一種節能環保雙回流式游泳池的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種節能環保雙回流式游泳池，屬于體育健身設施【技術領域】。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，所述泳池體的長度方向一端池壁設有一組平行的導流管，另一端設有一組平行的回流管；所述導流管內裝有槳軸帶動的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對應驅動電機傳動連接，所述導流管的入口端固定有數量與螺旋槳翼片數相等的預置旋流片，出口端裝有整流格柵，所述預置旋流片呈與所述螺旋槳反向的螺旋狀。本發明可以提前使得進入導流管內的水流產生一定的偏角，抵消螺旋槳轉動產生的水流偏角，再經過格柵整流，從而由導流管輸出流向穩定一致的水流，保證逆流游泳時的舒適度。
【專利說明】一種節能環保雙回流式游泳池
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種游泳池，尤其是一種節能環保雙回流式游泳池，屬于體育健身設施【技術領域】。
【背景技術】
[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準配置。為了盡可能減小占地面積，申請號為01251088.2的中國專利公開了一種微型無岸游泳池，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，與之對應的另一端有回水口，在該泳池板下方且出水口的一端固定安裝個水泵，在泳池板的底部下方有個回水管道，該個回水管道分別與個水泵對應，在U型泳池鋼架的外部有裝飾護板；在泳池板的底部下方有加熱管。此類逆流式游泳池雖然巧妙借助相對于人體運動的循環水流，實現了在小面積游泳池內的連續游泳健身，但由于水流動力源的選擇以及循環流道的設置不夠合理，因此能耗很大。
[0003]此外,現有此類游泳池采用單流道和潛水泵結構,水流速度和方向控制均存在問題，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]申請號為201320396463.5的中國專利公開了一種智能健身游泳系統，該系統的泳池長度方向兩端分別設有通過外部管路經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，傳感器件的信號輸出端通過控制中心分別接逆流泵和池水處理單元的啟動受控端。該游泳系統雖然提高了節能環保雙回流式游泳池的智能化程度，從而迎合用戶更高層次的需求，但水循環方式與前述專利基本相同，因此未能解決其存在的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是:針對上述現有技術存在的不足之處，提出一種在保證游泳舒適度的前提下低功耗的節能環保雙回流式游泳池。
[0006]為了達到上述目的，本發明的節能環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；所述泳池體的長度方向一端池壁設有一組平行的導流管，另一端設有一組平行的回流管；所述導流管內裝有槳軸帶動的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對應驅動電機傳動連接；所述導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置旋流片，出口端裝有整流格柵。尤其是，所述預置旋流片的片數與螺旋槳翼片數相等。
[0007]相對于水泵，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，為此本發明采用了在導流管中前置預置旋流片后后置格柵整流器相結合的合理結構，由于預置旋流片預先產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入導流管內的水流產生一定的偏角，抵消螺旋槳轉動產生的水流偏角，使水流經過螺旋槳后與其軸線基本平行，再經過格柵整流，從而由導流管輸出流向穩定一致的水流，保證逆流游泳時的舒適度。
[0008]本發明螺旋槳的進一步完善包括:所述螺旋槳翼片的截面為平面翼背和流線翼面構成的流線形。尤其是，所述螺旋槳翼片的翼根弦長大于翼稍。這樣有利于實現高效能、低功耗、低噪音、低空泡，及保證強度。
[0009]此外，所述螺旋槳主要由內軸、外套以及翼片構成，所述內軸由一端的大徑段和另一端的縮徑臺階段構成，所述縮徑臺階段的外圓與外套的內徑相配，所述外套與內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，兩相對剖分式半圓軸孔形成的對合孔孔徑與所述翼軸的外徑緊配；組合時，所述外套套裝在內軸的縮徑段形成的對合孔中插裝所述翼軸后，通過軸向緊固螺栓固緊定位。因此可以酌情調整，得到滿足所需性能參數的最佳翼片螺距角。
[0010]本發明其它相關部分的進一步完善包括:所述整流格柵采用三角形截面格柵整流器，其強度高、剛度好，具有薄壁、小孔、大細長比，以及堵塞度小、壓損低的優點，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分流的圓弧形流道。這樣可以起到引導水流的作用，有利于減小能耗。所述圓弧形流道與泳池體兩側的回流通道連通，回流通道具有擴散角。因此可以使回流涵道內水流截面逐漸擴大，水流速度逐漸降低，從而降低回流損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0013]圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。
[0014]圖2為圖1的俯視圖。
[0015]圖3為圖1實施例的導流管部分結構示意圖。
[0016]圖4為圖3的側視圖。
[0017]圖5為圖1實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實施例的螺旋槳結構示意圖。
[0019]圖7為圖6的側視圖。
[0020]圖8為圖1實施例的整流格柵局部立體結構示意圖。
[0021]圖9為圖1實施例螺旋槳模型的壓力和速度分布圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例一
[0023]本實施例的節能環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的長度方向一端池壁設有一組平行的導流管7，另一端設有一組平行的回流管3。泳池體I鄰近導流管7的一端深度大于鄰近回流管3的一端，最深處設有排水孔。回流管3外的回流涵道呈分別朝兩側分流的圓弧形流道一形似上部心形，且圓弧形流道內還裝有間隔分布的圓弧形導流板。這樣可以起到引導水流的作用，有利于減小能耗。所述圓弧形流道與泳池體兩側的回流通道連通，回流通道具有擴散角。因此可以使回流涵道內水流截面逐漸擴大，水流速度逐漸降低，從而降低回流損耗。回流涵道5自回流管端至導流管端的直道段具有預定擴散角，因此使回流涵道內水流截面逐漸擴大，水流速度逐漸降低，從而減少回流損耗。
[0024]每個導流管7內裝有槳軸10帶動的螺旋槳8，槳軸10外端與安置在回流涵道外的對應驅動電機9傳動連接。導流管7的入口端周向均布固定有數量與螺旋槳翼片數相等的預置旋流片12，出口端裝有整流格柵6。電機9采用外置式，通過槳軸帶動螺旋槳8轉動，槳軸與泳池之間采用機械密封形式水密，確保泳池內水不泄露。
[0025]如圖3和圖4所示，預置旋流片12與導流管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。這樣提前使得進入導流管內的水流產生一定的偏角，以抵消或補償螺旋槳轉動產生的水流偏角，使水流經過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，由于游泳池使用場所要求電機功率盡可能小，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構成的流線形，試驗證明，這種高升力翼型具有高效能、低功耗、低噪音、低空泡的優點(參見圖9)。此外，螺旋槳翼片的翼根弦長大于翼稍，從而使其厚度由稍至根逐漸加大，提高翼片強度。
[0027]螺旋槳8的結構如圖6和圖7所示，主要由內軸8-1、外套8_2以及十片翼片8_3構成，其中內軸8-1由一端的大徑段和另一端的縮徑臺階段構成，縮徑臺階段的外圓與外套8-2的內徑相配，外套8-2的外徑與內軸8-1的大徑相配，外套8-2與內軸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。兩相對剖分式半圓軸孔形成的對合孔孔徑與翼片8-3的翼軸8-5的外徑緊配。組合時，外套8-2套裝在內軸8-1的縮徑臺階段形成的對合孔中插裝翼片8-3的翼軸8-5后，通過軸向緊固螺栓8-4固緊定位。因此安裝時，可以經過調適，得到最佳的翼片螺距角(即其翼背平面與軸向的傾斜角度)。根據效能、功耗、噪音等性能指標綜合考慮，本實施例經試驗確定，翼背平面與軸向的傾斜角度(安裝螺距角)為29。±5°范圍為佳。該可調結構顯然也可以用于預置旋流片，從而藉此通過試驗，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、大細長比，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，使水流經過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，其壓力損失也相對較小。
[0029]使用時，本實施例由多臺并排布置的交流電機9帶動預置旋流片12和螺旋槳8旋轉，推動水從導流管7噴出，再經整流格柵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，經兩個圓弧形流道2引導，沿回流涵道5返回到導流管7 —端的蓄水池。
[0030]此外，該游泳池更進一步的完善是，通過一臺計算機采用智能化管理，人機交互界面負責獲取人的控制指令，并實時顯示流速、水溫、水質、功耗、設備狀態等信息。一旦啟動，將全自動工作，自動穩定和調整水速、水溫，自動根據設定的個人愛好控制燈光和音樂，并根據水池內實際狀態自動調整投入工作的電機，以最大程度的達到鍛煉、健身和娛樂的目的，同時又高效的節省電能。
[0031]歸納起來，本實施例的低功耗雙回流層流式游泳池具有如下特點:
[0032]I)采用雙回流涵道及數個導流管式螺旋槳驅動結構形式。游泳池采用雙回流涵道，經合理的結構設計，最大限度減小流道阻力，再配合數個高效導流管式螺旋槳推動水流動，使游泳池里水池上表面形成均勻層流，其層流形式橫向為均勻流速，垂向為按一定速率衰減的遞減式梯層流，沿水池縱向近似為均勻流。
[0033]2)流動速度可無級控制，同時可根據游泳者的游動速度自動調節水流速度，以確保游泳者始終處于游泳池有效泳段，確保游泳訓練效率的最大化。
[0034]3)游泳池可采用多泳道自動劃分模式，能自動識別泳道是否有人，無人泳道將自動停止工作，以節約能源。
[0035]4)流速控制采用電腦智能化控制，人機交互界面通過觸摸屏實現人與設備的對話。
[0036]5)泳池里配備自適應燈光管理系統和水中/空氣中音樂管理系統，給鍛煉的人最舒適的享受和放松。
[0037]6)配備自動水溫恒溫設備和水處理系統，實時在線監測水溫，保證水溫一直處于人體適宜的溫度，水處理系統可確保水質的純凈。
【權利要求】
1.一種節能環保雙回流式游泳池，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，所述泳池體的長度方向一端池壁設有一組平行的導流管，另一端設有一組平行的回流管；所述導流管內裝有槳軸帶動的螺旋槳，所述槳軸外端與安置在回流涵道外的對應驅動電機傳動連接；所述導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置旋流片，出口端裝有整流格柵。
2.根據權利要求1所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述預置旋流片的片數與螺旋槳翼片數相等。
3.根據權利要求1或2所述的節能環保雙回流式游泳池，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成的流線形。
4.根據權利要求3所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述螺旋槳翼片的翼根弦長大于翼稍。
5.根據權利要求4所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述螺旋槳主要由內軸、外套以及翼片構成，所述內軸由一端的大徑段和另一端的縮徑臺階段構成，所述縮徑臺階段的外圓與外套的內徑相配，所述外套與內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，兩相對剖分式半圓軸孔形成的對合孔孔徑與所述翼軸的外徑緊配；組合時，所述外套套裝在內軸的縮徑臺階段形成的對合孔中插裝所述翼軸后，通過軸向緊固件固緊定位。
6.根據權利要求5所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述整流格柵采用三角形截面格柵整流器。
7.根據權利要求6所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述回流管外的回流涵道呈分別朝兩側分流的圓弧形流道。
8.根據權利要求7所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述圓弧形流道內裝有間隔分布的圓弧形導流板。
9.根據權利要求8所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述回流涵道自回流管端至導流管端的直道段具有預定擴散角。
10.根據權利要求9所述的節能環保雙回流式游泳池，其特征在于:所述泳池體鄰近導流管的一端深度大于鄰近回流管的一端，最深處設有排水孔。
【文檔編號】E04H4/00GK104196286SQ201410342980
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】孫鳳鳴 申請人:孫鳳鳴