DE102009038451A1 - Transportabler Wasserumlaufkanal - Google Patents

Transportabler Wasserumlaufkanal Download PDF

Info

Publication number
DE102009038451A1
DE102009038451A1 DE102009038451A DE102009038451A DE102009038451A1 DE 102009038451 A1 DE102009038451 A1 DE 102009038451A1 DE 102009038451 A DE102009038451 A DE 102009038451A DE 102009038451 A DE102009038451 A DE 102009038451A DE 102009038451 A1 DE102009038451 A1 DE 102009038451A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water circulation
channel
circulation channel
pump
deflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009038451A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009038451A8 (de
Inventor
Klaus Dr.-Ing. habil. Döge
Wigand Dipl.-Ing. Fitzner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Handelsgmbh
Tz Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft Mbh
Original Assignee
Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Handelsgmbh
Tz Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Handelsgmbh, Tz Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft Mbh filed Critical Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Handelsgmbh
Priority to DE102009038451A priority Critical patent/DE102009038451A1/de
Priority to EP20100171722 priority patent/EP2289605B1/de
Priority to RU2010134795/03A priority patent/RU2540737C2/ru
Publication of DE102009038451A1 publication Critical patent/DE102009038451A1/de
Publication of DE102009038451A8 publication Critical patent/DE102009038451A8/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/12Arrangements in swimming pools for teaching swimming or for training
    • A63B69/125Devices for generating a current of water in swimming pools

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen transportablen, kompakten Wasserumlaufkanal, bestehend aus einem Schwimmbecken (1), einem Rückströmkanal (3) und einem Zwischenboden (2), der das Schwimmbecken (1) vom Rückströmkanal (3) trennt. Im Rückführkanal (3) sitzt mindestens eine das Wasser umwälzende Pumpe (4); Krümmer mit Schaufelgittern (5.1; 5.2; 5.3; 5.4) lenken die Strömung des Wassers vom Rückströmkanal (3) in das Schwimmbecken (1) und umgekehrt um. Der Wasserumlaufkanal zeichnet sich dadurch aus, dass er zumindest auf der Abströmseite (12) der Pumpe (4) einen Umlenkkanal (7.1) besitzt. Der Umlenkkan des Zwischenbodens (2) und einem Halbrohr (8), welches zur Stirnkante (6) des Zwischenbodens (2) parallel verläuft, gebildet. Sind weitere Umlenkkanäle vorgesehen, so werden diese nur durch zueinander beabstandete Halbrohre gebildet. Das Halbrohr (8) ist so positioniert, dass sich der Querschnitt des Umlenkkanals (7.1) von der Unterseite des Zwischenbodens (2) zur Oberseite des Zwischenbodens (2) hin erweitert. Des Weiteren weist der Wasserumlenkkanal einen Kurzdiffusor (9), bestehend aus einer Nabe (10) und mehrere Segmentbleche (11), auf; dieser befindet sich auf der Abströmseite (12) der Pumpe. Mit dem Umlenkkanal (7) und dem Kurzdiffusor (9) wird eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit bei gleichzeitig sehr geringen Abmessungen des Wasserumlaufkanals erreicht. Der Wasserumlaufkanal ist transportabel und ...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen transportablen, kompakten Wasserumlaufkanal, der aus einem Schwimmbecken mit freier Wasseroberfläche und integrierter Messstrecke, einem Zwischenboden und einem Rückströmkanal besteht, wobei das Schwimmbecken vom Rückströmkanal von einem Zwischenboden getrennt ist.
  • Wasserumlaufkanäle werden zur Durchführung von Strömungsversuchen, zu Trainingszwecken für Sportler, bevorzugt von Schwimmern, aber auch Kanufahrern oder für therapeutische Anwendungen in der Heilbehandlung eingesetzt. Das im Kanal strömende Wasser eröffnet Möglichkeiten für das Training und die Rehabilitation, die im stehenden Wasser nicht gegeben sind. Zudem besitzt das strömende Wasser eine sanfte Massagewirkung, die gleichmäßig und intensiv auf der gesamten Körperoberfläche wirkt.
  • Im Bereich des Spitzensports sind Strömungskanäle ein unverzichtbares Trainingsgerät und Ergometer geworden. Beim Schwimmen in einem Strömungskanal bewegt sich der Schwimmer nicht von der Stelle, dies ermöglicht dem Trainer, die Bewegungsabläufe des Schwimmers exakt zu analysieren und dem Sportler Hinweise für einen optimierten Bewegungsablauf zu geben.
  • Insbesondere für das Training im Hochleistungssport ist es wichtig, dass der Wasserumlaufkanal eine weitgehend gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung orthogonal zur Hauptströmung des Wassers aufweist. Je konstanter der Verlauf der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers über die Tiefe des Wassers ist, desto höher ist die Güte des Wasserumlaufkanals. Eine nahezu konstante Strömungsgeschwindigkeit des Wassers über die gesamte Tiefe, in der sich der Schwimmer bewegt, ist Voraussetzung für eine realistische Nachbildung des Schwimmens im stehenden Gewässer.
  • Im Bereich der Rehabilitation bieten Strömungskanäle die Möglichkeit, ein besonders schonendes Training der Rehabilitanten durchzuführen. Das strömende Wasser bewirkt auf den im Wasser befindlichen Körper gleichmäßig verteilte Drücke und Spannungen. Die gleichmäßige Verteilung der Belastung ist sehr gelenkschonend, sodass zu einem sehr frühen Zeitpunkt mit Belastungstrainings begonnen werden kann. Durch eine entsprechende Anpassung der Strömungsgeschwindigkeit lässt sich die Belastung exakt dosieren, anders als beim Training außerhalb des Wassers, wo stets die volle Gravitationskraft auf den Körper wirkt.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen für Wasserumlaufkanäle bekannt.
  • Der Patentschrift CH 176 562 A ist ein Schwimmbassin zu entnehmen, das von im Kreislauf geführtem und in seiner Geschwindigkeit regulierbarem Wasser durchströmt wird, sodass im fließenden Wasser geschwommen werden kann. In einer ersten Ausführungsform ist das Bassin durch einen Zwischenboden in einen oberen Raum zur Aufnahme des Schwimmers und in einen unteren Raum für mindestens eine Wasserschraube unterteilt. In einer zweiten Ausführungsform wird das Bassin durch zwei Zwischenwände parallel zu den Außenwänden in einen Raum zwischen den Zwischenwänden für die Aufnahme des Schwimmers und zwei Räumen zwischen den Zwischenwänden und den Außenwänden für die Antriebsmittel zur Erzeugung der Strömung unterteilt. Für die Umlenkung der Strömung am Anfang und Ende der Zwischenwände sind keine besonderen technischen Mittel erforderlich.
  • In DE 22 22 594 A1 wird ein Schwimmbecken mit einer Umlaufströmung beschrieben, bei dem das Wasser über eine Wassereinströmfläche einströmt und über einen durchlässigen Schwimmbeckenboden in das Wasserrückleitungssystem gelangt. Dadurch, dass das Wasser über den durchlässigen Schwimmbeckenboden in das Wasserrückleitungssystem gelangt, stellt sich im Schwimmbecken in Strömungsrichtung hin ein Abfall der Strömungsgeschwindigkeit ein. Über den Querschnitt des Schwimmbeckens, senkrecht zur Hauptströmrichtung des Wassers soll jedoch eine annähernd konstante Geschwindigkeitsverteilung vorhanden sein.
  • Aus DD 246 461 A3 sind Axialpumpen kleiner Durchmesserzahl in Parallelschaltung mit Düsen und Diffusoren, die die Strömung von etwa quadratischem auf kreisrunden Querschnitt und umgekehrt überführen, bekannt. Die Düsen sind mit einer Länge von 0,4 bis 0,7-fachen und die Diffusoren mit einer Länge von 1,5 bis 2,5-fachen des lichten Pumpen-Innendurchmessers ausgeführt. Mit einer Regeleinrichtung wird gewährleistet, dass alle Pumpen auf einen gleichen Volumenförderstrom gebracht werden. Aufgrund der Schnellläufigkeit der Pumpen führen jedoch kleine Unterschiede der Verluste zu großen Unterschieden im Betriebspunkt. Werden die oben angegebenen Maße nicht eingehalten, besteht die Gefahr von instabilen oder ungleichen Betriebszuständen der Pumpen, die die Pumpen mechanisch stark beanspruchen und zu Ungleichmäßigkeiten in der Förderung führen. Axialpumpen, die in der beschriebenen Weise angeordnet werden, eignen sich deshalb besonders für die Verwendung in großen Wasserumlaufkanälen.
  • Die DD 246 462 zeigt eine Stabilisierungseinrichtung für schnellläufige vorzugsweise nebeneinander liegende und parallel arbeitende Axialpumpen mit nicht rotationssymmetrischen Übergangsdüsen, bei denen eine stabile und monoton abfallende Förderhöhenkennlinie durch einen Profilring als Stabilisierungsvorrichtung verwendet wird, dessen Profildicke zur Profillänge von 0,2 bis 0,4 beträgt und der über 0,5 seiner Länge in die Übergangsdüse hineinragt. Die stabilisierende Wirkung wird durch eine gezielte rotationssymmetrische Rezirkulation erreicht.
  • Mit der Patentschrift DE 39 21 015 C1 ist ein Strömungsbecken für Schwimmer offenbart, bei dem auf der Abströmseite der Pumpvorrichtung ein Steigrohr angeordnet ist, dessen Auslassöffnung ein höheres Niveau aufweist, als das Schwimmbecken und welches in einem über einen Auslass mit dem Schwimmbecken strömungsverbundenen Turm mündet. Für die 180° Umlenkung von Strömungsbecken in den darunter liegenden Rückströmkanal sind keine Umlenkeinrichtungen vorgesehen.
  • In DE 44 14 382 B4 wird ein Wasserumlaufkanal beschrieben, bei dem die Wasserfördereinrichtung in der Horizontalen seitlich zur Messstrecke angeordnet ist, wobei die Messstrecke mit mindestens einem Rückführungskanal über verschiedene Krümmer verbunden ist. Ein Krümmer verengt sich in Strömungsrichtung entlang einer 90°-Biegung und ist mit einem Beschleunigungsgitter versehen, ein anderer Krümmer erweitert sich entlang der zweiten 90° Biegung und ist mit einem Verzögerungsgitter versehen. Erfindungsgemäß ist das Verzögerungsgitter als Verbundgitter ausgeführt, bei dem die Verzögerung der Strömung über zwei oder mehrere im Verbund wirkende Verzögerungsgitter erzielt wird. Die Innenwand des Krümmers und die Radien der Schaufeln werden durch die Dicke des Zwischenbodens zwischen Messstrecke und Rückführkanal bestimmt. Stromab jeder Pumpe ist ein herkömmlicher Übergangsdiffusor von rundem auf rechteckigen Querschnitt angebracht.
  • Die vorgestellten Wasserumlaufkanäle sind durchweg in ihren Abmessungen sehr groß und nur für den stationären Einbau geeignet. Der Grund dafür liegt darin, dass sich mit großen Dimensionen eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt senkrecht zur Strömungsrichtung in der Messstrecke erreichen lässt; Geschwindigkeitsunterschiede und Wirbel werden abgebaut. Große Anlagen bedingen jedoch zugleich große Förderleistungen der Pumpen, da eine erhebliche Menge an Wasser durch die Bauteile zur Verbesserung der Geschwindigkeitsverteilung bewegt werden muss. Eine hohe Förderleistung der Pumpen geht jedoch mit einem hohen Bedarf an elektrische Energie und damit verbundenen Betriebskosten einher.
  • Die positiven Effekte des strömenden Wassers im Rahmen von Rehabilitationsmaßnahmen und die Möglichkeit, die Bewegungsabläufe bei Leistungsschwimmern analysieren zu können, steigern die Popularität von Strömungskanälen. Auch die Zunahme des Individual- und Erlebnissports wecken den Wunsch nach einer einfacheren Nutzung von Strömungskanälen.
  • Einer breiteren Anwendung von Strömungskanälen stehen derzeit jedoch die großen Dimensionen und die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten solcher Anlagen entgegen. Wasserumlaufanlagen, die bei vorgegebener Wasseroberfläche des Schwimmbeckens einen nachhaltig verringerten Bauaufwand erfordern und kleinere Abmessungen besitzen, sind hierfür Voraussetzung.
  • Auch der in DE 44 14 382 vorgestellte Umlaufkanal löst das Problem, eine gleichmäßige Strömung in einem Wasserumlaufkanal mit kleinen Abmessungen zu erreichen, nicht, zumal die für die Vergleichmäßigung der Strömung eingesetzten Gleichrichter den Strömungswiderstand und damit die den Pumpen abgeforderte Leistung erhöhen.
  • Scharfe Umlenkungen des Wassers, wie sie an den Kanten des Zwischenbodens des Wasserumlaufkanals auftreten und starke Vergrößerungen des Strömungsquerschnittes auf kurzem Weg führen zu Ablösungen der Strömung, zu Wirbelgebieten und ungleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilungen. Die Bereiche, in denen diese Störungen der Strömung auftreten, liegen in Strömungsrichtung betrachtet, hintereinander und direkt am Zwischenboden, sodass sich deren Effekte gegenseitig verstärken. Bei schnellläufigen Pumpen können diese Strömungsstörungen zu instabilen Betriebszuständen führen.
  • Eine Vergleichmäßigung der Strömung kann zwar durch Gleichrichter, Siebe und Düsen erreicht werden, jedoch gehen diese Maßnahmen mit einer Erhöhung der Strömungsverluste und einer Vergrößerung der Abmessungen der Gesamtanlage einher.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen kompakten Wasserumlaufkanal mit einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeitsverteilung orthogonal zur Hauptströmungsrichtung des Wassers bereitzustellen, der Abmessungen besitzt, die ihn transportabel machen und der gleichzeitig relativ niedrige Betriebskosten durch Verwendung kleiner Pumpen mit geringer Antriebsleistung gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
  • Der erfindungsgemäße Wasserumlaufkanal zeichnet sich dadurch aus, dass er zumindest auf der Abströmseite der Pumpe einen Umlenkkanal besitzt. Dieser wird durch die abgerundete Stirnkante des Zwischenbodens und einem Halbrohr, dessen konkave Innenseite die Stirnkante des Zwischenbodens distal umschließt, gebildet. Das Halbrohr ist so positioniert, dass sich der Querschnitt des Umlenkkanals von der Unterseite des Zwischenbodens zur Oberseite des Zwischenbodens hin erweitert. Des Weiteren umfasst der Wasserumlenkkanal einen Kurzdiffusor mit einer konischen Nabe und mehreren Segmentblechen, der abströmseitig von der zumindest einen Pumpe angeordnet ist. Die Nabe des Kurzdiffusors fluchtet mit der Achse der Pumpe; die Segmentbleche sind radial zwischen Nabe und Gehäuse des Diffusors angeordnet.
  • Der Zwischenboden, der das Schwimmbecken von dem Rückströmkanal trennt ist bevorzugt nur wenige Zentimeter dick.
  • Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Umlenkkanäle am Zwischenboden und der Diffusoren wird erreicht, dass die beschriebenen Effekte, die zu Ablösungen der Strömung, zu Wirbelgebieten und ungleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilungen führen, praktisch beseitigt werden.
  • Bevorzugt sind beide Stirnkanten des Zwischenbodens von zumindest einem Halbrohr distal umschlossen. Das Halbrohr erstreckt sich über die gesamte Länge der Stirnkante des Zwischenbodens; die konkave Innenseite des Halbrohrs ist der Stirnkante des Zwischenbogens parallel verlaufend zugewandt; das Halbrohr ist zur Stirnkante horizontal und vertikal beabstandet.
  • Der horizontale Abstand des Halbrohrs zur Stirnkante des Zwischenbogens wird bevorzugt so gewählt, dass er dem Radius des Halbrohrs abzüglich der halben Dicke des Zwischenbodens entspricht. Dadurch befinden sich die Ein- und Austrittsöffnungen der Umlenkkanäle vertikal in einer Linie mit dem Beginn der Abrundung an der Stirnkante des Zwischenbodens.
  • In vertikaler Richtung wird das Halbrohr so positioniert, dass der Abstand der unteren Stirnkante des Halbrohrs zur Unterseite des Zwischenbodens kleiner ist, als der Abstand der oberen Stirnkante des Halbrohres zur Oberseite des Zwischenbodens. Somit wird eine Erweiterung des Querschnittes des Umlenkkanals von der Unterseite des Zwischenbodens zu dessen Oberseite hin bewirkt. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Erweiterung des Querschnittes des Umlenkkanals 10° beträgt.
  • Strömt das Wasser in den Umlenkkanal, so wird dieses über die Innenfläche des gebogenen Halbrohrs an der Stirnkante des Zwischenbodens Strömungsabriss- und verwirbelungsfrei um 180° um die Stirnkante des Zwischenbodens herumgelenkt.
  • Durch die Erweiterung des Querschnittes des Umlenkkanals von der Unterseite des Zwischenbodens zur Oberseite des Zwischenbodens wird eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers bewirkt. Damit wird dem nachteiligen Effekt entgegengewirkt, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Schaufelgitter zum Zwischenboden hin erhöht.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen. dass zumindest auf einer Seite des Zwischenbodens mehrere Umlenkkanäle vorhanden sind. Dabei wird der erste Umlenkkanal, wie beschrieben von der Stirnkante des Zwischenbodens und einem Halbrohr gebildet. der nächste Umlenkkanal wird dagegen von dem Halbrohr des ersten Umlenkkanals und einen zweiten Halbrohr gebildet. Das zweite Halbrohr ist zum ersten Halbrohr so positioniert, wie das erste Halbrohr zum Zwischenboden. In analoger Weise werden weitere Umlenkkanäle gebildet.
  • Die zweite Maßnahme zur Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit umfasst einen Kurzdiffusor, der auf der Abströmseite der zumindest einen Pumpe angeordnet ist. Dieser Kurzdiffusor umfasst erfindungsgemäß eine konische Nabe und Segmentbleche, die eine Vergleichmäßigung der Strömung auf der Abströmseite der Pumpe bewirken. Bei herkömmlichen Diffusoren (ohne Nabe und ohne Segmentbleche) tritt der Effekt auf, dass sich an den Wänden des Diffusors dicke Grenzschichten ausbilden an denen die Strömungsgeschwindigkeit stark verringert ist, Im Bereich der Pumpenachse ist sie dagegen hoch. Dieser Effekt wirkt sich insbesondere bei einem Wasserumlaufkanal mit einer kompakten Bauform im Bereich des Zwischenbodens sehr nachteilig auf eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit aus; eine kurze Diffusorlänge verstärkt diesen Effekt zusätzlich. Üblicherweise beträgt die Diffusorlänge beim Übergang von runden auf quadratischen Querschnitt in etwa dem doppeltem des lichten Durchmessers der Pumpe, um stabile Betriebszustände sicherzustellen; ein solcher Diffusor ist für kurze Baulängen jedoch nicht geeignet.
  • Der verwendete Kurzdiffusor weist dagegen eine Länge auf, die wesentlich kürzer ist, als die der üblicherweise verwendeten Diffusoren. Um den damit einhergehenden nachteiligen Effekten wirksam entgegen zu wirken, ist er mit einer konischen Nabe versehen, die mit der Pumpenachse fluchtet. Die Nabe selbst hat die gleiche oder eine kleinere Länge wie/als das Diffusorgehäuse. Zwischen der Nabe und dem Gehäuse des Kurzdiffusors sind radial verlaufende Segmentbleche angegeordnet, die sich über die Länge des Kurzdiffusors erstrecken. Die Anzahl der Segmentbleche ist ungleich der Anzahl der Lauf- und Leitschaufelzahl der Pumpe um Resonanzschwingungen zu verhindern.
  • Bei dem Kurzdiffusor mit Nabe und Segmentblechen bilden sich nicht nur an den Außenwänden des Diffusors Grenzschichten, sondern auch an den Segmentblechen und der Nabe. Die Dicke dieser Grenzschichten ist aber, im Vergleich zu der sich bei herkömmlichen Diffusoren nur an der Außenwand ausbildenden Grenzschicht, sehr gering. Zudem sind die Grenzschichten über den gesamten Querschnitt des Diffusors verteilt, sodass sich auf einer kurzen Diffusorlänge eine über den Querschnitt des Diffusors und damit auch des Rückführkanals eine sehr gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit einstellt. Dieses wiederum wirkt sich positiv auf die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit im Schwimmbecken aus.
  • Die Umlenkkanäle und der Kurzdiffusor mit Nabe und Segmentblechen erfordern nur einen sehr geringen bautechnischen Aufwand.
  • Da die verwendeten Einrichtungen zur Umlenkung und Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit in der Summe nur einen geringen Strömungswidertand aufweisen und auf zusätzliche Einrichtungen zur Vergleichmäßigung der Strömung (Siebe, Gleichrichter und Düsen) verzichtet wird, sind Pumpen mit vergleichsweiser geringer Leistungsaufnahme ausreichend um Strömungsgeschwindigkeiten im Schwimmbecken von bis zu 2,5 m/s zu erreichen.
  • Zwecks Massereduzierung besteht der Wasserumlaufkanal im Wesentlichen aus Kunststoff, der von einem stabilisierenden Stützgerüst aus Metall umgeben ist.
  • Der Wasserumlaufkanal besitzt somit Abmessungen und eine Masse, die es erlauben, ihn mit einem Kran auf einem Tieflader zu verladen und so an den Bestimmungsort zu überführen. Der Wasserumlaufkanal wird im Herstellungsbetrieb vollständig montiert; am Bestimmungsort muss dieser lediglich noch mit Wasser befüllt und an das Energieversorgungsnetz angeschlossen werden. Für einen nicht ortgebundenen Wasserumlaufkanal der vorgestellten Art eröffnet sich ein weites Anwendungsspektrum.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der 1 bis 4 erläutert; hierbei zeigen:
  • 1 einen Wasserumlaufkanal im Längsschnitt;
  • 2 einen Umlenkkanal;
  • 3 einen Längsschnitt einer Pumpe mit Kurzdiffusor mit Nabe und Segmentblechen;
  • 4 einen Kurzdiffusor mit Nabe und Segmentblechen, von der Abströmseite aus gesehen.
  • Der in 1 dargestellte Wasserumlaufkanal besteht aus dem Schwimmbecken 1, dem Zwischenboden 2 und dem Rückführkanal 3 im unteren Bereich. Im Rückführkanal 3 ist die Pumpe 4 zum Strömungsantrieb untergebracht. Der Zwischenboden 2 hat abgerundete Stirnkanten 6, die zusammen mit den Halbrohren 8 die beiden Umlenkkanäle 7.1 und 7.2 bilden. Durch die Umlenkkanäle 7.1 und 7.2 wird die Strömung des Wassers jeweils um 180° umgelenkt.
  • Zwischen den Halbrohren 8, die die Außenwände der Umlenkkanäle 7.1 und 7.2 bilden und den Wänden des Wasserumlaufkanals sitzen die Krümmer, die mit den Schaufelgittern 5.15.4 versehen sind. Über die Schaufelgitter der Krümmer wird die Strömung des Wassers jeweils um 90° umgelenkt.
  • An der Pumpe 4 sitzt der Kurzdiffusor 9 mit der Nabe 10 und den Segmentblechen 11; der Kurzdiffusor 9 befindet sich auf der Abströmseite 12 der Pumpe 4.
  • Ein Umlauf des Wassers gestaltet sich daher wie folgt:
    An der Zuströmseite 13 der Pumpe 4 wird das Wasser angesogen und durch den Kurzdiffusor 9 mit Nabe 10 und Segmentblechen 11 in den abströmseitigen Bereich des Rückströmkanals 3 gepumpt. Am Ende des Rückströmkanals 3 trifft das Wasser auf den ersten Umlenkkanal 7.1 und den ersten mit Schaufelgittern 5.1 versehen Krümmer. Von den Schaufelgittern 5.1 des ersten Krümmers wird das Wasser um 90° nach oben umgelenkt, von den Schaufelgittern 5.2 des zweiten Krümmers wird die Strömung wiederum um 90° umgelenkt; das Wasser besitzt nun von der der Wasseroberfläche 15 bis zum Zwischenboden 2 eine Strömungsrichtung 14 entgegengesetzt zu der im Rückführkanal 3. Eine Strömungsumlenkung um 180° erfuhr ebenfalls das Wasser, das auf der Unterseite des Zwischenbodens in den ersten Umlenkkanal 7.1 strömte. Das Wasser strömt nun mit einer durchgängig gleichen gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit durch das Schwimmbecken 1. Am Ende des Schwimmbeckens trifft das Wasser auf den dritten Krümmer mit dem Schaufelgitter 5.3 und den zweiten Umlenkkanal 7.2. Nachdem das Wasser den dritten und vierten Krümmer mit den Schaufelgittern 5.3 und 5.4 und den zweiten Umlenkkanal 7.2 durchströmt hat, befindet sich es wieder an der Zuströmseite 13 der Pumpe 4.
  • In 2 ist die Spezifik des Umlenkkanals dargestellt. Zu erkennen ist ein Endabschnitt des Zwischenbodens 2 mit der abgerundeten Stirnkante 6. Die Stirnkante 6 und das Halbrohr 8 bilden den Umlenkkanal 7.1. Dieser besitzt an der Oberseite des Zwischenbodens 2 einen größeren Querschnitt, als an dessen Unterseite. Diese Anordnung des Halbrohrs 8 gewährleistet, dass das am Zwischenboden 2 horizontal strömende Wasser um die Stirnkante 6 des Zwischenbodens 2 strömungsabrissfrei herumgeführt und in seiner Geschwindigkeit verlangsamt wird.
  • In 3 wird deutlich, dass der Kurzdiffusor 9 eine Länge aufweist, die wesentlich kürzer ist, als das doppelte des Durchmessers des lichten Raumes der Pumpe, welches die übliche Länge von Diffusoren ist.
  • 4 zeigt den Kurzdiffusor 9 mit Nabe 10 und Segmentblechen 11 von der Abströmseite 12 aus gesehen. Zu sehen sind die radial von der Nabe 10 nach außen zu den Wänden des Kurzdiffusors 9 verlaufenden Segmentbleche 11.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwimmbecken
    2
    Zwischenboden
    3
    Rückströmkanal
    4
    Pumpe
    5.1
    erstes Schaufelgitter
    5.2
    zweites Schaufelgitter
    5.3
    drittes Schaufelgitter
    5.4
    viertes Schaufelgitter
    6
    Stirnkante an Zwischenboden
    7.1
    erster Umlenkkanal
    7.2
    zweiter Umlenkkanal
    8
    Halbrohr
    9
    Kurzdiffusor
    10
    Nabe
    11
    Segmentblech
    12
    Abströmseite der Pumpe
    13
    Zuströmseite der Pumpe
    14
    Strömungsrichtung
    15
    Wasserlinie
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CH 176562 A [0007]
    • DE 2222594 A1 [0008]
    • DD 246461 A3 [0009]
    • DD 246462 [0010]
    • DE 3921015 C1 [0011]
    • DE 4414382 B4 [0012]
    • DE 4414382 [0016]

Claims (11)

  1. Transportabler Wasserumlaufkanal bestehend aus einem Schwimmbecken (1) mit freier Wasseroberfläche und integrierter Messstrecke, einem Rückströmkanal (3), einem Zwischenboden (2), der das Schwimmbecken (1) von dem Rückströmkanal (3) trennt, mindestens einer das Wasser umwälzenden und im Rückführkanal (3) angeordneten Pumpe (4) und Krümmern mit Schaufelgittern (5.1; 5.2; 5.3; 5.4) zur Umlenkung der Strömung, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserumlaufkanal zumindest auf der Abströmseite (12) der zumindest einen Pumpe (4) einen Umlenkkanal (7.1) aufweist, der durch eine abgerundete Stirnkante (6) des Zwischenbodens (2) und einem Halbrohr (8), dessen konkave Innenseite die Stirnkante (6) des Zwischenbodens (2) distal umschließt, gebildet wird, dass sich der Querschnitt des Umlenkkanals (7.1) von der Unterseite des Zwischenbodens (2) zur Oberseite des Zwischenbodens (2) hin erweitert und dass sich an der zumindest einen Pumpe (4) abströmseitig ein Kurzdiffusor (9), gebildet aus einer Nabe (10) und mehreren Segmentblechen (11), befindet.
  2. Wasserumlaufkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Erweiterung des Querschnitts des Umlenkkanals (7.1) 10° beträgt.
  3. Wasserumlaufkanal nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserumlaufkanal zumindest an der Abströmseite (12) der zumindest einen Pumpe (4) zumindest einen weiteren Umlenkkanal (7.2) besitzt, der durch das Halbrohr des ersten Umlenkkanals und einem dazu parallel versetzten weiteren Halbrohr (8) gebildet wird.
  4. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserumlaufkanal zumindest an der Abströmseite (12) der zumindest einen Pumpe (4) mehrere Umlenkkanäle (7.1; 7.2) besitzt, die durch parallel zueinander versetzte Halbrohre (8) gebildet werden.
  5. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (10) des Kurzdiffusors (9) mit der Achse der Pumpe (4) fluchtet und die Segmentbleche (11) radial zwischen der Nabe (10) und den Seitenwänden des Diffusors (9) angeordnet sind.
  6. Wasserumlaufkanal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (10) des Kurzdiffusors (9) mit der Achse der Pumpe (4) fluchtet und die Segmentbleche (11) radial zwischen der Achse der Pumpe (4) und den Seitenwänden des Diffusors (9) angeordnet sind.
  7. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Segmentbleche (11) ungleich der Lauf- und Leitschaufelzahl der Pumpe (4) ist.
  8. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Zwischenbodens (2) dem 0,1 bis 0,6-fachen des Radius des Halbrohres beträgt.
  9. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilungsverhältnis der Schaufeln der Schaufelgitter (5.1; 5.2; 5.3; 5.4) 0,5 bis 0,6 beträgt.
  10. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle eingesetzten Pumpen (4) schnellläufige Axialpumpen mit gleichen Leistungsparametern sind.
  11. Wasserumlaufkanal nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwimmbecken (1), der Zwischenboden (2) und der Rückströmkanal (3) nebeneinander angeordnet sind, wobei der Zwischenboden (2) eine Trennwand darstellt.
DE102009038451A 2009-08-21 2009-08-21 Transportabler Wasserumlaufkanal Withdrawn DE102009038451A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009038451A DE102009038451A1 (de) 2009-08-21 2009-08-21 Transportabler Wasserumlaufkanal
EP20100171722 EP2289605B1 (de) 2009-08-21 2010-08-03 Transportabler Wasserumlaufkanal
RU2010134795/03A RU2540737C2 (ru) 2009-08-21 2010-08-20 Мобильный водный циркуляционный канал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009038451A DE102009038451A1 (de) 2009-08-21 2009-08-21 Transportabler Wasserumlaufkanal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009038451A1 true DE102009038451A1 (de) 2011-03-03
DE102009038451A8 DE102009038451A8 (de) 2011-06-01

Family

ID=43446758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009038451A Withdrawn DE102009038451A1 (de) 2009-08-21 2009-08-21 Transportabler Wasserumlaufkanal

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2289605B1 (de)
DE (1) DE102009038451A1 (de)
RU (1) RU2540737C2 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH176562A (de) 1934-09-29 1935-04-30 Raeber Heinrich Schwimmbad.
DE2222594A1 (de) 1972-05-09 1973-11-29 Karl Guenter Hoppe Schwimmbecken mit umlaufstroemung
DD246462A3 (de) 1984-12-29 1987-06-10 Techn Zentrum Geraete Und Anla Stabilisierungsvorrichtung fuer schnellaeufige axialpumpen
DD246461A3 (de) 1984-12-29 1987-06-10 Techn Zentrum Geraete Und Anla Axialpumpen mit kleiner durchmesserzahl in parallelschaltung
DE3921015C1 (de) 1989-06-27 1990-08-09 Hamburger Wasserwerke Gmbh, 2000 Hamburg, De
US4979243A (en) * 1988-08-22 1990-12-25 Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha Circulating water pool
DE4414382A1 (de) 1993-04-30 1994-11-03 Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Wasserumlaufkanal

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2237800A1 (de) * 1972-08-01 1974-02-14 Rupert Burgmair Raumsparendes heimschwimmbecken
SU1437048A1 (ru) * 1986-07-29 1988-11-15 Брестский инженерно-строительный институт Гребной бассейн
JPS6351571A (ja) * 1986-08-20 1988-03-04 石川島播磨重工業株式会社 回流式プ−ル
JPH0257277A (ja) * 1988-08-23 1990-02-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 回流式水槽
RU2296202C2 (ru) * 2005-05-14 2007-03-27 Юрий Владимирович Гурьев Комплекс для плавания

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH176562A (de) 1934-09-29 1935-04-30 Raeber Heinrich Schwimmbad.
DE2222594A1 (de) 1972-05-09 1973-11-29 Karl Guenter Hoppe Schwimmbecken mit umlaufstroemung
DD246462A3 (de) 1984-12-29 1987-06-10 Techn Zentrum Geraete Und Anla Stabilisierungsvorrichtung fuer schnellaeufige axialpumpen
DD246461A3 (de) 1984-12-29 1987-06-10 Techn Zentrum Geraete Und Anla Axialpumpen mit kleiner durchmesserzahl in parallelschaltung
US4979243A (en) * 1988-08-22 1990-12-25 Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha Circulating water pool
DE3921015C1 (de) 1989-06-27 1990-08-09 Hamburger Wasserwerke Gmbh, 2000 Hamburg, De
DE4414382A1 (de) 1993-04-30 1994-11-03 Tz Tech Zentrum Entwicklungs & Wasserumlaufkanal
DE4414382B4 (de) 1993-04-30 2006-04-06 Tz Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft Mbh Wasserumlaufkanal

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009038451A8 (de) 2011-06-01
RU2010134795A (ru) 2012-02-27
RU2540737C2 (ru) 2015-02-10
EP2289605A1 (de) 2011-03-02
EP2289605B1 (de) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60313618T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur krafterzeugung eines strömenden gewässers
DE102008057785A1 (de) Künstliche Surfanlage
WO2006097091A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur nutzung der windenergie
CH699133B1 (de) Wasserwirbelkraftwerk.
DE102008037896A1 (de) Energierückgewinnungseinrichtung und Verfahren zur Auslegung
DE102005032381A1 (de) Turbine für eine Wasserkraftanlage
EP1606476A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erzeugung von stehenden wellen in fliessgew ssern
EP3480451B1 (de) Kleinwasserkraftwerk
DE202012010149U1 (de) Wasserkraftwerk zur Wandlung der potentiellen Wasserenergie
DE102009038451A1 (de) Transportabler Wasserumlaufkanal
DE102011055783A1 (de) Wasserkraftwerk
EP2794998B1 (de) Kleinwasserkraftwerk
AT412009B (de) Turbine mit einem stromabwärts anschliessenden rohr
CH714302A2 (de) Aerodynamisch optimiertes Rotorblatt.
DE102010005510B4 (de) Steigerung der Leistungsdichte beim Aufwindkraftwerk durch Rücklauf-Wärmetauscher
DE202018000353U1 (de) Wasserwerk
EP3707370A1 (de) Strömungsmaschine zum bereitstellen von elektrischer energie
WO2013068261A1 (de) Wasserkraftanlage
DE4414382B4 (de) Wasserumlaufkanal
DE102010013067B4 (de) Wasserkraftanlage
EP1472457A1 (de) Mantelwindturbine
EP3296506A1 (de) Anordnung zur zuleitung eines zusatzmassenstroms in einen hauptmassenstrom
WO2016078648A2 (de) Energiewindprofil, fassadenelement, bauwerk, verfahren und verwendung zur nutzung energiewindprofils bzw. eines fassadenelements
DE102017114833A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer Dotationsströmung für eine Fischaufstiegseinrichtung
AT513231B1 (de) Fliesswasser-kompressions-turbine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8196 Reprint of faulty title page (publication) german patentblatt: part 1a6
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20150303