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流體循環(huán)系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5015812閱讀:485來源:國知局
專利名稱:流體循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及的領(lǐng)域是流體力學(xué),具體地說,涉及水體中的循環(huán)。更具體地說,本發(fā)明試圖提供一種在水體中進行循環(huán)的改進系統(tǒng)。
背景技術(shù)
有很多應(yīng)用,希望在水體中形成循環(huán)。提供循環(huán)的常見原因是為了混合,以防出現(xiàn)層化并且使水體與空氣混合。實例在本書面說明中稍后討論。
已經(jīng)設(shè)計了很多種產(chǎn)生要求的循環(huán)的方法。在一個例子中,就液體的情況而言,通常將水體裝進圓柱形容器中,容器中心軸垂直布置,并靠電動機驅(qū)動的葉輪的作用使液體在容器內(nèi)運動。已設(shè)想出使水體轉(zhuǎn)動的許多其它手段。不過,這些方法需要消耗很多能量且時常帶來連帶的問題。出現(xiàn)許多效率低下等問題是由于這樣的裝置未使流體按照自然界發(fā)現(xiàn)的自然流動的習(xí)性進行循環(huán)。
實際上,流體的流動本質(zhì)上是紊流或渦流。渦環(huán)典型的滾動就像滾輪,而不像托盤。著名的流體力學(xué)家雷諾有一次對環(huán)形旋渦作了如下說明“自然界寧可滾動而不是滑動”。
正是這一特性極大地有助于環(huán)形旋渦的效能。
發(fā)明的公開本發(fā)明專門進行設(shè)計使流體的循環(huán)以旋渦的形式出現(xiàn),最好是單個或多個渦環(huán)。
因此,本發(fā)明在于流體循環(huán)系統(tǒng),其中所述的循環(huán)是靠在流體內(nèi)形成并保持旋渦而在流體中產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選特征,流體的循環(huán)是在流體中以單個或多個環(huán)形旋渦的形式出現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,循環(huán)是利用設(shè)置在流體中的葉輪的轉(zhuǎn)動引起的。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,葉輪按照黃金分割,或幾何形狀Φ作設(shè)計的。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,葉輪中部按黃金分割狀設(shè)計而其余部分按渦旋形或其它貝殼的形狀設(shè)計。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,葉輪形狀與環(huán)形旋渦的漏斗或中央部分內(nèi)的流線或渦旋一致。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,葉輪具有作用面,其輪廓符合黃金分割的至少一條對數(shù)曲線。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,作用面沿X軸或沿Y軸或沿Z軸符合黃金分割。根據(jù)一個優(yōu)選實施例,作用面沿X、Y、Z軸中的二個軸符合黃金分割。根據(jù)一個優(yōu)選實施例,作用面沿X、Y、Z軸都符合黃金分割。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,流體包括的圓柱形容器中的水體,其中心軸配置方向朝上,其中所述的葉輪放置在液體中,可繞與容器中心軸共軸的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明在于裝在容器中的水體的混合系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上述那種葉輪,其中所述的葉輪設(shè)計在液體中,可使容器中的液體循環(huán)。根據(jù)一個優(yōu)選實施例,容器是基本圓柱形的且其中心軸朝上布置,該葉輪的目的是繞與容器中心軸基本共軸的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動以使液體以環(huán)形旋渦形式引起循環(huán)。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,葉輪水平安裝。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,圓柱形容器的底面是彎曲的。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,圓柱形容器的底面是球面的。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,容器可以是其它形狀而非圓柱形的。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明在于適用于儲水器的水治理系統(tǒng),該水治理系統(tǒng)包括的前述那種葉輪適合于在水中轉(zhuǎn)動,從而形成以環(huán)形旋渦形式的水循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選特征,葉輪旋轉(zhuǎn)軸朝上配置。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,葉輪的旋轉(zhuǎn)軸是基本垂直的。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,儲水器是與供水網(wǎng)相連的水塔,水循環(huán)宜用于中止或防止水體中形成分層。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,儲水器是水池,且水循環(huán)宜用于促使整個水體的曝氣(充氣)。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例,流體是氣體。
本發(fā)明將根據(jù)下述的幾個特定實施例獲得較充分的了解。
附圖簡要說明本說明書參照附圖進行說明,其中

圖1是環(huán)形旋渦的示意圖;圖2a是在實施例中使用的典型葉輪的等視軸圖;圖2b是在實施例中使用的與圖2a所示不同的葉輪的側(cè)視圖;圖3是圖2a的葉輪按照實施例旋轉(zhuǎn)時與流體相互作用的示意圖;圖4是圖2a的葉輪根據(jù)第一實施例使容器的液體循環(huán)時的示意圖;圖5是圖2a的葉輪根據(jù)第二實施例所述循環(huán)時水塔的示意圖;圖6是圖2a的葉輪根據(jù)第三實施例所述使水循環(huán)時水池的示意圖。
特定實施例的詳細說明本申請人先前根據(jù)自然原理設(shè)計的葉輪已公開在國際申請PCT/AU96/00427(WO97/03291)(該項申請現(xiàn)已發(fā)展成US5,934,877等),PCT/AU00/01438(WO01/38697)及PCT/AU03/00002(WO03/056139)中。在書面說明中描述的各實施例中的葉輪,無論從哪方面看按黃金分割設(shè)計,或其中央按黃金分割而其余部分按螺旋線或其它貝殼形狀設(shè)計的,因此每個實施例的特征在于,葉輪提供的流體通道是螺旋形的且通常至少符合黃金分割的特征。盡管經(jīng)觀察,在這些書面說明中公開的轉(zhuǎn)子適用于泵、渦輪、風(fēng)機、螺旋漿等,但業(yè)已發(fā)現(xiàn),至少有一些實施例中允許在流體中的固定位置上轉(zhuǎn)動,使流體循環(huán),并且發(fā)現(xiàn)經(jīng)短暫時間后循環(huán)采取環(huán)形旋渦的形式。
環(huán)形旋渦是一種令人感興趣的機理,其實例示于圖1。在自由環(huán)境中,環(huán)形旋渦11呈環(huán)形,中央為漏斗形區(qū)域12。渦線13試圖給予環(huán)形旋渦中的液流以凹陷,雖然必須懂得,通過二維的圖形這是不可能看到的。煙圈便是環(huán)形旋渦的一個實例,一旦形成,環(huán)形旋渦只需很少的能量投入即可長期維持。它的流動結(jié)構(gòu)中流體的流速在外周最慢。第三,由于其獨特的多向流,對流體的混合十分有力、有效。實施例中從這些特性獲得的好處見下述。
它還能達到諧振點而積累能量,從而經(jīng)過一定時間后可降低為維持環(huán)形旋渦所需的能量投入。
本發(fā)明所有實施例均包括一個在流體中產(chǎn)生遵循環(huán)形旋渦路線的循環(huán)的系統(tǒng)。環(huán)形旋渦是流體作環(huán)狀流體的天然優(yōu)選,最為常見,最有效的方式。它與其它流動方式作比較是十分有效的機制,它的幾個有利的特性,見下述。
一旦形成,它的慣性成為包括液體流場和葉輪在內(nèi)的“流動裝置”的主要部分,所有這些共同具有同樣的運動路線,即基本上是徑向的層流路線。
雖然可以用許多不同方法使流體按環(huán)形旋渦循環(huán)流動,但這些實施例的共同特征是,利用按照上述的本發(fā)明人在先前申請中公開的原理設(shè)計的葉輪使流體循環(huán),葉輪表面按黃金分割設(shè)計。這樣的葉輪的特征是,形成葉輪的表面,其彎曲部分采取二維或三維的形狀,這基本上符合“黃金分割”的特征,其橫截面積的任何變化也基本符合“黃金分割”的特征。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)特別適合的葉輪,其實例示于圖2a和2b。在這二個圖中,葉輪設(shè)計成螺環(huán)形,所包括的葉輪21有雙葉片22,它們的形狀是螺旋形,作用面23、24基本上符合“黃金分割”的形狀且它適合于支承在由電動機驅(qū)動的中心軸25上。這些葉輪的葉片形狀與環(huán)形旋渦的中央,即“漏斗”部分的渦線一致,正是這一事實使該葉輪在產(chǎn)生環(huán)形旋渦時效率高。應(yīng)當(dāng)注意,葉輪也可采用另一結(jié)構(gòu),為單葉或多葉的葉輪,而其作用面的形狀遵循“黃金分割”。這些作用面可以沿X軸或沿Y軸或沿Z軸與黃金分割一致,或沿X、Y、Z軸中的二軸與黃金分割一致,或沿X、Y、Z軸與黃金分割都一致。
當(dāng)葉輪起初在流體中旋轉(zhuǎn)時,它既引起軸向流動也引起旋流。由于流體初始是靜止的,葉輪產(chǎn)生高的紊流度。但當(dāng)葉輪操作多一會兒時間,流體便發(fā)生循環(huán),如圖2所示。由于設(shè)計的葉輪符合流體的自然流動,當(dāng)流體加速時,葉輪投入越來越多比例的能量作為動能給予流體,而不是紊流,流體于是以自然方式,即以環(huán)形旋渦的形式發(fā)生流動。一旦充分形成了環(huán)形旋渦,在很大的運動速度范圍內(nèi)葉輪不大會引起氣穴。這一點與傳統(tǒng)葉輪相反,后者在運行速度超過其設(shè)計值時迅速引起氣穴。
在本發(fā)明的第一實施例中,如圖4示,液體31盛裝在圓柱形容器32中,容器32與其中心軸基本垂直。在容器32內(nèi)安裝一臺具有葉輪34的潛水式電動機33,電動機和葉輪的軸基本共軸且與容器32的中心軸重合。電動機33可方便地安裝在容器35的底部。如上所述,葉輪34被設(shè)計成使其有效面符合黃金分割,如圖2a或圖2b所示。開動葉輪34便引起流體像環(huán)形旋渦般循環(huán),如流線36所指,見上述。如果液體31是必須混合均勻的混合物,則這樣的混合能有效地實現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點通過與傳統(tǒng)的有類似結(jié)構(gòu)的混合系統(tǒng)作比較即可很好地明白。這樣的系統(tǒng)也使用圓柱形容器,并由電動機驅(qū)動葉輪。但這樣系統(tǒng)的葉輪使液體繞容器的中心軸轉(zhuǎn)動。這會帶來不少問題。
在這一裝置中,液流速度在流體周邊最大,即在容器壁面處最大。因此,由于液體與器壁的相對運動產(chǎn)生的磨擦損失,大量能量消耗了。相反,在環(huán)形旋渦里,液流速度在周邊最小,即在器壁處最小,因此磨擦損失最小。同樣由于傳統(tǒng)裝置中有旋流,由于離心力緣故水有“爬上”器壁的傾向。當(dāng)如在本實施例的情況下液流按照環(huán)形旋渦流動時,液面高度環(huán)繞邊緣基本保持不變。請注意,在兩種情況下,中心處水位下降,涉及的流體動力學(xué)是很不同的。應(yīng)當(dāng)注意,至少在容器較小的情況下,一旦形成環(huán)形旋渦且投入過多能量,則可能形成旋轉(zhuǎn)波,該波環(huán)繞液面循環(huán)運動。這樣的波浪運動的流體的力學(xué)尚末充分了解,但請明白,轉(zhuǎn)動的正是此波而非液體本身。此外,傳統(tǒng)裝置混合的效率低。在這樣的裝置中,一旦形成旋轉(zhuǎn)運動,液體便會像輪子那樣作為固定的團塊轉(zhuǎn)動,液體內(nèi)不大會有相對運動,這叫做固體轉(zhuǎn)動。混合必須進行較長時間。反之,在環(huán)形旋渦中具有固有的流體相對運動,因此混合時間很短。
傳統(tǒng)的混合工法需要很大的動力使其起動。這就要求電動機有相應(yīng)的尺寸。在某些化學(xué)醫(yī)藥的混合工藝中必須以一個月量級的長時間混合大批材料。業(yè)已發(fā)現(xiàn),在有些情況下,如果該工藝在混合完成前例如由于停電而停止了,則發(fā)現(xiàn)因為起動慣性的限制不可能重新起動。電動機的功率不夠重新起動,因此整批材料必須報廢。在歷史上,另外辦法是首先安裝較大的電動機。但顯然,這樣帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟損失。反之,用本發(fā)明辦法進行混合,不會要求大的起動功率。環(huán)形旋渦是能量儲存器。當(dāng)加入能量時,能量儲存在渦環(huán)內(nèi)。因此起動時,能量逐漸加入直至環(huán)形旋渦在某一級別運動,因此,系統(tǒng)中以損耗形式消失的能量相當(dāng)于投入的能量。
顯然,在實際裝置中有些損耗總是存在的。在本發(fā)明一個簡單實例中,容器是圓柱形的,據(jù)信,由于底面和器壁之間的突變,出現(xiàn)某種損失。據(jù)信,這樣的損失可通過使容器有彎曲底面而減少,如球形底面而不是平底。不過,即使是標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形容器,也可形成有力的環(huán)形旋渦并有高的效率。確實,甚至在非圓柱形,甚至非常不規(guī)則的容器中也很可能形成以環(huán)形旋渦形式的液流。
本裝置的一個獨特的特點是,不管在中心處使液體上升還是下降,都可形成環(huán)形旋渦,唯有環(huán)形旋渦,唯有環(huán)形旋渦中內(nèi)流的方向是改變方向的。據(jù)信,可以有某些應(yīng)用,其在局部地點的二向流也許是個小優(yōu)點。
還據(jù)信,有些場合,特別是相對較細容器中,使底面與液面之間的葉輪位置安放得當(dāng)可改進其性能。
在圖5所示的第二實施例中,有一個水塔的水治理系統(tǒng),該水塔用于市政供水的水網(wǎng)系統(tǒng)。水塔被水管理局廣泛用作在高峰時以要求壓力提供適量供水的手段。在非高峰時期,由泵站泵送水,一部分水滿足需要,一部分水泵送到高位水塔。在高峰時間,當(dāng)需要量超過泵送系統(tǒng)能力時,便從水塔獲取附加供水。有這樣水塔的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計是通過同一根水管供水與排水,此水管連接蓄水池底部或底部附近。但這會帶來問題。多年來,加到水箱的水量和從水箱排出的水量只是總量的一小部分。至少在暖和月份里,正常情況是水被加溫到由供水部門提供的水的溫度以上。此時加到水箱中的水加到水箱底部,而當(dāng)它比水箱中水體涼時,它仍留在水箱底部附近。當(dāng)水從水箱排出時,箱底的涼水首先排出。因此,存在水體的分層現(xiàn)象,水箱高位的水不循環(huán)也不排出和正如較底水的情況那樣被新水置換。這一停滯現(xiàn)象導(dǎo)致上層水變質(zhì)。為了防止這種變質(zhì),供水當(dāng)局發(fā)現(xiàn),必須加入化學(xué)藥品,但它較貴且從水質(zhì)觀點看也不受歡迎。另一方面,可采用泵或葉片式攪拌器,但它比本發(fā)明的效率差得多,因為它產(chǎn)生紊流,而不是主要的環(huán)形旋渦。
根據(jù)第二實施例,有關(guān)第一實施例所述那種由適當(dāng)電動機驅(qū)動的葉輪42設(shè)置在水塔41的中央,葉輪42的旋轉(zhuǎn)軸和電動機軸線垂直對齊。葉輪42可以在水體內(nèi)設(shè)置在較低位置,以便當(dāng)水位低時也能毫無問題地工作。在電動機的電路中有一液位開關(guān)43,當(dāng)水塔41中的水位太低時它可切斷電動機,以防在葉輪42未被水淹沒時開動電動機。由于葉輪42的運轉(zhuǎn),在水體中形成環(huán)形旋渦,從而確保以很低電耗使水塔內(nèi)的水循環(huán)。由于這一循環(huán),水的分層現(xiàn)象得到防止或消失。由于環(huán)形旋渦及按照黃金分割設(shè)計的葉輪效率高,因此預(yù)期功率20~100瓦的電動機適用于大多數(shù)水塔。這樣的電動機的運行費遠低于加入化學(xué)藥品來控制污染的成本。功率是如此的底以致用太陽能是個經(jīng)濟的選擇方案。
在圖6所示的第三實施例中,有水池的水治理及/或維護系統(tǒng),這在城市公園中可以找到。眾所周知,由于缺少充氣,導(dǎo)致魚和需氧植物死亡并造成討厭的霉菌、真菌、肉毒的堆積及蚊子的繁殖,這樣的水池造成污染。就靜水池而言,水發(fā)生分層,涼水留在底部而溫水在頂部,這樣使問題加重。用充氣或其它方法試圖降低污染的做法只有部分效果,因為它們不能使水充分循環(huán)而依賴于進入靜止下層的壓縮空氣的擴散。由于分層關(guān)系,這種擴散不大成功。
在第三實施例中,水池51具有小電動機52,它驅(qū)動第一實施例所述那種葉輪53。電動機52大致位于水池51的中央,其軸線垂直,而葉輪53稍微沉沒在水池的水中,連續(xù)開動電動機52便形成水的循環(huán)。經(jīng)過一定時間,液流的流態(tài)采取環(huán)形旋渦式樣。結(jié)果,水池的水在循環(huán),而水池51的全部水體發(fā)生混合。循環(huán)消除了分層現(xiàn)象,導(dǎo)致曝氣的表層不斷與全部水體混合。循環(huán)消除了分層現(xiàn)象,導(dǎo)致曝氣的表層不斷與全部水體混合,從而對整個水體提供曝氣。本實施例顯示的這些優(yōu)點因電動機尺寸很小而實施。試驗時,表面積約1英畝(1.7百萬加侖)的水池可轉(zhuǎn)動40W的電動機二周實施更新。據(jù)信,為維持水池處于衛(wèi)生狀態(tài)所需更低的電力。如果由供電干線供的電,則年電費低于50.00美元,且比用化學(xué)處理方法更有效。此外,雖然循環(huán)可影響整個水池,但由于在環(huán)形旋渦內(nèi)的液流性質(zhì),水池周邊的流動很慢,確實肉眼幾乎看不出。因此,流體循環(huán)不會引起水池四周邊緣的侵蝕問題。
在另一試驗中,半英畝,16英尺深,100萬加侖的供水池用24W電動機工作20小時可完全混合。
在第三實施例的一種改型中,電動機葉輪組件安裝在支架上,支架上還支撐光電屏,用于供電來驅(qū)動電動機。此裝置可與電池組結(jié)合用于連續(xù)供電。另一方面,據(jù)信僅當(dāng)有足夠陽光來驅(qū)動電動機時才能間歇性開動葉輪使許多環(huán)境中保持水質(zhì)在滿意水平。由于這種方案的采用就不需要提供干線電源給位于大水體中央的裝置。
在第三實施例的另一改型中,電動機、葉輪和光電屏由浮動裝置支撐,整個組件用適當(dāng)?shù)腻^固件固定到水池底部。這樣的裝置適用于相對較深的水池,因為那里從池底支承該組件不切實際,也適用于水位波動大的水池。
應(yīng)當(dāng)注意,在這些實施例的情況下,雖然當(dāng)葉輪設(shè)置在水池中央,或設(shè)置在水箱或水塔垂直軸的中央時預(yù)期可以有最佳性能,但業(yè)已發(fā)現(xiàn),甚至當(dāng)環(huán)形旋渦的漏斗形部分遠離各自部件時本裝置也能有效地工作。
在第三實施例各種形式的情況下應(yīng)考慮有許多水池其平面形狀很規(guī)則的情況。的確在有些情況下,水池可以包括二個或多個蓄水池,它們由較窄管路相連。應(yīng)考慮在這些情況下,開動一個以上葉輪,形成一個以上旋渦也許是合適的。在此情況下使產(chǎn)生的旋渦有正確旋度以確保這些旋渦互相配合是重要的。
第三實施例的另一應(yīng)用和養(yǎng)魚場有關(guān)。雖然循環(huán)和曝氣強度高使本實施例是個養(yǎng)魚的理想環(huán)境,但除了漏斗區(qū)附近外,大部分水池的水速相對較低。有趣的是,業(yè)已觀察到魚甚至能通過環(huán)形旋渦的漏斗形部分而無任何可見的傷痕。
葉輪從進口到出口以對數(shù)曲線展開,因為有以下特殊優(yōu)點它不會傷害魚及其它有機物,不會像其它傳統(tǒng)裝置那樣易受雜草或塑料的污染。
如第三實施例所示,流體循環(huán)徹底,曝氣良好使本工藝變?yōu)樽钸m合于污水處理的裝置。在所述的每一實施例中,如果葉輪轉(zhuǎn)速較高,它在液體運動的中心產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的真空管,它將此空氣管下拉到葉輪并有力地將空氣以有效均勻的方式分散到整個液體。這是給液體充氣非常便宜的方法且與污水處理,養(yǎng)魚場及許多工業(yè)用用途有特殊關(guān)系。業(yè)已發(fā)現(xiàn),在上述諸實施例中,調(diào)節(jié)葉輪的安裝角可控制環(huán)形旋渦的高度和寬度。
在某些用途中,業(yè)已發(fā)現(xiàn),通過設(shè)置葉輪使其繞水平軸線旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生環(huán)形旋渦。的確,在葉輪軸處于其它角度情況下即介于垂直和水平之間也可形成。用途決定此角度的最佳值。
以上幾個實施例發(fā)現(xiàn)了幾個本發(fā)明適用潛在用途,這些應(yīng)用的好處來自采用自然的流譜。應(yīng)當(dāng)明白,本發(fā)明的范圍不局限于上述實施例的具體范圍。
整個書面說明中,除非上下文另有說明,“包括”這個詞應(yīng)理解為包含所述的整個事物或整個事物組,但不排除其它整個事物或事物組。
權(quán)利要求
1.一種流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,通過流體中形成和維持環(huán)形旋渦使流體產(chǎn)生循環(huán)。
2.權(quán)利要求1所述的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,利用位于流體內(nèi)的葉輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生循環(huán)。
3.權(quán)利要求2所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,葉輪按照黃金分割,或幾何形狀Φ進行設(shè)計。
4.權(quán)利要求2所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,葉輪中央按黃金分割設(shè)計,其余部分按螺旋形或其它貝殼形狀設(shè)計。
5.權(quán)利要求2-4任一項所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,葉輪形狀在其漏斗形,即中央部分與流線、流線型或渦線相符,其余部分與環(huán)形旋渦相符。
6.權(quán)利要求2-5任一項所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,葉輪作用面的形狀符合黃金分割的至少一條對數(shù)曲線。
7.權(quán)利要求6所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,作用面沿X軸或沿Y軸或沿Z軸符合黃金分割。
8.權(quán)利要求7所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,作用面沿X、Y、Z軸中的二條符合黃金分割。
9.權(quán)利要求6所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,作用面沿X、Y、Z軸都符合黃金分割。
10.權(quán)利要求2-9任一項所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,流體包括容器中的液體,該容器可以是圓柱形的且其中心軸朝上,其中,液體中設(shè)置葉輪,可繞與容器中心軸基本共軸的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
11.權(quán)利要求2-10任一項所要求的流體循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,在流體中形成許多旋渦。
12.裝在容器或儲器中的液體的混合系統(tǒng),該系統(tǒng)包括葉輪,其特征在于,葉輪設(shè)置在液體中,可使液體以環(huán)形旋渦的形式產(chǎn)生循環(huán)。
13.權(quán)利要求12所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,葉輪基本按照黃金分割,或幾何形狀Φ進行設(shè)計。
14.權(quán)利要求12或13所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,葉輪的形狀符合流線、流線型或環(huán)形旋渦的漏斗形或中央部分的渦旋線。
15.權(quán)利要求12-14任一項所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,葉輪作用面的形狀符合黃金分割的至少一條對數(shù)曲線。
16.權(quán)利要求12-15任一項所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,葉輪大體上水平安裝。
17.權(quán)利要求12-16任一項所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,容器或儲器包括基本為圓柱形的容器,其中心軸朝上,可繞與容器中心軸基本共軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
18.權(quán)利要求17所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,容器底面是曲面。
19.權(quán)利要求18所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,容器底面是球面。
20.用于儲水器的水治理系統(tǒng),該水治理系統(tǒng)包括葉輪,葉輪可在水中轉(zhuǎn)動,從而形成環(huán)形旋渦形式的水循環(huán)。
21.權(quán)利要求20所要求的混合系統(tǒng),其特征在于,葉輪按照黃金分割,或幾何形狀Φ設(shè)計。
22.權(quán)利要求20或21所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,葉輪形狀符合流線,或環(huán)形旋渦漏斗或中心部分的渦旋線。
23.權(quán)利要求20-22任一項所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,葉輪作用面的形狀符合黃金分割的至少一條對數(shù)曲線。
24.權(quán)利要求20-23任一項所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,葉輪旋轉(zhuǎn)軸朝上。
25.權(quán)利要求24所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,葉輪旋轉(zhuǎn)軸基本垂直。
26.權(quán)利要求20-25任一項所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,儲水器是與供水網(wǎng)相連的水塔,水循環(huán)用于中止在水體內(nèi)形成分層。
27.權(quán)利要求20-25任一項所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,儲水器是水池,水循環(huán)用于促進整個水體的曝氣。
28.權(quán)利要求20-27任一項所要求的水治理系統(tǒng),其特征在于,利用許多環(huán)形旋渦進行水循環(huán)。
全文摘要
一種流體循環(huán)系統(tǒng),其中所述的循環(huán)是由葉輪(34)使流體(31)中形成環(huán)形旋渦(36)并予以保持而在水體(31)中發(fā)生的,葉輪(34)是按照黃金分割或幾何形狀Φ設(shè)計的。
文檔編號B01F7/16GK1875193SQ200480032313
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
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  • 訪客 來自[江蘇省蘇州市電信] 2020年03月23日 14:55
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