專利名稱：引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種水處理裝置，尤其是一種可對水體進行引氣增氧、改變水流流態(tài)的潛水推流水質(zhì)凈化設備。
背景技術：
在水處理領域中，通過對水體曝氣增氧，提高水體的溶解氧含量，從而凈化水質(zhì)的作法并不少見，但如何提高設備的溶氧率、降低投資及噪聲卻是眾多生產(chǎn)廠商和研究人員關心的問題。
目前公知的水質(zhì)凈化裝置，通過設在岸上或水面的加壓水裝置對表層水進行加壓，后輸送至水下的噴射裝置中，經(jīng)過一級或多級噴射，對水體進行曝氣。該裝置在提高水體溶解氧方面確實起到了積極作用，但仍存在以下不足1、進水、水氣排出通道均為單獨結構，不但導致結構復雜，制造成本較高，且操作不靈活、適用范圍較小；2、由于溶氧方法是多級喉管噴射，運行時損耗較高，工作效率下降。
為克服上述問題，人們又提出了另一種結構的水質(zhì)凈化裝置，如中國專利CN 2402672Y(申請?zhí)枮?0219059.1，名稱為電動推流曝氣機)，確實作到了簡化結構、降低設備投資、運行成本及噪聲，但其作為水下曝氣設備，推水葉片直接接觸大面積水體，水對葉片所產(chǎn)生的較大阻力致使能量損耗較高，設備的工作效率下降。
本設計人根據(jù)多年來在本領域的經(jīng)驗和知識積累，為克服公知的技術存在的上述缺陷，經(jīng)過艱苦的研發(fā)，終于開發(fā)出本實用新型的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、溶氧效果好、工作效率高的潛水推流水質(zhì)凈化裝置。
為此，本實用新型提出一種引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，具有一潛水電機、引氣裝置、推流葉片，其中，所述潛水電機的前端設引氣裝置，電機輸出軸與一中空導氣管相連接，該導氣管貫穿所述引氣裝置，所述導氣管的前端外周設有推流葉片；一導流管套設于所述導氣管和推流葉片的外部，所述導流管與導氣管和推流葉片之間具有間隙地設置，該導流管的至少入水口段具有外端口徑大于內(nèi)端口徑的喇叭型開口。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述引氣裝置包括一設置在潛水電機前端的外罩體，該外罩體與電機之間構成一氣室，且該外罩體與潛水電機相固定，所述導氣管與外罩體之間可轉動地設置，一引氣管與所述氣室相連通。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述導氣管和電機輸出軸之間設有至少2塊導氣輻板，所述導氣輻板與電機輸出軸線相交的角度為0°＜θ＜90°，以45°為最佳。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述導氣管和電機輸出軸之間設有連接輻條。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述推流葉片為螺旋槳的槳葉狀，且至少具有2塊，并環(huán)繞固定于所述導氣管外側，該推流葉片與電機輸出軸線相交的角度為0°＜α＜90°，以45°為最佳。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述導流管入口段的漸縮圓錐面與軸線的夾角為0°＜γ＜90°。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述導流管出口段的漸擴管壁面與軸線的夾角為0°≤β＜90°。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述導流管的出口段管壁面與軸線的夾角為8°。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述凈化裝置的外部設有至少一層過濾防護罩。
如上所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其中，所述凈化裝置的外部設有兩層過濾防護罩，其中，在推流葉片外側設置第一層過濾防護罩；第二層過濾防護罩設置在潛水電機、引氣裝置、導流管及第一層過濾防護罩的外部。
由于上述技術方案的運用，本實用新型具有下列優(yōu)點1、本實用新型與采用加壓水噴射裝置結構的曝氣設備相比，省掉了水泵、進水通道和水氣排出通道，使結構大為簡化，不但降低了能耗、提高了工作效率，且有效地避免了工作時通道堵塞的情況，確保了設備的正常工作。
2、本實用新型采用葉輪直接推流，葉片在推流的同時高速攪拌水體，使水體形成紊流后與空氣混合，這樣進一步增加了空氣的溶解度，使水體的溶氧率進一步提高，從而達到充分溶氧的目的。
3、由于本實用新型在葉輪對水流加速后，增設了一段導流管，紊動水流的能量沒有立即被周圍水體所消耗，而是在導流管中得以延續(xù)，使得推流距離大大增加。同時，導流管的出口段采用漸擴形管，增加了水體的推動力，提高了工作效率，充分利用了能量。
4、本實用新型整體位于水面以下，在水面上或岸邊幾乎沒有附屬設施，在水體周圍或中心均可實施，不會影響水體景觀，對水體不會造成二次污染，具有無噪音、不堵塞、運行維護簡便、適用范圍廣等優(yōu)點。
5、本實用新型通過設置兩層過濾防護罩，一層罩在推流葉片外側，另一層罩是罩在整個電機和導流管入口端外圍，借助于由鏤空格護網(wǎng)構成的過濾防護罩，可防止水中雜物纏繞葉輪、損壞電機而設，從而提高了水質(zhì)凈化裝置的使用壽命。


圖1為本實用新型的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置整體結構示意圖；圖2為本實用新型的另一實施例部分結構示意圖；圖3為本實用新型的導氣管和電機輸出軸之間導氣輻板結構示意圖；圖4為本實用新型的推流葉片與電機輸出軸線相交的角度結構示意圖。
附圖標號說明1、潛水電機2、電機輸出軸3、導氣管 4、導氣輻板5、推流葉片6、外罩體7、引氣管 8、氣室9、導流管 91、入口段 92、92’、出口段10、引氣裝置12、支架 11 、15、過濾防護罩 13、底座14、電源接入管具體實施方式
為了讓本實用新型的目的、特征與優(yōu)點能更明顯被了解，下文特舉本實用新型的具體實施例，并配合所附圖式，作詳細說明。
如圖1所示，本實用新型提出的一種引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，具有一潛水電機1、引氣裝置10、推流葉片5，其中，所述引氣裝置10設置在潛水電機1的前端，電機輸出軸2與一中空導氣管3相連接，該導氣管3貫穿所述引氣裝置10，所述導氣管3的前端外周設有推流葉片5；一導流管9套設于所述導氣管3和推流葉片5的外部，與導氣管3和推流葉片5之間留有間隙，以便水流進入。該導流管9的入水口段91的外端口徑大于內(nèi)端口徑，為漸縮的圓錐喇叭形，其漸縮的壁面與軸線的夾角為0°＜γ＜90°，導流管9的出水口段92可為直筒形管，如圖1所示；該導流管9的出水口段也可為一漸擴的喇叭口形，如圖2所示，為本實用新型的另一實施例，在該實施例中導流管9’的出水口段92’漸擴壁面與軸線的夾角度數(shù)為0°≤β＜90°，一般為8度左右。當然也可以將導流管9、9’設置成沿中心線方向為漸擴的橢圓管，進入導流管9、9’內(nèi)的流體膨脹，當流體作用力沖擊到導流管側壁后，在反作用力的推動下使水流加快推進，根據(jù)試驗，當出水口段的漸擴壁面與軸線的夾角為8度左右時，可提高水流的推進速度大約20％。上述導流管9、9’可由不銹鋼或其他硬質(zhì)材料制成。
所述引氣裝置10包括一設置在潛水電機1前端的外罩體6，該外罩體6與電機1之間構成一氣室8，且該外罩體6與潛水電機1相固定，所述導氣管3與外罩體6之間可轉動地設置，一引氣管7為一豎直立管，一端高出水面，另一端與所述氣室8相連通。
如圖3所示，所述導氣管3和潛水電機輸出軸2之間通過連接件相連接，并具有氣流通道民，該連接件可以為導氣輻板4，至少設置二塊，在本實施例中為設置了三塊導氣輻板4，且該導氣輻板4的內(nèi)、外側分別與電機輸出軸2、導氣管3固定連接。所述導氣輻板4與電機輸出軸線相交的角度為0°＜θ＜90°，以45°為最佳，該導氣輻板4起到一葉輪的作用，可加速氣體的流動，增加導流性能。當然，該連接件也可以是連接輻條。
如圖4所示，所述推流葉片5為螺旋槳的槳葉狀，可設置至少二塊，在本實施例中為設置了三塊推流葉片5。所述推流葉片5環(huán)繞固定于所述導氣管3外側，該推流葉片5與電機輸出軸線相交的角度為0°＜α＜90°，以45°為最佳，可獲得最佳的推流速度。
為了防止水中的雜物纏繞葉輪、損壞電機，在所述凈化裝置的外部設有至少一層過濾防護罩，該防護罩為鏤空格護網(wǎng)。在本實施例中，是設有兩層過濾防護罩，其中，在推流葉片5的外側設置第一層過濾防護罩11；第二層過濾防護罩15設置在潛水電機、引氣裝置10、導流管9及第一層過濾防護罩11的外部。所述過濾防護罩11、15的網(wǎng)孔直徑為20毫米左右，材料可采用不銹鋼，所述過濾防護罩的網(wǎng)孔，可采用外部防護罩15的網(wǎng)孔大于內(nèi)部防護罩11的網(wǎng)孔，從而起到二次過濾防護的作用。
本實用新型的水質(zhì)凈化裝置由支架12支撐，焊接在底座13上，便于在水下的正常運行。
本實用新型的工作原理是潛水電機1的輸出軸2的外端連接中空的導氣管3，輸出軸2與導氣管3間由導氣輻板4連接，導氣管3外側裝有推流葉片5，空氣由引氣管7引入氣室8，通過導氣管3進入水體，推流葉片推動水體通過導流管9、引氣裝置10使水體向前流動。
本實用新型通過潛水電機帶動推流葉片，將電能轉化為葉片的機械能，再將機械能轉化為水力能，通過有壓流動帶動周圍水體的整體流動。潛水電機1工作時，其輸出軸2帶動葉輪葉片5高速旋轉，推動水流向前高速流動，由于葉片的推流作用，根據(jù)流體力學原理，此時，在葉輪前端的環(huán)形推流中心產(chǎn)生一個負壓區(qū)域，該負壓區(qū)將空氣經(jīng)引氣管7吸入，并在導流管9內(nèi)與水流充分混合碰撞形成水氣混合液，從而實現(xiàn)水體充氧和推流。
應用事例一為檢驗本實用新型的運行效果，選定故宮筒子河西北段作為試驗水體，在水下安裝本裝置12臺，在岸邊可明顯看到河水流動。試驗前，水體渾濁，透明度不足30cm，水體散發(fā)出一股魚腥味。本裝置運行2周后，大部分水體開始變清，水體透明度逐步升高；一個月后，水體基本清澈，推流區(qū)域內(nèi)水體透明度達到80cm，葉綠素a含量比推流區(qū)域外明顯降低。
在相對封閉的水域中，通過本實用新型的運行，營造水體的人工循環(huán)對流，從而改善水體中的水流流態(tài)，促進上下層水體交換，提高水中的溶解氧含量，破壞形成水華的藻類的生存環(huán)境，實現(xiàn)抑制藻類繁殖、激活水體凈化機能的目的。
應用事例二通過本實用新型的運行，營造水體的人工循環(huán)對流，促進上下層水體交換的這一效果，證實其應用范圍更加廣泛。如冬季用于景觀水體時可以實現(xiàn)景觀水體不結冰，創(chuàng)造北方冬季新水景；冬季用于蓄水、引水工程中，可有效的防止水工建筑物受凍融破壞，增加安全性和耐久性。
以上所述僅為本實用新型的一具體實施例，不能以此限定本實用新型實施的范圍；即大凡依本實用新型權利要求書所作的任何變化與修改，皆屬本實用新型專利保護的范圍。
權利要求1.一種引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，具有一潛水電機、引氣裝置、推流葉片，其特征在于所述潛水電機的前端設引氣裝置，電機輸出軸與一中空導氣管相連接，該導氣管貫穿所述引氣裝置，所述導氣管的前端外周設有推流葉片；一導流管套設于所述導氣管和推流葉片的外部，所述導流管與導氣管和推流葉片之間具有間隙地設置，該導流管的至少入水口段具有外端口徑大于內(nèi)端口徑的喇叭型開口。
2.如權利要求1所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述引氣裝置包括一設置在潛水電機前端的外罩體，該外罩體與電機之間構成一氣室，且該外罩體與潛水電機相固定，所述導氣管與外罩體之間可轉動地設置，一引氣管與所述氣室相連通。
3.如權利要求1所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述導氣管和電機輸出軸之間設有至少2塊導氣輻板，所述導氣輻板與電機輸出軸線相交的角度為0°＜θ＜90°，以45°為最佳。
4.如權利要求1所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述導氣管和電機輸出軸之間設有連接輻條。
5.如權利要求1所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述推流葉片為螺旋槳的槳葉狀，且至少具有2塊，并環(huán)繞固定于所述導氣管外側，該推流葉片與電機輸出軸線相交的角度為0°＜α＜90°，以45°為最佳。
6.如權利要求1至5任一項所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述導流管入口段的漸縮圓錐面與軸線的夾角為0°＜γ＜90°。
7.如權利要求1至5任一項所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述導流管出口段的漸擴管壁面與軸線的夾角為0°≤β＜90°。
8.如權利要求7所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述導流管的出口段管壁面與軸線的夾角為8°。
9.如權利要求1至5任一項所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述凈化裝置的外部設有至少一層過濾防護罩。
10.如權利要求9所述的引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，其特征在于所述凈化裝置的外部設有兩層過濾防護罩，其中，在推流葉片外側設置第一層過濾防護罩；第二層過濾防護罩設置在潛水電機、引氣裝置、導流管及第一層過濾防護罩的外部。
專利摘要一種引氣增氧潛水推流水質(zhì)凈化裝置，具有一潛水電機、引氣裝置、推流葉片，其中，所述潛水電機的前端設引氣裝置，電機輸出軸與一中空導氣管相連接，該導氣管貫穿所述引氣裝置，所述導氣管的前端外周設有推流葉片；一導流管套設于所述導氣管和推流葉片的外部，所述導流管與導氣管和推流葉片之間具有間隙地設置，該導流管的至少入水口段具有外端口徑大于內(nèi)端口徑的喇叭型開口。本實用新型采用葉輪直接推流，從而達到充分溶氧的目的，提高了工作效率，充分利用了能量；通過設置兩層過濾防護罩，提高了水質(zhì)凈化裝置的使用壽命；本實用新型對水體不會造成二次污染，具有無噪音、不堵塞、運行維護簡便、適用范圍廣等優(yōu)點。
文檔編號C02F7/00GK2721620SQ20052000480
公開日2005年8月31日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權日2005年2月7日
發(fā)明者井艷文, 李其軍, 劉虎城, 張大春 申請人:北京市水利科學研究所, 北京新奧水科技術開發(fā)有限公司