流体供给装置及利用该装置的充气装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及流体供给装置及利用该流体供给装置的充气装置。本发明专利技术提供具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，该装置在气体、液体等的流体中进行工作，自吸气体、液体或者微粒子，将泵、鼓风机等流体供给装置和对流体进行混合和搅拌的搅拌装置构成为一体，因此装置的结构简单，可防止短路，提高反应效率，适用于物体相的组合为６种的反应。另外，本发明专利技术提供具有自吸功能、搅拌功能以及间歇充气功能的充气装置，利用所述流体供给装置将空气供给到水中，并对其进行搅拌，使溶解氧气增加，避免发生如噪声振动和液体飞散的二次污染，将装置的发热量全部传递给反应液。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过在第一流体内部进行工作来将第二流体自吸到第一流体内部，对第一流体和第二流体进行搅拌，使第一流体和第二流体进行反应的流体供给装置。另外，本专利技术涉及利用流体供给装置将作为第二流体的空气自吸到由液体构成的第一流体内部，由此对第一流体进行充气的水中充气装置。
技术介绍
流体供给装置用于在充满气体的反应槽内进行工作来吸入和搅拌气体、液体或者虽为固体但其活动类似于流体的微粒子而使其进行反应的、物体相的组合为三种形式的反应，而且适用于在装有液体的反应槽内进行工作来吸入和搅拌气体、液体或者微粒子而使其进行反应的、物体相的组合为三种形式的反应，因此，流体供给装置可适用于共六种的反应形式。下面，为了说明方便，将根据流体供给装置的工作而形成负压的气体或者液体称作第一流体，将根据在第一流体中形成的负压而吸入供给到第一流体内部的气体、液体、微粒子称作第二流体。作为在液体相的第一流体中投入液体相的第二流体进行搅拌的反应形式的例子，有在污水中投入液体相的促凝剂、氧化还原剂或者酸碱的凝集反应、氧化还原反应或者中和反应。作为在液体相的第一流体中投入微粒子的第二流体进行搅拌的反应形式的例子，有在污水中投入粉末活性炭或沸石微粒子来吸附有机物、色诱发物质、NH3的吸附工序，以及在食品制造及化学工序中使粉末在液体中溶解或反应的各种工序。另外，作为在第一流体的气体中注入第二流体的液体或者微粒子进行搅拌的反应形式的例子，有气体清洗塔、废气脱硫装置等。这种反应形式由于在通过鼓风机流入到反应塔的气体中对液体或者微粒子进行喷雾，所以气液接触不顺畅，存在以未反应状态流出的流体量增加的问题。作为在液体中注入气体进行搅拌的反应的例子，可以列举将SO2、NO2等气体相的非金属氧化物溶解在水中制造无机酸的工序等。但是，利用于这种反应的现有方式的反应装置是在反应槽中分别设置搅拌装置和药物供给泵，所以其装置的结构复杂且不经济。尤其是在慢速搅拌的反应中因为药物注入和搅拌是分开进行的，所以会发生未反应状态的流体和药物被流出的短路(Short Circuit)现象。在将气体供给液体的反应形式中，作为普遍且最广泛利用的例子，可列举在养鱼场、湖水以及生物性的下水道废水处理场中供给溶解氧气，并进行搅拌以使微生物悬浮增殖的充气装置。但是，现有方式的充气装置如下述那样存在其动力效率低、产生噪声振动、装置的结构复杂而不经济的问题。由于现有方式的表面充气式充气装置是旋转轮在水面上旋转，所以会导致反应液散发到大气中且产生噪音等的二次污染，散发量的增加导致水温降低，使微生物的活动减少，在冬季会使处理效率下降。现有方式的散气式充气装置由鼓风机、送气管、散气管(Diffuser)构成，由于需要鼓风机等的结构物，所以在设备和动力费用上不经济，维护管理较复杂。尤其是鼓风机会产生噪声振动，电动机的发热和空气压缩热的大部分会排放到大气中，在反应槽的水温上升上起不到作用，被浪费掉。在将散气管用水中充气器(Quarto)替代的现有方式的水中充气器和鼓风机的组合装置中，也存在与散气式充气装置类似的问题。尤其是，现有方式的水中充气器的结构为如下通过圆筒形容器、圆锥形容器的下侧开口部向其内部输送空气。所述圆筒形容器、圆锥形容器是设置在设有2～4个的旋转翼部的立轴型旋转轴的下部，或者其本身设有旋转翼部。由于从与旋转翼部一起旋转的所述圆筒形、圆锥形容器流出的空气通过因旋转翼部进行旋转而产生的放射状喷出水流来进行分散，实现充气和搅拌，所以气泡无法微细地分散，如果供给较多量的空气，则以较大的空气珠的形式流出且迅速浮在水面上，因此充气动力的效率较低。现有方式的空气自吸型水中充气装置由于不能提供自吸用充分的负压，所以空气自吸的水的深度较浅，在水的深度较深的反应槽中无法使用。在现有方式的泵喷射器充气装置中，不发生液体飞散，可实现无噪音的安静的工作，且电动机的发热均传递到水体，由此使水温上升，所以对微生物的培养有利，并且可通过对自动阀的设置和操作来确保间歇充气功能。但是，现有方式的泵喷射器是利用泵产生水流，并且通过配管将其输送到喷射器中，所以在泵和配管中动力的损失较大。另外，在非充气搅拌的情况下，与通过旋转翼部对反应液直接进行搅拌的搅拌机不同，通过喷出水流对反应液进行间接搅拌，所以存在搅拌动力效率低的问题。现有方式的如空气-氧气的斜轴流型充气装置的结构为，在中空旋转轴的末端部设置轴流型旋转翼部，通过旋转翼部的驱动所产生的水流在中空旋转轴的末端部形成负压，吸入空气。这种斜轴流型充气装置是一种由去掉壳体的轴流泵和中空旋转轴构成的泵喷射器，因为其结构中省略了从泵输送给喷射器的配管，所以虽然不存在扬程损失，但是在通过轴流型旋转翼部在喷射器的周围形成水流的过程中动力损失过大。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的现有流体供给装置的问题而做出的，首先，本专利技术的目的在于提供一种流体供给装置，该装置具有自吸功能和搅拌功能，在气体、液体等第一流体内进行工作来自吸第二流体，使第一流体和第二流体相互混合搅拌，并且可适用于物体相的组合为六种的反应形式。另外，本专利技术提供一种将泵、鼓风机等第二流体供给装置以及使第一流体和第二流体相互混合搅拌的搅拌装置形成为一体，使装置的结构变为简单、消除流体供给的短路、提高反应效率的具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置。另外，本专利技术的目的在于提供一种下述的充气装置，其中利用上述流体供给装置来在水中供给空气，并进行搅拌来增加溶解氧气，且不存在如噪声振动和液体飞散的二次污染，装置的发热量全部传递到反应液中，该装置具有自吸功能、搅拌功能以及间歇充气功能。为了达到上述目的，本专利技术进行了如下改善使用喷射器，使喷射器在作为气体或液体的第一流体内移动，由此在喷射器的流体供给口产生所述第一流体的流动，通过随之产生的负压，作为气体、液体或者微粒子等的第二流体吸入到流体供给口，所吸入的第二流体通过随着喷射器的移动而产生的涡流与第一流体混合搅拌。下面，为了对流体供给装置说明的方便，以第一流体为水，第二流体为空气，流体输送装置由泵构成的泵喷射器为例说明其结构和工作过程。在现有方式的泵喷射器中，通过泵形成第一流体的水的流动，即、形成具有运动能量和压力能量的水流，通过配管将所形成的水流输送到喷射器，通过喷嘴将流入到喷射器内部的水流喷出到流体供给口的侧面、周边或者中心部，利用因喷出水流在空气供给口处形成的负压吸入第二流体的空气。因此，现有方式的泵喷射器在泵中的水流形成和通过配管的输送过程中能量损失较大，所以其结构是动力消耗较大的结构。但是，本专利技术并不是用泵供给水流，而是将喷射器本身在水中移动。在静止的水体中移动喷射器起到与在静止的喷射器中以与喷射器的移动速度一样的速度移动水流相同的效果，并且与通过单独的泵和配管形成水流，将其输送到喷射器的相比，可降低动力损失，因此能够改善充气动力效率。若以利用泵形成水流、通过配管将流速为10米/秒的水流供给喷射器的情况为例子进行说明，则几乎所有的泵的电动机动力效率为50％以下，所以通过泵供给的电能中，不到50％的电能转换为通过水流的流体能量，50％以上的电力会浪费掉。在通过配管输送到喷射器的过程中也发生因扬程损失的流体能量的损失，其结构是消耗过多动力的结构。与此相反，在本专利技术中是使喷射器本身在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，包括：中空旋转轴，由沿着中心轴方向具有内部空间的中空管形成，其一端部配置在第一流体内，另一端部向充满第二流体的空间延伸，使所述内部空间和所述第二流体的空间连通；多个旋转翼 部，在所述中空旋转轴的外侧壁面上沿着其周围以隔开规定间隔的方式配置，各个所述旋转翼部在所述中空旋转轴的外侧壁面上向径向外侧延伸，并在其内部具有与所述中空旋转轴的所述内部空间连通的流路，在其前端具有连通所述流路和第一流体空间的至少一个排出口；驱动电动机，使所述中空旋转轴进行旋转。

【技术特征摘要】
KR 2004-9-24 10-2004-00774381.一种具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，包括中空旋转轴，由沿着中心轴方向具有内部空间的中空管形成，其一端部配置在第一流体内，另一端部向充满第二流体的空间延伸，使所述内部空间和所述第二流体的空间连通；多个旋转翼部，在所述中空旋转轴的外侧壁面上沿着其周围以隔开规定间隔的方式配置，各个所述旋转翼部在所述中空旋转轴的外侧壁面上向径向外侧延伸，并在其内部具有与所述中空旋转轴的所述内部空间连通的流路，在其前端具有连通所述流路和第一流体空间的至少一个排出口；驱动电动机，使所述中空旋转轴进行旋转。2.如权利要求1所述的具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，进一步包括流体导向装置，该装置增加从所述中空旋转轴的内部空间向所述旋转翼部的排出口移动的第二流体的流量和流速。3.如权利要求2所述的具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，所述流体导向装置以与所述旋转翼部的排出口同轴的方式设置，并包括第一喷嘴管，其一端部具有直径逐渐减小的流路，在该流路的前端具有口径相对小的混合流体排出口；第二喷嘴管，在所述第一喷嘴管的内部以与其同轴的方式设置，在外侧壁和所述第一喷嘴管的长度方向的后侧前端之间形成一定间隔的第一流体流入口，该第二喷嘴管具有向长度方向的前方端部直径逐渐减小的流路，在该流路的前端具有将通过所述旋转翼部吸入的第二流体排出到第一喷嘴管内的第二流体排出口。4.如权利要求1所述的具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，所述旋转翼部将流路的剖面为圆形或者流线形的一个以上的管在横向接合而形成。5.如权利要求1所述的具有自吸功能和搅拌功能的流体供给装置，其特征在于，所述旋转翼部通过在一个板上至少贴附一个以上的中空管的方式形成。6.一种具有自吸功能和搅拌功能的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩相培，
申请(专利权)人：韩相培，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]