JPH0833895A - 攪拌曝気装置における軸流インペラ - Google Patents
攪拌曝気装置における軸流インペラInfo
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- JPH0833895A JPH0833895A JP6172922A JP17292294A JPH0833895A JP H0833895 A JPH0833895 A JP H0833895A JP 6172922 A JP6172922 A JP 6172922A JP 17292294 A JP17292294 A JP 17292294A JP H0833895 A JPH0833895 A JP H0833895A
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- Japan
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- axial
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- flow impeller
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- 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
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 攪拌中の夾雑物の絡まりや付着を防止するよ
うにして、動力の効率化を推進することができる攪拌曝
気装置の軸流インペラを提供する。 【構成】 処理槽(4) 内に垂直に配置されたドラフトチ
ューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位置し、かつ
モーター(1) により駆動軸(2) を介して回転される軸流
インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に配置され、か
つブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散気管(3) の
下に配置された整流部材(7) とを具備した攪拌曝気装置
において、軸流インペラ(6) を構成する複数の翼(9) の
前縁下面にウオッシュバック(11)が設けられていること
を特徴とする、攪拌曝気装置における軸流インペラであ
る。
うにして、動力の効率化を推進することができる攪拌曝
気装置の軸流インペラを提供する。 【構成】 処理槽(4) 内に垂直に配置されたドラフトチ
ューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位置し、かつ
モーター(1) により駆動軸(2) を介して回転される軸流
インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に配置され、か
つブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散気管(3) の
下に配置された整流部材(7) とを具備した攪拌曝気装置
において、軸流インペラ(6) を構成する複数の翼(9) の
前縁下面にウオッシュバック(11)が設けられていること
を特徴とする、攪拌曝気装置における軸流インペラであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、下廃水、し尿などの
汚水や汚泥の処理に使用する攪拌曝気装置に関し、より
詳細には同装置における軸流インペラの改良に関するも
のである。
汚水や汚泥の処理に使用する攪拌曝気装置に関し、より
詳細には同装置における軸流インペラの改良に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】汚水などを活性汚泥で好気的に処理する
一つの方式として、図１に示すように、処理槽(4) 内に
垂直に配置されたドラフトチューブ(5) と、ドラフトチ
ューブ(5) 内に位置し、かつモーター(1) により駆動軸
(2) を介して回転される軸流インペラ(6) と、軸流イン
ペラ(6) の下に配置され、かつブロワ(8) に接続された
散気管(3) と、散気管(3) の下に配置された整流部材
(7) とを具備した攪拌曝気装置を用い、軸流インペラ
(6) によりドラフトチューブ(5) 内に下向流を形成し、
これに空気を吹き込むことにより、処理すべき液に散気
しながら同液を攪拌する攪拌曝気方式がある。
一つの方式として、図１に示すように、処理槽(4) 内に
垂直に配置されたドラフトチューブ(5) と、ドラフトチ
ューブ(5) 内に位置し、かつモーター(1) により駆動軸
(2) を介して回転される軸流インペラ(6) と、軸流イン
ペラ(6) の下に配置され、かつブロワ(8) に接続された
散気管(3) と、散気管(3) の下に配置された整流部材
(7) とを具備した攪拌曝気装置を用い、軸流インペラ
(6) によりドラフトチューブ(5) 内に下向流を形成し、
これに空気を吹き込むことにより、処理すべき液に散気
しながら同液を攪拌する攪拌曝気方式がある。
【０００３】この方式に用いる攪拌曝気装置の軸流イン
ペラについて検討されているものとして、攪拌による汚
水中の繊維の絡まりを防止するために、各翼(9) を遠心
方向から半回転方向に所要角度傾斜させた（すなわち後
退させた）軸流インペラ（特開昭６０−２２７８２１
号）や、振動あるいは粗大気泡の吸い込み側への逆流
（フラッディング）を防止する目的でボス比を大きくし
たり、気泡の分散のために軸流インペラの下にさらに小
円盤状の遠心インペラを取付けた攪拌装置（特開平５−
２５３５９２号）が知られている。
ペラについて検討されているものとして、攪拌による汚
水中の繊維の絡まりを防止するために、各翼(9) を遠心
方向から半回転方向に所要角度傾斜させた（すなわち後
退させた）軸流インペラ（特開昭６０−２２７８２１
号）や、振動あるいは粗大気泡の吸い込み側への逆流
（フラッディング）を防止する目的でボス比を大きくし
たり、気泡の分散のために軸流インペラの下にさらに小
円盤状の遠心インペラを取付けた攪拌装置（特開平５−
２５３５９２号）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした従来の攪拌曝
気装置のインペラ(16)は、図４に示すように、二次元角
のインペラ（迎え角が一定のインペラ）であり、そのた
め、攪拌中に汚水中の夾雑物が翼(9) に絡まり、動力ロ
スが大きい。
気装置のインペラ(16)は、図４に示すように、二次元角
のインペラ（迎え角が一定のインペラ）であり、そのた
め、攪拌中に汚水中の夾雑物が翼(9) に絡まり、動力ロ
スが大きい。
【０００５】この発明の目的は、上記の点に鑑み、攪拌
中の夾雑物の絡まりや付着を防止するようにして、動力
の効率化を推進することができる攪拌曝気装置の軸流イ
ンペラを提供することにある。
中の夾雑物の絡まりや付着を防止するようにして、動力
の効率化を推進することができる攪拌曝気装置の軸流イ
ンペラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明による軸流イン
ペラの第１のものは、処理槽(4) 内に垂直に配置された
ドラフトチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位
置し、かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回転
される軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6)の下に配
置され、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散
気管(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した攪
拌曝気装置において、軸流インペラ(6)を構成する複数
の翼(9) の前縁下面にウオッシュバック(11)を設けたこ
とを特徴とするものである。
ペラの第１のものは、処理槽(4) 内に垂直に配置された
ドラフトチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位
置し、かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回転
される軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6)の下に配
置され、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散
気管(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した攪
拌曝気装置において、軸流インペラ(6)を構成する複数
の翼(9) の前縁下面にウオッシュバック(11)を設けたこ
とを特徴とするものである。
【０００７】ウオッシュバック(11)は、翼(9) の前縁に
おいてインペラ軸心から翼先端方向に０．６Ｒ−０．７
Ｒ（Ｒはインペラ軸心から翼先端までの距離）の位置よ
り内側（軸心側）に設けてもいいし、さらに翼(9) の前
縁のほかに後縁に全長に渡って設けてもよい。ウオッシ
ュバック(11)は、翼断面で前縁と、ここから幅中央方向
へ約１／３Ｗ（Ｗは翼幅）の位置との間に設けるのが特
に望ましい。
おいてインペラ軸心から翼先端方向に０．６Ｒ−０．７
Ｒ（Ｒはインペラ軸心から翼先端までの距離）の位置よ
り内側（軸心側）に設けてもいいし、さらに翼(9) の前
縁のほかに後縁に全長に渡って設けてもよい。ウオッシ
ュバック(11)は、翼断面で前縁と、ここから幅中央方向
へ約１／３Ｗ（Ｗは翼幅）の位置との間に設けるのが特
に望ましい。
【０００８】また、この発明による第２の軸流インペラ
は、上記構成の攪拌曝気装置において、軸流インペラ
(6) を構成する複数の翼(9) が先端におけるスキュー角
（θmax ）３０°〜６０°でスキューバックしているこ
とを特徴とするものである。
は、上記構成の攪拌曝気装置において、軸流インペラ
(6) を構成する複数の翼(9) が先端におけるスキュー角
（θmax ）３０°〜６０°でスキューバックしているこ
とを特徴とするものである。
【０００９】翼(9) の根元から先端に渡って弦幅の中心
に分布する中心点を結ぶ曲線をスキュー中心線(C) と呼
ぶ。翼(9) の弦幅は翼(9) の展開面積から決定される。
に分布する中心点を結ぶ曲線をスキュー中心線(C) と呼
ぶ。翼(9) の弦幅は翼(9) の展開面積から決定される。
【００１０】先端におけるスキュー角（θmax ）は、ボ
ス(10)の外周面すなわち翼(9) の根元におけるスキュー
中心線(C) と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半
径方向の直線(L1)と、翼(9) の先端におけるスキュー中
心線(C) と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半径
方向の直線(L2)とのなす角度である。軸流インペラの軸
心から距離(r) の位置におけるスキュー角（θｒ）は、
上記直線(L1)と、位置(r) におけるスキュー中心線(C)
と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半径方向の直
線(L3)とのなす角度であり、下記式で表される。
ス(10)の外周面すなわち翼(9) の根元におけるスキュー
中心線(C) と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半
径方向の直線(L1)と、翼(9) の先端におけるスキュー中
心線(C) と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半径
方向の直線(L2)とのなす角度である。軸流インペラの軸
心から距離(r) の位置におけるスキュー角（θｒ）は、
上記直線(L1)と、位置(r) におけるスキュー中心線(C)
と交差してインペラ軸心から外方へ延びる半径方向の直
線(L3)とのなす角度であり、下記式で表される。
【００１１】
【式１】 ここで、Ｒはインペラ軸心から翼先端までの距離、ａは
ボス(10)の半径であり、通常は０．１８Ｒに相当する。
指数１／１．５はインペラ設計の経験上得られた値であ
る。
ボス(10)の半径であり、通常は０．１８Ｒに相当する。
指数１／１．５はインペラ設計の経験上得られた値であ
る。
【００１２】軸流インペラの翼(9) は好ましくは３枚以
上であり、また軸流インペラの翼(9) はエアフォイル型
をなすことが好ましい。
上であり、また軸流インペラの翼(9) はエアフォイル型
をなすことが好ましい。
【００１３】一般にエアフォイル断面翼は効率の点です
ぐれている。円弧断面翼はキャビティションの発生しや
すい０．６〜０．７Ｒ以上の先端部に採用されている
が、０．６〜０．７Ｒより内側ではエアフォイル断面で
ウォッシュバックを付けたものが空気吸込み現象を防止
するのに有効である。
ぐれている。円弧断面翼はキャビティションの発生しや
すい０．６〜０．７Ｒ以上の先端部に採用されている
が、０．６〜０．７Ｒより内側ではエアフォイル断面で
ウォッシュバックを付けたものが空気吸込み現象を防止
するのに有効である。
【００１４】翼(9) の全表面は翼面加工機で切削研磨さ
れていることが好ましい。これにより、翼(9) への夾雑
物の絡まりや付着が一層効果的に防止できる。
れていることが好ましい。これにより、翼(9) への夾雑
物の絡まりや付着が一層効果的に防止できる。
【００１５】
【作用】この発明による第１の軸流インペラでは、翼
(9) の前縁下面にウオッシュバック(11)が設けられてい
るので、汚水中の夾雑物は翼(9) の圧力面（翼下面）に
押し付けられ、翼背面で浮かされて、翼(9) から浮上す
る。これによって、翼(9)への夾雑物の絡まりや付着が
防止でき、さらに吸込み部における水流乱れによる空気
の巻込みを防止でき、動力消費の増加やアンバランスに
よる振動を防止できる。
(9) の前縁下面にウオッシュバック(11)が設けられてい
るので、汚水中の夾雑物は翼(9) の圧力面（翼下面）に
押し付けられ、翼背面で浮かされて、翼(9) から浮上す
る。これによって、翼(9)への夾雑物の絡まりや付着が
防止でき、さらに吸込み部における水流乱れによる空気
の巻込みを防止でき、動力消費の増加やアンバランスに
よる振動を防止できる。
【００１６】また、第２の軸流インペラでは、翼(9) が
先端におけるスキュー角（θmax ）３０°〜６０°でス
キューバックしているので、翼(9) の前縁は、ボス側か
ら順次整流部材に近寄る。こうして誘導された水流の整
流部材への衝突が徐々に生じるので、衝突による衝撃が
緩和され、騒音、振動を低減することができる。衝撃の
同期化をさけるために、整流部材(7) の枚数はインペラ
の翼枚数と同数またはその倍数を避け、インペラの翼枚
数は３枚以上とするのがよりよい。
先端におけるスキュー角（θmax ）３０°〜６０°でス
キューバックしているので、翼(9) の前縁は、ボス側か
ら順次整流部材に近寄る。こうして誘導された水流の整
流部材への衝突が徐々に生じるので、衝突による衝撃が
緩和され、騒音、振動を低減することができる。衝撃の
同期化をさけるために、整流部材(7) の枚数はインペラ
の翼枚数と同数またはその倍数を避け、インペラの翼枚
数は３枚以上とするのがよりよい。
【００１７】さらに、水力学的効率が最も優れているエ
アフォイル（ＭＡＵ）型断面を採用すると、翼背面（上
面）では長い繊維質は発生した負圧で浮かされ気味にな
り、翼圧力面（下面）では翼下面に押し付けられ激しい
水流で流される。
アフォイル（ＭＡＵ）型断面を採用すると、翼背面（上
面）では長い繊維質は発生した負圧で浮かされ気味にな
り、翼圧力面（下面）では翼下面に押し付けられ激しい
水流で流される。
【００１８】
【実施例】この発明の実施例を図１から図３によって説
明する。
明する。
【００１９】図１は攪拌曝気装置の１例を示す全体図で
ある。攪拌曝気装置は、処理槽(4)内に垂直に配置され
たドラフトチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に
位置し、かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回
転される軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に
配置され、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、
散気管(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した
ものである。この装置を用い、軸流インペラ(6) により
ドラフトチューブ(5) 内に下向流を形成し、これに空気
を吹き込むことにより、処理すべき液に散気しながら同
液を処理槽(4)内で循環攪拌する。空気は、ブロワ(8)
により散気管(3) に送り込まれ、散気管から出た空気は
軸流インペラ(6) の回転による下向流でせん断されて微
細気泡になる。
ある。攪拌曝気装置は、処理槽(4)内に垂直に配置され
たドラフトチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に
位置し、かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回
転される軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に
配置され、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、
散気管(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した
ものである。この装置を用い、軸流インペラ(6) により
ドラフトチューブ(5) 内に下向流を形成し、これに空気
を吹き込むことにより、処理すべき液に散気しながら同
液を処理槽(4)内で循環攪拌する。空気は、ブロワ(8)
により散気管(3) に送り込まれ、散気管から出た空気は
軸流インペラ(6) の回転による下向流でせん断されて微
細気泡になる。
【００２０】この微細気泡は、ドラフトチューブ(5) 内
の下向流とともに槽底部まで導かれ、槽底部からドラフ
トチューブ(5) の外部を上昇する際に気泡周囲の液に上
向流を生ぜしめ、処理槽(4) 内の液循環を容易にする。
の下向流とともに槽底部まで導かれ、槽底部からドラフ
トチューブ(5) の外部を上昇する際に気泡周囲の液に上
向流を生ぜしめ、処理槽(4) 内の液循環を容易にする。
【００２１】軸流インペラ(6) は３枚の翼(9) を有し、
低揚程大容量の小動力のものであって、大きな攪拌力を
得られるものである。
低揚程大容量の小動力のものであって、大きな攪拌力を
得られるものである。
【００２２】散気管(3) は軸流インペラ(6) の下方に設
けられ、下向する水流に直角に空気を噴出する。
けられ、下向する水流に直角に空気を噴出する。
【００２３】ドラフトチューブ(5) は、軸流インペラ径
とほぼ等しい内径を有し、処理すべき液と気泡を槽底部
へ導き、底部の攪拌力を強め、空気の溶解効率を高め
る。
とほぼ等しい内径を有し、処理すべき液と気泡を槽底部
へ導き、底部の攪拌力を強め、空気の溶解効率を高め
る。
【００２４】整流部材(7) は、ドラフトチューブ(5) 内
で軸流インペラ(6) によって形成された渦巻き流を効率
よく下向流に変換させるためのものである。
で軸流インペラ(6) によって形成された渦巻き流を効率
よく下向流に変換させるためのものである。
【００２５】この構造の攪拌曝気装置では攪拌機構と曝
気機構がそれぞれ独立しているので、攪拌強度と酸素供
給量をそれぞれ単独にコントロールすることができる。
気機構がそれぞれ独立しているので、攪拌強度と酸素供
給量をそれぞれ単独にコントロールすることができる。
【００２６】図２はこの発明による軸流インペラの翼構
造を示すものである。軸流インペラ(6) を構成する３枚
の翼(9) の前縁下面にはウオッシュバック(11)が前縁の
全長に渡って設けられている。
造を示すものである。軸流インペラ(6) を構成する３枚
の翼(9) の前縁下面にはウオッシュバック(11)が前縁の
全長に渡って設けられている。
【００２７】ウオッシュバック(11)は、翼断面で前縁と
ここから幅中央方向へ約１／３Ｗ（Ｗは翼幅）の位置と
の間に設けられている。
ここから幅中央方向へ約１／３Ｗ（Ｗは翼幅）の位置と
の間に設けられている。
【００２８】図３は、軸流インペラ(6) を構成する複数
の翼(9) が先端におけるスキュー角（θmax ）３０°で
スキューバックしている形態を示す。
の翼(9) が先端におけるスキュー角（θmax ）３０°で
スキューバックしている形態を示す。
【００２９】軸流インペラ(6) の翼(9) はエアフォイル
型をなす。
型をなす。
【００３０】一般にエアフォイル断面翼は水力学効率の
点で優れている。円弧断面翼はキャビティションの発生
しやすい０．６〜０．７Ｒ以上の先端部に採用され、
０．６〜０．７Ｒより内側ではエアフォイル断面でウォ
ッシュバックを付けたものは空気吸込み減少を防止する
のに有効であると言われている。
点で優れている。円弧断面翼はキャビティションの発生
しやすい０．６〜０．７Ｒ以上の先端部に採用され、
０．６〜０．７Ｒより内側ではエアフォイル断面でウォ
ッシュバックを付けたものは空気吸込み減少を防止する
のに有効であると言われている。
【００３１】
【発明の効果】この発明による第１の軸流インペラによ
れば、翼(9) への夾雑物の絡まりや付着が防止でき、さ
らに吸込み部における水流乱れによる空気の巻込みを防
止でき、動力消費の増加やアンバランスによる振動を防
止できる。
れば、翼(9) への夾雑物の絡まりや付着が防止でき、さ
らに吸込み部における水流乱れによる空気の巻込みを防
止でき、動力消費の増加やアンバランスによる振動を防
止できる。
【００３２】また、第２の軸流インペラによれば、誘導
された水流の整流部材への衝突による衝撃が緩和され、
騒音、振動を低減することができる。
された水流の整流部材への衝突による衝撃が緩和され、
騒音、振動を低減することができる。
【００３３】さらに、上記のように振動、騒音などの発
生を防止できるので、ボス比を大幅に低減でき、これに
より同一断面内での攪拌効率を向上することができる。
生を防止できるので、ボス比を大幅に低減でき、これに
より同一断面内での攪拌効率を向上することができる。
【図１】 攪拌曝気装置の１例を示す全体図である。
【図２】 軸流インペラの構造を示す翼の横断面図であ
る。
る。
【図３】 軸流インペラの平面図である。
【図４】 従来の軸流インペラの横断面図である。
１…モーター ２…駆動軸 ３…散気管 ４…処理槽 ５…ドラフトチューブ ６…軸流インペラ ７…整流部材 ８…ブロワ ９…翼 １０…ボス
Claims (3)
- 【請求項１】 処理槽(4) 内に垂直に配置されたドラフ
トチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位置し、
かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回転される
軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に配置さ
れ、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散気管
(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した攪拌曝
気装置において、軸流インペラ(6) を構成する複数の翼
(9) の前縁下面にウオッシュバック(11)が設けられてい
ることを特徴とする、攪拌曝気装置における軸流インペ
ラ。 - 【請求項２】 処理槽(4) 内に垂直に配置されたドラフ
トチューブ(5) と、ドラフトチューブ(5) 内に位置し、
かつモーター(1) により駆動軸(2) を介して回転される
軸流インペラ(6) と、軸流インペラ(6) の下に配置さ
れ、かつブロワ(8) に接続された散気管(3) と、散気管
(3) の下に配置された整流部材(7) とを具備した攪拌曝
気装置において、軸流インペラ(6) を構成する複数の翼
(9) が先端におけるスキュー角（θmax ）３０°〜６０
°でスキューバックしていることを特徴とする、攪拌曝
気装置における軸流インペラ。 - 【請求項３】 翼(9) がエアフォイル型である、請求項
１または２記載の軸流インペラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17292294A JP3239170B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 攪拌曝気装置における軸流インペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17292294A JP3239170B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 攪拌曝気装置における軸流インペラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833895A true JPH0833895A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3239170B2 JP3239170B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=15950848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17292294A Expired - Lifetime JP3239170B2 (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 攪拌曝気装置における軸流インペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239170B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002035784A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Mitsui Mining Co Ltd | 攪拌曝気装置 |
| JP2003053371A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-25 | Ataka Construction & Engineering Co Ltd | 曝気撹拌装置 |
| CN106396090A (zh) * | 2016-10-16 | 2017-02-15 | 李根生 | 一种悬挂式水下推流曝气机 |
| US9767100B2 (en) | 2008-12-02 | 2017-09-19 | Ab Initio Technology Llc | Visualizing relationships between data elements |
| US9852153B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-12-26 | Ab Initio Technology Llc | Graphically representing programming attributes |
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