專利名稱：水處理及再生系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在一個或者多個實施例中利用機械力來處理及/或再生水和其它流體的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
尼古拉.特斯拉(Nikola Tesla)把特斯拉潤輪(Tesla Turbine)視為其最高成就。特斯拉相信，其依據(jù)通過利用黏性分子邊界層與生俱來的特性實現(xiàn)機械性優(yōu)點的層疊盤潤輪設(shè)計(stacked-disk turbine design),將對于超高效率原動機及泵的發(fā)展的未來提供基礎(chǔ)根據(jù)。除了特斯拉自己和其渦輪設(shè)計的直接成就之外，眾多的組織及無數(shù)的個人已奉獻(xiàn)數(shù)以百萬的工時來嘗試針對充其量具有臨界成果的原動機及泵而理解、控制并應(yīng)用特斯拉的渦輪概念。發(fā)明內(nèi)容
在至少一個實施例中，本發(fā)明包括淹沒的旋轉(zhuǎn)盤的組件(之后稱作盤組或盤組渦輪)，用來引起、集中及增加流體及旋轉(zhuǎn)的動態(tài)影響，該動態(tài)影響凈化、充能、活化及/或再生及以其它方式改善流過系統(tǒng)的水。在至少一個實施例中，流體在離開組件的排出端口時，在與泵相比相對低壓下離開，因此當(dāng)流體返回流體源時，使流體內(nèi)的殘余運動得以維持。
依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，提供一種有效率的系統(tǒng)來處理及再生水，該水是來自可經(jīng)由定性分析被歸類為次級、病害、劣化、污染、及不健康的水。待處理及再生的水可包含各種雜質(zhì)，諸如污染物、細(xì)菌、蚊子幼蟲、藻類、濁物及其它污染水的物質(zhì)。
本發(fā)明的至少一個實施例中包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:馬達(dá)；與馬達(dá)接合的驅(qū)動軸；渦流模塊，該渦流模塊具有外殼、靠近該外殼的頂部圍繞該外殼的外周分隔設(shè)置的多個入口、和形成在外殼中且與多個入口流體連通的渦流腔室；和盤組模塊，具有:外殼，該外殼具有形成于該盤組外殼中的排出腔室，且該排出腔室具有提供從該排出腔室至該盤組外殼外部的流體路徑的多個排出端口 ；和盤組，該盤組具有形成在軸向中心并且與該渦流腔室流體連通的膨脹腔室，該盤組具有分隔的多個盤，提供盤之間的腔室以在該膨脹腔室及該排出腔室之間形成多 個通道，該盤組與驅(qū)動軸接合。
本發(fā)明的至少一個實施例中包括盤組渦輪，該盤組渦輪包括:頂部盤板，該頂部盤板具有通過頂部盤板的軸向中心的開口 ；多個盤，每個盤具有通過盤的軸向中心的開口 ；底板，具有位于盤的軸向中心的凹部和驅(qū)動軸架座；和多個側(cè)翼墊片(wing shims)，該多個側(cè)翼墊片連接頂部盤板、多個盤和底板并且與頂部盤板、多個盤和底板對齊，以形成由多個開口和底板的凹陷部所限定的區(qū)域，該多個側(cè)翼墊片分隔多個盤，使得盤腔室存在于相鄰盤之間。
本發(fā)明的至少一個實施例中包括一種具有渦流模塊和盤組模塊的系統(tǒng)的操作方法，該方法包括:旋轉(zhuǎn)盤組模塊中的盤組渦輪；旋轉(zhuǎn)流體以產(chǎn)生渦流，其中，進(jìn)入渦流的流體在進(jìn)入之前位于渦流模塊的外部；將來自渦流模塊的流體排入形成于盤組模塊的盤組渦輪中的膨脹腔室；在盤組渦輪的盤之間的空間之間傳輸流體，以從膨脹腔室移動至圍繞盤組渦輪的排出腔室；和在經(jīng)由至少一個排出端口排出流體之前，將流體累積在排出腔室中。


本發(fā)明將參考附圖加以描述。在附圖中，相似的參考編號指示相同或功能上相似的組件。附圖內(nèi)使用的剖面線及陰影并不是想要限制被用來制造本發(fā)明的材料的類型。
圖1A-1B分別顯示被置入充滿水的水容器單元的根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的裝置在裝置運轉(zhuǎn)前及運轉(zhuǎn)期間的影響。圖1C顯示系統(tǒng)的渦流腔室的近距視圖以顯示在渦流腔室的軸向中心的緊密渦流。
圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的實施例的俯視圖3顯示圖2中所顯示的實施例的側(cè)視圖4顯示圖2中所顯示的實施例的剖面圖5顯示圖2中所顯示的實施例的馬達(dá)的圖像；
圖6顯示圖2中所顯示的實施例的葉輪；
圖7顯示圖2中所顯示的實施例的泵模塊(pump modul)的俯視圖8顯示圖2中所顯示的實施例的渦流模塊的部分剖面圖9顯示圖2中所顯示的實施例的盤組模塊的立體圖10顯示圖9中所顯示的實施例的盤組模塊的剖面圖11顯示依據(jù)本發(fā)明的第二實施例；
圖12A及12B 顯示圖11中所顯示的實施例取自圖11中各線的剖面圖13顯示依據(jù)本發(fā)明在圖11中所顯示的實施例的分解圖14顯示依據(jù)本發(fā)明在圖11中所顯示的實施例的立體分解圖15顯示依據(jù)本發(fā)明在圖11中所顯示的實施例的引入模塊(intake module)及部分盤組模塊；
圖16顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例；
圖17顯示依據(jù)本發(fā)明的另一實施例；
圖18顯示依據(jù)本發(fā)明的另一選擇性實施例；
圖19顯示依據(jù)本發(fā)明的第四實施例的側(cè)視圖20顯示圖19中所顯示的實施例的側(cè)視圖21顯示依據(jù)本發(fā)明的第五實施例；
圖22顯示圖21中所顯示的實施例的俯視圖23A-23C顯示圖21中所顯示的實施例的引入模塊的側(cè)視圖。圖23D顯示引入模塊的外篩網(wǎng)(outer screen)的俯視圖24A-24B顯示圖21中所顯示的實施例的渦流模塊的側(cè)視圖25A顯示圖21中所顯示的實施例的盤組模塊的側(cè)視圖；圖25B顯示盤組模塊的外殼部件的內(nèi)部視圖。圖25C顯示圖25B中所顯示的外殼部件的剖面圖26A顯示依據(jù)本發(fā)明的實施例的盤組渦輪的俯視圖；圖26B顯示圖26A中所顯示的盤組渦輪的側(cè)視圖。圖26C顯示圖26A中所顯示的盤組渦輪的剖面圖27A顯示依據(jù)本發(fā)明的第六實施例的分解圖；圖27B顯示圖27A中所顯示的實施例的剖面圖28A-28B顯示依據(jù)本發(fā)明的第七實施例的剖面圖29顯示依據(jù)本發(fā)明的第八實施例的立體圖30顯示依據(jù)本發(fā)明的另一選擇性實施例的立體圖31A-31D顯示依據(jù)本發(fā)明的側(cè)翼墊片的實施例；
圖32A-32C顯示依據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)翼墊片的實施例；
圖33A-33C顯示依據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)翼墊片的實施例；
圖34顯示依據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)翼墊片的實施例；
圖35顯示依據(jù)本發(fā)明的另一側(cè)翼墊片的實施例；
圖36顯示依據(jù)本發(fā)明的選擇性盤組及側(cè)翼墊片的實施例；
圖37A-37C顯示依據(jù)本發(fā)明的另一盤組渦輪的實施例；
圖38A-38B分別為處理前及處理之后的水的電子顯微鏡影像；
圖39A-39C顯示用于依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例所構(gòu)造的系統(tǒng)的實驗的灌溉池(irrigation pond)；
圖40A-40C顯示用于依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例所構(gòu)造的系統(tǒng)的實驗的小溪(creek)；
圖41顯示盤組渦輪，顯示使用依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例所構(gòu)造的盤組渦輪所造成的電鍍；
圖42A-42D顯示在利用依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例所構(gòu)造的系統(tǒng)處理之后，結(jié)冰的水的不同視圖43-44顯示具有利用依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例所構(gòu)造的系統(tǒng)加以處理的水的生物及化學(xué)檢驗的結(jié)果的表格。
具體實施例方式圖2-37C顯示依據(jù)本發(fā)明的各種實施例。所顯示的不同實施例享有共同的本發(fā)明的特征:促進(jìn)通過裝置的流體運動，導(dǎo)致許多實施例通過使來自裝置的輸出流體傳播遍布容納流體的容器而在容器中再生流體。如此處所討論，流體趨向于包含可流動的液體及氣體兩者。此處所描述的非限制性實施例針對當(dāng)作流體的水。依據(jù)本公開，應(yīng)輕易認(rèn)識到本發(fā)明并不局限于水而是可以應(yīng)用于其它所有流體。在許多實施例中，水進(jìn)入包括分隔的多個入口的渦流腔室，并且在至少一個實施例中，入口環(huán)繞及靠近渦流腔室的頂部而均勻分隔。當(dāng)水通過渦流腔室進(jìn)入膨脹及散布腔室(或膨脹腔室)時，渦流腔室更增加水的轉(zhuǎn)速。在至少一個實施例中，水的轉(zhuǎn)速被預(yù)先加速以配合實質(zhì)上增加至能量交換動態(tài)的膨脹腔室及盤組渦輪的轉(zhuǎn)速。在至少一個實施例中，至少一部分的水通過在膨脹腔室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的盤組渦輪被抽入膨脹腔室內(nèi)。水被抽入并通過盤組渦輪的盤之間的空間(或盤腔室)，進(jìn)入環(huán)繞盤組渦輪的累積、能量交換及排出腔室(或排出腔室)。至少一個實施例中的排出腔室包括在通過至少一個排出端口排出水之前輔助調(diào)節(jié)水的環(huán)面/拋物面形狀。在多數(shù)實施例中，實施例包括多個排出端口，且在至少一個實施例中，排出端口圍繞排出腔室的周圍均勻分隔。盤組渦輪通過由馬達(dá)所驅(qū)動的驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn)，在至少一個實施例中該馬達(dá)在馬達(dá)模塊中出現(xiàn)，但在至少另一實施例中位于盤組模塊。在選擇性實施例中，馬達(dá)可以如皮帶或其它連接件間接地驅(qū)動驅(qū)動軸。
在其它實施例中，裝置包括進(jìn)一步驅(qū)動流體進(jìn)入渦流腔室的泵(或引入)模塊。在至少一個實施例中，泵模塊包括經(jīng)由驅(qū)動軸連接至馬達(dá)的葉輪。在至少一個實施例中，葉輪及盤組通過不同的驅(qū)動軸或甚至不同的各個馬達(dá)加以驅(qū)動。葉輪將流體拉入裝置并驅(qū)動流體通過已連接的導(dǎo)管進(jìn)入渦流腔室。在至少一個實施例中，針對每個渦流腔室入口具有一個出口和連接導(dǎo)管。
在其它實施例中，流體引入通過供應(yīng)通至渦流腔室入口的導(dǎo)管的過濾部。連接導(dǎo)管可采取包括例如硬式配管(piping)、軟式配管(tubing)、封閉溝道及這些實例的任何兩種或更多種的組合的各種形式。在進(jìn)一步的實施例中，在具有由導(dǎo)管提供的系統(tǒng)之間的連接的情況下，渦流腔室入口連接至與具有渦流腔室的系統(tǒng)分離的過濾器及/或篩選引入系統(tǒng)。這種配置將允許處理系統(tǒng)位于水源之外，在該水源處將有導(dǎo)管連接至排出端口來使已處理水返回水源或其它位置或容器。
下列敘述內(nèi)容說明依據(jù)本發(fā)明的不同的實施例。不同的組件或模塊可被交換及/或增加至其它描述的實施例。本公開內(nèi)容也提供利用依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的原型所實施的檢驗及實驗的討論。小標(biāo)題的使用用于提供在本公開內(nèi)容中所討論的不同主題的識別。
a.考慮因素
為了將生機性、純化性、活力性、健康回復(fù)性的運動通過系統(tǒng)導(dǎo)入水處理內(nèi)，大部分下列的實施例為具有在特定體積的自然流動或受限水內(nèi)適合淹沒/浸入性操作的設(shè)計的配置。至少一個實施例中對于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格堅持排除任何可能導(dǎo)致下列所述傳播的條件:高度提升的流體壓力、極端流體排出速率、經(jīng)由機械作用的溫度提升、流體摩擦或其它任何由于再循環(huán)、停止、空轉(zhuǎn)(dead-head)、氣蝕(cavitation)或其它將在處理中導(dǎo)致剪斷、砍斷、磨損水的機械作用導(dǎo)致的分解/分離傾向。除了使用對于膨脹及盤腔室而言的大型排出腔室以外，在一些實施例中達(dá)成本標(biāo)準(zhǔn)的方式是通過在接觸水的所有表面上使用曲率半徑來消除(或至少 最小化)存在于導(dǎo)管或腔室壁中的直角及/或銳角。在一些附圖中，利用移除曲形結(jié)構(gòu)將構(gòu)件加以簡化以使附圖中的線條數(shù)量最小化。
通過至少一些描述的實施例發(fā)送的水將不會受到任何除了將水抽入系統(tǒng)所必要的之外的非自然運動或非有機幾何形狀作用。在至少一個實施例中，水進(jìn)入并通過盤組渦輪及實質(zhì)上平坦的盤上方。水被從實質(zhì)上平坦的盤的周圍排入排出腔室。圖1A-1C顯示在儲水容器中使用的系統(tǒng)，其中圖1A顯示在運轉(zhuǎn)系統(tǒng)前的儲水容器。排出幾何形狀產(chǎn)生流體運動及能量動態(tài)交換上的極度差異，導(dǎo)致高度變化的充能(ernergetic)流動及無數(shù)潤流的傳播，其中該高度變化的充能流動及無數(shù)渦流的傳播顯示為與圖1A相比，如圖1B所示，在系統(tǒng)啟動后，在已處理水被排入的水體中的可見現(xiàn)象。圖1C顯示在系統(tǒng)運作期間所形成的渦流10如何為軸向置于在結(jié)合到盤組渦輪內(nèi)的膨脹腔室入口的上方的中心的緊密實質(zhì)圓柱潤流10。
排出腔室?guī)缀涡螤顪p少黏性分子邊界層的效應(yīng)，以及減少(否則，在至少一個實施例中，避免)允許流體內(nèi)的自然膨脹及能量交換的背壓。該處理隨著通過促進(jìn)處理的排出端口幾何形狀的高度充能水的排出而終止，該排出端口幾何形狀沿著由從拋物面狀的排出腔室的長半徑轉(zhuǎn)換所組成的避免直角或困難角度的排出路徑，且在直徑上比進(jìn)入盤組模塊的流體入口幾何形狀實質(zhì)上更大。當(dāng)水分散/接觸較大容積時，長半徑且超大型的排出端口允許維持累積的能量/運動。舉例而言，在至少一個實施例中，通往盤組渦輪的0.50英寸渦流供應(yīng)入口被用于具有來自盤組模塊的雙排出端口的裝置中，該雙排出端口具有至少1.50英寸的直徑。在至少一個實施例中，集中的渦流供應(yīng)現(xiàn)象能夠形成足夠的系統(tǒng)產(chǎn)能(throughout)以充分地將排出端口充滿流體,這樣就會實現(xiàn)至少一個實施例的避免排出時的高壓和高速的具體目標(biāo)，這保存了已處理水中的能量及運動，提供了系統(tǒng)模仿自然的生產(chǎn)性、轉(zhuǎn)換性、凈化性力量的方法及裝置，導(dǎo)致自然產(chǎn)生的生產(chǎn)性及回復(fù)性能量的指數(shù)性增加及集中性強化，以模仿地球的自然動力學(xué)。
b.第一示例性實施例
圖2-10顯示依據(jù)本發(fā)明的實施例。所示實施例包括渦流模塊100、盤組模塊200、馬達(dá)模塊300、及泵(或引入)模塊400。泵模塊400經(jīng)由軸向離心吸力將水(或流體)抽入在正壓下將水送入渦流模塊100的泵模塊，在排出前，該渦流模塊100使流入的水形成將集中旋轉(zhuǎn)的流體連續(xù)供應(yīng)進(jìn)入盤組模塊200的貫流潤流(through-flowing vortex)。在一個實施方式中，圖2及3中所顯示的實施例至少浸入至完全淹沒盤組模塊200的排出端口的深度，以允許從水源引入水及將水排回到水源中。然而在另一個實施方式中，導(dǎo)管(未顯示)被連接到泵模塊400，用于將來自容器(或水源)的水抽入泵模塊400，且盤組模塊200可排入額外的導(dǎo)管(未顯示)以使水返回到其水源。如本公開內(nèi)容中所使用，舉例而言，「容器」包括:罐、碗、桶、容器、槽、游泳池、噴泉、溪流供應(yīng)的季節(jié)性池塘、池塘、運河、溪流、河、家庭水井、灌溉溝、灌溉槽、蒸發(fā)性空調(diào)系統(tǒng)、及工業(yè)處理水系統(tǒng)。
舉例來說，圖4-7中所顯示的馬達(dá)模塊300包括驅(qū)動盤組模塊200中的盤組250及泵模塊400中的葉輪410 二者的雙軸馬達(dá)310。雖然可使用其它型式的馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)盤組250，但在至少一個實施例中，雙軸馬達(dá)310為圓餅狀馬達(dá)。馬達(dá)310在至少一個實施例中使用電且由諸如電池、充電電池、AC電源供應(yīng)器、DC電源供應(yīng)器、太陽能、或這些實例的任何組合的電源(未顯示)所供電。在選擇性實施例中，將所示的馬達(dá)模塊300的外殼320移除；且馬達(dá)310位于另一模塊中，且或者位于其本身的外殼中，或者位于另一模塊的外殼內(nèi)的空腔中。
泵模塊400包括如圖4、6、7中所顯示的三方出口外殼420內(nèi)的底吸八葉片葉輪410。然而，葉片412的數(shù)量可為八以外的數(shù)目，舉例而言,從二到十二的任何數(shù)目。雖然葉片412顯示成基本垂直，但在至少一個實施例中，葉片412相對于從葉輪410的中心徑向向外延伸的虛構(gòu)垂直平面成一角度。舉例來說，在針對北半球的實施例中，葉片頂部在葉片底部的前方以驅(qū)動流體朝向出口。葉輪的轉(zhuǎn)子414聯(lián)接到馬達(dá)310的兩個驅(qū)動軸312的下部。圖4及6顯示共同對三方泵出口 422中的每一個產(chǎn)生高壓、高容積、不間斷的流動以產(chǎn)生渦流導(dǎo)入腔室130中的強制渦流的葉輪葉片412的輪廓及泵外殼420的互補性輪廓。
所示葉片412具有與圖6及7所 述的基本相同的長度。所示葉片412享有具有到接近葉片頂端為止的基本上平坦的水平表面4122的共同輪廓，其中該頂端包括約位于葉片412的高度上的中心的拱形部4124，該葉片412在兩端上均包括凸曲線部以連接至葉片的頂部表面4123及底部表面4126。所示各葉片412的底部表面4126包括過渡至凸部的凹部(或選擇性的平坦部)，該凸部連接到拱形部4124的下部凸曲線?？梢罁?jù)泵腔室430的底部的輪廓而使用其它形狀。在至少一個示例性實施例中，各葉片412具有下列包括端點的尺寸范圍，該范圍將適用于本公開內(nèi)容中的所有實例范圍:長度介于2.5和3.0英寸之間、最高點的高度介于1.2和1.8英寸之間、最低點的高度介于0.75和1.1英寸之間、0.5至1.5英寸的厚度、及針對頂端的凸部的0.3至0.5英寸的半徑。根據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)明了到提及尺寸是說明性的而非排除將葉片或其它組件按比例放大或縮小，以在較小或較大的裝置中運作。
如圖4中所顯示，所示泵腔室430通過軸向入口 432受到饋送，該軸向入口 432通過通向泵腔室430的底部的軸向通道從系統(tǒng)下方大致中心點抽水。在至少一個實施例中，當(dāng)自上方看時，軸向入口 432具有螺旋形式，雖然其整體并非如圖4中所顯示般水平，但是從泵模塊400的底部表面421至泵腔室430的底部中的開口的高度增大。然而，入口的選擇性結(jié)構(gòu)具有至少一個自底部到泵腔室內(nèi)的直接通道(或開口)，如垂直通過底部表面421的開口。
所示泵模塊400包括多個泵出口 422。如圖3及7中所示，這些出口 422可為三個且圍繞泵模塊400的周圍均勻地分隔?？筛鶕?jù)出口 422的數(shù)量以及進(jìn)入渦流導(dǎo)入腔室130內(nèi)的入口 132的數(shù)量的間隔的限制來設(shè)定任何數(shù)量的出口 422。在選擇性實施例中，一個或更多的出口供應(yīng)導(dǎo)管合而為一的一個入口。在另一選擇性實施例中，一個出口經(jīng)由導(dǎo)管的分支供應(yīng)一個或更多的入口。
出口 422的數(shù)量的進(jìn)一步實例是在從二至八的范圍中。圖7顯示沿切線延伸離開泵腔室430的泵出口 422的實例。在至少一個實施例中，當(dāng)例如從泵模塊400通至渦流模塊100的導(dǎo)管(未顯示)繼續(xù)如圖19所示的曲線形(或螺旋形)連接以促進(jìn)流體的旋轉(zhuǎn)運動時，使用切線延伸(或相似角度的延伸)，促進(jìn)渦流模塊100中的渦流的產(chǎn)生。在至少一示例性實施例中，泵腔室430具有介于1.7及2.0英寸之間的內(nèi)部高度，而泵出口 422具有介于0.6及1.1英寸之間的直徑。
所示泵模塊400包括多個基腳(footing) 424或其它支持件以如圖3及4所示將底部供應(yīng)入口 432升高而離開裝置被置于其上的表面。然而，如果泵模塊400的入口不位于底部上，但取而代之是 如圖13中所顯示沿著外殼的側(cè)面，則可省略基腳424同時不影響裝置的性能。
根據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)察知上述泵模塊在至少一個實施例中為與所述系統(tǒng)分離而使用的泵。在至少一個實施例中，出口數(shù)量等于一個，而在其它實施例中，出口數(shù)量如上所述。
所示各泵出口 422通過硬管/軟管(或?qū)Ч?連接至渦流模塊100中的渦流導(dǎo)入腔室130的對應(yīng)的入口 132。來自泵模塊400的加壓水經(jīng)由圖2-4及8所顯示的入口 132供應(yīng)至渦流導(dǎo)入腔室130，該入口 132被布置成彼此之間以120度徑向分隔。在至少一個實施例中，使入口 132成一角度以進(jìn)一步在渦流導(dǎo)入腔室130中建立流體循環(huán)，這導(dǎo)致如圖1C中所顯示的連續(xù)性高度充能、集中、貫流的渦流。
所示入口 132雖然相對于渦流模塊100的外殼120的外部成一角度，但卻是基本上水平的，舉例而言，這角度使入口 132沿著基本上正切于渦流腔室的線進(jìn)入渦流外殼120，例如圖8所示。另一方式利用對渦流腔室的適當(dāng)修改進(jìn)一步使入口 132相對于虛構(gòu)平面成一角度以接收流體流動。這種修改將包括若加以延伸則將形成下降的螺旋以協(xié)助增加流體轉(zhuǎn)速的拱形溝道。在至少一個實施例中，入口 132具有0.6及1.1英寸之間的直徑以匹配泵出口 422的尺寸。
如圖4及8中所顯示，渦流導(dǎo)入腔室130為形成于渦流模塊100的外殼120內(nèi)的空腔，使流入的水形成為供應(yīng)進(jìn)入盤組模塊200的貫流的渦流。所示渦流腔室130包括將水注入渦流腔室上部134的結(jié)構(gòu)，該渦流腔室上部134具有用于接收通向下部136的水的碗(或修改的凹面雙曲線)形狀，該下部136具有通向盤組模塊200的圓錐狀(或漏斗)的形狀以及陡峭垂直角度變化。在至少一個實施例中，當(dāng)水經(jīng)由離心吸力被吸入盤組模塊200時，渦流腔室130用來累積、加速、激起并集中水。在至少一個實施例中，渦流腔室130由壁137形成。如圖4及8所顯示，壁137的側(cè)面在從頂部至開口 138垂直下降的方向上沿著長徑向路徑，該開口 138減少由壁137的側(cè)面限定的水平面積。舉例而言，在至少一個示例性實施例中，外殼120具有6及10英寸之間的直徑，而渦流腔室上部134具有3及3.5英寸之間的直徑，且渦流腔室下部136在出口 138處具有0.5及0.85英寸之間的直徑。
如圖4及8中所顯示，渦流模塊100的外殼120包括具有蓋體122和主體124的兩部件配置。蓋體122和主體124以包括下列的各種方式加以附接:例如利用螺絲、螺栓126、黏著劑、如帶螺紋或有鍵部的連鎖接合等。蓋體122顯示成具有由蓋體122的內(nèi)面上的同心凹面低區(qū)(concentric concave depression) 1222所形成的潤流腔室130的頂部。蓋體122和主體124共同形成多個渦流入口 132。
主體124顯示成具有圓柱形狀，該圓柱形狀具有垂直通過該圓柱形狀以形成渦流腔室130的下部136的通道。如圖4中所顯示，主體124在至少一個實施例中以與用來將蓋體122附接至主體124的相同螺栓126附接至盤組外殼220。用來將主體124附接至盤組模塊200的其它實例包括:黏著劑、螺絲及如帶螺紋或有鍵部的連鎖接合。除了在主體124的底部1242的其余部分的下方延伸以提供與盤組模塊200中的膨脹腔室252的重迭的主體124和渦流腔室130以外， 圖4和10顯示主體124和盤組模塊200可包括各種用來將兩部件同時對齊的突出及互補的凹溝/凹槽。
—旦旋轉(zhuǎn)、加速中的水(charging water)通過潤流導(dǎo)入腔室130的基底排出出口 138，當(dāng)其進(jìn)入如圖4中所顯示的盤組模塊200中的旋轉(zhuǎn)式膨脹及散布腔室(或膨脹腔室)252時，其曝露于低壓/真空環(huán)境。盤組模塊200包括顯示成具有卵形/橢圓/蛋形腔室的旋轉(zhuǎn)式膨脹腔室252，該膨脹腔室252包括由并入盤組渦輪250的底部轉(zhuǎn)子268的剛性零件2522所提供的曲線形底部。膨脹腔室252的大部分容積區(qū)域由在分開的層疊盤260中的中心孔形成，該中心孔用作層疊盤腔室262的入水口和散布端口。膨脹腔室252的頂部與底部，外加經(jīng)過頂部轉(zhuǎn)子264的開口大致互為鏡像，該頂部轉(zhuǎn)子264通過曲線結(jié)構(gòu)形成為界線。如圖4中所顯示，開口在其上方的渦流引入腔室130的軸向中心。
盤組渦輪250的實例在圖4中顯示。所示盤組渦輪250包括頂部轉(zhuǎn)子264、多個層疊盤260及底部轉(zhuǎn)子268，該底部轉(zhuǎn)子268具有在其頂部表面2682上的徑向凹陷的凹陷部(concave radial depression) 2522,該徑向凹陷的凹陷部2522提供用于膨脹腔室252的底部。所示底部轉(zhuǎn)子268包括一體成形的馬達(dá)轂(motor hub)269。如圖4中所顯示,馬達(dá)轂269提供用以將盤組250聯(lián)接于上部驅(qū)動軸314的界面，該上部驅(qū)動軸314從馬達(dá)模塊300延伸。雖然顯示成分隔部件，但馬達(dá)轂可與底部轉(zhuǎn)子一體成形。頂部轉(zhuǎn)子264、底部轉(zhuǎn)子268及/或馬達(dá)轂269以軸承組件280聯(lián)接至外殼220或具有軸承，所述軸承結(jié)合到該部件以允許當(dāng)由驅(qū)動軸及馬達(dá)所驅(qū)動時盤組250相對于外殼的旋轉(zhuǎn)摩擦力實質(zhì)上減少。
各盤260包括通過其中心的開口(或孔)，且層疊盤的開口實質(zhì)上彼此對齊以限定膨脹腔室252的一部分。頂部轉(zhuǎn)子264的開口與渦流引入腔室130的出口 138軸向?qū)R，該出口 138提供流體可在兩個分別的腔室之間通過的路徑。在至少一個實施例中，盤260中的開口具有I及2英寸之間的直徑，而盤260具有5至6英寸的外徑。
離心吸力建立起抽取、帶動、加壓、排出來自盤組渦輪250的流體的主要力量，該離心吸力由從內(nèi)盤腔室開口朝著盤腔室262的周圍行進(jìn)的流體產(chǎn)生，該盤腔室開口是如圖4中所顯示的盤260的中心的孔。在旋轉(zhuǎn)的盤表面上出現(xiàn)的黏性分子邊界層提供關(guān)于推動流體通過及離開盤組渦輪250的機械優(yōu)勢。額外的推動作用源自于旋轉(zhuǎn)的側(cè)翼墊片270 (其實例在圖31-37中顯示)，同時該旋轉(zhuǎn)的側(cè)翼墊片270提供用于盤組渦輪250中的盤260的結(jié)構(gòu)及支持、且可以用于維持盤位置及分隔公差。側(cè)翼墊片270通過協(xié)助下述三者而設(shè)計的側(cè)翼幾何形狀設(shè)計成產(chǎn)生關(guān)于如阻力、紊流、空蝕的流動的最小擾動:周圍吸力環(huán)境的產(chǎn)生、以及高壓及低壓流體動態(tài)速率方面的差異的產(chǎn)生和渦流的傳播，三者均共同作用以促進(jìn)系統(tǒng)貫流動力學(xué)及效率。
圖4說明側(cè)翼墊片270，該側(cè)翼墊片270用以使盤260彼此分隔并加以支持來提供空間262，水經(jīng)過該空間262從膨脹腔室252流至排出腔室230。如將于之后關(guān)于側(cè)翼墊片270的段落中所討論，側(cè)翼墊片27的結(jié)構(gòu)、數(shù)量、位置可隨其結(jié)構(gòu)和動力學(xué)功能而改變。
盤組渦輪250由盤組模塊200的外殼220適當(dāng)?shù)乇３?。外?20包括盤組250在其中旋轉(zhuǎn)的排出腔室230。排出腔室230如圖4中顯示成具有通至外殼220的外周上的多個排出端口 232的雙曲線拋物面的剖面。在本示例性實施例中，具有兩個排出端口 232，但可增加更多排出端口 232，并 且在至少一個實施例中，如圖2、3及10中所顯示，排出端口232圍繞外殼周圍均勻地分隔，圖2、3、10顯示盤組模塊外殼220的外部。在至少一個示例性實施例中，外殼220具有10和14英寸之間的直徑；排出腔室230具有7和8英寸之間的直徑；排出端口 232具有0.8及2英寸之間的開口直徑，且更具體地在1.5及2英寸之間。
在發(fā)散進(jìn)入盤組模塊200中的膨脹腔室252之前，高度集中充能、加壓、旋轉(zhuǎn)的貫流水會合并經(jīng)由渦流腔室130的基底出口 138而排出，其中在該盤組模塊200處，充能流體在橢圓旋轉(zhuǎn)膨脹腔室252內(nèi)快速擴張。如圖4中所顯示，旋轉(zhuǎn)擴張的流體在由盤組渦輪250內(nèi)的盤260之間的間隙/空間/分隔所形成的多個分離的盤腔室262之間分開、散布及加速。然而在意圖限制渦流腔室出口 138的直徑的至少一個實施例中，流體在正壓下供應(yīng)進(jìn)入盤組渦輪250。大體積流體可通過受限出口 138的事實是渦流供應(yīng)的集中化、聚焦化本質(zhì)的直接結(jié)果。無論如何，供給率的效率受到源于來自旋轉(zhuǎn)的盤腔室262的離心力的流體內(nèi)散布的吸力的程度的影響。
離心吸力建立起抽取、帶動、加壓、排出來自盤組渦輪250的流體的主要力量，該離心吸力由從膨脹腔室252朝著盤腔室262的周圍行進(jìn)的流體產(chǎn)生。在旋轉(zhuǎn)的盤表面上出現(xiàn)的黏性分子邊界層提供關(guān)于推動流體通過及離開盤組渦輪250的機械優(yōu)勢。例如，在至少一個實施例中，額外的推動作用源自于旋轉(zhuǎn)的側(cè)翼墊片270，同時該旋轉(zhuǎn)的側(cè)翼墊片270提供用于盤組渦輪250的結(jié)構(gòu)完整性并且可以用于維持盤位置及分隔公差。側(cè)翼墊片270被設(shè)計成產(chǎn)生關(guān)于如阻力、紊流、空蝕的流動的最小擾動。所示側(cè)翼墊片270幫助周圍吸力環(huán)境的產(chǎn)生、以及高壓及低壓流體動態(tài)速率的差異的產(chǎn)生和渦流的傳播，這三者均共同作用以促進(jìn)系統(tǒng)貫流動力學(xué)及效率。
如以上所述，一旦流體通過盤組渦輪250，其進(jìn)入盤組渦輪250在其中旋轉(zhuǎn)的排出腔室230。如圖4中所顯示，排出腔室230為盤組模塊200內(nèi)的寬敞、超大型的幾何環(huán)面/拋物面狀的腔室。在流體已通過盤組渦輪250之后，排出腔室230聚集流體以累積、交換能量及進(jìn)一步產(chǎn)生如混合流、壓力、逆流、流動、渦流及溫度。高度充能流體在低壓及低速下經(jīng)由多個超大型排出端口 232平順地轉(zhuǎn)變成被排回進(jìn)入到流體受到汲取的環(huán)境。圖4及10顯示相較于進(jìn)入膨脹腔室的入口存在超大型的兩個排出端口 232。如圖4中所顯示，排出腔室230的最高部230T大約在自中心起等于盤組渦輪250的半徑的距離。排出腔室230的高度自最高部230T至排出腔室230的周圍234減少以形成除了如圖4中所顯示的排出端口 232所在位置之外的如圖10中所顯示的曲線形外壁。
當(dāng)通過渦流引入腔室130、膨脹腔室252、盤組表面上方、通過排出腔室232并經(jīng)由其排出端口 232離開時，流體曝露到多種動力學(xué)作用以及反應(yīng)力和影響，以上所有均共同進(jìn)行以達(dá)成提高水質(zhì)的處理的期望結(jié)果。
c.第二示例性實施例
圖11-15顯示除渦流模塊100A的外部設(shè)計與組合式馬達(dá)及引入模塊400A的差異之外，與前實施例具有相似性的依據(jù)本發(fā)明的另一實施例?？杀挥脕碇圃煊糜谶@些模塊的外殼的材料的實例包括:廣泛范圍的塑料，如聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)、聚碳酸酯、丙烯腈一丁二烯一聚苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene, ABS)、縮醒、丙烯酸、及聚乙烯；碳纖維；鐵氟龍；及如不銹鋼和黃銅的金屬。
如圖11-12B中所顯示的組合式馬達(dá)及引入模塊400A包括外殼420A，其包括圓柱篩網(wǎng)426A(或其它過濾結(jié)構(gòu)，舉例而言，見圖16-19及21)及具有封閉底部的圓柱基座428A。外殼420A圍繞被裝設(shè)在盤組模塊200A之下且用來以其單軸314A(因?qū)τ谑÷匀~輪的本實施例而言不需要當(dāng)作雙軸)驅(qū)動盤組250A的馬達(dá)310A。在選擇性實施例中，馬達(dá)位于保護(hù)性外殼中，該保護(hù)性外殼將馬達(dá)與盤組模塊隔離，并進(jìn)一步保護(hù)馬達(dá)不受到超出馬達(dá)外殼所提供的保護(hù) 的流體的影響。篩網(wǎng)426A提供對于可能存在水(或其它流體)中的如藻類、巖石、樹枝、動物、動物幼蟲及其它殘骸的外來物質(zhì)的阻障。一旦水通過篩網(wǎng)426A，而后其將被抽入到多個導(dǎo)管(未顯示)，該多個導(dǎo)管連接引入模塊400A與渦流模塊100A。因為盤組渦輪250A依賴于將流體吸入，所以本實施例不包括葉輪以將水吸入并饋送至連接導(dǎo)管。比起在先前的實施例上例如顯示于圖3中的相對基腳尺寸，本實施例為在系統(tǒng)底部上正在使用的最小基腳424A的實例。
組合式馬達(dá)和引入模塊400A與渦流模塊100A共同與導(dǎo)管(未顯示)連接。各模塊包括相等數(shù)量的連接件(分別為出口 422A及入口 132A)。為了說明目的，如圖11所示，可使用的入口 132A /出口 422A的實例為所示的倒勾連接管(barbed connector)，其容許彈性配管放置于入口 132A /出口 422A上方以形成連接，從而容許在需要時輕易替換導(dǎo)管。入口 132A /出口 422A可與其各自的模塊外殼一體成形，或如圖13、14中所顯示，具有在外殼120A、420A及連接件132A、422A之間的螺紋(或其它機械聯(lián)接)連接。機械聯(lián)接的其它實例包括如連接件的內(nèi)側(cè)上的環(huán)形溝及導(dǎo)管的外側(cè)上的凸出或O形環(huán)以基本上密封并連接部件、圍繞連接于連接件上的軟管外部的夾鉗、及連接件上的倒勾或其它突出以更堅實地接合所連接的軟管。尤其是對于具有在逆時鐘方向上流動的水的渦流腔室130A而言，入口 132A /出口 422A的所示配置促進(jìn)水流過入口 132A /出口 422A，以支持渦流的形成。入口 132A相關(guān)于外殼120A的角度在所示實施例中為水流之間的銳角。在至少一個實施例中，入口 132A相對于渦流腔室130A的角度允許水沿切線進(jìn)入渦流腔室130A。在選擇性實施例中，系統(tǒng)被配置成具有入口 132A和馬達(dá)310A，該入口 132A以一角度進(jìn)入渦流腔室130A內(nèi)用于進(jìn)行反向運動，該馬達(dá)310A被建構(gòu)成在反方向上轉(zhuǎn)動盤組渦輪250A，以使流體順時針旋轉(zhuǎn)，這將在地球南半球有所幫助。
渦流模塊100A的結(jié)構(gòu)在其操作方面保持相同；然而，所示外部外殼120A通過增加結(jié)構(gòu)支持構(gòu)件126A而更小且更貼于渦流腔室130A周圍，該結(jié)構(gòu)支持構(gòu)件126A從連接至盤組模塊200A的底板128A向上延伸至渦流模塊100A的向上中途點從而延伸到支持環(huán)125A。所示實施例中的支持環(huán)125A約位于渦流腔室壁接近超過75度的角度處的高度，然而可能為其它高度。如圖所示，支持構(gòu)件126A為從渦流腔室130A的外部徑向延伸到接近支持環(huán)125A的半徑的距離的壁，在該距離處支持構(gòu)件126A每個都具有可加以省略的支持柱127A。除了支持構(gòu)件126A，圖13顯示存在額外的支持壁123A，該支持壁123A在支持環(huán)125A上方延伸并緊靠圍繞渦流腔室130A的上部的外殼120A的底部。在進(jìn)一步實施例中，將支持結(jié)構(gòu)省略或以不同方式配置。
如圖12A-13中所顯示，盤組模塊200A具有與前述的盤組模塊200的一些相似性。盤組渦輪250A包括頂板264A、限定盤腔室262A的多個盤260A、及包括馬達(dá)聯(lián)接器(或轂)的底板268A。如圖13中所顯示，在至少一個實施例中，頂板264A和底板268A安裝在外殼220A中，軸承組件280A用作在頂部和底部上的連接點來允許盤組渦輪250A旋轉(zhuǎn)。如圖14中所顯示，除多個側(cè)翼墊片270A外，盤組渦輪250A還包括將板264A、268A及盤260A連接在一起的至少兩個螺栓254A。如圖15中所顯示，側(cè)翼墊片270A在本實施例中在盤周圍中彼此互相分隔。如圖 12A及12B中所顯示，所示的排出腔室230A具有與先前實施例稍微不同的環(huán)面/拋物面形狀。盤組渦輪250A包括卵形膨脹腔室252A，該膨脹腔室252A用于接收來自渦流腔室130A的進(jìn)入的水流。如圖所示，在堆疊的盤260A的數(shù)量方面，在本實施例中的盤組渦輪250A大于先前實施例的盤組。相較于前述的實施例，盤組渦輪250A和主外殼220A以及渦流腔室130A的外徑明顯較大，且渦流腔室130A具有基本上更大的深度。
排出腔室230A包括由沿著頂部及底部的凸部所連接的一對側(cè)向凹部。排出腔室230A在內(nèi)部凹部中比在外部凹部中更高。外部凹部與合并成拱形側(cè)壁的第二凸部連接。如同先前實施例的情形，兩個排出端口 232A顯示成從排出腔室230A離開。
在進(jìn)一步的實施例中，系統(tǒng)被過濾材料纏繞以用作為第一階段過濾器，從而預(yù)防大顆粒進(jìn)入引入模塊400A。
d.第三示例性實施例
上述實施例的替代實例為將馬達(dá)定位于自身的外殼中，且將引入模塊400重新定位成圍繞渦流模塊100，從而省略連接導(dǎo)管。在本實施例中，渦流腔室入口將根據(jù)由于通過及離開盤組的水的運動所導(dǎo)致的吸力，經(jīng)由圍繞的篩網(wǎng)包圍部直接將水抽入渦流腔室。
本實施例的一種可能的結(jié)構(gòu)顯示于圖16中。本實施例將具有過濾器426B (或其它篩網(wǎng)結(jié)構(gòu))的輸入模塊400B放置在渦流模塊IOOB的頂部的上方和周圍。本實施例將水供應(yīng)到渦流腔室130B的頂部內(nèi)。
本實施例的第二種可能結(jié)構(gòu)顯示于圖17中。本實施例包括圍繞渦流模塊100C的側(cè)面的在渦流腔室130C內(nèi)的多個入口 132C。增加部分是將篩網(wǎng)(或其它過濾器)426C放置成圍繞渦流模塊100C的頂部上以覆蓋入口 432C。在至少一個實施例中，篩網(wǎng)426C被放置緊靠或抵接入口 432C，可以作為放置于入口 432C上方的外罩。
在顯示在圖18中的另一個實施例中，篩網(wǎng)426D與入口分隔以提供在彼此之間的間隙，可以類似于在渦流模塊100D的頂部的上方的外罩，該外罩與圖16中所描繪的結(jié)構(gòu)相似。
e.第四示例性實施例
圖19及20顯示依據(jù)本發(fā)明包括渦流模塊100、盤組模塊200、及馬達(dá)模塊400E (或組合式馬達(dá)和引入模塊400E)的實施例。所示馬達(dá)模塊400E包括單軸馬達(dá)(未顯示)及三個排水抽吸出口 422E及水篩網(wǎng)426E結(jié)合在其中的安裝部420E。本示例性實施例依賴于只利用經(jīng)由旋轉(zhuǎn)盤組渦輪所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)吸力的吸力產(chǎn)生貫流供應(yīng)的渦流。
水經(jīng)由三個排水抽吸出口 422E (或者出口)供應(yīng)至渦流導(dǎo)入腔室，所述三個排水抽吸出口 422E被結(jié)合到同樣作為主馬達(dá)底座的塑料環(huán)結(jié)構(gòu)420E中。三個所示入口 132的每一個都具有倒鉤接頭，導(dǎo)管490附接至該倒鉤接頭并連接至三個對應(yīng)的渦流導(dǎo)入腔室入口中的每一個。三個入口抽吸端口 422E可被徑向排列成在彼此之間具有120度的分隔以經(jīng)由過濾器抽取水。經(jīng)由盤組渦輪250所產(chǎn)生的吸力而被拉入裝置的水，經(jīng)由三方入口 132供應(yīng)至渦流導(dǎo)入腔室，該三方入口 132顯示成彼此之間以120度分隔地徑向排列。在至少一個實施例中，使三方入口 132成一角度以建立渦流導(dǎo)入腔室中的流體循環(huán)，這導(dǎo)致連續(xù)性高度充能、集中、貫流的渦流。圖19顯示在馬達(dá)模塊400E及渦流模塊100之間彎曲的導(dǎo)管490的實例。
在本示例性實施例中 ，為了增加更多流體內(nèi)的吸力，蓄意將供應(yīng)率的效率維持受限，這加強在將流體散布進(jìn)入盤腔室262之前的流體膨脹程度。
利用以全不銹鋼盤和2.0及2.7mm之間的盤間隙公差所組裝的盤組的依據(jù)本實施例所構(gòu)造的原樣已沉淀出溶解及懸浮的固體，并將其沉積在容器(或容器)底部上的低流量/漩渦分區(qū)中，源頭水從該分區(qū)抽出并返回至可被視為裝置的封閉再循環(huán)應(yīng)用處中。
f.第五示例性實施例
圖21-26C顯示依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的示例性實施例。所示實施例與先前的實施例相似。所示實施例約18英寸高、而底部(排除出口 422F)具有約11英寸的直徑、且排出端口 232F的開口之間的距離約11.7英寸。所示實施例包括渦流模塊100F、盤組模塊200F、及組合的馬達(dá)/引入模塊400F。
如圖23A-23D中所顯示，馬達(dá)/引入模塊400F包括與基座420F共同提供用于模塊400F的外殼的一對篩網(wǎng)426F、427F。內(nèi)篩網(wǎng)426F附接至基座420F及盤組模塊200F的底部，且在其上放置可在內(nèi)篩網(wǎng)426F上方至少部分地旋轉(zhuǎn)的外篩網(wǎng)427F。外篩網(wǎng)427F包括協(xié)助外篩網(wǎng)427F相對于內(nèi)篩網(wǎng)426F旋轉(zhuǎn)的可省略的杠桿(或把手)4272F。該對篩網(wǎng)426F、427F各包括各自圍繞其周圍分隔的多個狹縫4262F、4276F。兩個篩網(wǎng)426F、427F彼此的相對位置限定出是否具有可通過水的任何開口及所產(chǎn)生的開口的尺寸大小。在至少一個實施例中，篩網(wǎng)426F、427F結(jié)合為過濾器。使用時，開口將被設(shè)定成較小，從而足以阻擋出現(xiàn)于受處理的水中的大量殘骸及其它物質(zhì)。在選擇性實施例中，狹縫4262F、4276F相對于垂直面而傾斜。
圖23D中所顯示的外篩網(wǎng)427F包括軸向置中開口 4274F，該軸向置中開口 4274F提供盤組模塊200F的基座可通過其中而附接至內(nèi)篩網(wǎng)426F的區(qū)域。圖23D顯示在至少一個實施例中的外篩網(wǎng)427F如何接合內(nèi)篩網(wǎng)426F的實例:環(huán)繞開口 4274F的周圍，具有接合內(nèi)篩網(wǎng)426F上的對等結(jié)構(gòu)的多個鋸齒突起4278F，以允許外篩網(wǎng)427F相對于內(nèi)篩網(wǎng)426F的漸增旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)理解可使用各種其它方式以取代鋸齒突起4278F。
舉例而言，圖21及23B顯示使電源供應(yīng)器及/或控制線(未顯示)通過馬達(dá)/引入模塊400F的外殼的電源供應(yīng)孔4202F的實例。雖然與本實例有關(guān)而加以顯示，但仍可將電源供應(yīng)孔4202F結(jié)合到其它實施例中，如圖1A及29所示。
圖24A及24B顯示具有蓋體122F和主體124F的渦流模塊100F。主體124F具有頂部開口，在約6.2英寸的距離的范圍內(nèi)，該頂部開口在往下縮小至具有約0.8英寸的直徑的出口 138F之前具有約4.6英寸的直徑。上部134F在至少一部分上具有約0.34英寸的曲率半徑。如圖22中所顯示，主體124F包括對應(yīng)的附接孔1244F以允許蓋體122F被固定至主體124F。依據(jù)本 公開內(nèi)容，應(yīng)該理解具有各種方式來將蓋體122F及主體124F接合在一起。
圖21及24B所顯示的實施例包括與第二示例性實施例者相似的結(jié)構(gòu)支持構(gòu)件126F，該結(jié)構(gòu)支持構(gòu)件126F各包括從主體124F的頂部向下延伸的支持柱127F以緊靠從支持板128F向上延伸的支持柱123F。支持板128F包括軸向置中開口，軸向置中開口具有主體124F所通過的約1.3英寸的直徑。主體124F包括在外殼下方延伸的渦流腔室130F的出口，以接合盤組模塊200F中的盤組渦輪250F。
圖25A-25C顯示接收來自渦流腔室130D的流體的盤組模塊200F。盤組模塊200F包括彼此相同而因此促進(jìn)裝置組裝的兩個外殼部件2202F、2204F。取決于組裝的裝置中的外殼部件的定位，各外殼部件還包括軸向置中開口，該軸向置中開口具有允許渦流腔室或驅(qū)動軸通過的直徑。在圖22中所顯示的實施例中，外殼部件2202F、2204F包括用于接收螺栓或相似物(未顯示)的附接孔2206F。依據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)該理解到具有各種方式接合兩外殼部件2204F、2204F。圖25C顯示盤組渦輪250F位于其中的外殼部件220F和排出腔室230F的其中之一的剖面圖。
圖26A-26C顯示可用于所述實施例中的盤組渦輪250F的實例。盤組渦輪250F具有約4.3英寸的高度及約5.5英寸的直徑，并且具有約1.1英寸的直徑的膨脹腔室252F，以與軸承構(gòu)件共同適配于排出腔室230F內(nèi)。頂部轉(zhuǎn)子264F包括圓柱引入口及用來連接至從轉(zhuǎn)子的軸向中心分隔出的側(cè)翼墊片270F的開口。底部轉(zhuǎn)子268F具有與頂部轉(zhuǎn)子264F類似的結(jié)構(gòu)，但具有馬達(dá)底座及軸向置中于板上以形成膨脹腔室252F的底部的凹面特征部2522F來取代通過其軸向中心的開口。所示盤組渦輪250F包括具有約0.05英寸的高度、分隔約0.05英寸、及頂部轉(zhuǎn)子264F及底部轉(zhuǎn)子268F之間約1.7英寸的16個盤260F。
圖26C顯示側(cè)翼墊片270F的選擇性實施例，該側(cè)翼墊片270F包括與有關(guān)圖33A-35所討論的相似的分隔件。一個差別為分隔件中的開口及盤中的開口的尺寸可以適配圍繞間距構(gòu)件273F。在至少一個實施例中間距構(gòu)件273F被以螺栓276F附接至頂部轉(zhuǎn)子264F及底部轉(zhuǎn)子268F。
g.第六示例性實施例
圖27A及27B顯示依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的示例性實施例。所示實施例將引入模塊及渦流模塊100G結(jié)合在一起，使得渦流模塊100G直接將水(或其它流體)抽入渦流腔室130G。本實施例也在裝置底部放置馬達(dá)模塊300G來驅(qū)動藉由驅(qū)動軸314G所驅(qū)動的盤組250G。
渦流模塊100G包括從存在多個開口 132G的渦流模塊外殼120G的頂部延伸的渦流腔室130G。一種將渦流腔室130G附接至外殼120G的方式為經(jīng)由螺絲連接，使得外殼120G的內(nèi)側(cè)包括多個溝槽以容納圍繞渦流腔室130G的頂部的突出131G。雖然開口 132G顯示成具有螺旋配置，但在仍允許水(或其它流體)流入裝置的情況下仍可有其它開口配置。如圖27B中所顯示，渦流腔室130G包括收集區(qū)域，該收集區(qū)域的直徑與由引入開口 132G所覆蓋的區(qū)域的直徑基本相同。當(dāng)水流過渦流腔室130G時，在開始陡峭下降進(jìn)入盤組渦輪250G的入口之前，腔室壁的逐漸封閉助于旋轉(zhuǎn)以形成底部區(qū)域。
所示盤組模塊包括形成有頂部部件2202G及底部部件2204G的外殼，除提供形成排出端口的溝道外，該外殼還提供用于圍繞盤組渦輪250G的排出腔室230G的空間。如圖27A及27B中所顯示，外殼的頂部部件2202G及底部部件2204G具有互補性凹溝及凸出形式以允許部件接合在一起來形成盤組渦輪的外殼。引入模塊400G的下板利用多個螺栓附接至渦流模塊外殼120G，該多個螺栓將盤組外殼部件2202G、2204G —起夾在中間，以將其機械地密封在一起。
圖27B提供可用于排出腔室230G的實例的剖面圖，在通過使腔室曲線的底部和頂部彼此遠(yuǎn)離而擴展排出腔室230G的高度之前，該排出腔室230G提供基本上平坦的表面，使得腔室最大高度是在從中心起基本上等于盤組渦輪250G的半徑的距離。在排出腔室230G中的最大高度處之外，底部和頂部朝向彼此彎曲以形成側(cè)壁，排出出口從排出腔室230G經(jīng)由該側(cè)壁而離開。
圖27B還提供渦流腔室130G和膨脹腔室252G之間的連接的實例，其中渦流腔室130G的底端138G延伸進(jìn)入膨脹腔室252G。
在所示的本實施 例中，馬達(dá)模塊300G位于盤組模塊下方。馬達(dá)310G(未于圖27B中的剖面中顯示)驅(qū)動與盤組渦輪250G接合的驅(qū)動軸314G。
在進(jìn)一步的選擇性實施例中，渦流葉輪位于渦流腔室上方以驅(qū)動水的旋轉(zhuǎn)使其從引入源進(jìn)入渦流腔室，引入源可以是來自如先前實施例之一的引入模塊；或如于第五示例性實施例中所討論，直接從系統(tǒng)的外部供應(yīng)進(jìn)入渦流模塊的引入模塊。
h.第七示例性實施例
圖28A及28B顯示依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實施例。圖28B顯示無渦流模塊100H的頂部的俯視圖。所示實施例包括內(nèi)部導(dǎo)管(或通道)490H,該內(nèi)部導(dǎo)管490H向上通過盤組模塊200H及渦流模塊100H的壁面。內(nèi)部導(dǎo)管490H從引入模塊400H通至靠近渦流腔室130H的頂部的點，該引入模塊400H經(jīng)由入口 432H所供應(yīng)，所述入口 432H包括通過引入腔室底部420H的開口。導(dǎo)管490H及渦流腔室130H之間的各接合處為渦流入口。雖然在圖28B中顯示四個導(dǎo)管，但是可使用各種數(shù)量的導(dǎo)管。與以上所討論的實施例類似，流體的流動是從渦流腔室130H通過盤組渦輪250H、通過盤腔室262而進(jìn)入排出腔室230H，而后離開排出端口 232H。
1.第八示例性實施例
圖29及30顯示可增添至上述實施例的脫臭端口的兩個實例。
圖29中所示為具有增添至渦流模塊1001的各渦流入口 1321的至少一個額外的脫臭/補充入口(或供應(yīng)入口)13221的選擇性實施例。在至少一個選擇性實施例中的脫臭入口 13221在結(jié)構(gòu)上與其它入口相似，并且在至少一個進(jìn)一步的實施例中，所有入口均勻地分隔以允許系統(tǒng)操作期間將脫臭原料連續(xù)引入流體中。圖29還顯示包括蓋體1221中出現(xiàn)的窗口 12241的選擇性實施例。依據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)該理解本公開內(nèi)容中的其它實施例還可在渦流腔室頂部中包括窗口。渦流模塊1001的下部基本上與上述第五示例性實施例中所討論的類似。
圖30顯示包括位于渦流外殼120J的頂部上的至少一個脫臭入口 123J的另一種入口配置，而至少一個實施例中具有與水平呈小角并在基本平行于切線的線上進(jìn)入的入口。在進(jìn)一步的實施例中，脫臭入口 123J包括杠桿手柄1232J(閥的代表物)以控制脫臭入口 123J的開啟/關(guān)閉。在選擇性實施例中，將與杠桿手柄1232J類似的手柄添加至之前實施例的脫臭入口 13221。
脫臭入口可允許引入用于處理流體的任何期望藥劑的脫臭物質(zhì)，使得將增添的其它物質(zhì)凝結(jié)及/或與流體混合。在進(jìn)一步實施例中，脫臭入口包括可允許將空氣引入到渦流腔室130中的小閥及管(或端口)。
j.第九示例性實施例
對于以上所討論的各種實施例而言，不需要渦流腔室或其它輸入模塊而允許盤組從水源直接將流體抽入膨脹腔室。在進(jìn)一步的實施例中，將環(huán)繞盤組的外殼移除，且盤組將水從盤組周圍直接排入運轉(zhuǎn)的容器?？稍谶M(jìn)一步的實施例中將這些實施例結(jié)合在一起。在開放配置中運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的一種作用為所產(chǎn)生的渦流導(dǎo)致產(chǎn)生極度強力漩渦，相信該漩渦將有益于混合出現(xiàn)在容器內(nèi)的水，該容器包括要被處理的水。實驗系統(tǒng)已能建立非常集中的「漩渦眼」，該「漩渦眼」將在淹沒大于兩英尺深的盤組上吸取表面空氣。
k.第十示例性實施例
所示及上述的實施例可根據(jù)期望應(yīng)用而采取各種尺寸。同樣地，上述實施例可按比例放大以在例如大儲水槽或湖的大型水體中運作。一種按比例縮放的方法為在增加馬達(dá)功率的同時增加系統(tǒng)尺寸 以增加系統(tǒng)的產(chǎn)量。此外，大部分實施例中的盤組中的盤數(shù)量將在2至14個盤的范圍之間，但是盤數(shù)量可大于14。厚度及直徑方面(開口及盤自身兩者)的尺寸可依據(jù)用途及期望產(chǎn)量而加以改變。已有依據(jù)本發(fā)明的實施例所構(gòu)造的一種裝置可處理數(shù)英畝的湖泊，某種程度上是因為當(dāng)已處理水傳播并與未處理水接觸時，處理為傳播式。在選擇性實施例中，多個較小單元被用于取代較大單元。
1.控制器
上述馬達(dá)模塊300/400可設(shè)有各種操作、控制及處理監(jiān)測特征部。實例包括開關(guān)(二元及可變)、計算機控制、或存在于馬達(dá)模塊300中的內(nèi)建控制器(bulit-1ncontroller).,內(nèi)建控制器的實例包括專門用途的集成電路、模擬電路、處理器或其組合。圖19及20顯示控制器500的實例，控制器選擇性地向馬達(dá)提供電源?？刂破髟谥辽僖粋€實施例中經(jīng)由信號或直接控制提供至馬達(dá)的電源來提供對馬達(dá)的控制。控制器在至少一個實施例中將被程序設(shè)計成基于日/周/月/年的時間或自處理開始起的時間長度而在預(yù)定時間期間內(nèi)控制馬達(dá)的RPM，且在其它實施例中，控制器對一個或更多特性作出反應(yīng)以決定馬達(dá)運作時的速度。在至少一個實施例中，控制器監(jiān)測電壓、電流強度、及馬達(dá)的RPM中的至少一個以決定為了操作而提供至馬達(dá)的電源的適當(dāng)強度。輸入?yún)?shù)的其它實例包括化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand, COD)、生物需氧量(biological oxygen demand, BOD)、pH、氧化還原電位(Oxidation Reduction Potential, ORP)、溶氧量(dissolved oxygen, DO)、結(jié)合的氧氣及其它元素濃度和/或其缺乏物，并使控制器通過自動調(diào)整操作速度和運轉(zhuǎn)時間而相應(yīng)地響應(yīng)。在利用電解及磁作用的實施例中，控制器還將控制關(guān)于這些作用的系統(tǒng)操作。在包括脫臭入口的實施例中，舉例來說，可基于流體中的原料或其它物質(zhì)的濃度、流體性質(zhì)等來控制添加中的原料的流速(或釋放速率)。m.側(cè)翼墊片圖31A-37C顯示側(cè)翼墊片的設(shè)置和側(cè)翼墊片本身的配置的不同實例。如同已顯示在連接至各種上述實施例的附圖，側(cè)翼墊片的數(shù)量和位置也可在根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的裝置之間改變。如圖31A-37C中所顯示，側(cè)翼墊片可采取如同以下將更完整詳盡闡述的各種形式及位置。在至少一個實施例中，當(dāng)流體通過側(cè)翼墊片周圍時，側(cè)翼墊片通過使不期望的紊流、不利的內(nèi)部流動特性減至最低、及避免(或至少減至最小化)流體的空蝕來促進(jìn)處理中的流體的流動動力學(xué)。圖31A-31D顯示包括多個分隔件272K及側(cè)翼274K的側(cè)翼墊片。如顯示左側(cè)為前緣而右側(cè)為后緣的圖31C中所顯示，各側(cè)翼274K包括前緣2742K及后緣2744K以及兩緣之間的中段2746K。兩緣2742K、2 744K從中段2746Κ延伸并向下逐漸變細(xì)至其自由端的邊緣。中段2746Κ包括成對的突出2747Κ、2748Κ及沿著側(cè)翼274Κ的長度延展的凹溝2479Κ。如圖31D中所顯示，盤組渦輪中的各盤260Κ包括沿著其邊緣的切口 2602Κ以配合側(cè)翼墊片270Κ的突出2747Κ、2748Κ及凹溝2749Κ。側(cè)翼274Κ滑入并通過切口 2602Κ，分隔件272Κ滑入在側(cè)翼274Κ上的位置，使得至少一個分隔件272Κ (見例如圖31Β)出現(xiàn)在相鄰盤260Κ之間，以相關(guān)于盤260Κ適當(dāng)?shù)貖A持側(cè)翼274Κ，并維持盤分隔(即形成盤腔室)。如圖31Β及31C中所顯示，在不使用螺栓或其它構(gòu)件的情況下，分隔件272Κ包括與用于部件之間的機械/幾合定位及接合(包括摩擦接合)的側(cè)翼274Κ的結(jié)構(gòu)相配的切口 2722Κ。除了盤260Κ之夕卜，部件是物理性連接，舉例而言，彼此互鎖、聯(lián)接或裝設(shè)，從而避免可能在使用期間隨著時間失去有效性的黏著劑的需求。在選擇性實施例中，分隔件被置于頂部及底部盤的外側(cè)上。圖32A-32C顯示包括多個分隔件272L及側(cè)翼274L的不同側(cè)翼墊片。如圖32Α中所顯示，側(cè)翼274L包括接合部2746L和側(cè)翼部2742L。如所示，接合部2746L基本上為圓柱部，而側(cè)翼部2742L從接合部2746L延伸出去，并具有三角形的水平橫截面。側(cè)翼274L包括在側(cè)翼274L的兩側(cè)之一上沿著其長度伸展的一對溝道2749L，在側(cè)翼274L的兩側(cè)上接合部2746L和側(cè)翼部2742L會合以提供用于分隔件272L的臂桿2722L滑動并附接至側(cè)翼274L的位置，如圖32Β中所顯示。分隔件272L各具有錐形部2724L，兩個接合臂桿2722L從錐形部2724L延伸，且圓形區(qū)域2726L形成在臂桿2722L之間，用以接合側(cè)翼274L的接合部2746L。如圖32C中所顯示，所示盤260L包括通過各盤260L的開口 2602L，該盤260L與外圍分隔用以使側(cè)翼274L穿過以將盤260L彼此固定在相對位置上，且至少一個分隔件272L位于相鄰的盤260L之間。側(cè)翼274L以及分隔件272L形成表面區(qū)域來穿過盤260L之間出現(xiàn)的水。圖33A-33C顯示具有多個分隔件272M及連接分隔件272M的螺紋螺栓276M的側(cè)翼墊片270M。如圖33A所顯示，當(dāng)從其頂部看時，各分隔件272M具有近似翼狀的橫截面，且具有通過其最高(或最厚)部的開口 2726M。所示側(cè)翼墊片270M被設(shè)計成與盤組渦輪250M在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)，從而提供比后緣短且更陡峭的前緣，用于移動通過盤腔室中的流體。如圖33A中所顯示，將至少一個分隔件272M置于盤組250M中的相鄰盤260M之間來控制盤腔室的高度。如圖33B中所顯示，螺紋螺栓276M通過盤260M和分隔件272M的堆疊而被放置以將堆疊物連接在一起并適當(dāng)?shù)丶右詩A持。與先前的側(cè)翼墊片實施例不同，如圖33C中所顯示的頂部和底部轉(zhuǎn)子包括通過轉(zhuǎn)子的多個開口，用于接合多個螺紋螺栓來維持盤彼此之間的相對配置，并確保盤組渦輪在旋轉(zhuǎn)時一體地移動。當(dāng)對齊時，盤組渦輪中的開口形成螺栓通過的溝道。在選擇性版本中，底部轉(zhuǎn)子包括取代開口的多個凹口，使得底部轉(zhuǎn)子的底面平滑。圖34顯示具有多個分隔件272N及連接分隔件272N的螺紋螺栓276M的另一種側(cè)翼墊片。與之前的側(cè)翼墊片的不同之處為增加在至少一個實施例中短于螺紋螺栓276M的鎖定銷278N、及增加 通過各分隔件272N的第二開口 2728N。在至少一個實施例中的鎖定銷278N為側(cè)翼墊片的分隔件272N提供適當(dāng)定位及對準(zhǔn)。在至少一個實施例中，鎖定銷278N裝配于頂部及底板中出現(xiàn)的凹部內(nèi)且固定于這些板之間。頂部轉(zhuǎn)子264N、底部轉(zhuǎn)子268N、及盤260N包括供螺栓276M通過的開口 2602N，而盤260N還包括供鎖定銷278N通過的開口2604N。在至少一個實施例中，分隔件具有0.5及0.75英寸之間的長度、在最寬點在0.1及
0.25英寸之間的寬度、0.075及0.125英寸之間的大開口直徑、以及0.05及0.08英寸之間的小開口直徑。在至少一個實施例中，鎖定銷278N選自包括鋼琴線、金屬組件、及不導(dǎo)電材料的組。圖35顯示與先前實例相似的側(cè)翼墊片270N的實例，增加部分為出現(xiàn)更多側(cè)翼墊片270N并使其從盤組渦輪中心起以兩不同徑向距離分隔，一組靠近盤260P的周圍，且第二組從盤260P的周圍進(jìn)一步向內(nèi)分隔。本實例顯示可改變所使用的側(cè)翼墊片270N的數(shù)量及其配置。圖36顯示與盤組渦輪250Q —體成形并與其成為一個部件的側(cè)翼墊片270Q，該側(cè)翼墊片270Q通過使用聚碳酸酯及ABS的塑料混合物的快速成型法所制造。此單個部件設(shè)計的另一制造方法為使用圍繞水溶性核心的噴射鑄模的方法。在至少一個實施例中，螺紋螺栓、間距組件、鎖定銷及相似物均為連接組件的實例。各種側(cè)翼墊片顯示成用于逆時針系統(tǒng)中。大部分這些側(cè)翼墊片實施例還可通過重新定位部件以反轉(zhuǎn)其各自的方位而容易用于順時針系統(tǒng)中，例如通過旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)部件?？捎靡詷?gòu)造側(cè)翼墊片的材料實例包括黃銅、不銹鋼、如聚碳酸酯及ABS的塑料等，或其任何組合。依據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)該理解，可將各種材料或各種材料的堆疊或結(jié)合的組合用來制成側(cè)翼墊片。η.盤組渦輪
圖37A-37C顯示盤組渦輪的另一個實例。圖37A顯示具有不銹鋼盤260R的13片盤配置。圖37B中所顯示為包括如不銹鋼座圈(stainless steel race)及尼龍或Vesconite軸襯的軸承組件的上轉(zhuǎn)子264R，該軸承組件墊襯開口內(nèi)部以減少盤組250R和將延伸到上轉(zhuǎn)子開口中的渦流腔室的出口之間的摩擦程度。圖37B及37C還顯示此特定實施例包括十個側(cè)翼墊片270R。圖37C中所顯示為包括用以接合驅(qū)動軸的凹部269R的下轉(zhuǎn)子268R。所示上轉(zhuǎn)子264R和下轉(zhuǎn)子268R包括與接合系統(tǒng)中另一構(gòu)件的金屬轂(hub) —體成形的塑性基本平坦的盤。根據(jù)本公開內(nèi)容，應(yīng)該理解到本發(fā)明中具有大量的彈性。在至少一個實施例中，可拆開盤組模塊以允許交換用于裝置中的盤組渦輪。此外，用于任一實施例中的盤組渦輪還可依據(jù)為了該目的而以下文提供的規(guī)格而加以制成。在任何盤組渦輪內(nèi)出現(xiàn)的盤的密度和數(shù)量可取決于裝置的預(yù)期應(yīng)用而改變。如之前所討論，盤之間的盤分隔間隙將對處理中的水的特性造成影響。膨脹腔室可依據(jù)通過構(gòu)成特定盤組渦輪的盤的開口的尺寸和形狀而采取各種形狀。在至少一個實施例中，通過盤的中心孔在構(gòu)成盤組渦輪的盤中的尺寸不一致。舉例而言，中心孔具有不同的直徑和/或不同的形狀。在進(jìn)一步的實施例中，盤包括波形或沿著盤的至少一側(cè)的幾何型式。在至少一個實施例中，一個或更多盤在通過盤的中心開口中包括具有多個葉片的葉輪，葉片被定位成提供額外吸力以經(jīng)由渦流腔室及膨脹腔室之間的通道吸取流體。在至少一個實施方式中，葉輪與盤一體成形，而在另一個實施方式中，葉輪利用如摩擦、壓合、及/或卡勾結(jié)合來接合盤的中心開口的插入部件。用來制造盤的材料可在從各種金屬至塑料的范圍內(nèi)，包括具有如下列實例的在一個盤組渦輪內(nèi)使用不同的盤的材料。以聚碳酸酯外殼、黃銅側(cè)翼墊片及不銹鋼盤所組裝的盤組渦輪使生成水具有除了 其它特質(zhì)以外的抑制氧化/生銹的特性。以聚碳酸酯外殼、黃銅側(cè)翼墊片和交替的黃銅和不銹鋼盤所組裝的盤組渦輪使生成水除了其它特質(zhì)以外，作為大量殺死蚊子幼蟲及其它不受歡迎的微生物的強烈氧化劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以建立如不銹鋼和黃銅的雙金屬關(guān)系的盤和側(cè)翼墊片所構(gòu)造的且具有小于1.7mm的盤間隙公差的盤組渦輪產(chǎn)生顯著程度的水電解處理，該水電解處理將固體溶解成親水膠體和/或水電解質(zhì)膠狀懸浮物。由全塑料材料所制成的具有1.7mm的盤間隙公差的盤組渦輪使懸浮固體快速沉淀，使水冷卻并密實化，并且還產(chǎn)生高程度溶氧。使水密實化的概念包括:在水已被系統(tǒng)處理過后，縮小水所占據(jù)的容積。構(gòu)造成具有大于2.5mm的盤間隙公差的盤組渦輪易于使包括隨時間溶解的固體的實際上所有固體從懸浮物中沉淀出來，導(dǎo)致非常低的溶解固體儀器讀數(shù)，即 32ppm。已發(fā)現(xiàn)使用依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的系統(tǒng)所處理的水取決于系統(tǒng)內(nèi)所應(yīng)用的材料關(guān)系及系統(tǒng)配置，從而在本質(zhì)上抑制生銹/氧化或具有侵蝕性/氧化性的二者之一。舉例而言，在具有7.7的基線pH及185的ORP的水中，配置有以1.3mm的盤間的間隙/公差，及黃銅和不銹鋼側(cè)翼墊片的混合所裝配的不銹鋼盤組渦輪的系統(tǒng)能夠立即將PH程度改變成2及3的范圍，這并非由于實際酸度，而是由于極高度的解離冒泡作用和極高度的氫離子活動。在關(guān)閉系統(tǒng)的兩分鐘內(nèi)，氫耗散且PH值將回升至約7.5以上、8.5以下。舉例來說，在pH測量值低的時候，ORP基本上在-700至-800(負(fù))至+200至+1600 (正)之間的讀數(shù)變動。在另一實例中，使用具有2.3mm的盤間的間隙/公差的盤組渦輪并使用相同來源的水的相同系統(tǒng)，將產(chǎn)生更典型的水，該水的PH測量值隨時間在7至8.5范圍內(nèi)變動，且ORP讀數(shù)根據(jù)操作的時間和速度而在負(fù)值及正值間變動。以上這兩個實例關(guān)于不接地的電絕緣的盤組渦輪以及容器中產(chǎn)生的水。在受到蚊子幼蟲寄生的一定容積的水上使用具有交替的黃銅及不銹鋼盤的雙金屬盤組渦輪導(dǎo)致幼蟲立即消滅且長時間維持無幼蟲。選擇性且電絕緣并接地的系統(tǒng)構(gòu)件可顯著影響處理。舉例來說，當(dāng)使構(gòu)件絕緣時，電數(shù)值、ORP等劇烈振蕩至極值，且電解處理更徹底。在這些條件下，黃銅被電鍍至不銹鋼部件上。在使固體變成膠體狀態(tài)的方面也顯得更為有效。再者，如果與減少固體相反，目的是沉淀固體時，則使用接地系統(tǒng)更佳。在至少一個實 施例中，黏性背部的彈性磁性材料被應(yīng)用于下列位置中的至少一處:上轉(zhuǎn)子的頂側(cè)上、下轉(zhuǎn)子的底側(cè)上、渦流導(dǎo)入腔室的內(nèi)凹罩形特征部上。當(dāng)在顯微鏡下觀看時，經(jīng)由具有本修改例的系統(tǒng)處理的水展現(xiàn)出看似與地形圖不同的無定形結(jié)構(gòu)，與Victor Schauberger之前所描述的「完美水」相似。在至少一個實施例中，當(dāng)水通過系統(tǒng)時，對其施加靜態(tài)及/或動態(tài)電磁場。在進(jìn)一步選擇性實施例中，通過選擇性地利用/充電用作陰極及/或陽極的一個或更多盤來將電荷選擇性地弓I入處理中的水。0.其它變形本發(fā)明自身可以高度地改變尺度和功能特性，且將根據(jù)一般用途而生產(chǎn)并且根據(jù)先前描述的實施例所構(gòu)造的系統(tǒng)高度專業(yè)化。如已提及的，可基于來自裝置的水的排出來調(diào)整排出端口的數(shù)量及其方向以進(jìn)一步精細(xì)或影響周圍水的運動的產(chǎn)生。排出端口的剖面幾何形狀可采取所示的具有從排出腔室至出口的長半徑路徑的圓形剖面，以及具有排出腔室至出口之間的螺旋路徑的環(huán)形剖面形狀的各種形式。對于如工業(yè)處理水的應(yīng)用，出口的幾何形狀對于使得水箱、污水池、水槽等的循環(huán)非常有益。這導(dǎo)致沉淀的固體在低流動分區(qū)中積聚。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將長半徑彎管增加到平直排出端口在達(dá)到固體沉淀方面非常有效。長半徑彎管的材料的實例包括PVC及黃銅。在具有長半徑彎管的至少一個實施例中，幾何形狀不應(yīng)局限或擠壓排出的水。盤分隔還會影響固體是否沉淀或是否溶入水中。雖然以上討論提及排出端口和渦流腔室入口的特定數(shù)量，但是這些組件仍可能以其它數(shù)量出現(xiàn)。舉例而言，排出端口可為一個至允許其圍繞盤組模塊適當(dāng)?shù)胤指舻娜魏螖?shù)量(即，某種程度上取決于主外殼的尺寸大小)。渦流腔室入口的數(shù)量也會再次在某種程度上取決于渦流腔室的尺寸而不同。p.操作為進(jìn)一步描述本發(fā)明，將描述依據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例的操作實例。上述實施例的至少一個為自給自足的系統(tǒng)，其模仿自然能力以更新并使受壓的水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)活力，如迂回的山澗所示，通過持續(xù)改變?nèi)康牧鲃铀莘e的流動狀態(tài)，并使水充滿能量。渦流腔室(階段一)產(chǎn)生加速流動的連續(xù)、高度充能、集中、貫流的渦流，并導(dǎo)致水溫降低且將熱能轉(zhuǎn)成動能。在至少一個實施例中，當(dāng)充填的水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)中的膨脹和散布腔室時，水速與旋轉(zhuǎn)速度配合(階段二)?？焖俚男D(zhuǎn)加速導(dǎo)致在膨脹、扭轉(zhuǎn)、自旋、旋轉(zhuǎn)水內(nèi)，混合的且互換的動態(tài)負(fù)壓及正壓，而造成高度元素/分子不穩(wěn)定性。元素不穩(wěn)定的水再前進(jìn)，并且在多個分離的腔室之間被分開/分散，該多個分離的腔室存在于盤組渦輪內(nèi)的旋轉(zhuǎn)的基本平坦盤之間(階段三)。水通過由旋轉(zhuǎn)的盤及側(cè)翼墊片所產(chǎn)生的離心吸力而被吸入旋轉(zhuǎn)的盤腔室。一旦在盤腔室內(nèi)，水轉(zhuǎn)變成具有以下多個特性的螺旋、加速、可變的(由于元素不穩(wěn)定性和內(nèi)部動力產(chǎn)生的流動及壓力差)流動，包括:高及低壓/速流動分區(qū)的連續(xù)移動及改變、無數(shù)內(nèi)部微渦流的傳播及爆聚、運動誘發(fā)的電荷、及由外來運動產(chǎn)生的解離傾向、電解處理及上述作用的組合。水從盤組渦輪排入盤組渦輪外殼內(nèi)的寬敞、超大型、幾何上特殊化的環(huán)面/雙曲線/拋物面狀的排出腔室(階段四)，其中充滿裝置產(chǎn)生的外來運動、能量、變化的流體壓力/吸力和速度的水發(fā) 生聚集，并且經(jīng)由淹沒的雙排出端口(階段五)直接排入處理中的水的主體。當(dāng)高度充能生成水以相當(dāng)?shù)偷乃俣燃皦毫?jīng)由排出端口排出時，高度充能生成水發(fā)生遲滯且洶涌。排出的水將其改變、聚集的特性傳入處理中的水體，排出的水在排出時產(chǎn)生通過水行進(jìn)的渦流/漩渦的持續(xù)傳播及衍生，總是形成和再形成直到其生產(chǎn)性能量減少。同時，如同圖1A及IB之間的差異顯示，由于在系統(tǒng)排出處的極度混合流動及充能特性，因此可見的漩渦、水流及逆流在附近出現(xiàn)。內(nèi)流動力學(xué)的本質(zhì)易于產(chǎn)生外流水中的溫度的變化。在依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的原型測試期間，已觀察到在一些實施例中，水從一個端口排出，同時對向端口脈動、并緩緩吸入且有節(jié)奏地將水排出。排出端口及脈動端口間歇地交換其功能，且有時兩個端口確實同時充填。q.典型的水處理方案在設(shè)計成具有可淹沒的馬達(dá)的單元的情形中，將容器充滿足夠的水來淹沒至少一部分的單元以至少覆蓋排出端口。當(dāng)測試裝置時，記錄諸如pH、氧化還原電位(0RP)、溶解氧(D0)、溶解固體、溫度、及接地時測量的耐受電壓(當(dāng)可能時)的初始水?dāng)?shù)值。取決于水的特性，開啟單元且以750-2200RPM的典型范圍內(nèi)的操作速度運轉(zhuǎn)。當(dāng)水可見地且實質(zhì)上受到污染時，發(fā)現(xiàn)較高初始操作速度在前幾個小時內(nèi)易于導(dǎo)致加速成果。在此初始時期之后，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有利的處理速度通常落在750-1200RPM的范圍內(nèi)。隨著時間經(jīng)過的操作速度變化也對處理具有益處。二至五小時的運轉(zhuǎn)時間通常足以將變化性特性給予受限容積內(nèi)受到處理的水；然而，也已在長時期中進(jìn)行測試。具有在兩個半小時中成功轉(zhuǎn)化的800加侖的水的記錄實例，而水保持有生氣、透明、無藻類及有活力(存在殘余運動)三個月以上，直到將其從盛裝水的容器排出。在整個測試過程中間隔地紀(jì)錄數(shù)值。典型來說，數(shù)值將進(jìn)入浮動狀態(tài)，在整個處理期間經(jīng)常上升及下降。數(shù)值變化的實例可為:pH6.5、0RP265、溶解固體228、及電壓256的起始值，以及PH8.3、0RP133、溶解固體280、及電壓713的處理后的結(jié)果值。從處理結(jié)束開始，只要已處理水被保存至今，則水被典型地維持在浮動狀態(tài)，數(shù)值在連續(xù)讀數(shù)時上升及下降，尤其是pH及ORP:典型來說，當(dāng)pH上升時，ORP下降，當(dāng)ORP上升時，pH下降。最近的檢驗指出DO值與最初讀數(shù)相比維持上升。然而，對此已有一些例外。最值得注意的是，當(dāng)將侵蝕性/腐蝕性的已處理水儲存在靠近抗氧化的已處理水中時，兩容積水均變成顯著地具有腐蝕性。作為這些環(huán)境中的傳輸介質(zhì)的已處理水變成或易于具有腐蝕性。已發(fā)現(xiàn)處理后的水熟成(mature)。實例為，在三天后，具有6.8的初始pH及7.6的處理結(jié)束PH的水可在三天之后展現(xiàn)8.4的pH值。隨后的讀數(shù)可為8.0，數(shù)小時或數(shù)天后接著為8.7。典型而言，pH值將隨時間改變(在一些情況中變動沿著正弦波)，而提供使水具有活力的支持。當(dāng)開始時，尤其在先前尚未經(jīng)過處理的水中，處理典型地造成以冒泡形式顯示的氣體排放。最初，冒泡可極度劇烈，而氣泡尺寸在從相當(dāng)大(有時直徑高達(dá)半英寸)至數(shù)百萬個微泡的范圍內(nèi)。一段時間之后，較大氣泡開始消失，且因微泡體積增加，因此其在規(guī)模上傾向減少?？梢姷某鰵?out-gassing)消失至事實上無法檢測到并非不尋常。取決于最初PH及/或盤間隙公差及/或盤組中所使用的材料，最初出氣通常對應(yīng)至pH的立即提升或下降。一旦開始處理，如同通過PH計的使用所測定，一些中性至堿性的水可滑落至低酸度范圍，這是高度解離性冒泡及氫離子作用的結(jié)果。處理停止的兩分鐘之內(nèi)，PH值將提升至中性范圍之上。有時，氣體從氣泡聚集并暴露至火焰而常導(dǎo)致引燃/閃焰，清楚顯示元素解離效應(yīng)。當(dāng)已處理水受到再處理時，水可能顯示很少或沒有冒泡。如果之后已處理水流經(jīng)離心泵，則結(jié)構(gòu)明顯受到破壞，且水將再度冒泡。如果允許將水靜置數(shù)小時/數(shù)天，則其將重組/重新構(gòu)造并于再次處理時展現(xiàn)出最少的冒泡。在依據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實施例中，上述系統(tǒng)被用于從水中存在的方解石產(chǎn)生霰石。圖38A及38B顯示處理前后的水的電子顯微影像。圖38A顯示水中存在方解石，而圖38B顯示方解石如何變換成如以多個管(銷)狀物體所代表的霰石。典型而言，此處理需要超高溫度以將方解石變換成霰石，該霰石被認(rèn)為是對于生物同化作用最有益的鈣形式。該方法包括以水填充儲水容器、將單元置入水中并在將馬達(dá)的速度降至低于1000RPM之前，以1200-1500RPM運轉(zhuǎn)單元至少30分鐘。當(dāng)單元運轉(zhuǎn)時，水被帶入單元中，并通過渦流腔室供應(yīng)至膨脹腔室中，用以通過盤腔室將水向外分散進(jìn)入排出腔室而通過一個或更多排出端口將水釋放到儲水容 器，以進(jìn)一步與存在于儲水容器中的水混合。在單元已運轉(zhuǎn)之后，收集形成的霰石結(jié)晶。在至少一個實施例中，水通過第二排出端口進(jìn)入系統(tǒng)以補充存在于排出腔室的水并且與其混合。在進(jìn)一步實施例中，水脈動入第二排出端口和從第二排出端口脈動出。v1.測試及實驗依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的原型已直接及間接地用于各種測試及實驗環(huán)境中，以在某種程度上確定發(fā)明是否將對于其意圖目的有效。迄今，處理測試環(huán)境(即容器)包括罐、碗、桶、槽、游泳池及噴泉、溪流供應(yīng)的季節(jié)性池塘、家庭水井、灌溉溝、灌溉槽、蒸發(fā)性空調(diào)系統(tǒng)、工業(yè)處理水體系統(tǒng)、及魚缸；植物研究；和動物研究以及生物/微生物研究。已處理水已通過直接利用來自以下來源的水而產(chǎn)生:商業(yè)蒸餾水、城市自來水、住宅井水、游泳池及噴泉水、井水供應(yīng)的灌溉儲存池、灌溉渠道水、小湖及其它相似來源。為了觀察及監(jiān)測處理中的水隨著時間在數(shù)值上的效果及變化的目的，已經(jīng)由將大量的生成水引入未處理的水來完成間接測試。這種性質(zhì)的測試已在將實驗室規(guī)模按比例放大至并包括居民水井、泉水供應(yīng)的小溪及暴雨排水系統(tǒng)的范圍中完成。當(dāng)如pH、ORP、DO、及電壓的底線數(shù)值改變時，確認(rèn)暗示水中的質(zhì)量及特性受到影響。一旦處在運動中，已處理水中甚至在數(shù)月前已處理的水中的數(shù)值易于維持不穩(wěn)定，表明無論是處理中或是已處理水都是有活力及有生氣的。指出水具有活性的最新的重復(fù)性結(jié)果通過已經(jīng)由將生銹/氧化物品浸入已處理水而獲得。物品上的銹/氧化物很快開始溶解且隨著時間而完全去除。這現(xiàn)象發(fā)生在具有運作中的活動單元的系統(tǒng)，即工業(yè)處理水體系統(tǒng)、冷卻塔及沼澤冷卻器；及已儲存數(shù)月的已處理水兩者中。雖然已處理水溶解并移除銹，但是一旦達(dá)成某種程度的平衡，則氧化過程重新開始。在利用組成水以維持水位的系統(tǒng)中，即處理水體系統(tǒng)，只要單元適當(dāng)?shù)乇３只顒蛹斑\轉(zhuǎn)，則氧化停止且不再發(fā)生。在進(jìn)一步的測試中，已確實地判定，充滿強烈氧化特性及變動數(shù)值的已處理水通過以各種組合將盤組渦輪內(nèi)的不銹鋼盤與黃銅盤及系統(tǒng)組件混合而產(chǎn)生。當(dāng)減少盤間隙公差時，強烈氧化特性進(jìn)一步受到強化。目前已利用塑料、不銹鋼、及黃銅組件的組合來構(gòu)造用于依據(jù)本發(fā)明的實施例所構(gòu)造的裝置中的盤及側(cè)翼墊片的所有變化。已出現(xiàn)在不同環(huán)境中使用已處理水的各種測試及實驗。依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的原型已使固體及其它微粒物質(zhì)從溶液沉淀出來，在含有流體的容器中的低流量/低紊流分區(qū)中沉積密集物質(zhì)，使水明亮、清澈、且透明。測試導(dǎo)致已處理水取決于用于處理水的原型而展現(xiàn)出各種特性，其中該原型依據(jù)本發(fā)明加以構(gòu)造。已處理水改變諸如pH、ORP、DO、溶解固體、電壓等數(shù)值，并迫使這些數(shù)值進(jìn)入變動狀態(tài)。已處理水抑制并溶解銹及氧化物，或是經(jīng)由具體系統(tǒng)材料關(guān)系而促進(jìn)氧化。利用至少一個實施例所產(chǎn)生的已處理水消除如霉/霉菌、藻類等有機物。利用至少一個實施例所產(chǎn)生的已處理水限制及/或消除水傳播的微生物。當(dāng)如魚、青蛙、寵物等的寵物/動物已生長旺盛時，利用至少一個實施例所產(chǎn)生的已處理水已顯示出對于這些寵物/動物無害。這種實例為將包括鳥及其它野生動物的動物被吸引至含有已處理 水的池塘(或儲水池)。寵物及其它動物總是飲用已處理水，多過尚未處理過的水。當(dāng)原型已在水池中運作時，水池內(nèi)的小的、通常膽小的魚離開其通常藏匿的地方而聚集在單元外流的水中。透明結(jié)構(gòu)事實上在所有以顯微鏡觀察的已處理水中出現(xiàn)。已處理水變得極清澈、伴隨著有光澤的透明外觀。當(dāng)在顯微鏡下觀察時，透明外觀明顯地是由于水內(nèi)透明結(jié)構(gòu)的存在。當(dāng)已處理水在泥沙及固體未被連續(xù)攪動的環(huán)境內(nèi)時，水沉淀出干凈、透明的狀態(tài)。在許多實驗中，使用及/或監(jiān)測前，通常水要被處理至少三天并留下另外兩天使水熟成。通常，已發(fā)現(xiàn)數(shù)值上最顯著的浮動將典型地發(fā)生在處理后的兩天或更多天后。a.植物已處理水有助于樹、灌木、花及草生長旺盛且變得極其生氣勃勃。舉例而言，木槿花尺寸大小增至三倍；暴露到施加一次的水的蕃茄植株結(jié)出完美、無瑕、深紅、極甜的果實；相較于接受未處理水的控制可以獲得快速萌芽及結(jié)實成功的重復(fù)實例；發(fā)育不良、受到壓迫且明顯生病的植物再度恢復(fù)活力，即使僅施加一次的水。對于以已處 理水灌溉的植物而言，成功的種子萌芽率大概在60%以上。生長率基本上至少更活躍且至少為40%。這些結(jié)果已經(jīng)由美國及墨西哥的無數(shù)實驗加以確認(rèn)。近來，在中國的實驗室中進(jìn)行測試，其中再度確認(rèn)結(jié)果。在墨西哥的Ensenada Baja California區(qū)域中針對植物使用四種包括:正常自來水、正常自來水和肥料、已處理自來水、及已處理自來水及肥料的不同水的混合物來進(jìn)行實驗。用于本實驗的不同種類的種子被種植在由夾板所制成的花盆中，這些種子包括:西湖羅、蘿卜、洋蔥、甘藍(lán)菜、胡蘿卜、青豆、及香菜，以及具有約3英寸大小的西紅柿及草莓植株?；ㄅ杓s呈3公尺長、基座處0.6公尺寬且在頂部處0.8公尺寬、及0.4公尺高，并以腳座抬離地面。夾板未受到處理。花盆被來自周遭干燥河床的土壤填充，且除了使用約12.5kg的有機腐植質(zhì)來預(yù)防土壤緊實化之外，該土壤也未受到處理。花盆針對不同種子類型而細(xì)分。種子為蕃茄、西葫蘆、蘿卜、甘藍(lán)菜、胡蘿卜、香菜、及綠豆。還有兩種花盆:其一具有兩株6英寸高的西紅柿植株,而第二花盆具有兩株3英寸高的草莓植株。植株購自California的商店。450公升的塑料水槽被用來利用依據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的裝置處理水。所使用的水為墨西哥的該區(qū)域中的自來水。各植株接受等量的水，直到在本實驗進(jìn)行中途進(jìn)行調(diào)整。在6月4日，土壤與腐植質(zhì)混合以避免該區(qū)域的自然土壤變得緊繃且密實。作成孔洞以種植種子。當(dāng)種子發(fā)芽時，花盆被舊報紙覆蓋來保存土壤中的濕度。在6月5日，將16公升的水加至各花盆。在6月6日，一些蘿卜種子已在正常水的花盆中萌芽，而已處理水的花盆有蘿卜、胡蘿卜、及香菜發(fā)芽。已施肥及已處理水的花盆具有蘿卜發(fā)芽。各花盆再度接受16公升的水。在6月7日，蘿卜發(fā)芽的數(shù)量如下:正常水一 30、正常水及肥料一 O、已處理水一 45、及已處理水及肥料一 82。在6月8日，判定已處理水的花盆中的一些幼苗由于過量的水而腐爛，而正常水的花盆具有潮而不濕的土壤。萌芽計數(shù)如下:
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，其特征在于，包括: 馬達(dá)； 驅(qū)動軸，所述驅(qū)動軸與所述馬達(dá)接合； 渦流模塊，所述渦流模塊具有: 夕卜殼; 多個入口，所述多個入口靠近所述外殼的頂部圍繞所述外殼的外周分隔設(shè)置；和 渦流腔室，所述渦流腔室形成在所述外殼中且與所述多個入口流體連通；和 盤組模塊，所述盤組模塊具有: 外殼，所述外殼具有形成于所述盤組外殼中的排出腔室，所述排出腔室具有多個排出端口，所述排出端口提供從所述排出腔室至所述盤組外殼外部的流體路徑；和 盤組，所述盤組具有膨脹腔室，所述膨脹腔室形成在軸向中心并且與所述渦流腔室流體連通，所述盤組具有分隔的多個盤，所述盤提供所述膨脹腔室和所述排出腔室之間的通道，所述盤組與所述驅(qū)動軸接合。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括引入模塊，所述引入模塊包括: 引入外殼，所述引入外殼具有至少一個引入開口，所述至少一個引入開口經(jīng)過所述引入外殼而進(jìn)入形成于所述引入外殼中的引入腔室內(nèi)；和 多個端口，所述多個端口與所述引入腔室流體連通，所述多個端口中的每一個與所述渦流模塊中的一個入口流體連通。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述弓I入外殼中的所述端口的數(shù)量等于所述渦流模塊的入口的數(shù)量。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括以下各項中的一項: 至少一個管，所述至少一個管將每個端口連接到各自的入口 ；和 至少一個通道，所述至少一個通道將每個端口連接到各自的入口，其中，所述通道通過所述盤組模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括具有篩網(wǎng)的引入模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述篩網(wǎng)包括: 內(nèi)篩網(wǎng)，所述內(nèi)篩網(wǎng)具有通過所述內(nèi)篩網(wǎng)的多個狹縫； 基座，所述基座被 連接到所述內(nèi)篩網(wǎng)；和 外篩網(wǎng)，所述外篩網(wǎng)具有通過所述外篩網(wǎng)的多個狹縫，所述外篩網(wǎng)與所述內(nèi)篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)式接合；并且 其中，所述內(nèi)篩網(wǎng)的所述狹縫與所述外篩網(wǎng)的所述狹縫的重疊允許預(yù)定尺寸的顆粒進(jìn)入所述系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求2至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括:第二驅(qū)動軸，所述第二驅(qū)動軸與所述馬達(dá)接合；并且 所述引入模塊進(jìn)一步包括與所述第二驅(qū)動軸接合的至少一個葉輪，所述至少一個葉輪在所述引入腔室中繞著所述第二驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述渦流模塊進(jìn)一步包括與所述渦流腔室流體連通的至少一個補充端口。
9.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述渦流模塊進(jìn)一步包括多個補充端口，每個所述補充端口與各自的一個入口流體連通。
10.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述渦流模塊的每個所述入口繞著所述渦流外殼均勻地隔開，并且從所述渦流外殼切向地延伸。
11.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述渦流腔室包括至少一個區(qū)域，所述至少一個區(qū)域具有從所述區(qū)域的頂部至所述區(qū)域的底部向內(nèi)傾斜的壁。
12.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到所述多個盤的多個側(cè)翼墊片，所述側(cè)翼墊片保持所述盤之間的間距并保持所述盤相互對齊。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述側(cè)翼墊片包含黃銅，所述多個盤包括由不銹鋼制成的至少兩個盤，并且所述渦流模塊的所述外殼和所述盤組模塊的所述外殼包含聚碳酸酯。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述側(cè)翼墊片包含黃銅，所述多個盤包括由不銹鋼和黃銅制成的交替盤，所述渦流模塊的所述外殼和所述盤組模塊的所述外殼包含聚碳酸酯。
15.如權(quán)利要求12至14中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述多個盤和所述多個側(cè)翼墊片互相電絕緣。
16.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述盤組渦輪與所述盤組模塊的所述外殼電絕緣且與所述盤組模塊的所述外殼分離地接地。
17.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述馬達(dá)連通通信的控制器，所述控制器具有用于根據(jù)下列標(biāo)準(zhǔn)中的至少一項來控制所述馬達(dá)的工作速度的單元:日中的時間、日、月中的時間、月、年中的時間、從啟動馬達(dá)起的時間、和關(guān)于水特性的反饋。
18.如權(quán)利要求1至16中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述渦流腔室的所述外殼包括下列之一: 第一支持結(jié)構(gòu)，具有: 環(huán)，所述環(huán)圍繞所述外殼的外周，并連接到所述外殼的外表面；和 多個圓柱，所述多個圓柱從所述環(huán)向下延伸，并連接到所述盤組模塊；或 第二支持結(jié)構(gòu)，具有: 多個圓柱，所述多個圓柱從 所述外殼的外表面向下延伸；和 多個支持壁，所述多個支持壁的一個將所述多個圓柱中的一個連接到所述外殼的所述外表面。
19.如權(quán)利要求1至16中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述內(nèi)部腔室為環(huán)面形狀或拋物面形狀。
20.一種具有渦流模塊和盤組模塊的系統(tǒng)的操作方法，其特征在于，包括: 旋轉(zhuǎn)所述盤組模塊中的盤組渦輪； 旋轉(zhuǎn)流體以產(chǎn)生渦流，其中，進(jìn)入所述渦流的所述流體在進(jìn)入之前位于所述渦流模塊的外部； 將來自所述渦流模塊的所述流體排入膨脹腔室，所述膨脹腔室被形成在所述盤組模塊的所述盤組渦輪中； 在所述盤組渦輪的盤之間的空間之間傳輸所述流體，以從所述膨脹腔室移動至圍繞所述盤組渦輪的排出腔室；和 在經(jīng)由至少一個排出端口排出所述流體之前，將所述流體累積在所述排出腔室中。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，其中，當(dāng)所述盤組渦輪正在旋轉(zhuǎn)時，所述系統(tǒng)實質(zhì)上執(zhí)行所有步驟。
22.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括:在操作期間調(diào)整所述盤組渦輪的轉(zhuǎn)速。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 在操作所述系統(tǒng)之前，將流體收集到容器內(nèi)； 將所述系統(tǒng)置入所述容器內(nèi)； 通過執(zhí)行所述旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生、排出、傳輸和累積步驟一段時間來操作所述系統(tǒng)； 在操作所述系統(tǒng)一段時間后，使所述容器中的所述流體返回到其來源；和 在所述流體返回到其來源后，允許所述流體在所述流體的來源混合和傳播。
24.如權(quán)利要求20至23中任意一項所述的方法，其特征在于，其中，所述來源選自包括河、溪、小溪、儲水池、池塘和湖的組。
25.如權(quán)利要求20至23中任意一項所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將流體壓送到所述系統(tǒng)內(nèi)和所述渦流模塊內(nèi)。
26.如權(quán)利要求20至23中任意一項所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括收集從水中沉淀出來的顆粒。
27.一種用于提供具有增加的含氧量的水并減少所述水中的外來物質(zhì)的方法，其特征在于，所述方法包括: 將具有渦流模塊和盤組模塊的至少一個系統(tǒng)置入水源中； 按照下列步驟操作所述至少一個系統(tǒng): 旋轉(zhuǎn)所述盤組模塊中的盤組渦輪； 產(chǎn)生進(jìn)入所述渦流模塊的流體的渦流，其中，所述流體在進(jìn)入之前位于所述渦流模塊的外部； 將來自所述渦流模塊的所述流體排入膨脹腔室，所述膨脹腔室形成在所述盤組模塊的所述盤組渦輪中； 在所述盤組渦輪的盤之間的空間之間傳輸所述流體，以從所述膨脹腔室運動至圍繞所述盤組渦輪的排出腔室；和 在經(jīng)由多個排出端口排出所述流體之前，將所述流體累積在所述排出腔室中； 將水從所述水源壓送至用于使用的至少一個出口 ；和 當(dāng)外來物質(zhì)由于所述系統(tǒng)的操作而從所述水沉淀或死亡時，將所述外來物質(zhì)從所述水源移除。
28.一種盤組渦輪，其特征在于，包括: 頂部盤板，所述頂部盤板具有通過所述頂部盤板的軸向中心的開口 ； 多個盤，每個所述盤具有通過所述盤的軸向中心的開口 ； 底板，具有: 凹陷部，所述凹陷部位于所述盤的軸向中心；和 驅(qū)動軸架座；和多個側(cè)翼墊片，所述多個側(cè)翼墊片連接頂部盤板、所述多個盤和所述底板并與所述頂部盤板、所述多個盤和所述底板對齊，以形成由所述多個開口和所述底板的所述凹陷部所限定的區(qū)域，所述多個側(cè)翼墊片分隔所述多個盤，使得盤腔室存在于相鄰盤之間。
29.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，至少三個所述盤腔室具有1.3mm和2.5mm之間的高度。
30.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個盤中的至少兩個由不銹鋼、黃銅和聚碳酸酯中的至少一種制成。
31.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述側(cè)翼墊片包含黃銅和不銹鋼中的至少一種。
32.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，至少三個所述盤腔室具有至少1.7mm的高度； 所述盤包含不銹鋼；并且 所述側(cè)翼墊片包含黃銅和不銹鋼中的至少一種。
33.如權(quán)利要求28至32中任意一項所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，每個所述側(cè)翼墊片都包括側(cè)翼。
34.如權(quán)利要求33所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，每個所述側(cè)翼墊片都包括多個分隔件，所述分隔件具有與所述側(cè)翼接合的至少一個通道。
35.如權(quán)利要求34所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個盤的每一個都包括用于接合所述多個側(cè)翼的凹槽；并且 每個側(cè)翼包括至少一個突出部，所述至少一個突出部的豎直高度延伸，用以與所述多個分隔件和所述多個盤滑動接合。
36.如權(quán)利要求33所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個盤中的每一個都包括通過其的多個開口，所述多個開口的尺寸與所述多個側(cè)翼適配。
37.如權(quán)利要求33所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述側(cè)翼包括前緣和后緣，所述后緣延伸的距離長于所述前緣延伸的距離。
38.如權(quán)利要求28至32中任意一項所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，每個所述側(cè)翼墊片都包括: 多個分隔件，其中，至少一個分隔件在所述多個盤中的相鄰盤之間，每個分隔件包括通過其的至少一個開口 ；和 至少一個連接組件；并且 其中，每個盤包括通過其的多個開口，并且至少一個開口與每個側(cè)翼墊片配合； 對于每個側(cè)翼墊片，所述至少一個連接組件將所述側(cè)翼墊片的所述分隔件與所述多個盤連接在一起，所述至少一個連接組件使所述分隔件與所述多個盤對齊。
39.如權(quán)利要求28至32中任意一項所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個側(cè)翼墊片、所述頂部盤板、所述多個盤、所述底板一體形成為一個部件。
40.如權(quán)利要求28至32中任意一項所述的盤組渦輪，其特征在于，其中 所述頂部盤板進(jìn)一步包括軸襯；并且 所述底板進(jìn)一步包括軸襯。
41.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述側(cè)翼墊片包含黃銅，所述多個盤包括由不銹鋼制成的至少兩個盤。
42.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述側(cè)翼墊片包含黃銅，所述多個盤包括由不銹鋼和黃銅制成的交替盤。
43.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個盤和所述多個側(cè)翼墊片相互電絕緣。
44.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述多個盤和所述多個側(cè)翼墊片相互電連接并且在多個盤和所述多個側(cè)翼墊片之間具有傳導(dǎo)性。
45.如權(quán)利要求28所述的盤組渦輪，其特征在于，其中，所述盤組渦輪與安裝有所述盤組渦輪的系統(tǒng)電絕緣且分離地接地。
46.一種系統(tǒng),其特征在于,包括: 渦流導(dǎo)入腔室，所述渦流導(dǎo)入腔室包括頂部，所述渦流導(dǎo)入腔室具有圍繞所述頂部均勻地分隔的多個入口； 外殼，所述外殼具有內(nèi)部腔室，多個排出端口圍繞所述內(nèi)部腔室的外周均勻地分隔； 盤組渦輪，所述盤組渦輪具有多個盤，所述多個盤在中心上形成有膨脹腔室，所述膨脹腔室具有與所述渦流導(dǎo)入腔室連通的開口 ；多個通道，所述多個通道形成在所述多個盤之間，所述通道允許流體通過并且到達(dá)所述外殼的所述內(nèi)部腔室，所述盤組與所述外殼旋轉(zhuǎn)地接合；和 馬達(dá)，所述馬達(dá)與所述盤組渦輪接合。
47.如權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到所述馬達(dá)的泵，所述泵具有多個出口，使得一個出口被連接到所述渦流導(dǎo)入腔室的各自的入口。
48.如權(quán)利要求46 所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述內(nèi)部腔室為環(huán)面/拋物面形狀。
49.如權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括多個側(cè)翼墊片，所述多個側(cè)翼墊片的每一個圍繞所述多個盤的外周分隔并且被連接到所述多個盤。
50.如權(quán)利要求46至49中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括具有篩網(wǎng)的引入模塊。
51.如權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述篩網(wǎng)包括: 內(nèi)篩網(wǎng)，所述內(nèi)篩網(wǎng)具有通過所述內(nèi)篩網(wǎng)的多個狹縫； 基座，所述基座被連接到所述內(nèi)篩網(wǎng)；和 外篩網(wǎng)，所述外篩網(wǎng)具有通過所述外篩網(wǎng)的多個狹縫，所述外篩網(wǎng)與所述內(nèi)篩網(wǎng)旋轉(zhuǎn)式接合；并且 其中，所述內(nèi)篩網(wǎng)的所述狹縫與所述外篩網(wǎng)的所述狹縫的重疊允許預(yù)定尺寸的顆粒進(jìn)入所述系統(tǒng)。
52.如權(quán)利要求46至49中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述渦流模塊進(jìn)一步包括與所述渦流腔室流體連通的至少一個補充端口。
53.—種系統(tǒng),其特征在于,包括: 外殼，所述外殼具有多個腔室，所述多個腔室包括: 渦流腔室，所述渦流腔室由至少一個環(huán)繞壁形成，當(dāng)所述壁從所述渦流腔室的頂部延展至所述渦流腔室的底部時，由所述壁所圍繞的水平面積減少；和排出腔室，所述排出腔室由頂部、底部和側(cè)壁形成，所述排出腔室在所述渦流腔室的下方，并且包括開口，所述開口通過與所述渦流腔室的所述底部對齊的所述頂部，，所述排出腔室包括通過所述側(cè)壁的至少兩個排出端口； 盤組渦輪，所述盤組渦輪安裝在所述排出腔室中，所述盤組渦輪包括: 多個盤，所述多個盤的每一個具有通過所述盤的軸向中心的開口 ；和底部盤，所述底部盤具有在所述底部盤的頂部表面上、位于軸向中心的凹陷部，其中，所述凹陷部和所述盤開口限定與所述渦流腔室流體連通的膨脹腔室； 在相鄰盤之間設(shè)置盤腔室，以建立所述膨脹腔室和所述排出腔室之間的流體連通；馬達(dá)，所述馬達(dá)被連接到所述盤組渦輪，以提供所述盤組渦輪相對于所述排出腔室的旋轉(zhuǎn)運動。
54.如權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述外殼進(jìn)一步包括: 引入腔室，所述引入腔室具有通往所述外殼的外部的多個開口 ；和 至少一個導(dǎo)管，所述至 少一個導(dǎo)管將所述引入腔室連接到所述渦流腔室。
55.如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括相等數(shù)量的引入出口和渦流入口，所述引入出口與所述引入腔室流體連通，并且所述渦流入口與所述渦流腔室流體連通的情況下，每一對引入出口和渦流入口利用所述至少一個導(dǎo)管中的一個導(dǎo)管連接。
56.如權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述導(dǎo)管為下列至少一種: 管；和 至少一個通道，所述至少一個通道形成在所述外殼內(nèi)部，并且從所述引入腔室延伸至靠近所述渦流腔室的所述頂部的點。
57.如權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述外殼進(jìn)一步包括通過所述外殼的多個開口，以建立所述外殼的外部和所述渦流腔室之間的流體連通。
58.如權(quán)利要求53至57中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到所述馬達(dá)的控制器。
59.如權(quán)利要求53至57中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，除了所述頂部的軸向中心的所述開口之外，所述排出腔室的所述底部和所述頂部互為鏡像。
60.如權(quán)利要求53至57中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述底部和所述頂部之間的距離在半徑等于所述盤組渦輪的半徑處達(dá)到其最高程度。
61.如權(quán)利要求53至57中任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中，所述排出腔室的所述底部、所述壁和所述頂部包括多個彎曲表面，所述底部和所述頂部中的所述彎曲表面從所述排出腔室的所述軸向中心向外延伸。
62.—種泵,其特征在于,包括: 外殼，所述外殼具有 內(nèi)部腔室； 入口，所述入口經(jīng)過所述外殼，并且與所述內(nèi)部腔室流體連通；和 至少一個出口，所述至少一個出口從所述內(nèi)部腔室向外延伸通過所述外殼； 葉輪，所述葉輪具有: 轉(zhuǎn)子；和 至少兩個葉片，所述葉片具有豎直形狀以跟隨所述內(nèi)部腔室的輪廓；和馬達(dá)，所述馬達(dá)被連接到所述轉(zhuǎn)子。
63.如權(quán)利要求62所述的泵，其特征在于，其中，所述葉片相對于虛構(gòu)的豎直平面成一角度，所述虛構(gòu)的豎直平面從所述轉(zhuǎn)子徑向向外延伸。
64.如權(quán)利要求62所述的泵，其特征在于，其中，每個所述葉片包括: 實質(zhì)上平坦的水平頂部表面，所述水平頂部表面從所述轉(zhuǎn)子向外延伸至靠近所述葉片的頂部； 所述頂部包括拱形部，所述拱形部實質(zhì)上位于所述葉片的高度的中心；并且 所述葉 片的底部表面包括凹部，所述凹部過渡至凸部，所述凸部過渡至所述頂部。
65.如權(quán)利要求64所述的泵，其特征在于，其中，所述頂部進(jìn)一步包括凸曲線部，所述凸曲線部將所述拱形部連接到所述頂部表面，并且所述凸曲線部將所述拱形部連接到所述底部表面。
66.如權(quán)利要求62至65中任意一項所述的泵，其特征在于，其中，所述入口包括經(jīng)過所述外殼的底部的開口。
67.如權(quán)利要求66所述的泵，其特征在于，所述入口開口位于所述轉(zhuǎn)子下方的軸向中心。
68.如權(quán)利要求62至65中任意一項所述的泵，其特征在于，其中，所述入口包括軸向通道，所述軸向通道大致開始于所述外殼的底部的中心點，并沿著軸向路徑經(jīng)過所述殼體底部延伸到所述內(nèi)部腔室。
69.如權(quán)利要求62至65中任意一項所述的泵，其特征在于，其中，所述出口的數(shù)量至少為三個。
全文摘要
在至少一個實施例中提供一種系統(tǒng)及方法，以通過渦流來過濾水，該渦流通向具有膨脹腔室和進(jìn)入通向至少一個排出腔室的出口的盤組渦輪。在進(jìn)一步實施例中，該系統(tǒng)包括引入模塊、渦流模塊、盤組模塊和用于驅(qū)動盤組渦輪的馬達(dá)。引入模塊將水帶入系統(tǒng)并將水運送到使水加速成渦流的渦流模塊，其次渦流流入盤組渦輪，最后盤組渦輪將流體排入通向至少一個排出端口的排出腔室。盤組渦輪包括分隔形成盤之間的腔室的多個盤，該腔室提供膨脹腔室和排出腔室之間的至少一個通道。
文檔編號B01F7/22GK103180253SQ201180051355
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
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