[0001] 本发明涉及水储蓄池领域。更具体地，本发明涉及能够经济且快速地组装的结构坚固的、复合的且可充气的模块化池。

[0002] 从包括WO 2016/092099、CN 204435975、WO 2014/099628、US 2005/0086732、US 5,652,972和GB2261164的现有技术已知许多模块化游泳池。具有环形或多边形构型的这些现有技术池要么包括可组合的预制造部分要么包括用于加强模块化元件的专用建造元件，并且因此在被存放时占据相当大的体积并且通常需要耗费时间的组装操作。

[0003] 将期望提供一种能够紧凑地存放且快速组装的可充气的模块化游泳池，以限定在该可充气的模块化游泳池内接收的定制的水体积。然而，现有技术的可充气池的结构强度较低，并且因此，现有技术的可充气池仅能够安全地接收通常限制在1.5m的水深度的有限体积的水。即使为1.5m的水深度的情况，现有技术的模块化元件仍发生变形比如弯曲或向外鼓胀。现有技术的可充气池的变形易于导致结构失效，在结构失效时这将对位于池内的游泳者造成生命威胁。

[0004] 本发明的目的是提供一种能够限定定制尺寸的可充气的且结构坚固的模块化池。

[0005] 本发明的其他目的和优点将随着描述的进行而变得明显。

[0028] 本发明是一种可充气的且结构坚固的地上模块化池。尽管附图图示了游泳池，但是将理解的是，本发明同样适用于任何其他类型的池或液体储蓄池，包括但不限于池塘、喷淋灭火储蓄池、以及水处理储蓄池。

[0029] 用于建造现有技术的水储蓄池的成本是相当可观的，并且该成本通常包括往往需要有经验的工人进行制造和组装的金属或混凝土支撑元件，并且通常还包括用于在储蓄池周围建造土堤的成本。

[0030] 本发明的模块化池通过使用完全由增强的复合聚合物材料比如聚氨酯和PVC制成的可充气单元而消除了这些成本。当池缺少金属或混凝土支撑元件时，也令维护成本降低且寿命显著延长。建造池所需要的只是将相邻单元相互连接、比如通过可释放的连接件来进行相互连接，从而限定定制形状和尺寸的连续的壁、单元的充气、以及与所有单元交界的连续的水接触衬里的展开。

[0031] 申请人不知道任何这样的可充气的模块化池的存在：该可充气的模块化池完全由加强的复合聚合物材料制成、在不必由土堤从外部支撑的情况下具有足以承受由具有至少2m的水深度的池、例如奥林匹克规模的游泳池或者甚至深度达10m的池中接收的液体施加至池的液压压力的足够的结构强度。

[0032] 当期望在水被排放后改变池的尺寸时，将一个或更多个连接件释放并且添加期望数量的单元并将这些单元连接至现有结构，并且随后将定制的交界衬里展开。可释放的连接件不仅可以用于将相邻的纵向的或横向的可充气单元连接在一起以定制池的表面积，还可以用于将竖向相邻的可充气单元连接在一起以定制容纳在池内的液体的深度。

[0033] 虽然每个单元都是可充气的，但是包括一个或更多个单元的壁的刚度出人意料地高并且与混凝土的壁的刚度相近，以在游泳者用他们的脚接触壁时辅助游泳者、例如期望改变游泳方向的游泳者或在游泳动作开始时的仰泳游泳者。

[0034] 池的部件可以在单元中的每个单元分离和放气之后被紧凑地存放。

[0035] 在一个实施方式中，增强的复合聚合物材料可以由漏针织物基体(drop stitch fabric matrix)制成。漏针织物基体通过在与彼此间隔特定距离的比如由PVC制成的两层或更多层织物片层之间编织诸如聚酯、凯夫拉(Kevlar)和其他聚合物纤维之类的纱线来进行生产。典型的漏针织物基体可以包括大量的、例如大约数千的长度均匀的竖向纤维。

[0036] 纱线可以沿连续的方向轴线以直线进行编织从而与经纱一致。在被拉动通过织物层后，纱线可以跟在图案中相邻的经纱附近被绕在多根纬纱上面或下面。可以将漏针纱线图案化以形成均匀间隔的行。以这种方式，确保了纱线不松散，同时基体具有例如每平方英寸至少50根线的密度以及2英寸至30英寸范围内的厚度。一旦将基体编织在一起，就将气密的覆盖层或层压材料粘合至织物片层。因此，漏针织物基体在被充气至相对高的压力时被赋予良好的抗挠曲性。

[0037] 图1图示了根据本发明的一个实施方式的组装的池10的立体部分截面图。池10包括多个相互连接且可充气的直线的水暴露单元例如单元5a至5i、多个相互连接的甲板构件例如构件7a至7i、连接至一个或更多个水暴露单元的多个地板面板3、以及多个压缩机9，其中，所述多个相互连接的甲板构件可以与相应的水暴露单元相互连接，所述多个压缩机9用于经由相应的导管8对相应的水暴露单元充气。池10可以还包括促进在疏松的下层支撑材料比如土或沙上的稳定性的锚固元件。

[0038] 相邻的水暴露单元可以可释放地连接至彼此。示例性的可释放的连接件是由3MTM制造的蘑菇搭扣TM(Dual LockTM)紧固件，该蘑菇搭扣TM紧固件包括可听见地扣在一起以形成与相邻件的牢固附接的蘑菇状的柄。柄和相邻件两者都可以粘附至相邻的可充气单元的基底(substrate)。

[0039] 图2图示了池10的仰视图，示出了多个地板面板例如地板面板3a至3e。

[0040] 根据国际标准、例如于2008年8月通过的以色列标准6701，有利地是从地板面板下方向池10添加水。

[0041] 地板面板中的每个地板面板可以构造成具有多个间隔开的小直径孔27(图5)，小直径孔27形成在整个地板面板材料中并且通常具有4cm至10cm范围内的厚度。喷出高压射流的喷嘴被配装在相应的孔的底部处，以便在池构成游泳池时不会伤害游泳者。导管从各个喷嘴水平地延伸至泵。

[0042] 图3中图示了水暴露单元5的示例性结构。单元5包括可充气且气密的蜂窝状的部分11，部分11包括用于在被充气时增强结构强度的结合在膜(membrane)中的多个小室12。每个小室12可以如示出的那样与一个或更多个相邻的小室相互连接，或者替代性地，每个小室12可以如图1中示出的那样与相邻的小室隔离。这种多小室的(cellular)构型用于均匀地分配充气空气的较高的压力。部分11可以由加强板在部分11的一个或更多个表面处界定。由申请人进行的试验显示，每个部分11的强度达700kg/m2，并且可以高达1000kg/m2至
1500kg/m2。

[0043] 部分11的内侧、即水的方向上定位有能量吸收部分15，能量吸收部分15用于减弱传播通过位于池内的水体的任何波的波能。能量吸收部分15包括一个或更多个管状元件16，所述一个或更多个管状元件16结合至下部水衬里17，下部水衬里17比部分11的加强板软并且暴露于低幅值波或液压压力。衬里17连接至上部L形耗散元件19，或者与上部L形耗散元件19一体地形成。L形耗散元件19的两个腿之间的间距提供足以使得两个腿之间的间距在波的力施加至耗散元件19或传递通过水衬里17时减小并且由此将波能耗散的足够的弹性。

[0044] 如图4中示出的，部分11的加强板13可以构造成具有多个端口14，充气空气通过所述多个端口14流到各个小室中。

[0045] 蜂窝状部分的构型和蜂窝状部分的每个层的构型优选地根据所选的用途而改变，例如根据池的尺寸以及可充气单元是竖向地还是水平地连接至相邻的单元而改变。

[0046] 示例1

[0047] 可充气单元的蜂窝状部分由具有20cm的净厚度的11个层制成。最外层和最内层两者均由5mm厚的由具有20kg/m3至190kg/m3的密度的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)泡沫制成的防滑垫制成。与每个防滑垫相邻的是一组由PVC材料制成的具有0.6mm至1.2mm的组合厚度的3个层。与第一PVC层相邻的是具有1.2mm的厚度并且由PVC纱线和其他材料的纱线制成的相应的基础PVC织物。多根聚酯丝在两个基础PVC织物之间延伸，以限定具有5cm至20cm范围内的长度的小室并且限定在2mm至10mm范围内的相邻的丝之间的间距。

[0048] 蜂窝状部分被充气至9psia至12psia的压力并具有80kg/cm至150kg/cm的拉伸强度。

[0049] 图5至图10图示了本发明的另一实施方式，其中，模块化池包括气密的压力均衡管状构件，该压力均衡管状构件为模块化池的壁中的每个壁提供足以承受与具有至少2m的深度的水体相关的液压压力的结构强度。管状构件由为池赋予模块性的多个相互连接且可独立活动的气密的部段制造而成。一个或更多个部段在受到与对池的壁的冲击相关的能量后局部变形，从而导致所述一个或更多个部段的内部压力暂时升高。更高压力的空气被排放至相邻的部段直到所有部段达到均一的压力和均一的形状。

[0050] 图5中图示了组装的直线池20。池20包括地板面板22、内衬里24、外周壁26以及多个比如四个溢流箱29，其中，内衬里24连接至地板面板22的外周并且从地板面板22的外周向上突出以限定池的尺寸，外周壁26与内衬里24向外间隔并且具有与衬里24类似的尺寸，所述多个溢流箱29从外周壁26向外定位。衬里24与设置在池的给定侧处的所有水暴露部段单元交界。

[0051] 如示出的，地板面板22可以由单个面板制成，或者替代性地如图2中示出的，地板面板22可以由多个相互连接的面板制成。地板面板中的每个地板面板可以是可充气的，或者替代性地，可以是不可充气的，并且地板面板中的每个地板面板构造成具有小半径孔27以促进水从下面流入。

[0052] 同样连接至地板面板22的外周壁26从衬里24的上边缘23向上凸出。在外周壁26的上部部分34的选定区域处形成有孔32，溢出衬里24的水通过孔32排放至相应的溢流箱29。孔32也可以在一定程度上形成在外周壁26的下部部分36中，即形成在为适于遮盖并连接至位于衬里24与外周壁26之间的压力均衡管状构件的外衬里中。管状构件的纵向轴线与衬里
24大致平行。

[0053] 图6中图示的直线池30构造成具有溢流池39，溢流池39与整个外周壁36相接并且与整个外周壁36向外间隔开。溢流池39由与外周壁36的外衬里连续的材料制成，并且溢流池39连接至限定溢流池39内的水的深度的管状构件47、例如具有0.5m的直径的管状构件47。管状构件47可以是压力均衡分段构件。

[0054] 如图7中示出的，外周壁36以及限定外周壁的每个可相互连接的水暴露单元包括两个相接且连接的管状压力均衡管状构件41和42中的每一个的部段，构件42位于构件41的正下方。管状构件41和42中的每一个可以由比管状构件42的直径大得多的直径例如1m来限定，以限定相应较大的外周壁高度，例如适合于保持具有2m的深度的水体的外周壁高度。具有三角形横截面的稳定元件37被连接至两个管状构件41和42，使得稳定元件37的顶点定位成接近于构件41与构件42之间的纵向相互连接区域35，并且使得稳定元件37的长边连接至内衬里34。另一类似形状的稳定元件38被连接至外衬里31。衬里31和34也由复合材料制成，但是它们通常具有与管状构件不同的构造。

[0055] 将理解的是，外周壁可以由两个以上的竖向间隔开的管状元件来限定，以增加外周壁的高度。

[0056] 外周壁36可以构造成具有用于支撑想休息的游泳者的一体的台阶。根据安全标准，台阶的上表面优选地位于水表面以下1.2m处。此前的现有技术的可充气池的壁还不能被设置有能够支撑游泳者的台阶。

[0057] 台阶可以由有限长度的可充气的直线块44制成，该直线块44连接至相应的管状构件部段的侧面。块44由支持充气达到足以提供与下管状构件42的刚度相似或甚至比下管状构件42的刚度大的刚度的较高的压力的适合的建造物制成。块44的上表面连接至外衬里31并由外衬里31覆盖。相邻的块44可以彼此连接。

[0058] 将理解的是，图1的池10也可以构造成具有用于支撑想休息的游泳者的一体的台阶。

[0059] 图8和图9中图示的环形池50被构造成具有溢流池59，溢流池59与整个外周壁56相接并与整个外周壁56向外间隔开。由于环形外周壁56被构造成具有仅一个管状构件52，因此，由于能够被收集在由管状构件52限定的体积内的水体的有限深度，池50可以用作浅水池。管状构件52与外管状构件58是同心的，外管状构件58的直径小于管状构件52的直径，并且构建溢流池59并与外衬里57连续的材料连接至外管状构件58。

[0060] 图10和图11示意性地图示了限定环形压力均衡管状构件52的多个相互连接且可独立活动的部段，以便说明本发明的该实施方式的原理。

[0061] 多个部段中的每个部段、例如图示的部段53a和53b均由复合材料的膜制成并且构造成具有锥形形状。锥形构型的特征在于这样的管状主体61，该管状主体61在其远端梢部63处变窄成小直径开口，部段内部64内的空气被迫流动至该小直径开口。在该开口中配装有单向阀67以在暴露于预定的触发压力水平时仅允许加压空气的单向流动。

[0062] 部段53b的主体61相对于部段53a的主体61仔细地定位并与部段53a的主体61连接以限定部段53b的主体61与部段53a的主体61之间的产生管状构件52的环形构型的适合的角关系。主体61还可以具有有助于部段与期望的形状相一致的挠性的中间元件65。

[0063] 当部段53b的主体61的近端部68通过气密密封且耐压力的连接部62连接至部段53a的主体61的远端部69或连接至部段53a的任何其他适合的区域时，部段53b的内部64被转换成压力容器。该压力容器的布置确保由内部64在促进刚性化的充气空气通过管状构件
52的空气阀被引入后所达到的初始压力随后将被保持，但仍允许部段53b的内部64内形成的加压空气被排放至部段53a的内部。连接部62和单向阀67的存在防止了加压空气到部段
53b中的任何回流。同样地，对于其他成对的相邻部段存在相同类型的相互连接。

[0064] 因此，当部段53b受到冲击时，其内部压力例如由于内部64的体积减小而暂时升高成高于初始压力。单向阀67因此被打开，从而允许加压空气从部段53b排放至部段53a直到部段53b的内部内的压力减小成低于预定的触发压力水平。由于部段53a内的压力因此增加，因而加压空气将被从部段53a排放至与部段53a相邻的部段，并且以类似的方式，加压空气将被连续地排放至环形管状构件52的所有部段直到每个部段内部内的压力变得均等。

[0065] 这种相同压力均衡响应也发生在图7的管状构件41和42中。

[0066] 尽管锥形形状在制造的便利性方面具有一些优势，但是压力均衡构件也可以由具有不同形状的多个相互连接的中空部段制造而成。

[0067] 本文描述的所有连接部可以是与和第二复合材料片并置安置的第一复合材料片结合以在第一复合材料片与第二复合材料片之间产生接缝或其他加强工具而实现的焊接连接部。焊接连接部可以通过对热的适合应用或通过本领域技术人员公知的其他手段来释放，从而允许改变池的尺寸。替代性地，相邻的部段可以通过其他手段比如通过钩环紧固件可释放地连接。

[0068] 图12图示了利用比如在压力均衡构件79的内侧和外侧上图示的用于加强压力均衡构件79的多个漏针织物基体71至75建造的池70。

[0069] 将理解的是，漏针织物基体的数量和位置可以根据池的尺寸和施加的液压压力的大小而改变。另外，基体不必均匀地定位在池的给定部段处，而是可以在期望提高加强的给定位置处局部化。

[0070] 示例2

[0071] 具有0.8m的直径的管状压力均衡构件由多个相互连接的由PVC制成的具有1.6t/2 2
m至1.7t/m的强度的锥形部段制造而成。

[0072] 尽管已经通过图示说明的方式描述了本发明的一些实施方式，但是将明显的是，本发明可以在不超出权利要求书的范围的情况下以许多改型、变型和调整方案以及在本领域技术人员的范围内的诸多等同物或替代方案来实施。