RU2304205C1

RU2304205C1 - Swimming pool with artificial stream

Info

Publication number: RU2304205C1
Application number: RU2006102658/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Гурьев (RU); Юрий Владимирович Гурьев; Сергей Петрович Евсеев (RU); Сергей Петрович Евсеев
Original assignee: Юрий Владимирович Гурьев; Сергей Петрович Евсеев
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-08-10

Abstract

FIELD: construction, particularly swimming or splash baths or pools having devices or arrangements for circulating water.

SUBSTANCE: swimming pool comprises bowl having varying cross-section and composed of two parts serially arranged in flow direction. The first bowl part converges in liquid flow direction. The second bowl part has constant cross-section. Water accumulation means made as contraction tube is arranged at outlet of bowl part having constant cross-section. Pumping plant is installed downstream of the water accumulation means adapted for liquid pumping-out. Pumping installation outlet is connected with inlets of two liquid circulation channels. One liquid circulation channel is arranged from one bowl side, another channel is located from another side thereof. Outlet of each liquid circulation channel is communicated with inlet of the first converging bowl part.

EFFECT: increased convenience of user's swimming in relatively short sport and medical swimming pools.

10 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к бассейнам с искусственным течением для плавания, применяемым в спортивных или лечебных целях. Главное назначение таких бассейнов состоит в том, чтобы создавать условия для плавания в сравнительно небольших по длине конструкциях, при плавании в которых пловец не продвигается вперед, а остается на месте вследствие течения водного потока ему навстречу.The invention relates to artificial swimming pools for swimming, used for sports or medical purposes. The main purpose of such pools is to create conditions for swimming in relatively short structures, when swimming in which the swimmer does not move forward, but remains in place due to the flow of water towards him.

Поэтому важно, чтобы поток жидкости в таких бассейнах имел равномерную скорость в объеме, где размещается пловец, при этом имелась возможность регулировки скорости потока.Therefore, it is important that the fluid flow in such pools has a uniform speed in the volume where the swimmer is located, while it is possible to adjust the flow rate.

Известны различные конструкции бассейнов с искусственным течением.Various designs of artificial swimming pools are known.

В заявке РФ 2001118689 «Плавательный бассейн с искусственным течением», Е04Н /00, публ. 27.06.2003 плавательной бассейн содержит чашу, в стенках которой расположены гидровинты. Создаваемый в данном бассейне поток имеет вихревой характер и не имеет равномерной скорости в объеме, где происходит плавание.In the application of the Russian Federation 2001118689 "Swimming pool with artificial flow", E04N / 00, publ. 06/27/2003 the swimming pool contains a bowl, in the walls of which there are hydraulic screws. The flow created in this basin has a vortex character and does not have a uniform velocity in the volume where the swimming takes place.

В заявке Японии 2002161645 «Аппарат для генерирования водного потока в бассейне», Е04Н /00, публ. 04.06.2002 поток жидкости в чаше создается путем истечения жидкости из труб с отверстиями, размещенными в стенке бассейна. Забор жидкости выполняется у противоположной стенки также посредством труб с отверстиями. Возврат жидкости осуществляется насосной установкой, перекачивающей жидкость по трубопроводу. В данном устройстве поток более равномерный, однако сложно добиться одинакового течения жидкости во всем необходимом объеме.In the application of Japan 2002161645 "Apparatus for generating water flow in the pool", E04H / 00, publ. 06/04/2002 fluid flow in the bowl is created by the flow of fluid from pipes with holes located in the pool wall. Liquid intake is also carried out at the opposite wall by means of pipes with holes. The return of fluid is carried out by a pumping unit that pumps fluid through a pipeline. In this device, the flow is more uniform, but it is difficult to achieve the same fluid flow in all the required volume.

В патенте Великобритании 2296861 «Плавательный бассейн с циркуляционным водным течением», Е04Н /12, публ. 17.07.1996 поток, где происходит плавание, создается посередине бассейна с помощью нагнетающего винта, установленного в канале нагнетания, имеющем выход в центре стенки бассейна. В этой же стенке у боковых стенок бассейна выполнены входы оборотных каналов, которые соединяются с входом канала нагнетания. Поток отражается от противоположной стенки бассейна, раздваивается и оборотные потоки идут вдоль боковых стенок бассейна и попадают в оборотные каналы и затем в канал нагнетания, где с помощью нагнетающего винта снова создается поток для плавания.In the patent of Great Britain 2296861 "Swimming pool with circulating water flow", E04H / 12, publ. 07/17/1996 the stream where the swimming takes place is created in the middle of the pool with the help of a discharge screw installed in the discharge channel, which has an outlet in the center of the pool wall. In the same wall at the side walls of the pool are made the inlets of the return channels, which are connected to the inlet of the discharge channel. The flow is reflected from the opposite wall of the pool, bifurcates and the reverse flows along the side walls of the pool and enter the return channels and then into the discharge channel, where the flow for swimming is again created using the discharge screw.

Данная конструкция не может обеспечить достаточно равномерную скорость жидкости в объеме, где размещается пловец. Кроме того, данный бассейн заполнен избыточным объемом жидкости, которая не используется для плавания.This design cannot provide a sufficiently uniform fluid velocity in the volume where the swimmer is placed. In addition, this pool is filled with an excess volume of liquid that is not used for swimming.

Рассмотренная конструкция является наиболее близким аналогом.The considered design is the closest analogue.

В заявляемой конструкции решается задача обеспечения равномерного потока жидкости в достаточном для плавания объеме с возможностью регулировки скорости потока.The claimed design solves the problem of ensuring a uniform fluid flow in a volume sufficient for swimming with the ability to adjust the flow rate.

Заявляемый плавательный бассейн с искусственным течением содержит чашу переменного сечения, выполненную из двух частей, расположенных друг за другом по течению потока жидкости, первую, сужающуюся по ходу потока часть чаши, и часть постоянного сечения чаши, предназначенную для плавания. На выходе части постоянного течения чаши выполнен водосборник в виде конфузора, а за последним установлена насосная установка, работающая на откачивание жидкости. Выход насосной установки соединен с входами двух каналов для оборота жидкости, один канал для оборота жидкости расположен с одной стороны чаши, другой канал - с другой стороны чаши, а выход каждого канала для оборота жидкости сообщен с входом первой сужающейся части чаши.The inventive artificial swimming pool contains a bowl of variable cross-section, made of two parts located one after another along the flow of fluid, the first tapering along the flow part of the bowl, and part of the constant section of the bowl, designed for swimming. At the output of a part of the constant flow of the bowl, a water collector is made in the form of a confuser, and behind the latter there is a pumping unit working for pumping liquid. The output of the pump unit is connected to the inlets of two channels for circulating fluid, one channel for circulating fluid is located on one side of the cup, the other channel is on the other side of the cup, and the outlet of each channel for circulating fluid is communicated with the inlet of the first tapering part of the cup.

Данная конструкция бассейна обеспечивает равномерный поток жидкости в части постоянного течения чаши, где располагается пловец. При этом скорость потока может регулироваться в широких пределах. Указанные особенности конструкции обеспечиваются тем, что жидкость в чашу поступает из двух каналов для оборота жидкости, в которых она течет без значительных завихрений, благодаря плавной форме и большому радиусу скругления поворотов, а также большой площади поперечных сечений. Далее она поступает в первую часть чаши, а именно часть, сужающуюся по ходу потока. Благодаря этому достигается более равномерный поток во второй части с постоянными поперечными сечениями.This design of the pool provides a uniform fluid flow in the part of the constant flow of the bowl where the swimmer is located. In this case, the flow rate can be regulated within wide limits. These design features are ensured by the fact that the liquid enters the bowl from two channels for liquid circulation, in which it flows without significant turbulence, due to the smooth shape and large radius of rounding of turns, as well as a large cross-sectional area. Then it enters the first part of the bowl, namely the part, tapering along the flow. Due to this, a more uniform flow is achieved in the second part with constant cross sections.

В части постоянного течения чаши поток жидкости движется без завихрений, при этом обеспечивается практически постоянная эпюра скоростей по сечению канала, что создает хорошие условия для тренировки пловца. Перед насосной установкой выполнен водосборник в виде конфузора. Его назначение - уменьшить поперечное сечение потока до размеров рабочего колеса насосной установки. Важным элементом конструкции бассейна является то, что насосная установка работает на откачивание жидкости. В результате работы насосной установки в выходящем потоке возникают крупные вихри, однако, пройдя через диффузор и дополнительно расширившись в каналах для оборота жидкости, эти вихри практически исчезают и течение в этих каналах становится близким к однородному.In the part of the constant flow of the bowl, the fluid flow moves without turbulence, while providing a practically constant velocity diagram over the channel section, which creates good conditions for the swimmer's training. Before the pump installation, a water collector in the form of a confuser is made. Its purpose is to reduce the cross section of the flow to the dimensions of the impeller of the pump unit. An important element in the design of the pool is that the pump unit works to pump out the liquid. As a result of the operation of the pump installation, large eddies appear in the effluent, however, passing through the diffuser and further expanding in the channels for liquid circulation, these eddies practically disappear and the flow in these channels becomes close to uniform.

Улучшения характеристик потока можно добиться, если первая, сужающаяся часть чаши и часть постоянного сечения чаши в объеме, заполняемом жидкостью, выполнить в поперечном сечении в виде элемента овала или круга, эллипса и т.п.Improving the flow characteristics can be achieved if the first, tapering part of the bowl and part of the constant section of the bowl in the volume filled with liquid, are made in cross section in the form of an oval or circle element, ellipse, etc.

Выполнение первой, сужающейся части чаши, в объеме, заполняемом жидкостью, в продольном сечении выпукло-вогнутой позволяет обеспечить плавное безотрывное течение жидкости и повышает однородность потока за ней, в чаше постоянного сечения.The execution of the first, tapering part of the bowl, in the volume filled with liquid, in the longitudinal section is convex-concave, allows for a smooth, continuous flow of the liquid and increases the uniformity of the flow behind it, in the bowl of constant cross-section.

Если выход каждого канала для оборота жидкости сообщен с входом первой, сужающейся части чаши посредством плавного поворотного участка канала, то поток жидкости на входе чаши не приобретает дополнительных завихрений.If the output of each channel for liquid circulation is in communication with the inlet of the first, tapering part of the bowl by means of a smooth rotary section of the channel, then the fluid flow at the inlet of the bowl does not acquire additional vortices.

Выход насосной установки может быть соединен с входами двух оборотных каналов через диффузор, снижающий гидравлические потери.The output of the pumping unit can be connected to the inputs of two reverse channels through a diffuser, which reduces hydraulic losses.

Для достижения более равномерного потока жидкости на выходе первой, сужающейся части чаши может быть дополнительно установлена система формирования потока в канале.In order to achieve a more uniform fluid flow at the outlet of the first, tapering part of the bowl, a channel formation system can be additionally installed.

Для того чтобы регулировать скорость потока жидкости в чаше насосная установка может быть выполнена с возможностью регулировки ее производительности.In order to regulate the fluid flow rate in the bowl, the pumping unit can be configured to adjust its performance.

В части чаши постоянного сечения может быть создан двухфазный поток капельная жидкость-газ с помощью дюз для ввода газа в жидкость.In the part of the bowl of constant cross-section, a two-phase liquid-gas droplet flow can be created using nozzles for introducing gas into the liquid.

На Фиг.1 приведен вид бассейна сверху, на Фиг.2 приведено сечение по А-А части чаши постоянного сечения, а на Фиг.3 разрез части постоянного сечения чаши с системой формирования потока в канале. На Фиг.4 приведено сечение по В-В канала для оборота жидкости. На Фиг.5 приведено аксонометрическое изображение чаши, а на Фиг.6 - вид части постоянного сечения чаши и насосной установки с диффузором 7 и поворотами 6 в каналы для оборота жидкости.Figure 1 shows a top view of the pool, Figure 2 shows a section along aa of a part of a bowl of constant cross-section, and figure 3 shows a section of a part of a constant section of a cup with a flow-forming system in a channel. Figure 4 shows a section along the bb channel for the circulation of liquid. Figure 5 shows an axonometric image of the bowl, and Figure 6 is a view of a part of a constant section of the bowl and the pumping unit with a diffuser 7 and rotations 6 into the channels for liquid circulation.

Плавательный бассейн с искусственным течением (Фиг.1, фиг.5) содержит чашу 1, которая состоит из двух частей: первая часть 2, сужающаяся по ходу потока часть чаши 1, и часть 3 постоянного сечения чаши. В рассматриваемом примере выполнения части чаши 2 и 3 (Фиг.2) выполнены в поперечном сечении в виде элемента овала или круга, эллипса и т.п., в объеме, заполняемом жидкостью 10. За частью 3 постоянного сечения чаши выполнен водосборник 4 в виде конфузора, а за ним установлена насосная установка 5, работающая на откачивание жидкости (Фиг.1 и Фиг.6). За насосной установкой 5 размещен диффузор 7, который соединяется с входами двух каналов 6 для оборота жидкости 10. Для дополнительного снижения вихреобразования за насосной установкой может быть установлен спрямляющий аппарат, например решетка, раскручивающая поток.An artificial flow swimming pool (FIG. 1, FIG. 5) contains a bowl 1, which consists of two parts: the first part 2, a portion of the bowl 1 tapering along the flow, and part 3 of a constant section of the bowl. In this example, the execution of the part of the bowl 2 and 3 (Figure 2) is made in cross section in the form of an oval or circle element, an ellipse, etc., in the volume filled with liquid 10. For part 3 of a constant cross-section of the bowl there is a catchment 4 in the form confuser, and after it is installed a pumping unit 5, which works on pumping out liquid (Fig. 1 and Fig. 6). Behind the pump installation 5, a diffuser 7 is placed, which is connected to the inlets of two channels 6 for the circulation of liquid 10. To further reduce vortex formation, a straightening device can be installed behind the pump installation, for example, a lattice that spins the flow.

В рассматриваемом примере каналы 6 выполнены в поперечном сечении в виде элемента овала или круга, эллипса и т.п., в объеме, заполняемом жидкостью 10. Каналы 6 для оборота жидкости соединяются с чашей 1 посредством плавных поворотных участков 8 каналов 6. На выходе первой, сужающейся части чаши 2, может быть дополнительно установлена система 9 формирования потока в канале, например, в виде решетки, направляющей поток.In this example, the channels 6 are made in cross section in the form of an element of an oval or circle, an ellipse, etc., in the volume filled with liquid 10. Channels 6 for circulating liquid are connected to the bowl 1 through smooth rotary sections of 8 channels 6. At the exit of the first , tapering part of the bowl 2, can be additionally installed system 9 of the formation of flow in the channel, for example, in the form of a lattice directing the flow.

На выходе части 2 может быть также установлен волногаситель - поперечно расположенное крыло на границе между водой и жидкостью. Часть 3 постоянного сечения чаши 1 может быть снабжена дюзами для ввода газа в жидкость (не показана).At the output of part 2, a wave suppressor can also be installed - a transversely located wing at the boundary between water and liquid. Part 3 of a constant section of the bowl 1 may be equipped with nozzles for introducing gas into a liquid (not shown).

При работе насосной установки 5 поток жидкости перемещается через диффузор 7, снижающий гидравлические потери при его поступлении в каналы 6 для оборота жидкости. В каналах, где жидкость течет свободно, практически без перепада высот, такая форма каналов 6 и формы плавных поворотных участков 8 сопряжения с чашей 1 способствуют снижению в потоке вихреобразования и гидравлических потерь напора. На входе чаши 1, в части 2, сужающейся по ходу потока, потоки из каналов 6 для оборота жидкости сливаются и образуют общий поток. В части 3 поток имеет практически равную скорость во всем объеме потока, что способствует полноценной тренировке пловца. Скорость потока в чаше 1 может регулироваться изменением режимов работы насосной установки 5.During the operation of the pumping unit 5, the fluid flow moves through the diffuser 7, which reduces hydraulic losses when it enters the channels 6 for liquid circulation. In channels where the fluid flows freely, almost without a height difference, such a shape of the channels 6 and the shape of the smooth turning sections 8 of the interface with the bowl 1 contribute to a decrease in the flow of vortex formation and hydraulic pressure loss. At the inlet of the bowl 1, in part 2, tapering along the flow, the flows from the channels 6 for liquid circulation merge and form a common stream. In part 3, the stream has almost equal speed in the entire volume of the stream, which contributes to the full training of the swimmer. The flow rate in the bowl 1 can be controlled by changing the operating modes of the pump unit 5.

Плавательный бассейн может быть выполнен стационарным или перемещаемым и устанавливаемым в открытых водоемах или стационарных бассейнах, бассейн может применяться как для тренировки пловцов, так и для проведения оздоровительных процедур. В этом случае в жидкость могут быть добавлены различные добавки и путем подачи воздуха через дюзы создаваться в месте процедур двухфазный газоводяной поток.The swimming pool can be made stationary or movable and installed in open water bodies or stationary pools, the pool can be used both for training swimmers and for wellness procedures. In this case, various additives can be added to the liquid and by supplying air through the nozzles a two-phase gas-water flow is created at the procedure site.

Claims

1. Плавательный бассейн с искусственным течением, содержащий чашу переменного сечения, выполненную из двух частей, расположенных друг за другом по течению потока жидкости: первой, сужающейся по ходу потока части чаши и части постоянного сечения чаши, предназначенной для плавания, причем на выходе последней выполнен водосборник в виде конфузора, а за последним установлена насосная установка, работающая на откачивание жидкости, выход насосной установки соединен с входами двух каналов для оборота жидкости, один канал для оборота жидкости расположен с одной стороны чаши, другой канал - с другой стороны чаши, а выход каждого канала для оборота жидкости сообщен с входом первой сужающейся части чаши.1. Swimming pool with artificial flow, containing a bowl of variable cross-section, made of two parts, located one after another in the flow of fluid: the first, tapering along the flow part of the bowl and part of the constant cross-section of the bowl intended for swimming, and at the outlet of the latter is made a water collector in the form of a confuser, and after the latter there is a pumping unit working for pumping liquid, the outlet of the pumping unit is connected to the inlets of two channels for circulating liquid, one channel for circulating liquid found on the rear with one side of the bowl, the other channel - on the other side of the bowl, and the output of each channel for communication with the fluid circulation inlet of the first tapered portion of the bowl.

2. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутая часть постоянного сечения чаши в объеме, заполняемом жидкостью, выполнена в поперечном сечении в виде элемента овала.2. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said part of the constant section of the bowl in the volume filled with liquid is made in cross section in the form of an oval element.

3. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутая первая сужающаяся часть чаши в объеме, заполняемом жидкостью, выполнена в поперечном сечении в виде элемента овала.3. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said first tapering part of the bowl in the volume filled with liquid is made in cross section in the form of an oval element.

4. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутая первая сужающаяся часть чаши в объеме, заполняемом жидкостью, выполнена в продольном сечении выпукло-вогнутой.4. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said first tapering part of the bowl in the volume filled with liquid, is made in a longitudinal section convex-concave.

5. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутый выход каждого канала для оборота жидкости сообщен с входом первой сужающейся части чаши посредством плавного поворотного участка канала.5. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said output of each channel for liquid circulation is in communication with the entrance of the first tapering part of the bowl through a smooth rotary section of the channel.

6. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутый выход насосной установки соединен с входами двух оборотных каналов через диффузор.6. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said output of the pumping unit is connected to the inputs of two reverse channels through a diffuser.

7. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что на выходе первой сужающейся части чаши дополнительно установлена система формирования потока в канале.7. The swimming pool according to claim 1, characterized in that at the exit of the first tapering part of the bowl is additionally installed a system for generating flow in the channel.

8. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутая насосная установка выполнена с возможностью регулировки ее производительности.8. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said pumping unit is configured to adjust its performance.

9. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что упомянутая часть постоянного сечения чаши снабжена дюзами для ввода газа в жидкость.9. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the said part of the constant section of the bowl is equipped with nozzles for introducing gas into the liquid.

10. Плавательный бассейн по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо насосной установки размещено в насадке с круговой формой поперечных сечений.10. The swimming pool according to claim 1, characterized in that the impeller of the pumping unit is placed in a nozzle with a circular cross-sectional shape.