[0001] 本发明涉及矿井水处理技术领域，具体而言，涉及一种曝气装置。

[0002] 曝气装置是矿井水处理中安装在曝气池内的设备，指人为向曝气池中通入空气，以达到预期的充氧目的。曝气能够使池内液体与空气接触充氧，同时通过曝气对液体的搅动，加速了空气中氧向液体中的转移，从而保证了对曝气池的充氧效果。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具有充足溶解氧，并实现对污水中有机物的氧化分解。

[0003] 现有的曝气装置在污水处理时，多铺设在曝气池底部，且通常采用气体曝气的方式，如专利号为CN201611266361的强化河道底泥富氧的可升降式旋转曝气装置，其曝气泵采用增氧泵、旋涡气泵等非气水混合泵，曝气效果一般。

[0025] 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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

[0026] 如图1至图5所示，本发明的实施例提供了一种曝气装置，包括：安装架10；曝气部，包括曝气壳体21、曝气泵22、转动组件23、导气组件24和过滤组件25，曝气壳体21具有多个贯通的弧形通道211，多个弧形通道211沿曝气壳体21的周向分布，多个弧形通道211的一端重合并形成进液通道，导气组件24设置在曝气壳体21上，导气组件24具有多个导气通道241，多个导气通道241和多个弧形通道211一一对应地连通，以向多个弧形通道211内提供气体，转动组件23设置在进液通道内，曝气泵22和进液通道连通，曝气泵22输送的液体驱动转动组件23转动，转动组件23带动曝气壳体21、导气组件24相对安装架10转动，过滤组件25和曝气泵22的入口连通，以对流经曝气泵22的流体进行过滤。

[0027] 在本实施例中，通过曝气泵22将曝气池内的水流吸入并排至多个弧形通道211形成的进液通道内，水流冲击转动组件23使得转动组件23带动曝气壳体21和导气组件24整体转动，水流顺着进液通道并流入多个弧形通道211，同时导气组件24向弧形通道211内提供气体，气体与水流在弧形通道211内混合并被排出至曝气池，多个弧形通道211的出口沿曝气壳体21的周向分布，以保证对曝气池的曝气效果，同时通过曝气壳体21的转动，实现对曝气池的旋转曝气，提高曝气效果。这样设置，以曝气池中的水流作为动力，通过曝气泵22和转动组件23的联动实现对曝气壳体21以及导气组件24的驱动，同时通过水流、气体的混合曝气以及曝气壳体21的转动曝气，提高了曝气装置的曝气效果。进一步地，通过过滤组件25实现对曝气泵22引用水流的过滤，避免较大的颗粒物进入曝气泵22中，从而导致曝气部部分结构出现损坏的情况，保证曝气装置的可靠性。

[0028] 如图3和图4所示，转动组件23包括多个螺旋状叶片231，多个螺旋状叶片231沿进液通道的周向分布。这样设置，流体在流经进液通道的过程中会冲击多个螺旋状叶片231使得螺旋状叶片231产生带动曝气壳体21转动的螺旋力，实现对曝气壳体21的转动驱动。

[0029] 如图1至图4所示，导气组件24包括转接环242和多个导气管243，导气管243的腔体形成导气通道241，转接环242具有环形腔244，多个导气管243沿转接环242的周向间隔设置，多个导气管243的一端均和环形腔244连通，每个导气管243的另一端分别和一个弧形通道211连通。

[0030] 在本实施例中，转接环242用于和外接供气设备连通，外接供气设备向环形腔244内输供气体，气体通过多个导气通道241分别和多个弧形通道211内的水流汇流，以提高曝气效果。通过设置转接环242，便于对多个导气管243的同时供气，保证曝气效果。

[0031] 需要说明的是，本实施例中的外接供气设备可以为空压机、空气发生器、高压气瓶等设备，在此不作具体限定，对外接供气设备提供的气体类型同样不作限定，可根据实际情况而定。外接供气设备具有与转接环242适配的环状供气组件，环状供气组件和转接环242转动密封连接并和环形腔244连通，以使得环状供气组件在转接环242转动的过程中也能为环形腔244稳定供气，防止漏气，保证供气效果。其中，外接供气设备与转接环242的连接不仅包括本实施例中提供的上述方式，工作人员可根据实际情况而调整外接供气设备与转接环242的连接结构或方式等，以保证供气效果。

[0032] 可选地，弧形通道211与导气通道241连通位置的径向尺寸小于弧形通道211的原本径向尺寸，有利于增加流经该位置的流体的流速，加强水气混合后气泡的产生效果。

[0033] 如图1至图3所示，导气组件24还包括加强圈245，多个导气管243均穿过加强圈245设置。这样设置，以便于加强导气组件24的结构强度。

[0034] 如图2和图5所示，曝气泵22包括泵体221和进液管道222，过滤组件25包括固定组件251以及具有多个滤缝2521的滤筒252，滤筒252通过固定组件251设置在进液管道222背离泵体221的一端，滤筒252的腔体和进液管道222的腔体连通，滤筒252的腔体通过多个滤缝2521和流体所在环境连通，滤缝2521用于过滤进入滤筒252的腔体的流体。这样设置，通过滤筒252的多个滤缝2521实现对进入进液管道222内的流体(水流)的过滤，避免颗粒物进入曝气泵22和曝气壳体21，易导致曝气部受损的情况，保证曝气部曝气的可靠性和稳定性。

[0035] 具体地，固定组件251包括固定板2511、安装板2512和弹性缓冲件2513，固定板2511设置在安装架10上，安装板2512设置在滤筒252上并和固定板2511可分离地插接，弹性缓冲件2513设置在固定板2511和/或安装板2512上，在安装板2512、固定板2511插接的情况下，弹性缓冲件2513被压缩。

[0036] 在本实施例中，进液管道222为具有一定弹性的管体，滤筒252设置在进液管道222的端部并通过安装板2512与设置在安装架10上的固定板2511可分离地插接配合，便于实现对滤筒252和进液管道222的位置的限制，同时，通过弹性缓冲件2513为固定板2511和安装板2512的插接提供弹性缓冲，避免二者在配合过程中磕碰受损的情况。其中，本实施例中的弹性缓冲件2513为两个，且均为弹簧。

[0037] 进一步地，过滤组件25还包括设置在安装板2512上的驱动件253，驱动件253用于驱动滤筒252相对进液管道222振动。这样设置，通过驱动件253驱动滤筒252高频振动，以实现对滤缝2521内的颗粒物的振落，避免颗粒物堵塞滤缝2521导致滤筒252失效的情况。在本实施例中，驱动件253为振动电机。

[0038] 如图1至图4所示，曝气壳体21包括相互连接的曝气座212和转接台213，曝气座212为圆柱座，转接台213为外周面为曲面的圆台结构，弧形通道211贯穿曝气座212和转接台213，多个弧形通道211一端重合形成的进液通道位于转接台213背离曝气座212的一侧，多个弧形通道211的另一端延伸至曝气座212的侧壁并与曝气座212的外部环境连通。这样设置，在便于弧形通道211加工的同时，便于降低曝气壳体21的加工成本以及转动时的阻力，有利于提高曝气效果。

[0039] 如图2和图4所示，曝气壳体21还具有转动支撑座214，转动支撑座214具有限位腔，转动支撑座214的底壁和安装架10的底壁齐平，曝气座212的底端具有限位凸起2121，限位凸起2121可转动地设置在限位腔内并和限位腔的内壁限位配合。这样设置，避免曝气壳体21在转动过程中由于下端悬浮，易出现窜动的情况，通过转动支撑座214和限位凸起2121的配合，实现对曝气壳体21在其径向上窜动的限制，保证曝气壳体21转动的稳定性。

[0040] 如图1和图2所示，安装架10包括安装底座11、安装支架12和安装框架13，安装框架13通过安装支架12和安装底座11连接并位于安装底座11的上方，安装底座11、安装支架12和安装框架13围绕的区域形成容纳腔，曝气泵22设置在安装框架13内，曝气壳体21和导气组件24可转动地设置在容纳腔内。这样设置，在不影响曝气部的功能的情况下，便于对曝气部的设置和安装。

[0041] 综上所述，本发明提供了一种曝气装置，其工作原理如下：

[0042] 在需要曝气时，开启泵体221，泵体221通过进液管道222将曝气池内的水流吸入泵体221并输出至多个弧形通道211重合形成的进液通道内，水流冲击多个螺旋状叶片231，使得曝气壳体21整体在水流的作用下转动，水流继续流动并从多个弧形通道211喷出，实现对周向上的转动曝气，在该过程中，导气组件将气体从导气通道241导入弧形通道211内，使得水流和气体在输出前汇流并产生气泡，并共同排出弧形通道211，以提高曝气效果。其中，水流进入进液管道222之前会先流经滤筒252，通过滤筒252上的滤缝2521实现对水流中颗粒物的过滤，避免颗粒物进入曝气部导致曝气部受损的情况，同时，通过驱动件253实现对滤筒252的高频率振动驱动，以对滤缝2521过滤下的颗粒物进行振动抖落，实现对滤缝2521的清洗，避免颗粒物堵塞滤缝2521。

[0043] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0044] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0045] 在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

[0046] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0047] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

[0048] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。