JPH0257276A - 回流式水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水泳の練習、選手強化訓練指導用或いは船舶
や海洋構造物に関する流体力学的現象を試験用縮尺模型
を用いて観測、計測したりするための回流式水槽に関す
るものである。

［従来の技術］ 近年、水泳の練習方法も科学的且つ能率的な方式を採る
ようになってきており、観測部を有する竪型循環流路内
に水を循環させるための水流発生装置を設けて、上記観
測部にて水泳の練習、訓練等を行えるようにした回流式
水槽が一部で実用化されている。

第４図は従来の回流式水槽の一例を示しており、■は基
台２を介して設置された竪型回流式水槽本体であって、
上部水路３及び下部水路４と、該上、下部水路３．４を
連結する前部湾曲水路５及び後部湾曲水路６とから主と
して構成されている。

回流式水槽本体１側壁の上部水路部分に観測窓７を有し
、且つ上部を開放して自由水面を形成し、これらによっ
て観測部８を形成している。

又下部水路４には、上流側端部位置即ち後部湾曲水路６
側端部位置に水流発生用インペラ９を、回流式水槽本体
ｌ外部に設置した駆動装置１０によって回転駆動し得る
よう配置している。更に前後の湾曲水路５．６には、ガ
イドベーンと称する導水板１１を設けて水流の向きを変
えるようにしている。又、上部水路３の底面３゛の上流
側端部には、前部湾曲水路５内を通過した水流の流れの
剥離防止のために丸味をもたせた膨出部１２を形成して
いる。

而して、駆動装置１０によってインペラ９を回転駆動す
ることにより水流が発生し、発生した水流は下部水路４
で加速され、前部湾曲水路５て向きを変えられて上部水
路３に送られ、更に後部湾曲水路６を通過してインペラ
９により再び吸入され、水流は循環する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、斯かる従来の回流式水槽においては、上
部水路３の底面３゛上流側端部に形成した膨出部１２は
、流れの剥離防止のためにはある程度有効と考えられる
が、底面３との間に段差が生じることから流れが逆流を
起し、又水深か変化するために自由水面に定在波を発生
させ、或いは観測部８内の流れの一様性を著しく低下さ
せる問題かあった。

本発明者等は観測部８内の流れを一様にするには、上部
水路３の高さ（深さ）と下部水路４の高さを一致させる
ことが有効であることに想到し、更に下部水路４の高さ
を高くすることによるインペラ９の径の増大及び駆動装
置の容量増加等の予想される不具合を解決し本発明を完
成した。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、観測部を有する上部水路と、水流発生装置を
備えた下部水路と、該上下部水路を連絡する前後部湾曲
水路とから竪型回流式水槽本体を構成した回流式水槽に
おいて、前記下部水路に上流側から下流側に向けて漸拡
部を設け、該漸拡部の始端近傍に前記水流発生装置を備
えると共に前記漸拡部の終端の水路高さを前記前部湾曲
水路及び上部水路の高さと略同じとしたことを特徴とす
る回流式水槽にかかるものである。

［作　　　用］ 水流発生装置を駆動すると、下部水路の漸拡部を通って
均一に広がった水流は、略同じ高さの前部湾曲水路を経
て上部水路に均一な流速分布で流れ込む。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例であり、図中第４
図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

上部水路３の高さＨｌと前後の湾曲水路５．６の高さを
同一とし、下部水路４は中途部の高さを小さく絞って高
さＨｌの直管部１３を形成し、該直管部１３の前後に上
下方向に均等（対称）な漸拡部１４及び漸縮部１５を形
成し、該出側の漸拡部Ｉ４の出口の高さＨ３及び入側の
漸縮部１５の人口の高さＨ４を前記上部水路３の高さＨ
ｌと夫々略等しくする。又、出側の漸拡部１４の出口部
に高さＨｌをもつ直管部２２をもつ場合もある。

前記直管部１３にインペラ９を例えば３基並列に配置し
、各インペラ９を駆動装置１０により回転し得るように
する。

前記前後の湾曲水路５．６内に断面円弧状の導水板１１
を夫々複数配設する。該各導水板１１の間隔は内側より
外側の間隔か広くなるよう配設し、下部水路４の上板１
６と第１導水板Ｉｌｌ　との間隔をａｌ、第１導水板ｉ
ｌｌと第２１Ｊ水板１１２との入側の間隔をａ２、第２
導水板１．１２と第３導水仮１１３との入側の間隔をａ
３、第３導水板１１３と下部水路４の底板１７との間隔
をａ４とし、上部水路３の底板１８と第１導水板ＩＩＩ
との間隔をｂ＋、第１導水板ＩＩＩと第２導水板１１２
との出側の間隔をｂ２、第２導水板１１・２と第３導水
仮１１３の出側の間隔をｂ３、第３導水板１１３とに部
水路３の外板１９との間隔をｂ４とするとき、ａｌ　−
ｂ＋　％　ａ２　＝ｂ２　＼ａ３−ｂａ　、ａＪ　！ｂ
４となるようにする。

以上のように構成したので、駆動装置１０により小径の
各インペラ９を回転させると、下部水路４の漸縮部１５
内の水か漸拡部１４側に流れ、該漸拡部１４において水
流の高さか均一に増大し、該漸拡部１４の出口で高さＨ
３が、湾曲水路５の高さ及び上部水路３の高さＨｌと略
等しくなる。

該漸拡部１４に引き続く湾曲水路５内の導水板１１１．
１１２，１１３は、各導水板１１１．１１２．１．１３
の各間隔が湾曲始端から終端まで等幅で湾曲されている
ので、該湾曲部における水流の剥離を防ぐことか可能に
なり、各湾曲部の損失水頭か略等しくなり、上部水路３
において高さ方向に−様な流速分布を持つ水流を作るこ
とができる。

上部水路３内の水は略均−に後部の湾曲水路６に流れ込
み、下部水路４の漸縮部１５を経て再び小径のインペラ
９により循環される。

第３図は本発明の他の実施例であり、前記実施例と略同
様の構成において、下部水路４の始端部を絞って漸縮部
２１及び直管部１３を形成し、該始端部から終端部にか
けて上方向に高さか増大するよう漸拡部２０を形成した
例である。広げ角θは６″以内とするとよく、該漸拡部
２０の出口部に直管部２２を設ける。

本実施例の場合は、上方向のみ拡大する漸拡部２０によ
り水流の高さか増大され、前部湾曲水路５の導水板１１
１，１１２，１１３により水流か剥離することなく均等
な損失水頭で上部水路３内に送られ、高さ方向に−様な
流速分布を持つ水流が得られる。特に漸拡部２０の底板
１７が水平であるｔごめ、上部水路３の上層流がより均
一な流速分布となる。

尚、本発明の回流式水槽は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、導水板を配設しなくても同様の流速
分布の均一化を図り得ること等本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の回流式水槽によれば、下
部水路に上流側から下流側に向けて漸拡部を設け、該漸
拡部の終端を前部湾曲水路及び上部水路の高さと略同じ
としたので、定在波の発生を抑制し、湾曲水路部におけ
る水流の剥離を防止して湾曲水路部の損失水頭を等しく
し、上部水路内の流速分布を均一とすることができる。

更に、漸拡部の始端近傍の直管部に水流発生装置を設け
るので、水流発生装置を小型化することかでき且つ駆動
コストも著しく低減することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図に
おける導水板の配役状態を示す詳細図、第３図は本発明
の他の実施例の説明図、第４図は従来例の説明図である
。 １は竪型回流式水槽本体、３は上部水路、４は下部水路
、５は前部湾曲水路、９はインペラ、１１．１１１．１
１２．ｌ１３は導水板、１４．２０は漸拡部を示す。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）観測部を有する上部水路と、水流発生装置を備えた
   下部水路と、該上下部水路を連絡する前後部湾曲水路と
   から竪型回流式水槽本体を構成した回流式水槽において
   、前記下部水路に上流側から下流側に向けて漸拡部を設
   け、該漸拡部の始端近傍に前記水流発生装置を備えると
   共に前記漸拡部の終端の水路高さを前記前部湾曲水路及
   び上部水路の高さと略同じとしたことを特徴とする回流
   式水槽。