CN108290125A - 离心曝气机 - Google Patents
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Abstract
一种用于曝气一水池的曝气机,采用一转子,限定多个流动通道,所述多个流动通道中的每一个从一轴向入口延伸到一周边出口,当支撑所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中并围绕所述轴线旋转时,多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述周边出口排出。
Description
技术领域及背景技术
本发明涉及曝气机,特别是有关于一种从一转子的中心向外产生一水流的离心曝气机。
已知使用多个机械曝气机来增加多个水体中溶解的氧气,用于多种应用中,例如:鱼塘及水处理。一典型的机械曝气机设计采用部分地浸入水中的一桨轮,所述桨轮是通过一马达旋转,因而破坏水的表面以及不断地溅起大量的水,成为具有显着表面积的一喷雾云,允许从所述空气中吸收氧气,从而增加所述水体中的所述溶解的氧气。
当所述多个桨叶在水中移动时,这样的桨轮曝气器受到高阻力,导致能量浪费,因此需要多个替代的机械曝气机设计。
发明内容
本发明是一种离心曝气机。
根据本发明的所述多个教示,提供了一种用于曝气一水池的曝气机,所述曝气机包括一转子,配置成围绕一轴线旋转,所述转子限定多个流动通道,所述多个流动通道中的每一个从一轴向入口延伸到一周边出口,使得当支撑所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中并围绕所述轴线旋转时,多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述周边出口排出。
根据本发明的一个实施例的另一个特征,所述转子成形为一盘体,所述盘体具有:所述轴向入口,位于所述盘体的一中心;以及多个所述周边出口,围绕所述盘体的一外部边缘间隔设置。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述盘体在围绕所述轴线旋转时呈现一基本上恒定的横截面构形。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述盘体形成有两个主表面,所述两个主表面中的每一个的一主要部分是围绕所述轴线的一旋转表面。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述多个流动通道中的每一个流动通道的一横截面面积沿着一流动路径的至少一部分从所述轴向入口向所述周边出口逐渐减小。
根据本发明的一实施例的前一特征,所述转子还包括至少一挡板,所述挡板联结所述多个周边出口的至少一个,所述挡板被布设为偏转从所述周边出口排出的一水流的至少一部分的一速度矢量。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一径向的流动路径。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一螺旋的流动路径。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述曝气机还包括一马达,所述马达联结所述转子,因而驱动所述转子围绕所述轴线旋转。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述马达联结所述转子,因而驱动所述转子沿一旋转方向旋转,以及其中所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一螺旋的流动路径,所述螺旋流动路径被配置成以一速度将水从所述出口排出,所述速度具有一切向分量,所述切向分量小于所述出口的一切向速度。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述曝气机还包括一支撑结构,用于支撑所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述支撑结构包括至少一浮体。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述支撑结构包括一支架,所述支架配置成用于安装在一水池的一墙壁上。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述支撑结构保持所述旋转轴线基本上平行于所述水池的一表面。
根据本发明的一实施例的另一特征,所述支撑结构保持所述旋转轴线基本上垂直于所述水池的一表面。
根据本发明的一实施例还提供了一种用于曝气一水池的方法,所述方法包括以下多个步骤:(a)布设上述曝气机,使所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中;以及(b)围绕所述轴线旋转所述转子,使得多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述周边出口排出。
附图说明
本发明在此仅通过举例的方式并参考多个附图来描述,其中:
图1是根据本发明的一实施例的所述多个教示来建构及操作的一曝气机的一等距视图,用于布设一漂浮式曝气机系统的一部分;
图2是根据本发明的一实施例的所述多个教示来建构及操作的一曝气机的等距视图,用于布设为一壁挂式曝气机系统的一部分;
图3A和3B分别是来自图1和图2的所述多个曝气机的一转子的前等距视图以及后等距视图;
图4A和图4B是图3A和图3B的所述转子的多个剖面等距视图分别示出了具有径向和螺旋的流动通道的实施方式;
图4C和图4D示出了图4B的所述转子的一模块化组件分别用于右手和左手使用的多个分解的等距视图;
图5A和图5B是图3A和图3B的所述转子的多个局部等距视图,分别示出了通过使用一插入件来修饰一流动通道,所述插入件分别以插入之前及之后示出;
图6A和图6B是图5B的所述已组装的转子的多个剖面等距视图,分别在平行于以及垂直于转子的一旋转轴线的多个平面上剖面;
图7A和图7B是图3A和图3B的所述转子的完整及剖面等距视图,分别示出了通过使用一插入件来修饰一流动通道以及添加一挡板,所述插入件分别以插入前及插入后示出;
图8A和8B是相似于图7A的视图,示出了根据另外两种变化型的所述多个流动通道通过进一步插入以在流动通道内部提供多个挡板;
图8C是来自于图8B的所述转子的一经过修饰的流动通道的一局部放大的剖面等距视图;
图9是根据本发明的另一实施例的所述多个教示来建构和操作的一曝气机系统的一部分的等距视图;
图10A和图10B分别是来自于图9的所述曝气机系统的一转子的完整及剖面等距视图;
图11A和图11B分别是根据本发明的另一实施例的所述多个教示来建构和操作的一曝气机的一完整和剖面等距视图;以及
图12A和12B分别是根据图11A和11B的所述实施例的一变化型的一曝气机的一完整及剖面等轴视图,所述曝气机采用多个螺旋的流动通道。
具体实施方式
本发明是一种用于曝气一水池的曝气机。
参考附图以及所述相应的说明可以更好地理解根据本发明的曝气器的多个原理及操作。
现在参考附图,图1及图2分别示出了一般标记为100的一漂浮式曝气器系统以及一般标记为200的一壁挂式曝气器系统,两者均采用了根据本发明的一实施例来建构和操作的一个或多个转子10,所述转子10配置成围绕一轴线12旋转。
一般而言,如在图3A至图8C中能更好地看到,转子10限定多个流动通道14,每个所述流动通道从一轴向入口16延伸到一周边出口18。当转子10被支撑时,如图1和2所示,部分地浸入所述水池中且所述轴向入口16浸入水中,转子10围绕轴线12的旋转导致多个离心效应,多个离心效应将来自于所述轴向入口16的水推动到所述周边出口18,从而分散到空气中以达到所述水的曝气,所述流动路径由图3A和图4A中的多个箭头示出。
通过所有的流动通道14,所述向外的水流通常同时地出现,所述多个流动通道具有多个出口18,所述多个出口18在任何已知的时刻中位于所述水池的所述表面(由图1和图2中的水线102示出)上方的出口18,所述多个流动通道将向外推动的水分散到空气中,从而有助于所述曝气效果。那些在任何已知的时刻都被淹没的出口反而产生多个浸没射流,所述射流有助于混合所述曝气的水,混合在所述水体的深处中所述不同的层,并且产生多个水平的水流,所述多个水平的水流在水池周围循环所述曝气的水。
应当理解,转子10所采用的所述离心泵送效果从根本上与桨轮式曝气机的多个转子区分,从而避免了与所述周围的水的高阻力相互作用的需要。因此,与桨叶式转子相比,本发明的多个优选的实施方式以大幅减少的阻力来实施。例如,在这里所示的多个特别优选但非限制性的例子中,转子10成形为一盘体,所述盘体具有:所述轴向入口16,位于所述盘体的一中心;以及多个所述周边出口18,围绕所述盘体的一外部边缘间隔设置。最优选地,所述盘体在围绕所述轴线旋转时呈现一基本上恒定的横截面构形。在图3A至3B的所述特别优选的示例中,所述盘体形成有两个主表面20和22,每个主表面都是一“旋转表面”,即在围绕轴线12的旋转下基本上恒定的。所述盘体的所述旋转部分地浸没在水中,因此,除了沿着所述多个流动通道驱动水的所述离心泵送效果外,发生最小的水的位移,从而减小了阻力,并且提高了所述曝气机的能量效率。由于在这种情况下没有表面区域在其移动时通过水来移动水,因此在旋转期间遇到的所述阻力仅是由所述盘体附近的所述多个边界层处的粘滞阻力所述引起的“表面摩擦阻力”,并且与一表面在所述水中前进的所述“形式阻力”相比是较小的。
这种减少的阻力的一必然的结果是本发明的一些实施例在多个相对较高的旋转速度下比传统的桨轮式曝气机更有利。在多个桨轮式转子中,所述形式阻力随着所述速度的平方的一函数增加,而所述喷出的水的所述速度最多等于所述桨叶的速度。因此,由于阻力比所述桨轮转子的所述输出增长得更快所引起的能量损失,使得更高速度的使用缺乏效率。相反,特别是在一盘体被用来基本上消除形式阻力的地方,本发明的所述转子的所述增加的速度达到增强的离心加速度,所述离心加速度随着所述角速度的平方的一函数变化,从而提高了所述曝气器输出的效率。
在图3A至3B所示的特别优选但非限制性的例子中,多个主表面20和22在其大部分区域上基本上平行,并且限定一盘体,所述盘体具有的一直径至少比所述直径的周边厚度大五倍。
在一些特别优选的实施方式中,轴向入口16是一共享的中央入口区域,所述中央入口区域通过所述流动通道14各自的开孔24供应全部的流动通道14。可选地,如图7A所示,入口16可设置有多个翼片26,所述多个翼片26用于在进入入口16的水流遇到所述旋转盘体的多个开孔24之前,向所述水流赋予角动量,从而促进层流。
每个转子10中的多个流动通道14的数量可以选择在2至20之间或更多。优选地,提供至少6个流动通道,多个最优选的实施方式采用6至18个通道。
多个流动通道14可在所述转子内限定多个径向流动路径,如图4A所示。在这种情况下,从多个出口18排出的水的速度的所述切向分量(除非被另外地偏转,如下所述)通常地等于所述旋转盘体的外侧的所述切向速度,而所述水的速度的所述径向分量是由沿着所述多个通道的所述流量来判定。
应该注意的是,所述多个流动通道14不必是直的,并且在一些情况下,采用弯曲的通道被认为是有利的。如图4B的所述例子所示,已经发现特别有利的是采用在转子10内限定一螺旋流动路径的多个流动通道14,以及特别是在所述螺旋抵接于所述转子的旋转方向弯曲的地方。已经发现,所述曲率减小了驱动转子10的旋转所需的扭矩,并且在从多个出口18发射的所述水的径向与切向的速度分量的比率上实现一增加。在这种情况下,应该注意的是,在本文使用的术语“螺旋”中在其广泛的口语意义上,指出在所述盘体周围有角度地随着半径增大而前进的任何弯曲的构形,而不一定对应于一明确限定的特定的几何螺旋。
在多个直式径向流动通道的情况下,转子10通常是双向的,使得一单一设计可以用于一双转子曝气机的两侧,例如图1的曝气机100。在多个螺旋式流动通道的情况下,所述螺旋的所述方向限定了转子10的一旋转方向。可选地,为了最小化多个生产成本,一转子采用如图4B所示的多个螺旋式流动通道,所述转子可以以一模块设计来实现,在所述模块设计中,转子10的所述主体可以与一孔环17及以一密封板19可互换地组装,所述孔环17限定入口16固接在一侧上,所述密封板19在另一侧与一主轴38形成连接(下面进一步讨论)。通过将两个转子10与孔环17和密封板19的多个相对布置组装在一起,可以组装成具有多个螺旋流动通道的一对转子10以用于一公共轮轴的多个相对端部,例如在图1的通气机100中。如本领域普通技术人员将清楚知道,所述多个部件的组装可以通过使用多个不可拆卸的卡扣特征(未示出)、通过粘合剂或通过任何其它合适形式来组装。
为了进一步提高来自于多个出口18的所述水流的离开速度,本发明的一些优选的实施方式的多个流动通道14的每一个沿着一流动路径的至少一部分从所述轴向入口16向所述周边出口都具有一逐渐减小的横截面面积。应当注意,沿着多个流动通道14中的水的所述流量如同一不可压缩的流体,必须是恒定的。因此,所述流速与所述通道的所述横截面面积成反比。通过减小朝向出口18的所述横截面,达到一增强的流速,在图5A至8C的所述多个示例中,横截面大的所述减小通过将一插入件28插入到每个流动通道14的所述外部中来实施,所述流动通道14限定所述流动路径的所述部分通往出口18。在这里所示的所述非限制性示例中,每个插入件28通过多个弹性突片30卡扣到所述流动通道中﹐所述多个弹性突片30卡接所述盘体的所述多个相邻的壁部中的多个互补切口32。在图6A和图6B的剖视图中最能看到所述逐渐减小的横截面面积。应当注意,多个植入物的使用仅是用于沿着所述多个流动通道实施一逐渐减小的横截面面积的多种选择中的一个,并且是在特别使用于在使用形成所述盘体的所述多个制造技术使其难以直接地制造多个合适形状的整合通道的情况下。在所述多个制造技术允许的情况下,例如:如果所述盘体被制造成两层或更多层,然后夹在一起,则通常地可以接在所述多个部件的生产期间,例如:通过射出成型直接实施多个可变化的横截面通道。
为了达到所述水的有效曝气,在向所述水流赋予动能之后,通常希望提供一个或多个挡板联结一周边出口18,并且布设成偏转从所述周边出口排出的一水流。一高速水射流撞击在一挡板表面上通常会导致所述水射流的碎裂和/或雾化,产生一高表面积的雾,有助于所述水的氧合作用。
在图7A和7B的情况下,插入件28带有一后部挡板表面34,所述后部挡板表面34所述转子的旋转期间紧接在出口18的后面。由于后部挡板表面34与出口18相比是位于距离轴线12的一更大的径向距离上,所以所述挡板表面的所述切向速度大于所述水射流从出口18出来的所述切向速度,使得所述表面有效地通过所述射流前进并且偏转或分散所述射流。
图8A至8C示出了联结多个出口18的多个挡板表面34的多个进一步示例。在这些情况下,多个挡板表面34被布设在所述盘体的所述径向尺寸内,或仅部分地从所述盘体的所述径向尺寸突出,从而最小化或消除随着所述盘体的所述浸没部分穿过所述水而发生的任何附加阻力。在这里所示的所述多个例子中,所述出口水流被一中央的V形挡板分开,或者在平行或横向于所述旋转的一方向。图8C示出对应于图8B的所述挡板结构的一放大剖视图,通过多个箭头示出了所述流速所产生的偏转。
转子10可以由任何合适的材料或多个材料的多个组合形成。通常地,各种聚合物材料适合用于实施多个转子10。
现在转到如图1和图2所示的一曝气机系统的其余特征,优选地,一马达36联结转子10,因而驱动所述转子围绕轴线12的旋转。马达36可以是任何合适的马达,包括但不限于:一电动马达或一液压马达。适合用于此目的的双绝缘电动马达在商业上广泛地提供。多种采用多个液压马达的实施方式,特别是水驱动马达,详细描述在于2015年4月29日提交的共同待审的共同转让的美国专利申请第14/699,638号中。马达36通常是一具有一输出轴杆的旋转马达,所述轴杆直接或间接驱动与一主轴38的连接,所述主轴38整合到转子10中或刚性连接到转子10。在图1的所述实施例中,所述马达的一输出轴杆与在所述马达两侧的多个主轴38整合在一起,因而同时驱动两个转子10。在图2的情况下,一单一转子由马达36驱动。出于多个安全原因,特别是在一电动马达的情况下,可优选地采用一间接驱动系统,所述马达被安装在所述水线(未示出)上方。
在每种情况下,提供一支撑结构用于部分地支撑(多个)转子10浸入轴向入口16的所述水池中,曝气机100被配置为远离一水池的所述多个侧面使用。在这种情况下,这里所示的所述支撑结构包括多个支架40,所述多个支架40在垂直于所述旋转轴线的两个方向上延伸,所述旋转轴线通常地通过附接多个浮体和/或多个重物的一些组合(未示出)来将所述装置稳定在水中,以保持多个转子10处于如上所述的正确的部分地浸没状态。所述系统具有足够的浮力以保持所述系统相对于所述水面的正确定位,以及通常地系于一个或多个锚件或所述水池附近的地面,以防止所述系统在启动时穿过所述水池前进。
另一方面,曝气机200具有一支撑结构,所述支撑结构具有被配置用于安装到水池的支架42。这样的配置特别适用于通常具有垂直壁的密集的鱼扇。支架42可以被配置为附接到所述墙壁的垂直表面或所述墙壁的顶部,或如这里所示的两者,以及优选地允许所述曝气器的所述定位的垂直调整,以便维持所述系统相对于水面的所述正确定位。各种支撑结构的多个细节本身不是本发明的一部分,不再在此详细讨论。
在迄今讨论的所述多个示例中,各种支撑结构保持旋转轴线12基本上平行于所述水池的一表面。然而,应当注意,本发明不限于多个围绕一水平轴旋转的转子,并且可以使用各种替代设计和取向。具体而言,通过采用一倾斜的旋转轴线,可以保持一入口浸入水中,同时所述转子的所述周边的一相对较大的部分暴露在所述水面上方,以将水释放到空气中。
为了示例这个选择,根据本发明的一实施例的另一个曝气机在图9、10A及10B中示出,一般标记为300。一支撑结构(未示出)保持一转子310的旋转轴线312基本上垂直于所述水池的一表面,在这种情况下,转子310成形为一碗状的形状,具有一平坦基部310a以及一向上突出的轮缘部分310b。如图10B最能看到,多个流动通道312遵循一相应的偏转路径,从一轴向入口316水平地向外穿过平坦基部310a,以及然后向上偏转穿过轮缘部分310b到一出口318。转子310的旋转是通过如图9所示的一马达36透过一主轴338来驱动。所述马达36本身通常地由以上的一支撑结构(未示出)支撑,例如:作为一浮动支撑的桥式支架或壁挂式支架。所述支撑结构优选地将转子310与入口316及平坦底座310a保持在所述水位的下方,使得在所述多个流动通道314的多个部分最初时被水填满,以使所述多个离心效果有效地启动所述水流。当转子310旋转时,水通过轴向入口316吸入并且沿着多个流动通道314向外推动,以从多个出口318排出。在这种情况下,所有的出口318通常在任何时候都在水的上方,使得所有的出口318全部同时将水释放到空中。
曝气机300的所有其他方面以及可选的变化型与上述曝气机100及200的曝气机的所有其他方面以及可选的变化型相似,包括以上所述多个可变化的通道横截面、非径向或螺旋流动路径以及多个挡板表面的布设的多个选择。
现在请转到图11A,12B,示意性地示出了根据本发明的另一实施例建构和操作的另一个曝气机的两个变化型,一般标示为400。尽管上述的多个特别优选的实施方式全部采用具有多个基本上为盘状的外表面或其它旋转表面的转子,多个具有不同并且间隔设置的流动通道的实施方式也落入本发明的范围内。因此,曝气机400包括一转子410,所述转子410支撑由多个导管414限定的多个流动通道,所述导管414从靠近一旋转轴线412的一入口416延伸到距离所述轴线最远端处的一外围出口418。如前所述,所述转子通过透过一主轴438与一马达的连接(未示出)来转动,并且由一支撑结构(未示出)支撑且所述多个入口416浸没在一水线102下方。这个示意图中省略的特征将通过与上述多个附图以及与所附描述类似而容易理解。图11A和图11B以限定多个直的径向流动通道的多个导管414示出了所述实施例,而图12A和12B以限定多个螺旋流动通道的导管414示出了一变化型的实施方式。
虽然所述多个单独的导管414在穿过水时通常比一连续的盘体表现出更大的阻力(包括一形式阻力分量),但所述多个导管通常地具有比一桨轮式曝气器的所述多个桨叶低很多的阻力,并仍然导致比起多个传统的桨轮设计更大量的优势。可选地,阻力可进一步地通过对所述多个导管采用一非圆形横截面形状来减少,例如:一圆形的或锐边的椭圆形横截面。
这里也是,曝气机400的所有其他方面以及多个可选的变化体与上述的多个曝气机100和200的所有其他方面以及多个可选的变化体相似,包括以上所述多个可变化的通道横截面、非径向或螺旋流动路径以及多个挡板表面的布设的多个选择。
上述的对应于本发明的一方法的各种曝气器的所述操作将已经清楚,共同参考上述所有的实施方式,所述曝气机与所述转子部分地浸入所述水池中,使得所述转子的轴向入口保持浸入所述水池中,并且所述转子围绕所述转子的轴线旋转,使得多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述多个周边出口排出。
可以理解的是,本发明适用于一广泛范围的应用,所述应用被期望提高一水体的所述溶解的氧气的含量。在这种情况下,应该指出的是,术语“水”在本文中用于指基因上清洁或污染的(废)水、海水以及其他以水为基础的溶液。本发明可用于需要曝气和/或循环/混合一水体的一广泛的应用中,多个主要的例子包括:广泛的鱼类养殖、强化鱼类繁殖、其他类型的水产养殖以及各种类型的废水或污水处理。本发明也可以应用于化学工业以及食品工业的优点。
对于已经撰写且没有多重附属项的所述附加权利要求的范围,这只是为了符合司法管辖区不允许此多重附属项的需求。要注意的是,通过转写所述权利要求多重依附来暗示所有特征的可能结合是明显被预期的且被作为是本发明的一部分。
应当理解的是,上述描述仅用以作为实施例,并且在如所附的权利要求中定义的本发明的范围内,许多其他实施例也是可能的。
Claims (16)
1.一种用于曝气一水池的曝气机,其特征在于:所述曝气机包括一转子,配置成围绕一轴线旋转,
所述转子限定多个流动通道,所述多个流动通道中的每一个从一轴向入口延伸到一周边出口,
使得当支撑所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中并围绕所述轴线旋转时,多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述周边出口排出。
2.如权利要求1所述的曝气机,其特征在于:所述转子成形为一盘体,所述盘体具有:所述轴向入口,位于所述盘体的一中心;以及多个所述周边出口,围绕所述盘体的一外部边缘间隔设置。
3.如权利要求2所述的曝气机,其特征在于:所述盘体在围绕所述轴线旋转时呈现一基本上恒定的横截面构形。
4.如权利要求2所述的曝气机,其特征在于:所述盘体形成有两个主表面,所述两个主表面中的每一个的一主要部分是围绕所述轴线的一旋转表面。
5.如权利要求1所述的曝气机,其特征在于:所述多个流动通道中的每一个流动通道的一横截面面积沿着一流动路径的至少一部分从所述轴向入口向所述周边出口逐渐减小。
6.如权利要求1所述的曝气机。其特征在于:所述转子还包括至少一挡板,所述挡板联结所述多个周边出口的至少一个,所述挡板被布设为偏转从所述周边出口排出的一水流的至少一部分的一速度矢量。
7.根据权利要求1所述的曝气机,其特征在于:所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一径向的流动路径。
8.如权利要求1所述的曝气机,其特征在于:所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一螺旋的流动路径。
9.如权利要求1所述的曝气机,其特征在于:所述曝气机还包括一马达,所述马达联结所述转子,因而驱动所述转子围绕所述轴线旋转。
10.如权利要求9所述的曝气机,其特征在于:所述马达联结所述转子,因而驱动所述转子沿一旋转方向旋转,以及其中所述多个流动通道中的每一个在所述转子内限定一螺旋的流动路径,所述螺旋流动路径被配置成以一速度将水从所述出口排出,所述速度具有一切向分量,所述切向分量小于所述出口的一切向速度。
11.如权利要求9所述的曝气机,其特征在于:所述曝气机还包括一支撑结构,用于支撑所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中。
12.如权利要求11所述的曝气机,其特征在于:所述支撑结构包括至少一浮体。
13.如权利要求11所述的曝气机,其特征在于:所述支撑结构包括一支架,所述支架配置成用于安装在一水池的一墙壁上。
14.如权利要求11所述的曝气机,其特征在于:所述支撑结构保持所述旋转轴线基本上平行于所述水池的一表面。
15.如权利要求11所述的曝气机,其特征在于:所述支撑结构保持所述旋转轴线基本上垂直于所述水池的一表面。
16.一种用于曝气一水池的方法,其特征在于:所述方法包括以下多个步骤:
(a)布设如权利要求1所述的一曝气机,使所述转子部分地浸入所述水池中且所述轴向入口浸入水中;以及
(b)围绕所述轴线旋转所述转子,使得多个离心效应将来自于所述轴向入口的水推动到所述周边出口排出。
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---|---|---|---|---|
CN116332385A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-06-27 | 南方环境科技(杭州)有限公司 | 一种高效一体化医疗废水处理设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3576316A (en) * | 1968-05-28 | 1971-04-27 | Kaelin J R | Apparatus for surface aeration and circulation of liquid |
GB1559868A (en) * | 1975-09-24 | 1980-01-30 | Norm Amc Ag | Surface aerator for liquids |
CN2359280Y (zh) * | 1998-11-10 | 2000-01-19 | 原保群 | 离心蜗轮曝气机 |
CN1700957A (zh) * | 2003-05-15 | 2005-11-23 | 曼·胡默尔有限公司 | 离心分离装置及其转子 |
CN101827793A (zh) * | 2007-10-17 | 2010-09-08 | 株式会社鹤见制作所 | 水下曝气装置 |
CN102124987A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-20 | 天津理工大学 | 池塘给氧机及用途 |
-
2016
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3576316A (en) * | 1968-05-28 | 1971-04-27 | Kaelin J R | Apparatus for surface aeration and circulation of liquid |
GB1559868A (en) * | 1975-09-24 | 1980-01-30 | Norm Amc Ag | Surface aerator for liquids |
CN2359280Y (zh) * | 1998-11-10 | 2000-01-19 | 原保群 | 离心蜗轮曝气机 |
CN1700957A (zh) * | 2003-05-15 | 2005-11-23 | 曼·胡默尔有限公司 | 离心分离装置及其转子 |
CN101827793A (zh) * | 2007-10-17 | 2010-09-08 | 株式会社鹤见制作所 | 水下曝气装置 |
CN102124987A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-07-20 | 天津理工大学 | 池塘给氧机及用途 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116332385A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-06-27 | 南方环境科技(杭州)有限公司 | 一种高效一体化医疗废水处理设备 |
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---|---|
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