专利名称：高新潜水瀑气机技术
技术领域：
本高新技术涉及一种增氧泵，尤其是一种潜水瀑气机。
本高新技术包括风管、负压罩、叶轮、导向分配器、导流筒和潜水电机，导流筒和导向分配器连接且腔体相通，负压罩置于导流筒和导向分配器的腔内且与风管连接，叶轮置于导流筒和导向分配器的腔内且固定在潜水电机轴上并位于负压罩的喇叭口的下方；潜水电机连接在导向分配器或负压罩上；为达到上述目的，本高新技术采取潜水电机固定在导向分配器的下部且潜水电机轴向上伸入导向分配器的腔内或潜水电机固定在负压罩上且潜水电机轴向下伸入导向分配器的腔内；叶轮为螺旋叶轮；导流筒进水口处于导流筒的上部，其进水口是在使用状态下距液面3厘米至25厘米的进水口。
上述潜水电机固定在导向分配器上的潜水瀑气机的风管是直管。
上述潜水电机固定在负压罩上的潜水瀑气机的风管是由位于上部的主风管、下部的支风管、连接主风管与支风管的空心盘、连接支风管与负压罩的圆环盘组成的组合风管，各支风管所围成的空间能容纳潜水电机。
上述导向分配器具有圆桶形机体，机体下部侧面等分引出若干导流管，导流管与圆桶形机体的内腔相通；导流管中心线在出水口处的切线在水平面上的正投影线与经过该切点的直径铅垂面夹角为6度到75度，并且该切线在经过该切点的直径铅垂面上的正投影线与水平面的夹角为20度到75度。
上述导向分配器的导流管中心线为直线；导流管内表面所形成的曲面和导流管中心线垂直面相交线均为由270度的圆弧和直线段所形成的封闭曲线，该封闭曲线的圆弧部分的半径在沿其出水方向的中心线呈线性递减，递减系数为0.04-0.25。
本高新技术具有积极的效果(1)本高新技术的潜水瀑气机使用时，潜水电机带动螺旋叶轮旋转，将负压罩中的空气和在其上方的水一起往下压，而使空气在导向分配器中加压，与水搅拌混合，并且由于导流管的收缩作用使其气泡与水的混合物进一步加压，实现进一步溶氧。(2)工作时，水从导流筒上端进水口流入，将液面的附有污泥的气泡一起带入导流筒经导向分配器送至池中，因而避免了附着在气泡上的污泥中的好氧菌脱水死亡的问题，因此本高新技术可以在不用喷淋设备的情况下解决了因造成液面气泡漂浮而造成好氧菌大量死亡的问题。(3)由于导流管内表面中心线在出水口处的切线为向下倾斜并且与经过该切点的圆桶的直径线在水平面上有夹角，所以水向下并倾斜流动，水池中的水以导向分配器中心旋转，并且在导向分配器的导流管口向下流出并在远处向上流动，这样水池中的水每处都处于流动状态，整池水处于一种动态平衡中，没有增氧死角，带有好氧菌的污泥不会沉降也不会漂浮在水面上。
图2为
图1中的风管的结构示意图。
图3为图2的仰视图。
图4为
图1中的负压罩的结构示意图。
图5为图4的A-A剖视图。
图6为
图1中的导向分配器的结构示意图。
图7为图6的俯视图。
图8为
图1中的螺旋叶轮的结构示意图。
图9为本高新技术的实施例2的结构示意图。
见图6和图7，实施例1的潜水瀑气机的导向分配器4具有圆桶形机体41，圆桶形机体41的底部有一个导流孔，机体41下部侧面等分引出六个导流管42，导流管42与圆桶形机体41的内腔相通。由于导向分配器安装时圆桶中心线基本处于铅垂位置，所以其垂直于中心线的平面为水平面，其平行于中心线的平面为铅垂面，其中心线所在的铅垂面为直径铅垂面；导流管内表面和垂直于导流管出水方向的平面相交形成的封闭曲线的几何中心所形成的点的集合为导流管中心线。导流管中心线43在出水口处的切线在水平面上的正投影线与经过该切点的直径铅垂面夹角a为11度，并且该切线在经过该切点的直径铅垂面上的正投影线与水平面的夹角b为47度。导向分配器4的导流管中心线43为直线；导流管内表面44所形成的曲面和导流管中心线43垂直面相交线均为由270度的圆弧和直线段所形成的封闭曲线，该封闭曲线的圆弧部分的半径在沿其出水方向的中心线呈线性递减，递减系数为0.105。
根据不同的需要可以设计不同高度的导流筒5和主风管11，使主风管11上端高于液面7而导流筒5上端进水口51低于液面7，导流筒的进水口51低于液面7的高度可以由潜水电机的功率和导流筒的进水口51的直径来推算，一般在3-25厘米之间，使导流筒的进水口51上端的水流处于层流状态。本实施例的潜水瀑气机在安装时，当导流筒内径为320毫米、电机5.5千瓦时，导流筒的进水口51低于液面8-20厘米都能保持层流，最佳为13厘米；当导流筒的进水口51内径为400毫米、电机15千瓦时，最佳为15厘米；当导流筒的进水口51内径为500毫米、电机5.5千瓦时，最佳为6厘米。
为达到本高新技术的效果，可将导流管的内表面44做成六角、圆形等各种形状；还可将导流管中心线43设计为曲线，导流管中心线43在出水口处的切线在水平面上的正投影线与经过该切点的直径铅垂面夹角a和该切线在经过该切点的直径铅垂面上的正投影线与水平面的夹角b将会有一个很宽的范围，如不考虑出水的流速和出水的功率损耗其范围可以在0-90度之间，在这里本高新技术的夹角a选取6度到75度之间，夹角b选取20度到75度之间；导流管的内表面44的收缩系数在设计中的范围也较宽，本高新技术选择0.04-0.25，在这范围内出水的流速较快和出水的功率损耗较小。
(实施例2)见图7，本实施例包括风管1、负压罩2、叶轮3、导向分配器4、导流筒5和潜水电机6。风管1为直管，风管1的上部通过连接架8与均匀分布的六个浮球9固定连接。负压罩2连接在风管1下方，导向分配器4连接在负压罩2上。潜水电机6固定在导向分配器4上，潜水电机6的电机轴61穿入导向分配器4。叶轮3为螺旋叶轮3，螺旋叶轮3安装在电机轴61上并位于负压罩2的喇叭口21的下方。导流筒5安装在负压罩2上，上端进水口51周围设有防污栅。安装时导流筒5上端进水口51低于液面7的高度能使潜水瀑气机工作时进水口51上的水处于层流状态。实施例2的导向分配器4的圆桶形机体41有锥度，圆桶形机体41的底部是一个与电机轴配合的通孔，其他与实施例1的导向分配器相同。
实施例2与实施例1的潜水电机的连接位置不相同，在实际使用过程中达到的效果相同。由于实施例2的潜水电机设置在导向分配器的下方，所以实施例2所述的潜水瀑气机在安装时，潜水电机悬在池中，比较靠近池底；而实施例1的的潜水电机设置在导向分配器的上方，实施例1所述的潜水瀑气机在安装时，潜水电机和导向分配器是悬在池中，可以离池底有一段距离。
权利要求1.一种潜水瀑气机，包括风管(1)、负压罩(2)、叶轮(3)、导向分配器(4)、导流筒(5)和潜水电机(6)，导流筒(5)和导向分配器(4)连接且腔体相通，负压罩(2)置于导流筒(5)和导向分配器(4)的腔内且与风管(1)连接，叶轮(3)置于导流筒(5)和导向分配器(4)的腔内且固定在潜水电机轴(61)上并位于负压罩(2)的喇叭口(21)的下方；其特征在于潜水电机(6)固定在导向分配器(4)的下部且潜水电机轴(61)向上伸入导向分配器(4)的腔内或潜水电机(6)固定在负压罩(2)上且潜水电机轴(61)向下伸入导向分配器(4)的腔内；叶轮(3)为螺旋叶轮；导流筒进水口(51)处于导流筒的上部，其进水口(51)是在使用状态下距液面(7)3厘米至25厘米的进水口。
2.根据权利要求1所述的潜水瀑气机，其特征在于潜水电机(6)固定在导向分配器(4)上的潜水瀑气机的风管(1)是直管。
3.根据权利要求1所述的潜水瀑气机，其特征在于潜水电机(6)固定在负压罩(2)上的潜水瀑气机的风管(1)是由位于上部的主风管(11)、下部的支风管(13)、连接主风管与支风管的空心盘(12)、连接支风管与负压罩的圆环盘(14)组成的组合风管，各支风管(13)所围成的空间能容纳潜水电机。
4.根据权利要求2或3所述的潜水瀑气机，其特征在于导向分配器(4)具有圆桶形机体(41)，机体(41)下部侧面等分引出若干导流管(42)，导流管与圆桶形机体的内腔相通；导流管中心线(43)在出水口处的切线在水平面上的正投影线与经过该切点的直径铅垂面夹角(a)为6度到75度，并且该切线在经过该切点的直径铅垂面上的正投影线与水平面的夹角(b)为20度到75度；
5.根据权利要求4所述的潜水瀑气机，其特征在于导向分配器(4)的导流管中心线(43)为直线；导流管内表面(44)所形成的曲面和导流管中心线(43)垂直面相交线均为由270度的圆弧和直线段所形成的封闭曲线，该封闭曲线的圆弧部分的半径在沿其出水方向的中心线呈线性递减，递减系数为0.04-0.25。
6.根据权利要求5所述的任一潜水瀑气机，其特征在于风管的上部设有连接架(8)，连接架(8)上固定有若干均匀分布的浮球(9)。
专利摘要一种潜水瀑气机，具有风管、负压罩、叶轮、导向分配器、导流筒和潜水电机，潜水电机固定在导向分配器的下部且潜水电机轴向上伸入导向分配器的腔内或潜水电机固定在负压罩上且潜水电机轴向下伸入导向分配器的腔内；叶轮为螺旋叶轮；导流筒进水口处于导流筒的上部，其进水口是在使用状态下距液面3厘米至25厘米的进水口。本高新技术将液面上附有污泥的气泡一起带入导流筒经导向分配器送至池中，因而避免了附着在气泡上的污泥中的好氧菌脱水死亡的问题，因此可以在不用喷淋设备的情况下解决了因造成液面气泡漂浮而造成好氧菌大量死亡的问题。
文档编号C02F7/00GK2594263SQ0321936
公开日2003年12月24日 申请日期2003年1月13日 优先权日2003年1月13日
发明者张建东 申请人:张建东
