一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置

摘要

本发明涉及风能曝气装置技术领域，具体为一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置，包括风能组件和消声器，所述风能组件的右侧固定连接有第一曝气组件，所述第一曝气组件包括底盘，所述底盘的上方固定连接有混合盘，所述混合盘的内部设置有导叶，所述导叶的上方设置有叶轮，所述混合盘的上方固定连接有泵体，所述第一曝气组件的上方通过连接组件固定连接有第二曝气组件，所述第二曝气组件的西方连接有支撑组件。本发明通过设置上下两组曝气组件，能够提高装置的曝气效果，消减水体死角，提高其处理效果，且通过支撑组件，能够保证上方曝气组件的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及风能曝气装置技术领域，具体为一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置。

背景技术

曝气装置是指废水活性污泥法水处理过程中向曝气池、河道、湖泊等进行供氧的设备，曝气是指人为通过适当设备向生化曝气池中通入空气，以达到预期的目的，曝气不仅使池内液体与空气接触充氧，而且由于搅动液体，加速了空气中氧向液体中转移，从而完成充氧的目的，此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物与溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。

对此，中国申请专利号:CN102060373B，公开了一种风力微曝气装置，本发明属于风能曝气装置技术领域，尤其为一种风力微曝气装置，包括有储气罐，在所述的储气罐上连接有可向储气罐内充气的气泵，在所述的气泵其活塞轴上连接有风力驱动装置，在所述的储气罐上连接有微孔曝气管。如上所述的一种风力微曝气装置，其特征在于所述的气泵包括泵体，在泵体内设有活塞，所述的活塞固定连接在一活塞轴上，在所述的泵体一端上设有进气管和出气管，在所述的进气管上设有进气止回阀，所述的出气管与所述的储气罐1连接，在所述的出气管上设有出气止回阀。本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，能利用风能运转，有效降低费用的微曝气装置。该发明虽然简化了设备的结构，通过风能驱动降低了其使用费用，具有一定节能效果，但其曝气效果差，无法针对湖泊等进行有效的曝气处理，治理效果不明显。

现有的风能曝气装置的曝气组件结构简单，主要为水面曝气装置进行对水体的曝气处理，实现对湖泊水源的治理，但其曝气效果有限，只能给针对湖泊上层水域进行曝气处理，无法有效的实现对下层水域的曝气处理，其整体曝气效果差，此外现有水面设备的安装大多采用钢丝牵引的方式，对其进行固定，容易受风浪的影响出现晃动，其稳定性差，且不便于安装使用。

因此亟需设计一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置，以解决上述背景技术中提出曝气效果差和稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置，包括风能组件和消声器，所述风能组件包括立柱，所述立柱的右侧固定连接有电控箱，所述电控箱的上方固定连接有电缆，所述立柱的顶部固定连接有机舱，所述机舱的左侧设置有叶片，所述机舱的内部固定连接有发电转子，所述发电转子的左侧固定连接有叶片，所述发电转子的右侧连接有控制箱，所述机舱的右侧固定连接有测风仪，所述风能组件的右侧固定连接有第一曝气组件，所述第一曝气组件包括底盘，所述底盘的上方固定连接有混合盘，所述混合盘的内部设置有导叶，所述导叶的上方设置有叶轮，所述混合盘的上方固定连接有泵体，所述泵体的上方通过机封座固定连接有电机壳，所述电机壳的顶部固定连接有电机盖，所述电机壳的内部贯穿有传动轴，所述第一曝气组件的上方通过连接组件固定连接有第二曝气组件，所述第二曝气组件包括漂浮筒，所述漂浮筒的内部填充有填充物，所述漂浮筒的中心固定连接有潜水泵，所述潜水泵的上方固定连接有旋转叶，所述旋转叶的顶部固定连接有喷头，所述第二曝气组件的西方连接有支撑组件，所述第一曝气组件的右侧固定连接有进气管，所述进气管的上方固定连接有消声器，所述第二曝气组件的外部连接有水轮组件。

优选的，所述叶片设置有三组，且通过轮毂固定连接在发电转子的左侧，所述发电转子的输出端固定连接电控箱的接收端，所述电控箱的内部固定连接有蓄电池，所述电缆的外部包裹有防水胶套。

优选的，所述底盘的底部固定连接有固定板，所述混合盘呈圆环结构，且圆周处开始有通槽，所述机封座与泵体之间固定连接有密封条，所述电机壳的接收端固定连接有电控箱的输出端。

优选的，所述连接组件包括支撑筒，所述支撑筒的内部固定连接有滚珠轴承，所述滚珠轴承的中心固定连接有连接轴，所述连接轴的底部通过联轴器固定连接有传动轴，所述滚珠轴承包括外圈、精钢珠和内圈。

优选的，所述支撑筒的上下两端皆固定连接有连接法兰，所述支撑筒的外壁固定连接有限位块，且上方连接有支撑组件，所述滚珠轴承共设置有四组，且均匀分布在支撑筒的内部，所述支撑筒的顶部固定连接有连接架，且其顶部连接有支撑板。

优选的，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板的下表面固定连接有第一支耳，所述第一支耳的外部固定连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆的另一端固定连接有卡箍，所述卡箍的右侧固定连接有第二支撑杆，所述支撑板的中心开设有通孔，且固定连接在第二曝气组件的下方，所述第一支撑杆呈H形结构，所述第一支撑杆通过转动销与第一支耳呈转动连接。

优选的，所述卡箍包括第一卡环，所述第一卡环的右侧固定连接有第二卡环，所述第一卡环与第二卡环的端部皆固定连接有第二支耳，所述第二支耳的内部贯穿有六角螺栓，所述六角螺栓的左侧固定连接有螺母，所述第一卡环的左侧固定连接有第四支耳，所述第二卡环的右侧固定连接有第三支耳。

优选的，所述第一卡环与第二卡环皆呈半圆环结构，且内壁固定连接有防滑垫，所述第三支耳的外部通过固定销连接有第二支撑杆，所述第四支耳的外部通过固定销连接有第一支撑杆，所述卡箍固定连接在连接组件的外壁。

优选的，所述漂浮筒呈圆环结构，且内部呈空心结构，所述漂浮筒的底部固定连接有支撑板，所述漂浮筒的中心呈锥形台结构，且内部连接有潜水泵，所述潜水泵的下方设置有进水口，所述潜水泵的下方固定连接有连接轴。

优选的，所述水轮组件包括漂浮框，所述漂浮框的上方设置有水轮机，所述水轮机的右侧固定连接有导管，所述水轮机的上方固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的左侧连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的左侧固定连接有万向轴，所述万向轴的左侧固定连接有转向节，所述转向节的两端皆设置有风板，所述转向节的两端皆设置有轴承座，所述导管通过三通管连接在喷头的下方，所述水轮组件关于喷头呈对称结构，所述第二锥齿轮的左侧设置有支撑架，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮呈啮合连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该风能曝气装置通过设置第一曝气组件和第二曝气组件，分别处于湖泊的水底和水面，能够实现对湖泊上下水层的水域进行曝气处理，避免曝气装置曝气水域有限，导致其曝气效果差的问题，从而提高对湖泊的曝气处理效果，提升其污水生化处理效果，且通过上层组件的水流喷射，能够实现对水轮的转动，进一步提高其曝气效果，同时能够实现其水流喷射的进一步利用。

2、该风能曝气装置通过设置的两个曝气组件，且采用连接轴共同驱动，减少电机的使用，降低装置成本，进一步能够通过将上方的曝气组件通过支撑组件的安装使用，实现对上方曝气组件的支撑固定，避免传统钢丝拉扯式固定，从而提搞装置安装的稳定性，避免其因风浪等出现晃动。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的风能组件主视剖面局部结构示意图；

图3为本发明的第一曝气组件主视结构示意图；

图4为本发明的奇异曝气组件主视剖面结构示意图；

图5为本发明的第二曝气组件主视剖面结构示意图；

图6为本发明的支撑组件整体结构示意图；

图7为本发明的卡箍整体结构示意图；

图8为本发明的水轮组件俯视结构示意图；

图9为本发明的水轮组件左视结构示意图。

图中：1、风能组件；11、立柱；12、电控箱；13、电缆；14、机舱；15、叶片；16、测风仪；17、发电转子；18、控制箱；2、第一曝气组件；21、底盘；22、混合盘；23、电机壳；24、导叶；25、叶轮；26、机封座；27、泵体；28、电机盖；29、传动轴；3、连接组件；31、支撑筒；32、连接轴；33、滚珠轴承；4、支撑组件；41、支撑板；42、第一支耳；43、第一支撑杆；44、卡箍；441、第一卡环；442、第二卡环；443、第二支耳；444、六角螺栓；445、螺母；446、第三支耳；447、第四支耳；45、第二支撑杆；5、第二曝气组件；51、漂浮筒；52、填充物；53、潜水泵；54、旋转叶；55、喷头；6、进气管；7、消声器；8、水轮组件；81、漂浮框；82、水轮机；83、导管；84、第一锥齿轮；85、第二锥齿轮；86、万向轴；87、转向节；88、风板；89、轴承座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供的一种实施例：

一种用于湖泊治理的全天候监视型风能曝气装置，包括风能组件1和消声器7，风能组件1包括立柱11，立柱11的右侧固定连接有电控箱12，电控箱12的上方固定连接有电缆13，立柱11的顶部固定连接有机舱14，机舱14的左侧设置有叶片15，机舱14的内部固定连接有发电转子17，发电转子17的左侧固定连接有叶片15，发电转子17的右侧连接有控制箱18，机舱14的右侧固定连接有测风仪16，通过风力吹动叶片15、进一步通过其转动实现发电，并通过控制箱18的控制将其输送至电控箱12的内部进行除尘，从而实现对第一曝气组件2动力的供给。

风能组件1的右侧固定连接有第一曝气组件2，第一曝气组件2包括底盘21，底盘21的上方固定连接有混合盘22，混合盘22的内部设置有导叶24，导叶24的上方设置有叶轮25，混合盘22的上方固定连接有泵体27，泵体27的上方通过机封座26固定连接有电机壳23，电机壳23的顶部固定连接有电机盖28，电机壳23的内部贯穿有传动轴29，通过传动轴29带动叶轮25进行转动，进一步通过旋转的叶轮25产生的离心力，在叶轮25的进口处产生负压吸入空气和水，利用叶轮25的动能在混合盘22里将一定比例的气水混合，在离心力的作用下，气水二相流沿叶轮25的切线方向经流道整流，向圆周方向扩散，细碎的微小气泡充分与水融合，从而达到曝气充氧的效果。

第一曝气组件2的上方通过连接组件3固定连接有第二曝气组件5，第二曝气组件5包括漂浮筒51，漂浮筒51的内部填充有填充物52，漂浮筒51的中心固定连接有潜水泵53，潜水泵53的上方固定连接有旋转叶54，旋转叶54的顶部固定连接有喷头55，通过潜水泵53、旋转叶54和喷头55的作用，能够带动底部水源向上喷出，从而使表层水体与底部水体交换，新鲜的氧气被输入湖底，在湖底形成富氧水层，消化分解底部沉积污染物，废气被夹带从水中逸出，底层低温水被输送到表层后，调节表层水温，抑制水体表面藻类繁殖及生长，改善微生态环境，强化水体自净能力，短期内改善水质，第二曝气组件5的西方连接有支撑组件4，第一曝气组件2的右侧固定连接有进气管6，进气管6的上方固定连接有消声器7。

叶片15设置有三组，且通过轮毂固定连接在发电转子17的左侧，发电转子17的输出端固定连接电控箱12的接收端，能够将产生的电力进行输送储存，进行备用，电控箱12的内部固定连接有蓄电池，电缆13的外部包裹有防水胶套，防止其受潮，导致其出现故障，影响其电力的传送。

底盘21的底部固定连接有固定板，便于安装使用，混合盘22呈圆环结构，且圆周处开始有通槽，能够实现水源的进入，机封座26与泵体27之间固定连接有密封条，提高其连接的密封效果，从而防止其出现液体的进入，避免对装置的使用产生影响，电机壳23的接收端固定连接有电控箱12的输出端。

连接组件3包括支撑筒31，支撑筒31的内部固定连接有滚珠轴承33，滚珠轴承33的中心固定连接有连接轴32，连接轴32的底部通过联轴器固定连接有传动轴29，滚珠轴承33包括外圈、精钢珠和内圈，通过该结构的使用，能够将第一曝气组件2与第二曝气组件5相互连接，方便第二曝气组件5固定的同时，能够实现对第二曝气组件5的驱动，减少电机的使用，降低第二曝气组件5的体积和重量，使其更加便于安装使用，支撑筒31的上下两端皆固定连接有连接法兰，支撑筒31的外壁固定连接有限位块，且上方连接有支撑组件4，滚珠轴承33共设置有四组，且均匀分布在支撑筒31的内部，支撑筒31的顶部固定连接有连接架，且其顶部连接有支撑板41。

支撑组件4包括支撑板41，支撑板41的下表面固定连接有第一支耳42，第一支耳42的外部固定连接有第一支撑杆43，第一支撑杆43的另一端固定连接有卡箍44，卡箍44的右侧固定连接有第二支撑杆45，支撑板41的中心开设有通孔，且固定连接在第二曝气组件5的下方，第一支撑杆43呈H形结构，第一支撑杆43通过转动销与第一支耳42呈转动连接，通过该结构的设置，能够起到对第二曝气组件5的支撑，安装时，首先将卡箍44安装在连接组件3的外壁，进一步通过第一支撑杆43和第二支撑杆45将支撑板41进行安装，最后将第二曝气组件5安装在支撑板41的上方即可，通过该结构的设置，能够有效的起到对第二曝气组件5的固定且占用体积小，方便使用。

卡箍44包括第一卡环441，第一卡环441的右侧固定连接有第二卡环442，第一卡环441与第二卡环442的端部皆固定连接有第二支耳443，第二支耳443的内部贯穿有六角螺栓444，六角螺栓444的左侧固定连接有螺母445，第一卡环441的左侧固定连接有第四支耳447，第二卡环442的右侧固定连接有第三支耳446，安装时，将第一卡环441与第二卡环442进行对接，进一步通过六角螺栓444和螺母445的连接，将第一卡环441与第二卡环442卡在连接组件3的外壁，实现对支撑组件4的固定。

第一卡环441与第二卡环442皆呈半圆环结构，且内壁固定连接有防滑垫，提高与支撑筒31外壁的摩擦力，从而提高其稳定性，避免因风浪的作用，导致其出现转动滑动，第三支耳446的外部通过固定销连接有第二支撑杆45，第四支耳447的外部通过固定销连接有第一支撑杆43，卡箍44固定连接在连接组件3的外壁。

漂浮筒51呈圆环结构，且内部呈空心结构，漂浮筒51的底部固定连接有支撑板41，漂浮筒51的中心呈锥形台结构，且内部连接有潜水泵53，便于潜水泵53的安装使用，潜水泵53的下方设置有进水口，能够将下方的水源进行吸收，并通过喷头55将其喷出，从而实现上下的水流交换，潜水泵53的下方固定连接有连接轴32，能够通过连接轴32驱动潜水泵53进行工作，减少电机的使用。

水轮组件8包括漂浮框81，漂浮框81的上方设置有水轮机82，水轮机82的右侧固定连接有导管83，水轮机82的上方固定连接有第一锥齿轮84，第一锥齿轮84的左侧连接有第二锥齿轮85，第二锥齿轮85的左侧固定连接有万向轴86，万向轴86的左侧固定连接有转向节87，转向节87的两端皆设置有风板88，转向节87的两端皆设置有轴承座89，导管83通过三通管连接在喷头55的下方，水轮组件8关于喷头55呈对称结构，第二锥齿轮85的左侧设置有支撑架，第一锥齿轮84与第二锥齿轮85呈啮合连接，该结构在使用时，能够通过喷头55的高速喷水实现对水源的喷出，其喷出的水源经过水轮机82的动力提供，进一步能够通过万向轴86带动转向节87转动，进而实现风板88的转动，实现对水源的拨动，进一步实现提高水流曝气效果。

工作原理：本发明在使用时，首先对装置进性安装使用，其主要运用在人工湖泊的内部，实现对湖泊水源的治理检测，安装时，首先将风能组件1安装在湖泊的边缘，通过电缆13将其与第一曝气组件2进行连接，在安装第一曝气组件2时，将器安装在湖泊的底部，并通过连接组件3的连接使用，将第二曝气组件5安装在湖泊的水面上方，且通过支撑组件4的安装使用，对第二曝气组件5进行支撑固定。

在使用时，通过风能组件1的风能发电，实现对第一曝气组件2的电力提供，进而实现控制开关实现第一曝气组件2的工作，后进一步能够通过传动轴29的转动，带动叶轮25进行转动，进一步通过旋转的叶轮25产生的离心力，在叶轮25的进口处产生负压吸入空气和水，利用叶轮25的动能在混合盘22里将一定比例的气水混合，在离心力的作用下，气水二相流沿叶轮25的切线方向经流道整流，向圆周方向扩散，细碎的微小气泡充分与水融合，从而达到曝气充氧的效果。

同时通过传动轴29带动连接轴32进行转动，进一步能够通过连接轴32实现对潜水泵53和旋转叶54的驱动，进一步能够通过潜水泵53实现对水源的抽取，并通过喷头55将其喷出，能够带动底部水源向上喷出，从而使表层水体与底部水体交换，新鲜的氧气被输入湖底，在湖底形成富氧水层，消化分解底部沉积污染物，且通过喷头55的水幕喷射能够实现景观装饰的效果。

同时能够通过喷头55的高速喷水实现对水源的喷出，其喷出的水源经过水轮机82的动力提供，进一步能够通过万向轴86带动转向节87转动，进而实现风板88的转动，实现对水源的拨动，进一步实现提高水流曝气效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。