[发明专利]一种垂直轴式风力曝气机

说明书

技术领域

本发明涉及水体表层曝气用的曝气机，尤其涉及垂直轴式风力曝气机。

背景技术

城市河道和天然水体中可能含有大量氮磷化合物产生水体富营养化，解决此问题的方法之一就是提高水体含氧量。影响水中氧气溶解度的因素包括水温、含盐量、氧分压。影响氧气溶解速率的因素包括氧的不饱和程度、水的运动状况、水气接触面积和接触方式。通过改变氧分压提高是提高氧气溶解度最常用的方法。实现向水体增氧可以采取的措施有：搅动水体，促进水体与空气对流交换和界面更新；把水分散为细小雾滴，喷入气相，增加水气接触面积；通过负压吸气，令气体分散为微气泡，压入水中。现有曝气机主要依靠电力，由曝气泵实现水体增氧，对电力的消耗很大。风能作为可再生能源，已经得到了广泛应用，尤其是在风能发电领域。直接利用风能给水体曝气可以直接利用风能产生的机械能，省去发电环节，提高风能利用率。现有风机可分为水平风机和垂直轴风机。与水平轴风机相比，垂直轴风机具有占地面积小，噪音低，稳定性好等特点，尤其是在为水体曝气方面，垂直轴风机可减少整体结构的复杂程度，能量损耗低且能利用各种方向风能。实用新型专利“污水治理风能表层曝气装置”(授权号CN2464725Y)利用阻力型垂直轴式风机实现水体表层曝气，平台漂浮水面，水下安装螺旋叶轮。发明专利“一种垂直轴式风力曝气机”(授权号CN101580312A)利用阻力型垂直风机带动水泵与充气泵工作，实现曝气。上述风能曝气机曝气范围固定，在高风速下存在局部曝气过量的问题。

垂直轴风机可分为升力型和阻力型。阻力型风机利用空气流过叶片产生的阻力作为动力，启动性能好，但转速低功率差，风能利用率低。升力型风机随转速增加阻力减小，升力增大，风能利用率高。发明专利“垂直轴风力发电机翼型叶片及翼型垂直风力发电机”(授权号CN101839219A)介绍了一种兼具阻力型与升力型特点的叶片，微风启动性能好，转动力矩大，应用于风能发电领域。上述专利的翼头部分为半圆形，在低风速下阻力的影响较大。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能够根据风速自动调节曝气范围，并且结合兼具阻力型与升力型特点的叶片，充分利用风能，改善风能曝气效果的一种垂直轴式风力曝气机。

本发明的一种垂直轴式风力曝气机，它包括垂直轴式风机，在垂直轴式风机的叶轮轴上套有高度调节装置，在所述的高度调节装置上均匀的连接有至少三个拨水器，每一个所述的拨水器包括其一端与高度调节装置相连的一个横轴，在所述的横轴上通过内、外侧套管连接有一个水轮架，在所述的水轮架上通过沿水平方向设置的水轮轴连接有水轮，在位于每个所述的外侧套管外侧的横轴上设置有能够与外侧套管靠紧配合的外侧控制板，在每个横轴上套有弹簧，所述的弹簧的一侧靠在所述的内侧套管上并且其另一侧靠在设置在横轴上的内侧控制板上，所述的主轴的底部连接有轴承，在所述的至少三个拨水器的外侧设置有多个构成圆环状的底座，每一所述的底座的上下侧分别通过连接杆与所述的主轴和轴承相连。

采用垂直轴式风机作为动力，阻力型叶片与升力型叶片相结合，能利用各方向风能，风能利用率高，噪音小。拨水器可根据风速自动调节，可在曝气机工作范围内保持较好的曝气效果。

附图说明

图1为本发明的一种垂直轴式风力曝气机的主视图；

图2为图1中的风机的俯视图；

图3为图2中的风机的叶片的结构示意图；

图4为图1中的水轮的结构示意图；

图5为图4中的水轮的叶片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。