PL68185Y1 - Urządzenie, zwłaszcza do pływania korekcyjnego - Google Patents

Description

Opis wzoru

Dziedzina techniki

Rozwiązanie dotyczy urządzenia, zwłaszcza do pływania kondycyjnego, które może zostać również wykorzystane do nauki pływania, sportu wyczynowego, rehabilitacji układu mięśniowo--szkieletowego pacjentów, jak również do treningu i ćwiczeń wzmacniających.

Dotychczasowy stan techniki

Aktualnie istnieją trzy główne typy rozwiązań technicznych urządzeń wykorzystujących technikę przeciwprądu.

Pierwsza koncepcja urządzeń z przeciwprądem opiera się na tym, że zarówno wypływ, jak i zasysanie znajdują się w jednym miejscu. Klasyczne urządzenia techniczne wytwarzające przeciwprąd wprowadzają wodę w basenie w ruch za pomocą jednej lub dwóch dysz. Osiągają one wydajność do 120 m3/godz. Strumień wody miesza się z otaczającą wodą i powstaje silny turbulentny strumień wody o określonej dynamice także wtedy, gdy są to dysze podwójne. Dynamika wody zmniejsza się po pierwsze przez turbulencje, a po drugie przez powrotny strumień wody zasysanej do urządzeń wytwarzających przeciwprąd. Woda wraca z powrotem dokładnie do tego samego miejsca, z którego pod ciśnieniem jest wypuszczana do basenu. Te powrotne strumienie dodatkowo zwiększają strumienie turbulentne. Podobnie jak w aerodynamice strumienie turbulentne nie są korzystne dla czynnego pływania, ponieważ uniemożliwiają pływającemu stworzenie koniecznej, aktywnej różnicy pomiędzy podciśnieniem a ciśnieniem wody wprowadzającej go w ruch. Przepływ liniowy bardzo szybko przechodzi w turbulentny, tak że obszar skutecznego pływania jest bardzo ograniczony i znajduje się tylko bezpośrednio w osi urządzenia wytwarzającego strumień przeciwprądowy. Nieznaczne odchylenie od tej osi obniża jakość pływania i osoba pływająca znajduje się w niestabilnej strefie w stosunku do strumienia wody.

Zasada drugiego rozwiązania z przeciwprądem o polepszonym liniowym przepływie wody i zasysaniem na drugim końcu basenu opiera się na powrotnym ruchu wody do wlotu poprzez wydzielony kanał, który umieszczony jest w obudowie basenu. Przeciwprąd wytwarzany jest w basenie przez umieszczone w nim urządzenie techniczne, które wprowadza wodę w ruch i jednocześnie sprawia, że woda powraca kanałem powrotnym po obu stronach basenu do pompy umieszczonej na ścianie generującej strumień. Pompa elektryczna umieszczona jest bezpośrednio w korpusie basenu, co według wymogów europejskich nie spełnia norm bezpieczeństwa, ponieważ istnieje podwyższone ryzyko porażenia prądem elektrycznym. Nadal nie osiąga się jednak wydajności, która zapewniłaby optymalne warunki do pływania. Trzecie rozwiązanie, to urządzenie przeciwprądowe z oddzielnym laminar-nym wypływem wody i jej zasysaniem oraz cyrkulacją poza basenem. Rozwiązanie to opiera się na zastosowaniu obszernych łopatek w pompie radialnej na przeciwległej ścianie zasysającej. Mimo, że osiąga się przez to przepływ liniowy, to wadą tego rozwiązania jest oczywiście brak możliwości wpływania na kierunek strumienia wody. Ponadto, cyrkulacji podlega znacznie większa ilość wody, a wówczas taka pasywna, spokojna część basenu w znacznej części staje się widoczną. W czasie kiedy pompa nie pracuje to nie powoduje ona odpowiedniego oczyszczania wody i przez to jakość wody znajdująca się pomiędzy łopatkami szybko się pogarsza. Kolejną wadą jest to, że na ścianie wytwarzającej strumień i na ścianie zasysającej nie można wykonać powierzchniowego ujścia wody z basenu, co jest konieczne z powodów higienicznych, zwłaszcza w basenach publicznych.

Wszystkie wymienione rodzaje basenów charakteryzują się małą wydajnością, nie zapewniają optymalnej, o ile to możliwe, bezdotykowej automatycznej regulacji mocy w zależności od ruchu sportowca czy pacjenta i ostatecznie nie zapewniają utrzymania minimalnej ilości wody w nieużywanym basenie, przez co dochodzi do obniżenia jej jakości.

Istota rozwiązania technicznego

Wyżej wymienione wady zasadniczo eliminuje basen, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, zgodnie z przedstawionym rozwiązaniem technicznym, którego istota polega na tym, że w ścianie basenu wytwarzającej strumień umieszczone są w dwóch rzędach dysze doprowadzające wodę, a w przeciwległej ścianie zasysającej znajduje się otwór zasysający, połączony z przewodem zasysającym pompy.

Korzystne jest, jeśli w ścianie basenu wytwarzającej strumień, dysze doprowadzające znajdują się w dwóch rzędach, przy czym każdy rząd dysz ma samodzielną pompę.

Rura ssąca jest ułożona symetrycznie do wzdłużnej osi basenu, przy czym otwór zasysający, znajdujący się w ścianie zasysającej powinien być ulokowany symetrycznie do podłużnej bocznej ściany basenu i zasadniczo powinien przebiegać na całej szerokości zasysającej ściany basenu. Oś pozioma przewodu ssącego jest umieszczona na wysokości od jednej drugiej do dwóch trzecich względem lustra wody w basenie. Boczne dysze doprowadzające powinny być ulokowane symetrycznie względem wzdłużnej osi basenu i maksymalnie 350 mm od ścian bocznych basenu, jednocześnie odstęp między poszczególnymi dyszami doprowadzającymi nie powinien przekraczać 300 mm. Średnica rurociągu doprowadzającego dysz doprowadzających w kierunku od wzdłużnej osi basenu stopniowo powinna się zmniejszać.

Rura ssąca pompy jest prowadzona z powrotem do dysz doprowadzających na zewnątrz pod dnem basenu lub na zewnątrz wzdłuż bocznych ścian basenu, przy czym w przypadku dwóch rzędów dysz doprowadzających rura ssąca dzieli się na dwie samodzielne odnogi, które są umieszczone na zewnątrz pod dnem basenu lub na zewnątrz obok bocznych ścian basenu. W niektórych przypadkach korzystne może być umieszczenie otworu odprowadzającego wodę z basenu w ścianie basenu wytwarzającej strumień, pod co najmniej jednym rzędem dysz doprowadzających.

Otwór zasysający może zostać zaopatrzony w osłonę bezpieczeństwa, w której umieszczone są dysze zasysające. W efekcie takiego rozwiązania technicznego powstaje aktywny, liniowy poziomy ruch wody w basenie, ukierunkowany przez boczne ściany basenu w stronę od ściany wytwarzającej strumień do przeciwległej ściany basenu wyposażonej w kanał zasysający.

To rozwiązanie eliminuje większość wad, które posiadają klasyczne baseny do pływania w przeciwprądzie, zwłaszcza z tego względu, że zapewnia optymalny liniowy przepływ w basenie. Dzieje się tak dzięki regularnym odległościom i odpowiedniej liczbie dysz, które znajdują się w co najmniej dwóch rzędach jedne nad drugimi. Wysoką skuteczność takiego rozwiązania wspomagają samodzielne pompy dla górnego i dolnego rzędu dysz.

Duża wydajność stosunkowo mniejszej ilości krążącej wody poprawia warunki higieniczne w basenie. Gdy basen wyłączony jest z użytkowania, woda w urządzeniu z przeciwprądem pozostaje w ciągłej cyrkulacji przy ustawionych minimalnych parametrach cyrkulacji. Woda z systemu z przeciwprądem jest więc stale mieszana z wodą uzdatnioną.

Wyposażenie dodatkowe pozwala na monitorowanie błędów biofizyki każdego sportowca podczas pływania i ich korektę, lub monitorowanie biofizyki ruchu podczas rehabilitacji aparatu ruchu.

Ponadto, natężenie strumienia można również zmieniać zależnie od trybu sterowania. Najbardziej zaawansowane urządzenie steruje dynamiką przepływu w zależności od prędkości ruchu sportowca czy pacjenta. Sportowiec zaczyna płynąć od strony naprzeciwko ściany wytwarzającej strumień, a urządzenie wprawia w ruch wodę w basenie tak, że prędkość tego ruchu jest wprost proporcjonalna do prędkości sportowca i odwrotnie.

Uzyskanie dużej wydajności dzięki cyrkulacji mniejszej ilości wody zmniejsza występowanie obszarów bez ciągłego mieszania się wody. Zgodnie z ustawieniami w czasie wyłączenia basenu z użytkowania, woda w urządzeniu z przeciwprądem pozostaje w ciągłej cyrkulacji przy ustawionych minimalnych parametrach cyrkulacji. Woda z systemu wytwarzającego przeciwprąd jest więc stale mieszana z uzdatnioną wodą. W ten sposób eliminuje się możliwość obniżenia jakości wody w basenie pod względem higienicznym.

Opis rysunków

Techniczne rozwiązanie urządzenia zostanie bliżej omówione przy użyciu rysunków, gdzie fig. 1 przedstawia schematyczny widok z góry rozwiązania basenu ze ścianą generującą strumień, fig. 2 prezentuje przekrój poprzeczny basenu wzdłuż linii A-A z fig. 1 dla rozwiązania technicznego posiadającego jeden rząd dysz, fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny basenu wzdłuż linii B-B z fig. 1 dla rozwiązania technicznego posiadającego jeden rząd dysz, fig. 4 przedstawia przekrój poprzeczny basenu wzdłuż linii C-C z fig. 1, fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny basenu wzdłuż linii D-D z fig. 1, fig. 6 przedstawia częściowy przekrój podłużny basenu wzdłuż linii G-G z fig. 1 dla rozwiązania technicznego, które posiada tylko jeden rząd dysz oraz schematycznie przedstawia podłączenie pompy, zaś fig. 7 przedstawia schematycznie podłużny widok basenu, który ma tylko jeden rząd dysz oraz schematycznie przedstawia podłączenie pompy.

Przykład wykonania rozwiązania technicznego

Basen do pływania w przeciwprądzie w przykładzie wykonania zgodnie z podanym rozwiązaniem technicznym składa się z ściany wytwarzającej strumień 4, przeciwległej ściany zasysającej 6 i dwóch ścian bocznych 5. Korzystne jest, jeśli cały basen wykonany jest ze stali nierdzewnej, jednak nie jest to warunkiem koniecznym dla rozwiązania technicznego. W ścianie 4 basenu wytwarzającej strumień w co najmniej jednym rzędzie znajdują się dysze doprowadzające 3 wodę, a w przeciwległej ścianie zasysającej 6 basenu jest otwór zasysający 7, z którym połączona jest rura zasysająca 8 pompy

Otwór zasysający 7 wyposażono w obudowę bezpieczeństwa z odpowiednią liczbą dysz zasysających właściwych wymiarów, które spełniają wymogi bezpieczeństwa koniecznych norm. W przypadku basenu o większych rozmiarach, zwłaszcza gdy jego długość przekracza 11 metrów, otwór zasysający 7 można umieścić na dnie basenu.

Pompa 1 nie wchodzi w skład rozwiązania technicznego. Można zastosować dowolną pompę, która dla danych celów jest ogólnie dostępna na rynku. Moc pomp należy wybrać z uwzględnieniem liczby zastosowanych dysz doprowadzających. Optymalna wartość wydajności to 20 m3/godz na jedną dyszę. Kontrola wydajności ściany wytwarzającej strumień 4 jest możliwa za pośrednictwem sterowania dotykowego umieszczonego na ścianie basenu lub na ścianie hali basenowej bądź za pomocą sterowania bezdotykowego, czyli zdalnego sterowania przez sportowca lub trenera, możliwe jest też zastosowanie automatycznego trybu bezdotykowego.

Pod względem parametrów technicznych korzystniejsze jest wykonanie z dwoma rzędami dysz doprowadzających 3, które są tak rozmieszczone, że dysze doprowadzające 3 są ułożone symetrycznie względem wzdłużnej osi basenu, przy czym boczne dysze doprowadzające 3 są umieszczone maksymalnie 250 mm od bocznych ścian 5 basenu, zaś odległość między poszczególnymi dyszami doprowadzającymi 3 nie przekracza 300 mm. Dotyczy to zwłaszcza górnego rzędu dysz, których jest co najmniej sześć. W dolnym rzędzie liczba dysz doprowadzających 3 przeważnie jest mniejsza. Profil rury doprowadzającej 9 dysz doprowadzających 3 w kierunku wzdłużnej osi basenu stopniowo się zmniejsza, aby zachować optymalne stosunki ciśnienia w poszczególnych dyszach doprowadzających.

Jeśli w ścianie basenu wytwarzającej strumień 4 umieszczono dysze doprowadzające 3 w dwóch rzędach, korzystnie jest gdy do każdego rzędu dysz doprowadzających 3 jest przyporządkowana samodzielna pompa 1. W ścianie 4 wytwarzającej strumień w niektórych przypadkach, dla optymalnego sterowania strumieniem wody, w basenie należy wykonać pod dolnym rzędem dysz doprowadzających 3 otwór odprowadzający wodę z basenu.

Także rurę ssącą 8 należy umieścić na wyjściu z basenu, symetrycznie względem podłużnej osi basenu i połączyć z otworem zasysającym 7 wykonanym w ścianie zasysającej 6. Oś pozioma rury zasysającej 8 jest umieszczona na wysokości od jednej drugiej do dwóch trzecich względem lustra wody w basenie. Rura ssąca 8 pompy 1 jest poprowadzona z powrotem do dysz doprowadzających 3 na zewnątrz pod dnem 2 basenu lub na zewnątrz wzdłuż ścian bocznych 5 basenu.

Rura ssąca 8 pompy 1, w przypadku dwóch rzędów dysz doprowadzających 3 dzieli się na dwie samodzielne odnogi umieszczone pod dnem basenu lub obok ścian bocznych 5 basenu. W takim przypadku korzystne jest zainstalowanie samodzielnych pomp 1 dla każdego rzędu dysz doprowadzających 3.

Urządzenie z tym rozwiązaniem można wykorzystać do wprowadzenia masy wodnej w basenie w liniowy ruch poziomy, jednokierunkowo od ściany 3 generującej strumień do ściany zasysającej 6 z rurą ssącą 8. Ten liniowy ruch wody jest zbliżony do linearnego przepływu wody w naturalnych ciekach wodnych. Dzięki odpowiedniej liczbie i bliskim rozmieszczeniu dysz eliminuje się przepływ turbu-lentny.

Przedstawione rozwiązanie techniczne jest odpowiednie do wszystkich zastosowań, w których wykorzystuje się wodny przeciwprąd. Na przykład urządzenie można stosować do pływania wyczynowego lub kondycyjnego oraz do nauki pływania. Ponadto urządzenie można stosować do rehabilitacji aparatu ruchu organizmu po zabiegach czy też po ciężkich wypadkach jak również w ramach specjalnego treningu w celu wzmocnienia i poprawy aparatu ruchu.

Zastosowanie przemysłowe

Niniejsze rozwiązanie techniczne jest odpowiednie do pływania kondycyjnego oraz do nauki pływania. Ponadto jest odpowiednie do w rehabilitacji układu mięśniowo-szkieletowego pacjentów, niestandardowych treningów, ćwiczeń wzmacniających, i tym podobnych.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia ochronne 1. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, znamienne tym, że w ścianie (4) wytwarzającej strumień znajdują się w dwóch rzędach dysze doprowadzające (3) wodę, a w przeciwległej ścianie zasysającej (6) znajduje się otwór zasysający (7), z którym łączy się rura ssąca (8) pompy (1).
2. 2. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1, znamienne tym, że w ścianie (4) wytwarzającej strumień znajdują się dysze doprowadzające (3) w dwóch rzędach, przy czym każdy rząd dysz doprowadzających (3) posiada samodzielną pompę (1).
3. 3. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz, 1, znamienne tym, że rura ssąca (8) usytuowana jest symetrycznie względem wzdłużnej osi basenu, przy czym otwór zasysający (7) w ścianie zasysającej (6) jest usytuowany symetrycznie względem bocznej ściany (5) basenu.
4. 4. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1 i 3, znamienne tym, że pozioma oś rury ssącej (8) jest umieszczona na wysokości od jednej drugiej do dwóch trzecich lustra wody w basenie.
5. 5. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1 i 2, znamienne tym, że boczne dysze doprowadzające (3) rozmieszczone są symetrycznie względem wzdłużnej osi basenu, a pierwsze z nich są zlokalizowane maksymalnie 250 mm od ścian bocznych (5) basenu, przy czym odległość między poszczególnymi dyszami doprowadzającymi nie przekracza 300 mm.
6. 6. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1, znamienne tym, że średnica rury doprowadzającej (9) dysz doprowadzających (3) w kierunku od wzdłużnej osi basenu stopniowo się zmniejsza.
7. 7. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1, znamienne tym, że rura ssąca (8) pompy (1) przebiega w stronę dysz doprowadzających (3) na zewnątrz pod dnem (2) basenu lub na zewnątrz wzdłuż ścian bocznych (5) basenu.
8. 8. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1 i 7, znamienne tym, że rura ssąca (8) pompy (1) w przypadku dwóch rzędów dysz doprowadzających (3) jest rozdzielona na dwie samodzielne odnogi, umieszczone na zewnątrz pod dnem (2) basenu lub na zewnątrz wzdłuż ścian bocznych (5) basenu.
9. 9. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1, znamienne tym, że w ścianie (4) basenu wytwarzającej strumień pod co najmniej jednym rzędem dysz doprowadzających (3) znajduje się otwór do odprowadzenia wody 2 basenu.
10. 10. Urządzenie, zwłaszcza do pływania w przeciwprądzie, według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór zasysający (7) jest wyposażony w obudowę bezpieczeństwa, w której znajdują się dysze ssące.