[发明专利]水处理及再生系统与方法

说明书

相关申请的交互引用

本申请基于在2010年8月24日提交的美国临时专利申请第61/376,447号以及在2011年8月19日提交的美国临时专利申请第13/213,614号而主张优先权，其全部内容通过引用而结合到本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种在一个或者多个实施例中利用机械力来处理及／或再生水和其它流体的系统和方法。

背景技术

尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)把特斯拉涡轮(Tesla Turbine)视为其最高成就。特斯拉相信，其依据通过利用黏性分子边界层与生俱来的特性实现机械性优点的层叠盘涡轮设计（stacked-disk turbine design），将对于超高效率原动机及泵的发展的未来提供基础根据。除了特斯拉自己和其涡轮设计的直接成就之外，众多的组织及无数的个人已奉献数以百万的工时来尝试针对充其量具有临界成果的原动机及泵而理解、控制并应用特斯拉的涡轮概念。

发明内容

在至少一个实施例中，本发明包括淹没的旋转盘的组件(之后称作盘组或盘组涡轮)，用来引起、集中及增加流体及旋转的动态影响，该动态影响净化、充能、活化及／或再生及以其它方式改善流过系统的水。在至少一个实施例中，流体在离开组件的排出端口时，在与泵相比相对低压下离开，因此当流体返回流体源时，使流体内的残余运动得以维持。

依据本发明的至少一个实施例，提供一种有效率的系统来处理及再生水，该水是来自可经由定性分析被归类为次级、病害、劣化、污染、及不健康的水。待处理及再生的水可包含各种杂质，诸如污染物、细菌、蚊子幼虫、藻类、浊物及其它污染水的物质。

本发明的至少一个实施例中包括一种系统，该系统包括：马达；与马达接合的驱动轴；涡流模块，该涡流模块具有外壳、靠近该外壳的顶部围绕该外壳的外周分隔设置的多个入口、和形成在外壳中且与多个入口流体连通的涡流腔室；和盘组模块，具有：外壳，该外壳具有形成于该盘组外壳中的排出腔室，且该排出腔室具有提供从该排出腔室至该盘组外壳外部的流体路径的多个排出端口；和盘组，该盘组具有形成在轴向中心并且与该涡流腔室流体连通的膨胀腔室，该盘组具有分隔的多个盘，提供盘之间的腔室以在该膨胀腔室及该排出腔室之间形成多个通道，该盘组与驱动轴接合。

本发明的至少一个实施例中包括盘组涡轮，该盘组涡轮包括：顶部盘板，该顶部盘板具有通过顶部盘板的轴向中心的开口；多个盘，每个盘具有通过盘的轴向中心的开口；底板，具有位于盘的轴向中心的凹部和驱动轴架座；和多个侧翼垫片（wing shims），该多个侧翼垫片连接顶部盘板、多个盘和底板并且与顶部盘板、多个盘和底板对齐，以形成由多个开口和底板的凹陷部所限定的区域，该多个侧翼垫片分隔多个盘，使得盘腔室存在于相邻盘之间。

本发明的至少一个实施例中包括一种具有涡流模块和盘组模块的系统的操作方法，该方法包括：旋转盘组模块中的盘组涡轮；旋转流体以产生涡流，其中，进入涡流的流体在进入之前位于涡流模块的外部；将来自涡流模块的流体排入形成于盘组模块的盘组涡轮中的膨胀腔室；在盘组涡轮的盘之间的空间之间传输流体，以从膨胀腔室移动至围绕盘组涡轮的排出腔室；和在经由至少一个排出端口排出流体之前，将流体累积在排出腔室中。

附图说明

本发明将参考附图加以描述。在附图中，相似的参考编号指示相同或功能上相似的组件。附图内使用的剖面线及阴影并不是想要限制被用来制造本发明的材料的类型。

图1A-1B分别显示被置入充满水的水容器单元的根据本发明所构造的装置在装置运转前及运转期间的影响。图1C显示系统的涡流腔室的近距视图以显示在涡流腔室的轴向中心的紧密涡流。

图2显示依据本发明的实施例的俯视图；

图3显示图2中所显示的实施例的侧视图；

图4显示图2中所显示的实施例的剖面图；

图5显示图2中所显示的实施例的马达的图像；

图6显示图2中所显示的实施例的叶轮；

图7显示图2中所显示的实施例的泵模块（pump modul）的俯视图；

图8显示图2中所显示的实施例的涡流模块的部分剖面图；

图9显示图2中所显示的实施例的盘组模块的立体图；

图10显示图9中所显示的实施例的盘组模块的剖面图；

图11显示依据本发明的第二实施例；

图12A及12B显示图11中所显示的实施例取自图11中各线的剖面图；