CN117658347A - 一种单孔膜空气扩散器及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单孔膜空气扩散器及其装配方法，属于曝气设备技术领域。本发明包括上夹管、下夹管，以及用于对拼接后上、下夹管的端部进行锁紧的固定圈，所述的上夹管上开设有出气口，该出气口内设有呈上下分布的防堵网以及单孔膜片，其中，所述防堵网的网孔孔径小于单孔膜片的孔径。本发明通过在单孔膜片的上方设有防堵网，隔绝了滤料与单孔膜片之间的直接接触，有效减低了单孔膜片堵塞的风险，保证了曝气效果；同时，通过防堵网的设置，一方面可对单孔膜片的形变起到一定的限制作用，延长了单孔膜片的使用寿命；另一方面还可以对产生的气体进行切割，可进一步提高曝气的均匀性。

Description

一种单孔膜空气扩散器及其装配方法

技术领域

本发明属于曝气设备技术领域，更具体地说，涉及一种单孔膜空气扩散器及其装配方法。

背景技术

为了提供微生物生存所需要的氧气，普通生物滤池一般采用在滤池下部设有通风孔，依靠自然通风供氧，这样容易造成供气气压分布不均，出现短流、局部气堵现象。自然通风供氧受控制于池内温度与气温之差，滤池高度，滤料空隙及风力，不能给滤池提供稳定、均匀的通风。曝气生物滤池通过向滤池的滤料层中强制通入空气来替代自然通气供氧，以完全提供生存在滤料上的微生物新陈代谢所需要足够的、稳定的氧份，来提高曝气生物滤池整体效果。

单孔膜空气扩散器是BAF曝气系统中的重要部件，其不受池内温度与气温之差，不受滤池高度及滤料空隙率控制气泡直径小，而且气泡分布范围大，能够保证微生物生存所需要的氧气。现有的单孔膜空气扩散器一般由上管夹、下管夹、单孔膜、紧固件等组成。

例如，中国专利公开号为CN 206447667 U的申请案，公开了一种单孔膜空气扩散器。该申请案包括外形呈圆筒状的本体，所述本体上设有曝气嘴，所述曝气嘴上设有与本体内壁相通的曝气道，所述曝气道与本体内壁交界处设有单孔膜；所述本体内外壁之间沿其轴向方向设有开口使本体可张开呈“C”字形卡于曝气管上，所述开口两侧均设有凸笋，所述开口闭合时凸笋合并成圆柱形，所述凸笋端部相对于开口处的一侧设有凸缘；还包括箍紧螺母，所述箍紧螺母上设有椭圆形的箍紧孔，所述箍紧孔的短径等于凸笋直径，所述箍紧孔长径为凸笋直径的2倍；所述箍紧螺母长度方向的断面呈弧形，在安装于凸笋上时与本体外壁的弧度相贴合。

又如，中国专利公开号为CN 214734779 U的申请案，公开了一种曝气生物滤池单孔膜空气扩散器。申请案包括进气管道，进气管道表面均阵列固定有定位圆环，相邻定位圆环之间设有连接管道，连接管道与进气管道顶面凹槽螺纹连接，连接管道顶面固定有下筒体，下筒体内设有开关装置，下筒体顶面固定有上锥体，上锥体表面均阵列贯穿有曝气口，进气管道底面均阵列固定有固定装置，采用开关装置和上锥体，通过连接管道将下筒体与进气管道顶面进行螺纹连接，通过风机对进气管道进气，气体分别进入进气管道、连接管道、下筒体到上锥体内，通过上锥体表面贯穿有的曝气口，进行曝气。

以上申请案均涉及单孔膜空气扩散器的技术改进，但依然存在如下缺陷：

1)单孔膜片与生物滤池内的滤料直接接触，易造成膜孔的堵塞，从而影响曝气效果；

2)曝气或反洗气压大时，易造成单孔膜片的形变，加速了单孔膜片的磨损，同样会影响到最终的曝气效果。

发明内容

1、要解决的问题

针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种单孔膜空气扩散器及其装配方法，其目的在于解决现有的单孔膜空气扩散器，单孔膜片易发生形变以及膜孔易堵塞，从而影响曝气效果的问题。

2、技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种单孔膜空气扩散器，包括由上夹管、下夹管组成的夹管，以及套设在该夹管端部用于对上、下夹管进行锁紧的固定圈；

所述的上夹管上开设有出气口，该出气口与曝气管的交界处设有单孔膜片，且该出气口内设有防堵网；

其中，所述防堵网的网孔孔径小于单孔膜片的孔径。通过防堵网的设置，不仅隔绝了滤料与单孔膜片之间的直接接触，有效减低了单孔膜片堵塞的风险；同时，还可以对产生的气体进行切割，以进一步提高曝气的均匀性。

进一步地，所述的防堵网与单孔膜片之间的间距小于6mm，可对单孔膜片的形变起到一定的限制作用，在有效防止因单孔膜片形变过大造成的曝气不均匀的同时，还延长了单孔膜片的使用寿命。

进一步地，所述下夹管的内壁上设有与曝气管上的定位孔相配合的定位销，且该定位销的周向设置若干加强筋，以防止在锁紧操作过程中，定位销因受力过大而导致断裂。

进一步地，所述夹管的端面设有卡块，固定圈的内环壁上沿其轴向开设有供卡块穿过的第一凹槽；所述固定圈内环壁的端面设有第二凹槽，该第二凹槽将内环壁的端面分别为平面a以及凹面b，且平面a与第一凹槽相靠近；其中，所述卡块的端面与平面a之间为过盈配合，卡块的端面与凹面b之间为间隙配合。卡块穿过第一凹槽后转动至第二凹槽内，完成对卡块的限位。

进一步地，所述固定圈的端面设有限位块，夹管的外周壁设有与该限位块相配合的止挡块。固定圈带动限位块转动至止挡块的侧面时，由于受到止挡块的止挡，对限位块的继续转动进行限位。

进一步地，所述的卡块与第一凹槽均设有4个，且其中两个卡块由上、下夹管拼接处的两个半卡块组成。

进一步地，所述第一凹槽的两侧均设有第二凹槽，以实现无论固定圈2朝哪个方向转动，均能够带动其上的卡块卡入其中一个第二凹槽内，完成限位。

进一步地，所述的限位块设置在第一凹槽的开口处，且该限位块的顶部不超过第一凹槽的底部。

进一步地，所述固定圈的端部设有第一标识块，其外周壁上设有第二标识块。

进一步地，所述的第二标识块设有三个，且位于中间的第二标识块作为起始标识块，另外两个第二标识块作为终止标识块。

本发明的一种单孔膜空气扩散器的装配方法，包括以下步骤：

S1、将单孔膜片安装在出气口的底部，防堵网安装在出气口内；接着将上、下夹管卡设在曝气管上；

S2、套设在曝气管上的固定圈，通过其上的第一凹槽穿过夹管上的卡块并靠近止挡块；

S3、然后转动固定圈，卡块的端面与固定圈的端面之间摩擦运动并旋转过去卡入第二凹槽，完成一次限位；

同时，限位块随着固定圈转动至止挡块的侧面，完成二次限位；

此时，第一标识块刚好转动至卡块处，并以此判断固定圈已经转动到位。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种单孔膜空气扩散器，通过在单孔膜片的上方设有防堵网，隔绝了滤料与单孔膜片之间的直接接触，有效减低了单孔膜片堵塞的风险，保证了曝气效果；同时，通过防堵网的设置，一方面可对单孔膜片的形变起到一定的限制作用，延长了单孔膜片的使用寿命；另一方面还可以对产生的气体进行切割，可进一步提高曝气的均匀性。

(2)本发明的一种单孔膜空气扩散器，所述夹管的端面设有卡块，固定圈的内环壁上沿其轴向开设有第一凹槽，固定圈内环壁的端面设有第二凹槽，卡块穿过第一凹槽后转动至第二凹槽内，完成一次限位；所述固定圈的端面设有限位块，夹管的外周壁设有与止挡块，固定圈带动限位块转动至止挡块的侧面时，完成二次限位，从而最终完成固定圈对夹管的锁紧操作；本实施例采用卡接的锁紧方式，相比与传统的螺纹锁紧，操作更加方便快捷、且防松动效果更好。

(3)本发明的一种单孔膜空气扩散器，所述的固定圈的端部设有第一标识块，其外周壁上设有第二标识块；在固定圈转动到位后，固定圈上的卡块刚好与第一标识块刚好对齐；可更加直观地判断固定圈是否转动到位，在保证装配质量的同时，给质检及维修操作带来方便。

附图说明

图1为本发明的一种单孔膜空气扩散器的结构示意图；

图2为本发明的一种单孔膜空气扩散器装配有曝气管的结构示意图；

图3为图2为中A-A向的剖视图；

图4为本发明中上夹管的结构示意图；

图5为本发明中上夹管的剖视图。

图6为本发明中下夹管的结构示意图；

图7为本发明中固定圈的的结构示意图；

图8为本发明的一种单孔膜空气扩散器装配后的结构示意图。

图中：1、夹管；11、上夹管；111、出气口；12、下夹管；121、定位销；122、加强筋；13、卡块；131、半卡块；14、止挡块；

2、固定圈；21、第一凹槽；22、第二凹槽；23、限位块；24、第一标识块；25、第二标识块；

3、单孔膜片；4、防堵网；5、曝气管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的一种单孔膜空气扩散器，包括夹管1、固定圈2以及曝气管5。

其中，所述的曝气管5上沿其轴向分布有多个曝气孔(图中未视出)，所述的夹管用于卡设在曝气管5上，并将单孔膜片3压紧在曝气孔处。

具体地，所述的夹管为分体设计，其包括上夹管11、下夹管12，上、下夹管均为弧形结构。两个夹管组合后形成一圆柱结构，该圆柱结构的内径与曝气管5的外径相适配。

所述的固定圈2设置有两个，分别套设在夹管1的两端，用于对拼接后上、下夹管的端部进行锁紧。

参考图3、图4所述，所述的上夹管11上开设有出气口111，该出气口111与曝气管5的交界处设有单孔膜片3，且该出气口111内设有防堵网4。其中，所述的防堵网4的网孔孔径小于单孔膜片3的孔径。

本实施例的一种单孔膜空气扩散器，通过在单孔膜片3的上方设有防堵网4，隔绝了滤料与单孔膜片3之间的直接接触，有效减低了单孔膜片3堵塞的风险，有利于保证了曝气效果。同时，通过防堵网4的设置，还可对产生的气体进行切割，可进一步提高曝气的均匀性。

另外，为了防止因曝气气压过大，对单孔膜片3造成较大的形变，导致曝气不均匀设置损伤单孔膜片3。所述的防堵网4应尽量靠近单孔膜片3设置，以最大限度地限制受到过大冲击时单孔膜片3的形变量。同时，防堵网4还阻止了单孔膜片3反复鼓起，增加了抗疲劳强度，延长了单孔膜片3的使用寿命。

具体到本实施例中，所述的出气口111整体呈上大下小的倒圆台状，倒圆台状设计同样有利于改善曝气不均匀的现象。该圆台状的上口径尺寸为12-20mm，下口径尺寸范围为3-12mm，且上口径处的内角为30-80°。

所述防堵网4的尺寸为16-30mm，网孔直径为0.1-5mm。优选地，防堵网4与单孔膜片3之间之间的间距小于6mm，避免曝气膜片过度变形并超过疲劳强度，保证曝气更加均匀。

实施例2

由于夹管1在与曝气管5之间进行装配时，需要保证夹管1上的出气口111与曝气管5上的曝气孔相对应。因此，为了保证两者将装配的精确性，两者间设有定位结构。

参考图1、图3所示，所述下夹管12的内壁上设有定位销121，所述曝气管5的外壁上设有供定位销121插入的定位孔(图中未视出)。

另外，为了提高定位销121的强度，以免在使用过程中发生断裂，所述的定位销121的周向设置加强筋122，且该加强筋122不少于两个。

具体到本实施例中，所述的定位销121的高度为3-6mm。所述的加强筋122设置有4个，且呈等间距设置。

实施例3

传统的固定圈2与夹管1之间通常采用螺纹连接，该连接方式需要进行将固定圈2转动多圈，且在曝气振动过程中易出现退丝现象，从而导致固定圈2与夹管1之间出现松动，出现大规模的曝气冒大气泡现象。

针对上述问题，本实施中，固定圈2与夹管1采用卡扣式锁紧方式。

具体地，参考图4、图7所示，所述的夹管1的端面设有卡块13，固定圈2的内环壁上沿其轴向开设有供卡块13穿过的第一凹槽21。

所述固定圈2内环壁的端面设有第二凹槽22，该第二凹槽22将内环壁的端面分别为平面a以及凹面b，且平面a与第一凹槽21相靠近，也就是第一凹槽21实际上是开设在平面a所对应的内环壁上。其中，所述卡块13的端面与平面a之间为过盈配合，卡块13的端面与凹面b之间为间隙配合。

装配时，所述夹管1上的卡块13穿过固定圈2上的第一凹槽21进入固定圈2的内侧；然后转动固定圈2，卡块13的端面与固定圈2端面上的平面a之间摩擦运动；当卡块13继续转动至第二凹槽22内(即固定圈2端面的b面)时，被限位于该第二凹槽22内，从而实现固定圈2与夹管1之间的锁紧操作。

为了使得固定圈2无论是顺时针旋转还是逆时针旋转，均能够使得卡块13最终卡入第二凹槽22，实现固定圈2与夹管1之间的锁紧操作，所述第一凹槽21的两侧均设有第二凹槽22。

另外，为了方便固定圈2与夹管1之间的卡接插入操作，所述的卡块13以及第一凹槽21均可设置多个，且两者的位置及数量一一对应。当然，相邻的两个第一凹槽21之间均需开设第二凹槽22。

具体到本实施中，所述的卡块13、第一凹槽21以及第二凹槽22均设有4个，且其中两个卡块13是由上、下夹管拼接处的两个半卡块131组成。

也就是说，参考图4、图6所示，所述上、下夹管拼接处均设有一个半卡块131，两个半卡块131拼接后形成一个完整的卡块13。

本实施例的一种单孔膜空气扩散器，所述的固定圈2与夹管1之间，通过卡块13与第二凹槽22之间相互卡接的方式进行锁紧，相比与传统的螺纹锁紧，操作更加方便快捷、且防松动效果更好。

实施例4

为了进一步保证固定圈2与夹管1之间连接的稳固性。本实施中对两者间的连接结构进一步优化设计。

参考图4、图6、图7所示，所述固定圈2的端面设有限位块23，夹管1的外周壁设有与该限位块23相配合的止挡块14。

当限位块23随着固定圈2转动至止挡块14的侧面时，由于止挡块14的止挡效果，则可完成对限位块23的转动限位。

当然，为了保证固定圈2无论是顺时针旋转还是逆时针旋转，限位块23均能够受到止挡块14的止挡限位，所述的限位块23或止挡块14可设置有两个，甚至多个。

具体到本实施例中，所述的限位块23设置有4个，且限位块23位于对应第一凹槽21的开口处。

但需要注意的是，所述的限位块23不应该对卡块13通过第一凹槽21时产生干涉。也就是，所述限位块23的顶部不超过第一凹槽21的底部。

另外，需要注意的是，上述的4个限位块23指的是固定圈2单面上设置限位块23的数量。实际情况是，固定圈2双面均设有限位块23，且一一对应。也就是，整个固定圈2上共计设有8个限位块23。

本实施例的一种单孔膜空气扩散器，通过止挡块14对限位块23的转动角度进行止挡限位，同时再加上第二凹槽22对卡块13的限位，可进一步保证固定圈2与夹管1之间连接的稳固性。

实施例5

为了能够更加直观、快速地判断固定圈2在夹管1上的转动是否到位，以保证两者间连接的稳定性。

参考图7、图8所示，本实施的一种单孔膜空气扩散器，所述固定圈2的端部设有第一标识块24。

由于该第一标识块24会随着固定圈2的转动而转动，当固定圈2转动到位后；此时，第一标识块24刚好会停留在卡块13所在的位置处，从而可直观地判断固定圈2已经转动到位。

另外，由于当固定圈2转动到位后，卡块13必定会停留在第二凹槽22内。因此，所述的第一标识块24设置在第二凹槽22所覆盖的范围内，且每个第二凹槽22配备有一个第一标识块24。

具体到本实施例中，所述的第一标识块24同样设置有4个。

实施例6

本实施例的一种单孔膜空气扩散器，在上述实施例的基础上，还设有第二标识块25，具体地，参考图7、图8所示，第二标识块25设置在固定圈2的外周壁上。

当相邻两个固定圈2转动到位后，两个固定圈2上的第二标识块25应相互对应，以辅助判断固定圈2是否转动到位。

在实际操作中，由于不同固定圈2的转动方向会出现不同。同时，加上多个卡块13以及第一凹槽21的设置，使得夹管1与固定圈2之间的起始卡接角度同样存在多种不同情况，从而给第二标识块25的对位操作存在一定的困难。

为此，本实施例中，每个固定圈2上设有三个第二标识块25，位于中间的第二标识块25作为起始标识，另外两个作为终止标识。其中，起始标识的设置位置与第一凹槽21相对应。

由于当夹管1卡设在曝气管5上后，其位置相对固定了；同样的，夹管1上卡块13的位置也被相对固定了。

也就说，固定圈2与夹管1卡接时，只需要确保带有起始标识的第一凹槽21从夹管1最上面的卡块13穿过；然后，无论固定圈2朝哪个方向进行转动，两个固定圈2上的终止标识总会有一组处在同一水平线上，从而起到判断固定圈2是否转动到位的作用。

实施例7

本实施例提供一种单孔膜空气扩散器的装配方法，包括以下步骤：

S1、将单孔膜片3安装在出气口111的底部，防堵网4安装在出气口111内；接着将上、下夹管卡设在曝气管5上，同时保证单孔膜片3完全覆盖曝气管5上的曝气孔，且下夹管12上的定位销121插入至曝气管5外壁上的定位孔内；

S2、移动套设在曝气管5上的固定圈2，使得第一凹槽21穿过夹管1上的卡块13并靠近止挡块14；

S3、然后转动固定圈2，卡块13的端面与固定圈2的端面之间摩擦运动并旋转过去卡入至第二凹槽22内，完成一次限位；

同时，限位块23随着固定圈2转动至止挡块14的侧面，完成二次限位；

此时，第一标识块24刚好转动至卡块13处，并以此判断固定圈2已经转动到位。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：包括由上夹管(11)、下夹管(12)组成的夹管(1)，以及套设在该夹管(1)端部用于对上、下夹管进行锁紧的固定圈(2)；

所述的上夹管(11)上开设有出气口(111)，该出气口(111)与曝气管(5)的交界处设有单孔膜片(3)，且该出气口(111)内设有防堵网(4)；

其中，所述防堵网(4)的网孔孔径小于单孔膜片(3)的孔径。

2.根据权利要求1所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述的防堵网(4)与单孔膜片(3)之间的间距小于6mm。

3.根据权利要求2所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述下夹管(12)的内壁上设有与曝气管(5)上的定位孔相配合的定位销(121)，且该定位销(121)的周向设置若干加强筋(122)。

4.根据权利要求1-3所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述夹管(1)的端面设有卡块(13)，固定圈(2)的内环壁上沿其轴向开设有供卡块(13)穿过的第一凹槽(21)；所述固定圈(2)内环壁的端面设有第二凹槽(22)，该第二凹槽(22)将内环壁的端面分别为平面a以及凹面b，且平面a与第一凹槽(21)相靠近；其中，所述卡块(13)的端面与平面a之间为过盈配合，卡块(13)的端面与凹面b之间为间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述固定圈(2)的端面设有限位块(23)，夹管(1)的外周壁设有与该限位块(23)相配合的止挡块(14)。

6.根据权利要求5所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述的卡块(13)与第一凹槽(21)均设有4个，且其中两个卡块(13)由上、下夹管拼接处的两个半卡块(131)组成。

7.根据权利要求5所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述第一凹槽(21)的两侧均设有第二凹槽(22)。

8.根据权利要求5所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述的限位块(23)设置在第一凹槽(21)的开口处，且该限位块(23)的顶部不超过第一凹槽(21)的底部。

9.根据权利要求5所述的一种单孔膜空气扩散器，其特征在于：所述固定圈(2)的端部设有第一标识块(24)，其外周壁上设有第二标识块(25)。

10.如权利要求9所述的一种单孔膜空气扩散器的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将单孔膜片(3)安装在出气口(111)的底部，防堵网(4)安装在出气口(111)内；接着将上、下夹管卡设在曝气管(5)上；

S2、套设在曝气管(5)上的固定圈(2)，通过其上的第一凹槽(21)穿过夹管(1)上的卡块(13)并靠近止挡块(14)；

S3、然后转动固定圈(2)，卡块(13)的端面与固定圈(2)的端面之间摩擦运动并旋转过去卡入第二凹槽(22)，完成一次限位；

同时，限位块(23)随着固定圈(2)转动至止挡块(14)的侧面，完成二次限位；

此时，第一标识块(24)刚好转动至卡块(13)处，并以此判断固定圈(2)已经转动到位。