CN205933412U - 一种自清洁自修复曝气头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自清洁自修复曝气头，包括曝气头外筒、与所述曝气头外筒相配合的曝气头内筒以及用于控制所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内上下移动的伸缩机构，所述伸缩机构包括用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向下移动的下拉组件和用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向上移动的复位部件，所述曝气头外筒和所述曝气头内筒均具有夹层，所述夹层为自修复层，所述自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊以及填充有固化剂的第二微胶囊。本实用新型一种自清洁自修复曝气头，具有自清洁和自修复功能，解决目前曝气头长期工作易受损的问题，延长曝气装置的使用寿命。

Description

一种自清洁自修复曝气头

技术领域

本实用新型涉及一种用于污水处理的曝气装置，具体涉及的是一种具有自清洁自修复功能的曝气头。

背景技术

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。曝气装置正是基于这种手段而在污水处理中被广泛采用，由于曝气装置主要用于污水生化处理系统中的好氧段，曝气装置的曝气头上开设有大量微小气孔，用于将氧气破碎成细小气泡，从而提高污水内的含氧浓度。

但是，污水中存在大量细菌絮体与颗粒悬浮物，一方面，在曝气过程中，曝气头上的微小气孔很容易由于细菌附着与颗粒物沉积而造成堵塞，对曝气头造成损害；另一方面，当部分微小气孔被堵塞时，由于曝气装置内部的压力分布不均，很容易造成曝气头上的其他微小气孔的孔径变大，使产生的气泡粒径增大，降低了曝气装置的曝气效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自清洁自修复曝气头，具有自清洁和自修复功能，解决目前曝气头长期工作易受损的问题，延长曝气装置的使用寿命。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种自清洁自修复曝气头，包括曝气头外筒、与所述曝气头外筒相配合的曝气头内筒以及用于控制所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内上下移动的伸缩机构，所述曝气头外筒的上端开设有开口，所述曝气头内筒的上端具有与所述开口间隙配合的球头，所述曝气头外筒的内壁和所述曝气头内筒的外壁之间形成有气流通道，所述曝气头外筒内设置有用于支撑所述曝气头内筒的支架，所述支架上开设有多个孔洞；所述伸缩机构包括用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向下移动的下拉组件和用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向上移动的复位部件，所述下拉组件包括相互吸引的设置在所述曝气头内筒底部的磁性部件以及相对所述磁性部件设置在输气管底部的电磁控制器，所述复位部件为多根弹簧，各根所述弹簧的上端与所述曝气头内筒的底部连接，所述弹簧的下端与所述支架连接；所述曝气头外筒和所述曝气头内筒均具有夹层，所述夹层为自修复层，所述自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊以及填充有固化剂的第二微胶囊，所述第一微胶囊和所述第二微胶囊交错埋设在所述自修复层内。

所述曝气头内筒的上端呈圆台状，所述曝气头外筒的上端也呈圆台状，所述曝气头内筒的上端的锥度与所述曝气头外筒的上端的锥度相同，所述曝气头内筒的上端部的直径与所述曝气头外筒的开口直径相同，所述曝气头内筒的球头的直径小于所述曝气头外筒的开口直径。

所述磁性部件为人造永磁体，所述电磁控制器包括位于所述曝气头内筒正下方的电磁铁以及控制所述电磁铁的工作状态的控制电路。

所述球头上均匀分布有微型曝气孔。

所述支架上设置有多根与所述弹簧一一对应的支撑柱，所述曝气头内筒的底部开设有多个供对应的所述支撑柱穿过的通孔，所述弹簧套设在所述支撑柱外。

所述曝气头外筒的下端设置有与输气管配合安装的螺纹。

所述曝气头外筒内靠近所述开口处安装有防止漏气的橡胶密封圈。

采用上述结构后，本实用新型一种自清洁自修复曝气头，工作状态下，曝气头内筒的球头伸出曝气头外筒的开口外且与开口间隙配合；在曝气头内筒的底部设置磁性部件、以及相对磁性部件在输气管的底部设置电磁控制器，通过电磁控制器工作时产生磁场对磁性部件具有吸引作用，使得曝气头内筒下拉，曝气头内筒的球头脱离与曝气头外筒的接触，输气管内的加压空气通过曝气头外筒和曝气头内筒之间的气流通道直接从曝气头外筒上端的开口处排出，强烈的气流与水产生乱流，冲刷曝气头内筒向外凸起的球头，对球头进行清洁，从而排除球头上的阻塞物，实现自清洁的效果；电磁控制器非工作时磁场消失，磁性部件失去磁场的吸引作用，由于在内外相互配合的曝气头内筒和曝气头外筒之间设置弹簧，通过处于压缩状态的弹簧的弹性形变，使得曝气头内筒复位，曝气头内筒能够靠近曝气头外筒的上端运动，曝气头内筒的球头重新伸出曝气头外筒的开口外且与开口间隙配合，加压空气通过曝气头内筒的球头挤出，实现曝气增氧的效果。

由于曝气头外筒和曝气头内筒均具有自修复层，自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊以及填充有固化剂的第二微胶囊，第一微胶囊和第二微胶囊交错埋设在自修复层内，应用环氧树脂与固化剂在常温下接触能固化的原理，当曝气头外筒或者曝气头内筒受到外力冲击出现微小损伤时，均匀铺设在自修复层内的第一微胶囊和第二微胶囊破裂，环氧树脂和固化剂分别从相应的微胶囊内流出，相互接触、融合，环氧树脂与固化剂接触后迅速转化为固体，修补产生的微小裂纹，同时防止曝气头外筒或者曝气头内筒的损伤进一步扩大，实现自修复的功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)利用下拉组件和复位组件的相互配合控制该曝气头的工作状态或清洁状态，防止曝气头内筒的球头堵塞、扩大，方便了曝气装置的清洗清洁，提高曝气效率，延长了曝气头的使用寿命；

(2)利用第一微胶囊和第二微胶囊破裂后形成的自修复功能，使该曝气头在受到外力冲击产生微小裂纹时可以自行修复，同样延长了曝气头的使用寿命。

因此，本实用新型一种自清洁自修复曝气头，具有自清洁和自修复功能，解决目前曝气头长期工作易受损的问题，延长曝气装置的使用寿命。

进一步，所述曝气头内筒的上端呈圆台状，所述曝气头外筒的上端也呈圆台状，所述曝气头内筒的上端的锥度与所述曝气头外筒的上端的锥度相同，所述曝气头内筒的上端部的直径与所述曝气头外筒的开口直径相同，使得曝气头内筒的上端能够与曝气头外筒的上端紧密贴合，所述曝气头内筒的球头的直径小于所述曝气头外筒的开口直径，使得所述曝气头内筒的球头能够伸出所述曝气头外筒外。

进一步，所述支架上设置有多根与所述弹簧一一对应的支撑柱，所述曝气头内筒的底部开设有多个供对应的所述支撑柱穿过的通孔，所述弹簧套设在所述支撑柱外，支撑柱既有固定弹簧的作用，也有支撑和固定曝气头内筒的作用，使得曝气头内筒不会在气流的冲击下晃动。

进一步，为避免在进行曝气工作时会有气体从曝气头外筒与曝气筒内筒之间存在的间隙内溢出，在曝气头外筒内靠近开口处安装有防止漏气的橡胶密封圈，不仅可以防止气体溢出，还可以避免曝气头内筒在弹簧回复力的作用下对曝气头外筒的开口部位造成较大的撞击力，保证曝气头内筒与曝气头外筒之间的配合性，延长曝气头的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种自清洁自修复曝气头工作状态的结构示意图；

图2为本实用新型一种自清洁自修复曝气头清洁状态的结构示意图；

图3为本实用新型一种自清洁自修复曝气头中自修复层(以曝气头内筒为例)的结构示意图。

图中：

曝气头外筒 1 开口 11

支架 12 支撑柱 121

螺纹 13 曝气头内筒 2

球头 21 微型曝气孔 211

夹层 3 第一微胶囊 31

第二微胶囊 32 气流通道 4

磁性部件 51 电磁铁 52

控制电路 53 弹簧 6

输气管 1a

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

一种自清洁自修复曝气头，如图1-图3所示，包括曝气头外筒1、与曝气头外筒1相配合的曝气头内筒2以及用于控制曝气头内筒2在曝气头外筒1内上下移动的伸缩机构。曝气头外筒1和曝气头内筒2均具有夹层3，夹层3为自修复层，自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊31以及填充有固化剂的第二微胶囊32，第一微胶囊31和第二微胶囊32交错埋设在自修复层内。

曝气头外筒1的高为80mm，最大直径处为140mm，曝气头内筒2的高为40mm，最大直径处为100mm，曝气头外筒1的上端开设有开口11，曝气头内筒2的上端具有与开口11间隙配合的球头21，球头21上均匀分布有微型曝气孔211，微型曝气孔211的孔径为50um。曝气头内筒2安装在曝气头外筒1内，使得曝气头外筒1的内壁和曝气头内筒2的外壁之间形成有气流通道4，曝气头外筒1内设置有用于支撑曝气头内筒2的支架12，支架12与曝气头外筒1的开口11处的距离为50mm，支架12上开设有多个孔洞(图中未示出)，孔洞的孔径为1mm。支架12上设置有四根支撑柱121，支撑柱121的长度为15mm，曝气头内筒2的底部开设有四个供对应的支撑柱121穿过的通孔(图中未示出)，各个支撑柱121穿过曝气头内筒2对应的的通孔，使得曝气头内筒2可沿着支撑柱121在曝气头外筒1内上下移动。曝气头外筒1的下端设置有与输气管1a配合安装的螺纹13，用于将该曝气头安装在已铺设好的输气管1a上。

伸缩机构包括用于使得曝气头内筒2在曝气头外筒1内向下移动的下拉组件和用于使得曝气头内筒2在曝气头外筒1内向上移动的复位部件，下拉组件包括设置在曝气头内筒2底部的磁性部件51以及相对磁性部件51设置在输气管1a底部的电磁控制器，磁性部件51为人造永磁体，电磁控制器包括位于曝气头内筒2正下方的电磁铁52以及控制电磁铁52的工作状态的控制电路53，电磁铁52与磁性部件51之间能够产生相互吸引的磁力作用。

复位部件为四根弹簧6，各根弹簧5分别套设在对应的支撑柱121外，各根弹簧6的上端分别与曝气头内筒2的底部连接，相应的各根弹簧6的下端分别与支架12连接。

采用上述结构后，本实用新型一种自清洁自修复曝气头，工作状态下，曝气头内筒2的球头21伸出曝气头外筒1的开口11外且与开口11间隙配合；在曝气头内筒2的底部设置磁性部件51、以及相对磁性部件51在输气管1a的底部设置电磁控制器，当需要对曝气头内筒2的球头21进行清洗时，控制电路53为电磁铁52供电，电磁铁52产生磁场对磁性部件51具有吸引作用，使得曝气头内筒2下拉，曝气头内筒2的球头21脱离与曝气头外筒1的接触，输气管1a内的加压空气通过曝气头外筒1和曝气头内筒2之间的气流通道4直接从曝气头外筒1上端的开口11处排出，强烈的气流与水产生乱流，冲刷曝气头内筒2向外凸起的球头21，对球头21进行清洁，从而排除球头21上微型曝气孔211内的阻塞物，实现自清洁的效果；当清洁完成之后，控制电路53关闭，电磁铁52产生的磁场消失，磁性部件51失去磁场的吸引作用，由于在内外相互配合的曝气头内筒2和曝气头外筒1的支架12之间设置有弹簧6，通过处于压缩状态的弹簧6的弹性形变，使得曝气头内筒2复位，曝气头内筒2能够靠近曝气头外筒1的开口11向上运动，曝气头内筒2的球头21重新伸出曝气头外筒1的开口11外且与开口11间隙配合，加压空气通过曝气头内筒2的球头21挤出，实现曝气增氧的效果。

由于曝气头外筒1和曝气头内筒2均具有自修复层，自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊31以及填充有固化剂的第二微胶囊32，第一微胶囊31和第二微胶囊32交错埋设在自修复层内，应用环氧树脂与固化剂在常温下接触能固化的原理，当曝气头外筒1或者曝气头内筒2受到外力冲击出现微小损伤时，均匀铺设在自修复层内的第一微胶囊31和第二微胶囊32破裂，环氧树脂和固化剂分别从相应的微胶囊内流出，相互接触、融合，环氧树脂与固化剂接触后迅速转化为固体，修补产生的微小裂纹，同时防止曝气头外筒1或者曝气头内筒2的损伤进一步扩大，实现自修复的功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)利用下拉组件和复位组件的相互配合控制该曝气头的工作状态或清洁状态，防止曝气头内筒的球头堵塞、扩大，方便了曝气装置的清洗清洁，提高曝气效率，延长了曝气头的使用寿命；

(2)利用第一微胶囊和第二微胶囊破裂后形成的自修复功能，使该曝气头在受到外力冲击产生微小裂纹时可以自行修复，同样延长了曝气头的使用寿命。

因此，本实用新型一种自清洁自修复曝气头，具有自清洁和自修复功能，解决目前曝气头长期工作易受损的问题，延长曝气装置的使用寿命。

进一步，如图1所示，曝气头内筒2的上端呈圆台状，曝气头外筒1的上端也呈圆台状，曝气头内筒2的上端的锥度与曝气头外筒1的上端的锥度相同，曝气头内筒2的上端部的直径与曝气头外筒1的开口11直径相同，使得曝气头内筒2的上端能够与曝气头外筒1的上端紧密贴合，曝气头内筒2的球头21的直径小于曝气头外筒1的开口11直径，使得曝气头内筒2的球头21能够伸出曝气头外筒1外。

进一步，如图1所示，支架12上设置有支撑柱121，支撑柱121既有固定弹簧6的作用，也有支撑和固定曝气头内筒2的作用，使得曝气头内筒2不会在气流的冲击下晃动。

进一步，为避免在进行曝气工作时会有气体从曝气头外筒1与曝气筒内筒2之间存在的间隙内溢出，在曝气头外筒1内靠近开口11处安装有防止漏气的橡胶密封圈(图中未示出)，不仅可以防止气体溢出，还可以避免曝气头内筒2在弹簧回复力的作用下对曝气头外筒1的开口部位造成较大的撞击力，保证曝气头内筒2与曝气头外筒1之间的配合性，延长曝气头的使用寿命。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (7)

1.一种自清洁自修复曝气头，包括曝气头外筒、与所述曝气头外筒相配合的曝气头内筒以及用于控制所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内上下移动的伸缩机构，所述曝气头外筒的上端开设有开口，所述曝气头内筒的上端具有与所述开口间隙配合的球头，所述曝气头外筒的内壁和所述曝气头内筒的外壁之间形成有气流通道，所述曝气头外筒内设置有用于支撑所述曝气头内筒的支架，所述支架上开设有多个孔洞；其特征在于：所述伸缩机构包括用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向下移动的下拉组件和用于使得所述曝气头内筒在所述曝气头外筒内向上移动的复位部件，所述下拉组件包括相互吸引的设置在所述曝气头内筒底部的磁性部件以及相对所述磁性部件设置在输气管底部的电磁控制器，所述复位部件为多根弹簧，各根所述弹簧的上端与所述曝气头内筒的底部连接，所述弹簧的下端与所述支架连接；所述曝气头外筒和所述曝气头内筒均具有夹层，所述夹层为自修复层，所述自修复层包括填充有环氧树脂的第一微胶囊以及填充有固化剂的第二微胶囊，所述第一微胶囊和所述第二微胶囊交错埋设在所述自修复层内。

2.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述曝气头内筒的上端呈圆台状，所述曝气头外筒的上端也呈圆台状，所述曝气头内筒的上端的锥度与所述曝气头外筒的上端的锥度相同，所述曝气头内筒的上端部的直径与所述曝气头外筒的开口直径相同，所述曝气头内筒的球头的直径小于所述曝气头外筒的开口直径。

3.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述磁性部件为人造永磁体，所述电磁控制器包括位于所述曝气头内筒正下方的电磁铁以及控制所述电磁铁的工作状态的控制电路。

4.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述球头上均匀分布有微型曝气孔。

5.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述支架上设置有多根与所述弹簧一一对应的支撑柱，所述曝气头内筒的底部开设有多个供对应的所述支撑柱穿过的通孔，所述弹簧套设在所述支撑柱外。

6.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述曝气头外筒的下端设置有与输气管配合安装的螺纹。

7.根据权利要求1所述的一种自清洁自修复曝气头，其特征在于：所述曝气头外筒内靠近所述开口处安装有防止漏气的橡胶密封圈。