南京古蓝环保设备实业有限公司(南京)在潜水曝气方向较早布局的实用新型专利之一是《混合潜水曝气机》(授权公告号CN207845296U)。本文介绍该专利的基本结构:以浮筒为水上载体、浮筒内套设气囊提供浮力,配套缓冲装置与升降装置,并在浮筒上部设置蓄电池、LED灯与蜂鸣器,实现浮筒破损时的声光预警。
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 | 混合潜水曝气机 |
| 专利类型 | 实用新型专利 |
| 授权公告号 | CN207845296U |
| 申请人 | 南京古蓝环保设备实业有限公司 |
| 申请日 | 2018年1月26日 |
| 授权公告日 | 2018年9月11日 |
二、技术背景与痛点
混合潜水曝气机是把曝气与水力混合结合在一台潜水设备上的水面装备,常用于河道、湖泊、景观水体的增氧与混合。浮筒式潜水曝气机依靠浮筒漂浮于水面,水下部分由支架悬挂浸入水中工作。浮筒作为整个设备的浮力来源,其可靠性直接关系到设备能否正常工作:如果浮筒因老化、撞击、材料疲劳而破损漏气,设备会逐渐下沉、倾斜,最终无法正常曝气,甚至沉入水底难以打捞。
在开阔水面上,运维人员不可能24小时值守观察每一台浮筒设备;如果浮筒破损后不能及时发现,设备可能在无人察觉的情况下慢慢下沉,直至彻底沉没。因此,"浮筒破损自检+及时预警"是水面浮筒设备可靠性的重要一环。
三、技术方案与结构组成
根据专利摘要原文,本混合潜水曝气机主要结构如下表:
| 结构部件 | 位置与作用 |
|---|---|
| 浮筒 | 设备水上浮力载体 |
| 气囊 | 套设在浮筒内部,提供额外气密浮力 |
| 连接杆 | 浮筒内壁胶接,另一端胶接气囊外壁 |
| 连接座 | 胶接在气囊外壁,用于安装蓄电池 |
| 连接片 | 胶接在浮筒内壁,配合连接座固定 |
| 蓄电池 | 安装在连接座一侧,为LED灯与蜂鸣器供电 |
| LED灯与蜂鸣器 | 安装在浮筒上部,提供光与声音预警 |
| 导杆 | 设置在浮筒上侧,向下延伸 |
| 缓冲装置 | 胶接在导杆下侧,缓冲水下部件的振动 |
| 通孔与伸缩杆 | 导杆上部开设有通孔,通孔内螺丝连接伸缩杆 |
| 升降装置 | 焊接在导杆上部,调节设备水下部分高度 |
由结构可见,本专利在浮筒内部额外套设了一个气囊,气囊与浮筒内壁之间通过连接杆胶接固定;即使外层浮筒出现微小渗漏,内层气囊仍能维持一段时间浮力,为运维人员争取发现与处置时间。浮筒上部的蓄电池为LED灯与蜂鸣器独立供电,当浮筒破损漏气触发相应机构时(摘要原文:"当浮筒破损漏气……"),LED灯点亮、蜂鸣器鸣响,在水面上发出明显的声光信号。导杆下侧的缓冲装置用于缓冲水下曝气部件工作时的振动,导杆上部的伸缩杆与升降装置则用于调节水下部分的浸入深度。
四、应用场景与行业价值
本专利混合潜水曝气机适用于:城市河道原位增氧;景观湖与人工湖水体维护;水产养殖塘增氧混合;以及对浮筒可靠性要求高、运维人员难以高频巡视的开阔水面。其双层浮力(浮筒+气囊)与声光预警结构的价值在于:把"浮筒破损—设备沉没"这一渐进式故障过程,转化为可被远处观测到的声光报警,使运维人员能在设备完全沉没前及时打捞维修,减少设备损失与长期停机。
对分散布置大量水面设备的河湖治理项目,每台设备的故障都需要被及时发现;预警功能把被动的"坏了再修"变成主动的"一有异常就报警",显著提升了分散设备群的运维效率。
五、与公司曝气产品族的关系
本专利(CN207845296U)与同日申请的《混合潜水搅拌机》(CN208097888U)在2018年1月26日同日申请,构成公司早期"混合潜水"系列:一台曝气、一台搅拌,覆盖水下增氧与水下混合两类基本需求。本专利之后,公司又陆续申请了《可预警浮筒破损的混合潜水曝气机》(CN220449949U,对浮筒预警机构的进一步改进)、《防冲击倾倒的潜水曝气机》(CN220684867U)等,从浮筒可靠性、抗倾倒等角度持续迭代潜水曝气装备。
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