一種節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，屬于體育健身設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】。該游泳池包括具有矩形池壁的泳池體和回流涵道，所述回流涵道位于所述泳池體的外圍，所述泳池體的長(zhǎng)度方向一端池壁設(shè)有一組平行的導(dǎo)流管，另一端設(shè)有一組平行的回流管；所述導(dǎo)流管內(nèi)裝有槳軸帶動(dòng)的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接，所述導(dǎo)流管的入口端固定有數(shù)量與螺旋槳翼片數(shù)相等的預(yù)置旋流片，出口端裝有整流格柵，所述預(yù)置旋流片呈與所述螺旋槳反向的螺旋狀。本發(fā)明可以提前使得進(jìn)入導(dǎo)流管內(nèi)的水流產(chǎn)生一定的偏角，抵消螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的水流偏角，再經(jīng)過(guò)格柵整流，從而由導(dǎo)流管輸出流向穩(wěn)定一致的水流，保證逆流游泳時(shí)的舒適度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種游泳池，尤其是一種節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，屬于體育健身設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]游泳健身是不少人體育健身的首選。隨著人們生活水平的提高，家庭游泳池逐漸成為高檔住宅的標(biāo)準(zhǔn)配置。為了盡可能減小占地面積，申請(qǐng)?zhí)枮?1251088.2的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種微型無(wú)岸游泳池，該游泳池在U型泳池鋼架中固定安裝泳池板，其一端有出水口，與之對(duì)應(yīng)的另一端有回水口，在該泳池板下方且出水口的一端固定安裝個(gè)水泵，在泳池板的底部下方有個(gè)回水管道，該個(gè)回水管道分別與個(gè)水泵對(duì)應(yīng)，在U型泳池鋼架的外部有裝飾護(hù)板；在泳池板的底部下方有加熱管。此類(lèi)逆流式游泳池雖然巧妙借助相對(duì)于人體運(yùn)動(dòng)的循環(huán)水流，實(shí)現(xiàn)了在小面積游泳池內(nèi)的連續(xù)游泳健身，但由于水流動(dòng)力源的選擇以及循環(huán)流道的設(shè)置不夠合理，因此能耗很大。
[0003]此外,現(xiàn)有此類(lèi)游泳池采用單流道和潛水泵結(jié)構(gòu),水流速度和方向控制均存在問(wèn)題，因此存在不必要的能耗，且層流控制不均勻，影響游泳的舒適度。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01320396463.5的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種智能健身游泳系統(tǒng)，該系統(tǒng)的泳池長(zhǎng)度方向兩端分別設(shè)有通過(guò)外部管路經(jīng)逆流泵相連的抽水口和水流出口，并包括池水處理單元、傳感器件和控制中心，傳感器件的信號(hào)輸出端通過(guò)控制中心分別接逆流泵和池水處理單元的啟動(dòng)受控端。該游泳系統(tǒng)雖然提高了節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池的智能化程度，從而迎合用戶(hù)更高層次的需求，但水循環(huán)方式與前述專(zhuān)利基本相同，因此未能解決其存在的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種在保證游泳舒適度的前提下低功耗的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池包括具有矩形池壁的泳池體和回流涵道，所述回流涵道位于所述泳池體的外圍；所述泳池體的長(zhǎng)度方向一端池壁設(shè)有一組平行的導(dǎo)流管，另一端設(shè)有一組平行的回流管；所述導(dǎo)流管內(nèi)裝有槳軸帶動(dòng)的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接；所述導(dǎo)流管的入口端固定有周向均布且傾斜方向與螺旋槳翼片傾斜方向相反的預(yù)置旋流片，出口端裝有整流格柵。尤其是，所述預(yù)置旋流片的片數(shù)與螺旋槳翼片數(shù)相等。
[0007]相對(duì)于水泵，螺旋槳造流的效率高，功耗小，噪音低，但其造流具有旋流趨勢(shì)，為此本發(fā)明采用了在導(dǎo)流管中前置預(yù)置旋流片后后置格柵整流器相結(jié)合的合理結(jié)構(gòu)，由于預(yù)置旋流片預(yù)先產(chǎn)生與螺旋槳翼片螺旋方向相反的旋流，因此可以提前使得進(jìn)入導(dǎo)流管內(nèi)的水流產(chǎn)生一定的偏角，抵消螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的水流偏角，使水流經(jīng)過(guò)螺旋槳后與其軸線基本平行，再經(jīng)過(guò)格柵整流，從而由導(dǎo)流管輸出流向穩(wěn)定一致的水流，保證逆流游泳時(shí)的舒適度。
[0008]本發(fā)明螺旋槳的進(jìn)一步完善包括:所述螺旋槳翼片的截面為平面翼背和流線翼面構(gòu)成的流線形。尤其是，所述螺旋槳翼片的翼根弦長(zhǎng)大于翼稍。這樣有利于實(shí)現(xiàn)高效能、低功耗、低噪音、低空泡，及保證強(qiáng)度。
[0009]此外，所述螺旋槳主要由內(nèi)軸、外套以及翼片構(gòu)成，所述內(nèi)軸由一端的大徑段和另一端的縮徑臺(tái)階段構(gòu)成，所述縮徑臺(tái)階段的外圓與外套的內(nèi)徑相配，所述外套與內(nèi)軸的貼合端面分別制有周向間隔分布的徑向剖分式半圓軸孔，所述翼片的翼根延伸出翼軸，兩相對(duì)剖分式半圓軸孔形成的對(duì)合孔孔徑與所述翼軸的外徑緊配；組合時(shí)，所述外套套裝在內(nèi)軸的縮徑段形成的對(duì)合孔中插裝所述翼軸后，通過(guò)軸向緊固螺栓固緊定位。因此可以酌情調(diào)整，得到滿足所需性能參數(shù)的最佳翼片螺距角。
[0010]本發(fā)明其它相關(guān)部分的進(jìn)一步完善包括:所述整流格柵采用三角形截面格柵整流器，其強(qiáng)度高、剛度好，具有薄壁、小孔、大細(xì)長(zhǎng)比，以及堵塞度小、壓損低的優(yōu)點(diǎn)，可以更有效地改善水流均勻度和加快漩渦的衰減，顯著降低水流的縱、橫向，尤其是橫向分量的湍流度，確保在泳池形成一定層度的均勻流。
[0011]此外，所述回流管外的回流涵道呈分別朝兩側(cè)分流的圓弧形流道。這樣可以起到引導(dǎo)水流的作用，有利于減小能耗。所述圓弧形流道與泳池體兩側(cè)的回流通道連通，回流通道具有擴(kuò)散角。因此可以使回流涵道內(nèi)水流截面逐漸擴(kuò)大，水流速度逐漸降低，從而降低回流損耗。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1的俯視圖。
[0015]圖3為圖1實(shí)施例的導(dǎo)流管部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為圖3的側(cè)視圖。
[0017]圖5為圖1實(shí)施例的螺旋槳翼片截面形狀示意圖。其中(a)為翼稍，(b)為翼根。
[0018]圖6為圖1實(shí)施例的螺旋槳結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7為圖6的側(cè)視圖。
[0020]圖8為圖1實(shí)施例的整流格柵局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖9為圖1實(shí)施例螺旋槳模型的壓力和速度分布圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例一
[0023]本實(shí)施例的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池如圖1和圖2所示，包括具有矩形池壁4的泳池體I和回流涵道5。回流涵道5位于泳池體I的外圍。泳池體I的長(zhǎng)度方向一端池壁設(shè)有一組平行的導(dǎo)流管7，另一端設(shè)有一組平行的回流管3。泳池體I鄰近導(dǎo)流管7的一端深度大于鄰近回流管3的一端，最深處設(shè)有排水孔?；亓鞴?外的回流涵道呈分別朝兩側(cè)分流的圓弧形流道一形似上部心形，且圓弧形流道內(nèi)還裝有間隔分布的圓弧形導(dǎo)流板。這樣可以起到引導(dǎo)水流的作用，有利于減小能耗。所述圓弧形流道與泳池體兩側(cè)的回流通道連通，回流通道具有擴(kuò)散角。因此可以使回流涵道內(nèi)水流截面逐漸擴(kuò)大，水流速度逐漸降低，從而降低回流損耗。回流涵道5自回流管端至導(dǎo)流管端的直道段具有預(yù)定擴(kuò)散角，因此使回流涵道內(nèi)水流截面逐漸擴(kuò)大，水流速度逐漸降低，從而減少回流損耗。
[0024]每個(gè)導(dǎo)流管7內(nèi)裝有槳軸10帶動(dòng)的螺旋槳8，槳軸10外端與安置在回流涵道外的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)9傳動(dòng)連接。導(dǎo)流管7的入口端周向均布固定有數(shù)量與螺旋槳翼片數(shù)相等的預(yù)置旋流片12，出口端裝有整流格柵6。電機(jī)9采用外置式，通過(guò)槳軸帶動(dòng)螺旋槳8轉(zhuǎn)動(dòng)，槳軸與泳池之間采用機(jī)械密封形式水密，確保泳池內(nèi)水不泄露。
[0025]如圖3和圖4所示，預(yù)置旋流片12與導(dǎo)流管7軸向的傾斜方向與螺旋槳8槳翼的傾斜方向相反，槳軸10從其中心穿過(guò)。這樣提前使得進(jìn)入導(dǎo)流管內(nèi)的水流產(chǎn)生一定的偏角，以抵消或補(bǔ)償螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的水流偏角，使水流經(jīng)過(guò)螺旋槳后與槳軸線趨于平行。
[0026]考慮到螺旋槳是造流的主要裝置，由于游泳池使用場(chǎng)所要求電機(jī)功率盡可能小，而螺旋槳的效率要高、推力要大、噪音要低，因此本實(shí)施例螺旋槳翼片的截面如圖5所示，為平面翼背8-A和流線翼面8-B構(gòu)成的流線形，試驗(yàn)證明，這種高升力翼型具有高效能、低功耗、低噪音、低空泡的優(yōu)點(diǎn)(參見(jiàn)圖9)。此外，螺旋槳翼片的翼根弦長(zhǎng)大于翼稍，從而使其厚度由稍至根逐漸加大，提高翼片強(qiáng)度。
[0027]螺旋槳8的結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示，主要由內(nèi)軸8-1、外套8_2以及十片翼片8_3構(gòu)成，其中內(nèi)軸8-1由一端的大徑段和另一端的縮徑臺(tái)階段構(gòu)成，縮徑臺(tái)階段的外圓與外套8-2的內(nèi)徑相配，外套8-2的外徑與內(nèi)軸8-1的大徑相配，外套8-2與內(nèi)軸8_1的貼合端面分別制有周向均布的徑向剖分式半圓軸孔。翼片8-3的翼根延伸出翼軸8-5。兩相對(duì)剖分式半圓軸孔形成的對(duì)合孔孔徑與翼片8-3的翼軸8-5的外徑緊配。組合時(shí)，外套8-2套裝在內(nèi)軸8-1的縮徑臺(tái)階段形成的對(duì)合孔中插裝翼片8-3的翼軸8-5后，通過(guò)軸向緊固螺栓8-4固緊定位。因此安裝時(shí)，可以經(jīng)過(guò)調(diào)適，得到最佳的翼片螺距角(即其翼背平面與軸向的傾斜角度)。根據(jù)效能、功耗、噪音等性能指標(biāo)綜合考慮，本實(shí)施例經(jīng)試驗(yàn)確定，翼背平面與軸向的傾斜角度(安裝螺距角)為29?！?°范圍為佳。該可調(diào)結(jié)構(gòu)顯然也可以用于預(yù)置旋流片，從而藉此通過(guò)試驗(yàn)，獲得與螺旋槳最佳匹配的傾斜角度。
[0028]整流格柵如圖8所示，采用三角形截面格柵整流器，由于其薄壁、小孔、大細(xì)長(zhǎng)比，更有效地改善水流均勻度和加快漩渦的衰減，顯著降低水流的縱、橫向分量的湍流度，特別是顯著降低橫向分量的湍流度，使水流經(jīng)過(guò)整流格柵后形成均勻流體，確保在泳池形成一定層度的均勻流。加之這種整流格柵由于堵塞度小，其壓力損失也相對(duì)較小。
[0029]使用時(shí)，本實(shí)施例由多臺(tái)并排布置的交流電機(jī)9帶動(dòng)預(yù)置旋流片12和螺旋槳8旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)水從導(dǎo)流管7噴出，再經(jīng)整流格柵6整流后，使泳池體I形成一定厚度的均勻水流，該水流從回流管3流出，經(jīng)兩個(gè)圓弧形流道2引導(dǎo)，沿回流涵道5返回到導(dǎo)流管7 —端的蓄水池。
[0030]此外，該游泳池更進(jìn)一步的完善是，通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)采用智能化管理，人機(jī)交互界面負(fù)責(zé)獲取人的控制指令，并實(shí)時(shí)顯示流速、水溫、水質(zhì)、功耗、設(shè)備狀態(tài)等信息。一旦啟動(dòng)，將全自動(dòng)工作，自動(dòng)穩(wěn)定和調(diào)整水速、水溫，自動(dòng)根據(jù)設(shè)定的個(gè)人愛(ài)好控制燈光和音樂(lè)，并根據(jù)水池內(nèi)實(shí)際狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整投入工作的電機(jī)，以最大程度的達(dá)到鍛煉、健身和娛樂(lè)的目的，同時(shí)又高效的節(jié)省電能。
[0031]歸納起來(lái)，本實(shí)施例的低功耗雙回流層流式游泳池具有如下特點(diǎn):
[0032]I)采用雙回流涵道及數(shù)個(gè)導(dǎo)流管式螺旋槳驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)形式。游泳池采用雙回流涵道，經(jīng)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最大限度減小流道阻力，再配合數(shù)個(gè)高效導(dǎo)流管式螺旋槳推動(dòng)水流動(dòng)，使游泳池里水池上表面形成均勻?qū)恿?，其層流形式橫向?yàn)榫鶆蛄魉伲瓜驗(yàn)榘匆欢ㄋ俾仕p的遞減式梯層流，沿水池縱向近似為均勻流。
[0033]2)流動(dòng)速度可無(wú)級(jí)控制，同時(shí)可根據(jù)游泳者的游動(dòng)速度自動(dòng)調(diào)節(jié)水流速度，以確保游泳者始終處于游泳池有效泳段，確保游泳訓(xùn)練效率的最大化。
[0034]3)游泳池可采用多泳道自動(dòng)劃分模式，能自動(dòng)識(shí)別泳道是否有人，無(wú)人泳道將自動(dòng)停止工作，以節(jié)約能源。
[0035]4)流速控制采用電腦智能化控制，人機(jī)交互界面通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)人與設(shè)備的對(duì)話。
[0036]5)泳池里配備自適應(yīng)燈光管理系統(tǒng)和水中/空氣中音樂(lè)管理系統(tǒng)，給鍛煉的人最舒適的享受和放松。
[0037]6)配備自動(dòng)水溫恒溫設(shè)備和水處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)水溫，保證水溫一直處于人體適宜的溫度，水處理系統(tǒng)可確保水質(zhì)的純凈。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，包括具有矩形池壁的泳池體和回流涵道，其特征在于:所述回流涵道位于所述泳池體的外圍，所述泳池體的長(zhǎng)度方向一端池壁設(shè)有一組平行的導(dǎo)流管，另一端設(shè)有一組平行的回流管；所述導(dǎo)流管內(nèi)裝有槳軸帶動(dòng)的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接；所述導(dǎo)流管的入口端固定有周向均布且傾斜方向與螺旋槳翼片傾斜方向相反的預(yù)置旋流片，出口端裝有整流格柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述預(yù)置旋流片的片數(shù)與螺旋槳翼片數(shù)相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述螺旋槳翼片的截面為平面翼背和流線翼面構(gòu)成的流線形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述螺旋槳翼片的翼根弦長(zhǎng)大于翼稍。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述螺旋槳主要由內(nèi)軸、外套以及翼片構(gòu)成，所述內(nèi)軸由一端的大徑段和另一端的縮徑臺(tái)階段構(gòu)成，所述縮徑臺(tái)階段的外圓與外套的內(nèi)徑相配，所述外套與內(nèi)軸的貼合端面分別制有周向均布的徑向剖分式半圓軸孔，所述翼片的翼根延伸出翼軸，兩相對(duì)剖分式半圓軸孔形成的對(duì)合孔孔徑與所述翼軸的外徑緊配；組合時(shí)，所述外套套裝在內(nèi)軸的縮徑臺(tái)階段形成的對(duì)合孔中插裝所述翼軸后，通過(guò)軸向緊固件固緊定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述整流格柵采用三角形截面格柵整流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述回流管外的回流涵道呈分別朝兩側(cè)分流的圓弧形流道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述圓弧形流道內(nèi)裝有間隔分布的圓弧形導(dǎo)流板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述回流涵道自回流管端至導(dǎo)流管端的直道段具有預(yù)定擴(kuò)散角。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的節(jié)能環(huán)保雙回流式游泳池，其特征在于:所述泳池體鄰近導(dǎo)流管的一端深度大于鄰近回流管的一端，最深處設(shè)有排水孔。
【文檔編號(hào)】E04H4/00GK104196286SQ201410342980
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】孫鳳鳴 申請(qǐng)人:孫鳳鳴