南京古蓝环保设备实业有限公司(南京)在景观水体曝气方向开发了提水式喷泉曝气机产品。本文介绍公司实用新型专利《一种自稳定提水式喷泉曝气机》(授权公告号CN211664803U),该专利引入陀螺仪与减振阀结构,使喷泉曝气机在水面波动时能自动保持姿态稳定。
一、专利基本信息
本专利著录项目如下表所示:
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种自稳定提水式喷泉曝气机 |
| 专利类型 | 实用新型专利 |
| 授权公告号 | CN211664803U |
| 申请人 | 南京古蓝环保设备实业有限公司 |
| 申请日 | 2019年12月31日 |
| 授权公告日 | 2020年10月13日 |
二、技术背景与痛点
提水式喷泉曝气机通过潜水泵把深层水体提升到空中,以喷泉形式洒落回水面,在提水与洒落过程中完成水体与大气的充分接触,达到增氧与景观效果。它同时具备"曝气增氧"与"景观水景"双重功能,是公园湖泊、景观河道、人工湿地常用的水面设备。
但在开阔水面上,风、浪、行船尾波都会使浮体平台产生倾斜与摇晃。如果喷泉曝气机随波倾斜,喷泉水柱方向就会偏斜,水花可能溅到岸边游人或偏离设计水景范围;剧烈摇晃还可能使潜水泵吸入空气、产生振动与噪声。如何让浮式喷泉曝气机在风浪中自动保持竖直姿态,是提升其实用性的一个关键问题。
三、技术方案与结构组成
根据专利摘要原文,本自稳定提水式喷泉曝气机主要结构如下表:
| 结构部件 | 位置与作用 |
|---|---|
| 控制器 | 内置在喷泉曝气机内,用于控制潜水泵电机的启停 |
| 潜水泵电机 | 与控制器电性连接,驱动水泵提水 |
| 陀螺仪 | 与控制器电性连接,检测设备姿态倾角 |
| 电源输入端 | 与控制器电性连接,引入外部电源 |
| 减振阀 | 陀螺仪通过减振阀与底盘固定连接 |
| 上穿孔 | 减振阀上部穿孔 |
| 下穿孔 | 减振阀下部穿孔 |
| 承重带 | 连接上下穿孔,承担减振与承重 |
| 底盘 | 设备底部基础,浮于水面 |
由结构可见,本专利的"自稳定"包含两个层面:一是陀螺仪实时检测设备姿态倾角,把信号传给控制器,控制器据此调整潜水泵电机运行或配套的稳定机构,使设备在风浪中自动恢复竖直姿态;二是陀螺仪本身并不刚性固定在底盘上,而是通过减振阀(上穿孔、下穿孔与连接二者的承重带)弹性连接到底盘,水面波动经过减振阀缓冲后再传递到陀螺仪,避免高频振动干扰陀螺仪测量精度。这种"检测+缓冲"的组合,使喷泉曝气机既能感知姿态变化,又能在平稳的测量基础上做出稳定调整。
四、应用场景与行业价值
本专利自稳定提水式喷泉曝气机适用于:公园景观湖与人工湖的水景营造与水体增氧;城市景观河道的水面曝气;对喷泉水柱方向与稳定性有要求的景观项目;以及风浪相对较大、普通浮式喷泉容易倾斜的开阔水体。其自稳定结构的价值在于:一是保证喷泉水柱竖直向上,水景效果规整;二是避免潜水泵在倾斜时吸入空气,保护电机;三是减振阀缓冲风浪冲击,延长电子元件与机械部件寿命。
对景观水体业主而言,喷泉曝气机同时承担水质维护与景观观赏两项功能,稳定的水柱既是水质改善的标志,也是景观效果的一部分;姿态稳定装置使设备在大风浪天气下仍能保持设计效果。
五、与公司曝气产品族的关系
本专利(CN211664803U)是公司曝气族中"喷泉提水式"方向的代表,与其他曝气专利形成形式互补:微纳米气泡类(CN216639068U、CN217377480U、CN212127722U、CN111099718A)侧重微细气泡增氧;推流式(CN212127721U)侧重水体造流;潜水混合式(CN207845296U)侧重水下混合曝气;本专利侧重喷泉提水与景观自稳定。多种水流形式覆盖了从纯功能增氧到景观曝气的不同客户需求。
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