一种高效纳米曝气设备的制作方法

本发明涉及一种曝气设备，特别是涉及一种高效纳米曝气设备。

背景技术：

河流中河水的含氧量直接会影响水质，特别当河水中的含氧量过于小时，会导致大量的厌氧微生物繁殖，造成河水水质下降，河水发臭等等。因此需要定期为河流进行增氧，而现阶段为河流增氧的方式一般是通过增氧机实现的。

授权公告号为cn2701258y的中国实用新型专利公开了一种新型可调池塘养殖增氧机，包括u形浮船、固定支架、不锈钢筒、不锈钢轴、上下螺旋叶轮以及电机，通过电机带动上、下螺旋叶轮旋转，增强空气在池塘中的流动量，从而增加了池塘的增氧量。

但是上述的新型池塘养殖增氧机产生的含氧气气泡体积大、气泡数较少且产生效率较低，从而使得增氧效果不明显。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高效纳米曝气设备，所述高效纳米曝气设备产生含氧气泡体积较小、气泡数较大且产生效率较高，对水体的增氧效果较为理想。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高效纳米曝气设备，包括安装立架、安装于安装立架上的曝气装置以及为曝气装置供气的供气装置；曝气装置包括曝气筒体、潜水电机、分散盘、风切组件以及水切组件；分散盘固定于金属筒体的内侧，潜水电机安装在曝气筒体的一端且其输出轴贯穿分散盘，潜水电机的输出轴上沿远离分散盘的方向依次安装有同轴旋转的风切组件、旋转叶轮和水切组件；曝气筒体的外侧壁在分散盘和潜水电机之间还设有与供气装置连通的供气接头，曝气筒体在旋转叶轮的安装处的外侧壁周向均布有出气口，曝气筒体在远离潜水电机的一端还具有供水流进入的进水口。

通过采用上述技术方案，本发明中的高效纳米曝气设备的运行步骤如下所示：1、将整个高效曝气设备投入需要治理的河道、池塘或者湖泊中，待安装立架稳定地放置在河道底面；2、供气装置向曝气装置进行供气，供应的气体可以是外界大气、氧气、臭氧及其混合气体，供应的气体通过供气接头进入到曝气筒体的内腔中；3、在旋转叶轮以及供气装置的共同作用下，供应的气体依次通过分散盘、风切组件进入到旋转叶轮处，同时，河道中的水会经过水切组件达到旋转叶轮处；4、在旋转叶轮的作用下，经过风切的气体和经过水切的水进行冲击混合，最后从曝气筒体的外侧壁排出。

其中，气体在经过分散盘的作用下被切割成细流，之后再经过风切组件的作用再一次被细化；水在水切组件的作用下被打散形成旋流状；当空气和水流进行冲击混合时，使得形成的含氧气泡体积较小、气泡数较多且产生效率较高，从而提升对河道的增氧效果。

由于高效纳米曝气装置是整个完全浸入水体内，由于其位于河道的底面，使得产生的含氧气泡能够覆盖更多的水体范围，且有助于水体流动，从而提升了治理水体的水质提升，提升治理效率。

作为本发明的进一步改进，所述风切组件包括至少两个层叠安装于输出轴上的切割叶轮，切割叶轮周向均布有多个切割风叶，切割风叶的两侧表面呈螺旋面，切割风叶沿其宽度方向设有切割间隙且将切割风叶分隔成至少两个单元风叶，且单元风叶朝向旋转方向的一侧设置有切风刀刃，相邻切割叶轮的切割风叶相错布置。

通过采用上述技术方案，风切组件包括至少两个层叠的切割叶轮，切割叶轮具有切割风叶，切割风叶被切割间隙分隔呈多个单元风叶，同时，单元风叶朝向旋转方向的一侧设有切风刀刃，这种结构的设置能够进一步提升整个风切组件对空气的切割能力，使得输入的空气被切割成更小的气旋，从而使得高效河道曝气设备产生的含氧气泡更加细腻。

作为本发明的进一步改进，所述风切组件还包括至少两个层叠安装于输出轴上的粗切叶轮，粗切叶轮周向均布有多个粗切风叶，粗切风叶的宽度小于切割风叶的宽度，且粗切叶轮安装于输出轴且位于切割叶轮靠近潜水电机的一侧。

通过采用上述技术方案，粗切叶轮的设置能够对输入空气进行初步搅拌，从而使得后续的切割叶轮的切割效果更加理想，从而提升高效河道曝气设备的曝气质量。

作为本发明的进一步改进，所述水切组件也包括至少两个层叠安装于输出轴上的切割叶轮，且相邻切割叶轮的切割风叶相错布置。

通过采用上述技术方案，水切组件采用切割叶轮的层叠布置能够实现水切组件对水流切割搅拌的功能，使得水体和空气的冲撞会更加激烈，从而产生更加细小的含氧气泡，提升对河道的治理效果。

作为本发明的进一步改进，所述旋转叶轮包括靠近风切组件的第一风盘、靠近水切组件的第二风盘以及连接第一风盘和第二风盘多个的旋转风叶；第一风盘的中心处具有风口且第一风盘朝向风切组件的表面为将空气导入风口的球面；所述第二风盘和曝气筒体的内壁之间存在导水间隙，且第二风盘朝向水切组件的表面为将水导入导水间隙的球面；多个旋转风叶沿风口边沿周向均匀布置且相邻旋转风叶之间形成朝向出气口的出气通道。

通过采用上述技术方案，当旋转叶轮开始运行时，出气通道处产生负压，输送的空气依次通过风口和出气通道，而水通过导水间隙与空气进行冲击混合，并且水汽混合物通过出气口排出。相较于传统的风轮结构，旋转叶轮能够实现水汽混合，从而使得从出气口排出的水气混合物中的含氧气泡更加细腻，气泡体积更小，数量更多。

作为本发明的进一步改进，所述曝气筒体还设有将进水口遮盖的过滤挡板，且过滤挡板均布有透水通孔。

通过采用上述技术方案，过滤挡板的设置能够避免大型的杂质进入到曝气筒体内，从而保证了高效纳米曝气设备的运行稳定性。

作为本发明的进一步改进，所述曝气筒体具有中空锥台状的进水部，进水部的外径沿远离潜水电机的方向逐渐减小，所述过滤挡板呈圆弧面且在过滤挡板的内壁和进水部的外壁之间形成供水进入的进水间隙。

通过采用上述技术方案，进水部的设置能够进一步降低大型杂质进入到曝气筒体内腔。当过滤挡板处的透水通孔被大型杂物堵塞时，水流能够通过进水间隙进入到曝气筒体的内腔中，保证了高效纳米曝气设备的正常运行。

作为本发明的进一步改进，所述出气口呈s状且周向均匀布置于曝气筒体的外侧壁，所述曝气筒体上的出气口的数量不小于十个。

通过采用上述技术方案，出气口呈s状能够对水气混合物进行进一步切割，相较于传统的圆形出气口，本发明采用s状的出气口，使得水气混合物中的空气不易发生相互融合，有助于使得从曝气筒体内排出的水气混合物中的含氧气泡的数量更多，且含氧气泡的体积更小。

作为本发明的进一步改进，所述曝气筒体和潜水电机之间通过可拆卸结构连接固定，所述可拆卸结构包括设置于曝气筒体端部的第一卡环、设置于潜水电机的壳体端部的第二卡环以及与第一卡环和第二卡环配合的锁紧卡箍。

通过采用上述技术方案，曝气筒体和潜水电机通过锁紧卡箍实现了可拆卸安装，能够方便曝气筒体和潜水电机之间拆装，从而方便对安装在潜水电机输出轴上的分散盘、分切组件、旋转叶轮、水切组件进行拆装和维护。

作为本发明的进一步改进，所述曝气筒体的竖直设置且进水口竖直朝下设置，所述安装支架固定于曝气筒体的外侧壁。

通过采用上述技术方案，由于曝气装置的结构设置，当曝气筒体的进水口朝下设置，此时曝气筒体的出气口能够距离河底较低，从而提升曝气装置产生的含氧气泡的覆盖区域，从而提升对水体的治理效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、一种高效纳米曝气设备，包括安装立架、曝气装置和供气装置，曝气装置包括曝气筒体、潜水电机、分散盘、风切组件、旋转叶轮以及水切组件，能够产生较为细腻的含氧气泡从而对河道进行增氧，助于河道内的河水流通，从而提升对河道的增氧清理能力，提升对水体水质的治理效率；

2、风切组件包括多个层叠的切割叶轮，有助于对输送空气进行切割搅拌，有助于使得产生的水气混合物中含氧气泡的体积更小、数量更多，从而提升对水体水质的治理效率；

3、过滤挡板的设置能够降低大型杂物进入到曝气筒体内的概率，从而提升曝气装置的运行稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中曝气装置的结构示意图；

图3为本发明中曝气装置的剖面示意图；

图4为本发明中粗切叶轮的结构示意图；

图5为本发明中切割叶轮的结构示意图；

图6为图5中a处的放大图；

图7为本发明中旋转叶轮的背面结构示意图；

图8为本发明中旋转叶轮的正面结构示意图。

图中：1、安装立架；2、曝气装置；21、曝气筒体；211、进水部；212、进水口；213、第一卡环；214、供气接头；215、出气口；22、潜水电机；221、第二卡环；222、输出轴；23、分散盘；232、旋转轴承；233、密封环；24、风切组件；25、旋转叶轮；251、第一风盘；251a、风口；252、第二风盘；253、旋转风叶；254、导水间隙；255、出气通道；26、水切组件；27、锁紧卡箍；271、卡箍槽；28、过滤挡板；281、透水通孔；282、进水间隙；29、挡板支架；291、固定环；292、固定杆；3、供气装置；31、输气管道；4、控制柜体；41、防水电缆；51、粗切叶轮；511、粗切风叶；52、切割叶轮；521、切割风叶；521a、单元风叶；521b、切割间隙；521c、切风刀刃。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参阅附图1，一种高效纳米曝气设备，包括安装立架1、曝气装置2、供气装置3和控制柜体4。供气装置3和控制柜体4均安装在岸边，曝气装置2和安装立架1潜入到水体内，在安装立架1的支撑下使得曝气装置2能够在水体底面定位。其中，供气装置3和曝气装置2通过输气管道31和曝气装置2连接为曝气装置2供气，控制柜体4通过防水电缆41和曝气装置2连接为曝气装置2供电。通过输气管道31和防水电缆41能够将位于水体底部的曝气装置2和安装立架1取回。

供气装置3能够为曝气装置2进行供气。供气装置34为曝气装置23提供的气体可以是氧气、臭氧或者其他气体。

参阅附图2和附图3，曝气装置2包括曝气筒体21、潜水电机22、分散盘23、风切组件24、旋转叶轮25以及水切组件26。

曝气筒体21为中空的圆柱形金属筒体。其一端设有一个中空的进水部211，进水部211整体呈锥台状，且进水部211的外径沿远离曝气筒体21的方向逐渐减小，进水部211具有一个与曝气筒体21内腔连通的进水口212。

潜水电机22通过可拆卸结构安装在曝气筒体21的另一端。可拆卸结构包括设置于曝气筒体21端部的第一卡环213、设置于潜水电机22的壳体端部的第二卡环221以及与第一卡环213和第二卡环221配合的锁紧卡箍27。锁紧卡箍27采用的是高压管道卡箍，且具有供第一卡环213和第二卡环221嵌入的卡箍槽271。

潜水电机22的输出轴222伸入曝气筒体21内，且沿远离潜水电机22的方向依次设置有分散盘23、风切组件24、旋转叶轮25和水切组件26。

分散盘23安装在曝气筒体21内且将曝气筒体21的内腔隔断。其中，分散盘23均布有贯穿其前后端面的分散通孔，空气通过分散盘23后会被打散，从而形成空气细流。在本实施例中，分散盘23中的分散通孔均为斜孔。

分散盘23的外侧壁设有密封环233且与曝气筒体21内壁周向密封贴合。分散盘23的内壁安装有与潜水电机22配合的旋转轴承232，从而使得潜水电机22的输出轴222能够贯穿分散盘23后还能够进行平稳旋转。在本实施例中，曝气筒内设置有两个间隔布置的分散盘23。

参阅附图1和附图2，曝气筒体21在分散盘23和潜水电机22之间还设有与输气管道31连接的供气接头214。

参阅附图3，风切组件24沿远离分散盘23的方向依次包括三个层叠安装于输出轴222上的粗切叶轮51和两个层叠安装于输出轴222上的切割叶轮52。

参阅附图4，粗切叶轮51周向均布有六个长方形状的粗切风叶511，且相邻粗切叶轮51之间的粗切风叶511相错设置。

参阅附图3、附图5和附图6，切割叶轮52周向均布有四个切割风叶521，切割风叶521的两侧表面呈螺旋面。其中，相邻切割叶轮52的切割风叶521相错布置。切割风叶521沿其宽度方向间隔设有切割间隙521b且将切割风叶521分隔成至少两个单元风叶521a。在本实施例中，切割风叶521上具有两个切割间隙521b，且将切割风叶521均匀分割成三个单元风叶521a。其中，单元风叶521a的宽度大于粗切风叶511的宽度。为了提升单元风叶521a对空气的切割能力，单元风叶521a朝向旋转方向的一侧设置有切风刀刃521c。

参阅附图3、附图7和附图8，旋转叶轮25包括靠近风切组件24的第一风盘251、靠近水切组件26的第二风盘252以及连接第一风盘251和第二风盘252多个的旋转风叶253。

第一风盘251的中心处具有风口251a且第一风盘251朝向风切组件24的表面为将空气导入风口251a的球面。第二风盘252和曝气筒体21的内壁之间存在导水间隙254，且第二风盘252朝向水切组件26的表面为将水导入导水间隙254的球面。多个旋转风叶253沿风口251a边沿周向均匀布置且相邻旋转风叶253之间形成出气通道255。

参阅附图3和附图5，水切组件26也包括两个层叠安装于输出轴222上的切割叶轮52，且相邻切割叶轮52的切割风叶521相错布置。

曝气筒体21在旋转叶轮25的安装处的外侧壁周向均布有出气口215。出气口215与旋转风叶253的出气通道255相对。其中，出气口215呈s状且周向均匀布置于曝气筒体21的外侧壁，在本实施例中，曝气筒体21上的出气口215的数量为二十个。

参阅附图2和附图3，为了避免大型杂物进入到曝气筒体21内而影响曝气装置2的正常运行，曝气筒体21还设有将进水口212遮盖的过滤挡板28和供过滤挡板28安装的挡板支架29。其中，过滤挡板28整体呈圆弧面状且均布有供水流通过的透水通孔281，过滤挡板28和进水部211之间形成有供水进入的进水间隙282。挡板支架29包括固定于曝气筒体21外壁的固定环291以及固定于固定环291且与过滤挡板28的固定杆292。

本发明中的曝气装置2的曝气原理如下所示：

1、供气装置3向曝气装置2进行供气，供应的气体可以是外界大气、氧气、臭氧及其混合气体，供应的气体通过供气接头214进入到曝气筒体21的内腔中；

2、在旋转叶轮25以及供气装置3的共同作用下，供应的气体依次通过分散盘23、风切组件24进入到旋转叶轮25处，同时，河道中的水会经过水切组件26达到旋转叶轮25处；

3、在旋转叶轮25的作用下，经过风切的气体和经过水切的水进行冲击混合，最后从曝气筒体21的外侧壁排出。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。