ES2625347T3 - Aparato generador de olas - Google Patents

Aparato generador de olas Download PDF

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ES2625347T3 ES05813587.2T ES05813587T ES2625347T3 ES 2625347 T3 ES2625347 T3 ES 2625347T3 ES 05813587 T ES05813587 T ES 05813587T ES 2625347 T3 ES2625347 T3 ES 2625347T3
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Abstract

Aparato generador de olas que comprende: una piscina (11) que tiene una zona de piscina más profunda (12) que rodea una zona de piscina sustancialmente central (13); un borde de piscina (15) que rodea la piscina (11); al menos un cuerpo (16) que tiene una superficie con forma generadora de olas (22) dentro de la piscina (11) adyacente al borde de la piscina (15) y móvil con respecto a él; y medios impulsores (18) que generan una corriente en el agua (14) de la piscina en una dirección (19) opuesta a la dirección de movimiento (20) del cuerpo al menos en número de uno (16); caracterizado porque dicho cuerpo al menos en número de uno (16) tiene forma de casco y porque la superficie conformada (22) que genera olas tiene una forma sustancialmente plana o una forma convexa, siendo dicho cuerpo (16) en forma de casco móvil para generar un conjunto de olas como una estela de barco en el agua (14) de la piscina (11).

Description

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DESCRIPCION
Aparato generador de olas
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un aparato generador de olas.
La invencion tiene aplicacion principal pero no exclusiva a una piscina de olas en la que las olas son generadas artificialmente en un cuerpo de agua para uso recreativo por nadadores, surfistas y tablistas.
Antecedentes de la invencion
Se conocen piscinas de olas como las descritas anteriormente. Se conoce la utilizacion de impulsos de aire o de fluido para crear olas. Cada impulso crea una sola ola sobre una estructura o contra la misma.
La Publicacion Internacional N° WO 00/05464 describe una piscina de olas que comprende un canal sin fin para recibir agua y que tiene un contorno interior y exterior. Un medio generador de olas en forma de una lamina de ola se posiciona dentro del canal y es conducido a lo largo del mismo para generar olas que se propagan a lo largo del canal. El generador de olas esta provisto de una superficie de generacion de olas concava que tiene una accion de empuje hacia arriba para generar una forma de ola.
La Publicacion de Patente Europea No. 0 293 831 A1 describe un aparato de formacion de olas que comprende una placa generadora de olas que tiene una cara generadora de olas inclinada hacia el centro de la piscina de olas con relacion a la superficie estatica de agua en la piscina de olas y un dispositivo que mueve la placa generadora de olas a lo largo de una pared inclinada hacia arriba y hacia atras con respecto al centro de la piscina de olas. La unidad de accionamiento tiene un eje de transmision provisto de la placa generadora de olas, un soporte que soporta el eje de transmision y un dispositivo de accionamiento que mueve la placa generadora de olas a lo largo de la pared a traves del eje de transmision. La placa generadora de olas esta inclinada hacia el centro de la piscina de olas con un angulo de 10 a 40 grados con relacion al plano vertical. La pared esta inclinada hacia atras con respecto al centro de la piscina de olas con un angulo de 30 a 50 grados con relacion al plano vertical.
Aunque los aparatos y las piscinas de olas de la tecnica anterior permiten la formacion de olas, no facilitan la generacion de olas que se asemejen a la estela de un barco en el agua de la piscina de olas. La presente invencion pretende superar este problema.
Resumen de la invencion
La presente invencion pretende proporcionar una alternativa a los aparatos generadores de olas conocidos.
Un aspecto de la presente invencion radica en terminos amplios en un aparato generador de olas que incluye:
una piscina que tiene una zona de piscina mas profunda que rodea la zona sustancialmente central de la piscina;
un borde de piscina que bordea la piscina;
al menos un cuerpo que tiene una superficie con forma generadora de olas dentro de la piscina adyacente al borde de la piscina y movil con respecto a ella; y
medios impulsores que generan una corriente en el agua de la piscina en una direccion opuesta a la direccion de movimiento del cuerpo al menos en numero de uno;
en el que el cuerpo al menos en numero de uno tiene forma de casco y en el que la superficie con forma generadora de olas tiene una forma sustancialmente plana o una forma convexa, siendo el cuerpo en forma de casco movil para generar un conjunto de olas como una estela de barco en el agua de la piscina.
Segun se usa aqm, la expresion piscina tiene un significado amplio e incluye cualquier receptaculo, recinto, excavacion o similar adaptado para contener un cuerpo de agua.
En otro aspecto, esta invencion radica en terminos amplios en un metodo para generar una ola de agua que incluye:
proporcionar una piscina que contiene agua y esta provista de una zona de piscina mas profunda que rodea la zona sustancialmente central de la piscina y de un borde de piscina que rodea la piscina; mover al menos un cuerpo que comprende una superficie con forma generadora de olas en el interior de la piscina adyacente al borde de la piscina; y
generar una corriente dentro del agua de la piscina en una direccion opuesta a la direccion del movimiento del cuerpo al menos en numero de uno;
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en el que el cuerpo al menos en numero de uno tiene forma de casco y en el que la superficie con forma generadora de olas tiene una forma sustancialmente plana o una forma convexa, generando el movimiento del cuerpo en forma de casco un conjunto de olas como una estela de barco en el agua de la piscina.
En una realizacion preferida, el area central de la piscina emerge fuera del agua, aunque el area central de la piscina no necesita emerger fuera del agua, sino que basta con que sea de poca profundidad. La piscina puede adoptar diversas formas, pero se prefiere que sea sustancialmente circular.
El cuerpo tiene forma de casco. Se prefiere que la superficie del casco se yuxtaponga sustancialmente al borde de la piscina a medida que el casco se mueve a traves del agua.
Los medios impulsores pueden adoptar diversas formas incluyendo impulsores motorizados tales como paletas y similares, sin embargo, se prefiere que los medios impulsores incluyan al menos un chorro o propulsor con direccion opuesta a la direccion de movimiento del cuerpo. Preferiblemente hay una pluralidad de chorros o propulsores espaciados radial y/o circunferencialmente a lo largo del suelo y/o la pared de la piscina.
La direccion del chorro o propulsor y la direccion del movimiento del cuerpo pueden ser fijas, pero en una realizacion preferida la direccion del chorro o propulsor y la direccion del movimiento del cuerpo son reversibles.
Tambien se prefiere que el o los chorros o propulsores se puedan controlar de forma variable para suministrar menos potencia a medida que la corriente inversa aumenta o alcanza un nivel predeterminado.
Se prefiere que el aparato incluya tambien medios de accionamiento que muevan el cuerpo al menos en numero de uno con relacion al borde de la piscina. Los medios de accionamiento pueden adoptar diversas formas y pueden estar instalados en la orilla o en la piscina. Ejemplo de un medio de accionamiento instalado en la piscina es un propulsor en el cuerpo en la piscina. Se prefiere que los medios de accionamiento esten instalados en la orilla, e incluyen preferentemente un motor principal movil en una via de grna proxima al borde de la piscina, estando el cuerpo fijado al motor principal.
Se prefiere que varios de los parametros ffsicos del sistema sean variables. Por ejemplo, el cuerpo puede fijarse al motor principal de manera tal que el angulo de presentacion de la superficie conformada del cuerpo y la profundidad del cuerpo en la piscina sean variables. La forma del suelo de la piscina tambien se puede variar para cambiar el perfil del suelo de la piscina o para variar la profundidad de la porcion central.
Descripcion de los dibujos
Con el fin de que la presente invencion pueda entenderse mas facilmente y ponerse en practica, se hara ahora referencia a los dibujos adjuntos que ilustran una realizacion preferida de la invencion, en la que:
La figura 1 es una vista esquematica en planta de una piscina de olas de acuerdo con la presente invencion, y
La figura 2 es un alzado en seccion transversal de la piscina de olas que se ve en la figura 1 a traves del eje central AA.
Descripcion de la realizacion preferida de la invencion
Como puede verse en las Figuras 1 y 2, el aparato generador de olas de acuerdo con la invencion consta de una piscina 11 que tiene un area mas profunda 12 que rodea un area sustancialmente central 13, que en la Figura 2 se ve emergiendo fuera del agua 14. Un borde de piscina 15 rodea la piscina. Un cuerpo que tiene una superficie con forma generadora de olas en forma de casco 16 esta situado dentro de la piscina 11 adyacente al borde de la piscina 15 y es movil a lo largo del borde de la piscina 15 con respecto a la misma para generar una ola 17 en el agua en la piscina. Los medios impulsores en forma de chorros 18 generan una corriente en el agua en una direccion 19 opuesta a la direccion de movimiento 20 del cuerpo 16.
Aunque el area central 13 se muestra emergiendo fuera del agua en las figuras 1 y 2, la zona central 13 puede estar sumergida para proporcionar una area poco profunda sobre la cual la ola 17 pueda romper. Como se muestra en la Fig. 2, el suelo de la piscina 11 puede ser conformado, contorneado o inclinado para aproximarse a la rampa inferior del fondo oceanico cuando se aproxima a la orilla. La piscina 11 segun se muestra es sustancialmente circular, pero se apreciara que la piscina puede adoptar otras formas.
El cuerpo, segun se muestra preferentemente en las figuras 1 y 2, tiene forma de casco y una superficie 21 del casco 16 sustancialmente se yuxtapone al borde de la piscina 15 cuando el casco 16 se mueve a lo largo del mismo bajo la accion de los medios de accionamiento. La superficie opuesta 22 del casco 16 esta conformada y angulada para generar la ola 17. La forma es sustancialmente plana, o preferiblemente convexa, tal como una voluta disenada para enrollar la ola. Aunque solo se ilustra un casco en la figura 1, se apreciara que se puede usar mas de un casco.
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Tal como se ilustra esquematicamente en las figuras 1 y 2, los medios de accionamiento en esta realizacion preferida son un motor principal 23 movil en una v^a de gma 24 proxima al borde de la piscina 15, estando el casco 16 fijado al motor principal 23 por medio del brazo 25. El motor principal 23 no esta ilustrado en detalle, pero podna ser accionado por un motor electrico y dispuesto para desplazarse dentro de la gma 24 alrededor de la piscina. Alternativamente, y de nuevo no ilustrado aqm, la gma podna ser una pista de carril a lo largo del borde de la piscina 15 y el motor principal podna ser un motor lineal que se desplaza a lo largo del carril. Todavfa en otra realizacion, los medios de accionamiento podnan ser un motor que acciona una helice sobre el casco. De una manera no ilustrada, el casco 16 u otro cuerpo pueden fijarse con respecto al borde de la piscina 15 de manera que el angulo de presentacion de la superficie conformada y la profundidad del cuerpo en la piscina sean ambos variables. Tfpicamente esto puede ser efectuado por transmisores hidraulicos dispuestos para variar el angulo y la profundidad
Aunque no esta ilustrado, se observara que la direccion de los chorros 18 es reversible, al igual que la direccion del movimiento del casco 16. Tambien debe observarse que la forma del suelo de la piscina es variable para aumentar o disminuir el perfil submarino de la lmea de costa para provocar diversos patrones de rompimiento de olas, es decir, si rompen suavemente, se lanzan agresivamente, etc. Estas caractensticas de ola tambien son variables de acuerdo con otros parametros tales como el angulo de presentacion del casco, su profundidad en el agua, la velocidad del casco a traves del agua y la velocidad de la corriente inversa generada por los chorros 18 u otros medios impulsores.
Tfpicamente, la piscina podna tener un diametro de 100 metros y una profundidad maxima de 2 metros, teniendo la porcion de isla central hasta aproximadamente 30 metros de diametro.
Se apreciara que el movimiento del cuerpo en forma de casco alrededor del penmetro de la piscina genera un conjunto de olas como la estela de un barco. Estas olas estan alineadas con la seccion central poco profunda que hace que varias de las olas rompan alrededor del penmetro, imitando asf las olas cuando rompen en el medio natural. La corriente inversa generada por los chorros u otros medios impulsores compensa cualquier corriente creada por el casco que se mueve a traves de la piscina e incrementa la altura de la ola.
Se prefiere la utilizacion de chorros de alta velocidad o helices de pequeno diametro de alta revolucion para iniciar la corriente inversa, y una vez que la corriente inversa alcance una velocidad inicial, entonces helices de mayor diametro y de revolucion inferior mantienen la corriente. Los chorros de alta velocidad y las helices de pequeno diametro de alta revolucion son mas adecuados para llevar la corriente inversa a un nivel inicial desde el punto muerto, pero su uso resulta ineficiente para mantener el funcionamiento. Alternativamente, se podnan usar helices de gran diametro a diferentes velocidades de revolucion, es decir, mayores revoluciones para elevar la velocidad, y luego menores revoluciones para mantener el nivel requerido de corriente inversa.
El efecto de esta corriente inversa es compensar cualquier corriente que de otro modo se creana en la direccion de movimiento de la lamina y de las olas resultantes.
Aunque un numero pequeno de laminas en una piscina de diametro relativamente grande provocana una corriente minima en la direccion de movimiento de la lamina de manera tal que la generacion de una corriente inversa es menos necesaria, se requerina un area mucho mayor para tener muchas olas rompiendo en la piscina a la vez. Dicha piscina disminuina la rentabilidad, en terminos de tasa de ingresos de los usuarios y se estima que una piscina de unos 500 metros de diametro sena probablemente necesaria para conseguir que 4 laminas trabajen sin formacion de corriente en la direccion de movimiento de la lamina. Sin embargo, generando una corriente inversa como la descrita anteriormente, una piscina de tan solo 120 metros de diametro podna incluir 4 laminas que forman dos olas por lamina, sin que se forme corriente en la direccion del movimiento de la lamina.
Otra forma de minimizar la formacion de corriente en la direccion del movimiento de la lamina sin la necesidad de generar una corriente inversa exige una piscina recta en la que la direccion de la lamina pueda ser invertida, de manera que choque contra cualquier corriente que fuera creada por el paso previo de la lamina. La lamina, si es asimetrica a lo largo de su longitud, podna girar 180 grados y moverse en la direccion opuesta. Alternativamente, si es simetrica a lo largo de su longitud, la lamina no necesita girarse 180 grados sino simplemente invertir la direccion. Sin embargo, un diseno de piscina recto reversible pierde eficiencia debido al tiempo que se tarda en invertir la lamina y debido al tiempo y la distancia que se necesita para generar olas (se necesitan 100 metros para que un vaso forme un conjunto de olas de estela de un metro desde una salida parada). En consecuencia, el numero de olas generadas a lo largo de una distancia dada es bajo. Laminas consecutivas que corrieran en la misma direccion en una piscina recta chocanan contra la corriente hecha por las laminas anteriores y requerinan espacios significativos entre cada lamina para crear olas adecuadas. Para conseguir que 4 laminas funcionen al mismo tiempo, se necesitana una piscina de aproximadamente 1 km de longitud para funcionar correctamente, por lo que el costo en terminos de uso de terreno sena alto. El interes del espectador tambien sena bajo.
Una corriente inversa generada segun se ha descrito tambien elevara la cara de cada ola y aumentara consecuentemente la fuerza o potencia de la ola debido al acunamiento de dos frentes de ola para crear una ola de de altura cresta aumentada. Esto permite una mayor longitud de cabalgada para un usuario de la instalacion.
Se ha descubierto que la piscina circular con corriente inversa maximiza el numero y el tamano de las olas al tiempo que se minimiza el tamano de la piscina y consecuentemente el coste de la instalacion.
5 La presente invencion tiene una serie de ventajas sobre las piscinas de olas conocidas que utilizan aire, agua y estructuras para crear una ola por liberacion o desplazamiento, utilizando por lo tanto mas energfa que el presente sistema de piscina de olas, porque con la presente invencion solo se necesita crear una corta longitud de ola dado que la ola permanece en la piscina, donde ademas, la corriente inversa desarrolla un momento continuo no posible en una piscina recta de longitud limitada.
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Naturalmente, se comprendera que dado que lo anterior se ha proporcionado a tttulo de ejemplo ilustrativo de esta invencion, se considerara que todas las modificaciones y variaciones de la misma y otras, que resulten evidentes para los expertos en la tecnica, caeran dentro del amplio alcance y ambito de esta invencion segun se expone aqrn
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Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Aparato generador de olas que comprende:
    una piscina (11) que tiene una zona de piscina mas profunda (12) que rodea una zona de piscina
    sustancialmente central (13);
    un borde de piscina (15) que rodea la piscina (11);
    al menos un cuerpo (16) que tiene una superficie con forma generadora de olas (22) dentro de la piscina (11) adyacente al borde de la piscina (15) y movil con respecto a el; y
    medios impulsores (18) que generan una corriente en el agua (14) de la piscina en una direccion (19) opuesta a la direccion de movimiento (20) del cuerpo al menos en numero de uno (16); caracterizado porque dicho cuerpo al menos en numero de uno (16) tiene forma de casco y porque la superficie conformada (22) que genera olas tiene una forma sustancialmente plana o una forma convexa, siendo dicho cuerpo (16) en forma de casco movil para generar un conjunto de olas como una estela de barco en el agua (14) de la piscina (11).
  2. 2. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que el area central de la piscina (13) emerge fuera del agua.
  3. 3. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que el area central de la piscina (13) es de poca profundidad.
  4. 4. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que la piscina (11) es sustancialmente circular.
  5. 5. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que una superficie (21) del cuerpo en forma de casco (16) se yuxtapone sustancialmente al borde de la piscina (15) a medida que el cuerpo en forma de casco (16) se mueve a traves del agua (14).
  6. 6. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que los medios impulsores (18) incluyen al menos un chorro o propulsor en direccion opuesta a la direccion de movimiento (20) del cuerpo al menos en numero de uno (16).
  7. 7. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 6, en el que la direccion (19) del chorro o propulsor y la direccion del movimiento (20) de cuerpo al menos en numero de uno (16) son reversibles.
  8. 8. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 6, que incluye una pluralidad de chorros o propulsores espaciados radial y/o circunferencialmente a lo largo del suelo y/o de la pared de la piscina.
  9. 9. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 6 u 8, en el que el chorro o el propulsor se controlan de forma variable para suministrar menos potencia a medida que la corriente inversa aumenta o alcanza un nivel predeterminado.
  10. 10. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, que incluye medios de accionamiento (23) que mueven el cuerpo al menos en numero de uno (16) con respecto al borde de la piscina (15).
  11. 11. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 10, en el que el medio de accionamiento (23) es un motor principal movil en una via de grna (24) proxima al borde de la piscina (15), estando fijado el cuerpo al menos en numero de uno al motor principal.
  12. 12. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 11, en el que el cuerpo al menos en numero de uno (16) esta fijado al motor principal de tal manera que el angulo de presentacion de la superficie conformada (22) del cuerpo (16) y la profundidad del cuerpo (16) en la piscina (11), son variables.
    10
    15
  13. 13. Aparato generador de olas segun la reivindicacion 1, en el que la forma del suelo de la piscina (11) es variable.
  14. 14. Metodo para generar una ola de agua que incluye:
    proporcionar una piscina (11) que contiene agua (14) y que tiene una zona de piscina mas profunda (12) que rodea una zona de piscina sustancialmente central (13) y un borde de piscina (15) que rodea la piscina (11);
    mover al menos un cuerpo (16) que tiene una superficie con forma generadora de olas (22) dentro de la piscina (11) adyacente al borde de la piscina (15); y
    generar una corriente en el agua (14) de la piscina (11) en una direccion (19) opuesta a la direccion de movimiento (20) del cuerpo al menos en numero de uno (16);
    en el que dicho cuerpo al menos en numero de uno (16) tiene forma de casco y en el que la superficie con forma generadora de olas (22) tiene una forma sustancialmente plana o una forma convexa, generando dicho movimiento de dicho cuerpo en forma de casco (16) un conjunto de olas como la estela de un barco en el agua (14) de la piscina (11).
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