专利名称：水上运动用循环水槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水上运动用设备，尤其是一种水上运动用循环水槽。
背景技术：
水上运动种类很多，如游泳、各种船艇划行等等。人们做水上运动除了到自然界的江河湖海中以外越来越多的要在人工环境中进行。而且要小型化、家庭化。例如游泳池，目前，就有长度在10米以下的泳池。但是，小型的泳池也有缺陷例如泳池，如果太短小，可供游泳的空间过小，其实用性较差。
为了解决上述问题，国内外均有文献记载有一种利用机械使水流动的水池，国内外资料中介绍的所述水池的动力设备、整流设备、结构型式等基本类同。它具有一个水平双层壳体，中间为泳池，两侧为返流通道，在泳池的前端夹层中设有隔栅整流器和螺旋桨，在泳池的最前端外面为驱动螺旋桨的调速动力装置。这种游泳池通过启动螺旋桨使水在泳池和返流通道之间流动起来，游泳者在泳池中相对于水流方向不停地游动，如果他游泳的速度与水流的速度相等，则其在泳池中的位置可以只是原地不动，这样，既可以进行游泳的练习，又不必用很大的泳池。但是，该泳池有以下不足之处1、泳池的进水口上设置只有格栅的整流器，这样，在泳池中的水流的速度很难与驱动装置的转速构成比较精确的对应关系，而且将本循环泳池用作专业运动员的训练，要求泳池中水的流速高实现起来也比较困难，由于整流性能较差，将无法准确测出运动员的游动速度。因此，该泳池只能作为休闲娱乐装置，使用范围较小。
2、泳池的水通过设于其两侧的水平返流通道形成一定流向的水流在设计泳池时往往要考虑泳池的横向距离不能过大，则该返流通道的流通面积要远远小于泳池的流通面积，在要求泳池中水流速度较高、循环水量较大时返流通道的面积就应该较大从而导致水池的横截面过大结构不合理。
3、该泳池的水流驱动器为调速动力装置驱动的螺旋桨，其对泳池以及返流通道中的水的驱动功效较低，在水流速度不高的情况下还可以，但如果供高水平运动员训练，需要较高的水流速度及其均匀度实施起来就比较困难了。
4、驱动装置没有一个合适的速度调控装置，不能对泳池中水流的速度作精确的调控，因此也就无法适应各种水平的游泳者的游进速度的限定和确定。
因此，这种泳池只比较适合于作为一般家庭或宾馆提供以娱乐为目的使用，而对于专业游泳的训练科研等则不适合。
发明内容
本实用新型的目的在于改进现有技术中的不足，提供一种可以使泳池中的水流速度与驱动装置的速度较精确地对应从而获得泳池中精确可控的水流速度的的循环式水槽装置。
本实用新型的进一步的目的在于提供一种可以提供泳池水流较高的流速且水流依然平稳的循环水槽装置。
本实用新型的再一个目的是提供一种可根据需要调节水流速度的循环水槽。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型提供的用于水上运动的循环式水槽装置包括一个运动水槽、一套整流装置、一个水流驱动装置、一个动力装置及调速装置，在该水槽的相对的前后两端槽壁上设有进水口和出水口，在所述运动水槽的外面设有回水道与运动水槽上的所述进水口和出水口连通；所述水流驱动装置固设在所述水槽的前端的所述进水口外面的回水道中；所述整流装置为一具有进水口和出水口的壳体，该进水口于所述水流驱动装置的出水口连通，该出水口于所述运动水槽的所述前端进水口连通；所述水流驱动装置联接在所述动力装置的驱动轴上，所述驱动轴上联接动力装置，该动力装置与所述调速装置联接。
所述整流装置是从其上所述的进水口向所述出水口顺序包括有降速段、稳定段和轴向加速的收缩段三部分，所述降速段为一段圆截面变为矩形截面且截面积渐大的渐扩段，稳定段截面积不变，其中固设有阻尼器和导向器，该导向器为若干沿整流装置的轴向设置的若干隔板，其将稳定段在所述轴向上分割成若干相互隔开的通道，在该通道的两端的至少一端固设一个稳流阻尼装置，所述轴向加速段为一段横截面渐小的收缩段，该收缩段的外壁沿轴向为曲面结构，其出水口与所述运动水槽的进水口匹配，在该出水口上还设有一个稳流阻尼装置。
本实用新型体构的循环水槽中设置的整流装置通过降速段及稳定段的导向和阻尼，可将从水流驱动装置出口排出的水流中的大旋涡分割称能够很快消失的小旋涡，然后进入收缩段使水流连续加速，可使水流速度的不均匀性大大降低，进入水槽的水流均匀稳定。因此，在运动水槽中与进水口正对的一个区域中的水流的流速与驱动装置的速度具有比较精确的对应关系。
在所述稳定段中设置两道所述的稳流阻尼装置，其分别设置在所述导向器的前后两端。所述的稳流阻尼装置可以是格栅或丝网。
所述回水道可以设置分布在所述运动水槽的前后端外侧以及运动水槽槽底的下方；也可以分布在所述运动水槽的前后端外侧以及运动水槽的左右两侧，或是分布在所述运动水槽的前后端外侧以及运动水槽的下方及左右两侧。
所述水流驱动装置可以是为水泵。该水泵的进水管与所述回水道连通，其出水管与所述整流装置的进水口连通，整流装置出水口与所述运动水槽的进水口连通，所述水泵的泵轴上连接动力装置，该动力装置可以是电机，也可以是由电机带动的液压驱动装置。该电机为可调速的电机装置。
所述可调速的电机装置为一电机与一全数字化变频器相连，该变频器的电源输入端与三相交流电源相连，变频器的电源输出端与所述电机的电源输入端相连。
本实用新型提供的循环水槽装置通过特殊的整流装置可以使运动水槽中的水流均匀稳定，并与动力装置的运动速度构成比较精确的对应关系。将回水道设置在水槽的下方，回水道的宽度可以至少是水槽的宽度，而其深度则可以根据适应使用者的水流速度大小的需求而定的回水量的大小来设计，这样的回水道结构与现有技术比较，不会额外增加循环水槽的水平宽度，可有效地解决大流量回水道过水截面积以及回水和本循环水槽占地面积之间的矛盾，且不仅可以用于泳池，还可以用于划船、划艇等多种水上运动项目的训练。加上在运动水槽的左右也设有循环回水道，可以适当减少运动水槽下方的回水道的深度，作为上述回水道的补充，以降低施工的难度。而本循环水槽中使用泵作为水流驱动装，可以提供较高的出口速度，可以使本装置作为专业运动员的水上运动工具。本装置配有调节电机转速的调速装置，加之使用泵作水流驱动装置，对运动水池中的水流速度可以比较精确的调整并使其均匀，所以，本装置具有循环水量大、水流均匀速度高且精确的优点，不仅适于一般娱乐消遣和康复的水上运动，更适合高水平的专业运动员训练使用。在这种小水池中运动员在原地的运动，更有利于对其动作的技术观察，使本装置可以成为教练和专家指导运动员的好帮手。所以，本实用新型提供的循环水槽装置为水上运动员更提供了可准确调速，能满足不同训练速度要求，水流速度均匀，动水品质良好的训练环境。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型提供的用于水上运动的循环式水槽装置的主剖视结构示意图；图2为
图1的A-A剖视结构示意图；图3为整流装置的结构示意图。
具体实施方式
如
图1和2示意图所示，本实用新型提供的用于水上运动的循环式水槽装置包括一个运动水槽1、一个水流驱动装置水泵2、一个整流装置2’和一个动力装置电机3及电机连接的调速装置9，在该水槽1的相对的前后两端槽壁上设有进水口11和出水口12，在运动水槽1的两侧和底下设有回水道4与运动水槽1上的进水口11和出水口12连通，回水道设置分布在运动水槽1的前后端外侧以及水槽槽底的下方，为了制造方便，是在运动水槽的外面套设了一个更大的水槽5，其在运动水槽的前后左右以及下方均大于运动水槽的尺寸形成回水道4，在运动水槽1左右外侧下底面上设有支架13，将运动水槽支固在大水槽5中。
在大水槽5的靠运动水槽的进水口11的一端向下延伸设有一个与大水槽连通的蓄水池6。
水流驱动装置水泵2，其进水管21与蓄水池6连通，轴流水泵的排水管22与整流装置2’的进水口连通，整流装置2’的出水口与运动水槽1的进水口11连通，动力装置3是一个电机，联接在轴流泵的泵轴23上。
如图3所示，整流装置2’由进水口向所述出水口顺序为降速段201、稳定段202和轴向加速的收缩段203，降速段201为一段圆截面变为矩形截面且截面积渐大的渐扩段，稳定段202截面积不变，其中固设由阻尼器2021和导向器2022，该导向器2022为若干沿整流装置的轴向设置的若干隔板，其将稳定段在所述轴向上分割成若干相互隔开的通道2023，在该通道的两端各固设一个稳流阻尼装置格栅或丝网204和205，轴向加速段203为一段横截面渐小的收缩段，该收缩段的外壁沿轴向为曲面结构，其出水口与所述运动水槽的进水口11匹配连接，在进水口上还设有一个阿格栅丝网206。
在电机3的带动下，水泵2转动将蓄水池6中的水由水槽1的前端进水口11打入水槽1中，再由与进水口相对的水槽后端的出水口排出而进入回水道4，继而流入蓄水池6中。再通过泵2将水打入水槽中，如此循环往复，在水槽中水以一定的流速由其进水口向出水口流动。运动者在水槽中迎着水流方向运动，如果其在水槽中位置保持不变，则可知其运动的速度即同步为水流的速度。
电机3为交流异步电机。轴流泵7通过交流异步电机3驱动，使运动水槽1内的水循环流动。为了根据训练者或使用者的需要改变运动水槽1内水流的流速，本实用新型通过全数字化的变频器9调节电机3的转速。
变频器9的电源输入端R、S、T与三相交流电源相连，变频器的电源输出端U、V、W与被控电机8的电源相连。由于交流异步电机3的转速n＝60f(1-s)/p，所以改变变频器的输出频率f即可以实现改变交流电机3转速的目的，从而改变运动水槽1内水流的速度。
为了使运动水槽1内水流的速度控制更精确，还可以在池内设置一个流速传感器，检测池内水流速度。根据检测到的水流速度以及训练员的要求及时调整变频器的输出频率，以及改变运动水槽1内水流的速度。
本实用新型需要的变频器可以是VVVF控制型的变频器，也可以是矢量控制型的变频器。
权利要求1.一种用于水上运动的循环式水槽装置，包括一个运动水槽、一套整流装置、一个水流驱动装置、一个动力装置及调速装置，在该水槽的相对的前后两端槽壁上设有进水口和出水口，在所述运动水槽的外面设有回水道与运动水槽上的所述进水口和出水口连通；所述水流驱动装置固设在所述水槽的前端的所述进水口外面的回水道中；所述整流装置为一具有进水口和出水口的壳体，该进水口与所述水流驱动装置的出水口连通，该出水口与所述运动水槽的所述前端进水口连通；所述水流驱动装置联接在所述动力装置的驱动轴上，所述驱动轴上联接动力装置，该动力装置与所述调速装置联接。
2.根据权利要求1所述的循环式水槽装置，其特征在于所述整流装置是从其上的所述进水口向所述出水口顺序包括有降速段、稳定段和轴向加速的收缩段三部分，所述降速段为一段圆截面变为矩形截面且截面积渐大的渐扩段，稳定段截面积不变，其中固设有阻尼器和导向器，该导向器为若干沿整流装置的轴向设置的若干隔板，其将稳定段在所述轴向上分割成若干相互隔开的通道，在该通道的两端的至少一端固设一个稳流阻尼器，所述轴向加速段为一段横截面渐小的收缩段，该收缩段的外壁沿轴向为曲面结构，其出水口与所述运动水槽的进水口匹配，在该出水口上还设有一个稳流阻尼装置。
3.根据权利要求1或2所述的循环式水槽装置，其特征在于所述回水道设置分布在所述运动水槽的前后端外侧以及运动水槽槽底的下方；或所述回水道还设置分布在所述运动水槽的左右两侧。
4.根据权利要求1或2所述的循环式水槽装置，其特征在于所述回水道设置分布在所述运动水槽的前后端外侧以及运动水槽的左右两侧。
5.根据权利要求1所述的循环式水槽装置，其特征在于所述水流驱动装置可以是为一水泵，该水泵的进水管与所述回水道连通，其出水管与所述整流装置的进水口连通，所述动力装置连接在所述水泵的泵轴上。
6.根据权利要求5所述的循环式水槽装置，其特征在于所述水泵是轴流泵。
7.根据权利要求1所述的循环式水槽装置，其特征在于所述动力装置为电机，或是由电机带动的液压驱动装置。
8.根据权利要求7所述的循环式水槽装置，其特征在于所述电机与一全数字化变频器相连，该变频器的电源输入端与三相交流电源相连，变频器的电源输出端与所述电机的电源输入端相连。
9.根据权利要求1所述的循环式水槽装置，其特征在于在所述整流装置的稳流段中设置两道所述的稳流阻尼装置，其分别设置在所述导向器的前后两端。
10.根据权利要求1或9所述的循环式水槽装置，其特征在于所述稳流阻尼装置为一个格栅或丝网。
专利摘要本实用新型公开了一种用于水上运动的循环式水槽装置，包括一个运动水槽、一个水流驱动装置和一个动力装置，在水槽的相对的前后两端槽壁上设有进水口和出水口，在运动水槽的外面设有回水道与运动水槽上的进水口和出水口连通，回水道至少设置分布在运动水槽的前后端外侧以及水槽的下槽底的下方；水流驱动装置为一水泵，其进水管与回水道连通，其排水管与运动水槽的进水口连通，动力装置联接在水泵的泵轴上。本装置具有循环水量大、水流速度高的优点，不仅适于一般娱乐消遣和康复的水上运动，更适合专业运动员高水平的训练。在这种小水池中运动员在原地的运动，更有利于对其动作的仔细观察，使本装置可以成为教练和专家指导运动员技术动作的好帮手。
文档编号E04H4/12GK2639441SQ0320895
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月3日 优先权日2003年9月3日
发明者王斐力 申请人:王斐力