专利名称：一种高效节能型水循环增氧净水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种水处理装置，尤其是一种具有小功率、低扬程、大流量、曝气增氧和三维水体循环等多功能水质净化的水处理装置。
背景技术：
在水处理领域中，通过水体曝气增氧，提高水体的溶解氧含量，从而净化水质的作法并不少见；但如何提高设施的处理效果、节约能源、方便灵活，且具有景观效果，能在各种水体中使用是众多生产厂商和研究人员关心的问题。
目前公知的水体曝气增氧净化装置，通常是在岸上或水中设置加压装置对水进行加压后，输送至水下的喷射装置中，经过一级或多级喷射，对水体进行曝气。该装置在提高水体溶解氧方面确实起到了积极作用，但仍存在以下不足1、进水、引气通道均为单独结构，不但导致结构复杂，制造成本较高，且操作不灵活、适用范围较小；2、由于溶氧方法是多级喉管喷射，运行时能量损耗较高，工作效率下降；3、水体循环量小，水体底部溶氧量小。
为克服上述问题，人们又提出了另一种结构的水质净化装置，如中国专利申请号为92101176.8，名称为使浅水域的全部水循环流动的装置和方法，是日本国海洋工业株式会社在中国申报的一项发明专利。在浅水域中用来使全部水产生从底部向顶部然后从顶部向底部的循环流动，从而改善全部水的质量的方法和装置。上述专利方法是在压力作用下产生向上的液体射流，而压力是作用到底部水体上，通过垂直安装的管道向顶部上升形成向上的水流，从而增大水流的上升速度，并在管道顶端喷出，强制水产生循环流动。该专利技术确实作到了简化结构，但其作为水下造流曝气设备，又不可避免的使用了加压设备，导致设备投资及运行成本的增加，致使能量损耗高，设备的工作效率下降；其水循环流动的装置的加压射流方式限制了管道的尺寸，出流量较小；其动力设备功率较大。
本设计人根据多年来在本领域的实践和知识积累，为克服公知技术存在的上述缺陷，经过艰苦的研发，终于开发出本实用新型的高效节能型水循环净水装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、小功率、微扬程、大流量，实现水体三维循环流动、溶氧效果好、工作效率高的高效节能型水循环增氧净水装置。
为此，本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案而实现的。依据本实用新型提出的一种高效节能型水循环增氧净水装置，其包括动力设备、驱动轴、叶轮轴、叶轮轮毂、叶轮叶片、提水管、导流管、过滤网罩、连接支架、装置浮体和定位配件，其中所述动力设备带动驱动轴，动驱动轴连接提水装置的叶轮轴，提水叶轮轮毂分别与叶轮轴和叶轮叶片连接，叶轮叶片直径小于提水管直管段直径，且叶轮叶片置于提水管出水口处水面以下，提水管出口为一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面，提水管下端与导流管上端连接。
如上所述的高效节能型水循环增氧净水装置，其中所述叶轮是由叶轮轴、叶轮轮毂和二个以上螺旋桨状的叶轮叶片组成，叶轮叶片环绕所述轮毂管外侧上升形式的曲线段连接，并垂直于轮毂的轴线，叶片由内向外按一定的曲线逐渐扩大，且叶片也由内向外呈螺旋上升形式逐渐向外延伸至叶片边缘，叶片边缘为上升形式的曲线段。
如上所述的高效节能型水循环增氧净水装置，其中所述提水管包括一段渐扩圆锥面或圆环平面导流面和一段园直管，提水管下端与导流管上端连接，导流管下端与过滤网罩连接。
如上所述的高效节能型水循环增氧净水装置，其中所述装置浮体固定在导流面下部或提水管外侧面，用支架连接驱动设备、提水管和浮体为一整体，驱动设备可安装在提水管上部或内部，定位配件与提水装置连接后定位。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，由于上述技术方案的运用，本实用新型具有下列优点1、本实用新型提供了一种高效节能型水循环增氧净水装置。直接利用叶轮叶片提升水体的方式，提供了在微扬程情况下，在较大截面积提水管内利用大叶片、多叶片的的特有组合方式，形成快速、多次的小流量、微扬程，实现总体大流量水体交换，大大减小了动力设备功率，节约能源的目的。
2、本实用新型提供了一种新的大水域增氧方式。在提水管的出口增设了一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面，从而使得底部水体流出水面后向四周逐渐扩散，在水面上形成大面积的表层流，同时在较大范围内表面水体又向水体下部流动实现了水体的三维循环；由此，扩大了水体与空气的接触面积和接触时间，使水体的溶氧率得到较大提高，从而达到充分溶氧的目的。
3、由于本实用新型能浮于水中，这就彻底改变了提水设备只能固定使用的方式，把提水设备安装在水中，可以漂浮移动使用。提水装置可把水由底部提到水面上向四周扩散，实现了通过提水直接对底部缺氧水体大面积增氧净化水质的技术革新，实现了更大水域面积水体的三维流动和水体交换。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施案例并配合附图详细说明如后。
图1为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置立体结构图；图2为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置剖面结构图图3为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置叶轮立体结构图。
图4为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置叶轮单个叶片立体结构图。
附图标号说明1、动力设备 2、动力驱动轴 3、叶轮轴 4、叶轮轮毂 5、叶轮叶片 6、提水管导流面 7、提水管直管段 8、导流管 9、过滤网罩 10、连接支架 11、装置浮体 12、定位配件 13、提水后水流面 14、原有水面具体实施方式
为了让本实用新型的目的、特征与优点能更明显被了解，下文特举本实用新型的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明。
如图1所示，为本实用新型提出的一种高效节能型水循环增氧净水装置立体结构图。其包括动力设备1、动力驱动轴2、叶轮轴3、提水叶轮轮毂4、叶轮叶片5、提水管(6、7)、导流管8、过滤网罩9、连接支架10、装置浮体11和定位配件12，其中所述驱动轴2上端连接动力设备1，下端连接提水装置的叶轮轴3，连接在叶轮轴3上的叶轮轮毂4周围固定有二个以上叶轮叶片5；提水装置的提水管是由一段直管段7和一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面6组成，叶轮叶片5直径小于提水管直管段7的直径，且提水装置的叶轮叶片5置于提水管出水口处水面以下；导流管8上端与提水装置提水管直管段7下端连接，导流管8下端与过滤网罩9连接；连接支架10分别连接固定提水装置的动力设备1、提水管导流面6和装置浮体11为一个整体；装置浮体11使高效节能型水循环增氧净水装置浮于水中，定位配件12用于固定高效节能型水循环增氧净水装置的位置实现本实用新型。
如图2所示，为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置剖面结构图。定位配件12为又一种立桩固定方式，桩拄置于装置浮体11的孔内，提水装置可以随水位变化自由上下浮动；提水后水流面13是高效节能型水循环净化装置工作时形成的流动水面形状线，此时水面线高于原有水面14，水体由提水装置中心高水位处向四周扩散，形成大面积的表层水流。把潜水动力设备1和动力驱动轴2安装在提水管(6、7)内，使驱动轴2与叶轮轴3下部连接，水面上的设备潜入水中后，水面上可形成连续不断的涌泉美景。导流管8可依据水体循环需要延长，以加大循环范围。
如图3所示，为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置叶轮剖面结构图。所述高效节能型水循环增氧净水装置的叶轮轮毂4中间装有叶轮轴3，具有二个以上螺旋状的叶轮叶片5环绕固定于所述叶轮轮毂4的外侧，且垂直于轮毂轴线，由叶轮叶片5组成一套圆形的提水叶轮。
如图4所示，为本实用新型的高效节能型水循环增氧净水装置叶轮单个叶片立体结构图。所述叶轮叶片5与叶轮轮毂4外侧的固定连接为上升形式的曲线段，且叶轮叶片5也由内向外呈上升形式的螺旋曲线变化，逐渐向外延伸至叶片边缘，叶片边缘为上升形式的曲线段；叶轮叶片5为扇形状，由内向外按一定的曲线逐渐扩大。
本实用新型的工作原理是动力设备1的转动使驱动轴2带动叶轮轴3转动，在叶轮轴3的带动下，高效节能型水循环增氧净水装置的叶轮轮毂4随之运转开始工作。由于叶轮叶片5是环绕轮轮毂4外侧一条螺旋上升的曲线形式固定，叶轮叶片5由内向外按一定的曲线逐渐扩大，叶片的外缘也是一段螺旋上升曲线，且叶片也由内向外呈螺旋曲线上升形式逐渐向外延伸，这样在叶轮轮毂4的转动下，叶轮叶片5在水中做水平圆周运动，每个叶轮叶片5就连续不断地把水由叶片的底边提升到叶片的顶边，在多个叶轮叶片5连续作用下大量的水被提升。提升后的水经过提水管出口一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面6的导流作用下，水体向四周沿着水体表面流动、逐渐扩散；同时，水体经过导流管又连续不断地补充到提水管内，这样表面流动的水又开始向外向下流动，底部水体又流向导流管的过滤网罩，并最终形成大面积的水体三维循环流动。
本实用新型提供了在微扬程情况下，使用叶轮叶片直接提升水体形式，通过加大提水管截面积、增加叶轮叶片的面积、数量的的特有组合方式，实施了一种新的快速、多次的小流量、小扬程及小功率等多功能的提水装置，实现了总体大流量水体交换的目的，且使其动力设备功率大大减小，从而高效的利用了能量。水体大面积的表面流动可使水能充分溶解氧气，既能使水体大量流动，破坏藻类生长环境，又能提高了水体的均匀性，还能增加湖底水体的溶解氧量，加强了水体的自净能力，实现了具有多种特性的水处理技术装置。
应用事例一在相对封闭的水域中，通过本实用新型的运行，营造三维水体的人工循环对流，从而改善水体中的温度、溶解氧等多种分层现象，促进上下层水体交换，提高水中的溶解氧含量，破坏形成水华的藻类的生存环境，实现抑制藻类繁殖、激活并加强水体净化机能的目的。本实用新型的设备功率仅为百瓦左右，扬程小于0.1米水头，每小时循环水量大于200吨。
应用事例二通过本实用新型的运行，营造水体的人工循环对流，促进上下层水体交换的这一效果，证实其应用范围更加广泛。如冬季用于景观水体时可以实现景观水体不结冰，创造北方冬季新水景；冬季用于蓄水、引水工程中，可有效的防止水工建筑物受冻融破坏，增加安全性和耐久性。
应用事例三通过本实用新型在水体养殖场内运行，更可以营造水体循环对流，增加水体的溶氧量，解决鱼、虾等的缺氧大量死亡问题，且节约开支。
以上所述仅为本实用新型的两个具体实施例，不能以此限定本实用新型实施的范围；即大凡依本实用新型权利要求书所作的任何变化与修改，皆属本实用新型专利保护的范围。
权利要求1.一种高效节能型水循环增氧净水装置，其特征在于包括动力设备、驱动轴、叶轮轴、叶轮轮毂、叶轮叶片、提水管、导流管、过滤网罩、连接支架、装置浮体和定位配件，其中所述动力设备的驱动轴与叶轮轴连接，叶轮轮毂分别与叶轮轴和叶轮叶片连接，叶轮叶片直径小于提水管直径，且叶轮叶片置于提水管出水口处水面以下。
2.如权利要求1所述高效节能型水循环增氧净化水装置，其特征在于所述的叶轮是由叶轮轴、叶轮轮毂和二个以上螺旋桨状的叶轮叶片组成，叶片环绕所述轮毂管外侧上升形式的曲线段连接，叶片由内向外按一定的曲线逐渐扩大，且叶片也由内向外呈螺旋上升形式逐渐向外延伸至叶片边缘，叶片边缘为上升形式的曲线段。
3.如权利要求1所述高效节能型水循环增氧净水装置，其特征在于所述的提水管包括一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面和一段圆直管，提水管下端与导流管上端连接，导流管下端与过滤网罩连接。
4.如权利要求1所述高效节能型水循环增氧净水装置，其特征在于所述装置浮体固定在导流面下部或提水管外侧面，用支架连接驱动设备、提水管和浮体为一整体，驱动设备可安装在提水管上部或内部，定位配件与提水装置连接后定位。
专利摘要一种高效节能型水循环增氧净水装置，其包括动力设备、驱动轴、叶轮轴、叶轮轮毂、叶轮叶片、提水管、导流管、过滤网罩、连接支架、装置浮体和定位配件。其中所述动力设备使驱动轴带动叶轮轴和叶片转动，叶轮叶片直径小于提水管直管段直径，且叶轮叶片置于提水管出水口处水面以下；提水管出口为一段渐扩圆锥面或圆环平面的导流面，提水管下端与导流管上端连接；用支架连接驱动设备、提水管和装置浮体为一整体，且能浮于水中，定位配件确定提水装置安装的位置。本实用新型采用叶轮叶片直接提升水体的方式，利用了粗管径、大叶片、多叶片的特有组合方式，形成快速、多次的小流量、微扬程，实现总体小功率、大流量水体交换、增氧和净化的目的。
文档编号C02F7/00GK2866492SQ200520104148
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月22日 优先权日2005年8月22日
发明者井艳文, 刘虎城, 张大春 申请人:北京新奥水科技术开发有限公司