ES2954359T3

ES2954359T3 - Generador de olas para olas de surf bidireccionales y con forma dinámica

Info

Publication number: ES2954359T3
Application number: ES18778634T
Authority: ES
Inventors: Adam Fincham; Alex Poirot; Nathan Loewen; Robert Kelly Slater
Original assignee: Kelly Slater Wave Co LLC
Current assignee: Kelly Slater Wave Co LLC
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2038-08-30
Also published as: US20190063092A1; US10597884B2; US11280100B2; US20240151053A1; CN111279038B; EP3676466A1; EP4276315A2; ZA202001538B; US20200256073A1; TWI773814B; CN111279038A; US20220349199A1; AU2018323631B2; CA3074490A1; ZA202101610B; AU2018323631A1; TW201920819A; BR112020004044A2; EP4276315A3; AU2024204780A1

Abstract

Se describen una piscina de olas y un mecanismo generador de olas. La piscina de olas incluye una batimetría que incluye un arrecife moldeable dinámicamente a lo largo de una longitud o circunferencia de un canal que define la piscina de olas. El mecanismo generador de olas incluye una lámina que tiene una forma para bidireccionalidad basada en un ajuste del ángulo de guiñada de la lámina. La lámina se puede controlar además para aumentar o disminuir ciertas áreas superficiales u otros ángulos de interacción con el agua en la piscina de olas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Generador de olas para olas de surf bidireccionales y con forma dinámica

Referencia cruzada a solicitud relacionada

Esta solicitud reclama prioridad a la Solicitud de Estados Unidos No. 15/691,175, presentada el 30 de agosto de 2017, titulada "WAVE POOL AND WAVE GENERATOR FOR BI-DIRECTIONAL AND DYNAMICALLY-SHAPED SURFING WAVES".

Antecedentes

Las olas del océano se han utilizado con fines recreativos durante cientos de años. Uno de los deportes más populares en cualquier playa con olas bien formadas y rompientes es el surf. El surf y otros deportes de tabla se han vuelto tan populares, de hecho, que el agua cerca de cualquier lugar de surf que sea adecuado para surfear suele estar abarrotada y sobrecargada de surfistas, de manera que cada surfista tiene que competir por cada ola y la exposición a la actividad está limitada. Además, la mayoría de la población del planeta no tiene acceso adecuado a las olas del océano para poder disfrutar del surf u otros deportes de olas.

Otro problema es que las olas en cualquier lugar son variables e inconsistentes, con ocasionales "conjuntos" de olas bien formadas que se buscan para ser surfeadas, intercaladas con olas menos deseables y, en algunos casos, olas a las que no podemos subirnos. Incluso cuando un surfista logra poder montar una ola seleccionada, la duración del paseo generalmente dura solo unos segundos, con la mayoría de los paseos teniendo entre 5 y 10 segundos de duración. Tanto para el surf recreativo como para el competitivo, la consistencia, el control de la variabilidad, el tamaño y la forma son aspectos clave y muy buscados de las olas artificiales.

Se han empleado diversos sistemas y técnicas en un intento de replicar las olas del océano en un entorno artificial. Sin embargo, ninguno de estos sistemas y técnicas hasta ahora ha generado una ola óptima, excepto, por ejemplo, como se describe en la Publicación de Patente de Estados Unidos No. 2010/0124459. Algunos de estos sistemas generarán lo que se conoce como un patrón clásico de estela de Kelvin, que, en lugar de crear una gran ola solitaria, distribuye la energía de las olas en múltiples olas auxiliares más pequeñas, o "estelas". Todavía otro problema con otras olas artificiales y piscinas de olas es la falta de bidireccionalidad y la tendencia de un generador de olas artificial a generar también en la piscina limitada una cantidad significativa de oleaje, olas reflectantes y oscilación del agua.

Resumen

Este documento describe una piscina de olas, un mecanismo de generación de olas y una lámina de generación de olas para generar una ola de surf dinámica y óptima en un cuerpo de agua. El documento US 2014/250579 A1 describe un parque de olas para un cuerpo de agua abierto o grande que incluye un cuerpo de agua, una pista posicionada en o cerca del cuerpo de agua, y al menos una lámina acoplada para moverse a lo largo de la pista estando al menos parcialmente sumergida en el cuerpo de agua.

Se describe una piscina de olas en donde la piscina de olas tiene una longitud o una circunferencia, e incluye un canal para contener agua a un nivel medio de superficie, el canal tiene un primer lado y un segundo lado. Al menos una parte del canal tiene una sección transversal, entre el primer lado y el segundo lado perpendicular a la longitud, que incluye una región profunda en el canal al menos parcialmente a lo largo de la longitud de la piscina de olas y próxima al primer lado, la región profunda tiene una primera profundidad media por debajo del nivel medio de la superficie del agua contenida en el canal. La sección transversal además incluye un arrecife al menos parcialmente a lo largo de una longitud de la región profunda, el arrecife se extiende hacia arriba y alejado de la región profunda hasta una segunda profundidad media que es más superficial que la primera profundidad media de la región profunda. La sección transversal incluye además una región de playa que se inclina hacia arriba desde el arrecife hacia el segundo lado para exponer una playa por encima del nivel medio de la superficie del agua, la región de playa tiene una forma parabólica convexa con una pendiente que disminuye hacia el segundo lado del canal.

De acuerdo con la invención, se describe un generador de olas para generar una ola en una piscina de agua y tener bidireccionalidad, el generador de olas comprende una lámina que tiene una superficie frontal vertical definida por un borde proximal, un borde distal, un borde inferior y un borde superior, la superficie frontal vertical es sustancialmente simétrica alrededor de un eje vertical central entre el borde proximal y el borde distal para proporcionar superficies de formación de olas respectivas primera y segunda sustancialmente iguales, cada una de la primera y segunda superficies de formación de olas tiene una geometría transversal horizontal que es cóncava alrededor de un eje vertical frontal delante de la superficie frontal vertical de la misma entre un punto definido por el borde proximal o distal respectivo y una sección media de la lámina, la lámina tiene rotación en un ángulo de guiñada alrededor del eje vertical central hasta al menos una primera posición y una segunda posición, cada una de la primera y segunda posiciones forma una superficie delantera de una de la primera y segunda superficies de formación de olas, y forma una superficie trasera de la otra de la primera y segunda superficies de formación de olas, la rotación a la primera o segunda posición permite que la superficie delantera ejerza resistencia contra el agua cuando la lámina se mueve en una dirección perpendicular horizontal al eje vertical central para generar una ola primaria en la piscina, y permite que la superficie trasera disminuya la resistencia de la superficie delantera para minimizar las olas oscilatorias que siguen a la ola primaria del agua que pasa por la superficie delantera.

Los detalles de una o más modalidades se establecen en las figuras adjuntas y la descripción a continuación. Otras características y ventajas serán evidentes a partir de la descripción y los dibujos, y de las reivindicaciones.

Breve descripción de las figuras

Estos y otros aspectos se describirán ahora en detalle con referencia a las siguientes figuras.

La FIGURA 1 ilustra una piscina de olas de acuerdo con una descripción aquí;

La FIGURA 2 ilustra un canal para una piscina de olas de acuerdo con la descripción aquí presente;

La FIGURA 3 es una vista en perspectiva de una parte de la longitud de un canal de una piscina de olas;

La FIGURA 4 es una vista en sección transversal de una parte del canal, en una perspectiva normal a la longitud (o circunferencia) del canal de una piscina de olas;

Las FIGURAS 5A y 5B ilustran secciones transversales del canal con y sin la primera canaleta;

La FIGURA 6A ilustra un módulo de arrecife que puede formar parte o la totalidad de una sección de arrecife de un arrecife en un canal de una piscina de olas;

La FIGURA 6B es una vista ampliada del módulo de arrecife de la Figura 6A que incluye una parte superior suave con elementos de textura de acuerdo con la descripción aquí presente;

Las FIGURAS 7Ay 7B muestran implementaciones alternativas de un módulo de arrecife;

Las FIGURAS 8A y 8B son vistas en perspectiva de una lámina de acuerdo con la descripción aquí presente; Las FIGURAS 9A y 9B son vistas en sección transversal hacia abajo de una lámina de acuerdo con la descripción aquí, así como una rotación del ángulo de guiñada de la misma;

La FIGURA 10 es una vista en perspectiva de una lámina ubicada dentro de una pista, la lámina está unida a un vehículo mediante un bogie de acuerdo con la descripción aquí presente;

Las FIGURAS 11A y 11B ilustran vistas superiores de una implementación de un bogie para transportar y mover una lámina a lo largo o alrededor de una longitud de un canal de acuerdo con la descripción aquí.

Como símbolos de referencia en las diferentes figuras indican elementos similares.

Descripción detallada

Este documento describe una piscina de olas que no forma parte de la invención tal como se reclama y un generador de olas de acuerdo con la presente invención, para generar una o más olas en la piscina de olas. La piscina de olas incluye un canal de agua definido por un primer lado y un segundo lado, una pista cercana al primer lado y al menos una lámina que atraviesa el canal a través de la pista, la al menos una lámina genera una ola en el canal de agua. El canal puede ser lineal o curvilíneo, como un arco, un semicírculo o un círculo. El canal puede incluir una serie de secciones, cada una de las cuales puede ser una sección lineal, una sección curvilínea o una combinación de ambas. La pista puede estar al menos parcialmente en el agua contenida por la piscina de olas, o fuera del agua fuera del primer lado del canal.

La FIGURA 1 ilustra una piscina de olas 100 formada por un canal 102 que está delimitado y definido por un primer lado 104, un segundo lado 106, un extremo proximal 108 y un extremo distal 110. Los términos "primero", "segundo", "proximal" y "distal" son solo de referencia, especialmente para un canal que es simétrico alrededor de un eje medio o latitudinal. El canal 102 de la piscina de olas 100 se muestra como sustancialmente lineal, o teniendo una sección sustancialmente lineal, sin embargo, el canal 102 puede ser curvilíneo o tener una o más secciones curvilíneas. En algunas implementaciones, es decir, una piscina de olas circular o en forma de óvalo 100 o similar, el canal 102 está definido únicamente por un primer lado 104 y un segundo lado 106, cada uno con un diámetro.

El canal 102 está configurado para contener agua y tiene una batimetría 112, o topografía de la superficie inferior, que está configurada para cooperar con un generador de olas 114 para formar al menos una ola surfable en la piscina de olas 100. Como se describirá con más detalle en lo siguiente, la batimetría 112 puede incluir una o más regiones profundas para contener un volumen de agua, uno o más arrecifes o umbrales de tamaño y profundidad variables y contra los cuales se puede concentrar la energía de las olas para producir las olas surfables, uno o más valles, una o más playas y/o una o más canaletas para absorber la energía residual de las olas y el volumen de agua creado por ellas, y devolver ese volumen de agua hacia una parte más profunda del canal.

La piscina de olas 100 además incluye una pista 116 a lo largo de la cual se pueden transportar uno o más generadores de olas 114. La pista 116 puede incluir una o más vías o caminos o similares. Cada generador de olas 114 puede incluir un vehículo 118 adaptado para ser transportado a lo largo de la pista 116, como, por ejemplo, mediante ruedas acopladas al vehículo 118, que forman al menos parte de un bogie 120 que puede incluir las ruedas y otros elementos estructurales, puntales, electrónica y baterías. En algunas implementaciones, el bogie 120 puede incluir además uno o más paneles solares para la generación y almacenamiento de energía localizada. El vehículo 118 también puede incluir varios sensores y mecanismos de estabilización para rastrear datos de telemetría del movimiento del vehículo 118, así como estabilizar el vehículo 118 en la pista 116 durante su recorrido o inversión en la pista 116.

El vehículo 118, a su vez, está conectado y lleva uno o más paneles 122 que están posicionados verticalmente al menos parcialmente en el agua del canal 102, y que proporcionan una superficie única para generar la energía de las olas sustancialmente lateralmente desde el panel 122. En muchos casos, la lámina también está conformada y configurada para la recuperación del flujo o "succión" después de que se genera la energía de la ola primaria, con el fin de minimizar las olas oscilatorias que siguen a la energía inicial de la ola solitaria en la cual se concentra la mayor parte o sustancialmente toda la energía de la ola. En algunas implementaciones, la lámina 122 está conformada y configurada para ser bidireccional en la piscina de olas 100, de manera que genere una ola de rompimiento "derecha" o una ola de rompimiento "izquierda", dependiendo de la dirección de la lámina 122 y del vehículo 118 a lo largo de la pista 116.

La travesía del vehículo 118 a lo largo de la pista 116 puede ser controlada y modulada para proporcionar una aceleración, desaceleración, velocidad y distancia específicas o deseadas de la(s) lámina(s) en el canal 102. Por ejemplo, durante el funcionamiento, la velocidad de la lámina 122 puede variarse a lo largo del canal 102. Tal variabilidad puede ser programada por software y ejecutada por un sistema informático de control para controlar mecanismos como un cabrestante o un sistema de poleas. Además, las variaciones de velocidad de la lámina 122 pueden coordinarse con los cambios en la batimetría a lo largo del canal 102, los cuales cambios batimétricos pueden incluir un arrecife dinámicamente ajustable y modificable. De manera similar, un ángulo de guiñada, un ángulo de inclinación, un área de superficie y una flotabilidad de la(s) lámina(s) pueden ser controlados y modulados de forma independiente para proporcionar una energía de ola generada específica o deseada desde la superficie de cada lámina. En consecuencia, los cambios dinámicos en la lámina 122 o en la batimetría del canal 102 pueden proporcionar un número ilimitado de olas, algunas de las cuales pueden ser programadas y comercializadas (por ejemplo, "Teahupoo", "Cloudbreak" o "Trestles") y licenciadas para su uso en una instalación de piscina de olas. La FIGURA 2 ilustra un canal 200 para una piscina de olas de acuerdo con la descripción aquí presente. La FIGURA 3 es una vista en perspectiva de una parte de la longitud del canal 200, y la FIGURA 4 es una vista en sección transversal de la parte del canal 200, en una perspectiva normal a la longitud (o circunferencia) del canal 200. El canal 200 se ilustra en la FIGURA 2 como un canal lineal, pero también puede ser curvilíneo, circular, ovalado, parabólico u otra forma. El canal 200 tiene una batimetría que ha sido moldeada y formada para aplicaciones específicas y/o para generar un tipo o tipos particulares de olas para surfear. Como tal, la descripción de la batimetría del canal 200 aquí es solo ejemplar, y aquellos expertos en el arte reconocerían que muchas formas de batimetría, como las relaciones batimétricas, etc., están dentro del alcance de este documento.

En algunas implementaciones, el canal 200 incluye y está definido por un primer lado 201, un segundo lado 203, un extremo proximal 205 y un extremo distal 207. Los términos "primero", "segundo", "proximal" y "distal" son solo de referencia, especialmente para un canal lineal que es sustancialmente simétrico alrededor de un eje medio o latitudinal. Un canal circular u ovalado 200, o similar, incluye y puede ser definido por un primer lado 201 y un segundo lado 203, cada uno con un diámetro para formar el canal 200 entre ellos.

El canal 200 tiene una longitud o una circunferencia, y está formado para contener agua a un nivel medio de superficie 199. Una sección transversal del canal 200, como también se puede ver en las FIGURAS 3 y 4, entre el primer lado 201 y el segundo lado 203, perpendicular a la longitud o radial a la circunferencia, incluye un contorno o sección batimétrica para cooperar con una lámina móvil para formar una ola surfable. En consecuencia, una sección transversal de al menos una parte del canal 200, durante al menos una parte de la longitud o circunferencia del canal 200, incluye una región de pista 204 próxima al primer lado 201, sobre o en la cual se puede desplegar una pista, y a lo largo de la cual un vehículo y la(s) lámina(s) pueden viajar. El canal 200 además incluye una región profunda próxima al primer lado 201 y/o la región de la pista 204. En algunos casos, la región de la pista 204 puede formar parte de la región profunda 206, mientras que en otros casos la región de la pista 204 está separada de la región profunda 206 por una pared o carcasa o similar.

La región profunda 206 tiene una primera profundidad media por debajo del nivel medio de la superficie 199 del agua contenida en el canal 200. La batimetría del canal 200 incluye además un arrecife 208 al menos parcialmente a lo largo de una longitud de la región profunda 206, el arrecife 208 se extiende hacia arriba y alejándose de la región profunda 206 hasta una segunda profundidad media que es más superficial que la primera profundidad media de la región profunda 208. El arrecife 208 puede tener varios contornos y formas a lo largo de su longitud y en la superficie superior del arrecife 208. La superficie superior 208 puede ser uniforme en profundidad, o puede incluir una o más colinas, valles, protuberancias y variaciones, como mecanismos de formación de fricción. En algunas implementaciones, el arrecife 208 puede estar formado por concreto u otro material rígido moldeable. En otras implementaciones, al menos parte del arrecife puede estar formado por módulos de arrecife, descritos con más detalle a continuación, que pueden conectarse entre sí para proporcionar variabilidad personalizada o profundidades o formas específicas del arrecife 208. Los módulos de arrecife pueden estar formados de concreto, acero inoxidable, plástico, espuma de alta densidad u otro material rígido o semirrígido. Por ejemplo, en algunas implementaciones, algunos módulos de arrecife pueden estar formados por un elastómero como el caucho. Al menos algunos de los módulos de arrecife pueden proporcionar una superficie superior suave para el arrecife 208, y/o incluir uno o más mecanismos de amortiguación de olas, como se describe con más detalle a continuación en las FIGURAS 6 y 7.

El canal 200 además incluye una región de playa 210 que se inclina hacia arriba desde el arrecife 208 hacia el segundo lado 203 para exponer una playa 211 por encima del nivel medio de la superficie del agua 199, como se muestra en las FIGURAS 3 y 4. La playa 211 puede extenderse de 1 a 6 pies, o más alto, por encima del nivel medio de la superficie del agua 199 en el canal 200. La región de playa 210 incluye una forma parabólica convexa (en relación a una vista hacia abajo), con una pendiente que comienza en el agua cerca del arrecife 208, y que disminuye hacia el segundo lado 203 del canal 200, para finalmente exponer la playa 211, momento en el cual la región de playa está cerca o es sustancialmente horizontal. El primer objetivo de la forma parabólica convexa de la región de playa 210 es eliminar por completo la ola reflejada de la primera ola primaria, al dispersar en longitud (tanto en la dirección de desplazamiento como en la dirección lateral) la energía contenida en el oleaje o agua blanca sin darle ningún impulso hacia arriba/abajo. La forma convexa también comprimirá y suprimirá las olas más pequeñas dentro del flujo de agua desplazado por la ola primaria de surf, esencialmente amortiguando las olas que refractan o reflejan entre la superficie de la región de playa 210 y la superficie media 199 del agua.

En algunas implementaciones, el canal 200 puede incluir una primera depresión 216 adyacente al arrecife 208 opuesta a la región profunda 206. El primer canal 216 tiene una profundidad media en tercios que es más profunda que la profundidad media en segundos del arrecife 208. El primer canal 216 puede absorber parte de la energía de la ola, permitiendo que la ola se reforme y rompa contra la región de la playa 210, y/o que la ola se haga más alta al convertir un barril cuadrado en una forma más vertical en forma de "almendra". Sin la primera depresión 216, un barril de la ola, si la energía de la ola es suficiente para hacer que la ola forme un barril, puede ser más profundo y más largo, permitiendo más espacio para que un surfista "entre en el barril". Las FIGURAS 5A y 5B ilustran secciones transversales del canal con y sin la primera ranura 216. Como se puede observar, donde el arrecife 208 se extiende hasta la región de la playa 210, un tubo de la ola se extiende más tiempo, ya que el arrecife extendido permite que el fondo de la ola se desacelere en comparación con la parte superior de la ola, lo que forma un tubo sobre el agua del fondo de la ola que se desacelera.

En algunas implementaciones, el canal 200 incluye una canaleta 212 entre la playa 211 y el segundo lado 203 del canal 200. La canaleta 212 está definida por un primer lado, un fondo y un segundo lado. El primer lado de la canaleta 212 desciende desde la playa 211 hasta el fondo de la canaleta 212, que tiene una profundidad promedio cuarta por debajo del nivel medio de la superficie 199 del agua en el canal 200. El segundo lado asciende desde el fondo de la canaleta hasta una altura por encima del nivel medio de la superficie del agua 199. La pared trasera de la canaleta 212 podría ser sustituida por otra playa convexa, que conduzca a una laguna u otra característica de agua. La canaleta 212 también puede incluir obstáculos u otros mecanismos que impidan el paso de corriente.

En implementaciones ejemplares, la canaleta 212 tiene dimensiones para proporcionar un volumen relativo al volumen de agua de una ola que se desplaza sobre la playa 211 y entra en la canaleta. En algunos casos, la canaleta recibirá del 20 al 80 por ciento del volumen de agua de la ola que se desplaza sobre la playa 211, y en implementaciones ejemplares preferidas, la proporción es aproximadamente del 50%. La capacidad de la canaleta 212 es relativa al volumen de agua en la ola. En términos de pies, la profundidad media del cuarto surco 212 es aproximadamente la mitad de la altura de la ola y la mitad de la longitud de la ola desde el pico de la ola hasta el final de la ola. Uno o más retornos de agua 214, como canales desde la canaleta 212 a través al menos de parte de la región de la playa 210, pueden ser proporcionados para guiar el agua en la canaleta 212 de vuelta hacia el canal 200, es decir, hacia la región profunda 206 del canal 200. Dependiendo de la linealidad o forma del canal 200, los retornos de agua 214 pueden dirigirse horizontalmente de vuelta al canal 200, o pueden estar angulados, como en un ángulo de 20 a 80 grados en contra del flujo promedio del agua en dirección de la lámina en movimiento. En otras implementaciones, como se muestra en la FIGURA 2, los retornos de agua en los extremos proximal y distal pueden estar angulados hacia esos extremos, respectivamente, mientras que los retornos de agua intermedios 214 se dirigen directamente hacia el canal 200. En otras implementaciones, el agua que retorna 214 puede expandirse desde una parte estrecha y profunda hacia una topografía más amplia pero más superficial. El número de retornos de agua 214 se puede seleccionar para inhibir la recirculación de agua en cualquiera de los extremos de la canaleta 212. En otras implementaciones, la canaleta 212 puede incluir rejillas y/o cavidades conectadas a tuberías hacia el área profunda que pueden reemplazar o aumentar los retornos de agua.

En algunas implementaciones, la canaleta 212 y/o los retornos de agua 214 pueden incluir uno o más mecanismos de control de flujo, como una red con un grado medido de porosidad, o una aleta o paleta direccionable, para controlar el flujo de agua en ellos. Los mecanismos de control de flujo se pueden acolchar para garantizar la seguridad de las personas en el agua.

La FIGURA 6A ilustra un módulo de arrecife 600 que puede formar parte o la totalidad de una sección de arrecife de un arrecife en un canal de una piscina de olas. El módulo de arrecife 600 puede estar formado por cualquier material adecuado para mantener su forma general, de manera que pueda resistir una gran cantidad de presión del agua generada por la energía de las olas que comprime para formar una ola a partir de la energía de las olas. El módulo de arrecife 600 puede tener una base o núcleo rígido, con una superficie superior exterior flexible o maleable. En algunos casos, el módulo de arrecife 600 incluye una parte superior suave 602. El techo suave 602 puede proporcionar una superficie contra la cual un surfista puede caer y minimizar el riesgo de lesiones potenciales. La parte superior suave 602 puede incluir varios elementos de textura 604 para proporcionar una amortiguación adicional de las olas y formar fricción, así como control de corriente cerca de la superficie superior del módulo de arrecife 600. La FIGURA 6B es una vista ampliada del techo suave 602 con elementos de textura 604.

En algunos casos, los miembros de textura 604 pueden incluir una o más crestas, solapas, valles, surcos, esponjas (que pueden imitar arrecifes de coral, por ejemplo), o vegetación marina real o artificial. Los uno o más miembros de textura 604 pueden ser adjuntados a la superficie superior del módulo de arrecife 600, como en alineación paralela en una matriz, y pueden ser sujetados por un anclaje mecánico u otro mecanismo de sujeción. Los uno o más elementos de textura 604 pueden ser adjuntados o desprendidos dependiendo de la amortiguación o fricción deseada que se necesite formar. En algunos casos, los miembros de textura 604 están formados por un material duradero, como un caucho de dureza adecuada, que puede resistir la degradación del cloro y/o la luz ultravioleta (UV), al mismo tiempo que mantiene su flexibilidad o maleabilidad. Los uno o más miembros de textura 604 también pueden ser intercambiables rápidamente con nuevos y/o diferentes miembros de textura 604 de tamaño. Los miembros de textura 604 pueden ser planos, angulares o redondeados, y pueden incluir cualquier número de agujeros, aberturas, deflectores o texturas en la superficie externa. En algunas implementaciones, se evitan los bordes afilados ya que un surfista eventualmente puede entrar en contacto con el módulo de arrecife 600.

Las FIGURAS 7A y 7B muestran implementaciones alternativas de un módulo de arrecife 700 y 702, respectivamente. La FIGURA 7A muestra un módulo de arrecife 700 como una pirámide hueca y truncada, con uno o más agujeros o aperturas que se extienden desde una superficie externa del módulo de arrecife 700 hasta un espacio interno. La FIGURA 7B muestra un módulo de arrecife 702 también como una forma tridimensional hueca, pero truncada en un ángulo. Un módulo de arrecife puede incluir uno o más de un globo inflable con aire, un globo inflable con agua u otra forma elastomérica que puede cambiar de volumen al llenarse o vaciarse de un fluido. Alternativamente, el módulo de arrecife 700 o 702 puede incluir un sistema mecánico o neumático de movimiento para elevar o bajar al menos una parte del módulo de arrecife, como una superficie superior, o el módulo completo, a una altura y/o ángulo deseado desde el fondo del canal para ajustar y alterar dinámicamente la forma del arrecife en la posición del respectivo módulo de arrecife 700, 702.

En cooperación con la batimetría de un canal de una piscina de olas como se describe anteriormente, el otro componente clave para generar una ola surfable óptima es un generador de olas para generar energía de ola sustancialmente lateralmente en la piscina de olas (es decir, normal u ortogonal a la dirección de desplazamiento del generador de olas y a lo largo de la longitud del canal). El generador de olas incluye al menos una lámina que tiene una geometría transversal curvilínea que incluye una superficie delantera que es cóncava alrededor de un eje vertical para proporcionar y maximizar la resistencia del agua contra la superficie delantera, generando así energía de ola lateralmente desde la superficie delantera de la lámina para formar una ola primaria. La concavidad se extiende hasta un punto de inflexión para volverse convexa hacia un ancho máximo, más allá del cual hay una superficie trasera. Para maximizar esta energía de las olas, la lámina además incluye la superficie trasera que se estrecha desde el ancho máximo de la lámina adyacente a la superficie delantera hasta un punto en el extremo de la lámina, donde la superficie trasera reduce la resistencia de la lámina y minimiza las olas oscilatorias que siguen a la ola primaria del agua que pasa por la superficie delantera de la lámina. La superficie trasera también puede incluir una superficie convexa desde el ancho máximo hasta un punto de inflexión después del cual la superficie trasera se vuelve cóncava.

En algunos aspectos, el borde de fuga está parcialmente diseñado de tal manera que la elevación del agua en ambos lados de la parte de recuperación de la pala se iguala cuando se encuentran en la punta para reducir la generación de vórtices. A veces, puede haber intencionalmente un pequeño remolino con poco efecto en la eficiencia de la lámina para reducir la fuerza lateral, lo que significa que las líneas de agua no coinciden perfectamente en las puntas respectivas.

Para maximizar la ola primaria, se determinó que la longitud de la superficie trasera debe ser mayor que la longitud de la superficie delantera, y cualquier grado de concavidad de la superficie trasera, si lo hay, debe ser mucho menor que el grado de concavidad de la superficie delantera. Por lo tanto, para una lámina que está adaptada para moverse mediante un mecanismo de movimiento en una sola dirección a lo largo del primer lado de una piscina lineal o circular, la lámina es asimétrica y, por lo tanto, no está adaptada para el movimiento bidireccional. En consecuencia, las láminas anteriores no podían ser bidireccionales y no podían generar tanto una ola de ruptura "derecha" como "izquierda" óptima.

De acuerdo con las implementaciones descritas aquí, un generador de olas incluye una o más láminas, donde cada lámina es bidireccional y sustancialmente simétrica alrededor de un eje vertical. Con el fin de compensar la simetría, en referencia a láminas anteriores, la lámina descrita aquí es capaz de girar en un ángulo de guiñada para exponer más concavidad en una superficie delantera y reducir la concavidad de recuperación en una superficie trasera, dependiendo de la dirección en la que se mueva la lámina. Por lo tanto, el papel de aluminio bidireccional de la presente descripción puede aproximar la forma, dimensiones y características longitudinales de un papel de aluminio unidireccional óptimo.

Las FIGURAS 8A y 8B son vistas en perspectiva de una lámina de acuerdo con la descripción aquí. Como se muestra en la FIGURA 8A, una lámina 300 para un generador de olas incluye una superficie frontal vertical 302 (es decir, la superficie que estaría orientada hacia el arrecife en el canal). La superficie frontal 302 está definida por un borde proximal 304, un borde distal 306, un borde inferior 308 y un borde superior 310. La superficie frontal vertical 302 es sustancialmente simétrica alrededor de un eje vertical central a entre el borde proximal 304 y el borde distal 306, para proporcionar superficies de formación de olas respectivas primera y segunda 312 y 313, cada una de la primera y segunda superficies de formación de olas 312, 313 tiene una geometría transversal horizontal que es cóncava alrededor de un eje vertical frontal delante de la superficie frontal vertical entre un punto definido por el borde proximal o distal respectivo 304, 306 y una sección media 314 de la lámina. Ambas superficies de formación de olas 312, 313 contribuyen a formar la ola, ya sea actuando como un borde delantero para generar arrastre contra el agua y generar una ola primaria, o como un borde trasero para la recuperación del flujo y minimizar las olas oscilatorias que siguen a la ola primaria.

Como se muestra también en referencia a las FIGURAS 9Ay 9B, el papel de aluminio 300 es giratorio en un ángulo de guiñada y alrededor del eje vertical central a hasta al menos una primera posición y una segunda posición, cada una de la primera y segunda posiciones que forman una superficie delantera de una de la primera y segunda superficies de formación de olas 312, 313, y que forman una superficie trasera de la otra de la primera y segunda superficies de formación de olas 312, 313. La rotación a la primera o segunda posición permite que la superficie delantera ejerza resistencia contra el agua cuando la lámina 300 se mueve en una dirección horizontal sustancialmente perpendicular al eje vertical central, en una dirección p, para generar una ola primaria en la piscina, y permite que la superficie trasera disminuya la resistencia de la superficie delantera para minimizar las olas oscilatorias que siguen a la ola primaria del agua que pasa por la superficie delantera. En algunas implementaciones, la lámina 300 incluye una superficie posterior vertical con una forma de V hacia fuera alrededor del eje vertical central a, con un vértice 317 opuesto a la superficie frontal en la sección media 314 de la lámina, y lados sustancialmente rectos o planos 318, 319 que se extienden hacia cada uno del borde proximal 304 y borde distal 306 respectivamente, para formar una superficie posterior delantera y una superficie posterior trasera en la primera posición y la segunda posición, respectivamente.

En algunos casos, la superficie posterior delantera está orientada verticalmente para ser paralela a la dirección horizontal p en la primera posición o en la segunda posición, como se muestra en la FIGURA 9A, donde el lado 318 de la pared posterior 316 es sustancialmente paralelo a la dirección horizontal p, mientras que en otros casos, dependiendo del ángulo de guiñada y, la superficie posterior delantera puede estar ligeramente desviada de la dirección horizontal p, como se muestra en la FIGURA 9B. El ángulo de guiñada ^ypuede ser controlado y bloqueado en cualquier ángulo, pero preferiblemente entre 0 y 20 grados, y más preferiblemente entre 0 y 10 grados. El ángulo de guiñada ^yse puede ajustar a cualquier incremento de un radián según se desee.

El eje vertical central a de la lámina 300 puede incluir un cojinete de pivote 320 alrededor del cual la lámina puede girar de acuerdo con el ángulo de guiñada ^y. El cojinete de pivote 320 puede incluir un poste 400 u otra estructura de extensión para conectarse con un bogie 402, como se muestra en la FIGURA 9. Los actuadores 330 pueden ser controlados para empujar o tirar de los lados opuestos de la lámina, y bloquearse en el ángulo de guiñada deseado Y. Los actuadores 330 pueden incluir, sin limitación, sistemas hidráulicos, motores lineales, tornillos de cremallera, sistemas de transmisión por correa, bolsas de aire u otros similares. Los actuadores 330 trabajan en conjunto con un dispositivo de bloqueo, que bloquea la lámina 300 en el ángulo de guiñada deseado Y. Los dispositivos de bloqueo pueden incluir pasadores, tornillos, pestillos o similares. El actuador y/o dispositivo de bloqueo pueden incluir un dispositivo de bloqueo de leva, que incluye un deflector en uno o ambos extremos de un canal (si es lineal), que desvía mecánicamente la lámina hacia una nueva posición de bloqueo, utilizando una leva que desengancha los bloqueos y empuja hacia una nueva posición programada. La posición programada puede ser variable. En otras implementaciones, dicho sistema de actuador/bloqueo puede ajustar no solo la guiñada, sino también el cabeceo y el balanceo de la lámina, dicho ajuste puede realizarse de manera dinámica durante el movimiento de la lámina 300 a través del agua.

En algunas implementaciones, la lámina 300 puede incluir una placa superior 340 que se extiende hacia arriba desde el borde superior 310 de una o ambas de la primera y segunda superficies de formación de olas 312, 313, especialmente la superficie de formación de olas que actúa como la superficie delantera. El borde superior 310 puede extenderse parcialmente o completamente a lo largo del borde superior 310, y puede tener alturas variables por encima del borde superior de la lámina 300. La placa superior 340 puede ser desplegable mecánicamente o manualmente a una posición extendida, o retraída mecánicamente o manualmente a una posición retraída. La placa superior 340 se puede utilizar para aumentar dinámicamente (o disminuir, si se retrae) el área de superficie de las primeras y/o segundas superficies de formación de olas 312, 313, especialmente, como se mencionó anteriormente, estas superficies de formación de olas se despliegan como una superficie delantera para la lámina 300.

En otras implementaciones, la lámina puede incluir una placa inferior 342 que se extiende hacia abajo desde el borde inferior 308 de al menos una, o ambas, de la primera y segunda superficies de formación de olas 312, 313. Al igual que la placa superior 340, la placa inferior 342 puede extenderse parcial o totalmente a lo largo del borde inferior 308 de la lámina 300, y puede variar en la profundidad con la que sobresale de allí. Además, al igual que la placa superior 340, la placa inferior 342 puede ser desplegable o retráctil de forma mecánica o manual. La placa inferior 342 también se puede utilizar para aumentar dinámicamente (o disminuir, si se retrae) el área de superficie de las primeras y/o segundas superficies de formación de olas 312, 313, especialmente, como se mencionó anteriormente, cuando dichas superficies de formación de olas se despliegan como una superficie delantera para la lámina 300, o como área adicional para la recuperación del flujo cuando se retraen como una superficie trasera. El papel de aluminio 300 también puede incluir una superficie superior 350 y una superficie inferior 352, de modo que la superficie frontal vertical 302, la superficie posterior vertical 316, la superficie superior 350 y la superficie inferior 352 formen un contenedor tridimensional. El contenedor puede incluir uno o más compartimentos individuales. Cada compartimento puede estar lleno de aire y sellado, o lleno de agua, para controlar la flotabilidad de la lámina 300. Los compartimentos llenos de agua pueden incluir uno o más agujeros, pasajes, aberturas, ranuras o similares, que pueden ser ajustables para controlar la cantidad de agua que fluye a través de ellos, con el fin de modular una masa estática de los compartimentos llenos de agua.

En algunas implementaciones, la lámina 300 puede tener una hidrolámina, es decir, que se extiende desde la superficie inferior 352, para proporcionar sustentación a la lámina 300 cuando se mueve a través del agua. La hidrolámina puede ser dirigible o ajustable para un ángulo de inclinación o guiñada particular. Tal dirección o ajuste puede ocurrir de manera dinámica a medida que la lámina 300 atraviesa el canal, para proporcionar perfiles y características de ola que cambian dinámicamente.

En otras implementaciones, el revestimiento 300 puede incluir, o estar adjunto con, un mecanismo de ajuste de rollo para ajustar un ángulo de inclinación de la superficie frontal vertical 302, de modo que permita una salida en ángulo desde la vertical verdadera, es decir, 90 grados desde la horizontal. En consecuencia, el papel de aluminio 300 se puede enrollar /- hasta 10 grados. Dicho ajuste del rollo también puede ocurrir de manera dinámica a medida que la lámina 300 atraviesa el canal, para proporcionar perfiles y características de ola que cambian dinámicamente. El despliegue de la hidrolámina, el ajuste del ángulo de balanceo y el ajuste del ángulo de guiñada se pueden realizar de forma individual o en conjunto con al menos uno de los otros ajustes.

Haciendo referencia a la FIGURA 1, las piscinas de olas de acuerdo con la descripción aquí incluyen una pista 116, a lo largo de la cual se mueve una lámina en el agua para generar una ola solitaria. El revestimiento 300 puede ser adjuntado a un vehículo por el bogie 402, como se muestra en la FIGURA 10. El bogie 402 puede incluir una estructura o sistema de vigas y soportes, para conectarse a un vehículo que se desplaza a lo largo de la vía 116. Alternativamente, el bogie 402 puede incorporar el vehículo y ser movido por una fuerza motriz externa, como un cabrestante o un motor de tracción por cable.

Las FIGURAS 11A y 11B ilustran una implementación de un bogie 500 para transportar y mover una lámina a lo largo o alrededor de una longitud de un canal. El bogie 500 está configurado para ser acoplado y transportado a lo largo de una vía a lo largo de un primer lado del canal. El bogie 500 incluye una estructura 502 que comprende un conjunto de postes, puntales, vigas o similares, para proporcionar una plataforma de soporte desde la cual cuelga la lámina. En otras implementaciones, el papel de aluminio puede estar unido a un lado del bogie 500 mediante un conjunto de elementos de soporte. En otras implementaciones, la lámina puede extenderse hacia arriba desde un bogie y un vehículo que atraviesa una pista sumergida en una región profunda de una piscina de olas. Como se muestra en la FIGURA 11B, la estructura 502 puede soportar uno o más paneles solares 506 para proporcionar electricidad a un sistema de batería interno 508, o para alimentar uno o más sensores y/o sistemas de control por computadora.

La piscina de olas y/o el mecanismo de generación de olas pueden estar equipados con uno o más sensores para proporcionar retroalimentación sobre las condiciones del agua, la calidad de las olas, u otros aspectos similares. Por ejemplo, en algunas implementaciones, la piscina de olas incluye un sensor de oscilación del agua en cada uno de los extremos proximal y distal de un canal lineal o curvilíneo, para medir el ciclo o periodicidad de la oscilación del agua. Por lo tanto, el mecanismo de generación de olas puede funcionar de manera coordinada con el ciclo de oscilación del agua, es decir, para comenzar una ola cuando el nivel del agua cercano sea más alto o más bajo que la oscilación del agua. En algunas implementaciones, los sensores incluyen medidores de olas capacitivas, pero también podrían incluir acelerómetros, sensores de velocidad, sensores ultrasónicos o sensores de presión. Los datos de cualquiera de estos sensores pueden ser registrados y acumulados para definir o ajustar aún más las olas en la piscina de olas.

Aunque se han descrito en detalle algunas modalidades anteriores, son posibles otras modificaciones. Otras modalidades pueden estar dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un generador de olas (114) para generar una ola en una piscina de agua y que tiene bidireccionalidad, el generador de olas que comprende:

una lámina (122, 300) que tiene una superficie frontal vertical (302) definida por un borde proximal (304), un borde distal (306), un borde inferior (308) y un borde superior (310), la superficie frontal vertical (302) es sustancialmente simétrica alrededor de un eje vertical central (a) entre el borde proximal (304) y el borde distal (306) para proporcionar la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313) respectivamente iguales, cada una de la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313) tiene una geometría transversal horizontal que es cóncava alrededor de un eje vertical frontal delante de la superficie frontal vertical entre un punto definido por el borde proximal o distal respectivo (304, 306) y una sección media (314) de la lámina (300), caracterizado porque la lámina tiene rotación en un ángulo de guiñada (^y) alrededor del eje vertical central (a) hasta al menos una primera posición y una segunda posición, cada una de la primera y segunda posiciones que forman una superficie delantera de una de la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313), y que forman una superficie trasera de la otra de la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313), la rotación a la primera o segunda posición permite que la superficie delantera ejerza resistencia contra el agua cuando la lámina (300) se mueve en una dirección perpendicular horizontal al eje vertical central para generar una ola primaria en la piscina, y permite que la superficie trasera disminuya la resistencia de la superficie delantera para minimizar las olas oscilatorias que siguen a la ola primaria del agua que pasa por la superficie delantera.

2. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende una superficie posterior vertical con forma de V que tiene un vértice (317) que se orienta hacia fuera alrededor del eje vertical central (a) hacia cada uno del borde proximal (304) y borde distal (306) para formar una superficie posterior delantera y una superficie posterior trasera en la primera posición y la segunda posición, respectivamente.

3. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la superficie posterior delantera está orientada verticalmente para ser sustancialmente paralela a la dirección horizontal (p) en la primera posición o la segunda posición.

4. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende una placa inferior (342) que se extiende hacia abajo desde el borde inferior (308) de al menos una de la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313).

5. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende una placa superior (340) que se extiende hacia arriba desde el borde superior (310) de al menos una de la primera y segunda superficies de formación de olas (312, 313).

6. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende una superficie superior (350) y una superficie inferior (352), y en donde la superficie frontal vertical (302), la superficie posterior vertical (316), la superficie superior (350) y la superficie inferior (352) forman un contenedor tridimensional.

7. El generador de olas de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ángulo de guiñada (^y) es ajustable para lograr una de varias olas generadas.