水处理系统及方法
水处理系统及方法
【专利摘要】在至少一个实施例中本发明包含一种水处理系统，其包含：摄入模块、涡流模块、盘片组模块及马达模块，其中该摄入模块高于该涡流模块，该涡流模块高于该盘片组模块和该马达模块。在另一个实施例中，在至少该摄入模块和该涡流模块上方提供外壳，此外壳座落于盘片组模块上方。在至少另一个实施例中，该盘片组模块包含具有多个盘片的盘片组涡轮，该多个盘片在其至少一个盘片上具有至少一个波形。
【专利说明】水处理系统及方法
[0001]本申请主张2011年8月24申请号61/526，834且名为“用于存储容器中的水处理系统和方法(Water Treatment System and Method for Use in Storage Containers) ”的美国专利临时申请以及2012年2月28日申请号61/604，484且名为“用于存储容器中的水处理系统和方法(Water Treatment System and Method for Use in StorageContainers) ”的美国专利临时申请作为优先权，将其包含在本文中作为参考。
【技术领域】
[0002]本发明在至少一个实施例中涉及一种水处理系统和方法。
【发明内容】
[0003]本发明在至少一个实施例中提供一种系统，其包含:马达模块，具有基座；盘片组模块，具有和该马达模块作转动衔合的盘片组涡轮；涡流模块，和该盘片组涡轮流体连通；摄入模块，和该涡流模块流体连通；多个导管，将该涡流模块连接至该摄入模块；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块、该涡流模块和该摄入模块使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含连接至该多个支撑组件的至少一个的外壳盖件，该外壳盖件包含容纳该摄入模块和该涡流模块的底部开口和空腔，其中该外壳盖件和该盘片组模块的上表面彼此分隔而形成与该底部开口流体连通的通道，其中流体路径从该通道出发通过该开口和该空腔而到达该摄入模块。在上述的任一个实施例中，该系统都安装于储水容器中。
[0004]在至少一个实施例中本发明提供一种系统，其包含:马达模块，具有基座；盘片组模块，具有和该马达模块作转动衔合的盘片组涡轮；涡流模块，和该盘片组涡轮流体连通；摄入模块，和该涡流模块流体连通；多个导管，将该涡流模块连接至该摄入模块；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块和该涡流模块，该多个导管和该多个支撑组件中的至少一个被连接于该涡流模块和该摄入模块之间，使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含至少位于某些组件或实质上位于所有组件上方的外壳。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该摄入模块包含:具有多个开口的摄入筛件；摄入外壳，限定摄入室；及多个摄入出口，和该摄入室流体连通且每一个摄入出口经由一对应导管而和该涡流模块流体连通。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该涡流模块包含具有外壳的涡流室及和该涡流室流体连通的多个入口，该外壳限定具有出口的涡流室且该出口与该盘片组涡轮轴向对准。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该马达模块包含:马达；及连接至该马达和该盘片组涡轮的驱动杆轴。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该盘片组模块包含:涡轮外壳，限定容纳该盘片组涡轮的累积室；及排放外壳，限定经由排放管道和该累积室流体连通的排放室以及和该排放室流体连通的排放出口。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，盘片组模块进一步包含和该累积室流体连通的补充入口。在前两个实施例下的另一个实施例中，该排放外壳包含:螺旋突出部，以向下方向朝向该微粒排放口绕行该排放室的壁。在前一个实施例下的另一个实施例中，该排放出口包含半径向外扩口壁。在前一个实施例下的另一个实施例中，该盘片组涡轮包含多个不平坦的盘。
[0005]在至少一个实施例中本发明提供一种系统，其包含:马达；盘片组模块，具有外壳和盘片组涡轮，该外壳具有空腔而该盘片组涡轮和该马达作转动衔合，该盘片组涡轮位于该外壳的该空腔内，该盘片组涡轮具有彼此分离的多个盘片且每一个盘片具有以轴向穿过其中的开口，多个开口限定出扩张室的至少一部分；涡流模块，具有与该盘片组涡轮的该扩张室流体连通的涡流室；多个导管，与该涡流模块的该涡流室流体连通；摄入模块，具有经由该导管而与该涡流室流体连通的漩涡室；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块和该涡流模块，该多个导管和该多个支撑组件的至少一个被连接于该涡流模块和该摄入模块之间，使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块的上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含:排放外壳，限定经由排放管道和盘片组外壳空腔(或累积室)流体连通的排放室以及与该排放室流体连通的排放出口。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该外壳中的该空腔包含扩散排放管道，该扩散排放管道从第一点绕行其外围而到达引领至该排放室的排放通道。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该外壳的该空腔至少是改良过的花托形、圣甲虫形或包含黄金分割率的圣甲虫形。
[0006]在至少一个实施例中本发明提供一种用于上述每个系统的实施例的操作方法。
[0007]在至少一个实施例中本发明提供一种方法，其包含:将水抽取至漩涡室中，当水入进入多个导管中的至少一个时，该漩涡室用以产生让水中的微粒、沉淀物质及/或浓缩固体从水中沉降的漩涡；在从该多个导管接收水的涡流室中形成水涡流，其中该涡流室位于该镟涡室的下方；将水排放至形成于盘片组涡轮中的扩张室中；将位于该盘片组涡轮的盘片之间的空间之间的水从该扩张室导流至围绕该盘片组涡轮的累积室；使水通过该累积室而到达排放室；及形成向上通过该排放室而回到环境(抽取水的处)中的水的漩涡流以及形成到微粒排放口的微粒及/或沉淀物质的向下流。在另一个实施例中，该方法进一步包含:将水抽取至包围该漩涡室和该涡流室的外壳中，该外壳从低于该涡流室的高度的位置抽取水。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该方法进一步包含从该漩涡室移除固体，在至少一个实施例中这会使得微粒物质在该漩涡室的中心处浓缩，然后下降，最后在该漩涡室的底部经由固体接口而被排出。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，水的该漩涡流包含系统所制造出的大量漩涡孤立流，这些漩涡孤立流会流入包含水的该环境中。
[0008]下列图示的叙述将使本领域技术人员明白本发明的系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]参考【专利附图】
【附图说明】本发明。在图示中，类似的标号用以代表相同或功能类似的组件。在图示内使用斜影线(或不使用斜影线)及阴影并非是为了要限制可用来制造本发明的材料类型。
[0010]图1-4显示根据本发明的一个实施例的各种外部图。
[0011]图5和6显示图1-4中的实施例分别沿着图1中5-5和6_6截取的不同横剖面。
[0012]图7-9显示图1-4中所示的实施例在不具有外壳模块时的各种视图，包含透视图和侧视图。
[0013]图10显示图7-9中所示的实施例的替代方案(不具盖件)。[0014]图11A-11C显示上盘片组涡轮外壳的视图，包含上视图、横剖面图和下视图。
[0015]图12A和12B显示下盘片组涡轮外壳的视图，包含上视图和侧视图。
[0016]图13显示根据本发明的另一个实施例。
[0017]图14显示根据本发明的实施例的下盖件(例如如图13中所示)的上视图。
[0018]图15显示根据本发明的实施例的下板(例如如图13中所示)的上视图。
[0019]图16A和16B显示根据本发明的实施例的另一盖件的侧视图和上视图。
[0020]图17显示根据本发明的一个实施例的盖件在图16B中沿着17/18-17/18截取的横首Ij面。
[0021]图18显示根据本发明的一个实施例的另一盖件于图16B中沿着17/18-17/18截取的横剖面。
[0022]图19A-19C显不根据本发明的一个实施例的另一外壳模块。
[0023]图20显示根据本发明的一个实施例的具有圆柱形滤件的系统的侧视图。
[0024]图21A显示用于根据本发明的至少一个实施例中的筛件。图21B和21C显示根据本发明的一个实施例的系统中所安装的筛件。
[0025]图22A显示用于根据本发明的至少一个实施例中的滤件海棉(或其他过滤媒介)。图22B显示安装于根据本发明一个实施例的系统中的过滤海棉。
[0026]图23A和23B显示根据本发明的另一个实施例。
[0027]图24A和24B显示根据本发明的另一个实施例。
[0028]图25-27显示根据本发明的实施例的不同沉淀物收集容器。
[0029]图28显示根据本发明的实施例的另一沉淀物收集容器。
[0030]图29A和29B显示根据本发明的实施例的再另一沉淀物收集容器。
[0031]图30A显示安装在部分盘片组中的替代翼填隙片。图30B显示图30A中所示的翼填隙片的支撑组件的侧视图。图30C显示图30A中所示的翼填隙片的支撑组件的上视图。
[0032]图31A和31B显示根据本发明至少一个实施例的波形盘片组涡轮的实例。
[0033]图32A-32E显示根据本发明至少一个实施例的波形盘片组涡轮的实例。
[0034]图33显示根据本发明的另一个实施例。
[0035]图34A和34B示意地显示离开根据本发明至少一个实施例所建构的原型系统的排放出口后的水。
【具体实施方式】
[0036]图1-12B显示根据本发明的例示性实施例。在至少一个实施例中所示的系统用以处理相对无碎片的水,例如水储存容器和系统中的水、池中的水、工业处理系统中的水、冷却塔和系统中的水、市立及/或水槽供水及井水。在其他实施例中，在水处理系统的摄入口附近加装额外的过滤结构如筛盒或环及/或过滤材料。虽然本文中所述的非限制性实施例是针对水的，但水也可以被理解为例如流体，包含能够流过系统的液体和气体。所示的系统包含:容纳模块500、摄入模块400、涡流模块100、盘片组模块200和马达模块300。虽然未显示，在至少一个实施例中容纳模块500进一步包含在系统周围建构以覆盖系统组件并隐藏系统组件不外露的额外结构，例如如图13中所示。
[0037]大部分说明和讨论的系统具有类似的操作模式，包含:抽取水至漩涡(或摄入)室以产生允许微粒的漩涡；当水进入连接至涡流室的多个导管中的至少一个时，使水中的沉淀物质及/或水中的浓缩固体从水中降下，其中在水排放至盘片组涡轮中的扩张室中之前在涡流室形成水涡流(在至少一个实施例中为漩涡)。水被导离扩张室而导入存在于盘片组涡轮的盘片之间的空间，以行进至围绕盘片组涡轮的累积室，在累积室处水累积并循环进入引导至排放室的排放管道。在至少一个实施例中，排放室形成向上经过排放室而回到环境(抽取水的处)中的水漩涡流以及流至微粒排放口的微粒及/或沉淀物质的向下流。在一些其他的实施例中，操作模式包含:将水抽取至包围漩涡室和涡流室的外壳中，外壳从涡流室的高度下方例如盘片组涡轮模块抽取水或者自马达模块的举升基座的下方抽取水。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该方法进一步包含:自漩涡室移除固体，在至少一个实施例中这使得微粒物质在中心处聚集、下降然后于漩涡室的底部处经由固体口而射出。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，水漩涡流包含由系统所制造并流入含水环境中的大体积漩涡孤立流。
[0038]图1-6显示容纳模块500的实例，其包含覆盖摄入模块400和涡流模块100的盖件520。容纳模块500如例如图5中所示，包含对准和支撑涡流模块100、摄入模块400和盖件520的多个支撑组件524和526。在至少一个实施例中，支撑组件(或凸部)524被包含在盘片组外壳220的上部中与其分离并围绕其而形成例如在图1lA中所示的实质环形图案(虽然也可以使用其他配置)。支撑组件526连接至支撑组件524并向上延伸通过涡流外壳120、摄入外壳420和盖件520上的连接点如安装耳及/或孔119 (见例如图7)而止于涡流外壳120或摄入外壳420处。在至少一个实施例中，支撑组件524利用螺钉、螺丝、黏着剂、互锁衔合件如螺纹或锁合的部件等例如图5和6中所示连接至至少一个外壳/盖件。在至少一个实施例中，支撑组件526不会完全延伸上至盖件520。在其他实施例中，支撑组件526具有多个部分。在所示的其他实施例中，例如在图10中，支撑组件不会位于涡流外壳120和摄入外壳420之间而是由导管490来提供这些外壳之间的支撑。在再另一个实施例中，从摄入外壳420上方省略支撑组件526，盖件520则由从盘片组外壳220向上延伸的支柱所支撑或者倚靠在盘片组外壳220或另一外壳结构上。在再另一个实施例中，支撑组件526具有导轨的功能以例如在图9中所示将涡流模块100和摄入模块400降至盘片组模块200，在其他实施例中，盖件520被连接至支撑组件526的上部或位于其上部附近。
[0039]在图1所示的实施例中，盖件520包含排放出口(或排放歧管)232外围的凹处以使水流向上远离排放出口 232。基于此说明书，应了解排放出口 232可更加远离盖件520，使得凹处变得更小或被整个省略。在另一个实施例中，排放出口 232进一步沿着盖件520向上延伸。在再另一个实施例中，排放出口 232在盖件520上方延伸。
[0040]此外，如例如图1中所示，容纳模块500的盖件520及盘片组模块200的上部限定了让水被拉入系统中的入口(或开口)522。在另一个实施例中，盖件520紧邻盘片组涡轮模块200或者例如图13中所示的另一外壳安装，以自容器的系统运作的较低区域(例如低于摄入模块及/或涡流模块)抽取水，在此处经由例如在图14中所示的下盖件530的上部中的多个开口 532及例如在图15中所示的下板540中的多个开口 542从系统下方将水上抽。在再另一个实施例中，盖件520可具有各种如图中所示的其他形状如实质上的盒形、支柱形及实质上的球形。在至少一个实施例中，盖件520让系统能在比摄入接取件425的高度更浅的水中进行操作。在至少一个实施例中，在水中允许通过例如入口 522或开口 542的更大及更重固体将会掉出盖件520内的向上水流。
[0041]水在入口 522处(或经由开口 542)流入并向上流至例如图5和6中所示的摄入接取件425。进入摄入接取件425后的水会通过摄入筛件426而进入摄入室430中，摄入筛件426例如如图7中所示形成摄入接取件425的底部的实质部分。过滤件基于筛件426中的开口的尺寸而阻挡大于特定尺寸的材料和其他碎片。
[0042]如例如图5中所示，摄入室430包含实质上拋物线形的上部，此上部会缩小成固体出口 438以收集来自摄入室430的微粒、沉淀固体及/或浓缩固体。在至少一个实施例中，室形促进水中的转动以从盘片组涡轮250中的负压经由涡流室130和导管490拉动而在漏斗形的摄入室430中形成漩涡，所得的漩涡会将水中的固体沉淀至固体出口 438中。在至少一个实施例中，固体出口 438连接至经由盖件520中的开口 528离开的软管(或导管)590(见例如图2和3)。在至少一个实施例中，沉淀固体系沉积在系统外部。在另一个实施例中，导管590行至安装了系统的槽体的外部点，但在其他实施例中导管590接取(或沉淀收集)容器600 (见例如图23A-27)，或者，使用其他类型的接取容器(见例如图28-29B)收集后续移除的沉淀固体。导管590A的另一实例如例如图10中所示，在此导管亦作为摄入室430和涡流室130之间的支撑。
[0043]在例如图5中所示，邻近摄入室430的上部有连接至导管490的多个出口 432。在至少一个实施例中，出口 432如例如图7中所示沿着逆时钟切线方向延伸离开摄入室430。虽然将导管490显示成管件，但根据本说明书应了解，只要导管仍然能作为将出口 432连接至涡流室入口 132的通道，其可具有各种形式。所示的导管490的一个替代方案为使用可挠性导管。在再另一个实施例中，导管490可螺旋环绕至另一漩涡入口的一个而非如图7-10中所示。
[0044]如例如图5和6中所示，涡流引发室130为形成在涡流模块100的外壳120内部的空腔，以将流入的水塑造成馈入盘片组模块200的贯穿流涡流。所示的涡流室130包含使水涌至涡流上部134中的结构，涡流上部134具有用以接收水且朝向涡流下部136开口的碗(或改良的凹双曲线)形，涡流下部136具有类圆锥(或漏斗)形且在朝向盘片组模块200开口的部分具有陡峭的垂直角度。在至少一个实施例中，当水被离心吸力抽取至盘片组模块200中时，涡流室130具有累积、加速、激发及浓缩水的功用。在至少一个实施例中，涡流室130由壁137所形成。如例如图5中所示，由壁137的侧边所限定的水平面积随着壁137的侧边从上部沿着垂直下降方向上的长径向路径朝向开口 138前进而减少。
[0045]如在例如图5和6中所示，涡流模块100的外壳120包含具有罩盖122和主体124的两部分配置。罩盖122和主体124可以各种方式连接，例如利用螺丝、螺钉、黏着剂、互锁衔合件如螺纹或锁合的部件、支撑组件526等。在至少一个实施例中，当罩盖122和主体124组装在一起时会形成涡流入口 132。在一个替代性的实施例中将罩盖122显示成，具有以罩盖122的内面上的同心凹陷部1222所形成的涡流室130的上部。罩盖122和主体124一起形成多个涡流入口 132。根据本说明书本领域技术人员应了解，只要仍能提供可建立涡流的涡流室，涡流外壳可具有不同的外壳组件配置。
[0046]主体124被显示成，具有垂直通过它而形成涡流室130的下部136的通道。在至少一个实施例中，主体124系利用如例如图5-9中所示用以将罩盖122连接至主体124的相同支撑组件526而连接至盘片组外壳220。将主体124连接至盘片组模块200的其他实例包含了黏着剂、螺丝及互锁衔合件如螺纹或锁合的部件以及摩擦衔合件。在至少一个实施例中，主体124座落于盘片组涡轮模块200中及/或其上。
[0047]在所示的至少一个实施例中，例如在图5中，当旋转、向前冲的水经过涡流引发室130的底排放开口 138时，在其进入如图5和6中所示的盘片组模块200的旋转扩张和分配室(或扩张室)252中时会被暴露至压抑/真空的条件。盘片组模块200包含(或形成)旋转扩张室252，在至少一个实施例中，旋转扩张室252被显示成包含弯曲底部的卵形/椭圆形/蛋形腔室，弯曲底部由包含于盘片组涡轮250的下转子268中的硬特征部所提供。扩张室252大部分的容积区域系由分离叠置盘片260中的中央孔洞所形成，分离叠置盘片260的中央孔洞具有作为叠置盘室262的水入口及分配接口的作用，每一盘室形成在相邻的两盘片之间。除了与上转子264借由弯曲结构邻接且通过上转子264的开口之外，扩张室252的上部大致上镜像下部。如例如图5中所示，该开口位于其上方的涡流引发室出口 138的轴向中央而提供一个让水能通过两个各别腔室之间的途径。在至少一个实施例中，扩张室252具有实质上的蛋形。
[0048]盘片组涡轮250的一个实例显示于图5和6中。所示的盘片组涡轮250包含上转子264、多个叠置盘片260以及具有径向凹陷部2522的下转子268，径向凹陷部2522提供了扩张室252的底部。所示的下转子268包含轮毂269，在某些实施例中轮毂269可和下转子268整合地形成。如例如图5中所示，轮毂269提供接口将盘片组涡轮250耦合至从马达模块300延伸的驱动杆轴314。上转子264、下转子268及/或轮毂269利用轴承组件(或轴衬)280而耦合至外壳220 ;或者上转子264、下转子268及/或轮毂269具有包含于其中的轴承，让盘片组涡轮250受到驱动杆轴314和马达310驱动时，相较于外壳具有实质上较少的转动摩擦。
[0049]自内盘片组室的开口(其如图5中所示，为盘片260中的孔洞)朝向盘片室262的外缘行进的水所产生离心吸力建立了主要的动力学，其抽取、加压、排放来自盘片组涡轮250的流体并使其前进。相较于迫使水通过及离开盘片组涡轮250，存在于转动盘表面上的黏滞分子边界层提供了一些机械性优点。
[0050]在至少一个实施例中，盘片组涡轮在靠近(或位于)独立盘片260的外缘处包含了与其分离的多个翼填隙片270 (在例如图6中所示)。在专利申请号为13/213，614且公开成美国专利公开案号2012/0048813的美国专利申请案中提供了翼填隙片的实例，将其包含于此作为翼填隙片270等的参考。翼填隙片为盘片组涡轮250中的盘片260提供结构和支撑，且在至少一个实施例中负责维持盘位置及间距的余量。如图5所示，盘间距提供了空间(或盘片室)262，水经由空间(或盘片室)262可自扩张室252前进至累积室230。在一个替代性的实施例中，翼填隙片邻近扩张室252并围绕扩张室252。在至少一个实施例中，翼填隙片能在不需水急转向或不需在水中形成空穴现象的情况下协助产生负压，并协助水移动至累积室中。
[0051]如例如图5中所示，盘片组涡轮250由盘片组模块200的外壳220固定至定位。外壳220包含累积室230，盘片组涡轮250于累积室230中转动。在例如图5、6、11A-12B中将累积室230显示成具有改良过的花托形或圣甲虫形，其可包含引导至外壳220的外缘上的排放出口 232的黄金分割率(golden mean)(或者在一个替代性实施例中，其可包含双曲拋物线横剖面)。在此所示的实施例中，有一个排放出口 232但可增加一个或多个排放出口232，在至少一个实施例中，多个排放出口 232沿着外壳外缘等距分布。
[0052]一旦流体通过了盘片组涡轮250，其会进入到其中有盘片组涡轮250转动的累积室230。如例如图5中所示，累积室230是一个在盘片组模块200内的宽敞、特大腔室。累积室230收集通过盘片组涡轮250后的流体。具有集中混合动作的高度活泼的水平顺地转换成可经由排放出口 232在低压和低线性速度下(在至少一个实施例中具有高速，动作中包含微涡流)排放回到其被抽取环境中的状态。如例如图5和6，设计累积室230的形状以使其最短的高度近似于盘片组涡轮250的周长。在最短的高度以上有一个排放管道231，排放管道231引导水绕行至排放出口 232且在至少一个实施例中提供一个空间以经由选择性的补充入口 290来增加累积室230中的水。如例如图5中所示，排放管道231具有实质上椭圆的横剖面(但也可以具有其他横剖面)。在至少一个实施例中，累积室壁在接近排放管道231离开累积室230以提供朝向排放室2324行进的通道的位置点处放大至盘片组涡轮250的周长。
[0053]所示的外壳220包含上部2202和下部2204，上部2202和下部2204 —起形成外壳以及具有实质上围绕着累积室230的外缘延伸的排放管道231的所示累积室230。图11A-11C显示上部2202而图12A和12B显示下部2204。如图12B中所示，下部2204包含微粒排放口 2326，在至少一个实施例中微粒排放口 2326包含如例如图12A中所示的螺旋突出部2327。
[0054]图11A-12B显示存在于累积室230中以增加位于累积室230中的水量的补充入口290。如所示,就在排放管道231从累积室230延伸离开以使流体流向排放室2324的位置点的后，补充入口 290进入累积室230。如图12A中所示，补充入口 290包含弯曲底部2922，当弯曲底部2922从累积室230和补充入口 290以逆时钟方向扩张行进时，其从馈入室292延伸离开而进入排放管道231的起始部中。在至少一个实施例中，馈入室292塑造来自补充入口 290的水的涵流(including flow)以增加累积室230和排放管道231中的水的逆时钟流。在至少一个实施例中，这是借着在馈入室292中产生漩涡流所达成。在至少一个实施例中，如例如图2和3中所示，补充入口 290包含选择性的阀件294以控制增加的水平。虽然将阀件294显示成手动阀，但基于本说明书应了解，在至少一个实施例中可以电子方式来控制阀件。在另一个实施例中，省略补充入口 290，就像是其只是所示系统的选择性组件。
[0055]如例如在图5中所示，排放出口 232包含具有排放室2324的外壳2322，当水向上移动至近乎蛋形的隔间时，排放室2324能更进一步地增加正在被排放的水的旋转和转动。在一个替代性的实施例中，使排放出口 232的输出行进至另一位置，此另一位置不是系统从其抽取水的处。在如所不的至少一个实施例中例如在图4和5中，夕卜壳2322包含上外壳2322’，上外壳2322’可以是分离的构件或者和外壳2322整体形成而限定用以排放来自系统的水的扩张直径空腔。排放室2324包含微粒排放口 2326，微粒排放口 2326连接至导管592以从系统移除在处理期间已从水沉淀的微粒、沉淀物质及/或浓缩固体并在至少一个实施例中使其从系统离开。在至少一个实施例中，排放室2324的形状能促进生成经由微粒排放口 2326离开的材料所用的漩涡离开流以及经由排放出口 232离开的水用的漩涡离开流，其如图34A和34B中所示形成多个上浮并从排放出口 232离开的漩涡孤立流旋转并在许多情况下在其之间维持相对最小的距离。在此实施例中的漩涡孤立流持续在容器中移动直到其被另一物体打断，这些漩涡孤立流亦会在此容器中受到排放。
[0056]在至少一个实施例中，排放室2324包含至少一个螺旋突出部2325(例如如图5和IIC中所示)，其从摄入口 2321 (或者排放口或者介于来自累积室230的通道和排放室2324之间的接面)(见图11C)的正上方(或附近)延伸进入排放室2324并向上予以贯穿或者至少到达排放出口 232 (及/或例如如图5中所示的上外壳2322’)以促进水在被排放前进行额外的转动。在至少一个实施例中，螺旋突出部2325延伸向上贯穿排放出口 232。在至少一个实施例中，从上看可见螺旋突出部2325以逆时钟方向螺旋向上；然而，基于本说明书应能了解，例如当系统是被用于南半球时，螺旋的方向可以是顺时钟方向。
[0057]在至少一个实施例中，如例如图12A中所示，排放室2324包含至少一(第二或微粒)螺旋突出部2327，其从摄入口 2321的正下方及/或附近向下延伸通过排放室2324而朝向微粒排放口 2326前进。当在图12A中从上方观察时，螺旋突出部2327以逆时钟方向螺旋；然而，基于本说明书应能了解，例如当系统是被用于南半球时，螺旋的方向可以是顺时钟方向。基于本说明书应了解，螺旋突出部2325、2327中的一个或两者可被用于至少一个实施例中。在上述突出部实施例的一个替代性的实施例中，借由形成在排放室壁中的沟槽来取代突出部。
[0058]如图5中所示，当排放室接近上外壳2322’时其直径缩小，上外壳2322’如所示包含向后扩张以抑制经排放的水回到储槽或其他水源的长半径。在一个替代性的实施例中，长半径始于排放室2324中的摄入口 2321附近。在至少一个实施例中的此结构让水流在分散离开之前，水流能集中收敛。
[0059]例如如图1-10B中所示的系统的基座为马达模块300，其包含具有向外延伸的基座324的外壳320，基座324具有绕着基座324的外缘离散分布的多个脚322以提供支撑并在至少一个实施例中更进一步地分散系统的重量以提供稳定性。马达外壳320实质上包围马达310 ;然而如图1、2、10和13中所示，在至少一个实施例中有多个让水通过并冷却马达的开口 326。马达外壳320提供基座，盘片组模块200在其上受到支撑并借由螺钉等连接构件而与其连接。
[0060]图16A-18C显示根据本发明的实施例的额外外壳模块。图16A和16B显示能包含图17和18中所示的实例的盖件配置实施例的侧视和上视图。盖件被分成基座盖件520A和上盖件521A两者，两者在例如接近盖件520A中的排放接口凹部的上部的水平板上连接。有许多方式能将基座盖件520A和上盖件521A固定在一起，这些方式包含:例如摩擦密合；黏着剂或密封剂；沿着组件间的接合区域的周边离散分布的多个螺丝、螺钉及/或铆钉 '及/或上盖件52IA在选择性的凸部5212A处连接至盖件内的支撑组件所提供的向下压力，上面的这些实例可包含或不包含O形环或者其他垫片。图16A亦显示黏结至、连接至或邻接下盖件530的基座盖件520A。图17显示一个实例，其中上盖件521A包含由上方密合基座盖件520A的上部的唇部(或凸缘)。虽然未显示O形环，但可将O形环添加至衔合区域以更进一步地密封盖件。图18显示基座盖件520B包含围绕其上部的管道5206B，管道5206B用以容纳上盖件521B的底部以及选择性的O形环5218B。这些所示的盖件使得上盖件能够被移除以接取被容纳在基座盖件和下盖件内的摄入模块和涡流模块。如前所讨论，在某些实施例中该接取使得检查、替换及/或修复时可从盖件移除这些组件。
[0061]图19A-19C显示盖件520C的另一方案，其包含两个半件5202C、5204C，除了包含让选择性补充入口通过的选择性开口 298之外，此两半件实质上彼此镜像。所示的盖件包含之前被显示为盖件者、下盖件及下板(见例如图13-15)。另一个实施例是，从盖件520C中的其他组件省略下板540C。在至少一个实施例中，盖件5202C、5204C包含具有多个安装孔将两盖件5202C、5204C连接及固定在一起的凸缘(或者以多个连接耳取代)5206C。图19A-19C亦显示用以固定存在的任何支撑组件的选择性安装凸部5212C以及所示的安装凸部5212C提供一个实例说明当安装凸部5212C存在时其如何配置。
[0062]基于本说明书，本领域技术人员应了解盖件可以各种不同的方式配置而用于组装和制造。
[0063]图20-22B显示用以阻挡水中的碎片进入系统的选择性过滤器/筛件的实施例。图20显示安装于盖件520D和下盖件530之间(即开口 522上方)的实质圆柱形筛件550，筛件550让水能被抽取通过而被系统处理并同时阻挡大于筛件550中的开口(或槽口 )的碎片。在至少一个实施例中，滤件550包含多个等距分散的垂直槽口。
[0064]图21A-21C显示不同的滤件560，其实质上是平的且被显示为U形以围绕马达外壳320安装。下板540E (如图21B和21C中所示)或下盖件530 (未显示)在其一侧上包含凸缘组件(或托架)548以容纳滤件560并固定其位置。在至少一个实施例中，滤件560包含把手562，把手562让滤件560能被较轻易地插入系统及从系统移除。图21C亦显示在至少一个实施例中，下板540E如何在滤件560覆盖的下方区域之外不包含贯穿下板540E的开□。
[0065]图22A和22B显示使用过滤材料570的另一个实施例，过滤材料570为多孔性的并允许水通过。这类材料的实例包含沼泽冷却器(swamp cooler)或蒸发冷却器的润湿材料及/或过滤海棉。在另一个实施例中，过滤材料570包含交织线或其他支撑结构以改善材料的整体性。在至少一个实施例中，过滤材料570包含狭缝(或切口)572，其可改善将过滤材料570插入至由下板540和下盖件530所限定的空间的能力并同时安装于容纳马达310的马达外壳320的外围。在另一个实施例中，过滤材料570包含切除缺口以安装在延伸至下盖件530中的排放室2324的外围。
[0066]上述筛件及过滤材料为过滤装置的共同实例。在其他实施例中，过滤的装置包含各种开口及上述讨论的外壳模块500中的入口。
[0067]图23A-24B显示如何将导管590、592连接至沉淀物收集模块600的两个实例。图23A和23B显示导管间的Y-连接，其中只有一个导管行至沉淀物收集模块600中。相对地，图24A和24B显示分别行至沉淀物收集模块600中的导管590、592。在至少一个实施例中，导管会有其专属的沉淀物收集容器。
[0068]图25-27显示根据本发明的具有沉淀物收集容器620的不同的选择性沉淀物收集模块600。图23A-24B显示连接至系统的一个实施例的沉淀物收集容器620的实例；然而基于本说明书应了解，不同的沉淀物收集模块600可连接至本说明书中所讨论的系统的各种实施例。本领域技术人员应了解，沉淀物收集容器620可具有图25-27中所示之外的各种形状和形式但仍提供空腔622以容纳例如微粒、沉淀物质及/或浓缩的固体或类似材料以及筛过的排放物(或筛件)624例如显示于出口 626上者。在一个替代性的实施例中，举升部为在例如图28中所示的从剩余的沉淀物收集容器620C向上伸延的较高管线结构(或竖板)626C。在图23A-27所示的实施例中，包含筛件624以允许水通过并同时避免材料通过而回到已处理过的水中。
[0069]图25-27显示沉淀物收集容器620的例示性实施例的横剖面图，其中横剖面沿着其长度方向截取。图25-27显示位于沉淀物收集容器620的一端的入口 621，筛件624及/或出口 626位于沉淀物收集容器620的相反端。基于本说明书应了解，可省略在盖件628上方延伸的出口 626。图25显示具有入口 621的沉淀物收集容器620，导管592连接并贯穿入口 621以将流体路径提供至空腔622中，以在沉淀物收集容器620的底部累积材料并同时让水经由例如筛件624(被显示为出口 626的一部分)从沉淀物收集容器620离开。基于本说明书应了解，导管592 (虽然显示延伸至空腔622中)可具有空腔622外的连接点，例如经由软管连接件或其他机械衔合件。图25亦显示沉淀物收集容器620的再一个选择性实施例，在此实施例中沉淀物收集容器620包含盖件628，罩盖可被移除以自沉淀物收集容器620移除已收集的材料。图26显示具有空腔622A的底部6222A的沉淀物收集容器620A的另一个实施例，底部6222A以些微的梯度从入口 621朝向出口 626向下延伸。图27显示来自图26的实施例，其中沉淀物收集容器620B包含自入口 621的对向壁延伸进入空腔622B中的的额外筛突出部(或壁)。虽然将筛突出部623显示成以一定角度延伸，但其亦可以是实质上水平的。筛突出部623具有额外的材料障蔽的功能，避免材料离开沉淀物收集容器620。
[0070]图28显示包含入口 621的另一沉淀物收集容器620C，入口 621可具有上面针对入口所讨论的形式。应了解，可添加额外的入口以容纳额外的导管，或者入口可包含歧管连接件以连接多个导管。所示的沉淀物收集容器620C进一步包含盖件628C，盖件628C上是沿着其上表面具有筛件624C的竖板626C，使得水流从上经过竖板626C而通过沉淀物收集容器620C并同时将材料收集于装置内。沉淀物收集容器620C的内部中亦可具有图25-27所讨论的各种内部配置。
[0071]图29A和29B显示内部具有漩涡室622D的漏斗状沉淀物收集容器620D。类似于前述的实施例，沉淀物收集容器620D包含用以连接至导管的入口 621D。应了解，可增加额外的入口以容纳额外的导管或者入口可包含用以连接至多个导管的歧管连接件。所示的沉淀物收集容器620D包含盖件628D，盖件628D上的竖板626D向上延伸，使得水流通过沉淀物收集容器620D并同时将材料收集于装置内。具有从其底部延伸的微粒口 629D的空腔622D的漏斗形促进旋涡的形成，旋涡会将存在于空腔6222D(应该是622D)中的任何材料拉入向下流中，以将向下流由微粒口泄流另一空腔或者将向下流泄流出系统正在运作的环境。在另一个实施例中，微粒口 629D包含阀件，阀件可开启以排出空腔6222D(应该是622D)中已收集的任何材料，上述动作可以是利用系统中的水将材料冲出微粒口 629D的冲洗作业的一部分。图33显示安装于储水槽中的沉淀物收集容器620D的一个实例，其中微粒口 629D贯穿储水槽的底部。在另一个实施例中，多个的入口 621D和竖板626D以交替方式平均分散于盖件628D之上。在再另一个实施例中，入口 621D及/或竖板626D相对于盖件628D呈现一定角度。图29A和29B亦显示具有多个脚627D以部分稳定沉淀物收集容器620D的沉淀物收集容器620D的另一个实施例。
[0072]在前述沉淀收集容器实施例的下的另一个实施例中，空腔中有和导管流体连通的分散器，以分散进入空腔的水和材料使其远离可以其他方式存在的任何材料的直接流。分散器的实例为一种从其输入侧朝向其输出侧扩张的结构，其可以是筛或其他大开口的筛件，可以是钢丝绒或具有大孔洞的其他类似材料。
[0073]在另一个实施例中，沉淀收集容器可被形成于环境中的低流区如水槽截取代，从盖低流区可汲取水。
[0074]图13显示将泄气阀528添加至外壳520的上部附近的选择性实施例。在至少一个实施例中，泄气阀528用来让被置入水中的空气能在被置入的第一时间便从系统脱离。对于上述的实施例而言，泄气阀528是选择性的额外组件。在至少一个实施例中，泄气阀提供一种轻易和可控制的方式使气体在安装期间被排出系统及/或重新填充其被置放的环境。在另一个实施例中，其协助系统起始而准备操作。图13亦显示了下列实施例:外壳520黏接、连接或邻接下盖件530以建立自下盖件下方、经过如图15中所示的下板540的开口542、向上经过图14中所示的下盖件530的上部、向上通过外壳520的流动路径。下板540中的开口 542、532和下盖件530的上部对大于开口的碎片提供额外的过滤/筛选，避免碎片流入系统中并减少其在运作期间阻塞系统的可能性。
[0075]下盖件530和下板540两者都包含位于其中的安装孔534、544的实例，例如分别显示于图14和15中。可具有各种安装孔以促进和系统中的其他组件的连接，这些其他组件例如是支撑组件524、526、盘片组外壳220以及前面所讨论的补充筛件及/或过滤材料。下盖件530和下板540两者都包含贯穿至少一个表面的开口 536、546以分别如例如图14和15中所示围绕排放出口 232安装。在至少一个实施例中，这些开口 536、546协助将这些外壳组件围绕排放出口安装。
[0076]在前述实施例的另一个实施例中，如例如图7-9中所示省略外壳盖件520。对这些图中所示的系统的一种调整为，缩短支撑组件526以在上部为摄入接取件425及/或摄入过滤件426提供冲洗表面。在另一个实施例中，支撑组件526在涡流外壳120处停止且导管490如例如图10中所示至少部分地支撑摄入外壳420。
[0077]图30A-30C显示替代性的翼填隙片、多个间隙件274N及连接两者并为间隙件274N提供对准的六角支撑组件276M。间隙件274N包含贯穿其的六角开口以允许其滑移至支撑组件276N上方。盘片260N包含多个六角开口 2602N。支撑组件276N在上转子和下转子之间延伸且在至少一个实施例中利用螺丝或螺钉而连接至转子。基于本说明书，本领域技术人员应了解，支撑组件的横剖面可采用不同的形式但仍能提供间隙件274N相对于盘片260N的对准。
[0078]在前述至少一个实施例的另一个实施例中，盘片组涡轮包含多个盘片，盘片本身具有如图31A-32E中所示的波形。虽然所示的波形要不是同心圆(图31A和31B)便是双轴图案(图32A-32E)，应了解波形亦可以是正弦曲线、双轴波状环形(sinucircular)、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线及/或包含这些形状的组合的多轴形状，以致于当其转动提供行进时，具有波形的盘管道会实质上位于扩张室的中央。各别盘片的形状会限定波形，产生这些波形的一种方式是压印用以制造盘片的金属以提供所需要的形状。制造的其他实例包含加工、铸造(冷或热)、射出成型、模造、钻心及/或各别盘片的塑料盘片的电镀。所示的波形盘包含绕着其周边设置的凸缘2608，以针对用以建构特定盘片组涡轮的翼填隙片270提供连接点。在另一个实施例中，省略翼填隙片并借由下列者来取代:例如压印(或制造、模造或铸造)的特定结构，其能提供用以轴向及/或外缘地连接至邻近盘片或转子的轮廓。[0079]在许多实施例中，盘片具有小于5毫米、小于4毫米、小于3毫米、小于及/或等于2毫米以及小于及/或等于I毫米的厚度，盘室的高度则取决于实施例可具有约1.3_、介于 1.3mm 和 2.5mm、小于或至少 1.7mm、介于 1.0mm 和 1.8mm、介于 2.0mm 和 2.7mm、约 2.3mm、高于2.5_、及高于至少2.7mm的高度。基于本说明书应了解，只要能够让用于所示的系统中的盘片组涡轮能够组装，可使用各种其他的盘片厚度及/或盘室高度。在至少一个实施例中，在两相邻叠套波形盘片之间的盘室的高度是不均匀的。在再另一个实施例中，当翼填隙片位于中央开口附近时，在作业期间盘室高度是可变的。
[0080]图31A-32E显示分别包含上转子264X和下转子268X的盘片组涡轮250X和250Y，上转子264X和下转子268X具有面对盘片260X、260Y所在区域的实质上平的衔合表面(除了扩张室组件外)。在图32Ε中所示的另一个实施例中，盘片组涡轮包含上转子264Υ和下转子268Υ且在两者的外缘和扩张室结构之间具有开放区域以允许波形流入转子空腔中，借此能够堆栈更多的盘片，使得对特定的盘片组涡轮高度而言产生较高的波形盘片密度，在该情况下省略被显示为转子264Υ、268Υ的开放区域上方的盖件的实质平坦盘片260Υ’。图32Ε亦显示另一个实施例，其中有实质上平坦盘片260Υ’和叠套波形盘片260Υ的混合体。图31Α-32Ε显示波形如何在每一个下盘片中包含厚度降低的波。在至少一个实施例中，波形浅得足以让相邻的盘片上具有实质上相同尺寸的波形。
[0081]图31Α显示环形波形盘片组涡轮250Χ的实例的侧视图。图31Β显示沿着盘片组涡轮250Χ的直径截取的横剖面并且显示盘片260Χ的图。每一个环形波形以扩张室252Χ为中央。所示的环形波形包含两个脊部2603Χ及三个谷部2604Χ。基于本说明书应了解，脊部和谷部的数目可以相反，但是受到其径向深度以及扩张室250Χ和凸缘2608之间的距离的限制，其任何数目应大于I。
[0082]图32Α显示不 具上转子264Χ的盘片组涡轮250Υ的上视图以显示双轴波形2602Υ，但图32Β-32Ε提供盘片组涡轮250Υ的额外视图。图32Α-32Ε的显示说明波形举升至盘上方但不会下降至表面下方(或者反之亦然)。所示的双轴波形2602Υ包含以扩张室252Υ为中心的两个脊部2603Υ及一个谷部2604Υ。基于本说明书应了解，脊部和谷部的数目可以相反，但是受到其径向深度以及扩张室252Υ和凸缘2608之间的距离的限制，其任何数目应大于I。图32Β显示堆栈在一起的三个波形盘260Υ的侧视图，但未显示翼填隙片270或转子264Χ、268Χ。图32C显示盘片组涡轮250Υ的部分剖面图。图32D显示已组装的盘片组涡轮250Υ的侧视图。图32Ε显示沿着盘片组涡轮250Χ的直径截取的横剖面图并显示盘片260Υ的图。
[0083]在前述任一个实施例的另一个实施例中，重新排列/重新配置组件以将系统所提供的转动改变为相反方向，以用于例如南半球。
[0084]图33显示安装于储水槽910中的系统的另一个实施例，将其部分裁切掉以显示储水槽内的情况。所示的系统包含容纳模块500、前述实施例的摄入模块400 (未显示)、盘片组模块200及涡流模块100 (未显示)。所示的系统包含外部A/C马达310Α，A/C马达310Α经由驱动系统如间接驱动连锁来驱动盘片组涡轮，间接驱动连锁例如是但不限制为一个或多个皮带(例如O形环)或皮带外壳330中的传动连锁，皮带外壳330贯穿储水壁912并提供一个隔室连接驱动杆轴和马达驱动杆轴，其中驱动杆轴被连接至基座324Α中的盘片组涡轮。所示的基座324Α代表可使用同时提供空腔的各种形状，盘片组涡轮驱动杆轴位于空腔中且可与皮带衔合。所示的实施例将马达310A置于储水槽的外部，因此马达不需是潜水马达。若系统包含多个皮带且来自马达的驱动杆轴包含多个齿轮，选择皮带的尺寸以预定的设定速度来驱动盘片组涡轮。或者，衔合盘片组涡轮的驱动杆轴除了外部的驱动杆轴外可包含齿轮或者以齿轮来取代外部的驱动杆轴。
[0085]在至少一个实施例中，皮带外壳330由垫片340所密封及固定位置，垫片340紧密地围绕贴合皮带外壳330并和形成于储水槽壁912中的挖空部(或其他开口 )衔合。垫片连接为储水槽内的系统提供优异的定位点。
[0086]在另一个实施例中，导管590和592经由具有垫片的孔洞而在储水槽内部处进入皮带外壳330中并在储水槽外部处自皮带外壳330离开。
[0087]图33中亦显示的是先前参考图29A和29B所讨论的微粒收集容器620D的实例。图33显示微粒口 629D如何穿过槽910的底部914。
[0088]在另一个实施例中，系统包含能控制系统操作的控制器。上述马达模块可设有各种操作、控制及处理监测结构。实例包含开关(二元及变量)、位于马达模块内的计算机控制的或内建的控制器。内建控制器的实例包含特征应用集成电路、模拟电路、处理器或其组合。在至少一个实施例中控制器借由讯号来控制马达或者直接控制提供予马达的电源。在至少一个实施例中程序化控制器以从处理开始后基于日期/星期/月/年的时间或者时间长度来控制马达的RPM转速，在其他的实施例中，控制器响应一个或多个特征值以决定马达运作的速度。在另一个实施例中，在已经将水加入储槽后控制器才运作一段预定的时间。在另一个实施例中，控制器亦控制阀件294的运作。
[0089]在至少一个实施例中，控制器监测电压、电流安培数、功率瓦数、运作时数(目前运作的期间及/或总运作时间)及马达速度(每分钟的转数(RPM))中的至少一个以决定提供至马达用于运作的功率适当位准及/或调整马达的速度。输入参数的其他实例包含化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、pH值、0RP、溶氧量(DO)、受约束的氧及元素的其他浓度及/或其缺乏程度，让控制器自动调整运作速度和运作次数而响应。
[0090]将根据本发明至少一个实施例所建造的原型设备置于具有至少100加仑容量及实质上装满水的储槽内，这会使得系统整个没入水中。系统启动时周遭置有潜水灯，潜水灯瞄准排放口以捕捉图34A和34B中所示的影像，两者的影像都被放大相同的倍数且光皆来自影像的右侧。这些影像是利用微镜头以慢动作摄影所拍摄。图34A显示自排放出口所排放出的漩涡孤立流相较于成人手指大小的相对尺寸。当漩涡孤立流在水中向上及向下移动时，其旋转并绕着其中心转动。根据图34A和34B中所示影像所代表的捕捉影片，漩涡孤立流呈现为旋转和移动的实质上平坦的旋涡盘。影像包含无数对刚从排放出口 232排放出来并在容纳环境内的水中完全饱和的漩涡孤立流，且每一个孤立流持续存在直到其能量因与固体边界或阻碍接触而消耗怠尽。虽然水中具有饱和的这些旋转能量的漩涡封套，但在一对中每一个孤立流都与另一孤立流维持相对的分离距离而不与另一孤立流碰撞。从影片回顾，当孤立流对一边转弯并旋转而行进通过水环境时，孤立流对看起来彼此完全亦步亦趋。一般相信，由于这些漩涡孤立流将会持续其各自的路径直到其受到其他对象如容器室壁或其他结构的干扰为止，因此水的该重组让其部分地影响了系统运作周围的大体积水体。
[0091]然而应了解，本发明可以许多方式体现，因此不应被解读为限制至文中所述的实施例和原型实例；相反地，本文中所述的实施例是让揭露详细完整并让本领域技术人员能全完了解本发明的范畴。随附的图示说明了根据本发明的实施例。
[0092]上文中所用的「实质上」、「一般而言」及程度相关的其他字句都为相对性的修饰语，意在代表自其特性如此修改的可允许的变形。其意不在限制至其修改的绝对值或特性，而是处理更多的物理或功能特性而非相反，较佳地接近或趋近此物理或功能特性。「实质上」亦用来反应制造组件时所存在的制造容裕。
[0093]上述说明叙述了实施例中的不同组件和其他组件「流体连通」。「流体连通」包含流体从一个组件/腔室移动至另一组件/腔室的能力。
[0094]基于本说明书，本领域技术人员应了解，使用「相同」、「一致」及其他类似的字句包含了能反应出此类型产品的通常容裕的制造期间发生的差异。
[0095]本领域技术人员应了解，在不脱离本发明的范畴和精神的情况下可思及上述例示性和替代性实施例的各种改编和修改。因此应了解，在随附的申请专利范围的范畴下可以本文中未明确揭露的方式来施行本发明。
【权利要求】
1.一种水或其他流体的处理系统，其特征在于，包含: 马达模块，具有基座； 盘片组模块，具有和所述马达模块作转动衔合的盘片组涡轮； 涡流模块，与所述盘片组涡轮流体连通； 摄入模块，与所述涡流模块流体连通； 多个导管，将所述涡流模块连接至所述摄入模块；及 多个支撑组件，连接至所述盘片组模块和所述涡流模块，且 所述多个导管和所述多个支撑组件中的至少一个被连接于所述涡流模块和所述摄入模块之间，使所述摄入模块位于所述涡流模块和所述盘片组模块上方。
2.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含: 外壳盖件，连接至所述多个支撑组件的至少一个，所述外壳盖件包含容纳所述摄入模块和所述涡流模块的底部开口和空腔，且 其中所述外壳盖件与所述盘片组模块的上表面彼此分隔而形成与所述底部开口流体连通的通道，且 其中流体路径从所述 开口出发通过所述通道和所述空腔而到达所述摄入模块。
3.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含通过所述外壳盖件的泄气阀。
4.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳盖件包含至少两个盖件。
5.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳盖件包含上盖件和基座盖件。
6.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含外壳，所述外壳具有 盖件，连接至所述多个支撑组件的至少一个，所述盖件包含容纳所述摄入模块和所述涡流模块的空腔；及 下盖件，覆盖所述盘片组模块和所述马达模块，所述下盖件具有至少一个下开口 ；且其中所述盖件和所述下盖件限定了与所述下开口流体连通的通道，以提供从所述盘片组模块和所述涡流模块附近的所述下开口出发而到达所述摄入模块的流体路径。
7.如权利要求6所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳进一步包含: 下板，具有多个开口通过其中，所述下板安装至所述下盖件的所述至少一个下开口中。
8.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含过滤装置。
9.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入模块包含: 具有多个开口的摄入筛件； 限定摄入室的摄入外壳；及 多个摄入出口，与所述摄入室流体连通，且每一个所述摄入出口经由各别的导管而与所述涡流模块流体连通。
10.如权利要求9所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入模块包含与所述摄入室的底部流体连通的固体出口，且 所述摄入室在所述固体出口上方包含具有向内倾斜的壁的部分。
11.如权利要求10所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含连接至所述固体出口的固体导管。
12.如权利要求9所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入出口沿着所述摄入室的外围分隔设置且靠近所述摄入筛件。
13.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述涡流室包含: 限定涡流室的外壳，所述涡流室具有与所述盘片组涡轮轴向对准的出口 ；及 多个入口，与所述涡流室流体连通。
14.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块包含: 马达；及 驱动杆轴，连接至所述马达和所述盘片组涡轮。
15.如权利要求14所 述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块进一步包含连接所述马达和所述驱动杆轴的皮带。
16.如权利要求15所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块包含: 皮带外壳； 至少一个垫片，连接至所述皮带外壳，且 其中所述马达为交流马达。
17.如权利要求1-16中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组模块包含: 涡轮外壳，限定容纳所述盘片组涡轮的累积室 '及 排放外壳，限定经由排放管道和所述累积室流体连通的排放室以及与所述排放室流体连通的排放出口。
18.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放管道包围所述累积室的实质部分。
19.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组模块进一步包含与所述累积室流体连通的补充入口。
20.如权利要求19所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述补充入口包含阀件和入口馈送室，使流体路径能从所述阀件的入口经过所述入口馈送室而进入所述累积室和所述排放管道中的至少一个中。
21.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含以向上方向朝向所述排放出口绕行所述排放室的壁的螺旋突出部。
22.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含从所述排放室的底部延伸的微粒排放口。
23.如权利要求22所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含与所述微粒排放口流体连通的微粒导管。
24.如权利要求23所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中连接至至少一个接口的所述微粒导管穿过自所述基座延伸离开的外壳并通过所述涡流模块和所述摄入模块外围的外壳上的垫片。
25.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含以向下方向朝向所述微粒排放口绕行所述排放室的壁的螺旋突出部。
26.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放出口包含半径向外扩口壁。
27.如权利要求1至16所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含多个波形盘片。
28.如权利要求1至16所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含多个盘片，所述等多个盘片在所述盘片的中央和所述盘片的外围之间具有至少两个波形，使相邻的所述盘片叠套在一起。
29.如权利要求28所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述波形选自由下列所构成的族群:正弦曲线、双轴波状环形、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线、及/或包含这些形状的组合的多轴形状。
30.如权利要求28所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含连接至所述等盘片的多个翼填隙片。
31.如权利要求1 至16中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含上转子和下转子。
32.如权利要求31所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述上转子和下转子包含多个空腔。
33.一种水或其他流体的处理系统，其特征在于，包含: 马达； 盘片组模块，具有 外壳，具有空腔，及 盘片组涡轮，与所述马达作转动衔合，所述盘片组涡轮位于所述外壳的所述空腔内，所述盘片组涡轮具有彼此分离的多个盘片且每一个盘片具有穿过其中的轴向中心开口，所述多个开口限定出扩张室的至少一部分； 涡流模块，具有和所述盘片组涡轮的所述扩张室流体连通的涡流室； 多个导管，与所述涡流模块的所述涡流室流体连通； 摄入模块，具有经由所述多个导管而与所述涡流室流体连通的漩涡室；及 多个支撑组件，连接至所述盘片组模块和所述涡流模块，且 所述多个导管和所述多个支撑组件中的至少一个被连接于所述涡流模块和所述摄入模块之间，使所述摄入模块位于所述涡流模块和所述盘片组模块上方。
34.如权利要求33所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含: 排放外壳，限定经由排放管道与所述盘片组外壳的所述空腔流体连通的排放室以及与所述排放室流体连通的排放出口。
35.如权利要求34所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳中的所述空腔包含扩散排放管道，所述扩散排放管道从第一点绕行其外围而到达引领至所述排放室的排放通道。
36.如权利要求33-35中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳的所述空腔是改良过的花托形、圣甲虫形、或包含黄金分割率的圣甲虫形中的至少一个。
37.如权利要求33-35中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中至少两个盘片具有以所述盘片的所述开口为中心的至少两个波形，且 所述波形选自由下列所构成的族群:正弦曲线、双轴波状环形、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线、及/或包含这些形状的组合的多轴形状。
38.一种水或其他流体的处理方法，其特征在于，包含下列步骤: 将水抽取至漩涡室中，当所述水进入多个导管中的至少一个时，所述漩涡室用以产生让所述水中的任何微粒、沉淀物质、及/或浓缩固体的大部分者从所述水中沉降的漩涡； 在从所述多个导管接收所述水的涡流室中形成水涡流，其中所述涡流室位于所述漩涡室的下方； 将所述水排放至形成于盘片组涡轮中的扩张室中； 将位于所述盘片组涡轮的盘片之间的空间之间的所述水从所述扩张室导流至围绕所述盘片组涡轮的累积室； 使水通过所述累积室而到达排放室；及 形成向上通过所述排放室而回到从其抽取所述水的环境中的所述水的漩涡流以及形成到排放口的固体的向下流。
39.如权利要求38所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，进一步包含: 将水抽取至包围所述漩涡室和所述涡流室的外壳中，所述外壳从低于所述涡流室的高度的位置抽取所述水。
40.如权利要求38或39所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，进一步包含: 移除出现在所述漩涡室中的任何微粒、沉淀固体、及/或浓缩固体的大部分。
41.如权利要求38或39所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，其中所述水的所述漩涡流包含多个漩涡孤立流，所述漩涡孤立流会流入包含所述水的所述环境中。
【文档编号】B04C5/081GK104023809SQ201280052416
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】老惠特克·本·埃尔文 申请人:Qwtip有限责任公司
【专利摘要】在至少一个实施例中本发明包含一种水处理系统，其包含：摄入模块、涡流模块、盘片组模块及马达模块，其中该摄入模块高于该涡流模块，该涡流模块高于该盘片组模块和该马达模块。在另一个实施例中，在至少该摄入模块和该涡流模块上方提供外壳，此外壳座落于盘片组模块上方。在至少另一个实施例中，该盘片组模块包含具有多个盘片的盘片组涡轮，该多个盘片在其至少一个盘片上具有至少一个波形。
【专利说明】水处理系统及方法
[0001]本申请主张2011年8月24申请号61/526，834且名为“用于存储容器中的水处理系统和方法(Water Treatment System and Method for Use in Storage Containers) ”的美国专利临时申请以及2012年2月28日申请号61/604，484且名为“用于存储容器中的水处理系统和方法(Water Treatment System and Method for Use in StorageContainers) ”的美国专利临时申请作为优先权，将其包含在本文中作为参考。
【技术领域】
[0002]本发明在至少一个实施例中涉及一种水处理系统和方法。
【发明内容】
[0003]本发明在至少一个实施例中提供一种系统，其包含:马达模块，具有基座；盘片组模块，具有和该马达模块作转动衔合的盘片组涡轮；涡流模块，和该盘片组涡轮流体连通；摄入模块，和该涡流模块流体连通；多个导管，将该涡流模块连接至该摄入模块；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块、该涡流模块和该摄入模块使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含连接至该多个支撑组件的至少一个的外壳盖件，该外壳盖件包含容纳该摄入模块和该涡流模块的底部开口和空腔，其中该外壳盖件和该盘片组模块的上表面彼此分隔而形成与该底部开口流体连通的通道，其中流体路径从该通道出发通过该开口和该空腔而到达该摄入模块。在上述的任一个实施例中，该系统都安装于储水容器中。
[0004]在至少一个实施例中本发明提供一种系统，其包含:马达模块，具有基座；盘片组模块，具有和该马达模块作转动衔合的盘片组涡轮；涡流模块，和该盘片组涡轮流体连通；摄入模块，和该涡流模块流体连通；多个导管，将该涡流模块连接至该摄入模块；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块和该涡流模块，该多个导管和该多个支撑组件中的至少一个被连接于该涡流模块和该摄入模块之间，使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含至少位于某些组件或实质上位于所有组件上方的外壳。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该摄入模块包含:具有多个开口的摄入筛件；摄入外壳，限定摄入室；及多个摄入出口，和该摄入室流体连通且每一个摄入出口经由一对应导管而和该涡流模块流体连通。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该涡流模块包含具有外壳的涡流室及和该涡流室流体连通的多个入口，该外壳限定具有出口的涡流室且该出口与该盘片组涡轮轴向对准。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该马达模块包含:马达；及连接至该马达和该盘片组涡轮的驱动杆轴。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该盘片组模块包含:涡轮外壳，限定容纳该盘片组涡轮的累积室；及排放外壳，限定经由排放管道和该累积室流体连通的排放室以及和该排放室流体连通的排放出口。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，盘片组模块进一步包含和该累积室流体连通的补充入口。在前两个实施例下的另一个实施例中，该排放外壳包含:螺旋突出部，以向下方向朝向该微粒排放口绕行该排放室的壁。在前一个实施例下的另一个实施例中，该排放出口包含半径向外扩口壁。在前一个实施例下的另一个实施例中，该盘片组涡轮包含多个不平坦的盘。
[0005]在至少一个实施例中本发明提供一种系统，其包含:马达；盘片组模块，具有外壳和盘片组涡轮，该外壳具有空腔而该盘片组涡轮和该马达作转动衔合，该盘片组涡轮位于该外壳的该空腔内，该盘片组涡轮具有彼此分离的多个盘片且每一个盘片具有以轴向穿过其中的开口，多个开口限定出扩张室的至少一部分；涡流模块，具有与该盘片组涡轮的该扩张室流体连通的涡流室；多个导管，与该涡流模块的该涡流室流体连通；摄入模块，具有经由该导管而与该涡流室流体连通的漩涡室；及多个支撑组件，连接至该盘片组模块和该涡流模块，该多个导管和该多个支撑组件的至少一个被连接于该涡流模块和该摄入模块之间，使该摄入模块位于该涡流模块和该盘片组模块的上方。在另一个实施例中，该系统进一步包含:排放外壳，限定经由排放管道和盘片组外壳空腔(或累积室)流体连通的排放室以及与该排放室流体连通的排放出口。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该外壳中的该空腔包含扩散排放管道，该扩散排放管道从第一点绕行其外围而到达引领至该排放室的排放通道。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该外壳的该空腔至少是改良过的花托形、圣甲虫形或包含黄金分割率的圣甲虫形。
[0006]在至少一个实施例中本发明提供一种用于上述每个系统的实施例的操作方法。
[0007]在至少一个实施例中本发明提供一种方法，其包含:将水抽取至漩涡室中，当水入进入多个导管中的至少一个时，该漩涡室用以产生让水中的微粒、沉淀物质及/或浓缩固体从水中沉降的漩涡；在从该多个导管接收水的涡流室中形成水涡流，其中该涡流室位于该镟涡室的下方；将水排放至形成于盘片组涡轮中的扩张室中；将位于该盘片组涡轮的盘片之间的空间之间的水从该扩张室导流至围绕该盘片组涡轮的累积室；使水通过该累积室而到达排放室；及形成向上通过该排放室而回到环境(抽取水的处)中的水的漩涡流以及形成到微粒排放口的微粒及/或沉淀物质的向下流。在另一个实施例中，该方法进一步包含:将水抽取至包围该漩涡室和该涡流室的外壳中，该外壳从低于该涡流室的高度的位置抽取水。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该方法进一步包含从该漩涡室移除固体，在至少一个实施例中这会使得微粒物质在该漩涡室的中心处浓缩，然后下降，最后在该漩涡室的底部经由固体接口而被排出。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，水的该漩涡流包含系统所制造出的大量漩涡孤立流，这些漩涡孤立流会流入包含水的该环境中。
[0008]下列图示的叙述将使本领域技术人员明白本发明的系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]参考【专利附图】
【附图说明】本发明。在图示中，类似的标号用以代表相同或功能类似的组件。在图示内使用斜影线(或不使用斜影线)及阴影并非是为了要限制可用来制造本发明的材料类型。
[0010]图1-4显示根据本发明的一个实施例的各种外部图。
[0011]图5和6显示图1-4中的实施例分别沿着图1中5-5和6_6截取的不同横剖面。
[0012]图7-9显示图1-4中所示的实施例在不具有外壳模块时的各种视图，包含透视图和侧视图。
[0013]图10显示图7-9中所示的实施例的替代方案(不具盖件)。[0014]图11A-11C显示上盘片组涡轮外壳的视图，包含上视图、横剖面图和下视图。
[0015]图12A和12B显示下盘片组涡轮外壳的视图，包含上视图和侧视图。
[0016]图13显示根据本发明的另一个实施例。
[0017]图14显示根据本发明的实施例的下盖件(例如如图13中所示)的上视图。
[0018]图15显示根据本发明的实施例的下板(例如如图13中所示)的上视图。
[0019]图16A和16B显示根据本发明的实施例的另一盖件的侧视图和上视图。
[0020]图17显示根据本发明的一个实施例的盖件在图16B中沿着17/18-17/18截取的横首Ij面。
[0021]图18显示根据本发明的一个实施例的另一盖件于图16B中沿着17/18-17/18截取的横剖面。
[0022]图19A-19C显不根据本发明的一个实施例的另一外壳模块。
[0023]图20显示根据本发明的一个实施例的具有圆柱形滤件的系统的侧视图。
[0024]图21A显示用于根据本发明的至少一个实施例中的筛件。图21B和21C显示根据本发明的一个实施例的系统中所安装的筛件。
[0025]图22A显示用于根据本发明的至少一个实施例中的滤件海棉(或其他过滤媒介)。图22B显示安装于根据本发明一个实施例的系统中的过滤海棉。
[0026]图23A和23B显示根据本发明的另一个实施例。
[0027]图24A和24B显示根据本发明的另一个实施例。
[0028]图25-27显示根据本发明的实施例的不同沉淀物收集容器。
[0029]图28显示根据本发明的实施例的另一沉淀物收集容器。
[0030]图29A和29B显示根据本发明的实施例的再另一沉淀物收集容器。
[0031]图30A显示安装在部分盘片组中的替代翼填隙片。图30B显示图30A中所示的翼填隙片的支撑组件的侧视图。图30C显示图30A中所示的翼填隙片的支撑组件的上视图。
[0032]图31A和31B显示根据本发明至少一个实施例的波形盘片组涡轮的实例。
[0033]图32A-32E显示根据本发明至少一个实施例的波形盘片组涡轮的实例。
[0034]图33显示根据本发明的另一个实施例。
[0035]图34A和34B示意地显示离开根据本发明至少一个实施例所建构的原型系统的排放出口后的水。
【具体实施方式】
[0036]图1-12B显示根据本发明的例示性实施例。在至少一个实施例中所示的系统用以处理相对无碎片的水,例如水储存容器和系统中的水、池中的水、工业处理系统中的水、冷却塔和系统中的水、市立及/或水槽供水及井水。在其他实施例中，在水处理系统的摄入口附近加装额外的过滤结构如筛盒或环及/或过滤材料。虽然本文中所述的非限制性实施例是针对水的，但水也可以被理解为例如流体，包含能够流过系统的液体和气体。所示的系统包含:容纳模块500、摄入模块400、涡流模块100、盘片组模块200和马达模块300。虽然未显示，在至少一个实施例中容纳模块500进一步包含在系统周围建构以覆盖系统组件并隐藏系统组件不外露的额外结构，例如如图13中所示。
[0037]大部分说明和讨论的系统具有类似的操作模式，包含:抽取水至漩涡(或摄入)室以产生允许微粒的漩涡；当水进入连接至涡流室的多个导管中的至少一个时，使水中的沉淀物质及/或水中的浓缩固体从水中降下，其中在水排放至盘片组涡轮中的扩张室中之前在涡流室形成水涡流(在至少一个实施例中为漩涡)。水被导离扩张室而导入存在于盘片组涡轮的盘片之间的空间，以行进至围绕盘片组涡轮的累积室，在累积室处水累积并循环进入引导至排放室的排放管道。在至少一个实施例中，排放室形成向上经过排放室而回到环境(抽取水的处)中的水漩涡流以及流至微粒排放口的微粒及/或沉淀物质的向下流。在一些其他的实施例中，操作模式包含:将水抽取至包围漩涡室和涡流室的外壳中，外壳从涡流室的高度下方例如盘片组涡轮模块抽取水或者自马达模块的举升基座的下方抽取水。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，该方法进一步包含:自漩涡室移除固体，在至少一个实施例中这使得微粒物质在中心处聚集、下降然后于漩涡室的底部处经由固体口而射出。在前述任一个实施例下的另一个实施例中，水漩涡流包含由系统所制造并流入含水环境中的大体积漩涡孤立流。
[0038]图1-6显示容纳模块500的实例，其包含覆盖摄入模块400和涡流模块100的盖件520。容纳模块500如例如图5中所示，包含对准和支撑涡流模块100、摄入模块400和盖件520的多个支撑组件524和526。在至少一个实施例中，支撑组件(或凸部)524被包含在盘片组外壳220的上部中与其分离并围绕其而形成例如在图1lA中所示的实质环形图案(虽然也可以使用其他配置)。支撑组件526连接至支撑组件524并向上延伸通过涡流外壳120、摄入外壳420和盖件520上的连接点如安装耳及/或孔119 (见例如图7)而止于涡流外壳120或摄入外壳420处。在至少一个实施例中，支撑组件524利用螺钉、螺丝、黏着剂、互锁衔合件如螺纹或锁合的部件等例如图5和6中所示连接至至少一个外壳/盖件。在至少一个实施例中，支撑组件526不会完全延伸上至盖件520。在其他实施例中，支撑组件526具有多个部分。在所示的其他实施例中，例如在图10中，支撑组件不会位于涡流外壳120和摄入外壳420之间而是由导管490来提供这些外壳之间的支撑。在再另一个实施例中，从摄入外壳420上方省略支撑组件526，盖件520则由从盘片组外壳220向上延伸的支柱所支撑或者倚靠在盘片组外壳220或另一外壳结构上。在再另一个实施例中，支撑组件526具有导轨的功能以例如在图9中所示将涡流模块100和摄入模块400降至盘片组模块200，在其他实施例中，盖件520被连接至支撑组件526的上部或位于其上部附近。
[0039]在图1所示的实施例中，盖件520包含排放出口(或排放歧管)232外围的凹处以使水流向上远离排放出口 232。基于此说明书，应了解排放出口 232可更加远离盖件520，使得凹处变得更小或被整个省略。在另一个实施例中，排放出口 232进一步沿着盖件520向上延伸。在再另一个实施例中，排放出口 232在盖件520上方延伸。
[0040]此外，如例如图1中所示，容纳模块500的盖件520及盘片组模块200的上部限定了让水被拉入系统中的入口(或开口)522。在另一个实施例中，盖件520紧邻盘片组涡轮模块200或者例如图13中所示的另一外壳安装，以自容器的系统运作的较低区域(例如低于摄入模块及/或涡流模块)抽取水，在此处经由例如在图14中所示的下盖件530的上部中的多个开口 532及例如在图15中所示的下板540中的多个开口 542从系统下方将水上抽。在再另一个实施例中，盖件520可具有各种如图中所示的其他形状如实质上的盒形、支柱形及实质上的球形。在至少一个实施例中，盖件520让系统能在比摄入接取件425的高度更浅的水中进行操作。在至少一个实施例中，在水中允许通过例如入口 522或开口 542的更大及更重固体将会掉出盖件520内的向上水流。
[0041]水在入口 522处(或经由开口 542)流入并向上流至例如图5和6中所示的摄入接取件425。进入摄入接取件425后的水会通过摄入筛件426而进入摄入室430中，摄入筛件426例如如图7中所示形成摄入接取件425的底部的实质部分。过滤件基于筛件426中的开口的尺寸而阻挡大于特定尺寸的材料和其他碎片。
[0042]如例如图5中所示，摄入室430包含实质上拋物线形的上部，此上部会缩小成固体出口 438以收集来自摄入室430的微粒、沉淀固体及/或浓缩固体。在至少一个实施例中，室形促进水中的转动以从盘片组涡轮250中的负压经由涡流室130和导管490拉动而在漏斗形的摄入室430中形成漩涡，所得的漩涡会将水中的固体沉淀至固体出口 438中。在至少一个实施例中，固体出口 438连接至经由盖件520中的开口 528离开的软管(或导管)590(见例如图2和3)。在至少一个实施例中，沉淀固体系沉积在系统外部。在另一个实施例中，导管590行至安装了系统的槽体的外部点，但在其他实施例中导管590接取(或沉淀收集)容器600 (见例如图23A-27)，或者，使用其他类型的接取容器(见例如图28-29B)收集后续移除的沉淀固体。导管590A的另一实例如例如图10中所示，在此导管亦作为摄入室430和涡流室130之间的支撑。
[0043]在例如图5中所示，邻近摄入室430的上部有连接至导管490的多个出口 432。在至少一个实施例中，出口 432如例如图7中所示沿着逆时钟切线方向延伸离开摄入室430。虽然将导管490显示成管件，但根据本说明书应了解，只要导管仍然能作为将出口 432连接至涡流室入口 132的通道，其可具有各种形式。所示的导管490的一个替代方案为使用可挠性导管。在再另一个实施例中，导管490可螺旋环绕至另一漩涡入口的一个而非如图7-10中所示。
[0044]如例如图5和6中所示，涡流引发室130为形成在涡流模块100的外壳120内部的空腔，以将流入的水塑造成馈入盘片组模块200的贯穿流涡流。所示的涡流室130包含使水涌至涡流上部134中的结构，涡流上部134具有用以接收水且朝向涡流下部136开口的碗(或改良的凹双曲线)形，涡流下部136具有类圆锥(或漏斗)形且在朝向盘片组模块200开口的部分具有陡峭的垂直角度。在至少一个实施例中，当水被离心吸力抽取至盘片组模块200中时，涡流室130具有累积、加速、激发及浓缩水的功用。在至少一个实施例中，涡流室130由壁137所形成。如例如图5中所示，由壁137的侧边所限定的水平面积随着壁137的侧边从上部沿着垂直下降方向上的长径向路径朝向开口 138前进而减少。
[0045]如在例如图5和6中所示，涡流模块100的外壳120包含具有罩盖122和主体124的两部分配置。罩盖122和主体124可以各种方式连接，例如利用螺丝、螺钉、黏着剂、互锁衔合件如螺纹或锁合的部件、支撑组件526等。在至少一个实施例中，当罩盖122和主体124组装在一起时会形成涡流入口 132。在一个替代性的实施例中将罩盖122显示成，具有以罩盖122的内面上的同心凹陷部1222所形成的涡流室130的上部。罩盖122和主体124一起形成多个涡流入口 132。根据本说明书本领域技术人员应了解，只要仍能提供可建立涡流的涡流室，涡流外壳可具有不同的外壳组件配置。
[0046]主体124被显示成，具有垂直通过它而形成涡流室130的下部136的通道。在至少一个实施例中，主体124系利用如例如图5-9中所示用以将罩盖122连接至主体124的相同支撑组件526而连接至盘片组外壳220。将主体124连接至盘片组模块200的其他实例包含了黏着剂、螺丝及互锁衔合件如螺纹或锁合的部件以及摩擦衔合件。在至少一个实施例中，主体124座落于盘片组涡轮模块200中及/或其上。
[0047]在所示的至少一个实施例中，例如在图5中，当旋转、向前冲的水经过涡流引发室130的底排放开口 138时，在其进入如图5和6中所示的盘片组模块200的旋转扩张和分配室(或扩张室)252中时会被暴露至压抑/真空的条件。盘片组模块200包含(或形成)旋转扩张室252，在至少一个实施例中，旋转扩张室252被显示成包含弯曲底部的卵形/椭圆形/蛋形腔室，弯曲底部由包含于盘片组涡轮250的下转子268中的硬特征部所提供。扩张室252大部分的容积区域系由分离叠置盘片260中的中央孔洞所形成，分离叠置盘片260的中央孔洞具有作为叠置盘室262的水入口及分配接口的作用，每一盘室形成在相邻的两盘片之间。除了与上转子264借由弯曲结构邻接且通过上转子264的开口之外，扩张室252的上部大致上镜像下部。如例如图5中所示，该开口位于其上方的涡流引发室出口 138的轴向中央而提供一个让水能通过两个各别腔室之间的途径。在至少一个实施例中，扩张室252具有实质上的蛋形。
[0048]盘片组涡轮250的一个实例显示于图5和6中。所示的盘片组涡轮250包含上转子264、多个叠置盘片260以及具有径向凹陷部2522的下转子268，径向凹陷部2522提供了扩张室252的底部。所示的下转子268包含轮毂269，在某些实施例中轮毂269可和下转子268整合地形成。如例如图5中所示，轮毂269提供接口将盘片组涡轮250耦合至从马达模块300延伸的驱动杆轴314。上转子264、下转子268及/或轮毂269利用轴承组件(或轴衬)280而耦合至外壳220 ;或者上转子264、下转子268及/或轮毂269具有包含于其中的轴承，让盘片组涡轮250受到驱动杆轴314和马达310驱动时，相较于外壳具有实质上较少的转动摩擦。
[0049]自内盘片组室的开口(其如图5中所示，为盘片260中的孔洞)朝向盘片室262的外缘行进的水所产生离心吸力建立了主要的动力学，其抽取、加压、排放来自盘片组涡轮250的流体并使其前进。相较于迫使水通过及离开盘片组涡轮250，存在于转动盘表面上的黏滞分子边界层提供了一些机械性优点。
[0050]在至少一个实施例中，盘片组涡轮在靠近(或位于)独立盘片260的外缘处包含了与其分离的多个翼填隙片270 (在例如图6中所示)。在专利申请号为13/213，614且公开成美国专利公开案号2012/0048813的美国专利申请案中提供了翼填隙片的实例，将其包含于此作为翼填隙片270等的参考。翼填隙片为盘片组涡轮250中的盘片260提供结构和支撑，且在至少一个实施例中负责维持盘位置及间距的余量。如图5所示，盘间距提供了空间(或盘片室)262，水经由空间(或盘片室)262可自扩张室252前进至累积室230。在一个替代性的实施例中，翼填隙片邻近扩张室252并围绕扩张室252。在至少一个实施例中，翼填隙片能在不需水急转向或不需在水中形成空穴现象的情况下协助产生负压，并协助水移动至累积室中。
[0051]如例如图5中所示，盘片组涡轮250由盘片组模块200的外壳220固定至定位。外壳220包含累积室230，盘片组涡轮250于累积室230中转动。在例如图5、6、11A-12B中将累积室230显示成具有改良过的花托形或圣甲虫形，其可包含引导至外壳220的外缘上的排放出口 232的黄金分割率(golden mean)(或者在一个替代性实施例中，其可包含双曲拋物线横剖面)。在此所示的实施例中，有一个排放出口 232但可增加一个或多个排放出口232，在至少一个实施例中，多个排放出口 232沿着外壳外缘等距分布。
[0052]一旦流体通过了盘片组涡轮250，其会进入到其中有盘片组涡轮250转动的累积室230。如例如图5中所示，累积室230是一个在盘片组模块200内的宽敞、特大腔室。累积室230收集通过盘片组涡轮250后的流体。具有集中混合动作的高度活泼的水平顺地转换成可经由排放出口 232在低压和低线性速度下(在至少一个实施例中具有高速，动作中包含微涡流)排放回到其被抽取环境中的状态。如例如图5和6，设计累积室230的形状以使其最短的高度近似于盘片组涡轮250的周长。在最短的高度以上有一个排放管道231，排放管道231引导水绕行至排放出口 232且在至少一个实施例中提供一个空间以经由选择性的补充入口 290来增加累积室230中的水。如例如图5中所示，排放管道231具有实质上椭圆的横剖面(但也可以具有其他横剖面)。在至少一个实施例中，累积室壁在接近排放管道231离开累积室230以提供朝向排放室2324行进的通道的位置点处放大至盘片组涡轮250的周长。
[0053]所示的外壳220包含上部2202和下部2204，上部2202和下部2204 —起形成外壳以及具有实质上围绕着累积室230的外缘延伸的排放管道231的所示累积室230。图11A-11C显示上部2202而图12A和12B显示下部2204。如图12B中所示，下部2204包含微粒排放口 2326，在至少一个实施例中微粒排放口 2326包含如例如图12A中所示的螺旋突出部2327。
[0054]图11A-12B显示存在于累积室230中以增加位于累积室230中的水量的补充入口290。如所示,就在排放管道231从累积室230延伸离开以使流体流向排放室2324的位置点的后，补充入口 290进入累积室230。如图12A中所示，补充入口 290包含弯曲底部2922，当弯曲底部2922从累积室230和补充入口 290以逆时钟方向扩张行进时，其从馈入室292延伸离开而进入排放管道231的起始部中。在至少一个实施例中，馈入室292塑造来自补充入口 290的水的涵流(including flow)以增加累积室230和排放管道231中的水的逆时钟流。在至少一个实施例中，这是借着在馈入室292中产生漩涡流所达成。在至少一个实施例中，如例如图2和3中所示，补充入口 290包含选择性的阀件294以控制增加的水平。虽然将阀件294显示成手动阀，但基于本说明书应了解，在至少一个实施例中可以电子方式来控制阀件。在另一个实施例中，省略补充入口 290，就像是其只是所示系统的选择性组件。
[0055]如例如在图5中所示，排放出口 232包含具有排放室2324的外壳2322，当水向上移动至近乎蛋形的隔间时，排放室2324能更进一步地增加正在被排放的水的旋转和转动。在一个替代性的实施例中，使排放出口 232的输出行进至另一位置，此另一位置不是系统从其抽取水的处。在如所不的至少一个实施例中例如在图4和5中，夕卜壳2322包含上外壳2322’，上外壳2322’可以是分离的构件或者和外壳2322整体形成而限定用以排放来自系统的水的扩张直径空腔。排放室2324包含微粒排放口 2326，微粒排放口 2326连接至导管592以从系统移除在处理期间已从水沉淀的微粒、沉淀物质及/或浓缩固体并在至少一个实施例中使其从系统离开。在至少一个实施例中，排放室2324的形状能促进生成经由微粒排放口 2326离开的材料所用的漩涡离开流以及经由排放出口 232离开的水用的漩涡离开流，其如图34A和34B中所示形成多个上浮并从排放出口 232离开的漩涡孤立流旋转并在许多情况下在其之间维持相对最小的距离。在此实施例中的漩涡孤立流持续在容器中移动直到其被另一物体打断，这些漩涡孤立流亦会在此容器中受到排放。
[0056]在至少一个实施例中，排放室2324包含至少一个螺旋突出部2325(例如如图5和IIC中所示)，其从摄入口 2321 (或者排放口或者介于来自累积室230的通道和排放室2324之间的接面)(见图11C)的正上方(或附近)延伸进入排放室2324并向上予以贯穿或者至少到达排放出口 232 (及/或例如如图5中所示的上外壳2322’)以促进水在被排放前进行额外的转动。在至少一个实施例中，螺旋突出部2325延伸向上贯穿排放出口 232。在至少一个实施例中，从上看可见螺旋突出部2325以逆时钟方向螺旋向上；然而，基于本说明书应能了解，例如当系统是被用于南半球时，螺旋的方向可以是顺时钟方向。
[0057]在至少一个实施例中，如例如图12A中所示，排放室2324包含至少一(第二或微粒)螺旋突出部2327，其从摄入口 2321的正下方及/或附近向下延伸通过排放室2324而朝向微粒排放口 2326前进。当在图12A中从上方观察时，螺旋突出部2327以逆时钟方向螺旋；然而，基于本说明书应能了解，例如当系统是被用于南半球时，螺旋的方向可以是顺时钟方向。基于本说明书应了解，螺旋突出部2325、2327中的一个或两者可被用于至少一个实施例中。在上述突出部实施例的一个替代性的实施例中，借由形成在排放室壁中的沟槽来取代突出部。
[0058]如图5中所示，当排放室接近上外壳2322’时其直径缩小，上外壳2322’如所示包含向后扩张以抑制经排放的水回到储槽或其他水源的长半径。在一个替代性的实施例中，长半径始于排放室2324中的摄入口 2321附近。在至少一个实施例中的此结构让水流在分散离开之前，水流能集中收敛。
[0059]例如如图1-10B中所示的系统的基座为马达模块300，其包含具有向外延伸的基座324的外壳320，基座324具有绕着基座324的外缘离散分布的多个脚322以提供支撑并在至少一个实施例中更进一步地分散系统的重量以提供稳定性。马达外壳320实质上包围马达310 ;然而如图1、2、10和13中所示，在至少一个实施例中有多个让水通过并冷却马达的开口 326。马达外壳320提供基座，盘片组模块200在其上受到支撑并借由螺钉等连接构件而与其连接。
[0060]图16A-18C显示根据本发明的实施例的额外外壳模块。图16A和16B显示能包含图17和18中所示的实例的盖件配置实施例的侧视和上视图。盖件被分成基座盖件520A和上盖件521A两者，两者在例如接近盖件520A中的排放接口凹部的上部的水平板上连接。有许多方式能将基座盖件520A和上盖件521A固定在一起，这些方式包含:例如摩擦密合；黏着剂或密封剂；沿着组件间的接合区域的周边离散分布的多个螺丝、螺钉及/或铆钉 '及/或上盖件52IA在选择性的凸部5212A处连接至盖件内的支撑组件所提供的向下压力，上面的这些实例可包含或不包含O形环或者其他垫片。图16A亦显示黏结至、连接至或邻接下盖件530的基座盖件520A。图17显示一个实例，其中上盖件521A包含由上方密合基座盖件520A的上部的唇部(或凸缘)。虽然未显示O形环，但可将O形环添加至衔合区域以更进一步地密封盖件。图18显示基座盖件520B包含围绕其上部的管道5206B，管道5206B用以容纳上盖件521B的底部以及选择性的O形环5218B。这些所示的盖件使得上盖件能够被移除以接取被容纳在基座盖件和下盖件内的摄入模块和涡流模块。如前所讨论，在某些实施例中该接取使得检查、替换及/或修复时可从盖件移除这些组件。
[0061]图19A-19C显示盖件520C的另一方案，其包含两个半件5202C、5204C，除了包含让选择性补充入口通过的选择性开口 298之外，此两半件实质上彼此镜像。所示的盖件包含之前被显示为盖件者、下盖件及下板(见例如图13-15)。另一个实施例是，从盖件520C中的其他组件省略下板540C。在至少一个实施例中，盖件5202C、5204C包含具有多个安装孔将两盖件5202C、5204C连接及固定在一起的凸缘(或者以多个连接耳取代)5206C。图19A-19C亦显示用以固定存在的任何支撑组件的选择性安装凸部5212C以及所示的安装凸部5212C提供一个实例说明当安装凸部5212C存在时其如何配置。
[0062]基于本说明书，本领域技术人员应了解盖件可以各种不同的方式配置而用于组装和制造。
[0063]图20-22B显示用以阻挡水中的碎片进入系统的选择性过滤器/筛件的实施例。图20显示安装于盖件520D和下盖件530之间(即开口 522上方)的实质圆柱形筛件550，筛件550让水能被抽取通过而被系统处理并同时阻挡大于筛件550中的开口(或槽口 )的碎片。在至少一个实施例中，滤件550包含多个等距分散的垂直槽口。
[0064]图21A-21C显示不同的滤件560，其实质上是平的且被显示为U形以围绕马达外壳320安装。下板540E (如图21B和21C中所示)或下盖件530 (未显示)在其一侧上包含凸缘组件(或托架)548以容纳滤件560并固定其位置。在至少一个实施例中，滤件560包含把手562，把手562让滤件560能被较轻易地插入系统及从系统移除。图21C亦显示在至少一个实施例中，下板540E如何在滤件560覆盖的下方区域之外不包含贯穿下板540E的开□。
[0065]图22A和22B显示使用过滤材料570的另一个实施例，过滤材料570为多孔性的并允许水通过。这类材料的实例包含沼泽冷却器(swamp cooler)或蒸发冷却器的润湿材料及/或过滤海棉。在另一个实施例中，过滤材料570包含交织线或其他支撑结构以改善材料的整体性。在至少一个实施例中，过滤材料570包含狭缝(或切口)572，其可改善将过滤材料570插入至由下板540和下盖件530所限定的空间的能力并同时安装于容纳马达310的马达外壳320的外围。在另一个实施例中，过滤材料570包含切除缺口以安装在延伸至下盖件530中的排放室2324的外围。
[0066]上述筛件及过滤材料为过滤装置的共同实例。在其他实施例中，过滤的装置包含各种开口及上述讨论的外壳模块500中的入口。
[0067]图23A-24B显示如何将导管590、592连接至沉淀物收集模块600的两个实例。图23A和23B显示导管间的Y-连接，其中只有一个导管行至沉淀物收集模块600中。相对地，图24A和24B显示分别行至沉淀物收集模块600中的导管590、592。在至少一个实施例中，导管会有其专属的沉淀物收集容器。
[0068]图25-27显示根据本发明的具有沉淀物收集容器620的不同的选择性沉淀物收集模块600。图23A-24B显示连接至系统的一个实施例的沉淀物收集容器620的实例；然而基于本说明书应了解，不同的沉淀物收集模块600可连接至本说明书中所讨论的系统的各种实施例。本领域技术人员应了解，沉淀物收集容器620可具有图25-27中所示之外的各种形状和形式但仍提供空腔622以容纳例如微粒、沉淀物质及/或浓缩的固体或类似材料以及筛过的排放物(或筛件)624例如显示于出口 626上者。在一个替代性的实施例中，举升部为在例如图28中所示的从剩余的沉淀物收集容器620C向上伸延的较高管线结构(或竖板)626C。在图23A-27所示的实施例中，包含筛件624以允许水通过并同时避免材料通过而回到已处理过的水中。
[0069]图25-27显示沉淀物收集容器620的例示性实施例的横剖面图，其中横剖面沿着其长度方向截取。图25-27显示位于沉淀物收集容器620的一端的入口 621，筛件624及/或出口 626位于沉淀物收集容器620的相反端。基于本说明书应了解，可省略在盖件628上方延伸的出口 626。图25显示具有入口 621的沉淀物收集容器620，导管592连接并贯穿入口 621以将流体路径提供至空腔622中，以在沉淀物收集容器620的底部累积材料并同时让水经由例如筛件624(被显示为出口 626的一部分)从沉淀物收集容器620离开。基于本说明书应了解，导管592 (虽然显示延伸至空腔622中)可具有空腔622外的连接点，例如经由软管连接件或其他机械衔合件。图25亦显示沉淀物收集容器620的再一个选择性实施例，在此实施例中沉淀物收集容器620包含盖件628，罩盖可被移除以自沉淀物收集容器620移除已收集的材料。图26显示具有空腔622A的底部6222A的沉淀物收集容器620A的另一个实施例，底部6222A以些微的梯度从入口 621朝向出口 626向下延伸。图27显示来自图26的实施例，其中沉淀物收集容器620B包含自入口 621的对向壁延伸进入空腔622B中的的额外筛突出部(或壁)。虽然将筛突出部623显示成以一定角度延伸，但其亦可以是实质上水平的。筛突出部623具有额外的材料障蔽的功能，避免材料离开沉淀物收集容器620。
[0070]图28显示包含入口 621的另一沉淀物收集容器620C，入口 621可具有上面针对入口所讨论的形式。应了解，可添加额外的入口以容纳额外的导管，或者入口可包含歧管连接件以连接多个导管。所示的沉淀物收集容器620C进一步包含盖件628C，盖件628C上是沿着其上表面具有筛件624C的竖板626C，使得水流从上经过竖板626C而通过沉淀物收集容器620C并同时将材料收集于装置内。沉淀物收集容器620C的内部中亦可具有图25-27所讨论的各种内部配置。
[0071]图29A和29B显示内部具有漩涡室622D的漏斗状沉淀物收集容器620D。类似于前述的实施例，沉淀物收集容器620D包含用以连接至导管的入口 621D。应了解，可增加额外的入口以容纳额外的导管或者入口可包含用以连接至多个导管的歧管连接件。所示的沉淀物收集容器620D包含盖件628D，盖件628D上的竖板626D向上延伸，使得水流通过沉淀物收集容器620D并同时将材料收集于装置内。具有从其底部延伸的微粒口 629D的空腔622D的漏斗形促进旋涡的形成，旋涡会将存在于空腔6222D(应该是622D)中的任何材料拉入向下流中，以将向下流由微粒口泄流另一空腔或者将向下流泄流出系统正在运作的环境。在另一个实施例中，微粒口 629D包含阀件，阀件可开启以排出空腔6222D(应该是622D)中已收集的任何材料，上述动作可以是利用系统中的水将材料冲出微粒口 629D的冲洗作业的一部分。图33显示安装于储水槽中的沉淀物收集容器620D的一个实例，其中微粒口 629D贯穿储水槽的底部。在另一个实施例中，多个的入口 621D和竖板626D以交替方式平均分散于盖件628D之上。在再另一个实施例中，入口 621D及/或竖板626D相对于盖件628D呈现一定角度。图29A和29B亦显示具有多个脚627D以部分稳定沉淀物收集容器620D的沉淀物收集容器620D的另一个实施例。
[0072]在前述沉淀收集容器实施例的下的另一个实施例中，空腔中有和导管流体连通的分散器，以分散进入空腔的水和材料使其远离可以其他方式存在的任何材料的直接流。分散器的实例为一种从其输入侧朝向其输出侧扩张的结构，其可以是筛或其他大开口的筛件，可以是钢丝绒或具有大孔洞的其他类似材料。
[0073]在另一个实施例中，沉淀收集容器可被形成于环境中的低流区如水槽截取代，从盖低流区可汲取水。
[0074]图13显示将泄气阀528添加至外壳520的上部附近的选择性实施例。在至少一个实施例中，泄气阀528用来让被置入水中的空气能在被置入的第一时间便从系统脱离。对于上述的实施例而言，泄气阀528是选择性的额外组件。在至少一个实施例中，泄气阀提供一种轻易和可控制的方式使气体在安装期间被排出系统及/或重新填充其被置放的环境。在另一个实施例中，其协助系统起始而准备操作。图13亦显示了下列实施例:外壳520黏接、连接或邻接下盖件530以建立自下盖件下方、经过如图15中所示的下板540的开口542、向上经过图14中所示的下盖件530的上部、向上通过外壳520的流动路径。下板540中的开口 542、532和下盖件530的上部对大于开口的碎片提供额外的过滤/筛选，避免碎片流入系统中并减少其在运作期间阻塞系统的可能性。
[0075]下盖件530和下板540两者都包含位于其中的安装孔534、544的实例，例如分别显示于图14和15中。可具有各种安装孔以促进和系统中的其他组件的连接，这些其他组件例如是支撑组件524、526、盘片组外壳220以及前面所讨论的补充筛件及/或过滤材料。下盖件530和下板540两者都包含贯穿至少一个表面的开口 536、546以分别如例如图14和15中所示围绕排放出口 232安装。在至少一个实施例中，这些开口 536、546协助将这些外壳组件围绕排放出口安装。
[0076]在前述实施例的另一个实施例中，如例如图7-9中所示省略外壳盖件520。对这些图中所示的系统的一种调整为，缩短支撑组件526以在上部为摄入接取件425及/或摄入过滤件426提供冲洗表面。在另一个实施例中，支撑组件526在涡流外壳120处停止且导管490如例如图10中所示至少部分地支撑摄入外壳420。
[0077]图30A-30C显示替代性的翼填隙片、多个间隙件274N及连接两者并为间隙件274N提供对准的六角支撑组件276M。间隙件274N包含贯穿其的六角开口以允许其滑移至支撑组件276N上方。盘片260N包含多个六角开口 2602N。支撑组件276N在上转子和下转子之间延伸且在至少一个实施例中利用螺丝或螺钉而连接至转子。基于本说明书，本领域技术人员应了解，支撑组件的横剖面可采用不同的形式但仍能提供间隙件274N相对于盘片260N的对准。
[0078]在前述至少一个实施例的另一个实施例中，盘片组涡轮包含多个盘片，盘片本身具有如图31A-32E中所示的波形。虽然所示的波形要不是同心圆(图31A和31B)便是双轴图案(图32A-32E)，应了解波形亦可以是正弦曲线、双轴波状环形(sinucircular)、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线及/或包含这些形状的组合的多轴形状，以致于当其转动提供行进时，具有波形的盘管道会实质上位于扩张室的中央。各别盘片的形状会限定波形，产生这些波形的一种方式是压印用以制造盘片的金属以提供所需要的形状。制造的其他实例包含加工、铸造(冷或热)、射出成型、模造、钻心及/或各别盘片的塑料盘片的电镀。所示的波形盘包含绕着其周边设置的凸缘2608，以针对用以建构特定盘片组涡轮的翼填隙片270提供连接点。在另一个实施例中，省略翼填隙片并借由下列者来取代:例如压印(或制造、模造或铸造)的特定结构，其能提供用以轴向及/或外缘地连接至邻近盘片或转子的轮廓。[0079]在许多实施例中，盘片具有小于5毫米、小于4毫米、小于3毫米、小于及/或等于2毫米以及小于及/或等于I毫米的厚度，盘室的高度则取决于实施例可具有约1.3_、介于 1.3mm 和 2.5mm、小于或至少 1.7mm、介于 1.0mm 和 1.8mm、介于 2.0mm 和 2.7mm、约 2.3mm、高于2.5_、及高于至少2.7mm的高度。基于本说明书应了解，只要能够让用于所示的系统中的盘片组涡轮能够组装，可使用各种其他的盘片厚度及/或盘室高度。在至少一个实施例中，在两相邻叠套波形盘片之间的盘室的高度是不均匀的。在再另一个实施例中，当翼填隙片位于中央开口附近时，在作业期间盘室高度是可变的。
[0080]图31A-32E显示分别包含上转子264X和下转子268X的盘片组涡轮250X和250Y，上转子264X和下转子268X具有面对盘片260X、260Y所在区域的实质上平的衔合表面(除了扩张室组件外)。在图32Ε中所示的另一个实施例中，盘片组涡轮包含上转子264Υ和下转子268Υ且在两者的外缘和扩张室结构之间具有开放区域以允许波形流入转子空腔中，借此能够堆栈更多的盘片，使得对特定的盘片组涡轮高度而言产生较高的波形盘片密度，在该情况下省略被显示为转子264Υ、268Υ的开放区域上方的盖件的实质平坦盘片260Υ’。图32Ε亦显示另一个实施例，其中有实质上平坦盘片260Υ’和叠套波形盘片260Υ的混合体。图31Α-32Ε显示波形如何在每一个下盘片中包含厚度降低的波。在至少一个实施例中，波形浅得足以让相邻的盘片上具有实质上相同尺寸的波形。
[0081]图31Α显示环形波形盘片组涡轮250Χ的实例的侧视图。图31Β显示沿着盘片组涡轮250Χ的直径截取的横剖面并且显示盘片260Χ的图。每一个环形波形以扩张室252Χ为中央。所示的环形波形包含两个脊部2603Χ及三个谷部2604Χ。基于本说明书应了解，脊部和谷部的数目可以相反，但是受到其径向深度以及扩张室250Χ和凸缘2608之间的距离的限制，其任何数目应大于I。
[0082]图32Α显示不 具上转子264Χ的盘片组涡轮250Υ的上视图以显示双轴波形2602Υ，但图32Β-32Ε提供盘片组涡轮250Υ的额外视图。图32Α-32Ε的显示说明波形举升至盘上方但不会下降至表面下方(或者反之亦然)。所示的双轴波形2602Υ包含以扩张室252Υ为中心的两个脊部2603Υ及一个谷部2604Υ。基于本说明书应了解，脊部和谷部的数目可以相反，但是受到其径向深度以及扩张室252Υ和凸缘2608之间的距离的限制，其任何数目应大于I。图32Β显示堆栈在一起的三个波形盘260Υ的侧视图，但未显示翼填隙片270或转子264Χ、268Χ。图32C显示盘片组涡轮250Υ的部分剖面图。图32D显示已组装的盘片组涡轮250Υ的侧视图。图32Ε显示沿着盘片组涡轮250Χ的直径截取的横剖面图并显示盘片260Υ的图。
[0083]在前述任一个实施例的另一个实施例中，重新排列/重新配置组件以将系统所提供的转动改变为相反方向，以用于例如南半球。
[0084]图33显示安装于储水槽910中的系统的另一个实施例，将其部分裁切掉以显示储水槽内的情况。所示的系统包含容纳模块500、前述实施例的摄入模块400 (未显示)、盘片组模块200及涡流模块100 (未显示)。所示的系统包含外部A/C马达310Α，A/C马达310Α经由驱动系统如间接驱动连锁来驱动盘片组涡轮，间接驱动连锁例如是但不限制为一个或多个皮带(例如O形环)或皮带外壳330中的传动连锁，皮带外壳330贯穿储水壁912并提供一个隔室连接驱动杆轴和马达驱动杆轴，其中驱动杆轴被连接至基座324Α中的盘片组涡轮。所示的基座324Α代表可使用同时提供空腔的各种形状，盘片组涡轮驱动杆轴位于空腔中且可与皮带衔合。所示的实施例将马达310A置于储水槽的外部，因此马达不需是潜水马达。若系统包含多个皮带且来自马达的驱动杆轴包含多个齿轮，选择皮带的尺寸以预定的设定速度来驱动盘片组涡轮。或者，衔合盘片组涡轮的驱动杆轴除了外部的驱动杆轴外可包含齿轮或者以齿轮来取代外部的驱动杆轴。
[0085]在至少一个实施例中，皮带外壳330由垫片340所密封及固定位置，垫片340紧密地围绕贴合皮带外壳330并和形成于储水槽壁912中的挖空部(或其他开口 )衔合。垫片连接为储水槽内的系统提供优异的定位点。
[0086]在另一个实施例中，导管590和592经由具有垫片的孔洞而在储水槽内部处进入皮带外壳330中并在储水槽外部处自皮带外壳330离开。
[0087]图33中亦显示的是先前参考图29A和29B所讨论的微粒收集容器620D的实例。图33显示微粒口 629D如何穿过槽910的底部914。
[0088]在另一个实施例中，系统包含能控制系统操作的控制器。上述马达模块可设有各种操作、控制及处理监测结构。实例包含开关(二元及变量)、位于马达模块内的计算机控制的或内建的控制器。内建控制器的实例包含特征应用集成电路、模拟电路、处理器或其组合。在至少一个实施例中控制器借由讯号来控制马达或者直接控制提供予马达的电源。在至少一个实施例中程序化控制器以从处理开始后基于日期/星期/月/年的时间或者时间长度来控制马达的RPM转速，在其他的实施例中，控制器响应一个或多个特征值以决定马达运作的速度。在另一个实施例中，在已经将水加入储槽后控制器才运作一段预定的时间。在另一个实施例中，控制器亦控制阀件294的运作。
[0089]在至少一个实施例中，控制器监测电压、电流安培数、功率瓦数、运作时数(目前运作的期间及/或总运作时间)及马达速度(每分钟的转数(RPM))中的至少一个以决定提供至马达用于运作的功率适当位准及/或调整马达的速度。输入参数的其他实例包含化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、pH值、0RP、溶氧量(DO)、受约束的氧及元素的其他浓度及/或其缺乏程度，让控制器自动调整运作速度和运作次数而响应。
[0090]将根据本发明至少一个实施例所建造的原型设备置于具有至少100加仑容量及实质上装满水的储槽内，这会使得系统整个没入水中。系统启动时周遭置有潜水灯，潜水灯瞄准排放口以捕捉图34A和34B中所示的影像，两者的影像都被放大相同的倍数且光皆来自影像的右侧。这些影像是利用微镜头以慢动作摄影所拍摄。图34A显示自排放出口所排放出的漩涡孤立流相较于成人手指大小的相对尺寸。当漩涡孤立流在水中向上及向下移动时，其旋转并绕着其中心转动。根据图34A和34B中所示影像所代表的捕捉影片，漩涡孤立流呈现为旋转和移动的实质上平坦的旋涡盘。影像包含无数对刚从排放出口 232排放出来并在容纳环境内的水中完全饱和的漩涡孤立流，且每一个孤立流持续存在直到其能量因与固体边界或阻碍接触而消耗怠尽。虽然水中具有饱和的这些旋转能量的漩涡封套，但在一对中每一个孤立流都与另一孤立流维持相对的分离距离而不与另一孤立流碰撞。从影片回顾，当孤立流对一边转弯并旋转而行进通过水环境时，孤立流对看起来彼此完全亦步亦趋。一般相信，由于这些漩涡孤立流将会持续其各自的路径直到其受到其他对象如容器室壁或其他结构的干扰为止，因此水的该重组让其部分地影响了系统运作周围的大体积水体。
[0091]然而应了解，本发明可以许多方式体现，因此不应被解读为限制至文中所述的实施例和原型实例；相反地，本文中所述的实施例是让揭露详细完整并让本领域技术人员能全完了解本发明的范畴。随附的图示说明了根据本发明的实施例。
[0092]上文中所用的「实质上」、「一般而言」及程度相关的其他字句都为相对性的修饰语，意在代表自其特性如此修改的可允许的变形。其意不在限制至其修改的绝对值或特性，而是处理更多的物理或功能特性而非相反，较佳地接近或趋近此物理或功能特性。「实质上」亦用来反应制造组件时所存在的制造容裕。
[0093]上述说明叙述了实施例中的不同组件和其他组件「流体连通」。「流体连通」包含流体从一个组件/腔室移动至另一组件/腔室的能力。
[0094]基于本说明书，本领域技术人员应了解，使用「相同」、「一致」及其他类似的字句包含了能反应出此类型产品的通常容裕的制造期间发生的差异。
[0095]本领域技术人员应了解，在不脱离本发明的范畴和精神的情况下可思及上述例示性和替代性实施例的各种改编和修改。因此应了解，在随附的申请专利范围的范畴下可以本文中未明确揭露的方式来施行本发明。
【权利要求】
1.一种水或其他流体的处理系统，其特征在于，包含: 马达模块，具有基座； 盘片组模块，具有和所述马达模块作转动衔合的盘片组涡轮； 涡流模块，与所述盘片组涡轮流体连通； 摄入模块，与所述涡流模块流体连通； 多个导管，将所述涡流模块连接至所述摄入模块；及 多个支撑组件，连接至所述盘片组模块和所述涡流模块，且 所述多个导管和所述多个支撑组件中的至少一个被连接于所述涡流模块和所述摄入模块之间，使所述摄入模块位于所述涡流模块和所述盘片组模块上方。
2.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含: 外壳盖件，连接至所述多个支撑组件的至少一个，所述外壳盖件包含容纳所述摄入模块和所述涡流模块的底部开口和空腔，且 其中所述外壳盖件与所述盘片组模块的上表面彼此分隔而形成与所述底部开口流体连通的通道，且 其中流体路径从所述 开口出发通过所述通道和所述空腔而到达所述摄入模块。
3.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含通过所述外壳盖件的泄气阀。
4.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳盖件包含至少两个盖件。
5.如权利要求2所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳盖件包含上盖件和基座盖件。
6.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含外壳，所述外壳具有 盖件，连接至所述多个支撑组件的至少一个，所述盖件包含容纳所述摄入模块和所述涡流模块的空腔；及 下盖件，覆盖所述盘片组模块和所述马达模块，所述下盖件具有至少一个下开口 ；且其中所述盖件和所述下盖件限定了与所述下开口流体连通的通道，以提供从所述盘片组模块和所述涡流模块附近的所述下开口出发而到达所述摄入模块的流体路径。
7.如权利要求6所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳进一步包含: 下板，具有多个开口通过其中，所述下板安装至所述下盖件的所述至少一个下开口中。
8.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含过滤装置。
9.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入模块包含: 具有多个开口的摄入筛件； 限定摄入室的摄入外壳；及 多个摄入出口，与所述摄入室流体连通，且每一个所述摄入出口经由各别的导管而与所述涡流模块流体连通。
10.如权利要求9所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入模块包含与所述摄入室的底部流体连通的固体出口，且 所述摄入室在所述固体出口上方包含具有向内倾斜的壁的部分。
11.如权利要求10所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含连接至所述固体出口的固体导管。
12.如权利要求9所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述摄入出口沿着所述摄入室的外围分隔设置且靠近所述摄入筛件。
13.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述涡流室包含: 限定涡流室的外壳，所述涡流室具有与所述盘片组涡轮轴向对准的出口 ；及 多个入口，与所述涡流室流体连通。
14.如权利要求1所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块包含: 马达；及 驱动杆轴，连接至所述马达和所述盘片组涡轮。
15.如权利要求14所 述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块进一步包含连接所述马达和所述驱动杆轴的皮带。
16.如权利要求15所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述马达模块包含: 皮带外壳； 至少一个垫片，连接至所述皮带外壳，且 其中所述马达为交流马达。
17.如权利要求1-16中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组模块包含: 涡轮外壳，限定容纳所述盘片组涡轮的累积室 '及 排放外壳，限定经由排放管道和所述累积室流体连通的排放室以及与所述排放室流体连通的排放出口。
18.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放管道包围所述累积室的实质部分。
19.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组模块进一步包含与所述累积室流体连通的补充入口。
20.如权利要求19所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述补充入口包含阀件和入口馈送室，使流体路径能从所述阀件的入口经过所述入口馈送室而进入所述累积室和所述排放管道中的至少一个中。
21.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含以向上方向朝向所述排放出口绕行所述排放室的壁的螺旋突出部。
22.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含从所述排放室的底部延伸的微粒排放口。
23.如权利要求22所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含与所述微粒排放口流体连通的微粒导管。
24.如权利要求23所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中连接至至少一个接口的所述微粒导管穿过自所述基座延伸离开的外壳并通过所述涡流模块和所述摄入模块外围的外壳上的垫片。
25.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放外壳包含以向下方向朝向所述微粒排放口绕行所述排放室的壁的螺旋突出部。
26.如权利要求17所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述排放出口包含半径向外扩口壁。
27.如权利要求1至16所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含多个波形盘片。
28.如权利要求1至16所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含多个盘片，所述等多个盘片在所述盘片的中央和所述盘片的外围之间具有至少两个波形，使相邻的所述盘片叠套在一起。
29.如权利要求28所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述波形选自由下列所构成的族群:正弦曲线、双轴波状环形、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线、及/或包含这些形状的组合的多轴形状。
30.如权利要求28所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含连接至所述等盘片的多个翼填隙片。
31.如权利要求1 至16中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述盘片组涡轮包含上转子和下转子。
32.如权利要求31所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述上转子和下转子包含多个空腔。
33.一种水或其他流体的处理系统，其特征在于，包含: 马达； 盘片组模块，具有 外壳，具有空腔，及 盘片组涡轮，与所述马达作转动衔合，所述盘片组涡轮位于所述外壳的所述空腔内，所述盘片组涡轮具有彼此分离的多个盘片且每一个盘片具有穿过其中的轴向中心开口，所述多个开口限定出扩张室的至少一部分； 涡流模块，具有和所述盘片组涡轮的所述扩张室流体连通的涡流室； 多个导管，与所述涡流模块的所述涡流室流体连通； 摄入模块，具有经由所述多个导管而与所述涡流室流体连通的漩涡室；及 多个支撑组件，连接至所述盘片组模块和所述涡流模块，且 所述多个导管和所述多个支撑组件中的至少一个被连接于所述涡流模块和所述摄入模块之间，使所述摄入模块位于所述涡流模块和所述盘片组模块上方。
34.如权利要求33所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，进一步包含: 排放外壳，限定经由排放管道与所述盘片组外壳的所述空腔流体连通的排放室以及与所述排放室流体连通的排放出口。
35.如权利要求34所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳中的所述空腔包含扩散排放管道，所述扩散排放管道从第一点绕行其外围而到达引领至所述排放室的排放通道。
36.如权利要求33-35中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中所述外壳的所述空腔是改良过的花托形、圣甲虫形、或包含黄金分割率的圣甲虫形中的至少一个。
37.如权利要求33-35中任何一项所述的水或其他流体的处理系统，其特征在于，其中至少两个盘片具有以所述盘片的所述开口为中心的至少两个波形，且 所述波形选自由下列所构成的族群:正弦曲线、双轴波状环形、一系列互连的扇贝形、一系列互连的弓形、双曲线、及/或包含这些形状的组合的多轴形状。
38.一种水或其他流体的处理方法，其特征在于，包含下列步骤: 将水抽取至漩涡室中，当所述水进入多个导管中的至少一个时，所述漩涡室用以产生让所述水中的任何微粒、沉淀物质、及/或浓缩固体的大部分者从所述水中沉降的漩涡； 在从所述多个导管接收所述水的涡流室中形成水涡流，其中所述涡流室位于所述漩涡室的下方； 将所述水排放至形成于盘片组涡轮中的扩张室中； 将位于所述盘片组涡轮的盘片之间的空间之间的所述水从所述扩张室导流至围绕所述盘片组涡轮的累积室； 使水通过所述累积室而到达排放室；及 形成向上通过所述排放室而回到从其抽取所述水的环境中的所述水的漩涡流以及形成到排放口的固体的向下流。
39.如权利要求38所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，进一步包含: 将水抽取至包围所述漩涡室和所述涡流室的外壳中，所述外壳从低于所述涡流室的高度的位置抽取所述水。
40.如权利要求38或39所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，进一步包含: 移除出现在所述漩涡室中的任何微粒、沉淀固体、及/或浓缩固体的大部分。
41.如权利要求38或39所述的水或其他流体的处理方法，其特征在于，其中所述水的所述漩涡流包含多个漩涡孤立流，所述漩涡孤立流会流入包含所述水的所述环境中。
【文档编号】B04C5/081GK104023809SQ201280052416
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】老惠特克·本·埃尔文 申请人:Qwtip有限责任公司
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