专利名称：造流曝气机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环保水处理技术领域，涉及一种能在曝气充氧的同时产生庞大水流的装置，主要用于河流、湖泊、水库、海港、池塘、人工景观水系等地表水域以及污水处理池的曝气充氧和水体搅拌。
背景技术：
类似中国专利92243186.8所公布的螺旋桨式增氧机在水产养殖等行业已经广泛应用，它包含潜水电机、联结轴、螺旋浆、吸气管，潜水电机通过联结轴与螺旋浆联结，吸气管也通过一个蓄气室与潜水电机和联结轴联结在一起，螺旋桨在水中旋转时，在吸气管内部产生负压，从而能够通过吸气管从水面吸进空气，空气与被螺旋桨搅动的水流混合在一起，实现曝气充氧作用。市场出售的螺旋桨式增氧机一般都有一个浮板或浮船浮在水面，以水面作支撑点将螺旋桨式增氧机支撑起来，为了防止被水流反作用力推走，浮板或浮船一般采用绳子拉住。这种常规技术存在两大问题，一是浮板或浮船浮在水面上并用绳子拉住，对于需要观赏效果的城市河流湖泊等景观水治理而言，对景观影响很大，完全破坏了水面景观，并影响水面行船，为用户所不能接受；二是虽然螺旋桨也能产生一定的水流，但水流在水里呈扇面发散，左右扩散的水流能量互相抵消，而且由于水中运动物体的阻力与速度成指数关系，螺旋桨中心高速喷射的水流在水中反而遭遇到极大阻力，这两个因素都减缓了水流的冲击力和水流流程，导致所推动的水流流量少、行程短，所能搅动的水量非常有限。水流流程一般在10-20米距离，也导致溶解氧不能传递到远处。所以只适合养鱼塘等很小的水体，对于城市河流湖泊、海港、较大型景观河湖等水体治理基本无能为力，除非高密度使用，但因导致成本大幅度增加并不可行。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种在常规曝气的同时能营造庞大水流的新式造流曝气机，以便驱动庞大的水体由死水变成活水，同时避免影响水面景观。
为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案一种在水中曝气充氧的同时能营造超大流量水流的造流曝气机，它包括潜水电机、联结轴、螺旋浆、吸气管，电机通过联结轴驱动螺旋浆在水中旋转产生喷射水流，同时通过吸气管吸进空气，在螺旋桨的外围装有套管，套管内径是螺旋桨外径的1～10倍，套管长度是螺旋桨外径的2～40倍。
所述潜水电机、联结轴、螺旋桨可以都安放在底座上一起浸没在水下，整个机器只有吸气管露出水面。
所述套管可以是多层的，第一层套管的外则套有直径更大的第二层套管，以此类推。
所述套管的末端正上方可以开有槽或密集小孔。
所述套管的末端正上方可以开有槽，槽上覆盖有细密筛网。
本实用新型在螺旋桨的外围安装套管，潜水电机、联结轴、螺旋桨、套管都浸没在水中，套管内被水充满。这样工作时由螺旋桨喷射出的气液混合流首先进入到套管里，称为引射水流，将套管内原先存在的水加速后推走，由于水的连续性，从套管前端又源源不断吸进外部的水，被吸进的外部水在套管内与引射水流混合形成匀速大流量水流，从套管末端喷出。由于套管的内径是螺旋桨外径的1～10倍，使得从套管前端能吸进大量的外部水，最终从套管末端排出的水量是所述引射水流的很多倍，从而能够在水中营造出超大流量的水流，使机器能同时具有进行曝气充氧和营造超大流量水流两种功能，非常有利于死水的流动化。
套管长度是螺旋桨外径的2～40倍，套管起到很好的整流作用，使得套管内部水流的混合不受外部水干扰，能得到比较匀速的大流量混合水流。套管太短则易被喷射流穿透起不到整流作用，太长则没有必要。
套管的内径越大机器所营造的水流流量就越大，但相应地，水流的流速也越小。流量和流速应该兼顾，因此比较合适的尺寸是将套管的内径定为螺旋桨外径的1～10倍。
套管是一种中空状的两端贯通的管状物，其横截面可以是圆形、椭圆形、方形、长方形，或其它异型形状，在所述套管的轴向方向，可以是等尺寸的柱状套管，也可以是变尺寸的锥形套管。
采用本实用新型的结构后，所推动的水流流量可以大幅度放大，通常可以放大10～20倍，极大地提升了造流曝气机的造流量，使得其非常适合于人工湖、池塘等封闭水域景观水的死水流动化治理。
图1是实施例1示意图；图2是实施例2示意图；图3是套管末端开槽示意图；图4是图3中套管的A向视图；图5是套管末端密集孔示意图；图6是套管末端加装细密筛网示意图。
具体实施方式
实施例1图1中，1是潜水电机、2是联结轴、3是螺旋桨、4是吸气管、5是套管、6是底座，潜水电机1通过联结轴2与螺旋桨3相连，套管5安装在螺旋桨3的外围，螺旋桨3的外径为A，套管5的内径为B，套管5的长度为L，B/A＝1～10，L/A＝2～40。螺旋桨3高速旋转时产生水流Q1，并通过吸气管4吸入空气，空气被螺旋桨3打碎后混入到水流Q1中，形成气液混合流。该气液混合流喷射到套管5中，与套管5中原有存水混合后将原有存水推走，由于水的连续性，套管5的前端外部水Q2被源源不断地吸进套管5，最终从套管5中喷射出的水流流量为Q1+Q2，这样水流流量得以放大。同时由于套管5具有一定的长度，混合水流Q(Q＝Q1+Q2)在套管5内被整流成速度均一的匀速流，有利于减少能量损耗，在水中流得更远。
由于潜水电机1、联结轴2、螺旋桨3、吸气管4、套管5都安装在底座6上并依靠自重沉在水底，只有吸气管4的吸气一端露出水面，故相对于背景技术而言，本套设备对水面景观的影响降到了最低，非常适合城市小型河流、湖泊、池塘、人工景观水系等对景观要求较高的地表水域的治理需要。而且由于本套设备自身具备一定自重，不会被水流的反作用力推动，故安装施工非常简单，也不需要像背景技术那样用绳子拉住。
实施例2为了更充分地利用喷射能量推动更多水流，套管可以是多层的，第一层套管的外则套有直径更大的第二层套管，以此类推。通常2级套管是比较合适的，图2就是一个使用2级套管的实施例。
图2中，1是潜水电机、2是联结轴、3是螺旋桨、4是吸气管、5a是第一级套管、5b是第二级套管、6是底座。第一级套管5a的内径较小，主要对螺旋桨喷射出的发散状气液混合流进行整流，吸进少量的外部水流Q2，水流流量增加的不是太多，从第一级套管末端喷射出的水流(Q1+Q2)仍然保持较高的流速，进入到第二级套管中，推动套管中存水并进一步吸进更多的外部水Q3，形成庞大的喷射水流Q1+Q2+Q3。
最初由螺旋桨喷射出的气液混合流中，气体被螺旋桨打碎成微小气泡，但当气液混合流在所述套管中喷射时，如果套管较长，所述微小气泡由于浮力作用将上浮到套管的上部，并在套管上部互相聚集变成大气泡。大气泡不利于氧分子从空气向水中的转移，会降低曝气充氧效果。故为解决该问题，本实用新型提出的一个附加解决方案是在所述套管的末端正上方可以开有槽或密集小孔。让所述微小气泡在聚集成大气泡之前就从所述套管末端正上方的开槽或密集小孔中跑出去。
图3是套管末端开槽示意图，图4是图3中套管的A向视图。螺旋桨3喷射的气液混合流中夹带大量微小气泡7，微小气泡7因为比重较轻在套管5内向上方飘逸，刚好在套管5末端适当位置开有槽8，微小气泡7在聚集成大气泡之前就从槽8中飘逸出去，继续以微小气泡形式存在直至上升到水面。这种结构可以保持较高的曝气充氧效率。
图5是另外一种解决方案，在套管5的末端正上方打有许多密集孔，管内微小气泡能够从密集孔中飘逸，起到同样作用。
图6是另外一种解决方案，在套管5的末端正上方开有槽，在槽的上面覆盖并固定有细密筛网，即使所述微小气泡已经在所述套管中聚集成大气泡，但在套管末端向上逸出时又被细密筛网强行分割成微小气泡。
权利要求1.一种在水中曝气充氧的同时能营造超大流量水流的造流曝气机，它包括潜水电机、联结轴、螺旋浆、吸气管，其特征是在螺旋桨的外围装有套管，套管内径是螺旋桨外径的1～10倍，套管长度是螺旋桨外径的2～40倍。
2.根据权利要求1所述的造流曝气机，其特征是它还包含底座，潜水电机、联结轴、螺旋桨都安放在底座上一起浸没在水下，整个机器只有吸气管露出水面。
3.根据权利要求1所述的造流曝气机，其特征是套管是多层的，第一层套管的外则套有直径更大的第二层套管，以此类推。
4.根据权利要求1或3所述的造流曝气机，其特征是套管的末端正上方开有槽或密集小孔。
5.根据权利要求1或3所述的造流曝气机，其特征是套管的末端正上方开有槽，槽上覆盖有细密筛网。
专利摘要本实用新型涉及一种在水中曝气充氧的同时能营造超大流量水流的造流曝气机，主要用于河流、湖泊、池塘等地表水域的曝气充氧和水体搅拌。它包括潜水电机、联结轴、螺旋桨、吸气管，潜水电机通过联结轴驱动螺旋桨在水中旋转产生喷射水流，同时通过吸气管吸进空气，其特征是在螺旋桨的外围装有套管，套管内径是螺旋桨外径的1～10倍，套管长度是螺旋桨外径的2～40倍。这种结构使得最终从套管末端排出的水量是最初螺旋桨搅动水量的很多倍，从而能够在曝气的同时在水中营造出超大流量的水流，非常有利于死水的流动化。
文档编号C02F3/12GK2771191SQ20052000213
公开日2006年4月12日 申请日期2005年2月7日 优先权日2005年2月7日
发明者黄建军 申请人:黄建军