JPH0257277A - 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の回流式プ
ールとして用いたり、或いは船舶や海洋構造物等に関す
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、１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
連結する前部変向水路５及び後部変向水路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変開水路６
側端部位置に水流発生用のインペラ９を、回流式水槽本
体り外部に設置した駆動装置１０によって回転駆動し得
る嘘う配置している。

更に前後の変向水路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
。

而して、駆動装置１０によってインペラ９を回転駆動す
ることにより水流か発生し、発生した水流は下部水路４
て加速され、前部変向水路５て向きを変えて上部水路３
に送られ、更に後部変向水路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、イ
ンペラ９から送られてくる水流の向きを変える前部変向
水路５には２個所の屈曲部か形成され、この屈曲部に長
さの短い導水板１１か等間隔に設けられているため、水
流は遠心力によって外側に偏ってしまう。この偏向した
水流を観Ｍ１部８において−様なものとするため、従来
は上部水路３の上流端に３次元的な曲面形状とした圧力
室１２を形成し、真空ポンプ１３による吸引によって圧
力室１２内の自由水面をなくすようにしている。

一方、観測部８は自由水面を有する流れであって大気と
接しているため、圧力室１２とは圧力の不連続が生じる
。この圧力の不連続は観測部８て定在波を発生させる原
因となり、定在波は回流式水槽にとって致命的な欠点と
なる。そこで定在波の低減を目的として観測部８の」−
置端に消波板１４を設けている。ところが、圧力室１２
のノズル形状とした上面と消波板１４により境界層が発
達し、観測部８での流速は２０％近く低下してしまう。

そこで、圧力室１２と消波板１４との間に表面加速装置
１５を設けて流速の低下を補償するようにしている。

以上のように、従来の回流式水槽では、観測部８におけ
る定在波の低減、流れの一様性確保のために、複雑な形
状と種々の装置を設けざるを得なかった。

本発明はこうした実情に鑑みなしたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、観Ｕ１部を何する上部水路と、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変
向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、下部水路の高さを上部水路の高さよりも小さ
くし、上記前部変向水路を湾曲形状と成し、且つ該前部
変向水路内に、該前部変向水路の入口より出口に亘る長
さの湾曲形状の導水板を、内側が密で外側か疎になり、
且つ人口よりも出口が広く、更に入口及び出口のいずれ
よりも中間部が広くなるよう配置した構成を有する。

［作　　　用］ 水流発生装置の駆動により下部水路から前部変向水路に
流れ込んだ水流は、各導水板の間を通って水流の剥離か
防止され上部水路内に−様な流れで送られる。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図乃至第３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は例えば水泳をする際は幅約２ｍ、水深（高
さ）約１ｍとし、下部水路４は幅約２ｒｎ、高さは幅の
１／３すなわち約６６Ｂ＋ｎａ＋とすると、三基のイン
ペラ９により効率よく運転することかできる。

前部変向水路５を形成する断面円弧状の前部湾曲板１６
の曲率中心０４を、該前部変向水路５の出口と人口を結
ふ線（ｙ軸）と、上部水路３及び下部水路４の境界中心
線（ｙ軸）とにより形成される第２象限に位置するよう
にする。前記曲率中心０４とｙ軸及びｙ軸の交点（原点
）とを結ぶ直線は ｙ−−ａｘ（但し、ｘ＜０） で表わされる。

該湾曲した前部変向水路５内に断面円弧状の導水板ＩＬ
１．ＬＬ２，１１３を所要の位置に配設する。

すなわち、各導水板１．１１，１１２．１１３の入口及
び出口部において夫々内側の導水板との間隔よりも外側
の導水板との間隔か大きくなるようにすると共に、各導
水板１１１．，１１２，１１３の曲率中心０１゜ｏ２．
ｏ、、が、前記ｙ−−ａｘで表わされる原点と０４を結
ぶ直線上に位置するようにする。

更に、各導水板Ｉｌｌ、１１２，１１３の入口部及び出
口部を所要の範囲で水平とし流れの直線性を高める。

具体的には第３図に示す寸法で、竪型回流式水槽本体ｌ
の前部変向水路部の側板の内側に、各導水板Ｉｌｌ、１
１２，１１３の円弧をけがき、ステンレス等の金属板か
らなる各導水板１１１，１１２．１１３を溶接等により
固着する。

以４二のように構成したので、上部水路３よりも高さの
小さい下部水路４に設置したインペラ９を駆動装置ｌＯ
により回転すると、下部水路４内の水か前部変向水路５
に送られ、各導水板１１１．１１２，１１３により仕切
られた流路５１，５２，５３゜５４に流入する。

該各流路５１，５２．５３．５４は各人口ａｌ＋ａ２＋
ａ３．ａ４の寸法よりも少しずつ広がり、ｙ　−−ａｘ
の直線と交叉する部分ＣＩ　＋　　Ｃ２、Ｃ３。

Ｃ４と最大に広かり、その後徐々に挟まり各流路５１，
５２，５３．５４の出口ｂ１．ｂ２．ｂ３．ｂ４の寸法
まで狭められる。

従って、入口寸法ａ１．ａ２．ａ’３．ａ、＋から各流
路５１，５２，５３．５４に入った水流は拡大ゾーンＩ
７において流路の拡大に伴い極く僅かに速度が低下する
と共に水流の剥離が生ずるか、絞りゾーン１８において
流路５１，５２，５３．５４の縮小に伴い水流が圧縮さ
れ剥離が解消され、各出口からは損失水頭が均一な水流
が流れ出し、上部水路３内に均一な流速の流れが形成さ
れる。

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、導水板の数は１以上であればよいこ
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。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の回流式水槽によれば、前
部変向水路を湾曲状とし、該前部変向水路内に断面円弧
状の導水板を内側か密で外側か疎になり且つ前記各導水
板の出口か入口よりも広く、更に入口及び出口のいずれ
よりも中間部か広くなるよう配設したので、各導水板に
より仕切られる流路か人口から徐々に拡大して出口部で
再び縮小されるため、前部変向水路における水流の剥離
か防止され、上部水路に−様な流速分布を作ることかで
きる。下部水路の高さを上部水路より低くすることか可
能となるので、インペラを小型化することができ、駆動
装置も小型化できると共に運転費も著しく低減すること
ができる。更に、従来の如き圧力室、真空ポンプ、消波
板、表面加速装置等を不要とし、水槽本体の全高も小さ
くすることができる等装置全体をコンパクト化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回流式水槽の一実施例の断面図、第２
図は第１図における導水板の詳細図、第３図は第２図に
示した導水板の具体的取付例の説明図、第４図は従来の
回流式水槽の一例を示す図である。 ■は竪型回流式水槽本体、３は上部水路、４は下部水路
、５は前部変向水路、１１．ｌ１１．１．１２１１３は
導水板を示す。

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変向水路と
   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
   、下部水路の高さを上部水路の高さよりも小さくし、上
   記前部変向水路を湾曲形状と成し、且つ該前部変向水路
   内に、該前部変向水路の入口より出口に亘る長さの湾曲
   形状の導水板を、内側が密で外側が疎になり、且つ入口
   よりも出口が広く、更に入口及び出口のいずれよりも中
   間部が広くなるよう配置したことを特徴とする回流式水
   槽。