩散器构件的长度能够设置有堵塞的扩散器保持件、堵塞的排气口20或者保持原样，以便后续装配扩散器构件。
通过本发明的气体分配组件，能够提供改善的气体分配，即，通过根据特定扩散器构件类型、空气流量和气体分配系统尺寸而设计外管2中的排气口20的尺寸。
现在参照图6至11，公开了本发明的气体分配组件1的第一端部连接件16和第二端部连接件18的优选实施例。
在图6和图7中公开的气体分配组件的第五实施例的第一端部连接件16包括：承接端29，所述承接端通过压配连接至外管2的第一端部7；端盖30，所述端盖通过压配连接至内管3的第一端部10并且沿着轴向方向插入到所述承接端29中；密封件31(O型环)，所述密封件布置在所述承接端29的内表面和所述端盖30的外表面之间；和保持环32，所述保持环与承接端29螺纹接合并且沿着轴向方向将端盖30夹持在承接端29上。
在图8和图9中公开的气体分配组件的第五实施例的第二端部连接件18包括：连接至内管3的第二端部11的端盖33；插口端34，所述插口端通过压配连接至外管2的第二端部8并且沿着轴向方向插入至所述端盖33中；密封件35(O型环)，所述密封件布置在所述端盖33的内表面和所述插口端34的外表面之间；和保持环36，所述保持环与端盖33螺纹接合并且沿着轴向方向将插口端34夹持到端盖33上。
在图10和11中公开的气体分配组件的第六实施例的第二端部连接件18包括：承接端29，所述承接端通过压配连接至分支导管21；端盖30，所述端盖通过压配连接至内管3的第二端部11并且沿着轴向方向插入至所述承接端29中；密封件31(O型环)，所述密封件布置在所述承接端29的内表面和所述端盖30的外表面之间；和保持环32，所述保持环与承接端29螺纹接合并且沿着轴向方向将端盖30夹持在承接端29上。此外，在图10和图11中公开的气体分配组件的第六实施例的第二端部连接件18还包括：分支导管21；承接端29，所述承接端29通过压配连接至分支导管21；插口端34，所述插口端通过压配连接至外管2的第二端部8并且沿着轴向方向插入到所述承接端29中；密封件35(O型环)，所述密封件布置在所述承接端29的内表面和所述插口端34的外表面之间；和保持环32，所述保持环与承接端29螺纹接合并且沿着轴向方向将插口端34夹持在承接端29上。
现在参照图12，该图公开了一种气体分配系统，所述气体分配系统包括根据图4的设置有板式扩散器构件27的多个本发明的气体分配组件1。中央气体供应连接件37布置成用以将压缩气体供应到气体分配系统。现在参照图13，在图13中，图12的板式扩散器构件27更换为盘式扩散器构件28。这种气体分配系统可以是自支承的或连接到框架等。
应当指出的是，本发明还旨在用于升级由具有封闭端部的外管构成的现有气体分配组件。因此，内管和端部连接件是构成本发明的最重要部分的必要特征。
本发明的可行修改方案
本发明并不仅仅局限于上述并在附图中示出的实施例，所述实施例主要为图解和示例的目的。本申请旨在涵盖在本文中描述的优选实施例的所有调整方案和变形方案，从而通过随附权利要求及其等同方式的措辞来限定本发明。因此，可以在随附权利要求的范围内以各种方式来修改装备。
应当指出的是，尽管为了简化起见在说明书中已分别使用了术语“螺纹接合”和“压配”，但是应当认识到的是，还包括其它类型的结合(例如，溶剂焊接、旋转焊接、超声焊接、粘合剂等)以及机械结合方法(例如，嵌入式连接)等。
还应当指出的是，所有关于/涉及例如上方、下方、上、下等术语的信息应当理解/解读为使装备根据各图定向、附图定向成使得能够适当地阅读附图标记。因此，这些术语仅仅表示所示的实施例中的相互关系，在本发明的装备设置有其它结构/设计的情况下可以改变所述相互关系。
还应当指出的是，即使没有明确指出，特定实施例的特征也可以与另一实施例的特征组合，如果所述组合是可行的，则这种组合视为是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于分配压缩气体的气体分配组件，所述气体分配组件包括：
-外管(2)，所述外管具有外管的第一端部(7)和外管的第二端部(8)；
-内管(3)，所述内管至少部分位于所述外管(2)内并且具有内管的第一端部(10)和内管的第二端部(11)，由所述外管(2)和所述内管(3)限定气体供应室(4)；
-用于将压缩气体供应到所述气体供应室(4)的机构(14)；
-第一端部连接件(16)，所述第一端部连接件连接所述外管(2)的第一端部(7)和所述内管(3)的第一端部(10)，并且使得所述内管(3)的第一端部(10)的孔口(17)向外敞开；
-第二端部连接件(18)，所述第二端部连接件连接所述外管(2)的第二端部(8)和所述内管(3)的第二端部(11)，并且使得所述内管(3)的第二端部(11)的孔口(19)向外敞开；
其中，所述内管(3)包括：内管的第一管构件(12)，所述内管的第一管构件包括内管(3)的所述第一端部(10)；和内管的第二管构件(13)，所述内管的第二管构件包括内管(3)的所述第二端部(11)，所述内管的第一管构件(12)和所述内管的第二管构件(13)彼此伸缩接合。
2.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，所述外管(2)包括位于所述外管的所述第一端部(7)和所述外管的所述第二端部(8)之间的至少一个排气口(20)，所述至少一个排气口(20)与所述气体供应室(4)流体连通。
3.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，所述第二端部连接件(18)包括分支导管(21)和端盖(22)，所述分支导管(21)包括所述用于将压缩气体供应到所述气体供应室(4)的机构(14)。
4.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，所述外管(2)包括外管的第一管构件(23)，所述外管的第一管构件包括外管(2)的所述第一端部(7)；和外管的第二管构件(24)，所述外管的第二管构件包括外管(2)的所述第二端部(8)，并且其中，分支导管(21)布置在所述外管(2)的所述第一管构件(23)和所述外管的第二管构件(24)之间并且连接所述外管的第一管构件和所述外管的第二管构件，所述分支导管(21)包括所述用于将压缩气体供应到所述气体供应室(4)的机构(14)。
5.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，所述第二端部连接件(18)和所述内管(3)的所述第二管构件(13)成一体。
6.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，所述内管(3)的所述第一管构件(12)和所述内管的第二管构件(13)是同心的，所述内管(3)的所述第二管构件(13)插入到所述内管(3)的所述第一管构件(12)中，两个O型环(25)布置在所述内管(3)的所述第二管构件(13)的外表面和所述内管的所述第一管构件(12)的内表面之间。
7.根据权利要求1所述的气体分配组件，其中，至少一个扩散器构件连接至所述外管(2)并且至少部分地限定了排气室，所述排气室经由所述至少一个排气口(20)与所述气体供应室(4)流体连通。
8.根据权利要求7所述的气体分配组件，其中，所述至少一个扩散器构件由管膜(26)构成，所述管膜布置在所述外管(2)周围并且连接至所述外管。
9.根据权利要求7所述的气体分配组件，其中，所述至少一个扩散器构件由连接至所述外管(2)的盘式扩散器(28)构成。
10.根据权利要求7所述的气体分配组件，其中，所述至少一个扩散器构件由连接至所述外管(2)的板式扩散器(27)构成。
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