溶解度放大型空气扩散装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及通过混合空气与污废水来净化处理污废水的空气扩散装置，更详细地，涉及通过使更多的空气与污废水相混合，并使空气长时间停留在污废水中，由此提高污废水的氧溶解度的溶解度放大型空气扩散装置。本发明的溶解度放大型空气扩散装置包括：本体，形成有流通孔，上述流通孔用于贯通入口和出口；空气喷嘴口，与上述流通孔相连接，并形成有流入孔，上述流入孔用于空气流入；以及放大部件，设于上述本体的内部，并形成连通孔，上述连通孔用于使两侧的流通孔连通，在外表面和上述本体的内表面之间形成分隔空间，经过上述流入孔流入的空气临时循环停留在上述分隔空间。
【专利说明】溶解度放大型空气扩散装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过混合空气与污废水来净化处理污废水的空气扩散装置，更详细 地，涉及通过使更多的空气与污废水相混合，并使空气长时间停留在污废水中，由此提高污 废水的氧溶解度的溶解度放大型空气扩散装置。
【背景技术】
[0002] 如生活污水或工厂废水等污废水中大量含有磷或氮等的物质，在这种污废水流入 河川或大海的情况下，会增加如磷酸盐或硝酸盐等的营养盐类，从而导致河川或大海的富 营养化。
[0003] 若导致河川或大海的富营养化，则浮游生物将急增，由此不仅发生绿潮或赤潮现 象，而且还会随着水中的溶解氧量的增加，导致水中生物的死亡。
[0004] 因而，将污废水放流到河川或大海之前，实施净化水质的污废水处理。
[0005] 在污废水的净化处理中，通过强制性地向污废水注入空气，从而使所供给的空气 对污废水的不纯物质进行氧化及净化。
[0006] 以如上所述的方式将空气强制性地注入污废水中的装置即为空气扩散装置。
[0007] 空气扩散装置还经常用于养殖水中生物的养鱼场，通过向养鱼场的水中供给空 气，来提高溶解氧量。
[0008] 空气扩散装置的能力取决于与污废水相混合的空气的量，以及混合于污废水的空 气停留在污废水中的时间。即，借助空气扩散装置的空气在污废水中的溶解度决定空气扩 散装置的能力。
[0009] 为了提高空气的溶解度，借助空气扩散装置供给于污废水的空气的粒子越细小越 好，所供给的空气和污废水的接触面积（接触次数）越多越好。
[0010] 图1示出了现有技术的公开特许第2010-0068957号"曝气处理用微细空气混合喷 嘴"的空气扩散装置，现有技术的空气扩散装置，如图所示，通常由主体11和空气流入管15 构成，上述主体11用于使污废水流入、流出，上述空气流入管15设于与上述主体11相结合 的空气腔室14,并用于向上述主体的内部注入空气。
[0011] 根据上述公开特许第2010-0068957号，在主体11形成用于空气腔室14与出口 13 相连接的微细贯通路16,使得从空气流入管15所供给的空气粒子变得微细，并且，在出口 侧形成突起17,使得空气粒子再次被细微地粉碎，且使其与污废水相混合，从而提高被注入 的空气的污废水的溶解度。
[0012] 根据上述公开特许第2010-0068957号，细微地粉碎通过微细贯通路16向主体11 的内部的污废水被注入的空气粒子，但由于微细贯通路16的直径小，向主体11的内部流入 的空气的量本身就只能少，因此，在提高污废水中的空气的溶解度方面存在局限性。
[0013] 并且，多个微细贯通路16以放射状形成于主体11的整体，由此，从多个方向向污 废水供给空气，但从微细贯通路16排出的空气立即与流入或流出主体的污废水的表面相 接触并相混合，几乎无法到达污废水的中心部。即，所供给的空气与污废水相接触的面积 (次数）少，在提高空气的溶解度方面存在局限性。
[0014] 并且，污废水中存在大量的异物，若中断从上述空气流入管15供给的空气，则流 入或流出主体11的污废水的异物堵塞微细贯通路16,或者沿着微细贯通路16并流入空气 腔室14的内部的可能性大。
[0015] 当异物堵塞微细贯通路16或流入空气腔室14的内部时，空气的注入将变得不顺 畅，此时需要去除异物，但为了保持封闭性，以熔焊或粘结的方式与主体11相结合的空气 腔室14难以拆分，从而难以去除异物。
【发明内容】
[0016] 本发明是为了解决如上所述的根据现有技术的污废水净化处理用空气扩散装置 的存在问题而提出的，本发明的目的在于提供如下溶解度放大型空气扩散装置，即，可供给 足够量的空气，用于与污废水相混合，所流入的空气可向污废水的四方供给，向污废水供给 的空气不仅与污废水的表面相接触并相混合，而且还与污废水的内部相接触并相混合，所 流入的空气与放大部件相碰撞而粉碎成微细状，一边旋转停留，一边相互碰撞，从而再次被 微细地粉碎，并与污废水相接触并相混合，从而放大空气在污废水中的溶解度。
[0017] 并且，本发明的另一目的在于提供如下溶解度放大型空气扩散装置，即，即使异物 堵塞用于空气经过的流路，也可简单地去除异物。
[0018] 用于达成如上所述的目的的本发明的溶解度放大型空气扩散装置包括：
[0019] 本体，形成有流通孔，上述流通孔用于贯通入口和出口；
[0020] 空气喷嘴口，与上述流通孔相连接，并形成有流入孔，上述流入孔用于空气流入； 以及
[0021] 放大部件，设于上述本体的内部，并形成连通孔，上述连通孔用于使两侧的流通孔 连通，在外表面和上述本体的内表面之间形成分隔空间，经过上述流入孔流入的空气临时 循环停留在上述分隔空间。
[0022] 并且，本发明的特征在于，在上述放大部件的内表面形成有螺旋部，上述螺旋部用 于使流入的污废水旋转并使其流出。
[0023] 本发明的特征在于，上述流入孔沿着从上述流通孔的中心向一侧偏离的方向形 成。
[0024] 本发明的特征在于，在上述本体的内表面形成台肩部，在上述放大部件的外表面 形成卡定部，上述卡定部卡定于上述台肩部，使得上述放大部件以能够拆装的方式与上述 本体相结合。
[0025] 发明的效果
[0026] 具有如上所述的结构的本发明的溶解度放大型空气扩散装置具有如下效果，经过 空气喷嘴口的流入孔向本体的内部流入的空气与放大部件的外表面相碰撞，由此被粉碎， 一边再次旋转于放大部件的外表面和主体的内表面之间的分隔空间，一边形成涡流，相互 碰撞而再次被粉碎，从而以微细粒子化的状态与污废水相接触并混合，空气通过分隔空间 从四方向污废水的表面供给，污废水一边经过放大部件一边旋转而形成涡流，从而使向表 面供给的空气活跃地向内部或外部移动，以此来增加空气与污废水的接触面积（接触次 数），使空气在污废水中的溶解度放大，从而增强污废水的净化处理能力。
[0027] 并且，放大部件以能够拆装的方式与主体的内部相结合，当异物堆积于分隔空间 或注入孔而被堵塞时，能够在从主体分离放大部件之后，简单地去除异物。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为现有技术的空气扩散装置的分解立体图及组装剖视图。
[0029] 图2为本发明的空气扩散装置的立体图。
[0030] 图3为本发明的空气扩散装置的分解立体图。
[0031] 图4为本发明的空气扩散装置的组装剖视图。
[0032] 图5为本发明的使空气扩散装置固定安装的安装单元的主视图及俯视图。
[0033] 图6为本发明的由空气扩散装置排出的污废水向周边扩散喷出的喷出单元的剖 视图及分解立体图。
【具体实施方式】
[0034] 以下，参照附图更具体地对本发明的溶解度放大型空气扩散装置进行说明。
[0035] 作为参考，以下所使用的附图标记与图1所示的现有技术中所使用的附图标记无 关。
[0036] 如图2至图4所示，本发明的溶解度放大型空气扩散装置的结构要素大致分为本 体10、空气喷嘴口 20、放大部件30。
[0037] 在上述本体10形成有流通孔15,上述流通孔15以污废水从入口 11流入并从出口 13流出的方式贯通内部。
[0038] 上述本体10的内部结构，S卩，流通孔15包括：
[0039] 安装部16,在上述安装部16的入口 11侧以插入方式安装上述放大部件30,并安 装有排管（未图示），上述排管与使污废水流入的泵P相连接；
[0040] 流入部17,上述流入部17与上述安装部16相连接，以宽度变小的方式形成台肩部 14,形成有流入孔25,上述流入孔25用于空气流入；
[0041] 喉管部18,上述喉管部18与上述流入部17相连接，宽度（内径）逐渐变窄后，宽 度又沿着出口 13侧逐渐变宽。
[0042] 上述本体10内部的上述台肩部14使上述放大部件30的卡定部34以能够拆装的 方式与上述台肩部14卡定结合，上述喉管部18借助喉管效果而发挥吸入力，从而使外部空 气经过上述空气喷嘴口 20的流入孔25而自然的流入，且使流入的空气与污废水混合良好。
[0043] 上述空气喷嘴口 20以突出方式形成于上述本体10的外表面，在上述空气喷嘴口 20的内部以贯通方式形成流入孔25,上述流入孔25与上述本体10的流通孔15相连接。
[0044] 上述空气喷嘴口 20的流入孔25能够借助上述喉管部18的吸入力，使外部的空气 自然地流入，也能够从空气压缩机强制性地吸入空气。
[0045] 上述空气喷嘴口 20与空气管（未图示）相连接，用于自然地接收空气或从空气压 缩机接收空气。
[0046] 上述流入孔25的形成方向不面向上述流通孔15的中心方向，而朝向沿着一侧偏 离的方向。
[0047] 这是为了使从流入孔25流入的空气在分隔空间40自然地旋转。此时，优选地，上 述流入孔25的偏离方向应偏向右侧，使得所流入的空气受地球自转的转向力的影响而进 一步促进空气的旋转运动。
[0048] 上述放大部件30设于上述本体10的流通孔15的内部，并使流通的污废水旋转而 形成涡流，使流入的空气旋转，且微细地粉碎空气，将空气与涡流污废水相混合，从而使空 气在污废水中的溶解度放大。
[0049] 上述放大部件30包括大径部31和小径部33,上述大径部31配置于上述流通孔 15的安装部16,上述小径部33与上述大径部31相连接，并配置于上述流通孔15的流入部 17,从而形成分隔空间40，
[0050] 在上述大径部31和小径部33的内部形成有连通孔35,上述连通孔35用于使上述 本体10的内部的两侧流通孔15连通，
[0051] 在上述大径部31侧的连通孔35的内表面形成有呈螺旋状的螺旋部37,上述螺旋 部37使流入的污废水旋转，来形成涡流（漩涡）。
[0052] 上述大径部31的直径大于上述小径部33的直径，从而形成卡定于上述流通孔15 的内部的台肩部14的卡定部34。
[0053] 如图所示，上述台肩部14和卡定部34可呈直角的形态，但如虚线圆所示，也可呈 倾斜的形态，以避免污废水通过缝隙流入。
[0054] 放大部件30借助所流入的污废水而受到面向出口 13侧的力，倾斜形态的台肩部 14A和卡定部34A以相互紧贴的方式封闭缝隙，从而防止污废水通过缝隙流入。
[0055] 并且，虽然并没有在附图中特别示出，优选地，上述台肩部14和卡定部34形成凹 槽和凹凸，上述凹槽和凹凸以相互咬合的方式来卡定，从而防止放大部件30的旋转，由此， 避免放大部件30借助经连通孔35并通过螺旋部37旋转的污废水的旋转力而在连通孔35 中旋转。这是由于，若放大部件30与污废水一同旋转，则螺旋部37使污废水旋转的力会变 弱。
[0056] 上述分隔空间40使通过上述流入孔25流入的空气与形成分隔空间40的放大部 件30的小径部33的外表面相碰撞，从而使空气被微细地粉碎，并使流入的空气旋转，并临 时停留于分隔空间40,从而使流入的空气相碰撞，并再次被微细地粉碎。
[0057] 优选地，上述螺旋部37向右侧方向形成，使得转向力的影响加大，进而提高所流 入的污废水的旋转力。上述螺旋部37使经连通孔35流入的污废水旋转来形成涡流（漩 涡）。
[0058] 若在污废水中形成涡流，则通过流入孔25可以更强力地吸入外部空气，
[0059] 并且，脱离分隔空间40的空气可与污废水更强力地碰撞，由此可以更加微细地被 粉碎并混合，
[0060] 被混合的空气借助涡流在污废水中乱动，由此，增加与污废水之间的接触面积 (接触次数），从而提高溶解度。
[0061] 以下，重新梳理污废水和空气通过本发明的空气扩散装置相混合的过程。
[0062] 经过泵P而向本体10的入口供给的污废水,一边经过本体10的流通孔15, 一边经 过流入部17并从喉管部18排出，基于压力的变化而产生吸入力，借助该吸入力，外部空气 通过空气喷嘴口 20的流入孔25而流入本体10的内部。
[0063] 此时，在污废水从喉管部18排出之前，在放大部件30的螺旋部37进行旋转而形 成涡流，且从喉管部18排出，以便更强力地吸入外部空气。
[0064] 从外部向流入孔25吸入的空气与形成分隔空间40的放大部件30的小径部33的 外表面相碰撞并被粉碎，并且，沿着分隔空间40以圆周方向旋转，
[0065] 旋转的空气继续与所流入的空气相碰撞，再次被粉碎，并且从分隔空间40排出。
[0066] 从分隔空间40排出的空气与从四方流通的污废水的表面相碰撞并混合，旋转的 涡流的污废水向内部吸入与其表面相碰撞后混合的空气，并活跃地相混合，使得空气均匀 地混合在污废水整体。
[0067] 并且，首次与污废水相碰撞的空气以点滴形态与污废水相混合，以涡流形态起漩 涡的污废水微细地粉碎被混合的空气点滴。
[0068] 如此，从空气喷嘴口 20流入的空气被微粒化，均匀地混合在通过本体10的流通孔 15的污废水整体，使得更多的微粒化的空气与污废水相混合，并使空气长时间停留在污废 水中，由此提高污废水的溶解氧量（即，溶解度）。
[0069] 在污废水处理设施中，可以提高被污染的污废水的净化能力，在养鱼场等中，可以 改善水中生物的生存环境。
[0070] 图5为示出本发明的使空气扩散装置固定安装的安装单元50。
[0071 ] 上述安装单元50可以使空气扩散装置D简单地安装，并简单地分离被安装的空气 扩散装置，在安装空气扩散装置的情况下，即使存在震动，也可以避免RHWJD螺栓57的脱 落、丢失危险，而快速正确地执行安装工作。
[0072] 上述安装单元50包括主体51、下部面板53、上部面板55、弹性支撑弹簧59、固定 螺栓57,上述下部面板53以过盈配合的方式与上述主体51的中间相结合，上述上部面板 55以能够升降的方式与上述主体51的上部相结合，上述弹性支撑弹簧59内置于上述主体 50,用于弹性支撑上述上部面板55,上述固定螺栓57通过拧紧上述下部面板53和上部面板 55,来固定上述空气扩散装置D。
[0073] 上述下部面板53的两侧向上述主体51的外部突出而露出，向下部分别形成凹陷 的半圆部531，使得以接触的方式包围上述空气扩散装置D的本体外表面的大约一半，在配 置于上述主体51的内部的内侧形成狭缝式的约束部533和呈通孔状的螺母部535。
[0074] 上述上部面板55的一侧向上述主体51的外部突出而露出，向上部形成凹陷的凹 部551，使得以接触的方式包围上述空气扩散装置D的本体外表面的大约一半，在配置于上 述主体51的内部的另一侧形成托架部553,上述托架部553通过固定螺栓57与上述下部面 板53相连接。
[0075] 上述托架部由上部按压部554、下部被加压部555、以及连接该上部按压部554和 下部被加压部555的引导部556构成。
[0076] 在上述上部按压部554形成螺丝孔557,上述螺丝孔557用于与上述固定螺栓57 贯通结合，上述固定螺栓57的头部571在下部设有空转部573和螺丝部575,上述螺丝部 575设于上述空转部573的下部，螺旋直径大于空转部573的直径，由此，按压部554的螺丝 孔557与固定螺栓57的螺丝部575完全结合，当上述上部按压部554下降时，空转部573 在按压部554的螺丝孔557中空转。
[0077] 因此，之后，在固定螺栓57中，仅有空转部573与螺丝孔557相接触，螺丝部575 呈与下部面板53的螺母部535相结合的形态。
[0078] 进而，上述托架部553的引导部556与上述下部面板53的约束部533相结合，来引 导上部面板55的升降，该引导部556的宽度小于上部按压部554及被加压部555的宽度， 因此，向主体51组装下部面板53及上部面板55之后，避免上部面板55从下部面板53意 外脱离。即，托架部553的下部被加压部555卡定于下部面板53,以此来防止脱离。
[0079] 在上述托架部553的被加压部555的下部面中央形成微凹558,上述微凹558通过 冲压加工方式等形成，上述微凹558与弹性支撑弹簧59的上端部相结合，因此，可正确地传 递弹性支撑弹簧59的弹性。
[0080] 上述弹性支撑弹簧59在非加压状态下的长度大于在设置状态下的从主体51的底 面到下部面板53的下面的长度，因此，优选地，即使在固定螺栓57的螺丝部575从下部面 板53的螺母部535分离的状态下，弹性支撑弹簧59也会弹性支撑托架部553的被加压部 555,使得被加压部555的上表面与下部面板53的底面相紧贴，防止弹性支撑弹簧59的脱 离，并且防止上部面板55的托架部553的脱离。
[0081] 图6为本发明的由空气扩散装置D排出的污废水向周边扩散的喷出单元60的剖 视图及分解立体图，
[0082] 上述喷出单元60包括旋转体61和球轴承63,上述球轴承63用于将上述旋转体 61以能够旋转的方式与上述装置D的本体10的出口 13相结合。
[0083] 并且，在上述旋转体61的内部形成流路孔611，上述流路孔611用于喷射排出通过 上述本体10流入的污废水，上述流路孔611由延伸孔613和垂直孔615构成，上述延伸孔 613以延伸方式与上述本体10的流通孔15相连接，并沿着旋转体611的前后方向形成，上 述垂直孔615沿着垂直方向与上述延伸孔613相连接，并沿着主体的侧面形成。
[0084] 上述延伸孔613和垂直孔615的端部侧的内径变窄，以强力水压喷射所排出的污 废水。
[0085] 此时，上述垂直孔615以倾斜状形成，而不是直线状，S卩，使得从垂直孔615排出的 污废水的方向不面向主体61的中心，由此，从垂直孔615排出的污废水产生使主体61旋转 的推进力，主体61借助该推进力一边旋转，一边向外部排出污废水。
[0086] 以如上所述的方式旋转的旋转体61通过延伸孔613向前方排出污废水，并且通过 一同旋转的旋转体的垂直孔615,向侧面四方排出污废水，由此，使污废水向水中的周边扩 散并喷射。
[0087] 以上，在说明本发明的过程中，参照附图对具有特定形状和结构的溶解度放大型 空气扩散装置进行了说明，但本发明所属领域的普通技术人员能够实施各种变形及变更， 而这种变形及变更应解释为均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种溶解度放大型空气扩散装置，其特征在于，包括： 本体，形成有流通孔，上述流通孔用于贯通入口和出口； 空气喷嘴口，与上述流通孔相连接，并形成有流入孔，空气流入上述流入孔；以及 放大部件，设于上述本体的内部，并形成连通孔，上述连通孔用于使两侧的流通孔连 通，在上述放大部件的外表面和上述本体的内表面之间形成分隔空间，经过上述流入孔流 入的空气临时循环停留在上述分隔空间。
2. 根据权利要求1所述的溶解度放大型空气扩散装置，其特征在于，在上述放大部件 的内表面形成有螺旋部，上述螺旋部用于使流入的污废水旋转并使其流出。
3. 根据权利要求1所述的溶解度放大型空气扩散装置，其特征在于，上述流入孔沿着 从上述流通孔的中心向一侧偏离的方向形成。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的溶解度放大型空气扩散装置，其特征在于，在 上述本体的内表面形成台肩部，在上述放大部件的外表面形成卡定部，上述卡定部卡定于 上述台肩部，使得上述放大部件以能够拆装的方式与上述本体相结合。
【文档编号】C02F3/14GK104203843SQ201380017442
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】韩相武 申请人:韩相武