УСТАНОВКА, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ АКВАФИТНЕСА

Данная полезная модель касается установки, в частности для аквафитнеса, которая может, однако, использоваться и для обучения плаванию, профессионального спорта, реабилитации опорно-двигательного аппарата пациентов, а также для специальной подготовки и тренировок.
В настоящее время известны три основные группы технических решений для установок, в которых используются технологии противотока.
3
Первая концепция установки с противотоком, которая раскрыта, например, в ЕР 0418186 В1, исходит из того, что подача и всасывание располагаются в одном месте. Классические технические установки противотока приводят воду в движение посредством одного или двух сопел. Такие установки противотока достигают производительности до 120 м/час. Также и в том случае, если количество сопел удваивается, поток воды смешивается с окружающей водой, и возникает поток с большой турбулентностью, имеющий определенную динамику. Динамика воды снижается как за счет турбулентности, так и за счет обратного течения воды, которая всасывается для нужд установки противотока. Таким образом, вода возвращается точно в то место, откуда она под давлением подается в плавательный бассейн. Это обратное течение дополнительно повышает турбулентность потоков. Как и в аэродинамике, это турбулентное течение совершенно непригодно для активного плавания, так как оно не позволяет пловцу получать необходимую активную разность между пониженным давлением воды и повышенным давлением воды, приводящую пловца в движение. Ламинарное течение очень быстро переходит в турбулентное течение, так что область качественного плавания оказывается очень узкой. Кроме того, эта область качественного плавания располагается лишь на оси установки противотока, причем малейшее отклонение от этой оси снижает качество плавания, и пловец оказывается в нестабильном положении относительно линий тока.
Принцип второго решения для установки противотока с улучшенным ламинарным течением и с всасыванием на противоположном конце плавательного бассейна, которая раскрыта, например, в US 7526820 В2, исходит из возврата воды к впуску бассейна через отдельный канал, расположенный в корпусе бассейна. Такой противоток создается с помощью установленной в плавательном бассейне технической установки, которая приводит воду в движение и одновременно перемещает ее через возвратный канал по обе стороны бассейна обратно в насос, расположенный на стенке со стороны подачи воды. Этот электрический насос закреплен непосредственно в корпусе плавательного бассейна таким образом, что он не отвечает соответствующим условиям европейских норм безопасности, поскольку создает высокую опасность поражения электрическим током. Кроме того, это решение все еще не обеспечивает оптимальных условий для плавания.
Третье решение представлено установками противотока с отдельной подачей ламинарного потока воды и всасыванием, и с возвратом воды вне корпуса плавательного бассейна. Пример такой установки раскрыт в US 5005228 А. В таких установках противотока используется множество секций радиальных лопаток осевого насоса на противоположной стороне всасывания. Хотя он и обеспечивает ламинарный поток, его недостаток заключается в том, что он не может оказывать влияние на направление этого потока воды. Кроме того, при этом циркулирует значительно больший объем воды, и поэтому скрытая пассивная часть бассейна тоже в значительной степени становится видимой. Выбранный насос не позволяет обеспечить полноценную очистку воды на холостом ходу насоса, вследствие чего качество воды, заключенной между секциями лопаток, очень быстро ухудшается. Другой недостаток заключается в том, что на стороне подачи и на стороне всасывания нельзя использовать переливы. Это требуется из соображений гигиены главным образом в открытых плавательных бассейнах.
Все прочие типы бассейнов обладают низкой эффективностью, они не предоставляют возможность оптимального, насколько возможно бесконтактного автоматического регулирования мощности в зависимости от движения спортсмена или пациента, и, наконец, они не гарантируют минимального количества воды в отключенном плавательном бассейне, вследствие чего качество воды ухудшается.
Указанные недостатки по существу устранены в плавательном бассейне, в частности для плавания против потока согласно данной полезной модели, который отличается тем, что стенка со стороны подачи содержит расположенные по меньшей мере в один ряд вводные сопла для воды, а в противоположной стенке со стороны всасывания или в дне плавательного бассейна расположено всасывающее отверстие, которое соединено с линией всасывания насоса. Целесообразно расположить вводные сопла в стенке со стороны подачи в два ряда, причем для каждого ряда сопел предусмотрен отдельный насос.
Линия всасывания расположена симметрично относительно продольной оси плавательного бассейна, причем всасывающее отверстие, выполненное в стенке со стороны всасывания, расположено симметрично относительно боковой стенки плавательного бассейна и проходит по существу по всей ширине стенки со стороны всасывания. Горизонтальная ось линии всасывания располагается на высоте, составляющей от половины до двух третей уровня воды в плавательном бассейне.
Крайние вводные сопла расположены симметрично относительно продольной оси плавательного бассейна и находятся на расстоянии максимум 250 мм от боковых стенок бассейна, при этом расстояние между отдельными вводными соплами не превышает 300 мм. В направлении от продольной оси бассейна профиль подающего трубопровода вводных сопел постепенно уменьшается.
Линия всасывания насоса проведена обратно к вводным соплам снаружи дна плавательного бассейна или снаружи боковых стенок бассейна, причем в случае использования двух рядов вводных сопел эта линия всасывания разделена на две отдельные ветви, которые расположены снаружи под дном плавательного бассейна или снаружи под боковыми стенками бассейна.
В некоторых случаях может быть предпочтительным выполнение отверстия для слива воды из плавательного бассейна в стенке со стороны подачи по меньшей мере под одним рядом вводных сопел.
Всасывающее отверстие может быть снабжено защитным кожухом, в котором расположены всасывающие сопла.
Технический результат, достигаемый данной полезной моделью, заключается в том, что создается активное линейное горизонтальное движение воды в корпусе плавательного бассейна, которое ориентировано боковыми стенками бассейна в направлении от стенки со стороны подачи воды к противоположной стороне бассейна, снабженной каналом всасывания.
Техническое решение согласно полезной модели устраняет большинство недостатков, свойственных классическим бассейнам для плавания против потока, в частности благодаря тому, что оно гарантирует оптимальное линейное течение в таком плавательном бассейне. Это обеспечивается посредством равномерного расстояния и достаточной частоты расположения сопел, которые размещаются по меньшей мере в два лежащих друг над другом ряда. Высокая эффективность этого технического решения подкрепляется также использованием отдельных насосов для верхнего и нижнего рядов сопел.
Высокая производительность сравнительно небольшого количества циркулирующей воды в плавательном бассейне улучшает гигиенические условия в нем. В соответствии с технологией установки в момент отключения плавательного бассейна вода в противотоке еще продолжает циркулировать в диапазоне установленных минимальных параметров контура. Т.е. вода из системы противотока продолжает перемешиваться с очищенной водой из установки.
Еще один вариант выполнения позволяет контролировать ошибку в биофизике отдельного пловца при плавании и ее устранение, либо контролировать биофизику движения при реабилитации опорно-двигательного аппарата. Можно также изменять объем струи с помощью устройств управления разного рода. Наиболее совершенные приборы контролируют динамику движения воды в зависимости от скорости пловца или пациента. Пловец начинает плыть к стенке со стороны подачи, а это устройство приводит воду в бассейне в движение таким образом, что скорость этого движения прямо пропорциональна скорости пловца, и наоборот.
Достижение высокой производительности за счет циркуляции малого количества воды снижает количество мест, где не происходит регулярное перемешивание воды. В соответствии с технологией установки в момент отключения плавательного бассейна вода в противотоке продолжает циркулировать в диапазоне установленных минимальных параметров контура. Т.е. вода из системы противотока продолжает перемешиваться с очищенной водой из установки. Возможность ухудшения гигиенического качества воды в плавательном бассейне тем самым предотвращается.
Далее заявленное техническое решение для плавательного бассейна будет пояснено подробнее на основе прилагаемых чертежей, на которых показано:
фиг. 1 - схематично вид сверху бассейна, согласно полезной модели, содержащего стенку со стороны подачи воды,
фиг. 2 - поперечное сечение бассейна вдоль линии A-A на фиг. 1 для технического решения, согласно которому предусмотрен лишь один ряд сопел,
фиг. 3 - поперечное сечение бассейна вдоль линии B-B на фиг. 1 для технического решения, согласно которому предусмотрен лишь один ряд сопел,
фиг. 4 - поперечное сечение бассейна вдоль линии C-C на фиг. 1,
фиг. 5 - поперечное сечение бассейна вдоль линии D-D на фиг. 1,
фиг. 6 - частичное продольное сечение бассейна вдоль линии G-G на фиг. 1 для технического решения, согласно которому предусмотрен лишь один ряд сопел, и показано схематично подключение насоса, и
фиг. 7 - схематично продольное сечение бассейна, который содержит лишь один ряд сопел, причем также схематично показано подключение насоса.
В одном из вариантов осуществления полезной модели плавательный бассейн для плавания против потока содержит стенку 4 со стороны подачи воды, противоположную стенку 6 со стороны всасывания и две боковые стенки 5. Предпочтительно выполнить весь плавательный бассейн из нержавеющей стали, что, однако, не является необходимым для предмета данной полезной модели. В стенке 4 со стороны подачи воды вводные сопла 3 расположены по меньшей мере в один ряд, причем в противоположной стенке 6 со стороны всасывания выполнено всасывающее отверстие 7, которое связано с линией 8 всасывания насоса 1. Всасывающее отверстие 7 снабжено защитным кожухом с соответствующим количеством всасывающих сопел соответствующего размера, причем эти всасывающие сопла выполнены в соответствии с требованиями безопасности действующих стандартов. Если плавательный бассейн имеет большие размеры, в частности, если его длина превышает 11 м, можно расположить всасывающее отверстие 7 в дне плавательного бассейна.
3
Тип насоса 1 не является частью предмета данной полезной модели, и поэтому могут применяться такие насосы, которые доступны на рынке для этих целей. Производительность насоса следует выбирать с учетом количества вводных сопел. Оптимальное значение составляет 20 м/час на сопло. Регулирование мощности потока из стенки 4 со стороны подачи воды можно осуществлять посредством контактного устройства на корпусе бассейна или на стенке зала плавательного бассейна, или при необходимости бесконтактно, т.е. путем дистанционного управления с помощью пульта в руках спортсмена или тренера, причем можно использовать также и бесконтактное автоматическое регулирование.
Вариант выполнения, благоприятный с точки зрения технических параметров, предусматривает два ряда вводных сопел 3 для воды, которые расположены таким образом, что эти вводные сопла 3 лежат симметрично относительно продольной оси плавательного бассейна, и крайние вводные сопла 3 удалены от боковых стенок 5 плавательного бассейна не более чем на 250 мм, причем расстояние между отдельными вводными соплами 3 не превышает 300 мм.
Это относится, в частности, к верхнему ряду сопел. Как правило, количество таких вводных сопел 3 равно по меньшей мере шести. В нижнем ряду количество вводных сопел 3, как правило, меньше. Профиль подающего трубопровода 9 вводных сопел 3 постепенно уменьшается в направлении от продольной оси плавательного бассейна, чтобы обеспечить поддержание оптимальных соотношений давления в отдельных вводных соплах.
Если вводные сопла 3 расположены в стенке 4 со стороны подачи воды в два ряда, то предпочтительно снабдить каждый ряд сопел 3 отдельным насосом 1.
В некоторых случаях для оптимального регулирования течения воды в плавательном бассейне необходимо в стенке 4 со стороны подачи воды под нижним рядом вводных сопел 3 выполнить отверстие для выпуска воды из плавательного бассейна.
Линия 8 всасывания на выходе из бассейна тоже расположена симметрично относительно продольной оси бассейна и связана с всасывающим отверстием 7, которое выполнено в стенке 6 со стороны всасывания. Горизонтальная ось линии 8 всасывания расположена на высоте, составляющей от половины до двух третей уровня воды в плавательном бассейне. Линия 8 всасывания насоса 1 проходи обратно к вводным соплам 3 снаружи под дном 2 плавательного бассейна или снаружи рядом с боковыми стенками 5 плавательного бассейна.
В случае использования двух рядов вводных сопел 3 линия 8 всасывания насоса 1 разделена на две ветви, которые расположены под дном плавательного бассейна или рядом с боковыми стенками 5 бассейна. При этом предпочтительно предусмотреть для каждого ряда вводных сопел 3 отдельный насос 1.
Установка согласно данной полезной модели может использоваться для приведения массы воды в плавательном бассейне в линейное горизонтальное движение, которое ориентировано в одну сторону - от стенки 3 со стороны подачи воды к стенке 6 со стороны всасывания. Такое линейное движение воды приближается к линейному течению воды в естественном водоеме. Турбулентное течение предотвращается благодаря количеству сопел и их расположению в непосредственной близости.
Предлагаемое техническое решение пригодно для применения в тех областях техники, где используется противоток воды. Например, для соревнований по плаванию или аквафитнеса, а также для любых занятий плаванием. Оно может также использоваться для реабилитации опорно-двигательного аппарата после операций или тяжелых травм. Это техническое решение находит применение при специальном обучении, для тренировок и подготовки в других видах спорта больших достижений.
Данное техническое решение с точки зрения промышленной применимости пригодно для аквафитнеса и для обучения плаванию. Оно пригодно также для реабилитации опорно-двигательного аппарата пациентов, для отработки навыков в непривычных ситуациях, для укрепляющих упражнений и тому подобной деятельности.