JP2003516551A - 造波プール構造 - Google Patents

造波プール構造

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JP2003516551A
JP2003516551A JP2001544451A JP2001544451A JP2003516551A JP 2003516551 A JP2003516551 A JP 2003516551A JP 2001544451 A JP2001544451 A JP 2001544451A JP 2001544451 A JP2001544451 A JP 2001544451A JP 2003516551 A JP2003516551 A JP 2003516551A
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ブラック、ケリー、ピーター
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ブラック、ケリー、ピーター
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H4/00Swimming or splash baths or pools
    • E04H4/0006Devices for producing waves in swimming pools

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  • Revetment (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Special Wing (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

(57)【要約】 波が伝わる造波プール(1)であって、この波の特性を変更するのに適した造波プール(1)が提供される。造波プール(1)は、第1端部と第2端部(3、4)を両端とする少なくとも1つの水路(2)と、水路(2)の少なくとも一部に沿って延在し、互いに対向する第1側壁および第2側壁(5、6)と、各側壁(5、6)の間を延在する水路床とを含む。各側壁(5、6)は、前記水路の前記第2端部に向かって互いに狭まっている。また、水路床に所定の傾斜を有する第1床面(14)が含まれ、使用の際には、造波プールの水路の名目上の水深が、第2側壁の側に向かう程深くなる造波プール(1)が提供される。また、造波プール(1)は、第1床面(14)に隣接し、第1床面(14)とは別個の部分として形成される第2床面(13)が含まれていてもよい。第2床面(13)は、水路の第1端部(3)の側に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は、造波プールと、プールにおける波の方向を決定し、波の特性を変更
する方法に関し、限定するものではないが、特に、互いの間隔が狭められるよう
に非平行な側部と、スロープ(傾斜)を含む水路床を有するサーフィンに適した
造波プールに関する。
【0002】 以下の説明および付随する各請求項において、用語「水路床」は、水路底を形
成する表面を意味するように意図したものであり、その点を考慮して解釈される
べきである。
【0003】 発明の背景 造波プールは、ビーチの状態を少なくともある程度再現したり、単にプール内
の波パターンを発生させたりするために開発され、広く利用されている。造波プ
ールは、近隣に快適なビーチが存在しないような場所で娯楽環境やサーフィンを
行う環境を提供する。また、造波プールは、天候にかかわらず一定の波を発生さ
せることができる。波の各特性は、造波プールを適切に設計することによって調
節可能である。
【0004】 造波プールは、サーフィンを行うのに最適な波を提供することができ、通常、
プールの一端部に造波装置が設けられ、プールの床の一部に沿って人工リーフが
形成され、サーフィンを行うのに適した形に波がブレイクする(崩れる)。波が
徐々にリーフ線に沿ってブレイクするように、リーフは波面に対して角度を付け
られて形成される。
【0005】 現在の造波プールにおける問題の1つは、プールの中央近傍の波面が、側部近
傍の波面に至る前に、波が弧状になったり歪んだりする造波プールが存在するこ
とである。従って、波高が低くなり、波質を低下させる干渉波としての反射波が
発生する。さらに、使用の際には、波のブレイクや摩擦に伴うエネルギー損失に
よって波高が低くなり、プールの壁が、常時、干渉波である反射波を発生させる
源となっている。
【0006】 現在の造波プールにおける別の問題は、リーフで反射する波によってプールに
干渉パターンが発生することである。このような反射波は、プール壁を反射する
と、更なる干渉パターンが発生する。反射波が多いとサーフィンを行うための波
質が低下する。
【0007】 また、造波プールにおいては、波による循環が存在しているため、プール内で
水流が発生することによって別の問題が発生する可能性がある。造波装置に向か
った水流によって、利用者が、波に乗って移動するサーファーの進路内に運ばれ
やすく、安全面での深刻な問題が発生する可能性があり、また、サーフィンを行
うための波質が乱れる可能性がある。さらに、造波装置に向かって流れる水流に
よって、利用者がプールを離れることが困難になり、実際、激流に巻き込まれる
可能性がある。
【0008】 発明の目的 本発明の目的は、サーフィンを行うための高品質な波を提供する造波プールを
提供することにある。この造波プールは、安全に利用することができ、水上環境
を向上させ、または、少なくとも公衆にとっての有用な選択肢となる。
【0009】 本発明の別の目的は、現在の造波プールにおける問題や波を発生させたり、波
の方向を決定したり、波を変化させたりする方法における問題を克服、または、
少なくとも改善するか、または、少なくとも公衆にとっての有用な選択肢を提供
することにある。
【0010】 本発明のほかの目的は、以下の説明より明らかになるであろう。
【0011】 発明の要旨 本発明の1つの側面によれば、 波が伝わる造波プールにおいて、当該造波プールが、前記波の特性を変更する
のに適しており、 第1端部と第2端部を両端とする少なくとも1つの水路と、 前記水路の少なくとも一部に沿って延在し、互いに対向する第1側壁および第
2側壁と、 前記第1側壁と前記第2側壁との間を延在する水路床とを含み、 前記第1側壁および前記第2側壁が、前記水路の前記第2端部に向かって互い
に狭まっていることを特徴とする造波プールが提供される。
【0012】 好ましくは、前記水路の前記第1端部は、前記第1側壁と前記第2側壁と交差
する壁を含み、前記壁は、前記第1側壁と前記第2側壁との対向する交差角の角
度が概ね等しくなるように設けられる。
【0013】 好ましくは、前記水路の前記第1端部は、造波手段を含む。
【0014】 好ましくは、前記第1側壁と前記第2側壁は、平行からのずれが5度〜45度
の角度で狭められている。
【0015】 好ましくは、前記第1側壁と前記第2側壁は、約15度の角度で狭められてい
る。
【0016】 好ましくは、前記第1側壁および前記第2側壁の一方または両方が、波のエネ
ルギーを吸収または拡散させる波減衰手段を含む。
【0017】 好ましくは、前記波減衰手段は、不規則面を含む。
【0018】 好ましくは、前記波減衰手段は、波のエネルギーを吸収するのに適した水を充
填した要素または多孔空間を含む。
【0019】 好ましくは、前記波減衰手段は、ケージの後方に設けられる。
【0020】 好ましくは、前記波減衰手段は、前記水路を伝わる波の予想波高に応じて前記
水路の名目上の水位の上方および下方に延在する。
【0021】 好ましくは、前記水路床には所定の傾斜を有する第1床面が含まれ、使用の際
には、前記造波プールにおける前記水路の名目上の水深は、前記第2側壁の側に
向かう程深くなる。
【0022】 好ましくは、前記第1床面の傾斜方向は、前記造波プールの前記第1側壁に対
して概ね垂直である。
【0023】 好ましくは、前記第1床面は、概ね一定の勾配を有する。
【0024】 好ましくは、前記第1床面の勾配は、1:5以上1:50以下である。
【0025】 好ましくは、初心者用の造波プールでは、前記第1床面の勾配は、1:20以
上1:50以下である。
【0026】 好ましくは、中級者用または上級者用の造波プールでは、前記第1床面の勾配
は、1:5以上1:20以下である。
【0027】 好ましくは、前記水路床には別の所定の傾斜を有する第2床面が含まれ、使用
の際には、前記造波プールの前記水路の名目上の水深は、前記水路の前記第1端
部の側に向かう程深くなる。
【0028】 好ましくは、前記第2床面の傾斜方向は、前記水路の前記第1端部に対して概
ね垂直である。
【0029】 好ましくは、前記第2床面は、前記第1端部の概ね近傍の前記水路床の部分を
占める。
【0030】 好ましくは、前記第2床面は、前記水路を横切るチャネルによって前記水路の
前記第1端部から隔てられており、使用の際には、前記チャネルが概ね一定の深
さを有する。
【0031】 好ましくは、前記第1床面および前記第2床面が隣接し、前記水路の別個の部
分として形成され、前記第1床面と前記第2床面との間に境界線が存在し、前記
第1床面が前記境界線から前記第2端部の側に延在し、前記第2床面が前記境界
線から前記第1端部の側に延在し、前記第1床面と前記第2床面との間の前記境
界線が、前記水路の前記第2端部の側よりも概ね前記水路の前記第1端部の側に
寄って位置する。
【0032】 好ましくは、前記第2床面の勾配が所定の波特性を維持するための最大の勾配
であり、この所定の波特性には、必要な波頭の形状や波面の傾斜が含まれる。
【0033】 好ましくは、前記第2床面の勾配は、前記第1床面の勾配の少なくとも2倍以
上である。
【0034】 好ましくは、前記第2床面の勾配は、前記第1床面の勾配の少なくとも4倍以
上である。
【0035】 好ましくは、前記水路が、前記水路床を形成する1つ以上の人工リーフを含み
、前記人工リーフの位置、寸法、および方向が、前記水路内で発生する波の形状
を向上させるように決定されている。
【0036】 好ましくは、前記水路の前記第2端部において、前記水路床が上向きに徐々に
傾斜しており、使用の際には、前記水路の前記第2端部によってプールが形成さ
れ、当該プールは、前記水路の前記第1端部から離れて概ね前記第2側壁の方向
に延在する。
【0037】 好ましくは、前記造波プールがさらに外側チャネルを含み、使用の際には、前
記外側チャネルの第1端部が前記水路と流体連通して前記水路の前記第2端部か
らの水を受け入れ、前記外側チャネルの第2端部が前記水路と流体連通して前記
水路の概ね前記第1端部で水を前記水路に排出する。
【0038】 好ましくは、前記外側チャネルは前記水路の概ね外周に延在し、前記外側チャ
ネルの第1端部から第2端部に水を循環させるポンプを含む。
【0039】 好ましくは、前記水路の前記第2端部の高さは、前記水路内の流体の深さが必
要とされる深さになるように前記水路床よりも十分に高く、少なくとも前記水路
の前記第2端部の一部から波によって前記外側チャネルに水を流入させることが
できる高さである。
【0040】 好ましくは、前記水路の前記第2端部は、約1:1以上1:8以下の勾配を有
する床面を含む。
【0041】 好ましくは、約1:1以上1:8以下の勾配を有する前記床面は、第1床面と
、前記水路の前記第2端部のプールを形成する部分との間に位置する。
【0042】 本発明の別の側面によれば、波が伝わる造波プールにおいて、当該造波プール
が、前記波の特性を変更するのに適しており、 第1端部と第2端部を両端とする少なくとも1つの水路と、 前記水路の少なくとも一部に沿って延在し、互いに対向する第1側壁および第
2側壁と、 前記第1側壁と前記第2側壁との間を延在する水路床とを含み、 前記水路には所定の傾斜を有する第1床面が含まれ、使用の際には、前記造波
プールの前記水路の名目上の水深は、前記第2側壁の側に向かう程深くなること
を特徴とする造波プールが提供される。
【0043】 好ましくは、前記第1床面の傾斜方向が、前記造波プールの前記第1側壁に対
して概ね垂直である。
【0044】 好ましくは、前記第1床面は、概ね一定の勾配を有する。
【0045】 好ましくは、前記第1床面の勾配は、1:5以上1:50以下である。
【0046】 好ましくは、初心者用の造波プールでは、前記第1床面の勾配が、1:20以
上1:50以下である。
【0047】 好ましくは、中級者用または上級者用の前記造波プールでは、前記第1床面の
勾配が、1:5以上1:20以下である。
【0048】 好ましくは、前記水路床には別の所定の傾斜を有する第2床面が含まれ、使用
の際には、前記造波プールの前記水路の名目上の水深は、前記水路の前記第1端
部の側に向かう程深くなる。
【0049】 好ましくは、前記第2床面の傾斜方向が、前記水路の前記第1端部に対して概
ね垂直である。
【0050】 好ましくは、前記第2床面が、前記第1端部の概ね近傍の前記水路床の部分を
占める。
【0051】 好ましくは、前記第2床面が、前記水路を横切るチャネルによって前記水路の
前記第1端部から隔てられており、使用の際には、前記チャネルが概ね一定の深
さを有する。
【0052】 好ましくは、前記第1床面および前記第2床面が隣接し、前記水路の別個の部
分として形成され、前記第1床面と前記第2床面との間に境界線が存在し、前記
第1床面が前記境界線から前記第2端部の側に延在し、前記第2床面が前記境界
線から前記第1端部の側に延在し、前記第1床面と前記第2床面との間の前記境
界線が、前記水路の前記第2端部の側よりも概ね前記水路の前記第1端部の側に
寄って位置する。
【0053】 好ましくは、前記第2床面の勾配が所定の波特性を維持するための最大の勾配
であり、この所定の波特性には、必要な波頭の形状や波面の傾斜が含まれる。
【0054】 好ましくは、前記第2床面の勾配は、前記第1床面の勾配の少なくとも2倍以
上である。
【0055】 好ましくは、前記第2床面の勾配は、前記第1床面の勾配の少なくとも4倍以
上である。
【0056】 好ましくは、前記水路が、前記水路床を形成する1つ以上の人工リーフを含み
、前記人工リーフの位置、寸法、および方向が、前記水路内で発生する波の形状
を向上させるように決定されている。
【0057】 好ましくは、前記水路の前記第2端部において、前記水路床が上向きに徐々に
傾斜しており、使用の際には、前記水路の前記第2端部によってプールが形成さ
れ、当該プールは、前記水路の前記第1端部から離れて概ね前記第2側壁の方向
に延在する。
【0058】 本発明の別の側面は、図面を参照して例示的に示す以下の詳細な説明より明ら
かになるであろう。
【0059】 本発明の好ましい実施の形態の簡単な説明 図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る造波プールを示す平面図である。
この造波プールは、参照符号1によって概略的に示されている。造波プール1は
、水路2を含み、この水路2は、第1端部3と第2端部4を両端とする。水路2
は、対向する側壁5、6によって囲まれている。この側壁5、6は、好ましくは
垂直である。側壁5、6間の距離は、造波手段7から遠ざかって狭小部(headla
nd)12に近づくにつれて狭まっており、側壁5、6の延長線が1点で交差する
ようになっている。交差角度は、波の特性が最適化されるように変更することが
できる。壁5、6を狭めることによって、後述するように、水路2の床を構成す
る第1スロープ部分14において波頭が合流し、波高が増加する。しかしながら
、壁5、6の交差角度が大きいと、波の内部反射によって波質が低下するが、壁
5や壁6で波を減衰させることによって、この反射を低減させることができる。
側壁5、6の最適な交差角度を、図1において角度θで示す。角度θは、必要と
される波の特性に応じて決められる。なお、5度以上45度以下の交差角度を用
いることが可能であるが、シミュレーション結果より、31.5mの波頭を発生
させるためには約15度の角度が適切であることが判明している。
【0060】 壁5、6の交差角度を決定する要素の一つは、必要とされる波のピール角度(
peel angle)である。「ピール角度」は、波のブレイクした(崩れた)部分が波
のまだブレイクしていない面を移動する速度を決定する。上級サーファーのため
の造波プールでは、集波速度を大きくし速波が形成されるようにするとよい。初
心者用プールでは、集波速度が小さくなるようにするとよい。
【0061】 側壁5、6の一方または両方には、水路2の内部の反射を低減させるための波
減衰手段が設けられる。本技術分野においては、様々な波エネルギーの吸収装置
や分散装置が公知となっている。このような装置のうち、1つの装置を用いても
よく、複数の装置を組み合わせて用いてもよい。また、波減衰手段として、一連
の多孔空間や一定の圧力で水を充填した一連の構成要素など、不規則面を用いる
ことによって、最も効果的に波減衰作用が行われるようにしてもよい。波減衰手
段は、側壁5や側壁6に沿って、この側壁5や側壁6の全長、または、概ね全長
に渡って図示しないケージの後方に設けられる。
【0062】 水路2およびプール領域4Bの内の参照符号20によって示す点線は、等深線
を示している。造波プール1の深さは、造波プール1の諸条件に応じてほぼ任意
に選定できることが理解できよう。しかしながら、多くの場合、効果的なプール
の深さは2メートル〜4メートルであることが判明している。
【0063】 造波手段7は、水路2の端部3に位置させることができる。造波手段7は、端
部3と一体的に設けてもよい。また、造波手段7は、プランジャを振動させるこ
とによって波を発生させるものでもよく、振動空圧ケーソン(振動真空圧ケーソ
ン)、または、水門付高架ウォータータワー等、本技術分野で公知である他のタ
イプの造波装置であってもよい。端部3を振動させることによって水路2内で形
成された一連の波面は、第2端部4(ビーチまたは浅瀬)の方向に移動する。端
部3は、対向する底角が概ね等しくなるように側壁5、6と交差し、二等辺三角
形の底面を形成する。
【0064】 図1に示す実施の形態において、端部4では、水路2の深さが徐々に浅くなっ
ている。端部4の形状は、水路2内の流体を収容し、少なくとも水路2から端部
4への流出水量を制御できるようなものであればどのような形状でもよい。例え
ば、端部4は、水路2内に水を閉じ込めるための概ね垂直な壁部を含んでもよく
、水路2の床が徐々に高くなるようにしてもよい。好ましい実施の形態において
は、端部4近辺での波の反射が小さくなり、後述するように、使用の際には、波
の作用によって端部4を移動する水の量が大きくなるように徐々に浅くなってい
る。端部4は、ビーチのような場所を再現するように意図されたものでもよい。
端部4の形状(profile)は、端部4において必要とされる水の特性に応じて様
々なものが考えられる。
【0065】 端部4の好ましい形状の例を図1に示す。端部4は、参照符号4Aによって概
略的に示す床面を含む。床面4Aは、波頭の形状等、端部4において必要とされ
る波の特性や、縦波(pitching wave)または崩れ波(spilling wave)が必要で
あるか否かに応じて1:1〜1:8の勾配を有する。勾配を設ける目的は、床面
4Aによる波の局所的なブレイクを生み出すことである。従って、水路2を利用
するサーファーとは別に、端部4のこの部分はボディサーファーやボディボーダ
ーによって利用される。床面4Aは、プールエリア4Bにつながっている。プー
ルエリア4Bは、水路2から離れたところに位置し、水路2に近づくほど深くな
っている。プールエリア4Bの幅を広げて等深線を湾曲させ、波がプールエリア
4Bの周りで屈折するようにしてもよい。従って、プールエリア4Bは、波高が
大幅に低くなるため、遊泳エリアとして利用することができる。また、ほとんど
波の影響を受けない保護遊泳エリアとして、スピット8を設けてもよい。
【0066】 このように、端部4は、水路2からの波が端部4の途中で無くなるように設計
されている。従って、遊泳している人々と同一のエリアでサーファーが波乗りを
行うという安全面での問題が解消される。
【0067】 本発明の主要な特徴は、側壁5と側壁6の間の水路2の床に参照符号14によ
って概略的に示す第1スロープ部分が含まれることである。第1スロープ部分1
4によって、名目上の水深、即ち、静水時の水深が壁5の側よりも壁6の側の方
が深いリーフ壁が形成される。第1スロープ部分14では、壁5に対して概ね垂
直な方向に深くなっており、図1に示すように等深線20が側壁5に対して平行
である。第1スロープ部分14と後述する第2スロープ部分とによって形成され
る水路2の床の形状は、リーフ構造を再現したものである。波の形や方向等、造
波プールの諸条件に応じて側壁に対するスロープの方向を様々な方向に正確に変
更することができ、このような変更は、発明の範囲内に含まれるものと解釈すべ
きである。また、第1スロープ部分14および後述する第2スロープ部分13の
勾配は、プールに沿って(プールに渡って)変更することができる。しかしなが
ら、いずれの方向の勾配も、均一な勾配にすることが好ましい。水路2内に人工
リーフを用いて波の特性を向上させるようにしてもよい。
【0068】 図4を参照して後述するコンピュータモデリングとスケール模型を用いること
によって、造波プールにおける第1スロープ部分14の重要な利点の1つが判明
している。つまり、発生した波の波頭の幅が水路2の狭い端部に形成されたギャ
ップの幅と概ね等しくなるように制限され、これによって、側壁5、6近辺での
波の反射が制限されるようになり、波質の低下が防止され、造波プール1内で波
を形成させるためのエネルギー条件が緩和される。
【0069】 第1スロープ部分14を設ける第2の利点は、水路2の全長に渡って波高が概
ね均一になることである。深さが均一であり、側壁が狭まっていない平行なプー
ルの場合には、リーフの近辺で反射した波が合成され、造波プール1内で徐々に
大きな波が形成されたり、波が縦に揺れたりするため振動が発生する。そのため
、プールにおける波高のパターンが不均一になり、波質が低下する。非平行に狭
められた壁5、6を利用した場合には、造波プール1に沿って波が移動する際に
、両壁間の狭められた空間に波頭が閉じ込められるため、波のブレイクによって
波高が低下せずに維持される。
【0070】 第1スロープ部分14を設ける別の利点は、水路2の床における勾配によって
波が屈折し、第1スロープ部分14で波が合成されることである。波の合成量は
、第1スロープ部分14の勾配に依存する。諸条件に合わせた波の形状に最適化
するように勾配の変更が必要であることが理解できよう。シミュレーション結果
により、平行からのずれが15度の角度になるように側壁6と側壁5を設けた場
合、造波プールでサーフィンを行うのに最適な高品質の波は、勾配を約1:40
にすることによって発生させることができることが判明した。この勾配を利用す
ることによって、波高を40パーセントまで増加させることができる。しかしな
がら、プールの形状、縦横比、水路2の深さ、波の発生周期等に応じて最適に勾
配を変更することができる。また、リーフを設けることによって、波が右にブレ
イクするか、左にブレイクするかを決定することができる。勿論、水路2の床を
右側に傾斜させてもよく、左側に傾斜させてもよい。
【0071】 水路2の床には、参照符号13によって概略的に示す第2スロープ部分を含む
ようにしてもよい。第2スロープ部分を設けることによって、名目上の水深また
は静水時の水深が水路2の端部3の方向に向かって増加する。第2スロープ部分
13は、水路2の端部3に対して概ね垂直な方向に傾斜している。水路2の床に
おいて第2スロープ部分が設けられる場所は、好ましくは、図1の例に示すよう
に、造波手段7の近傍に限られる。
【0072】 造波手段7の近傍には、チャネルS3が設けられる。好ましくは、チャネルS
3は、一定の水深と長さを有し、水路2を横切って延在している。チャネルS3
によって提供される必要な量の水に対して波動が伝えられた後、この波動を水路
2に沿って各スロープ部分に伝えることができる。つまり、第2スロープ13で
は、波動が乱される可能性があるが、第2スロープ13に波動を伝える前に波を
形成することができる。既存のプールを造波プール1に改造する場合には、当初
のプールの床によってチャネルS3を形成し、プールの床面に挿入物を載置して
必要とされる形状の水路の床面が形成されるようにすればよい。
【0073】 造波手段7を造波プール1に合わせて設計することによって、チャネルS3を
不要にしたり、少なくとも、チャネルS3の長さを短くしたりすることもできる
。例えば、造波手段7を端部3の中程の深さに設けることによって、第2スロー
プ13の上がり勾配を減らすことができる。好ましくは、造波手段と造波プール
1との関係を最適化させるために、コンピュータシミュレーションが利用される
。最適な条件は、使用する造波手段7のタイプのほか、造波プール1や水路2の
形状に応じて決定される。高品質な造波手段7を用いる場合には、造波手段7か
らほぼ即座に必要な形状の波を形成することができる。チャネルS3の長さを短
くしても必要な波の特性を維持することができる場合には、この必要な波が造波
プール1においてより長い時間存続するようになるため、波乗り時間が増加する
。通常、造波手段3と造波プール1との関係が最適化されていない場合には、チ
ャネルS3の長さは、造波手段3によって発生する波質に応じて5メートル〜1
5メートルになる。
【0074】 図1に示す好ましい実施の形態においては、第1スロープ部分14と第2スロ
ープ部分13は、概ね別個に設けられる。従って、第1スロープ部分と第2スロ
ープ部分とを有する水路2の床には、各部分の間に境界線Gが存在する。境界線
Gは、等深線20の屈曲点を通る線である。好ましくは、境界線は、概ね造波手
段7寄りに位置し、壁6の側から所定の角度σでプールを直線状に横切っている
。チャネルS3の長さと同様に、第2スロープ部分13の領域を小さくするため
に、角度σを小さくすることが好ましい。なぜならば、通常、波が第1スロープ
部分14に到達した後にのみ、波を利用することができるからである。
【0075】 通常は、造波手段3が既に存在している造波プールに後から第1スロープ部分
14および第2スロープ部分13や非平行な壁5、6を追加する場合が多い。こ
の場合、第2スロープ部分13やチャネルS3には、造波手段3および第1スロ
ープ部分14に直接接している部分に分け目を設けることが必要である。第2ス
ロープ部分の占める距離を小さくするためには、第2スロープ部分の勾配を最大
にする必要がある。しかしながら、第2スロープ部分の勾配には、トレードオフ
の関係があり、勾配が大きすぎると、波頭が鋭くなり、波頭が急激に高くなった
り落ち込んだりする。勿論、上級サーファー用の造波プール1では、このような
鋭い波頭が必要である。勾配を緩やかにすると、崩れ波(spilling wave)が発
生し、初心者に適した波になる。
【0076】 造波手段7によって形成された波は、水路2に沿って端部3から端部4まで移
動する。水路2の床の形状、特に、第1スロープ部分14の形状によって、波の
ブレイク作用が向上する。図1に示す実施の形態においては、左側で波がブレイ
クする。当業者であれば、同じ原理を利用して右側でブレイクする波を形成可能
であることを理解できよう。
【0077】 端部4から端部3に水が流れるようにするために、外側チャネルとして、流れ
るプール9を設けることもできる。流れるプール9は、水路2の片側だけに設け
てもよいが、好ましくは、図1に示すように、水路2の周り全体に渡って設けら
れる。サーファーは、流れるプール9に沿って端部3に戻ることができるため、
水から離れて図示しないテイクオフタワーにまで移動する必要がなくなる。流れ
るプール9を小さな波が移動するようにしてもよい。水路2の右側に流れるプー
ル9の入口を設けた場合、図1に示すように、水路の床を左側に傾斜させるのが
好ましい。プールエリア4B、水路2、テイクオフタワーに行くための橋15を
設けてもよく、サーファーを見たり、撮影したりするための場所を設けてもよい
【0078】 好ましい実施の形態においては、水路2に必要な量の水を貯めることができる
ように、水路2の端部4が上側に広がっているが、波が端部4を超えて流れるプ
ール9に入り込まないようになっている。波が端部4を超えて流れるプール9に
入り込ませて、水流を生じさせ、水圧によって矢印に示すような流れるプール9
における水の循環を補助するようにしてもよい。波による水流とポンプを組み合
わせることによって、水路2に必要な水を循環させたり、供給したりすることが
できる。
【0079】 水路2および流れるプール9に沿って循環する水の流れによって、水路2にお
いて水が逆流して激流が発生するのを防ぐことができ、また、サーファーを端部
3に向かって後方に、他のサーファーの進路内に押し戻してしまうという問題や
、造波プール1内の逆流によって穏やかな水面が乱れるという問題が解決もしく
は低減される。
【0080】 図2Aは、図1中の線AAに沿った断面図であり、水路2の床の形状を示して
いる。水路2の床は部分S1、S2、S3に分けられる。部分S1は第1スロー
プ部分14に対応し、部分S2は、第2スロープ部分13に対応し、部分S3は
、チャネルS3に対応する。線AAは、壁5に対して平行であり、スロープ1の
斜面に対して垂直である。水路2の床の部分S1は、概ね水平である。
【0081】 図2B、図2Cは、それぞれ、図1中の線BBおよび線CCに沿った断面図で
あり、チャネルS3の深さが一定であるため、壁5から遠ざかる程、部分S2の
長さが短くなることを示している。
【0082】 図3Aは、図1の線DDに沿った断面図である。線DDは水路2の部分S1を
横切っている。つまり、水路の床は、プールを横切って傾斜している。好ましく
は、この傾斜勾配は、線AAの部分S2における勾配の2分の1〜4分の1であ
る。図3B、図3Cは、それぞれ、図1中の線EEおよび線FFに沿った断面図
である。
【0083】 図4は、造波プールにおけるシミュレーション結果を示すスナップショットで
ある。図4中のプロットは、名目上の水位に対するプールに沿った距離と波高を
示している。この造波プールは、1:40の勾配を有する第1スロープを含み、
側壁の交差角度は15度である。造波手段は、4秒毎の周期で波を発生させ、水
路の最も深い部分は水深3メートルであり、最も浅い部分は水深2.25メート
ルである。シミュレーション結果によれば、水路の狭い端部の幅に概ね等しくな
るような幅の波頭が形成され、この波頭は概ね均一であり、水路上でサーフィン
を行うのに適したものであった。プールの全長に渡って波高のパターンにほとん
ど変化が見られなかった。上述したシミュレーション結果は、スケール模型によ
って検証された。
【0084】 以上の説明より、当業者であれば、造波プールが幾つかの要素を考慮して設計
されるということを理解できるであろう。最初に考慮すべきことは、造波プール
1は、既存のプールが改造されるものなのか、または、特別注文によって製造さ
れるものなのかという点である。全体的な波のタイプを決定するために、上級者
向けの波なのか、中級者向けの波なのか、または、初心者向けの波なのかが考慮
される。必要とされる波面の厳しさ、即ち、必要な波が崩れ波なのか、鋭い波頭
をもって上下に揺れる波なのかという点に応じて、造波プールの設計が異なる。
側壁の交差角度、第1スロープ部分14の勾配、第2スロープ部分13の勾配、
これらのスロープ部分間の相対勾配、チャネルS3の占める距離、波の発生周期
等を設計変更し、最適化することによって、好適な造波プール1を製造すること
ができる。従って、好適には、コンピュータシミュレーションを用いてこれらの
設計事項と各設計事項の相互関係を全て考慮して、様々な設計を行うことができ
る。流体力学の数値モデルを用いて本発明の造波プールに適した設計のシミュレ
ーションを行うこともできる。
【0085】 水路2の床の第1スロープ14および第2スロープ13、非平行側壁5、6を
組み合わせることによって、発生した波を水路2に沿って移動させた場合、現在
の造波プールを多くの点で向上させることができる。特に、干渉を及ぼす反射が
低減され、波高が増加する。本明細書中で説明した造波プール1がサーファー等
、波のブレイクを利用したウォータスポーツを楽しむ人々に対して高品質なサー
フィン環境を提供するものであることが理解できよう。
【0086】 上述した説明において、本発明の各構成要素を具体的に説明したが、これらの
構成要素には公知の均等物が存在するものであり、本明細書において均等物に対
する説明を個別に行ったものと解釈されたい。
【0087】 好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、付随する
請求項によって定義される範囲を逸脱することなく、本明細書中で開示した内容
に対し、当業者によって種々の変形および改変をなしえることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1つの側面に係る造波プールを示す概略平面図である。
【図2】 図2Aは、図1の線Aに沿った造波プールの断面図であり、図2Bは、図1の
線Bに沿った造波プールの断面図であり、図2Cは、図1の線Cに沿った造波プ
ールの断面図である。
【図3】 図3Aは、図1の線Dに沿った造波プールの断面図であり、図3Bは、図1の
線Eに沿った造波プールの断面図であり、図3Cは、図1の線Fに沿った造波プ
ールの断面図である。
【図4】 本発明の造波プールのシミュレーション結果のスナップショットである。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年3月13日(2002.3.13)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項36
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項56
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項57
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項58
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】 発明の分野 本発明は、造波プールと、プールにおける波の方向を決定し、波の特性を変更
する方法に関する。
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月10日(2002.9.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW

Claims (56)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波が伝わる造波プールにおいて、当該造波プールが、前記波の特性を変更する
    のに適しており、 第1端部と第2端部を両端とする少なくとも1つの水路と、 前記水路の少なくとも一部に沿って延在し、互いに対向する第1側壁および第
    2側壁と、 前記第1側壁と前記第2側壁との間を延在する水路床とを含み、 前記第1側壁および前記第2側壁が、前記水路の前記第2端部に向かって互い
    に狭まっていることを特徴とする造波プール。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第1端部が、前記第1側
    壁と前記第2側壁と交差する壁を含み、前記壁が、前記第1側壁と前記第2側壁
    との対向する交差角の角度が概ね等しくなるように設けられることを特徴とする
    造波プール。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第1端部が造波
    手段を含むことを特徴とする造波プール。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1側壁と前
    記第2側壁が、平行からのずれが5度〜45度の角度で狭められていることを特
    徴とする造波プール。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1側壁と前
    記第2側壁が、約15度の角度で狭められていることを特徴とする造波プール。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1側壁およ
    び前記第2側壁の一方または両方が、波のエネルギーを吸収または拡散させる波
    減衰手段を含むことを特徴とする造波プール。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の造波プールにおいて、前記波減衰手段が、前記第1側壁および
    前記第2側壁の一方または両方に設けられた不規則面を含むことを特徴とする造
    波プール。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の造波プールにおいて、前記波減衰手段が、波のエネルギーを吸
    収するのに適した水を充填した要素または多孔空間を含むことを特徴とする造波
    プール。
  9. 【請求項9】 請求項6〜8のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記波減衰手段が
    ケージの後方に設けられることを特徴とする造波プール。
  10. 【請求項10】 請求項6〜8のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記波減衰手段が
    前記水路を伝わる波の予想波高に応じて前記水路の名目上の水位の上方および下
    方に延在することを特徴とする造波プール。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路床には
    所定の傾斜を有する第1床面が含まれ、使用の際には、前記造波プールにおける
    前記水路の名目上の水深は、前記第2側壁の側に向かう程深くなることを特徴と
    する造波プール。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の造波プールにおいて、前記第1床面の傾斜方向が、前記造波
    プールの前記第1側壁に対して概ね垂直であることを特徴とする造波プール。
  13. 【請求項13】 請求項11または12記載の造波プールにおいて、前記第1床面が概ね一定の
    勾配を有することを特徴とする造波プール。
  14. 【請求項14】 請求項13記載の造波プールにおいて、前記第1床面の勾配が、1:5以上1
    :50以下であることを特徴とする造波プール。
  15. 【請求項15】 請求項13記載の造波プールにおいて、前記造波プールが初心者用であり、前
    記第1床面の勾配が、1:20以上1:50以下であることを特徴とする造波プ
    ール。
  16. 【請求項16】 請求項13記載の造波プールにおいて、前記造波プールが中級者用または上級
    者用であり、前記第1床面の勾配が、1:5以上1:20以下であることを特徴
    とする造波プール。
  17. 【請求項17】 請求項11〜16のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路床に
    は別の所定の傾斜を有する第2床面が含まれ、使用の際には、前記造波プールの
    前記水路の名目上の水深は、前記水路の前記第1端部の側に向かう程深くなるこ
    とを特徴とする造波プール。
  18. 【請求項18】 請求項2に従属する請求項17記載の造波プールにおいて、前記第2床面の傾
    斜方向が、前記水路の前記第1端部に対して概ね垂直であることを特徴とする造
    波プール。
  19. 【請求項19】 請求項17または18に記載の造波プールにおいて、前記第2床面が、前記第
    1端部の概ね近傍の前記水路床の部分を占めることを特徴とする造波プール。
  20. 【請求項20】 請求項17〜19のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が1つ以上の波の特性を維持するための最大の勾配であるか、最大に近い
    勾配であることを特徴とする造波プール。
  21. 【請求項21】 請求項20記載の造波プールにおいて、前記1つ以上の波の特性が、波面の厳
    しさ、および/または、縦波(pitching wave or plunging wave)や崩れ波(sp
    illing wave)を必要とするか否か、を含むことを特徴とする造波プール。
  22. 【請求項22】 請求項17〜21のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    が、前記水路を横切るチャネルによって前記水路の前記第1端部から隔てられて
    おり、使用の際には、前記チャネルが概ね一定の深さを有することを特徴とする
    造波プール。
  23. 【請求項23】 請求項22記載の造波プールにおいて、前記水路に沿った前記チャネルの長さ
    が概ね最小または最小近くであり、前記水路の前記第1端部で発生した波が、前
    記第2床面に伝わる前に必要な波特性を備えることを特徴とする造波プール。
  24. 【請求項24】 請求項17〜23のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が、約1:10以上1:40以上であることを特徴とする造波プール。
  25. 【請求項25】 請求項17〜24のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1床面
    および前記第2床面が隣接し、前記水路の別個の部分として形成され、前記第1
    床面と前記第2床面との間に境界線が存在し、前記第1床面が前記境界線から前
    記第2端部の側に延在し、前記第2床面が前記境界線から前記第1端部の側に延
    在し、前記第1床面と前記第2床面との間の前記境界線が、前記水路の前記第2
    端部の側よりも概ね前記水路の前記第1端部の側に寄って位置することを特徴と
    する造波プール。
  26. 【請求項26】 請求項17〜25のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が前記第1床面の勾配の少なくとも2倍以上であることを特徴とする造波
    プール。
  27. 【請求項27】 請求項17〜25のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が前記第1床面の勾配の少なくとも4倍以上であることを特徴とする造波
    プール。
  28. 【請求項28】 請求項1〜27のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路の前記
    第2端部において、前記水路床が上向きに徐々に傾斜していることを特徴とする
    造波プール。
  29. 【請求項29】 請求項28記載の造波プールにおいて、使用の際には、前記水路の前記第2端
    部によってプールが形成され、当該プールは、前記水路の前記第1端部から離れ
    て概ね前記第2側壁の方向に延在することを特徴とする造波プール。
  30. 【請求項30】 請求項1〜29のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記造波プール
    がさらに外側チャネルを含み、使用の際には、前記外側チャネルの第1端部が前
    記水路と流体連通して前記水路の前記第2端部からの水を受け入れ、前記外側チ
    ャネルの第2端部が前記水路と流体連通して前記水路の概ね前記第1端部で水を
    前記水路に排出することを特徴とする造波プール。
  31. 【請求項31】 請求項30記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第2端部の高さが、前
    記水路内の流体の深さが必要とされる深さになるように前記水路床よりも十分に
    高く、少なくとも前記水路の前記第2端部の一部から波によって前記外側チャネ
    ルに水を流入させることができる高さであることを特徴とする造波プール。
  32. 【請求項32】 請求項31記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第2端部の高さと前記
    外側チャネルの高さとの相対的な関係によって、前記外側チャネルの前記第1端
    部から前記第2端部への水の流れを発生させるために十分な水流が生み出される
    ことを特徴とする造波プール。
  33. 【請求項33】 請求項30〜32のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記造波プー
    ルがポンプを含み、当該ポンプが、前記外側チャネルに沿った前記第1端部から
    前記第2端部への水の流れを発生させるか、または、水の流れを発生させるのを
    補助することを特徴とする造波プール。
  34. 【請求項34】 請求項1〜33のいずれか1項記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第
    2端部が、約1:1以上1:8以下の勾配を有する床面を含むことを特徴とする
    造波プール。
  35. 【請求項35】 請求項29に従属する請求項34記載の造波プールにおいて、約1:1以上1
    :8以下の勾配を有する前記床面が、第1床面と、前記水路の前記第2端部のプ
    ールを形成する部分との間に位置することを特徴とする造波プール。
  36. 【請求項36】 本発明の別の側面によれば、波が伝わる造波プールにおいて、当該造波プール
    が、前記波の特性を変更するのに適しており、 第1端部と第2端部を両端とする少なくとも1つの水路と、 前記水路の少なくとも一部に沿って延在し、互いに対向する第1側壁および第
    2側壁と、 前記第1側壁と前記第2側壁との間を延在する水路床とを含み、 前記水路には所定の傾斜を有する第1床面が含まれ、使用の際には、前記造波
    プールの前記水路の名目上の水深は、前記第2側壁の側に向かう程深くなること
    を特徴とする造波プールが提供される。
  37. 【請求項37】 請求項36記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第1端部が造波手段を
    含むことを特徴とする造波プール。
  38. 【請求項38】 請求項36または37記載の造波プールにおいて、前記水路の前記第1端部が
    概ね平坦な壁であり、前記第1床面の傾斜方向が、前記造波プールの前記第1側
    壁に対して概ね垂直であることを特徴とする造波プール。
  39. 【請求項39】 請求項36〜38のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1床面
    が概ね一定の勾配を有することを特徴とする造波プール。
  40. 【請求項40】 請求項36〜39のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第1床面
    の勾配が、1:5以上1:50以下であることを特徴とする造波プール。
  41. 【請求項41】 請求項36〜40のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記造波プー
    ルが初心者用であり、前記第1床面の勾配が、1:20以上1:50以下である
    ことを特徴とする造波プール。
  42. 【請求項42】 請求項36〜40のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記造波プー
    ルが中級者用または上級者用であり、前記第1床面の勾配が、1:5以上1:2
    0以下であることを特徴とする造波プール。
  43. 【請求項43】 請求項36〜42のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路床に
    は別の所定の傾斜を有する第2床面が含まれ、使用の際には、前記造波プールの
    前記水路の名目上の水深は、前記水路の前記第1端部の側に向かう程深くなるこ
    とを特徴とする造波プール。
  44. 【請求項44】 請求項43記載の造波プールにおいて、前記第2床面の傾斜方向が、前記水路
    の前記第1端部に対して概ね垂直であることを特徴とする造波プール。
  45. 【請求項45】 請求項43または44に記載の造波プールにおいて、前記第2床面が、前記第
    1端部の概ね近傍の前記水路床の部分を占めることを特徴とする造波プール。
  46. 【請求項46】 請求項43〜44のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が1つ以上の波の特性を維持するための最大の勾配であるか、最大に近い
    勾配であることを特徴とする造波プール。
  47. 【請求項47】 請求項46記載の造波プールにおいて、前記1つ以上の波の特性が、波面の厳
    しさ、および/または、縦波(pitching wave or plunging wave)や崩れ波(sp
    illing wave)を必要とするか否か、を含むことを特徴とする造波プール。
  48. 【請求項48】 請求項43〜47のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    が、前記水路を横切るチャネルによって前記水路の前記第1端部から隔てられて
    おり、使用の際には、前記チャネルが概ね一定の深さを有することを特徴とする
    造波プール。
  49. 【請求項49】 請求項48記載の造波プールにおいて、前記水路に沿った前記チャネルの長さ
    が概ね最小または最小近くであり、前記水路の前記第1端部で発生した波が、前
    記第2床面に伝わる前に必要な波特性を備えることを特徴とする造波プール。
  50. 【請求項50】 請求項43〜49のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記第2床面
    の勾配が、約1:10以上1:40以上であることを特徴とする造波プール。
  51. 【請求項51】 請求項43〜50記載の造波プールにおいて、前記第1床面および前記第2床
    面が隣接し、前記水路の別個の部分として形成され、前記第1床面と前記第2床
    面との間に境界線が存在し、前記第1床面が前記境界線から前記第2端部の側に
    延在し、前記第2床面が前記境界線から前記第1端部の側に延在し、前記第1床
    面と前記第2床面との間の前記境界線が、前記水路の前記第2端部の側よりも概
    ね前記水路の前記第1端部の側に寄って位置することを特徴とする造波プール。
  52. 【請求項52】 請求項43〜51記載の造波プールにおいて、前記第2床面の勾配が前記第1
    床面の勾配の少なくとも2倍以上であることを特徴とする造波プール。
  53. 【請求項53】 請求項43〜51記載の造波プールにおいて、前記第2床面の勾配が前記第1
    床面の勾配の少なくとも4倍以上であることを特徴とする造波プール。
  54. 【請求項54】 請求項36〜53のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路の前
    記第2端部において、前記水路床が上向きに徐々に傾斜しており、使用の際には
    、前記水路の前記第2端部によってプールが形成され、当該プールは、前記水路
    の前記第1端部から離れて概ね前記第2側壁の方向に延在することを特徴とする
    造波プール。
  55. 【請求項55】 請求項1〜54のいずれか1項に記載の造波プールにおいて、前記水路が、前
    記水路床を形成する1つ以上の人工リーフを含み、前記人工リーフの位置、寸法
    、および方向が、前記水路内で発生する波の形状や波のブレイク特性を向上させ
    るように決定されていることを特徴とする造波プール。
  56. 【請求項56】 添付の図面を参照して本明細書中で実質的に説明した造波プール。
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