专利名称:摆动螺旋桨式充气器的设备及方法
本发明涉及一种充气设备及方法，更具体地说，本发明涉及一种利用一个螺旋桨式充气器快速、均匀地向一种物质中充气的改进的设备及方法。
在对含有有机物物质的废水进行生物净化中，会形成非常稳定的沉积物以致在其中发生缺气区域。这就导致产生令人讨厌的气味和污垢。为了防止生成这些难闻的气味和使废水中的有机物质的生物分解，需要溶解氧气。此外，为了保持各种水生有机物质，溶解一定量的氧气也是必需的。增加其它物质，如污泥中的溶解氧气的含量也是需要的。向水中供给氧气以及氧气和水的循环对于水养殖也是重要的，在水养殖中，鱼，贝壳类生物和其它水生物被放在围起的自然水，水箱或养鱼池内以达到商业饲养的目的。
充气设备是用来增加被处理物质中溶解氧气的含量，并由此将该物质纯化，并提供和循环氧气以支持水生物。充气设备的一种型式是一种螺旋桨充气器。这些设备采用一个电动机驱动转动设置在待处理的物质表面下面的螺旋桨。该螺旋桨由一个吸气管的进气口吸入大气空气并排放到物质中，如待处理的废水中或含有水生物的水中去。
螺旋桨式充气器可以按尺寸大小划分范围，例如从1/2马力至100马力。当充气器的尺寸增加时，则支承系统的尺寸也相应地增加。支承系统的型式也取决于被充气的物质容器(例如水池，贮留池或水箱)的类型和大小。
已知的充气器系统将充气器刚性地支持在一个支承系统上。在这种刚性支承系统中螺旋桨将空气沿着一个较细的截面的水只在一个方向上排放。为了能在较大的水池中充分地进行充气，需要用一个包括许多个充气器的系统。在只能安装一个单一的充气器的场合，例如将一个单一的充气器固定地安装在一个水池的侧壁上，就只能向水池中一个窄小的截头锥形部分进行直接充气。水池中的其余部分要到直接充气部分扩散以后才能得到充气。
本发明的一个目的是提供一个摆动螺旋桨式的充气设备，该设备能够直接向物质进行充气的部分比现有技术的设备所能直接充气的部分要大得多。
本发明的另一个目的是提供一种摆动螺旋桨式充气器;其体积与现有技术的固定式充气器相比并无显著加大。
本发明的摆动式充气器实现了这些和其它的目的。按照本发明的用于对一种物质进行充气的摆动螺旋桨式的充气器设备包括一个螺旋桨式充气器和一个摆动支承系统。该充气器包括一个管子，一个螺旋桨，和一个用于转动螺旋桨的装置。摆动支承系统支持着带有管子和螺旋桨在待充气的物质的表面下成一个锐角的充气器。支承系统包括一个用于使管子和螺旋桨绕着一个横过待充气物质表面的轴线摆动一个角度的机构，以便沿着整个上述摆角的圆弧散发由管子喷射的空气使其进入物质中。
本发明也介绍一种利用螺旋桨式充气器向一种物质中充气的方法。该方法包括的步骤为将充气器的管子和螺旋桨支持在待充气的物质的表面以下;通过管子向物质中喷射空气;通过螺旋桨的转动搅动该物质使喷射空气在圆弧形范围散发入该物质;以及使管子和螺旋桨绕着一个横过该物质表面的轴线在一个角度内进行摆动。
作为本发明特征的各种优点和新颖特点在下面的权利要求
书中将进一步提出。但是，为了对本发明及其优点更好地了解，下面将结合显示本发明的最佳实施例和附图进行阐述。
唯一的附图是显示本发明的一个实施例的一种摆动充气器的透视图。
附图中显示出一个本发明的摆动螺旋桨式充气器系统10。一个螺旋桨式抽气充气器12安装在一个支承系统14上。充气器12包括一个电动机16，它与一个管子13进行驱动联接，该管子通过一个外壳18伸出在充气器12的下端的外面。一个螺旋桨20安装在管子13的下端。当电动机16转动管子13时，螺旋桨20就搅动它周围的液体，由此将空气从管子抽出并使之进入液体中。充气器12可以是一个较小的充气器，例如是一个2至7.5马力的充气器。
支承系统14是一个浮动式系统，其中有一对浮筒22漂在待充气的液体中。浮筒20的动能是作为一个立式支承，提供垂直于液体表面的支持。一对水平支承杆24通过将杆支座28上的杆26设置在浮筒22上表面上而同浮筒22连接。支承杆24在两个浮筒22之间伸展和将充气器10在两个浮筒22之间的一个要求的水平位置上(最好是中央位置)支持着。支承系统并非一定需要用浮筒形式，也可以做成联接于侧壁上或者共它固定的元件上。
一个摆动机构30安装在充气器12上面的水平支承杆24上。摆动机构30包括枢轴支承臂32，该支承臂枢轴式地联接于充气器12和一个驱动电动机上(未显示)，该电动机使支承臂32进行摆动或转动。充气器12安装在支承臂32上以便使管子13和螺旋桨20以一个锐角支持在液体中。在运作中，摆动机构30使充气器12最好是沿着充气器的标准位置向左，右两侧摆动45°，即其摆角为90°。摆动机构30最小应当使充气器摆动一个摆角，例如30°或者更多一些，以便使管子13和螺旋桨使散发至液体中的空气以一个比摆角加大的圆弧散发。
本发明的许多的特征，优点和实施例都已经结合附图进行了详细地描述。但是，本公开只是描述性的，应当可以理解，本发明并不严格局限于所描述的实施例。对于熟悉本专业技术的人可以在不违背本发明的范围或精神的条件下进行各种更改和改进。例如，可以在系统中应用其他实施例的螺旋桨式充气器。
权利要求
1.一种用于向一种物质充气的摆动螺旋桨式充气器设备，其特征在于，该充气器设备包括一个带有一个管子，一个螺旋桨和一个转动螺旋桨的装置的螺旋桨式充气器；一个用于将带有管子和螺旋桨的充气器成一个锐角支持在待充气的物质的表面以下的摆动支承系统，上述支承系统包括一种装置，它将管子和螺旋桨绕着一个横过待充气的物质的表面的轴线摆动一个角度，以便使通过管子喷射入该物质中的空气沿着上述摆角所定的一个圆弧上进行散发。
2.如权利要求
1所述的一种摆动螺旋桨式充气器设备，其特征在于，其中上述摆动装置摆动管子和螺旋桨通过的摆角至少为45°。
3.如权利要求
1所述的一种摆动螺旋桨式充气器设备，其特征在于，其中上述摆动装置摆动管子和螺旋桨通过的摆角至少为90°。
4.如权利要求
1所述的一种摆动螺旋桨式充气器设备，其特征在于，其中上述支承系统包括托架，支持上述摆动驱动装置的元件;由上述摆动驱动装置携带和转动的摆动支承臂;和用于联接摆动支承臂与充气器的装置。
5.一种用于利用一种螺旋桨式充气器对一种物质进行充气的方法，该充气器包括一个用于引导待充气的物质表面下面的空气的管子，一个螺旋桨和一个转动螺旋桨的装置，其特征在于，该方法包括以下步骤支持充气器的管子和螺旋桨处于待充气的物质表面的下面;通过管子将空气喷射入物质中去;通过转动螺旋桨以及使管子和螺旋桨绕着一个横过物质表面的轴线摆动一个角度搅动该物质，将喷射的空气以一个圆弧形散发至物质中。
6.如权利要求
5所述的一种方法，其特征在于，其中管子和螺旋桨摆动通过的摆角至少为45°。
7.如权利要求
5所述的一种方法，其特征在于，其中管子和螺旋桨的摆动通过的摆角至少为90°。
8.如权利要求
5所述的一种方法，其特征在于，其中管子和螺旋桨在水平面下成一个锐角地支持在物质中。
专利摘要
一种向液体中更有效地充气的摆动螺旋桨式充气器设备，它包括一个螺旋桨式充气器和一个摆动支承系统。该充气器包括一个管子，一个螺旋桨，和一个用于转动螺旋桨的装置。该摆动支承系统将带有管子和螺旋桨的充气器在待充气的物质表面以下成一个锐角支持着。该支承系统包括一个使管子和螺旋桨绕着一个横过待充气物质表面的轴线通过一个角度进行摆动的机构，以便将通过管子喷射入物质中的空气沿着上述摆角所定约圆弧进行散发。
文档编号C02F7/00GK87106315SQ87106315
公开日1988年5月4日 申请日期1987年9月11日
发明者约瑟夫·A·德达 申请人:充气工业公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan