專利名稱：用于池塘、湖泊、市政水池以及其它水體的水循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于池塘、湖泊、市政水池以及其它水體的水循環(huán)系統(tǒng)的領(lǐng)域。具體 的，本發(fā)明涉及用于相對較大和較深水體(其中會(huì)周期性地產(chǎn)生大波浪)的這種循環(huán)系統(tǒng) 的領(lǐng)域。本發(fā)明還涉及用于諸如市政水池或類似水池和容器中的較小和較淺水體的循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的一組改進(jìn)具體應(yīng)用于會(huì)產(chǎn)生大波浪(例如，4-6英尺高或更高)的較大和 較深水體。那么用于這種水體的漂浮在水表面上的循環(huán)系統(tǒng)必須垂直升高每一波浪的高度 并且通常必須非?？焖俚赝瓿缮鲜?例如，在幾秒或更短時(shí)間內(nèi))。通常的循環(huán)系統(tǒng)具有附 連到漂浮于表面上的漂浮平臺的抽吸軟管。該軟管向下延伸入水體(例如，20-50英尺或更 深)，并且可具有3英尺級別的直徑。在操作過程中，這種循環(huán)系統(tǒng)從抽吸軟管向上抽取大 體積的水，并且當(dāng)漂浮平臺隨著每一波浪升高時(shí)，所附連的抽吸軟管也必須隨其升高。在一些上述循環(huán)系統(tǒng)中，理想的是通過提供入口鄰近軟管的水平板或其它結(jié)構(gòu)來 控制被抽吸到抽吸軟管底部的水的方向和水平。但是會(huì)出現(xiàn)問題，即當(dāng)軟管隨波浪升高時(shí)， 軟管中大體積的水不能快速從軟管的受限底部或入口反向流出。結(jié)果，當(dāng)漂浮平臺隨著每 一波浪升高并且試圖向上拖拉與其一起的裝滿水的非常重的軟管時(shí)，巨大應(yīng)力施加到系統(tǒng) 的漂浮平臺和軟管上。在極端情況下，應(yīng)力可損壞或甚至破壞漂浮平臺以及系統(tǒng)的軟管和 其它部件。如上所述，導(dǎo)致這種系統(tǒng)中上述問題的原因在于軟管中的水柱不能足夠快地從 軟管的受限底部流出，尤其是在具有大約每秒4-6英尺或更高浪峰的巨浪中。對于這種循環(huán)系統(tǒng)而言，會(huì)產(chǎn)生高和大波浪的較大和較深水體在漂浮配置方面也 會(huì)存在問題。也就是，一些系統(tǒng)具有基本剛性附連到從系統(tǒng)中央平臺向外延伸的細(xì)長臂的 浮體。浮體通常從臂端向下延伸，并且通過使其臂位于水表面上而起到懸掛或支撐平臺的 作用。在具有小波浪的通常情況下，這種浮體配置工作良好，原因是對于水而言具有足夠的 圍繞浮體移動(dòng)的時(shí)間而不將任何側(cè)力施加到臂上。但是，當(dāng)產(chǎn)生大風(fēng)或其它因素時(shí)，上述波 浪會(huì)變得非常高和猛烈。在這些情況下，會(huì)存在由水推壓它們而施加到浮體上的較大力。之 后浮體上的側(cè)力轉(zhuǎn)變成細(xì)長臂(牢固附連到浮體)和平臺上的切向力或扭力。浮體臂的上 述扭曲最終使其到達(dá)破損點(diǎn)。在極端情況下，側(cè)力甚至?xí)蹟嗷蛄硗鈸p壞上述臂，這樣它們 不能支撐平臺正常地位于水面上。本發(fā)明的其它改進(jìn)特別適用于市政引水池或其它水池。適于飲用水的這種水池或 其它容器具有獨(dú)特的需求和要求。例如，希望水池中的所有水徹底或均勻混合，這樣基本不 存在包括于任意角落中以及沿著水池的壁和底面的死點(diǎn)。這種混合優(yōu)選由循環(huán)系統(tǒng)快速完 成，并且在操作延續(xù)期間仍保持如此。還希望將循環(huán)系統(tǒng)配置成容易和快速地將諸如氯氣和氯胺的消毒劑注入循環(huán)水中?？紤]到這些和其它問題以及希望的性質(zhì)，對本發(fā)明進(jìn)行了適應(yīng)性的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括對用于池塘、湖泊、市政水池以及其它水體的水循環(huán)系統(tǒng)各方面的改進(jìn)。在一套改進(jìn)中，在抽吸軟管入口處設(shè)置改型的水平板，該抽吸軟管從漂浮平板懸 掛并進(jìn)入水體內(nèi)一定深度。在第一配置中，板構(gòu)件具有樞軸固定到彼此的兩部分。當(dāng)水體 相對平靜時(shí)，上述兩部分通過浮體偏置以便彼此水平對齊。水平延伸的板部分鄰近軟管底 部并起到將引入水基本水平引導(dǎo)到軟管內(nèi)的作用。以該方式，上述板以及其水平延伸的部 分基本控制或限制抽吸到軟管內(nèi)的水深。在具有大浪的相反情況下，當(dāng)漂浮平臺和所附連的軟管隨著波浪升高時(shí)，板部分 可理想地朝向彼此和垂直平面向下進(jìn)行折疊或皺縮。在該方面，從快速升高軟管流出的水 將克服板部分上浮體的向上的力，并且將使得上述部分朝向彼此皺縮。在極端情況下，流出 水的上述力將把板部分折疊到一起，以便基本在垂直平面上鄰近彼此延伸。在完成上述后， 當(dāng)軟管隨著波浪升高時(shí)，如果任意阻力施加到從軟管底部流出的水柱上，那么板部分處于 完全打開的位置或提供稍微折疊的位置。這樣，在巨浪情況下將作用到循環(huán)系統(tǒng)的漂浮平 臺、軟管或其它部件的應(yīng)力和損壞最小化。 在第二配置中，板構(gòu)件具有若干在它們的基部樞軸固定到周圍圓環(huán)的盤形部分或 三角形部分。與第一配置相比，當(dāng)漂浮平臺和所附連的軟管隨著波浪升高時(shí)，上述三角形部 分向下遠(yuǎn)離彼此而不是朝向彼此折疊或皺縮。此外，第一和第二板配置基本以相同的方式 操作，以獲得所希望的基本相同的效果。對會(huì)產(chǎn)生較大和猛烈波浪的水體而言，本發(fā)明的另一方面包括對適于平臺細(xì)長臂 的浮體的改進(jìn)。在該方面，浮體固定到臂端部，這樣實(shí)質(zhì)上可以相對于上述臂基本全方位地 自由移動(dòng)。浮體在臂端部上而不是臂端部下延伸，并且由諸如鏈條、纜繩、繩子和球窩接頭 的柔順性裝置連接。那么水中的猛烈波浪或力可以側(cè)向推動(dòng)和移動(dòng)浮體，而不產(chǎn)生作用到 上述臂上的損壞力或扭矩。此外本發(fā)明的其它改進(jìn)使得循環(huán)系統(tǒng)尤其適于飲用水或飲料水的市政水池和類 似水池或容器。這種系統(tǒng)具有獨(dú)特的需求和要求。在上述系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要以相對快速并 保持一定速度的方式徹底混合水以便使得水到達(dá)水池的所有區(qū)域。該系統(tǒng)還需要能夠以有 效和相對快速的方式注入消毒劑。在本發(fā)明中，將到抽吸軟管的入口配置設(shè)置成以越過水 池底部或底面的基本所有方向(360度)將水均勻抽吸到抽吸軟管中。上述有助于徹底將 水混合以及對水和包括其壁和底面的水池表面進(jìn)行消毒。該系統(tǒng)尤其適用于用氯胺消毒多 個(gè)水池，氯胺會(huì)在上述壁和底面的表面上產(chǎn)生不希望的氨氧化的細(xì)菌薄膜。在該方面本發(fā) 明的徹底循環(huán)方式產(chǎn)生沿著并接觸水池壁和底面的流動(dòng)，從而有效地使得氯胺中的氯氣與 不希望的細(xì)菌表面接觸以將細(xì)菌殺死_或者至少抑制它們的恢復(fù)。


圖1是適于諸如池塘或湖泊的相對較大水體的循環(huán)系統(tǒng)的橫斷面視圖，其中該系統(tǒng)在水體中產(chǎn)生外至其邊緣并且下至一定深度的全面流動(dòng)方式；圖2-4示意示出圖1改型的片狀閥板的相繼操作，當(dāng)漂浮平臺和所附連的抽吸軟 管由波浪升高時(shí)，上述片狀閥板基本皺縮；圖5-7示出在圖2-4的相繼操作中改型片狀閥板的操作；圖8示出改型的片狀閥板，其兩個(gè)部分向下樞轉(zhuǎn)到完全開放位置；圖9和圖10是從改型片狀閥板的下面向上看去的視圖，示出改型片狀閥板處于圖 1，2和5的其基本水平位置；圖11示出本發(fā)明改型片狀閥板的另一實(shí)施例，其具有浮體的不同配置；圖12-15示出片狀閥板的另一實(shí)施例，其中上述板具有若干樞軸連接到圓環(huán)的三 角形部分，以便向下并遠(yuǎn)離彼此樞軸移動(dòng)，而不是像以前實(shí)施例中那樣朝向彼此移動(dòng)；圖16是圖1中浮體配置的側(cè)視圖，其中浮體臂在水表面上延伸并且浮體在浮體臂 下牢固附連；圖17是沿著圖16的線17-17所取的視圖；圖18是對圖16的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的視圖，其中浮體臂在水表面之下向外延伸， 與圖16中所示的浮體臂相反，并且浮體通過諸如鏈條的柔順性構(gòu)件位于臂上，以避免產(chǎn)生 如圖16和圖17配置會(huì)產(chǎn)生的作用到臂上的破壞性切向力或扭力；圖19-21示出用于將圖16的浮體附連到浮體臂的外端部部分實(shí)物另一柔順性配 置，同樣以避免產(chǎn)生作用到臂上的破壞性切向力或扭力；圖22是適用于市政或類似飲用水水池中的循環(huán)系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖23是沿著圖22的線23_23所取的循環(huán)系統(tǒng)的頂視圖；圖24是到抽吸軟管下部的底部入口配置的透視圖；圖25是沿著圖22的線25_25所取的底部入口配置的頂視圖；圖26和圖27示出對圖22和圖24的入口配置的變型，其中如果需要可對離開水 池底部的入口高度進(jìn)行調(diào)節(jié)；圖28示出到抽吸軟管的底部入口配置的外殼的改型形狀；圖29是沿著圖28的線29-29所取的視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1示意示出，本發(fā)明適于諸如池塘或湖泊2的較大水體的水循環(huán)系統(tǒng)1包括 上部漂浮平臺或漂浮部分3，其具有抽吸軟管或抽吸管5，該管5從平臺3向下朝向湖底4懸 掛并到達(dá)通向軟管5的水入口 7。漂浮平臺3包括支撐于其上的若干浮體9 (例如三個(gè))。 浮體9從平臺3的中心軸線13 (圖1)向外延伸，并且優(yōu)選圍繞其均勻隔開。浮體9從中心 軸線13向外延伸足夠遠(yuǎn)的距離，以便為系統(tǒng)1提供相對穩(wěn)定和能漂浮的支撐結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)1 包括其太陽電池板11、電動(dòng)機(jī)15、盤件17、葉輪19以及懸掛的抽吸軟管5和水入口 7的結(jié) 構(gòu)。還可設(shè)置如在圖2-4所示的一根或多根纜繩或線21以從漂浮平臺3向下延伸到軟管 5的底部部分5'。如圖1中看出的操作過程中，水經(jīng)由漂浮平臺3上的葉輪19向上抽吸通過軟管5 到達(dá)表面6。葉輪19將水向上抽吸到軟管5還導(dǎo)致沿著抽吸軟管5外側(cè)的附加流動(dòng)8，有 助于產(chǎn)生系統(tǒng)1的全面流動(dòng)方式。為了限制或控制水流動(dòng)進(jìn)入軟管5的底部部分5'中以及流入圖1中周圍引入的流動(dòng)8內(nèi)的方向23，鄰近通向軟管5的進(jìn)水口 7支撐基本水平延 伸的板構(gòu)件20。如圖2中所示的進(jìn)水口 7實(shí)質(zhì)上由軟管5的底部部分5'和位于其之下并 與其隔開的板構(gòu)件20之間的間隙或開口 25形成。板構(gòu)件20基本圍繞垂直軸線V(圖2) 延伸并從垂直軸線V向外延伸。進(jìn)水口 7依次優(yōu)選沿著并圍繞軸線V延伸。在該方面，圖 2的水平延伸板構(gòu)件20基本防止循環(huán)系統(tǒng)1從板構(gòu)件20水平之下的水中抽取水。板構(gòu)件 20還有助于建立圖1水體2中的全面循環(huán)，水體在板構(gòu)件20上橫向通過并且高達(dá)軟管5， 到達(dá)漂浮平臺3的外部，向下進(jìn)入水體，并且再次橫向進(jìn)入軟管5。在漂浮平臺3每幾秒或更短時(shí)間內(nèi)被升高4-6英尺或更高的大浪情況下，漂浮平 臺3和所附連的軟管5可被快速和通常猛烈地從圖2的位置升高到圖4的位置。為了防止 板構(gòu)件20不當(dāng)?shù)丶s束或限制水從軟管5地底部部分5 ‘流出，將板構(gòu)件20配置成具有樞軸 固定到彼此的兩部分22。結(jié)果，當(dāng)漂浮平臺2和所附連的軟管5升高時(shí)(見圖3-4)，隨著 部分22向下朝向彼此樞轉(zhuǎn)，板構(gòu)件20基本折疊或皺縮。如果任意阻力施加到從軟管5的 底部部分5'流出的水柱上時(shí)，板部分22在圖4的開放位置中彼此鄰近一些。這樣作用在 漂浮平臺3以及所附連的軟管5和循環(huán)系統(tǒng)1的其它部件上的應(yīng)力大大減小。圖5-7是樞轉(zhuǎn)片狀閥20操作的進(jìn)一步視圖。如圖所示以及當(dāng)漂浮平臺3和軟管5 由圖2-4的波浪升高時(shí)，閥的半部分22從它們的通常水平位置(圖5)向下朝向彼此圍繞 通常的水平軸線H(圖6)移動(dòng)，并且最終到達(dá)圖7的其完全開放位置。還在圖8中示出完 全開放位置。在移動(dòng)到完全開放的位置過程中，將半部分22偏置或升高到圖2和圖5的水 平位置的力由從軟管5的底部部分5'流出的水柱的力克服。如可在從板20之下向上看去 的圖9和圖10最佳示出的那樣，優(yōu)選設(shè)置一根或多根鏈條或其它限制機(jī)構(gòu)。鏈條26起到 限制到達(dá)部分22(圖9)可樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離完全開放位置和彼此的向上程度。以該方式，防止部分 22到達(dá)圖2和圖5的水平位置之外。圖9的鏈條26固定到每一部分22，并且基本沿著水 平軸線延伸，其中上述部分位于圖9和圖10中的位置。在該方面，浮體24可以是任意漂浮 材料(例如，閉環(huán)的聚苯乙烯)并且優(yōu)選放置在圖9和圖10的不銹鋼外殼28中。如果需 要，也可使用諸如圖11中所示的球形浮體24'的其它浮體配置。在該配置中，由細(xì)長構(gòu)件 或腿部26'限制部分22超出水平位置的向上移動(dòng)。如圖所示的腿部26'從抽吸軟管底部 部分5'的圓環(huán)27向下延伸以鄰接部分22，并防止部分22超出水平位置的向上移動(dòng)。在圖12-15中示出板構(gòu)件或片狀閥的另一實(shí)施例20'。如圖所示，板構(gòu)件20'包 括若干盤形或三角形的部分22'。固定每一三角形的部分22'(例如，通過如圖15所示 的圓環(huán)32底部上的鉸鏈30)以便圍繞相應(yīng)的水平軸線H'樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這樣鄰近部分22' 圍繞彼此相交的鄰近軸線H'(圖12和圖15)樞轉(zhuǎn)。部分22'具有浮體24并且通過鉸鏈 30或部分22'的基部鄰接環(huán)32或者通過其它限制機(jī)構(gòu)限制部分22'超出圖12水平位置 的向上移動(dòng)或超出圖14的開放位置遠(yuǎn)離彼此向下移動(dòng)。環(huán)32依次將由腿部34或其它結(jié) 構(gòu)支撐在圖8的軟管底部部分5'之下。在如圖所示的操作過程中，板構(gòu)件20'的部分22'可圍繞其相應(yīng)軸線H'從圖12 的水平位置(三角形部分22'的頂點(diǎn)36鄰近彼此)樞轉(zhuǎn)移動(dòng)到圖14的開放位置。與圖 1-11的第一實(shí)施例相比，圖12-15的實(shí)施例的板構(gòu)件20'的三角形部分22'遠(yuǎn)離彼此向下 折疊或皺縮，而不是如圖2-4中那樣當(dāng)漂浮平臺3和所附連的抽吸軟管5隨著波浪升高時(shí) 朝向彼此移動(dòng)。此外，第一和第二實(shí)施例的板構(gòu)件20和20'基本以相同的方式操作以獲得
8所希望的基本相同的效果。伴隨可產(chǎn)生高的和猛烈波浪的較大水體2上的循環(huán)系統(tǒng)1產(chǎn)生的另一問題是是的 漂浮臂疲勞和損壞。也就是，諸如圖1中的配置通常具有細(xì)長臂，諸如圖16和圖17中的從 漂浮平臺3的中央部分3'和其垂直軸線13向外延伸的細(xì)長臂31。細(xì)長臂31沿著軸線 33伸長(圖17)并且在浮體19之上向外延伸(圖16)。每一臂31具有附連到(例如通過 水平樞軸)漂浮平臺3的中央部分3'的內(nèi)端部部分31'，之后浮體19附連到外端部部分 31〃并位于外端部部分31"之下。以該方式，每一臂31位于浮體9之上并且位于水體2的 表面6之上。在小波浪的通常情況下，這些配置工作良好，原因是對于水而言具有足夠的圍繞 浮體9移動(dòng)的時(shí)間，而且沒有較大的側(cè)力施加到浮體9上。但是，當(dāng)產(chǎn)生高的和猛烈的波浪 時(shí)，在波浪中的較大和快速的力F(圖17)可基本側(cè)向或水平推動(dòng)浮體。之后這些水平力轉(zhuǎn) 化成作用在浮體臂31上的圍繞漂浮平臺3和其垂直軸線13的切向力或扭力T。最終，扭力 T使得上述臂31疲勞，并到達(dá)上述臂31會(huì)斷裂或另外破壞的點(diǎn)，尤其是在附連到漂浮平臺 3的中央部分3'的附著處。為了克服該問題，提出了圖18的配置。其中，細(xì)長臂31如前述那樣從漂浮平臺3 的中央部分3'向外延伸，但是在延伸時(shí)外端部部分31"位于水面6之下而不是位于水面 6之上。浮體9依次位于臂31的外端部部分31"之上而不是位于其之下，并且通過諸如繩 索、纜繩或者圖18所示的鏈條35連接。以該方式，實(shí)質(zhì)上浮體9相對于臂31基本全方位 地自由移動(dòng)。那么水中的猛烈波浪或力可以側(cè)向推動(dòng)和移動(dòng)浮體9，而不產(chǎn)生作用到上述臂 31上的損壞力或扭矩。此外，漂浮平臺3的中央部分3'在這種高浪情況下保持更穩(wěn)定，原 因在于中央部分3'以較少關(guān)注方向的方式圍繞著推動(dòng)浮體9的波浪移動(dòng)。如上所述，上述臂31的外端部部分31〃之間的連接配置可以為柔順性構(gòu)件，諸如 繩索，纜繩，或者圖18所示的鏈條35。上述配置還可以是基本允許多方向自由度移動(dòng)的其 它配置，諸如圖19-21所示的球37和承窩39的配置。這樣在臂31上就不產(chǎn)生破壞性的切 向力或扭力。此外如圖18實(shí)施例中所示的那樣，漂浮平臺3的中央部分3'在這種高浪情 況下保持更穩(wěn)定，原因在于中央部分3'以較少關(guān)注方向的方式圍繞著推動(dòng)浮體9的波浪 移動(dòng)。圖22示出本發(fā)明的循環(huán)系統(tǒng)1，其尤其適用于市政飲用水2的水池或類似水池41 或容器。如圖所示水池41具有底面43以及從底面43向上延伸的壁配置45。系統(tǒng)1包括 漂浮平臺3，抽吸軟管5以及葉輪19。抽吸軟管5具有管狀主體47和底部入口配置51。抽 吸軟管5的主體47繞其中心線是柔順性的，并且從漂浮平臺3延伸到底部入口配置51。如 圖22中所示的抽吸軟管5的主體47具有從漂浮平臺3基本垂直向下懸掛的上部部分47'。 主體47還具有下部部分47〃(還參見附圖23)，其從上部部分47'基本徑向向外延伸到達(dá) 底部入口配置51，底部入口配置51支撐和擱置在水池底部43上。如圖24所示的底部入口配置51具有由箱狀外殼55限定的腔室。腔室的出口 57 與抽吸軟管5的主體47的下部部分47"處于流體連通。如圖24和圖25所示的到達(dá)腔室 的槽入口 59基本關(guān)于垂直軸線61開放。以該方式，這樣圖22的葉輪19將經(jīng)由入口配置 51 (圖24)從鄰近水池底面43和優(yōu)選剛剛離開水池底面43將水抽吸到抽吸軟管5的下部 部分47"中。上述橫過水池底面43的上述抽吸將基本從所有的方向(圖25)向內(nèi)朝向垂直軸線61并基本圍繞垂直軸線61的360度通過外殼55的腔室的槽入口 59并且進(jìn)入下部 部分47"中。在該方面，入口槽59由側(cè)面61和61'(圖24)限定，其中側(cè)面61'優(yōu)選為 水池底面43的下面61'。如上所示，這樣水基本從水池底面43抽走，以便使得水池41中 的水2徹底和完全混合。為了增強(qiáng)該混合，以及有助于保持在整個(gè)水池41中的層流，入口 槽59的垂直高度優(yōu)選小于六英寸，以及更優(yōu)選在大約二到三英寸的級別上。這樣圖22的系統(tǒng)1以類似于圖1的方式建立水池中水2的理想循環(huán)或流動(dòng)方式。 上述方式為從圖22的漂浮平臺3沿著水面6向外、沿著壁配置45的表面向下、向內(nèi)橫過水 池底面43到達(dá)抽吸軟管5的底部入口配置51，并且向上到達(dá)抽吸軟管5的主體47，回到漂 浮平臺3。這是與水池41本身形狀無關(guān)的情形(例如，圓柱形或矩形)。以該方式的循環(huán) 優(yōu)選足夠慢(例如，lft/sec以及優(yōu)選大約0. 5ft/sec通過軟管主體47)。雖然軟管5的直 徑可變化(例如，12到36英寸)，例如在12英寸軟管內(nèi)的流動(dòng)體積將為每分鐘350加侖的 級別上。這樣，該循環(huán)方式建立誘導(dǎo)流動(dòng)，諸如圖1中8所示的從軟管5的向外流動(dòng)，該流 動(dòng)與在圖1水表面6上的徑向向外流動(dòng)以及鄰近湖底4的徑向向內(nèi)流動(dòng)結(jié)合，起到徹底混 合水2的作用。在圖26和圖27所示的實(shí)施例中，在入口配置51之下固定(例如通過螺栓)基本 水平的板20"。板20"設(shè)有可調(diào)節(jié)長度的腿部60 (例如，通過使得螺栓通過螺母固定到板 20")。由于具有該配置，這樣入口槽59可如希望的那樣位于水池底面43之上(例如，在 底面43之上1到12英寸)，并且由板20"來設(shè)定在底面43之上水平引入流動(dòng)的高度。圖22-27中示出限定底部入口配置51腔室的外殼55，其具有平坦的矩形或方形 側(cè)面63和頂部63'，但是也可具有其它形狀，諸如圖28和圖29中所示的半球形或圓頂形 55'。不管形狀如何，通過入口槽59進(jìn)入外殼55或55'腔室內(nèi)的抽吸仍優(yōu)選導(dǎo)引到入圖 25到圖29所示的圍繞軸線61的基本所有方向(360度)進(jìn)行抽吸。在一些應(yīng)用中，應(yīng)該指 出的是水池底面43可稍微傾斜，因此軸線61偏離于嚴(yán)格意義上的真正垂直。但是，在多數(shù) 預(yù)期應(yīng)用中，軸線61將仍至少基本垂直。在圖22-29的兩種配置中，以及如可在圖25和29中最佳示出的那樣，設(shè)置一個(gè)或 多個(gè)氣孔或通氣孔65，以允許截獲在入口配置51中的任意氣體或其它氣體向上流出到水 池中的水內(nèi)。如圖所示的通氣孔65位于入口配置51的高點(diǎn)，并且優(yōu)選位于入口配置51的 最高點(diǎn)。以該方式，通風(fēng)孔65有助于防止空氣袋或氣體袋產(chǎn)生，上述空氣袋或氣體袋會(huì)另 外產(chǎn)生趨于傾斜或使得入口配置51升高離開水池底面43的力。在圖22-29的兩種配置中， 以及如可在圖25和28中最佳示出的那樣，軟管5主體部分的下部部分47"的一部分優(yōu)選 擱置在水池底面43上。當(dāng)水池中的水位升高和降低時(shí)，下部部分47"徑向延伸的長度相應(yīng) 變短和變長。在該方面，外殼55或55'在鄰近水池底面43的最下面的點(diǎn)處仍保持穩(wěn)定，并 且這樣漂浮平臺3在水面6上相應(yīng)水平漂移，以便保持圖22的整體構(gòu)造。對適于市政水池41以及飲用水或飲料水的處理的圖2系統(tǒng)1的改進(jìn)是包括用于 將一種或多種消毒劑或其它物質(zhì)(例如，化學(xué)物質(zhì))注入水2的循環(huán)方式中的管線71和 73。管線71和73與底部入口配置51處于流體連通，并且在該方面如圖所示那樣優(yōu)選直接 注入底部入口配置51的外殼55或55'的腔室內(nèi)。以該方式，所注入的諸如氯氣或氯胺的 消毒劑將快速和徹底混合在水池的水2中，并且由循環(huán)系統(tǒng)1如此保持。如上所述，圖22的系統(tǒng)1建立水池中水2的理想循環(huán)或流動(dòng)方式。上述方式為從圖22的漂浮平臺3沿著水面6向外、沿著并接觸壁配置45的表面向下、向內(nèi)橫過水池底面 43到達(dá)抽吸軟管5的底部入口配置51，并且向上到達(dá)抽吸軟管5的主體47，回到漂浮平臺 3。還如上所述流動(dòng)方式優(yōu)選是層流或至少接近層流。這樣圖22的市政水池的水2徹底混 合，以避免存在死點(diǎn)和不希望的陳舊的水。添加到水2中的消毒劑或其它化學(xué)物質(zhì)(例如 通過注入管線71和73)也快速和均勻分配。這在有必要快速氯化水2 (通常指的是折點(diǎn)氯 化)的緊急情況下上述特別重要。本發(fā)明循環(huán)方式的真正鄰近或接觸壁配置45和水池底面43表面的流動(dòng)的部分同 樣有利于控制細(xì)菌(例如氨氧化細(xì)菌或硝化細(xì)菌)，上述細(xì)菌可基本以薄膜形式緊貼或附 著到水池壁和底面。這種細(xì)菌獲取能量以便生存和生長以及通過將氨轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽而復(fù) 制。依次甚至是低濃度的亞硝酸鹽可對人體非常有害。支撐細(xì)菌的氨源主要與相對近期使用的氯胺相關(guān)(例如，4 1或更高比率的液氯 和氨)，與如過去僅僅使用氯氣相反。其中，氯胺具有更廉價(jià)、對于操作者處理更安全、更穩(wěn) 定以及比氯氣本身更加持久。消毒劑過程比單獨(dú)使用氯氣相比還趨于更慢并產(chǎn)生較少的不 希望的副產(chǎn)品。依賴于包括氯氣/氨的比率以及水池水的溫度和PH的一些因素，混合物中的氨安全保持與氯氣的化學(xué)結(jié)合，并且 不變?yōu)樽鳛榧?xì)菌食物的游離氨。不幸的是，由于當(dāng)氯氣一方執(zhí)行其凈化水的主要功能連續(xù) 降解或消耗掉時(shí)，所希望的比例(例如，4 1)總是被改變。如果不嚴(yán)密監(jiān)控，上述比率會(huì) 達(dá)到超出希望的范圍，并且氨游離從而供應(yīng)細(xì)菌食物導(dǎo)致產(chǎn)生不希望的亞硝酸鹽。但是，上 述監(jiān)控會(huì)是困難的，原因是檢查氯氣水平僅僅稍微斷定關(guān)于氨的水平，并且檢查氨水平可 顯示安全水平，但是未察覺到是由于危險(xiǎn)細(xì)菌消耗掉其形成亞硝酸鹽而顯示其是安全的。 檢查亞硝酸鹽通常出現(xiàn)問題，但是很久以后通過簡單改變氯胺比率或快速加入氯氣而避免 上述問題。如由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的解決上述問題的優(yōu)選方案不會(huì)使得細(xì)菌在第一位置內(nèi)滋生。也就是，不希望的細(xì)菌不僅可緊貼或附著到水池壁和底面上，而且可緊貼或附著 到安置到底面上的粒子上。據(jù)信非常高百分?jǐn)?shù)的細(xì)菌(例如85% )恰恰處于市政水池的底 部的一英寸左右中，而剩余部分(例如15% )緊貼到水池壁或水池中到其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件(例 如，支柱)上。因此在過去的系統(tǒng)中，實(shí)踐上試圖通過將軟管入口設(shè)定成至少足夠高并且通 常在水池底面之上一或二英尺而至少避免從水池底部幾英尺的水中抽吸。這樣幾英尺或 更多英尺的底部不是循環(huán)方式的一部分，并且對于最多部分而言消毒劑沒有接觸和殺死細(xì) 菌。這樣，不希望的細(xì)菌在市政水池41中滋生。一旦亞硝酸鹽的水平變得不安全，或者需要快速用氯(例如通過管線71，73之一 添加氯氣)對水2進(jìn)行消毒(折點(diǎn)氯化)時(shí)，上述依次可導(dǎo)致在極端情況下關(guān)閉水池以便 凈化。上述每一行為都是不希望的，并且通常不是有效的方案。但是由于圖22系統(tǒng)1的循 環(huán)或流動(dòng)方式，氯化水經(jīng)過并接觸壁配置45的表面并且橫過水池底面43的表面，以便接觸 和殺死細(xì)菌。當(dāng)細(xì)菌已經(jīng)存在于水池中時(shí)，本系統(tǒng)1基本橫向掠過細(xì)菌薄膜，每次殺死和移 除一薄層，直到所有的細(xì)菌薄膜消失，剩下清潔表面。在該方面的一些應(yīng)用中，希望在現(xiàn)存 的水池(具有形成在水池底面上的較大沉淀物或細(xì)菌)中使用圖26和圖27的可調(diào)節(jié)高度 的實(shí)施例以便逐步?jīng)_洗或清除形成在水池底面上的較大沉淀物或細(xì)菌。這樣，入口配置51 可逐漸降低直到板20"基本直接擱置在底面43本身上以便保持整個(gè)水池清潔。由于這種 方法，可移除和/或防止或至少抑制氨氧化細(xì)菌滋生。
上述公開內(nèi)容提供了本發(fā)明的許多實(shí)施例，參照附圖對上述實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說 明。但是本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將意識到在本發(fā)明的教導(dǎo)下在不脫離本發(fā)明范圍的情況下 可以實(shí)踐各種變化、改型、其它結(jié)構(gòu)配置或其它實(shí)施例，本發(fā)明范圍由所附權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.適于處理池水的方法，所述池水具有位于水池壁和底面表面上的氨氧化細(xì)菌的薄 膜，所述方法包括下述步驟(a)提供漂浮平臺，葉輪以及柔順性的抽吸軟管，所述抽吸軟管具有主體和支撐在所述 水池底面上的底部入口配置；(b)從漂浮平臺基本垂直向下懸掛所述抽吸軟管主體的上部部分；(c)將所述抽吸軟管主體的下部部分從所述上部部分基本徑向向外地延伸到所述底部 入口配置；(d)在池水中產(chǎn)生流動(dòng)方式，即從漂浮平臺沿著水表面向外，然后沿著壁配置向下，然 后向內(nèi)橫過水池底面表面到達(dá)抽吸軟管的底部入口配置，然后向上到達(dá)抽吸軟管，回到漂 浮平臺；以及(e)指引所述流動(dòng)方式，以便沿著水池底面基本徑向向內(nèi)朝向基本垂直軸線抽吸鄰近 水池底面表面的水，進(jìn)入所述入口配置，并且向上通過抽吸軟管的主體到達(dá)漂浮平臺；以及(f)選擇性地將至少一種消毒劑注入所述入口配置內(nèi)以使得進(jìn)入水的流動(dòng)方式，接觸 和殺死壁和底面表面上的氨氧化細(xì)菌薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述消毒劑包括氯氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述消毒劑包括由氯氣和氨構(gòu)成的氯胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述流動(dòng)方式基本是層流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(e)包括進(jìn)一步限制引導(dǎo)所述流動(dòng)方式，以便 從圍繞所述垂直軸線的基本360度抽吸鄰近水池底面表面的水進(jìn)入所述抽吸軟管的入口 配置中。
6.抑制用氯胺處理水池的壁和底面表面上的氨氧化細(xì)菌薄膜生長的方法，所述方法包 括下述步驟(a)提供漂浮平臺，葉輪以及柔順性的抽吸軟管，所述抽吸軟管具有主體和支撐在所述 水池底面上的底部入口配置；(b)從漂浮平臺基本垂直向下懸掛所述抽吸軟管主體的上部部分；(c)將所述抽吸軟管主體的下部部分從所述上部部分基本徑向向外地延伸到所述底部 入口配置；(d)在池水中產(chǎn)生流動(dòng)方式，即從漂浮平臺沿著水表面向外，然后沿著壁配置向下，然 后向內(nèi)橫過水池底面表面到達(dá)抽吸軟管的底部入口配置，然后向上到達(dá)抽吸軟管，回到漂 浮平臺；以及(e)指引所述流動(dòng)方式，以便朝向和從圍繞所述垂直軸線基本360度沿著水池底面基 本徑向向內(nèi)抽吸鄰近水池底面的水，進(jìn)入所述入口配置，并且向上通過抽吸軟管的主體到 達(dá)漂浮平臺；以及(f)選擇性地將氯氣消毒劑注入所述入口配置內(nèi)以使得進(jìn)入水的流動(dòng)方式。
7.適于水池中水體的循環(huán)系統(tǒng)，所述水池具有底面和從底面向上延伸的壁配置以便容 納水體，所述系統(tǒng)包括漂浮平臺，葉輪以及抽吸軟管，所述抽吸軟管具有主體和支撐在所述 水池底面上的底部入口配置，所述抽吸軟管的所述主體是柔順性的，并且從所述漂浮平臺 延伸到所述底部入口配置，所述主體具有從漂浮平臺基本垂直向下懸掛的上部部分和從所 述上部部分基本徑向向外延伸到底部入口配置的下部部分，底部入口配置支撐在水池底面上，所述底部入口配置具有腔室，所述腔室具有與抽吸軟管的下部部分流體連通的出口和 關(guān)于基本垂直軸線基本開放的入口，所述葉輪沿著所述水池底面朝向和從圍繞垂直軸線基 本360度基本徑向向內(nèi)抽吸所述水池底面的水，進(jìn)入所述腔室的入口，并且向上通過抽吸 軟管的主體到達(dá)漂浮平臺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中腔室的所述入口由側(cè)面限定，其中所述水池底面 基本限定一個(gè)側(cè)面，其中將水基本抽吸離開水池底面進(jìn)入所述入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中通到腔室的由所述側(cè)面限定的入口從水池底面向 上延伸至少大約六英寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中通到腔室的由所述側(cè)面限定的入口從水池底面 向上延伸至少大約二到三英寸。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中通到腔室的由所述側(cè)面限定的入口向上延伸小 于大約六英寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中通到腔室的由所述側(cè)面限定的入口向上延伸大約二到三英寸。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述腔室由外殼限定，所述外殼具有基本平坦的 側(cè)面和頂部。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述外殼具有基本平坦的頂部，其中所述頂部具 有至少一個(gè)通風(fēng)孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述腔室由外殼限定，所述外殼具有基本半球形 形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述底部入口配置在其中具有至少一個(gè)基本位 于入口配置高點(diǎn)處的通風(fēng)孔，以允許入口配置中的氣體向上溢出到水池的水中。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中由系統(tǒng)在水體中產(chǎn)生流動(dòng)方式，即從漂浮平臺沿 著水表面向外，沿著壁配置向下，向內(nèi)橫過水池底面到達(dá)抽吸軟管的底部入口配置，向上到 達(dá)抽吸軟管，回到漂浮平臺。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中在水體中產(chǎn)生的循環(huán)方式基本是層流。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括固定在入口配置之下的基本水平板，并且具有 從水平板向下延伸的可調(diào)節(jié)長度的腿部。
20.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括與所述底部入口配置的腔室流體連通的至少 一管線，以便將消毒劑注入到所述腔室內(nèi)，并且水通過其抽吸進(jìn)入抽吸軟管的下部部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述消毒劑包括氯氣。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述消毒劑包括由氯氣和氨構(gòu)成的氯胺。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，還包括與所述底部入口配置的腔室流體連通的至少 第二管線，以便將流體注入到所述腔室內(nèi)，并且水通過其抽吸進(jìn)入抽吸軟管的下部部分。
24.適于水體的循環(huán)系統(tǒng)，所述水體具有一表面，所述系統(tǒng)包括漂浮平臺，從漂浮平臺 向下懸掛進(jìn)入所述水體的抽吸軟管，以及葉輪，所述葉輪向上通過所述抽吸軟管將水朝向 水體表面抽吸，所述漂浮平臺具有圍繞基本垂直軸線延伸的中央部分以及從所述中央部分及其垂直 軸線向外延伸的若干細(xì)長臂，每一所述細(xì)長臂具有附連到漂浮平臺所述中央部分的內(nèi)端部部分和基本沿著軸線與內(nèi)端部部分間隔開的外端部部分，每一所述外端部部分位于所述水 體表面之下，并且具有位于所述水體表面之上的浮體，所述浮體通過柔順性配置附連到細(xì) 長臂的外端部部分，以基本避免產(chǎn)生作用在所述細(xì)長臂上圍繞其軸線的扭力，所述扭力通 過水體表面上的浮體水平移動(dòng)而產(chǎn)生，所述水平移動(dòng)由波浪力基本水平推動(dòng)所述浮體而導(dǎo)致。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中將所述外臂部分附連到其上浮體的柔順性配置 是鏈條。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中將所述外臂部分附連到其上浮體的柔順性配置 是柔順性構(gòu)件。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中將所述外臂部分附連到其上浮體的柔順性配置 包括球和承窩組件。
28.適于水池中水體的循環(huán)方法，所述水池具有底面和從底面向上延伸的壁配置以便 容納水體，所述方法包括下述步驟(a)提供漂浮平臺，葉輪以及柔順性的抽吸軟管，所述抽吸軟管具有主體和支撐在所述 水池底面上的底部入口配置；(b)從漂浮平臺基本垂直向下懸掛所述抽吸軟管主體的上部部分；(c)將所述抽吸軟管主體的下部部分從所述上部部分基本徑向向外地延伸到所述底部 入口配置；(d)在水體中產(chǎn)生流動(dòng)方式，即從漂浮平臺沿著水體表面向外，然后沿著壁配置向下， 然后向內(nèi)橫過水池底面到達(dá)抽吸軟管的底部入口配置，然后向上到達(dá)抽吸軟管，回到漂浮 平臺；以及(e)指引所述流動(dòng)方式，以便朝向和從圍繞所述垂直軸線基本360度基本徑向向內(nèi)抽 吸鄰近水池底面的水，進(jìn)入入口配置，并且向上通過抽吸軟管的主體到達(dá)漂浮平臺。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述流動(dòng)方式基本是層流。
全文摘要
適于水體(2)的循環(huán)系統(tǒng)(1)。在適于較大水體的一組實(shí)施例中，在抽吸軟管(5)的入口(7)處設(shè)置變型的水平板配置(20，20′)。板配置(20，20′)具有部分(22，22′)，當(dāng)漂浮平臺(3)和懸掛的抽吸軟管(5)在巨浪條件下快速升高時(shí)，上述部分(22，22′)向下樞轉(zhuǎn)，以便使得水從抽吸軟管(5)向下流出。此外對適于平臺(3)細(xì)長臂(31)的浮體(9)改進(jìn)，以基本消除由巨浪產(chǎn)生的作用在它們上的任意破壞扭矩。另一組實(shí)施例尤其適于市政水池(41)中的較小系統(tǒng)，以便將水(2)徹底混合和處理，從而殺死不希望的氨氧化細(xì)菌并防止或至少抑制它們復(fù)生。
文檔編號C02F1/50GK102092824SQ20101059225
公開日2011年6月15日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者C·M·辛尼奧尼夫, G·A·庫德爾納, J·J·布勒思, J·L·岑特, L·J·韋伯, R·J·克雷爾, T·J·奧布里特施, W·R·托爾馬希 申請人:美多拉環(huán)保公司