EA008030B1 - Устройство для циркуляции текучей среды - Google Patents

Устройство для циркуляции текучей среды Download PDF

Info

Publication number
EA008030B1
EA008030B1 EA200600876A EA200600876A EA008030B1 EA 008030 B1 EA008030 B1 EA 008030B1 EA 200600876 A EA200600876 A EA 200600876A EA 200600876 A EA200600876 A EA 200600876A EA 008030 B1 EA008030 B1 EA 008030B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
impeller
water
fluid
tank
volume
Prior art date
Application number
EA200600876A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200600876A1 (ru
Inventor
Джейден Дэвид Харман
Original Assignee
Пакс Сайентифик, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пакс Сайентифик, Инк. filed Critical Пакс Сайентифик, Инк.
Publication of EA200600876A1 publication Critical patent/EA200600876A1/ru
Publication of EA008030B1 publication Critical patent/EA008030B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2333—Single stirrer-drive aerating units, e.g. with the stirrer-head pivoting around an horizontal axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1142—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections of the corkscrew type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/71—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/808—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with stirrers driven from the bottom of the receptacle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/503—Floating mixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/0015—Whirl chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/009—Influencing flow of fluids by means of vortex rings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/02—Formulas of curves

Abstract

Устройство для циркуляции текучей среды, в котором циркуляцию создают внутри объема (31) текучей среды посредством создания и поддержания в объеме (31) текучей среды кольцевого вихря (36), созданного импеллером (34), конструктивно выполненным в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или геометрии Фибоначчи.

Description

Область техники
Данное изобретение относится к области механики текучих сред, в частности к циркуляции внутри объема текучей среды. А еще конкретнее, в данном изобретении предложено усовершенствованное устройство для создания и поддержания циркуляции внутри объема текучей среды.
Уровень техники
Во многих областях существует необходимость в создании циркуляции внутри объема текучей среды. Обычно циркуляцию применяют для перемешивания, предотвращения расслоения, а также для аэрации объема текучей среды. Ниже в данном описании будут рассмотрены примеры подобного применения циркуляции.
К настоящему времени разработаны многочисленные способы создания требуемой циркуляции. Например, для текучих сред общепринятым способом является помещение объема текучей среды внутрь имеющего вертикальную центральную ось цилиндрического резервуара, с возможностью перемещения текучей среды внутри резервуара под воздействием импеллера, приводимого во вращение двигателем. Чтобы вызвать вращение объема текучей среды разработано множество других средств. Тем не менее, эти способы требуют значительного расхода энергии и часто вызывают связанные с этим проблемы. Многие недостатки и проблемы обусловлены тем, что подобные системы предназначены для создания циркуляции текучей среды без учета закономерностей естественного движения текучей среды, встречающихся в природе.
В природных условиях движение текучей среды носит, в основном, турбулентный или вихревой характер. Вихревое кольцо, если смотреть в поперечном сечении, вращается подобно колесу, а не скользит. Известный своими работами в области гидродинамики физик Рейнольдс в отношении кольцевых вихрей однажды сказал, что природе свойственно вращение более, чем поступательное движение.
Именно эта закономерность в наибольшей степени способствует эффективности кольцевых вихрей.
Сущность изобретения
Данное устройство, в частности, предназначено для создания внутри объема текучей среды циркуляции текучей среды в виде вихрей а, в предпочтительном случае, одного или множества вихревых колец.
Соответственно, изобретение относится к устройству для циркуляции текучей среды, предназначенному для работы в ограниченном объеме текучей среды, содержащему импеллер, размещенный внутри объема текучей среды и выполненный с возможностью создания и поддержания практически во всем объеме текучей среды циркуляции в виде кольцевого вихря.
Согласно предпочтительному признаку изобретения циркуляцию создают посредством вращения импеллера, расположенного внутри текучей среды. Согласно предпочтительному признаку изобретения импеллер конструктивно выполнен в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или геометрии Фибоначчи.
Согласно предпочтительному признаку изобретения импеллер конструктивно выполнен практически в соответствии со строением центральной части или других частей спиралевидной раковины брюхоногого моллюска или другой морской раковины, отвечающих закономерностям Золотого Сечения.
Согласно предпочтительному признаку изобретения форма импеллера соответствует линиям тока, направлению течения, или вихревым линиям внутри воронкообразного или центрального участка или иного участка кольцевого вихря.
Согласно предпочтительному признаку изобретения импеллер имеет рабочую поверхность с конфигурацией, практически отвечающей по меньшей мере одной логарифмической кривой, подчиняющейся правилу Золотого Сечения.
Согласно предпочтительному варианту выполнения указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения по оси X, или по оси Υ, или по оси Ζ. Согласно предпочтительному варианту выполнения указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения одновременно по любым двум из осей X, Υ и Ζ. Согласно предпочтительному варианту выполнения указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения одновременно по трем осям X, Υ и Ζ.
Согласно предпочтительному варианту выполнения объем текучей среды представляет собой объем жидкости в практически цилиндрическом резервуаре с направленной вверх центральной осью, в котором импеллер расположен внутри указанной жидкости с возможностью вращения вокруг оси, практически коаксиальной с центральной осью резервуара.
Согласно дополнительному аспекту данное изобретение относится к устройству для перемешивания объема жидкости в резервуаре, причем данное устройство содержит импеллер раскрытого выше типа, расположенный внутри жидкости с возможностью создания циркуляции жидкости в резервуаре. Согласно предпочтительному варианту исполнения резервуар практически цилиндрический, с направленной вверх центральной осью, а импеллер выполнен с возможностью вращения вокруг оси, практически коаксиальной с центральной осью резервуара.
Согласно предпочтительному варианту исполнения импеллер может быть установлен практически горизонтально.
- 1 008030
Согласно предпочтительному варианту исполнения дно цилиндрического резервуара изогнуто.
Согласно предпочтительному варианту исполнения дно цилиндрического резервуара представляет собой сферический участок.
Согласно предпочтительному варианту исполнения данный резервуар может иметь форму, отличную от цилиндрической.
Согласно дополнительному аспекту изобретение относится к устройству для ремедиации воды в резервуаре, содержащему импеллер раскрытого выше типа, предназначенный для вращения внутри объема воды с целью создания циркуляции воды в форме кольцевого вихря.
Согласно предпочтительному признаку изобретения ось вращения импеллера направлена вверх.
Согласно предпочтительному варианту исполнения ось вращения импеллера практически вертикальна.
Согласно предпочтительному варианту исполнения резервуар с водой представляет собой бак водонапорной башни, связанный с сетевым водоснабжением, причем циркуляция воды предназначена для устранения или предотвращения образования расслоения внутри объема воды.
Согласно предпочтительному варианту выполнения резервуар с водой является водоемом, а циркуляция воды предназначена для поддержания аэрации во всем объеме воды.
В предпочтительном варианте выполнения текучая среда является газом.
Данное изобретение будет более понятно в контексте последующего раскрытия нескольких конкретных вариантов выполнения.
Краткое описание чертежей
Данное описание выполнено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 схематически изображен кольцевой вихрь;
на фиг. 2а в аксонометрии представлен импеллер, типичный для данных вариантов выполнения;
на фиг. 2Ь показан вид сбоку импеллера, альтернативного представленному на фиг. 2а, типичному для данных вариантов выполнения;
на фиг. 3 схематично изображено взаимодействие импеллера, показанного на фиг. 2а, с объемом текучей среды при его вращении согласно вариантам выполнения;
на фиг. 4 схематично представлен резервуар с жидкостью, циркуляцию жидкости в котором осуществляют посредством импеллера, показанного на фиг. 2а, согласно первому варианту выполнения;
на фиг. 5 схематично представлен бак водонапорной башни, циркуляцию жидкости в котором осуществляют посредством импеллера, показанного на фиг. 2а, согласно первому варианту выполнения;
на фиг. 6 схематично представлен водоем, циркуляцию жидкости в котором осуществляют посредством импеллера, показанного на фиг. 2а, согласно третьему варианту выполнения.
Подробное описание конкретных вариантов выполнения
В международных заявках РСТ/Аи96/00427 (\УО 97/03291), получившей дальнейшее развитие в патентном документе И8 5934877 и других, РСТ/АИ00/01438 (УО 01/38697) и РСТ/АИ03/00002 (УО 03/056139) заявителем были раскрыты роторы, конструктивно выполненные в соответствии с природными закономерностями. Указанные роторы во всех вариантах, в общем, конструктивно решены во всех отношениях практически в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или строением центральной части или частей спиралевидной раковины брюхоногого моллюска или другой морской раковины, подчиняющихся правилу Золотого Сечения, и, таким образом, особенностью каждого из вариантов является то, что данный ротор обеспечивает спиральную конфигурацию траектории текучей среды, соответствующую, по меньшей мере, в общих чертах, закономерностям Золотого Сечения. Несмотря на то, что роторы, раскрытые в этих заявках, были предназначены для использования в насосах, турбинах, вентиляторах, пропеллерах и т.п., было обнаружено, что в некоторых вариантах выполнения, где происходит вращение в замкнутом объеме, текучая среда приходит в состояние кругового движения, и после короткого периода времени данное круговое движение принимает вид кольцевого вихря.
Механизм кольцевого вихря, в качестве примера схематично представленный на фиг. 1, обладает интересными свойствами. В свободной среде кольцевой вихрь 11 имеет форму тора с центральной воронкообразной областью 12. Вихревыми линиями 13 предпринята попытка изобразить поток текучей среды внутри кольцевого вихря, хотя следует понимать, что передать это на двухмерной иллюстрации невозможно. Кольцо дыма является примером кольцевого вихря. Чтобы неограниченно поддерживать однажды созданный кольцевой вихрь требуется очень небольшой приток энергии. Структура потока такова, что текучая среда имеет наименьшую скорость у внешнего периметра. В-третьих, вследствие специфики, которая заключается в многонаправленности потока, он является высокоэффективным при перемешивании текучей среды. Преимущества, вытекающие из этих свойств, раскрыты ниже и приведены в вариантах выполнения.
Кольцевой вихрь также может достигать точки резонанса и аккумулировать энергию, в результате через определенный промежуток времени можно уменьшить приток энергии, необходимой для поддержания кольцевого вихря.
Каждый из вариантов выполнения данного изобретения содержит устройство, индуцирующее в объеме текучей среды циркуляцию с траекторией кольцевого вихря. Кольцевой вихрь наиболее соответ
- 2 008030 ствует природным закономерностям и является наиболее распространенным, наиболее рациональным способом циркуляции потока текучей среды. По сравнению с другими конфигурациями потока он представляет собой высокоэффективный механизм и имеет несколько преимущественных свойств, о которых было сказано выше.
При возникновении кольцевого вихря его инерция становится неотъемлемой частью механизма потока, включающего в себя область потока текучей среды и импеллер, имеющие общую геометрию движения, которая присуща траектории радиального ламинарного потока.
Несмотря на возможность создания циркуляции объема текучей среды в виде кольцевого вихря рядом различных способов, общим свойством данных вариантов является создание циркуляции посредством импеллера, сконструированного в соответствии с принципами, раскрытыми заявителем в его предыдущих заявках, как было упомянуто выше, имеющего поверхности, конструктивно выполненные в соответствии с закономерностями Золотого Сечения. Подобный импеллер отличается тем, что поверхности, образующие импеллер, имеют кривизну в двух или трех измерениях, и практически отвечают закономерностям Золотого Сечения, причем любые изменения площади поперечного сечения также отвечают закономерностям Золотого Сечения.
Примеры импеллера, который был признан наиболее подходящим для применения, показаны на фиг. 2а и 2Ь. Данный импеллер, конструктивно выполненный в форме завитка раковины, содержит рабочее колесо 21 с парными лопастями 22 винтовой конфигурации, рабочие поверхности 23 и 24, практически соответствующие закономерностям Золотого Сечения и установленные на центральном валу 25, приводимом во вращение посредством двигателя. Конфигурация лопастей указанных импеллеров соответствует вихревым линиям центрального или воронкообразного участка кольцевого вихря, причем именно этот факт делает работу импеллера такой эффективной при создании кольцевого вихря. Следует отметить, что также возможно применение альтернативных конфигураций, например, импеллера с одной лопастью или с множеством лопастей с рабочими поверхностями, выполненными практически в соответствии с закономерностями Золотого Сечения. Эти рабочие поверхности могут практически соответствовать закономерностям Золотого Сечения по одной из осей по оси X, или по оси Υ, или по оси Ζ; по двум из осей X, Υ и Ζ; или по всем трем осям X, Υ и Ζ.
При начальном приведении импеллера во вращение внутри объема текучей среды он вызывает как осевое, так и вращательное перемещение потока текучей среды. Первоначально указанный импеллер создает высокую степень турбулентности, так как объем текучей среды вначале неподвижен. Однако по прошествии небольшого времени работы данного импеллера текучая среда приходит в круговое движение, как схематично показано на фиг. 3. Поскольку конструкция импеллера соответствует естественному потоку текучей среды, то постепенно все большая доля энергии, подводимой импеллером, передается текучей среде в виде кинетической энергии, а не турбулентности, при этом по мере ускорения объема текучей среды она приходит в движение по своим естественным законам в виде кольцевого вихря. При установившемся кольцевом вихре данный импеллер почти не проявляет тенденцию к образованию кавитации в широком диапазоне рабочих скоростей. В отличие от этого, работа обычного импеллера со скоростью, превышающей расчетный уровень, быстро приводит к кавитации.
В первом варианте выполнения данного изобретения, как схематически представлено на фиг. 4, показан объем текучей среды 31, заключенный в цилиндрическом резервуаре 32, причем центральная ось резервуара 32 направлена вертикально. Внутри резервуара 32 установлен погружной двигатель 33, имеющий импеллер 34, причем ось двигателя и импеллера коаксиальна с центральной осью резервуара 32. Двигатель 33 может быть обычным способом прикреплен ко дну 35 резервуара. Как отмечено выше, импеллер 34 выполнен так, что его рабочие поверхности соответствуют закономерностям Золотого Сечения, как показано на фиг. 2а или 2Ь. Как было сказано выше, работа импеллера 34 вызывает вращение жидкости в форме кольцевого вихря, как обозначено линиями 36 тока. Если текучая среда 31 является смесью, которая должна быть перемешена с приведением в гомогенное состояние, подобное перемешивание достигается эффективно. Преимущества предлагаемого устройства будут более понятны после сравнения с обычным смесительным устройством подобной конструкции. В подобном устройстве также используют цилиндрический резервуар с двигателем, приводящим в действие импеллер. Однако импеллер подобного устройства предназначен для приведения объема текучей среды во вращение вокруг центральной оси резервуара. Это приводит к ряду проблем.
В подобном устройстве скорость потока текучей среды максимальна по периметру объема текучей среды, то есть у стенки резервуара. В результате значительная энергия тратится из-за потерь на трение при перемещении текучей среды относительно стенки. Напротив, в кольцевом вихре скорость потока текучей среды является наименьшей по периметру, то есть у стенки резервуара, так что потери на трение сводятся к минимуму. Кроме того, вследствие наличия вращательного движения в обычных устройствах вода стремится «подняться» на стенку по периметру в результате действия центробежной силы. При перемещении текучей среды в соответствии с кольцевым вихрем, как в представленных вариантах исполнения, уровень поверхности по краям остается практически постоянным. Следует отметить, что хотя в обоих случаях уровень воды в центре понижен, имеющая место динамика текучей среды значительно различается. Следует отметить, что, по меньшей мере, в относительно небольшом резервуаре после соз
- 3 008030 дания кольцевого вихря и подачи избыточной энергии возможно создать вращающуюся волну, циркулирующую по поверхности текучей среды. Динамика текучей среды этого волнового перемещения еще не полностью понятна, однако, известно, что вращается именно волна, а не сама текучая среда. Кроме того, перемешивание в обычном устройстве не эффективно. В подобном устройстве после создания устойчивого вращательного движения текучая среда стремится совершать вращение в виде фиксированной массы, наподобие колеса, с малым относительным перемещением внутри текучей среды. Известно, что такое вращение рассматривается как вращение твердого тела. При таком перемешивании его необходимо продолжать в течение относительно длительного времени. Наоборот, относительное перемещение текучей среды присуще внутренней части кольцевого вихря, при этом время перемешивания сводится к минимуму.
Для запуска стандартного процесса перемешивания необходима большая мощность, что, в свою очередь, требует наличия двигателя соответствующих габаритов. В некоторых химических и фармацевтических технологических процессах приготовления смесей требуется осуществлять смешивание крупных партий вещества на протяжении длительного периода времени, порядка одного месяца. Выяснилось, что в некоторых случаях при прекращения данного процесса до завершения смешивания, например вследствие аварии в энергосистеме, возобновление данного процесса невозможно из-за ограничений, связанных с пусковой инерционностью. Мощности двигателя не хватает для возобновления процесса, вследствие чего вся партия отправляется в брак. Другой исторически сложившейся альтернативой является установка, прежде всего, более мощного двигателя. Очевидно, что такое решение приводит к значительной потере эффективности с экономической точки зрения. В противоположность этому, приготовление смесей посредством предлагаемого изобретения не требует избыточной мощности для запуска процесса, поскольку кольцевой вихрь представляет собой накопитель энергии. По мере добавления энергии она сохраняется в вихревом кольце. Таким образом, при запуске энергию подводят постепенно до тех пор, пока кольцевой вихрь не будет функционировать на уровне, при котором энергия, расходуемая на потери в данном устройстве, не будет равна подводимой энергии.
Очевидно, что в любой реальной системе будут существовать некоторые потери. В простом примере варианта исполнения с резервуаром цилиндрической формы считается, что некоторые потери возникают вследствие резкого перехода, который имеется между дном и стенкой. Также считается, что подобные потери снижаются при выполнении резервуара с закругленным дном, например с дном сферического, а не плоского профиля. Тем не менее, даже в стандартном цилиндрическом резервуаре возможно создание устойчивого кольцевого вихря, обладающего высокой эффективностью. Фактически, вполне возможно создать поток текучей среды в виде кольцевого вихря в резервуаре нецилиндрической формы, и даже весьма сложной конфигурации.
Особой характеристикой данного устройства является возможность создания устойчивого кольцевого вихря независимо от того, заставляют жидкость подниматься в центре или опускаться, при этом лишь направление внутреннего потока кольцевого вихря будет изменяться на обратное. Предполагается, что могут существовать некоторые области применения, в которых одно из направлений потока может быть несколько предпочтительнее.
Также предполагается, что есть области применения, в частности, при использовании относительно неглубоких резервуаров, где возможно улучшение эксплуатационных качеств за счет надлежащего расположения импеллера между дном и поверхностью жидкости.
Во втором варианте выполнения, как показано на фиг. 5, предложено устройство для ремедиации воды в резервуаре водонапорной башни такого типа, который используют в сетях городского водоснабжения. Водонапорные башни широко используются службами водоснабжения в качестве средства обеспечения требуемой подачи воды под необходимым давлением во время периодов максимальной потребности в воде. Во время отсутствия пиковых периодов подача воды осуществляется насосной станцией, причем часть воды поступает потребителям, а другая часть подается насосом в поднятый резервуар водонапорной башни. В периоды максимальной потребности в воде, когда спрос превышает производительность питательной системы, дополнительную подачу воды обеспечивают от водонапорной башни.
Стандартной конструкцией подобных водонапорных башен является конструкция, при которой подвод и отвод воды осуществляется через одну и ту же трубу, подсоединенную у дна резервуара или около него. Однако такое решение вызывает проблемы. Дело в том, что на протяжении большей части года объем воды, добавляемой в резервуар и отводимой из него, составляет весьма небольшую в процентном соотношении часть от общей емкости. По меньшей мере, на протяжении теплых месяцев года нормальным считается нагрев воды до температуры, превышающей температуру подаваемой в резервуар воды. Добавляемую в это время в резервуар воду подают у дна резервуара и, поскольку она холоднее, чем общий объем воды в данном резервуаре, она остается в слое, лежащем на дне резервуара. При отводе воды из данного резервуара в первую очередь отводят именно эту холодную воду, находящуюся у дна резервуара. Следствием этого является расслоение объема воды и отсутствие циркуляции воды вверху резервуара, а также отсутствие ее отвода и замены свежей водой, как происходит с лежащими ниже слоями воды. Такой застой приводит к загрязнению верхних слоев воды. С целью предотвращения подобного загрязнения службами водоснабжения предусмотрено добавление химических веществ, кото
- 4 008030 рые, однако, относительно дороги, а также нежелательны с точки зрения качества воды. Альтернативно предусмотрена возможность использования насосов или лопастных мешалок, но их эффективность намного меньше, чем в заявленном изобретении, поскольку они создают турбулентный поток вместо первичного кольцевого вихря.
Согласно второму варианту исполнения, импеллер 42, описанный в связи с первым вариантом исполнения и приводимый во вращение соответствующим двигателем, расположен в центре внутри резервуара водонапорной башни 41, причем вертикальные оси вращения импеллера 42 и двигателя совпадают. Импеллер 42 может быть расположен относительно низко внутри объема воды, чтобы избежать проблемы в работе при низком уровне воды. В электрической схеме двигателя предусмотрено реле 43 уровня для отключения двигателя при слишком низком падении уровня воды в водонапорной башне 41, препятствующее работе двигателя, если импеллер 42 не покрыт водой. В результате работы импеллера 42 внутри объема воды возникает устойчивый кольцевой вихрь, который обеспечивает циркуляцию воды, удерживаемой внутри водонапорной башни, при весьма низком уровне энергопотребления. Благодаря указанной циркуляции расслоение воды либо не возникает, либо его устраняют. Предполагается, что в результате эффективности кольцевого вихря и работы импеллера, сконструированного согласно закономерностям Золотого Сечения, двигатель с мощностью в диапазоне 20-100 Вт подойдет для большинства водонапорных башен. Затраты на работу подобного двигателя значительно меньше, чем стоимость добавляемых для борьбы с загрязнением химических веществ. Используемая мощность настолько мала, что экономически выгодным вариантом может быть использование солнечной энергии.
В третьем варианте выполнения, показанном на фиг. 6, предложено устройство для ремедиации воды и/или устройство поддержания воды в надлежащем состоянии для водоемов, например, для городских парков. Общеизвестно, что подобные водоемы страдают от загрязнений вследствие отсутствия аэрации, что приводит к гибели рыбы и аэробных растений, а также к зарастанию неприятной плесенью, грибками, возникновению ботулизма и размножению комаров. В неподвижном водоеме вода расслаивается, при этом холодная вода остается у дна водоема, а более теплая вода - в его верхней части, что усугубляет данные проблемы. Попытки уменьшить загрязнение посредством аэрации или другим путем успешны лишь отчасти, поскольку они не обеспечивают полную циркуляцию воды, а рассчитаны лишь на диффузию сжатого воздуха в застойные нижние слои. Для расслоившейся среды указанная диффузия не очень результативна.
В третьем варианте исполнения водоем 51 оборудован небольшим двигателем 52, приводящим во вращение импеллер 53 такого типа, какой описан в первом варианте исполнения. Двигатель 52 с вертикальной осью установлен приблизительно в центре водоема 51, а импеллер 53 погружен в воду водоема. Циркуляцию воды создает непрерывная работа двигателя 52.
Через некоторое время поток среды приобретает структуру кольцевого вихря. В результате возникает циркуляция и перемешивание всего объема воды водоема 51. Циркуляция устраняет расслоение и приводит к непрерывному перемешиванию аэрированного поверхностного слоя со всей остальной водой, тем самым, обеспечивая аэрацию всего объема воды. Преимущества данного варианта исполнения реализуются посредством двигателя, имеющего весьма небольшие относительные габариты. При проведении испытаний, восстановление водоема с площадью поверхности приблизительно в один акр (0,4 га) (1,7 млн галлонов (7,7 млн л)) было достигнуто в пределах двух недель за счет работы двигателя мощностью 40 Вт. Предполагается, что для поддержания данного водоема в здоровом состоянии потребуется даже меньшая мощность. При подаче энергии от питающей сети затраты на электричество составили бы менее 50 долларов ежегодно, что значительно меньше затрачиваемых средств на проведение химической обработки и при этом более результативно. Кроме того, поскольку циркуляция воздействует на весь водоем, благодаря свойству потока текучей среды внутри кольцевого вихря, по периметру водоема движение жидкости будет очень слабым и, фактически, почти незаметным для невооруженного глаза. Таким образом, данная циркуляция текучей среды не будет создавать проблему, связанную с разрушением берега, окружающего водоем.
В другом испытании резервуар для водоснабжения в 1 млн галлонов (4,5 млн л) при площади в 0,5 акра (20 га) и глубине 16 футов (4,9 м) полностью был перемешан за 20 ч посредством двигателя мощностью 24 Вт.
В одном из применений третьего варианта выполнения двигатель в сборке с импеллером могут быть закреплены на стойке, несущей также панель с фотоэлементами, обеспечивающими мощность, необходимую для работы двигателя. Для обеспечения непрерывности потока указанную конструкцию можно использовать в сочетании с аккумулятором. Как вариант, предполагается, что качество воды будет поддерживаться на удовлетворительном уровне во многих случаях за счет периодической работы импеллера, которая будет осуществляться только при наличии солнечного света, достаточного для приведения в действие двигателя. При таком конструктивном решении отпадает необходимость в обеспечении подачи питания от электрической сети к установке, находящейся в центре большого объема воды
В другом применении третьего варианта выполнения двигатель, импеллер и панель с фотоэлектрическими элементами выполнены с опорой на плавучее средство, а вся сборная конструкция закреплена у дна водоема соответствующим якорным устройством. Подобная конструкция может применяться для
- 5 008030 относительно глубокого водоема, где невозможно создать опору для данной сборной конструкции на дне водоема или для водоема, в котором уровень воды подвержен значительным колебаниям.
Следует отметить, что для данных вариантов исполнения, несмотря на то, что наилучшие эксплуатационные качества предполагается получить при размещении импеллера в центре водоема, или при вертикальном положении оси резервуара или водонапорной башни, было выявлено, что данные устройства эффективно работают даже при расположении воронкообразного участка кольцевого вихря на значительном расстоянии от центрального участка.
Для различных случаев третьего варианта исполнения следует понимать, что множество водоемов в плане имеют весьма неправильные очертания. В действительности, в некоторых случаях, водоем может состоять из двух или более бассейнов, соединенных относительно узким протоком. Следует понимать, что в этих обстоятельствах уместно использовать для работы более одного импеллера, с возможностью создания более одного вихря. В подобных ситуациях важно, чтобы вихри взаимодействовали друг с другом посредством образования вихрей с надлежащим вращением.
Дополнительная область применения третьего варианта исполнения связана с рыбоводческими хозяйствами. В данном варианте относительно низкая скорость воды почти по всему водоему, за исключением области образования воронки, при обеспечении высокого уровня циркуляции и аэрации, создает идеальную среду для разведения рыбы. При этом наблюдался интересный факт, что рыба, проходящая через воронкообразный участок вихревого кольца, не испытывает какого-либо заметного отрицательного воздействия.
Данный импеллер расширяется по логарифмической кривой от входа к выходу и тем самым обеспечивает следующие исключительные преимущества: он не причиняет вреда рыбе и другим живым организмам, а также не так легко загрязняется водорослями или пластмассой, как другие традиционные устройства.
Полная циркуляция и превосходная аэрация объема жидкости, представленные в третьем варианте исполнения, также содействуют технологической обработке, наиболее подходящей для установок очистки сточных вод. В каждом из описанных вариантов исполнения, при вращении импеллера на высоких скоростях, создается вихревая трубка с разрежением в центре движения жидкости. Воздух из трубки втягивается прямо к импеллеру и активно распространяется по всей жидкости эффективным и равномерным способом. Этот весьма недорогой способ аэрации жидкости особенно актуален для очистки канализационных систем, для рыбоводческих хозяйств и многих областей промышленности.
Установлено, что в раскрытых выше вариантах выполнения высоту и ширину кольцевого вихря можно регулировать подбором угла установки лопасти импеллера.
Выяснилось, что в некоторых областях применения желательно создавать кольцевой вихрь с помощью импеллера, вращающегося вокруг практически горизонтальной оси. В действительности кольцевой вихрь может быть создан при различных углах оси импеллера, промежуточных между вертикальным и горизонтальным положением. Оптимальный угол определяется областью применения.
Вышеописанные варианты исполнения определяют лишь некоторые потенциальные области применения, где можно использовать данное изобретение. При использовании кольцевого вихря в данных областях применения экономический эффект извлекают за счет использования естественной структуры потока. Следует понимать, что объем данного изобретения не следует ограничивать отдельными вариантами исполнения, раскрытыми выше.
В данном описании, если контекст не требует иного, термин «содержать» или его производные, такие как «содержит» или «содержащий», следует понимать как подразумевающий включение указанного целого или группы целых, но не исключение из любого другого целого или группы целых.

Claims (22)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство для циркуляции текучей среды, предназначенное для работы в ограниченном объеме текучей среды, содержащее импеллер, конструктивно выполненный практически в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или геометрии Фибоначчи и размещенный внутри объема текучей среды с возможностью создания и поддержания практически во всем объеме текучей среды циркуляции в виде кольцевого вихря.
  2. 2. Устройство для циркуляции текучей среды по п.1, в котором импеллер конструктивно выполнен практически в соответствии со строением центральной части или других частей спиралевидной раковины брюхоногого моллюска или другой морской раковины, отвечающих закономерностям Золотого Сечения.
  3. 3. Устройство для циркуляции текучей среды по п.1 или 2, в котором форма импеллера соответствует линиям тока, направлению течения или вихревым линиям внутри воронкообразного, или центрального участка, или иного участка кольцевого вихря.
  4. 4. Устройство для циркуляции текучей среды по любому из пп.1-3, в котором импеллер имеет рабочую поверхность с конфигурацией, практически отвечающей по меньшей мере одной логарифмической кривой, подчиняющейся правилу Золотого Сечения.
    - 6 008030
  5. 5. Устройство для циркуляции текучей среды по п.4, в котором указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения по одной из осей: по оси X, или по оси Υ, или по оси Ζ.
  6. 6. Устройство для циркуляции текучей среды по п.5, в котором указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения по любым двум из осей X, Υ и Ζ.
  7. 7. Устройство для циркуляции текучей среды по п.4, в котором указанная рабочая поверхность практически соответствует закономерностям Золотого Сечения по трем осям X, Υ и Ζ.
  8. 8. Устройство для циркуляции текучей среды по любому из пп.1-7, в котором объем текучей среды представляет собой объем жидкости в практически цилиндрическом резервуаре с направленной вверх центральной осью, в котором импеллер расположен внутри указанной жидкости с возможностью вращения вокруг оси, практически коаксиальной с центральной осью резервуара.
  9. 9. Устройство для перемешивания объема жидкости, заключенного внутри резервуара или емкости, содержащее импеллер, конструктивно выполненный практически в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или геометрии Фибоначчи и расположенный внутри жидкости с возможностью создания в результате вращения циркуляции указанной жидкости в форме кольцевого вихря.
  10. 10. Устройство для перемешивания по п.9, в котором форма импеллера соответствует линиям тока, направлению течения или вихревым линиям внутри воронкообразного или центрального участка кольцевого вихря.
  11. 11. Устройство для перемешивания по п.9 или 10, в котором импеллер имеет рабочую поверхность с конфигурацией, практически отвечающей по меньшей мере одной логарифмической кривой, подчиняющейся правилу Золотого Сечения.
  12. 12. Устройство для перемешивания по любому из пп.9-11, в котором импеллер установлен практически горизонтально.
  13. 13. Устройство для перемешивания по любому из пп.9-12, в котором резервуар или емкость представляет собой практически цилиндрический резервуар с направленной вверх центральной осью, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения, практически коаксиальной с центральной осью резервуара.
  14. 14. Устройство для перемешивания по п.13, в котором дно резервуара выполнено изогнутым.
  15. 15. Устройство для перемешивания по п.14, в котором дно цилиндрического резервуара представляет собой сферический участок.
  16. 16. Устройство для ремедиации воды в резервуаре, содержащее импеллер, конструктивно выполненный практически в соответствии с закономерностями Золотого Сечения или геометрии Фибоначчи и находящийся в процессе эксплуатации внутри объема воды с возможностью вращения для создания и поддержания циркуляции воды в виде кольцевого вихря.
  17. 17. Устройство для ремедиации воды по п.16, в котором форма импеллера соответствует линиям движения текучей среды, направлениям течения или вихревым линиям внутри воронкообразного или центрального участка кольцевого вихря.
  18. 18. Устройство для ремедиации воды по п.16 или 17, в котором импеллер имеет рабочую поверхность, имеющую конфигурацию, практически отвечающую по меньшей мере одной логарифмической кривой, подчиняющейся правилу Золотого Сечения.
  19. 19. Устройство для ремедиации воды по любому из пп.16-18, в котором ось вращения импеллера направлена вверх.
  20. 20. Устройство для ремедиации воды по п.19, в котором ось вращения импеллера практически вертикальна.
  21. 21. Устройство для ремедиации воды по любому из пп.16-20, в котором резервуар с водой представляет собой бак водонапорной башни, связанный с сетевым водоснабжением, а циркуляция воды предназначена для устранения или предотвращения образования расслоения внутри объема воды.
  22. 22. Устройство для ремедиации воды по любому из пп.16-20, в котором резервуар с водой представляет собой водоем, а циркуляция воды направлена на поддержание аэрации всего объема воды.
EA200600876A 2003-11-04 2004-10-12 Устройство для циркуляции текучей среды EA008030B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51724403P 2003-11-04 2003-11-04
PCT/AU2004/001388 WO2005045258A1 (en) 2003-11-04 2004-10-12 Fluid circulation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200600876A1 EA200600876A1 (ru) 2006-08-25
EA008030B1 true EA008030B1 (ru) 2007-02-27

Family

ID=34572929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200600876A EA008030B1 (ru) 2003-11-04 2004-10-12 Устройство для циркуляции текучей среды

Country Status (9)

Country Link
US (2) US7862302B2 (ru)
EP (1) EP1682780A4 (ru)
JP (1) JP2007509735A (ru)
KR (1) KR101168098B1 (ru)
CN (1) CN1875193A (ru)
CA (1) CA2544516C (ru)
EA (1) EA008030B1 (ru)
IL (1) IL175217A (ru)
WO (1) WO2005045258A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179266U1 (ru) * 2017-09-01 2018-05-07 Юлия Александровна Лопатина Установка для замешивания частиц в металломатричный расплав

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7862587B2 (en) 2004-02-27 2011-01-04 Jackson Roger P Dynamic stabilization assemblies, tool set and method
AUPR982302A0 (en) 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A fluid flow controller
AUPR982502A0 (en) 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A heat exchanger
EA005545B1 (ru) 2002-01-03 2005-04-28 Пакс Сайентифик, Инк. Генератор вихревого кольца
US7766915B2 (en) 2004-02-27 2010-08-03 Jackson Roger P Dynamic fixation assemblies with inner core and outer coil-like member
AU2003903386A0 (en) * 2003-07-02 2003-07-17 Pax Scientific, Inc Fluid flow control device
KR101168098B1 (ko) * 2003-11-04 2012-07-24 팍스 싸이언티픽 인코퍼레이션 유체 순환 시스템
WO2005073560A1 (en) 2004-01-30 2005-08-11 Pax Scientific, Inc A vortical flow rotor
WO2006057837A1 (en) 2004-11-23 2006-06-01 Jackson Roger P Spinal fixation tool attachment structure
EP2088945A4 (en) 2006-12-08 2010-02-17 Roger P Jackson INSTRUMENT SYSTEM FOR DYNAMIC SPEED IMPLANTS
US8475498B2 (en) 2007-01-18 2013-07-02 Roger P. Jackson Dynamic stabilization connecting member with cord connection
EP2185810B1 (en) * 2007-08-08 2016-09-28 1070118 B.C. Ltd. Transverse-axis turbine with twisted foils
US9044719B2 (en) 2007-12-21 2015-06-02 Philadelphia Mixing Solutions, Ltd. Method and apparatus for mixing
US8506236B2 (en) * 2009-08-03 2013-08-13 Ebara International Corporation Counter rotation inducer housing
US8550771B2 (en) * 2009-08-03 2013-10-08 Ebara International Corporation Inducer for centrifugal pump
US20110027071A1 (en) * 2009-08-03 2011-02-03 Ebara International Corporation Multi-stage inducer for centrifugal pumps
US9631622B2 (en) 2009-10-09 2017-04-25 Ebara International Corporation Inducer for centrifugal pump
WO2011160061A2 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 Moriarty Donald E Vortex propeller
TW201217929A (en) * 2010-10-20 2012-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Water supply control system and method
KR101313401B1 (ko) 2010-11-02 2013-10-01 마사유키 나카야 미생물 분해 처리 장치 및 유기물 처리 유닛
US20140345696A1 (en) * 2011-11-09 2014-11-27 Jayden Harman Atmospheric circulation system and method
US8794217B1 (en) 2013-02-07 2014-08-05 Thrival Tech, LLC Coherent-structure fuel treatment systems and methods
US9222403B2 (en) * 2013-02-07 2015-12-29 Thrival Tech, LLC Fuel treatment system and method
US10252784B2 (en) 2013-03-15 2019-04-09 John Ioan Restea Apparatus for propelling fluid, especially for propulsion of a floating vehicle
US11944946B2 (en) 2013-06-28 2024-04-02 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Mixing assemblies including magnetic impellers
US10546660B2 (en) 2015-01-15 2020-01-28 General Fusion Inc. Apparatus and method for generating a vortex cavity in a rotating fluid
KR20160145285A (ko) * 2015-06-10 2016-12-20 주식회사 한국아쿠오시스 인공 소용돌이 생성장치
US10766796B2 (en) 2015-06-12 2020-09-08 Ugsi Solutions, Inc. Chemical injection and control system and method for controlling chloramines
CN105697224B (zh) * 2016-02-02 2016-09-28 河海大学 一种利用潮流能发电的斐波那契螺旋形水轮机
US11286176B2 (en) 2016-06-30 2022-03-29 Ugsi Solutions, Inc. Methods and system for evaluating and maintaining disinfectant levels in a potable water supply
US10800685B2 (en) 2017-05-31 2020-10-13 Ugsi Solutions, Inc. Chemical injection control system and method for controlling chloramines
US10836659B2 (en) 2017-09-19 2020-11-17 Ugsi Solutions, Inc. Chemical control systems and methods for controlling disinfectants
US20200049123A1 (en) * 2018-04-27 2020-02-13 Peter C. Whittington Vortex hydroturbine and method for operating the vortex hydroturbine
US10870961B1 (en) * 2019-02-05 2020-12-22 Winston Grace Storm surge and tsunami mitigation by generation of offshore Taylor columns

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232993A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Hubert Fuchs Vorrichtung zum begasen und umwaelzen von fluessigkeiten
US5100242A (en) * 1987-03-20 1992-03-31 Brian Latto Vortex ring mixers
US5261745A (en) * 1992-04-13 1993-11-16 Watkins James R Mixing apparatus with frusto-conically shaped impeller for mixing a liquid and a particulate solid
EP0283307B1 (en) * 1987-03-20 1995-05-24 Brian Latto Vortex ring mixers
US5934877A (en) * 1995-07-10 1999-08-10 Harman; Jayden David Rotor with logarithmic scaled shape
WO2001038697A1 (en) * 1999-11-25 2001-05-31 Jayden David Harman A single or multi-bladed rotor
US6241221B1 (en) * 1998-05-21 2001-06-05 Natural Aeration, Inc. Waste pond liquid circulation system having an impeller and spaced pontoons
EP1120153A2 (en) * 2000-01-24 2001-08-01 Praxair Technology, Inc. Process for reingesting headspace gases
WO2003056190A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-10 Pax Scientific, Inc. Vortex ring generator

Family Cites Families (145)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11544A (en) 1854-08-22 William
US700785A (en) 1901-03-22 1902-05-27 Albert L Kull Muffler for explosive or other engines.
US794926A (en) 1903-05-04 1905-07-18 Benjamin Crawford Exhaust-muffler.
US879583A (en) 1906-05-16 1908-02-18 Arthur Pratt Exhaust-muffler.
US871825A (en) 1906-09-07 1907-11-26 Ludwig Schupmann Projectile for rifled firearms.
US965135A (en) 1908-12-30 1910-07-19 Hugo C Gibson Internal-combustion engine.
US969101A (en) 1909-02-05 1910-08-30 Hugo C Gibson Muffler.
US943233A (en) 1909-08-28 1909-12-14 John Boyle Exhaust-muffler.
US1023225A (en) 1911-06-22 1912-04-16 Mckenzie Cleland Muffler for automobiles.
US1272180A (en) 1917-06-26 1918-07-09 Vacuum Muffler Corp Muffler.
US1356676A (en) 1919-01-28 1920-10-26 Automobile-radiator
US1353478A (en) 1919-09-09 1920-09-21 George W Kirk Muffler
US1505893A (en) 1920-03-06 1924-08-19 Hunter William Silencer for internal-combustion engines
US1396583A (en) 1920-05-08 1921-11-08 Krafve William Muffler
US1471697A (en) 1922-09-09 1923-10-23 Kubes Frantisek Apparatus for making sugar fondant
US1713047A (en) 1924-11-14 1929-05-14 Maxim Silencer Co Means for adjusting oscillation period of exhausts of internal-combustion engines
US1785460A (en) 1925-03-02 1930-12-16 Robert Suczek Pump or the like
US1729018A (en) 1925-11-05 1929-09-24 Siders Wesley Muffler for automobile engines
US1658126A (en) 1926-07-05 1928-02-07 Emanuel Hertz Muffler for internal-combustion engines
US1756916A (en) 1927-01-24 1930-04-29 Gen Motors Corp Muffler
US1667186A (en) 1927-05-31 1928-04-24 William R Bluehdorn Muzzle attachment for guns
US1709217A (en) 1928-03-15 1929-04-16 Francis F Hamilton Exhaust muffler
US1812413A (en) 1929-01-24 1931-06-30 Maxim Silencer Co Silencer
US1872075A (en) 1929-01-24 1932-08-16 Gen Motors Corp Air cleaner and muffler
US1816245A (en) 1929-04-06 1931-07-28 Lester J Wolford Exhaust silencer
US1799039A (en) 1929-09-16 1931-03-31 Conejos Anthony Heat extractor
US1891170A (en) 1930-06-13 1932-12-13 Nose Toichi Aeroplane
US1919250A (en) 1931-11-06 1933-07-25 Joseph W Droll Propeller wheel for fans
US2068686A (en) 1934-11-27 1937-01-26 Lascroux Joseph Louis Apparatus for silencing the exhaust of internal combustion engines
US2210031A (en) 1936-08-28 1940-08-06 Pfaudler Co Inc Refrigerating apparatus and method
US2139736A (en) 1936-11-19 1938-12-13 Kenneth P Durham Vortical muffling device
US2165808A (en) 1937-05-22 1939-07-11 Murphy Daniel Pump rotor
US2359365A (en) 1943-05-20 1944-10-03 Katcher Morris Muffler
US2912063A (en) 1953-04-13 1959-11-10 Barnes Ralph Glenn Muffler
US2879861A (en) 1956-11-16 1959-03-31 Fred J Belsky Flow control unit
US2958390A (en) 1957-03-18 1960-11-01 Owens Illinois Glass Co Sound muffling device
GB873136A (en) 1957-09-02 1961-07-19 Dewrance & Co Improvements in butterfly valves
US2908344A (en) 1958-03-24 1959-10-13 Maruo Hisao Muffler
US3071159A (en) 1958-04-19 1963-01-01 Coraggioso Corrado Bono Heat exchanger tube
FR1231173A (fr) 1959-04-09 1960-09-27 Soc Lab Sarl Perfectionnements à l'écoulement des fluides suivant des trajectoires non rectilignes
US3082695A (en) 1959-06-15 1963-03-26 Klein Schanzlin & Becker Ag Impellers, especially single vane impellers for rotary pumps
US3081826A (en) 1960-01-27 1963-03-19 Loiseau Christophe Ship propeller
US3232341A (en) 1960-02-01 1966-02-01 Garrett Corp Condenser
US3066755A (en) 1960-04-21 1962-12-04 Diehl William Carl Muffler with spiral partition
US3215165A (en) 1963-05-27 1965-11-02 Cons Paper Bahamas Ltd Method and device for the control of fluid flow
US3371472A (en) 1965-12-08 1968-03-05 John Krizman Jr. Spark arrester
US3339631A (en) 1966-07-13 1967-09-05 James A Mcgurty Heat exchanger utilizing vortex flow
US3407995A (en) 1966-10-12 1968-10-29 Lau Blower Co Blower assembly
US3800951A (en) * 1968-12-23 1974-04-02 Bertin & Cie Apparatus for removing a substance floating as a layer on the surface of a body of liquid
US3584701A (en) 1970-04-07 1971-06-15 Michael W Freeman Sound and resonance control device
US3692422A (en) 1971-01-18 1972-09-19 Pierre Mengin Ets Shearing pump
SU431850A1 (ru) 1972-07-03 1974-06-15 Специальное Экспериментально-Конструкторское Бюро Промышленного Рыболовства Погружной рыбонасос
SU850104A1 (ru) 1973-12-24 1981-07-30 Предприятие П/Я Р-6603 Роторный пленочный аппарат
US3927731A (en) 1974-04-10 1975-12-23 Carter James B Ltd Muffler with spiral duct and double inlets
US3918829A (en) 1974-06-19 1975-11-11 Warren Pumps Inc Low pressure-pulse kinetic pump
US3940060A (en) 1974-08-23 1976-02-24 Hermann Viets Vortex ring generator
US3964841A (en) 1974-09-18 1976-06-22 Sigma Lutin, Narodni Podnik Impeller blades
US3957133A (en) 1975-09-10 1976-05-18 Scovill Manufacturing Company Muffler
JPS5236219A (en) 1975-09-13 1977-03-19 Teruo Kashiwara Exhaust equipment for internal combustion engine
DE2712443C3 (de) 1977-03-22 1981-08-20 Brombach, Hansjörg, Dr.-Ing., 6990 Bad Mergentheim Wirbelkammereinrichtung
US4323209A (en) 1977-07-18 1982-04-06 Thompson Roger A Counter-rotating vortices generator for an aircraft wing
US4211183A (en) 1977-08-08 1980-07-08 Hoult David P Fish raising
SU738566A1 (ru) 1978-01-23 1980-06-05 Киевский Ордена Ленина Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко Установка дл содержани водных организмов
US4182596A (en) 1978-02-16 1980-01-08 Carrier Corporation Discharge housing assembly for a vane axial fan
US4225102A (en) 1979-03-12 1980-09-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Aerodynamic side-force alleviator means
GB2057567A (en) 1979-08-24 1981-04-01 Borg Warner Expanding scroll diffuser for radial flow impeller
DE2940773C2 (de) 1979-10-08 1986-08-14 Punker GmbH, 2330 Eckernförde Hochleistungs-Radialventilator
US4317502A (en) 1979-10-22 1982-03-02 Harris Theodore R Engine exhaust muffler
US4299553A (en) 1979-12-14 1981-11-10 The Continental Group, Inc. Hot runner manifold flow distributor plug
SU858896A1 (ru) 1979-12-19 1981-08-30 Предприятие П/Я Р-6956 Роторный растиратель
US4331213A (en) 1980-01-28 1982-05-25 Mitsuko Leith Automobile exhaust control system
SU1030631A1 (ru) 1980-05-26 1983-07-23 Сибирский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цементной Промышленности,Научная Часть Теплообменное устройство
DE3238913C2 (de) 1982-10-21 1985-10-03 Werner Dr. 8972 Sonthofen Röhrs Radialventilatorgehäuse
IT1235222B (it) 1982-11-26 1992-06-26 Secratary Of State For Defence Perfezionamento nelle fusoliere di missili e simili
EP0114932B1 (de) 1982-12-22 1986-09-03 Martin Stähle Kreiselpumpe mit Einschaufel-Laufrad offener Bauart
JPS59158308A (ja) 1983-02-28 1984-09-07 Hisao Kojima 消音装置
IT1195502B (it) 1983-06-02 1988-10-19 Giuseppe Nieri Dispositivo silenziatore particolarmente per gas di scarico e gas in genere in rapido movimento
US4505297A (en) 1983-08-02 1985-03-19 Shell California Production Inc. Steam distribution manifold
US4685534A (en) 1983-08-16 1987-08-11 Burstein A Lincoln Method and apparatus for control of fluids
US4644135A (en) 1983-08-29 1987-02-17 The Marley Company Wall mounted forced air electric heater
US4699340A (en) 1983-11-07 1987-10-13 Vehicle Research Corporation Laminar vortex pump system
DE3505789A1 (de) 1985-02-20 1986-08-21 Grote, Paul, 2901 Friedrichsfehn Spiralwaermetauscher
US4996924A (en) 1987-08-11 1991-03-05 Mcclain Harry T Aerodynamic air foil surfaces for in-flight control for projectiles
SE457121B (sv) 1986-05-07 1988-11-28 Mosbaeck Handelsbolag I Helsin Floedesregulator
US4823865A (en) 1988-02-18 1989-04-25 A. O. Smith Corporation Turbulator construction for a heat exchanger
DK122788A (da) 1988-03-08 1989-09-09 Joergen Mosbaek Johannessen Aggregat til regulering af stroemningen i et ledningssystem
US4993487A (en) 1989-03-29 1991-02-19 Sundstrand Corporation Spiral heat exchanger
US5058837A (en) 1989-04-07 1991-10-22 Wheeler Gary O Low drag vortex generators
GB8918446D0 (en) 1989-08-12 1989-09-20 Stokes Keith H Heat exchange apparatus
US5181537A (en) 1989-12-12 1993-01-26 Conoco Inc. Outlet collectors that are rate insensitive
US5010910A (en) 1990-05-21 1991-04-30 Mobil Oil Corporation Steam distribution manifold
US5207397A (en) 1990-06-08 1993-05-04 Eidetics International, Inc. Rotatable nose and nose boom strakes and methods for aircraft stability and control
FR2666031B1 (fr) 1990-08-27 1993-10-22 Pierre Saget Procede pour la separation centrifuge des phases d'un melange et separateur centrifuge a pales longitudinales mettant en óoeuvre ce procede.
GB2249642B (en) 1990-10-29 1994-09-14 Hydro Int Ltd Vortex valves
US5040558A (en) 1990-10-31 1991-08-20 Mobil Oil Corporation Low thermal stress steam distribution manifold
US5249993A (en) 1991-07-19 1993-10-05 Martin Roland V R Weed resistant boat propeller
JP2649131B2 (ja) 1992-11-18 1997-09-03 神鋼パンテツク株式会社 攪拌装置及びこれに使用するボトムリボン翼
US5312224A (en) 1993-03-12 1994-05-17 International Business Machines Corporation Conical logarithmic spiral viscosity pump
DE4331606C1 (de) 1993-09-17 1994-10-06 Gutehoffnungshuette Man Spiralgehäuse für Turbomaschinen
KR960703203A (ko) 1994-04-28 1996-06-19 시게후치 마사토시 다익(多翼) 레이디얼 팬의 설계 방법 및 그 다익 레이디얼 팬(multivane radial fan designing method and multivane radial fan)
AT407772B (de) 1994-11-08 2001-06-25 Habsburg Lothringen Leopold In Kombinierte resonator- und schalldämpferanlage
US5787974A (en) 1995-06-07 1998-08-04 Pennington; Robert L. Spiral heat exchanger and method of manufacture
JP3632789B2 (ja) 1995-08-28 2005-03-23 東陶機器株式会社 多翼遠心ファンの設計方法及び多翼遠心ファン
US5661638A (en) 1995-11-03 1997-08-26 Silicon Graphics, Inc. High performance spiral heat sink
FR2744661B1 (fr) 1996-02-08 1998-04-03 Deckner Andre Georges Alesoir helicoidal inverse
US6179218B1 (en) * 1996-08-30 2001-01-30 Christopher Gates Solar powered water fountain
JP3574727B2 (ja) 1997-03-31 2004-10-06 国際技術開発株式会社 熱交換装置
US5943877A (en) 1997-05-05 1999-08-31 The Joseph Company Space vehicle freezer including heat exchange unit space use
US6007237A (en) * 1997-05-29 1999-12-28 Latto; Brian Vortex ring mixer controlled mixing device
US5897148A (en) * 1997-09-15 1999-04-27 General Motors Corporation Catch for door latch detent lever
GB2334791B (en) 1998-02-27 2002-07-17 Hydro Int Plc Vortex valves
US5934612A (en) 1998-03-11 1999-08-10 Northrop Grumman Corporation Wingtip vortex device for induced drag reduction and vortex cancellation
WO2000003859A1 (fr) 1998-07-16 2000-01-27 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Produit en resine moulee, de faible poids, et son procede de fabrication
GB9828696D0 (en) 1998-12-29 1999-02-17 Houston J G Blood-flow tubing
JP2000257610A (ja) 1999-03-10 2000-09-19 Tomotaka Marui 固定回転体の表面流れを利用した自生旋回流による乱流抑制方法と自生旋回流生成装置ならびに自生旋回流生成と持続の制御方法および乱流抑制効果の検証方法
KR100337287B1 (ko) 1999-07-28 2002-05-17 윤종용 원심 송풍기
US6484795B1 (en) 1999-09-10 2002-11-26 Martin R. Kasprzyk Insert for a radiant tube
US6385967B1 (en) 2000-05-31 2002-05-14 Shun-Lai Chen Exhaust pipe for motor vehicle muffler
KR100378803B1 (ko) 2000-06-12 2003-04-07 엘지전자 주식회사 압축기용 소음기
US6511277B1 (en) * 2000-07-10 2003-01-28 Affymetrix, Inc. Cartridge loader and methods
ES2195689B1 (es) 2000-07-26 2005-04-01 Manuel Muñoz Saiz Disposicion sustentadora para superficies laterales de aviones.
JP4185654B2 (ja) 2000-08-04 2008-11-26 カルソニックカンセイ株式会社 遠心式の多翼送風機
US6596170B2 (en) 2000-11-24 2003-07-22 Wlodzimierz Jon Tuszko Long free vortex cylindrical telescopic separation chamber cyclone apparatus
US6632071B2 (en) 2000-11-30 2003-10-14 Lou Pauly Blower impeller and method of lofting their blade shapes
US6382348B1 (en) 2001-02-09 2002-05-07 Shun-Lai Chen Twin muffler
FR2823541B1 (fr) 2001-04-11 2003-05-23 Christian Hugues Extremite d'aile cylindrique a fente helicoidale
US6684633B2 (en) 2001-04-27 2004-02-03 Marion Barney Jett Exhaust device for two-stroke internal combustion engine
US20030012649A1 (en) 2001-07-16 2003-01-16 Masaharu Sakai Centrifugal blower
DE10163812A1 (de) 2001-12-22 2003-07-03 Mann & Hummel Filter Vorrichtung zur Schalldämpfung in einem Rohrkanal
AUPR982502A0 (en) 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A heat exchanger
AUPR982302A0 (en) 2002-01-03 2002-01-31 Pax Fluid Systems Inc. A fluid flow controller
US6959782B2 (en) 2002-03-22 2005-11-01 Tecumseh Products Company Tuned exhaust system for small engines
JP3858744B2 (ja) 2002-04-09 2006-12-20 株式会社デンソー 遠心式送風機
US6817419B2 (en) * 2002-10-30 2004-11-16 John A. Reid Well production management and storage system controller
USD510998S1 (en) 2003-03-27 2005-10-25 Research Foundation Of The University Of Central Florida High efficiency air conditioner condenser twisted fan blades and hub
USD487800S1 (en) 2003-04-16 2004-03-23 Delta Electronics Inc. Fan
AU2003903386A0 (en) 2003-07-02 2003-07-17 Pax Scientific, Inc Fluid flow control device
US7661509B2 (en) 2003-07-14 2010-02-16 Dadd Paul M Devices for regulating pressure and flow pulses
US20050155916A1 (en) 2003-07-19 2005-07-21 Tuszko Wlodzimierz J. Cylindrical telescopic structure cyclone apparatus
CN1279868C (zh) 2003-08-26 2006-10-18 苏州金莱克清洁器具有限公司 吸尘器消音装置
USD509584S1 (en) 2003-10-08 2005-09-13 Datech Technology Co., Ltd. Fan wheel with hub fastener
KR101168098B1 (ko) * 2003-11-04 2012-07-24 팍스 싸이언티픽 인코퍼레이션 유체 순환 시스템
WO2005073561A1 (en) 2004-01-30 2005-08-11 Pax Scientific, Inc Housing for a centrifugal fan, pump or turbine
WO2005073560A1 (en) 2004-01-30 2005-08-11 Pax Scientific, Inc A vortical flow rotor
TWM287387U (en) 2005-08-24 2006-02-11 Delta Electronics Inc Fan and fan housing with air-guiding static blades

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3232993A1 (de) * 1982-09-04 1984-03-08 Hubert Fuchs Vorrichtung zum begasen und umwaelzen von fluessigkeiten
US5100242A (en) * 1987-03-20 1992-03-31 Brian Latto Vortex ring mixers
EP0283307B1 (en) * 1987-03-20 1995-05-24 Brian Latto Vortex ring mixers
US5261745A (en) * 1992-04-13 1993-11-16 Watkins James R Mixing apparatus with frusto-conically shaped impeller for mixing a liquid and a particulate solid
US5934877A (en) * 1995-07-10 1999-08-10 Harman; Jayden David Rotor with logarithmic scaled shape
US6241221B1 (en) * 1998-05-21 2001-06-05 Natural Aeration, Inc. Waste pond liquid circulation system having an impeller and spaced pontoons
WO2001038697A1 (en) * 1999-11-25 2001-05-31 Jayden David Harman A single or multi-bladed rotor
EP1120153A2 (en) * 2000-01-24 2001-08-01 Praxair Technology, Inc. Process for reingesting headspace gases
WO2003056190A1 (en) * 2002-01-03 2003-07-10 Pax Scientific, Inc. Vortex ring generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179266U1 (ru) * 2017-09-01 2018-05-07 Юлия Александровна Лопатина Установка для замешивания частиц в металломатричный расплав

Also Published As

Publication number Publication date
CA2544516A1 (en) 2005-05-19
CA2544516C (en) 2014-04-29
IL175217A (en) 2011-06-30
KR20070011233A (ko) 2007-01-24
US7862302B2 (en) 2011-01-04
WO2005045258A1 (en) 2005-05-19
EP1682780A4 (en) 2010-03-17
IL175217A0 (en) 2006-09-05
JP2007509735A (ja) 2007-04-19
EA200600876A1 (ru) 2006-08-25
US20110129340A1 (en) 2011-06-02
US20060263201A1 (en) 2006-11-23
EP1682780A1 (en) 2006-07-26
KR101168098B1 (ko) 2012-07-24
CN1875193A (zh) 2006-12-06
AU2004287890A1 (en) 2005-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA008030B1 (ru) Устройство для циркуляции текучей среды
US4681711A (en) Method and apparatus for aeration of wastewater lagoons
US3779531A (en) Top driven material shearing mixer and aerator
US8651766B2 (en) Wind, solar and hybrid wind-solar water circulation and aeration methods and apparatus
US6241221B1 (en) Waste pond liquid circulation system having an impeller and spaced pontoons
US20020001529A1 (en) Water circulation apparatus and method
US7661660B2 (en) Method and apparatus for aeration of a fluid
CN108069524A (zh) 一种原位生态活水设备
KR20140020592A (ko) 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치
CA1262052A (en) Water circulator device
US10532331B2 (en) Artificial-whirlpool generator
KR100371530B1 (ko) 수처리용 혼합 및 순환장치
WO2012000053A1 (en) An apparatus to circulate liquid and induce a gas
US20140061957A1 (en) Submerged aerator
JP3184960B2 (ja) 気液ポンプ装置
CN2156184Y (zh) 深层曝气机
AU2004287890B2 (en) Fluid circulation system
CN207891135U (zh) 一种原位生态活水设备
MXPA06004989A (en) Fluid circulation system
CN208361991U (zh) 水质净化装置
CN215667323U (zh) 一种用于污水混合液混合的离心式潜水曝气机
CN213416418U (zh) 一体化混流式曝气推流器
CN210214928U (zh) 一种厌氧池竖向环流搅拌装置
IE41451B1 (en) Surface aerator and a rotor therefor
JP2675481B2 (ja) 流体中への空気混入装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM