水上運動用循環水槽的製作方法
2023-12-05 13:43:36 1
專利名稱：水上運動用循環水槽的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水上運動用設備，尤其是一種水上運動用循環水槽。
背景技術：
水上運動種類很多，如遊泳、各種船艇划行等等。人們做水上運動除了到自然界的江河湖海中以外越來越多的要在人工環境中進行。而且要小型化、家庭化。例如遊泳池，目前，就有長度在10米以下的泳池。但是，小型的泳池也有缺陷例如泳池，如果太短小，可供遊泳的空間過小，其實用性較差。
為了解決上述問題，國內外均有文獻記載有一種利用機械使水流動的水池，國內外資料中介紹的所述水池的動力設備、整流設備、結構型式等基本類同。它具有一個水平雙層殼體，中間為泳池，兩側為返流通道，在泳池的前端夾層中設有隔柵整流器和螺旋槳，在泳池的最前端外面為驅動螺旋槳的調速動力裝置。這種遊泳池通過啟動螺旋槳使水在泳池和返流通道之間流動起來，遊泳者在泳池中相對於水流方向不停地遊動，如果他遊泳的速度與水流的速度相等，則其在泳池中的位置可以只是原地不動，這樣，既可以進行遊泳的練習，又不必用很大的泳池。但是，該泳池有以下不足之處1、泳池的進水口上設置只有格柵的整流器，這樣，在泳池中的水流的速度很難與驅動裝置的轉速構成比較精確的對應關係，而且將本循環泳池用作專業運動員的訓練，要求泳池中水的流速高實現起來也比較困難，由於整流性能較差，將無法準確測出運動員的遊動速度。因此，該泳池只能作為休閒娛樂裝置，使用範圍較小。
2、泳池的水通過設於其兩側的水平返流通道形成一定流向的水流在設計泳池時往往要考慮泳池的橫向距離不能過大，則該返流通道的流通面積要遠遠小於泳池的流通面積，在要求泳池中水流速度較高、循環水量較大時返流通道的面積就應該較大從而導致水池的橫截面過大結構不合理。
3、該泳池的水流驅動器為調速動力裝置驅動的螺旋槳，其對泳池以及返流通道中的水的驅動功效較低，在水流速度不高的情況下還可以，但如果供高水平運動員訓練，需要較高的水流速度及其均勻度實施起來就比較困難了。
4、驅動裝置沒有一個合適的速度調控裝置，不能對泳池中水流的速度作精確的調控，因此也就無法適應各種水平的遊泳者的遊進速度的限定和確定。
因此，這種泳池只比較適合於作為一般家庭或賓館提供以娛樂為目的使用，而對於專業遊泳的訓練科研等則不適合。
發明內容
本實用新型的目的在於改進現有技術中的不足，提供一種可以使泳池中的水流速度與驅動裝置的速度較精確地對應從而獲得泳池中精確可控的水流速度的的循環式水槽裝置。
本實用新型的進一步的目的在於提供一種可以提供泳池水流較高的流速且水流依然平穩的循環水槽裝置。
本實用新型的再一個目的是提供一種可根據需要調節水流速度的循環水槽。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型提供的用於水上運動的循環式水槽裝置包括一個運動水槽、一套整流裝置、一個水流驅動裝置、一個動力裝置及調速裝置，在該水槽的相對的前後兩端槽壁上設有進水口和出水口，在所述運動水槽的外面設有回水道與運動水槽上的所述進水口和出水口連通；所述水流驅動裝置固設在所述水槽的前端的所述進水口外面的回水道中；所述整流裝置為一具有進水口和出水口的殼體，該進水口於所述水流驅動裝置的出水口連通，該出水口於所述運動水槽的所述前端進水口連通；所述水流驅動裝置聯接在所述動力裝置的驅動軸上，所述驅動軸上聯接動力裝置，該動力裝置與所述調速裝置聯接。
所述整流裝置是從其上所述的進水口向所述出水口順序包括有降速段、穩定段和軸向加速的收縮段三部分，所述降速段為一段圓截面變為矩形截面且截面積漸大的漸擴段，穩定段截面積不變，其中固設有阻尼器和導向器，該導向器為若干沿整流裝置的軸向設置的若干隔板，其將穩定段在所述軸向上分割成若干相互隔開的通道，在該通道的兩端的至少一端固設一個穩流阻尼裝置，所述軸向加速段為一段橫截面漸小的收縮段，該收縮段的外壁沿軸向為曲面結構，其出水口與所述運動水槽的進水口匹配，在該出水口上還設有一個穩流阻尼裝置。
本實用新型體構的循環水槽中設置的整流裝置通過降速段及穩定段的導向和阻尼，可將從水流驅動裝置出口排出的水流中的大旋渦分割稱能夠很快消失的小旋渦，然後進入收縮段使水流連續加速，可使水流速度的不均勻性大大降低，進入水槽的水流均勻穩定。因此，在運動水槽中與進水口正對的一個區域中的水流的流速與驅動裝置的速度具有比較精確的對應關係。
在所述穩定段中設置兩道所述的穩流阻尼裝置，其分別設置在所述導向器的前後兩端。所述的穩流阻尼裝置可以是格柵或絲網。
所述回水道可以設置分布在所述運動水槽的前後端外側以及運動水槽槽底的下方；也可以分布在所述運動水槽的前後端外側以及運動水槽的左右兩側，或是分布在所述運動水槽的前後端外側以及運動水槽的下方及左右兩側。
所述水流驅動裝置可以是為水泵。該水泵的進水管與所述回水道連通，其出水管與所述整流裝置的進水口連通，整流裝置出水口與所述運動水槽的進水口連通，所述水泵的泵軸上連接動力裝置，該動力裝置可以是電機，也可以是由電機帶動的液壓驅動裝置。該電機為可調速的電機裝置。
所述可調速的電機裝置為一電機與一全數位化變頻器相連，該變頻器的電源輸入端與三相交流電源相連，變頻器的電源輸出端與所述電機的電源輸入端相連。
本實用新型提供的循環水槽裝置通過特殊的整流裝置可以使運動水槽中的水流均勻穩定，並與動力裝置的運動速度構成比較精確的對應關係。將回水道設置在水槽的下方，回水道的寬度可以至少是水槽的寬度，而其深度則可以根據適應使用者的水流速度大小的需求而定的回水量的大小來設計，這樣的回水道結構與現有技術比較，不會額外增加循環水槽的水平寬度，可有效地解決大流量回水道過水截面積以及回水和本循環水槽佔地面積之間的矛盾，且不僅可以用於泳池，還可以用於划船、划艇等多種水上運動項目的訓練。加上在運動水槽的左右也設有循環回水道，可以適當減少運動水槽下方的回水道的深度，作為上述回水道的補充，以降低施工的難度。而本循環水槽中使用泵作為水流驅動裝，可以提供較高的出口速度，可以使本裝置作為專業運動員的水上運動工具。本裝置配有調節電機轉速的調速裝置，加之使用泵作水流驅動裝置，對運動水池中的水流速度可以比較精確的調整並使其均勻，所以，本裝置具有循環水量大、水流均勻速度高且精確的優點，不僅適於一般娛樂消遣和康復的水上運動，更適合高水平的專業運動員訓練使用。在這種小水池中運動員在原地的運動，更有利於對其動作的技術觀察，使本裝置可以成為教練和專家指導運動員的好幫手。所以，本實用新型提供的循環水槽裝置為水上運動員更提供了可準確調速，能滿足不同訓練速度要求，水流速度均勻，動水品質良好的訓練環境。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型提供的用於水上運動的循環式水槽裝置的主剖視結構示意圖；圖2為
圖1的A-A剖視結構示意圖；圖3為整流裝置的結構示意圖。
具體實施方式
如
圖1和2示意圖所示，本實用新型提供的用於水上運動的循環式水槽裝置包括一個運動水槽1、一個水流驅動裝置水泵2、一個整流裝置2』和一個動力裝置電機3及電機連接的調速裝置9，在該水槽1的相對的前後兩端槽壁上設有進水口11和出水口12，在運動水槽1的兩側和底下設有回水道4與運動水槽1上的進水口11和出水口12連通，回水道設置分布在運動水槽1的前後端外側以及水槽槽底的下方，為了製造方便，是在運動水槽的外面套設了一個更大的水槽5，其在運動水槽的前後左右以及下方均大於運動水槽的尺寸形成回水道4，在運動水槽1左右外側下底面上設有支架13，將運動水槽支固在大水槽5中。
在大水槽5的靠運動水槽的進水口11的一端向下延伸設有一個與大水槽連通的蓄水池6。
水流驅動裝置水泵2，其進水管21與蓄水池6連通，軸流水泵的排水管22與整流裝置2』的進水口連通，整流裝置2』的出水口與運動水槽1的進水口11連通，動力裝置3是一個電機，聯接在軸流泵的泵軸23上。
如圖3所示，整流裝置2』由進水口向所述出水口順序為降速段201、穩定段202和軸向加速的收縮段203，降速段201為一段圓截面變為矩形截面且截面積漸大的漸擴段，穩定段202截面積不變，其中固設由阻尼器2021和導向器2022，該導向器2022為若干沿整流裝置的軸向設置的若干隔板，其將穩定段在所述軸向上分割成若干相互隔開的通道2023，在該通道的兩端各固設一個穩流阻尼裝置格柵或絲網204和205，軸向加速段203為一段橫截面漸小的收縮段，該收縮段的外壁沿軸向為曲面結構，其出水口與所述運動水槽的進水口11匹配連接，在進水口上還設有一個阿格柵絲網206。
在電機3的帶動下，水泵2轉動將蓄水池6中的水由水槽1的前端進水口11打入水槽1中，再由與進水口相對的水槽後端的出水口排出而進入回水道4，繼而流入蓄水池6中。再通過泵2將水打入水槽中，如此循環往復，在水槽中水以一定的流速由其進水口向出水口流動。運動者在水槽中迎著水流方向運動，如果其在水槽中位置保持不變，則可知其運動的速度即同步為水流的速度。
電機3為交流異步電機。軸流泵7通過交流異步電機3驅動，使運動水槽1內的水循環流動。為了根據訓練者或使用者的需要改變運動水槽1內水流的流速，本實用新型通過全數位化的變頻器9調節電機3的轉速。
變頻器9的電源輸入端R、S、T與三相交流電源相連，變頻器的電源輸出端U、V、W與被控電機8的電源相連。由於交流異步電機3的轉速n＝60f(1-s)/p，所以改變變頻器的輸出頻率f即可以實現改變交流電機3轉速的目的，從而改變運動水槽1內水流的速度。
為了使運動水槽1內水流的速度控制更精確，還可以在池內設置一個流速傳感器，檢測池內水流速度。根據檢測到的水流速度以及訓練員的要求及時調整變頻器的輸出頻率，以及改變運動水槽1內水流的速度。
本實用新型需要的變頻器可以是VVVF控制型的變頻器，也可以是矢量控制型的變頻器。
權利要求1.一種用於水上運動的循環式水槽裝置，包括一個運動水槽、一套整流裝置、一個水流驅動裝置、一個動力裝置及調速裝置，在該水槽的相對的前後兩端槽壁上設有進水口和出水口，在所述運動水槽的外面設有回水道與運動水槽上的所述進水口和出水口連通；所述水流驅動裝置固設在所述水槽的前端的所述進水口外面的回水道中；所述整流裝置為一具有進水口和出水口的殼體，該進水口與所述水流驅動裝置的出水口連通，該出水口與所述運動水槽的所述前端進水口連通；所述水流驅動裝置聯接在所述動力裝置的驅動軸上，所述驅動軸上聯接動力裝置，該動力裝置與所述調速裝置聯接。
2.根據權利要求1所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述整流裝置是從其上的所述進水口向所述出水口順序包括有降速段、穩定段和軸向加速的收縮段三部分，所述降速段為一段圓截面變為矩形截面且截面積漸大的漸擴段，穩定段截面積不變，其中固設有阻尼器和導向器，該導向器為若干沿整流裝置的軸向設置的若干隔板，其將穩定段在所述軸向上分割成若干相互隔開的通道，在該通道的兩端的至少一端固設一個穩流阻尼器，所述軸向加速段為一段橫截面漸小的收縮段，該收縮段的外壁沿軸向為曲面結構，其出水口與所述運動水槽的進水口匹配，在該出水口上還設有一個穩流阻尼裝置。
3.根據權利要求1或2所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述回水道設置分布在所述運動水槽的前後端外側以及運動水槽槽底的下方；或所述回水道還設置分布在所述運動水槽的左右兩側。
4.根據權利要求1或2所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述回水道設置分布在所述運動水槽的前後端外側以及運動水槽的左右兩側。
5.根據權利要求1所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述水流驅動裝置可以是為一水泵，該水泵的進水管與所述回水道連通，其出水管與所述整流裝置的進水口連通，所述動力裝置連接在所述水泵的泵軸上。
6.根據權利要求5所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述水泵是軸流泵。
7.根據權利要求1所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述動力裝置為電機，或是由電機帶動的液壓驅動裝置。
8.根據權利要求7所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述電機與一全數位化變頻器相連，該變頻器的電源輸入端與三相交流電源相連，變頻器的電源輸出端與所述電機的電源輸入端相連。
9.根據權利要求1所述的循環式水槽裝置，其特徵在於在所述整流裝置的穩流段中設置兩道所述的穩流阻尼裝置，其分別設置在所述導向器的前後兩端。
10.根據權利要求1或9所述的循環式水槽裝置，其特徵在於所述穩流阻尼裝置為一個格柵或絲網。
專利摘要本實用新型公開了一種用於水上運動的循環式水槽裝置，包括一個運動水槽、一個水流驅動裝置和一個動力裝置，在水槽的相對的前後兩端槽壁上設有進水口和出水口，在運動水槽的外面設有回水道與運動水槽上的進水口和出水口連通，回水道至少設置分布在運動水槽的前後端外側以及水槽的下槽底的下方；水流驅動裝置為一水泵，其進水管與回水道連通，其排水管與運動水槽的進水口連通，動力裝置聯接在水泵的泵軸上。本裝置具有循環水量大、水流速度高的優點，不僅適於一般娛樂消遣和康復的水上運動，更適合專業運動員高水平的訓練。在這種小水池中運動員在原地的運動，更有利於對其動作的仔細觀察，使本裝置可以成為教練和專家指導運動員技術動作的好幫手。
文檔編號E04H4/12GK2639441SQ0320895
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月3日 優先權日2003年9月3日
發明者王斐力 申請人:王斐力