CN203961355U - 一种节能环保双回流式游泳池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能环保双回流式游泳池，属于体育健身设技术领域。该游泳池包括具有矩形池壁的泳池体和回流涵道，所述流涵道位于所述泳池体的外围，所述泳池体的长度方向一端池壁设一组平行的导流管，另一端设有一组平行的回流管；所述导流管内有桨轴带动的螺旋桨，所述桨轴外端与安置在回流涵道外的对应驱电机传动连接，所述导流管的入口端固定有数量与螺旋桨翼片数相的预置旋流片，出口端装有整流格栅，所述预置旋流片呈与所述螺桨反向的螺旋状。本实用新型可以提前使得进入导流管内的水流产一定的偏角，抵消螺旋桨转动产生的水流偏角，再经过格栅整流，而由导流管输出流向稳定一致的水流，保证逆流游泳时的舒适度。

Description

一种节能环保双回流式游泳池

技术领域

本实用新型涉及一种游泳池，尤其是一种节能环保双回流式游泳池，属于体育健身设施技术领域。 

背景技术

游泳健身是不少人体育健身的首选。随着人们生活水平的提高，家庭游泳池逐渐成为高档住宅的标准配置。为了尽可能减小占地面积，申请号为01251088.2的中国专利公开了一种微型无岸游泳池，该游泳池在U型泳池钢架中固定安装泳池板，其一端有出水口，与之对应的另一端有回水口，在该泳池板下方且出水口的一端固定安装个水泵，在泳池板的底部下方有个回水管道，该个回水管道分别与个水泵对应，在U型泳池钢架的外部有装饰护板；在泳池板的底部下方有加热管。此类逆流式游泳池虽然巧妙借助相对于人体运动的循环水流，实现了在小面积游泳池内的连续游泳健身，但由于水流动力源的选择以及循环流道的设置不够合理，因此能耗很大。 

此外，现有此类游泳池采用单流道和潜水泵结构，水流速度和方向控制均存在问题，因此存在不必要的能耗，且层流控制不均匀，影响游泳的舒适度。 

申请号为201320396463.5的中国专利公开了一种智能健身游泳系统，该系统的泳池长度方向两端分别设有通过外部管路经逆流泵相连的抽水口和水流出口，并包括池水处理单元、传感器件和控制中心，传感器件的信号输出端通过控制中心分别接逆流泵和池水处理单元的启动受控端。该游泳系统虽然提高了节能环保双回流式游泳池的智能化程度，从而迎合用户更高层次的需求，但水循环方式与前述专利基本相同，因此未能解决其存在的问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对上述现有技术存在的不足之处，提出一种在保证游泳舒适度的前提下低功耗的节能环保双回流式游泳池。 

为了达到上述目的，本实用新型的节能环保双回流式游泳池包括具有矩形池壁的泳池体和回流涵道，所述回流涵道位于所述泳池体的外围；所述泳池体的长度方向一端池壁设有一组平行的导流管，另一端设有一组平行的回流管；所述导流管内装有桨轴带动的螺旋桨，所述桨轴外端与安置在回流涵道外的对应驱动电机传动连接；所述导流管的入口端固定有周向均布且倾斜方向与螺旋桨翼片倾斜方向相反的预置旋流片，出口端装有整流格栅。尤其是，所述预置旋流片的片数与螺旋桨翼片数相等。 

相对于水泵，螺旋桨造流的效率高，功耗小，噪音低，但其造流具有旋流趋势，为此本实用新型采用了在导流管中前置预置旋流片后后置格栅整流器相结合的合理结构，由于预置旋流片预先产生与螺旋桨翼片螺旋方向相反的旋流，因此可以提前使得进入导流管内的水流产生一定的偏角，抵消螺旋桨转动产生的水流偏角，使水流经过螺旋桨后与其轴线基本平行，再经过格栅整流，从而由导流管输出流向稳定一致的水流，保证逆流游泳时的舒适度。 

本实用新型螺旋桨的进一步完善包括：所述螺旋桨翼片的截面为平面翼背和流线翼面构成的流线形。尤其是，所述螺旋桨翼片的翼根弦长大于翼稍。这样有利于实现高效能、低功耗、低噪音、低空泡，及保证强度。 

此外，所述螺旋桨主要由内轴、外套以及翼片构成，所述内轴由一端的大径段和另一端的缩径台阶段构成，所述缩径台阶段的外圆与外套的内径相配，所述外套与内轴的贴合端面分别制有周向间隔分布的径向剖分式半圆轴孔，所述翼片的翼根延伸出翼轴，两相对剖分式 半圆轴孔形成的对合孔孔径与所述翼轴的外径紧配；组合时，所述外套套装在内轴的缩径段形成的对合孔中插装所述翼轴后，通过轴向紧固螺栓固紧定位。因此可以酌情调整，得到满足所需性能参数的最佳翼片螺距角。 

本实用新型其它相关部分的进一步完善包括：所述整流格栅采用三角形截面格栅整流器，其强度高、刚度好，具有薄壁、小孔、大细长比，以及堵塞度小、压损低的优点，可以更有效地改善水流均匀度和加快漩涡的衰减，显著降低水流的纵、横向，尤其是横向分量的湍流度，确保在泳池形成一定层度的均匀流。 

此外，所述回流管外的回流涵道呈分别朝两侧分流的圆弧形流道。这样可以起到引导水流的作用，有利于减小能耗。所述圆弧形流道与泳池体两侧的回流通道连通，回流通道具有扩散角。因此可以使回流涵道内水流截面逐渐扩大，水流速度逐渐降低，从而降低回流损耗。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。 

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。 

图2为图1的俯视图。 

图3为图1实施例的导流管部分结构示意图。 

图4为图3的侧视图。 

图５为图1实施例的螺旋桨翼片截面形状示意图。其中(a)为翼稍，(b)为翼根。 

图6为图1实施例的螺旋桨结构示意图。 

图7为图6的侧视图。 

图8为图1实施例的整流格栅局部立体结构示意图。 

图9为图1实施例螺旋桨模型的压力和速度分布图。 

具体实施方式

实施例一 

本实施例的节能环保双回流式游泳池如图1和图2所示，包括具有矩形池壁4的泳池体1和回流涵道5。回流涵道5位于泳池体1的外围。泳池体1的长度方向一端池壁设有一组平行的导流管7，另一端设有一组平行的回流管3。泳池体1邻近导流管7的一端深度大于邻近回流管3的一端，最深处设有排水孔。回流管3外的回流涵道呈分别朝两侧分流的圆弧形流道——形似上部心形，且圆弧形流道内还装有间隔分布的圆弧形导流板。这样可以起到引导水流的作用，有利于减小能耗。所述圆弧形流道与泳池体两侧的回流通道连通，回流通道具有扩散角。因此可以使回流涵道内水流截面逐渐扩大，水流速度逐渐降低，从而降低回流损耗。回流涵道5自回流管端至导流管端的直道段具有预定扩散角，因此使回流涵道内水流截面逐渐扩大，水流速度逐渐降低，从而减少回流损耗。 

每个导流管7内装有桨轴10带动的螺旋桨8，桨轴10外端与安置在回流涵道外的对应驱动电机9传动连接。导流管7的入口端周向均布固定有数量与螺旋桨翼片数相等的预置旋流片12，出口端装有整流格栅6。电机9采用外置式，通过桨轴带动螺旋桨8转动，桨轴与泳池之间采用机械密封形式水密，确保泳池内水不泄露。 

如图3和图4所示，预置旋流片12与导流管7轴向的倾斜方向与螺旋桨8桨翼的倾斜方向相反，桨轴10从其中心穿过。这样提前使得进入导流管内的水流产生一定的偏角，以抵消或补偿螺旋桨转动产生的水流偏角，使水流经过螺旋桨后与桨轴线趋于平行。 

考虑到螺旋桨是造流的主要装置，由于游泳池使用场所要求电机功率尽可能小，而螺旋桨的效率要高、推力要大、噪音要低，因此本实施例螺旋桨翼片的截面如图5所示，为平面翼背8-A和流线翼面 8-B构成的流线形，试验证明，这种高升力翼型具有高效能、低功耗、低噪音、低空泡的优点(参见图9)。此外，螺旋桨翼片的翼根弦长大于翼稍，从而使其厚度由稍至根逐渐加大，提高翼片强度。 

螺旋桨8的结构如图6和图7所示，主要由内轴8-1、外套8-2以及十片翼片8-3构成，其中内轴8-1由一端的大径段和另一端的缩径台阶段构成，缩径台阶段的外圆与外套8-2的内径相配，外套8-2的外径与内轴8-1的大径相配，外套8-2与内轴8-1的贴合端面分别制有周向均布的径向剖分式半圆轴孔。翼片8-3的翼根延伸出翼轴8-5。两相对剖分式半圆轴孔形成的对合孔孔径与翼片8-3的翼轴8-5的外径紧配。组合时，外套8-2套装在内轴8-1的缩径台阶段形成的对合孔中插装翼片8-3的翼轴8-5后，通过轴向紧固螺栓8-4固紧定位。因此安装时，可以经过调适，得到最佳的翼片螺距角(即其翼背平面与轴向的倾斜角度)。根据效能、功耗、噪音等性能指标综合考虑，本实施例经试验确定，翼背平面与轴向的倾斜角度(安装螺距角)为29°±5°范围为佳。该可调结构显然也可以用于预置旋流片，从而藉此通过试验，获得与螺旋桨最佳匹配的倾斜角度。 

整流格栅如图8所示，采用三角形截面格栅整流器，由于其薄壁、小孔、大细长比，更有效地改善水流均匀度和加快漩涡的衰减，显著降低水流的纵、横向分量的湍流度，特别是显著降低横向分量的湍流度，使水流经过整流格栅后形成均匀流体，确保在泳池形成一定层度的均匀流。加之这种整流格栅由于堵塞度小，其压力损失也相对较小。 

使用时，本实施例由多台并排布置的交流电机9带动预置旋流片12和螺旋桨8旋转，推动水从导流管7喷出，再经整流格栅6整流后，使泳池体1形成一定厚度的均匀水流，该水流从回流管3流出，经两个圆弧形流道2引导，沿回流涵道5返回到导流管7一端的蓄水池。 

此外，该游泳池更进一步的完善是，通过一台计算机采用智能化管理，人机交互界面负责获取人的控制指令，并实时显示流速、水温、水质、功耗、设备状态等信息。一旦启动，将全自动工作，自动稳定和调整水速、水温，自动根据设定的个人爱好控制灯光和音乐，并根据水池内实际状态自动调整投入工作的电机，以最大程度的达到锻炼、健身和娱乐的目的，同时又高效的节省电能。 

归纳起来，本实施例的低功耗双回流层流式游泳池具有如下特点： 

1)采用双回流涵道及数个导流管式螺旋桨驱动结构形式。游泳池采用双回流涵道，经合理的结构设计，最大限度减小流道阻力，再配合数个高效导流管式螺旋桨推动水流动，使游泳池里水池上表面形成均匀层流，其层流形式横向为均匀流速，垂向为按一定速率衰减的递减式梯层流，沿水池纵向近似为均匀流。 

2)流动速度可无级控制，同时可根据游泳者的游动速度自动调节水流速度，以确保游泳者始终处于游泳池有效泳段，确保游泳训练效率的最大化。 

3)游泳池可采用多泳道自动划分模式，能自动识别泳道是否有人，无人泳道将自动停止工作，以节约能源。 

4)流速控制采用电脑智能化控制，人机交互界面通过触摸屏实现人与设备的对话。 

5)泳池里配备自适应灯光管理系统和水中/空气中音乐管理系统，给锻炼的人最舒适的享受和放松。 

6)配备自动水温恒温设备和水处理系统，实时在线监测水温，保证水温一直处于人体适宜的温度，水处理系统可确保水质的纯净。 

Claims (10)

1.一种节能环保双回流式游泳池，包括具有矩形池壁的泳池体和回流涵道，其特征在于：所述回流涵道位于所述泳池体的外围，所述泳池体的长度方向一端池壁设有一组平行的导流管，另一端设有一组平行的回流管；所述导流管内装有桨轴带动的螺旋桨，所述桨轴外端与安置在回流涵道外的对应驱动电机传动连接；所述导流管的入口端固定有周向均布且倾斜方向与螺旋桨翼片倾斜方向相反的预置旋流片，出口端装有整流格栅。

2.根据权利要求1所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述预置旋流片的片数与螺旋桨翼片数相等。

3.根据权利要求1或2所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述螺旋桨翼片的截面为平面翼背和流线翼面构成的流线形。

4.根据权利要求3所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述螺旋桨翼片的翼根弦长大于翼稍。

5.根据权利要求4所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述螺旋桨主要由内轴、外套以及翼片构成，所述内轴由一端的大径段和另一端的缩径台阶段构成，所述缩径台阶段的外圆与外套的内径相配，所述外套与内轴的贴合端面分别制有周向均布的径向剖分式半圆轴孔，所述翼片的翼根延伸出翼轴，两相对剖分式半圆轴孔形成的对合孔孔径与所述翼轴的外径紧配；组合时，所述外套套装在内轴的缩径台阶段形成的对合孔中插装所述翼轴后，通过轴向紧固件固紧定位。

6.根据权利要求5所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述整流格栅采用三角形截面格栅整流器。

7.根据权利要求6所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述回流管外的回流涵道呈分别朝两侧分流的圆弧形流道。

8.根据权利要求7所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述圆弧形流道内装有间隔分布的圆弧形导流板。

9.根据权利要求8所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述回流涵道自回流管端至导流管端的直道段具有预定扩散角。

10.根据权利要求9所述的节能环保双回流式游泳池，其特征在于：所述泳池体邻近导流管的一端深度大于邻近回流管的一端，最深处设有排水孔。