ES2948943T3 - Aparato de formación de olas - Google Patents
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Abstract
Se describe un aparato para crear olas para uso con una piscina de olas que tiene agua. El aparato incluye una cámara generadora de olas que tiene un interior y una pluralidad de paredes de cámara. La cámara también tiene un pasillo que conecta el interior con la piscina de olas y está construido para permitir que el agua fluya entre ellos. Se dispone una veleta de agua en el pasillo o junto a él. La paleta de olas incluye al menos una pared de paleta de agua lisa y curvada, que en combinación con la pluralidad de paredes de la cámara, crean al menos dos caminos de conducción para el agua que fluye desde el interior hasta la piscina de olas. Los caminos de los conductos tienen dos extremos, y el agua entra por un extremo en una primera dirección y sale por el segundo extremo en una segunda dirección. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato de formación de olas
1.0 Campo técnico
La presente solicitud se refiere a generadores de olas, tales como, por ejemplo, generadores de olas para formar olas en piscinas con fines recreativos.
2.0 Aplicaciones relacionadas
Esta solicitud además reivindica la prioridad de la solicitud provisional de EE. UU. n.° 62/609254 presentada el 21 de diciembre de 2017 titulada "Wave Making Apparatus".
3.0 Antecedentes
Los aparatos de formación de olas a menudo se utilizan con fines recreativos. Crean una o más olas en una piscina o similar y la gente normalmente juega con las olas o bien utiliza las olas para deportes acuáticos tal como los deportes de tabla. Los deportes acuáticos de tabla, tal como el surf y el bodyboard, requieren que las olas sean manejables. Los entusiastas de este tipo de deportes suelen utilizar aparatos de formación de olas para competir, practicar y entrenar.
Uno de tales ejemplos de aparato de formación de olas se divulga en la Patente de EE. UU. 7.815.396. La Figura 6 es una vista lateral simplificada del aparato 5 de formación de olas que se divulga en la patente '396. El aparato 5 tiene una piscina de olas 10 con un fondo 12. En un extremo de la piscina de olas 10 hay una cámara 15 de formación de olas que empuja o libera agua en la piscina 10 de olas creando una ola. La cámara está diseñada para recibir y liberar agua de la piscina 10 a través de la vía de paso 17 (mostrada por la flecha 18), elevando y bajando el nivel del agua en la cámara 15 (mostrada con la flecha 19) y, de ese modo, crea una ola dentro de la piscina 10. En este diseño, la vía de paso 17 a la piscina 10 está sumergida dentro del agua de la piscina.
Un gran inconveniente de este diseño es que la liberación del agua a través de la vía de paso 17, generará corrientes de remolino que interfieren con la estabilidad y manejabilidad de la ola. Esto se muestra en las Figuras 7A-7H. Estas figuras muestran un ciclo. La Figura 7A es el inicio de la liberación de agua desde la cámara generadora de olas hacia la piscina de olas y empieza a formarse un remolino 60 de alta velocidad. En la Figura 7B, momentos después, el remolino 65 se mueve a través de la vía de paso 17 hacia la piscina de olas 10 y empieza a formarse una ola 67 manejable. La Figura 7C, unos momentos más tarde, el remolino 70 de alta velocidad continúa en la piscina de olas 10 y en la Figura 7D se han formado claros remolinos 75 que afectan a la superficie de la piscina de olas, que se muestra mediante una depresión 76 de la superficie de la piscina inducida por remolinos. Cabe señalar que la ola 72 mostrada en la Figura 7C no está bien formada y esto se debe a que los remolinos 70, 76 están extrayendo agua del frente de la ola y erosionando la formación de ola. Las Figuras 7E a 7H muestran los remolinos 80, 85, 90 y 95 que están provocando una alteración significativa en la superficie de la piscina de olas que se muestra en las depresiones 82, 87, 92 y 97 de la superficie de la piscina inducidas por remolinos. Los remolinos no solo erosionan la formación de olas, sino que requieren que el operador retrase el accionamiento de la cámara de formación de olas para la formación de olas posteriores hasta que el agua esté lo suficientemente calmada. De lo contrario, las alteraciones de la superficie de la ola erosionarán aún más la ola manejable.
A partir de la publicación del modelo de utilidad alemán DE 20005487 U1 y de la publicación de la solicitud de patente de Estados Unidos US 2017/204628 se conocen piscinas con un contraflujo constante más cerca de la superficie del agua, que permite que un nadador nade en el sitio contra el contraflujo. Se pueden encontrar más ejemplos de un aparato de formación de olas en los documentos FR2564534A1 y DE2156540A1.
Por lo tanto, lo que se necesita es una forma de mitigar las corrientes de remolino para promover una ola estable y manejable, en un aparato que pueda reiniciarse rápidamente y producir olas posteriores. Esto se consigue mediante las características de la reivindicación 1. Otras realizaciones ventajosas se reivindican en las reivindicaciones dependientes.
4.0 Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos se representan diversas realizaciones con fines ilustrativos, y no deben interpretarse en modo alguno como una limitación del alcance de las realizaciones. Adicionalmente, cualesquiera características de las diferentes realizaciones divulgadas pueden combinarse para formar realizaciones adicionales, que forman parte de esta divulgación. Se entenderá que determinados componentes y detalles pueden no aparecer en las figuras para ayudar a describir con mayor claridad la invención.
La Figura 1 es una vista lateral de un aparato de formación de olas, con una novedosa paleta de agua.
La Figura 2 es una vista lateral de un ejemplo no reivindicado de un alojamiento de la bomba de un aparato de
formación de olas según el estado de la técnica.
La Figura 3A es una vista ampliada de una porción de la Figura 3.
La Figura 3B es otra realización donde la curva de la paleta de agua está formada por pequeñas secciones rectas en ángulos sucesivos.
La Figura 4 es una vista isométrica de una paleta de agua de la Figura 3A.
La Figura 5A es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua.
La Figura 5B es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5A.
La Figura 5C es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5B.
La Figura 5D es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5C.
La Figura 5E es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5D.
La Figura 5F es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5E.
La Figura 5G es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas similar al de la Figura 1 con la novedosa paleta de agua, momentos después de la Figura 5F.
La Figura 6 es una vista lateral de un aparato de formación de olas según el estado de la técnica, sin la novedosa paleta de agua.
La Figura 7A es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6.
La Figura 7B es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7A.
La Figura 7C es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7B.
La Figura 7D es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7C.
La Figura 7E es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7D.
La Figura 7F es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7E.
La Figura 7G es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7F.
La Figura 7H es un modelo gráfico de la ola formada por el aparato de formación de olas según el estado de la técnica, similar al de la Figura 6, momentos después de la Figura 7G.
5.0 Descripción detallada de ejemplos de realización
En el presente documento se hace referencia a algunos ejemplos específicos de la presente invención según la reivindicación 1. Si bien la invención se describe junto con estas realizaciones específicas, se entenderá que no se pretende limitar la invención a la realización descrita o ilustrada, sino que la invención está limitada por las reivindicaciones adjuntas
En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de facilitar una comprensión exhaustiva de las realizaciones de la presente divulgación. Se pueden implementar ejemplos particulares de realización de la presente invención sin algunos o todos estos detalles específicos. En otros casos, las operaciones de proceso bien conocidas para los expertos en la materia no se han descrito en detalle para no oscurecer innecesariamente la presente invención. Algunas veces, diversas técnicas y mecanismos de la presente invención se describirán de forma singular para mayor claridad. Sin embargo, cabe señalar que algunas realizaciones incluyen múltiples iteraciones de una técnica o múltiples mecanismos a menos que se indique lo contrario. De forma similar, varias etapas de los métodos mostrados y descritos en el presente documento no se realizan necesariamente en el orden indicado, o no se realizan en absoluto en determinadas realizaciones. Por consiguiente, algunas implementaciones de los métodos explicados en el presente documento pueden incluir más o menos etapas que las mostradas o descritas. Además, las técnicas y mecanismos de la presente invención a veces describirán una conexión, relación o comunicación entre dos o más entidades. Cabe señalar que una conexión o relación entre entidades no significa necesariamente una conexión directa, sin trabas, ya que entre dos entidades cualesquiera puede haber o producirse una variedad de otras entidades o procesos. En consecuencia, una conexión indicada no implica necesariamente una conexión directa, sin trabas, a menos que se indique lo contrario.
La siguiente lista de ejemplos de características corresponde a las Figuras 1-7G y se proporciona para una referencia más fácil, donde números de referencia similares designan características correspondientes a lo largo de la memoria descriptiva y las figuras:
Aparato de formación de olas 5
Piscina de olas 10
Fondo de la piscina 12
Cámara de formación de olas 15
Pared de la cámara 15A
Pared inferior de la cámara 15B
Interior de la cámara 16
Vía de paso de la cámara 17
Dirección de empuje y tracción de agua a través de la vía de paso 17
Elevación y descenso del nivel del agua en la cámara 19
Paleta de agua (curvatura plana) 20
Paleta de agua (curvatura segmentada) 20A
Alojamiento de la bomba 21
Bomba 22
Paredes de paleta de agua 25
Trayectorias de conducción 30, 35, 40 , 45
Soporte de montaje de paleta de agua 50
Travesaños de paletas de agua 55
Eje de rotación 56
Ajuste de rotación 56A
Primer eje roscado 57
Primera dirección de movimiento de traslación 57A
Segundo eje roscado 58
Segunda dirección de movimiento de traslación 58A
Pequeñas secciones rectas en ángulos sucesivos 61A, 61B, 61C , 61D
Ola 67, 72
Remolinos 60, 65, 75 , 80, 85, 90, 95 Depresión de superficie de la piscina inducida por remolinos 76, 82, 87, 92, 97
Piscina de olas con fondo escalonado 102
Ola manejable 110, 120, 130,
Remolinos profundos 105, 115, 125, 135, 145 Superficie de la piscina de olas fijas 140, 150
La Figura 1 es una vista lateral de una piscina de olas según la reivindicación 1 que comprende un aparato 5 de formación de olas. El aparato 5 tiene una piscina de olas 10 con un fondo 12. En un extremo de la piscina de olas 10 hay una cámara 15 de formación de olas que empuja el agua hacia la piscina de olas 10 creando una ola manejable. El agua fluye entre la piscina de olas 10 y el interior 16 de la cámara 15 de formación de olas a través de una vía de paso 17 de la cámara que está al menos parcialmente sumergida en el agua de la piscina.
Para mitigar las corrientes de los remolinos y promover una ola estable y manejable, en un aparato que se puede reiniciar rápidamente y producir olas posteriores, está dispuesta una paleta de agua 20 en o adyacente a la vía de paso 17 de la cámara. La paleta de agua 20 define una trayectoria más suave para el agua que se libera desde la cámara de formación de olas 15. Como se muestra en las siguientes figuras, la paleta de agua 20 mitiga las corrientes de remolino que erosionan la formación de olas manejables. También mitiga la turbulencia en la superficie de la piscina de olas, de tal manera que las olas se puedan generar más rápidamente sin tener que esperar a que la piscina de olas se calme entre olas.
La Figura 2 es una vista lateral de un ejemplo no reivindicado de un alojamiento 21 de la bomba de un aparato de formación de olas según el estado de la técnica, tal como el que se divulga en la Patente de EE. UU. 8.303.213. La paleta de agua hace girar el agua que es bombeada por la bomba 22 antes de introducirse en la piscina de olas. El aparato de la Figura 2 es diferente del de la Figura 1 en que no hay una vía de paso de la cámara sumergida hacia la piscina de olas (obsérvese que la piscina de olas no se muestra en la Figura 2). En su lugar, el agua se libera en la piscina de olas con una elevación más alta.
La Figura 3A es una vista ampliada de una parte de la Figura 1 que muestra la paleta de agua 20 con más detalle. La cámara de formación de olas 15 tiene una pluralidad de paredes (pared lateral 15A y pared inferior 15B) y una pared lateral que está en el plano de la figura. La paleta de agua tiene soportes de montaje 50 que permiten montar la paleta de agua 20 en la pared o paredes de la cámara de formación de olas. Como alternativa, la paleta de agua 20 se puede montar en un eje 56 que permite que la paleta de agua 20 se ajuste (véanse las flechas 56A) con respecto a las paredes de la cámara durante el funcionamiento de la cámara de formación de olas. Esta capacidad de ajuste puede ser ventajosa para afinar la mitigación de la formación de remolinos. Aunque la capacidad de ajuste se muestra como de rotación, también puede ser de traslación. Por ejemplo, la paleta de agua se puede montar en un primer árbol roscado 57 que mueve la paleta de agua paralela a la pared inferior de la cámara 15B (flecha 57A) y un segundo árbol roscado 58 que mueve la paleta de agua 20 paralela a la pared lateral 15A (flecha 58A).
La paleta de agua 20 que se muestra tiene tres paredes de paletas lisas 25 que, cuando se disponen en la vía de paso 17 entre la cámara de formación de olas 15 y la piscina de olas 10, definen juntas cuatro trayectorias de conducción separadas (30, 35, 40, 45) para el agua liberada desde la cámara de formación de olas 15. Cada una de estas trayectorias de conducción tiene dos extremos, y el agua que entra por un extremo cambia de dirección al salir por el otro extremo. Las cámaras 15 a menudo están hechas de hormigón y sería imposible verter un conducto de agua intrincado. Por lo tanto, la paleta de agua puede estar hecha de metal, plástico, fibra de vidrio u otro material rígido y se instala en la cámara 15, después de haberse construido la cámara. La paleta de agua puede tener un soporte de montaje 50 para facilitar tal instalación. La Figura 4 es una vista isométrica de la paleta de agua 20 que muestra dos travesaños 55 que soportan las tres paredes 25 de la paleta de agua 20.
Las Figuras 3A y 4 también ilustran que las paredes 25 de la paleta de agua son de curvatura plana, es decir, la superficie curva está curvada en una dimensión y no en la otra. La Figura 3B, sin embargo, es otra realización donde la curva de la paleta de agua 20A está formada por pequeñas secciones rectas (61A, 61B, 61C y 61D) en ángulos sucesivos. A esto se le denomina en el presente documento curvatura segmentada. Se pueden usar más secciones para lograr el cambio de dirección requerido para el agua, pero los experimentos han demostrado que cuatro o más secciones rectas son óptimas. A medida que se utilizan más secciones, esta realización empieza a acercarse al diseño de curvatura plana que promueve un flujo más laminar. La realización de curvatura segmentada de la Figura 3B, sin embargo, puede ser más fácil y menos costosa de fabricar, instalar y mantener.
Las Figuras 5A-5G ilustran las corrientes de liberación de agua y formación de olas para una cámara principal de olas que tiene la paleta de agua instalada. Estas figuras muestran un ciclo. La Figura 5a es el inicio de la liberación de agua desde la cámara generadora de olas hacia la piscina de olas. La Figura 5B es momentos después y empieza a formarse un remolino (105) en la piscina de olas, al igual que la ola manejable 110. En contraste con la cámara sin paleta mostrada en las FIGS. 7A y 7B, la paleta evita la formación de un remolino dentro de la cámara y la vía de paso. En la Figura 5C el remolino 115 está bien formado, pero permanece en la parte profunda de la piscina de olas, permitiendo que la superficie por encima del remolino permanezca relativamente tranquila; no erosionando por tanto la ola 120. En la figura 5D, el remolino 125 permanece en la parte profunda de la piscina de olas y la ola manejable 130 está bien formada y es estable. A medida que el agua empieza a volver a la cámara generadora de olas en las Figuras 5E-5G, el remolino (135, 145) permanece en la parte profunda en la piscina de olas y la superficie superior (140, 150) se mantiene tranquila. En contraste con las depresiones (76, 82, 87, 92, 97) de la superficie de la piscina inducidas por remolinos en la cámara sin paleta que se muestra en las Figuras 7D - 7H. Y es debido a la superficie más calmada, que el operador puede accionar la cámara generadora de olas para generar otra ola sin demora, o con una demora significativamente menor que la cámara comparable sin la paleta de agua.
También cabe destacar que en las Figuras 1-4, la paleta de agua se muestra con un barrido de 90 grados. Las Figuras 5A-5G, sin embargo, tienen una paleta con un ángulo de 120 grados porque el fondo de la piscina de olas tiene un fondo escalonado (véase la Figura 5A, flecha 102). Por tanto, el grado de barrido de la paleta de agua se puede aumentar o disminuir para optimizar la formación de olas. Óptimamente, la curva será de entre 45 y 120 grados. Además, la paleta de agua puede estar hecha de múltiples partes y no es necesario que sea una estructura integral única. Asimismo, la paleta de agua mostrada en las Figuras 5A-5G se extiende desde el interior de la cámara de formación de olas hasta la piscina de olas.
Claims (10)
1. Una piscina de olas (10) que tiene agua y un fondo (12), comprendiendo dicha piscina de olas (10) un aparato (5) de formación de olas, en donde el agua crea una superficie de agua en la piscina (10), comprendiendo el aparato (5) de formación de olas:
una cámara (15) de formación de olas que tiene un interior (16) y una pluralidad de paredes (15A, 15B) de cámara, en donde dicha cámara (15) de formación de olas está diseñada para recibir y liberar agua de la piscina (10) a través de una vía de paso (17), elevando y bajando el nivel del agua en la cámara (15) de formación de olas y crear de ese modo una ola dentro de la piscina (10); conectando dicha vía de paso (17) el interior (16) con la piscina de olas (10) y construida para permitir que el agua fluya entre el interior (16) y la piscina de olas (10), en donde la vía de paso (17) está sumergida dentro del agua de la piscina y conectada a la piscina de olas (10) de tal forma que libera agua de la cámara (15) de formación de olas a la piscina de olas (10);
una paleta de agua (20, 20A) dispuesta en o adyacente a la vía de paso (17), comprendiendo la paleta de agua (20, 20A):
al menos una pared (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de paleta de agua lisa y curvada;
en donde la paleta de agua (20, 20A) y la pluralidad de paredes (15A, 15B) de la cámara crean al menos dos trayectorias de conducción (30, 35, 40, 45) para el agua que fluye entre el interior (16) y la piscina de olas (10); y
en donde las trayectorias de conducción (30, 35, 40, 45) tienen dos extremos, y el agua entra por un extremo en una primera dirección y sale por el segundo extremo en una segunda dirección;
en donde la paleta de agua (20 ) define una trayectoria más suave para el agua que se libera desde la cámara de formación de olas (15), caracterizada por que la vía de paso (17) libera agua desde la cámara de formación de olas (15) hacia el fondo (12) de la piscina de olas (10), y dicha paleta de agua (20) mitiga de ese modo las corrientes de remolino que erosionan la formación de las olas manejables y también mitiga las turbulencias en la superficie de la piscina de olas (10), de tal manera que las olas se puedan generar más rápidamente sin tener que esperar a que la piscina de olas se calme entre olas.
2. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la pared curvada (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de la paleta de agua tiene un barrido curvo en el intervalo de entre 45 y 120 grados.
3. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la paleta de agua (20, 20A) además comprende dos o más de una pared (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de paleta de agua, y las paredes (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de la paleta de agua crean más de dos trayectorias de conducción (30, 35, 40, 45).
4. La piscina de olas de la reivindicación 3, en donde la paleta de agua (20, 20A) además comprende un travesaño (55) conectado a más de una pared (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de paleta de agua.
5. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la paleta de agua (20, 20A) se extiende desde el interior (16) hasta la piscina de olas (10).
6. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la paleta de agua (20, 20A) además comprende un soporte adaptado para montar la paleta de agua (20, 20A) en al menos una de la pluralidad de paredes de la cámara.
7. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la paleta de agua (20, 20A) está construida con múltiples partes.
8. La piscina de olas de la reivindicación 1, en donde la pared (25, 61A, 61B, 61C, 61D) de la paleta de agua es de curvatura plana, de curvatura segmentada o ambas.
9. Las piscinas de olas de la reivindicación 1, en donde la paleta de agua (20, 20A) está montada en al menos una pared (15A, 15B) de la cámara, y la posición de la paleta de agua (20, 20A) se puede ajustar con respecto a la al menos una pared (15A, 15B) de la cámara.
10. La piscina de olas de la reivindicación 9, en donde el ajuste es de rotación (56A) o de traslación (57A, 58A).
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