JP2023511983A - サーフィンの練習のための動的人工波施設 - Google Patents
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Abstract
施設は、前面に位置しかつ前方を向く取水口62によって及び取水口62の後方に位置しかつ波前進ゾーン16に面する排水口63によって開放される水流室61を画定する本体60を備える、予設定経路21に沿って移動可能な水駆動部材20´を有する人工波発生機12を備え、前記本体60が、任意に上向きの側を除いて前記取水口62から前記排水口63まで前記水流室61を完全に閉鎖する周囲壁64、65、66、67を備える。
Description
本発明は、サーフィンの練習のための動的人工波施設に関する。
動的人工波は、伝播する自然波を再現することが知られており、傾斜壁に射出された10cm程度の均等の厚みの水の層によって形成される静的人工波と混同してはならない。
本文献において、人工波への言及は、静的人工波ではなく動的人工波に関することを意図する。
サーフィンの練習用の人工波施設は仏国特許出願第3039421号(特許文献1(国際公開第2017/017319号)に対応)によって既に知られている。
この人工波施設は、
-エッジゾーン、波前進ゾーン及び頂点ゾーンを備える上面を有する支持体であって、波前進ゾーンが、エッジゾーンから頂点ゾーンまで上向き傾斜で延びる、支持体と、
-前記エッジゾーン及び前記波前進ゾーンを覆う水と、
-予設定経路に沿ってエッジゾーン上で移動可能な少なくとも1つの水駆動部材を備える人工波発生機であって、前記波発生機及び前記支持体の上面が、波発生機が使用中のとき、可動部材に続いて側方に波が水中で波前進ゾーンへ向かって移動し、発生した波が波前進ゾーンに接触したまま頂点ゾーンへ向かって砕けるように構成される、人工波発生機と、
を、備える。
この人工波施設は、
-エッジゾーン、波前進ゾーン及び頂点ゾーンを備える上面を有する支持体であって、波前進ゾーンが、エッジゾーンから頂点ゾーンまで上向き傾斜で延びる、支持体と、
-前記エッジゾーン及び前記波前進ゾーンを覆う水と、
-予設定経路に沿ってエッジゾーン上で移動可能な少なくとも1つの水駆動部材を備える人工波発生機であって、前記波発生機及び前記支持体の上面が、波発生機が使用中のとき、可動部材に続いて側方に波が水中で波前進ゾーンへ向かって移動し、発生した波が波前進ゾーンに接触したまま頂点ゾーンへ向かって砕けるように構成される、人工波発生機と、
を、備える。
この施設の実施形態例について、添付図面の図1~6を参照して以下で説明する。
〔図1〕図1は、人工波発生機が休止中であるときのこの施設の第1実施形態の上から見た図である。
〔図2〕図2は、図1の線II-IIに沿って見た断面図である。
〔図3〕図3は、図1の線III-IIIに沿って見た断面図である。
〔図4〕図4は、図1と同様であるが、人工波発生機は使用中である。
〔図5〕図5は、図4の線V-Vに沿って見た断面図である。
〔図6〕図6は、この施設の第2の実施形態例の図2と同様の図である。
〔図2〕図2は、図1の線II-IIに沿って見た断面図である。
〔図3〕図3は、図1の線III-IIIに沿って見た断面図である。
〔図4〕図4は、図1と同様であるが、人工波発生機は使用中である。
〔図5〕図5は、図4の線V-Vに沿って見た断面図である。
〔図6〕図6は、この施設の第2の実施形態例の図2と同様の図である。
図1~5に示す施設10は、この場合円形の外輪郭を持つ浮動プラットフォーム11と、プラットフォーム11上に設置された人工波発生機12と、を備える。
プラットフォーム11は、エッジゾーン15と、波前進ゾーン16と、頂点ゾーン17とを備える上面14を有する。
人工波発生機12は、各々、この場合円形の予設定経路21に沿って移動可能な4つの水駆動部材20を備える。
各可動部材20はエッジゾーン15上を移動する。
施設10は、自然波などの攪乱が全く又はほとんどない静かな水域に在る。水域の岸は、施設10から距離を置くので、施設は島を形成する。
波発生機12が休止中のとき、即ち可動部材20が固定されているとき、頂点ゾーン17は水から現れる。
図1及び4において、波発生機が休止中のとき、現れるゾーンと沈められるゾーンの間の限界線は、混合破線18によって表される。
波発生機12が使用中のとき、図4から分かるように、各可動部材20に続いて側方に波22は波前進ゾーン16へ向かって移動し、発生した波22は波前進ゾーンに接触したまま頂点ゾーン17へ向かって砕ける。
プラットフォーム11は、例えば、60~80mの直径又はそれ以上の直径を持ち、波22は、伝統的なサーフィンの練習(サーファーがボードの上に立つ)のために2m程度の高さを有し、適切なボード(ボディボード)上に横になるサーフィンの練習のために、施設は、例えば、18~22m、又はそれ以上の直径を持ち、波22は、50~60cm程度の高さを有する。
この場合、水域は、保護された海の湾又は入り江によって形成される。
変形として、海の湾又は入り江は、自然環境における他の水域、例えば、湖又は流れが速すぎなければ川、又は人工背景例えば石積みの池と取り換えることができる。
プラットフォーム11及び波発生機12と協働する水環境23(この場合は、海)は、エッジゾーン15及び波前進ゾーン16上に位置する内側水領域と呼ばれる領域24を備える。
内側水領域24に加えて、水環境23は、プラットフォーム11の外部にエッジゾーン15に沿って、エッジゾーン15より高い位置に在る上部外側水領域と呼ばれる領域25と、エッジゾーン15より低い位置に在る深部外側水領域と呼ばれる領域26と、を備える。
水環境23は、更に、プラットフォーム11下方に基礎水領域と呼ばれる領域27を備える。
深部外側水領域26と上部外側水領域25は、水平に連続的である。
内側水領域24と上部外側水領域25は、垂直に連続的である。
同様に、基礎水領域27と深部外側水領域26は、垂直に連続的である。
水環境23の水領域24~27への細分は、単に、プラットフォーム11に対するそれぞれの領域の位置に基づくものであることが分かるはずである。即ち、領域24~27は、個別の水の量ではなく、水が位置する場所を示す。
これに関して、異なる水領域24~27を相互から分離する水密壁が存在しないことを注記する。
逆に、水環境23の水(この場合は海水)は、様々な水領域24~27間を流れる。
したがって、波発生機12が休止中のとき、水環境23全体は同じ表面準位を持つ。
特に、図1~3から分かるように、内側水領域24の表面準位は、上部外側水領域25の表面準位と同じである。
考えられる海洋捕食者からサーファーを保護するために、格子又はネット28を内側水領域24と上部外側水領域25との間に設置できる(図2、3及び5にのみ概略的に示す)。同様に、格子又はネット(図示せず)を、可動部材20とサーファーとの間のいかなる接触も避けるために経路21の周りに設置できる。
プラットフォーム11の上面14は、エッジゾーン15、波前進ゾーン16及び頂点ゾーン17に加えて、クレスト(最頂部)30及びクレスト30に対して陥没する陥没ゾーン31を備える。
クレスト30は、頂点ゾーン17と陥没ゾーン31との間に位置する。具体的には、クレスト30は、頂点ゾーン17の頂点と陥没ゾーン31の頂点との間に位置する。
図4及び5から分かるように、頂点ゾーン17及び陥没ゾーン31は、波発生機12が使用中のとき、波22の行程終点において水がクレスト30を越えて陥没ゾーン31によって区切られたボリューム32の中へ落下するように構成される。このボリュームを受入れボリュームと呼ぶ。
プラットフォーム11を貫通して形成される開口33又は39は、それぞれ、受入れボリューム32へ及び基礎水領域27へ通じる。
基礎水領域27は、深部外側水領域26を開口33又は39に、したがって受入れボリューム32にリンクする流体的流通を与える。
図2及び3から明確に分かるように、その結果、受入れボリューム32の表面準位は、波発生機12が休止中のとき水環境23の全体において同じままであるか、又は図5から分かるように、波発生機12が使用中のとき内側水領域24の外部の水環境23においてのみ同じである。
したがって、波発生機12が使用中のとき、波22の行程終点において水は受入れボリューム32の中へ落下することによって内側水領域24を離れ、流体的流通がプラットフォーム11下方に在るので、内側水領域24を通り過ぎることなく、受入れボリュームから排水される。
受入れボリューム32と流通しているのは深部外側水領域26なので、上部外側水領域25は、乱されないか、又はほとんど乱されない。
内側水領域24及び更に上部外側水領域25はしたがって引き波によって乱されないか又はほとんど乱されないので、2つの連続する波22の間の時間を非常に短くすることができる。
更に、水は受入れボリューム32へ向かって案内され、ここから深部外側水領域26と流通する基礎水領域27と自然に合流するので、プラットフォーム11が波22によって受ける機械的作用は比較的小さい。
上述のように浮動プラットフォームであるプラットフォーム11がどのように水環境23の中の所定の場所に保持されるのかについて、次に説明する。
概略的に、プラットフォーム11の浮動能力は、エッジゾーン15が水環境23の表面準位の下方の予設定距離に在るように与えられる。
この予設定距離は、波発生機12が適切に作動するために適切な距離である。
水環境23の底部35に対してプラットフォーム11を保持するために、鎖などのリンク36がプラットフォーム11と底部35に配置された係留具37との間に設置される。
底部35に締結されプラットフォーム11の中央開口39に係合される杭38も設置される。
潮汐によってプラットフォームの表面準位が変化するとき、プラットフォーム11は、杭38に対して滑動し、リンク36は、特に杭38の周りでプラットフォームが回転するのを避けるために、プラットフォーム11を保持する。
変形として、プラットフォーム11は、例えば36などのリンクによってのみ又は38などの杭によってのみ、底部35に対して保持される。
この場合、プラットフォーム11は、ボートの船体壁のように合成材料から製造される。
変形として、合成材料は、ボートの船体の製造に使用される他の材料、例えばアルミニウム又は木材と置き換えられる。
プラットフォーム11の浮動能力を調節するために、チェンバ(図示せず)を設置でき、チェンバには、程度の差はあれ水を充填できる。
通常の使用において、チェンバは、上述のように浮動能力を調節するために即ちエッジゾーン15が水環境の表面準位の下方の所望の予設定距離に在るように、充填される。
例えば保守作業のためにプラットフォーム11がもっと姿を現した方が好ましい場合、チェンバは空にされる。
例えば嵐のときプラットフォーム11を底部35に載せるためにもっと沈められることが好ましい場合、タンクは満たされる。
変形として、プラットフォーム11は、浮動プラットフォームではなく、例えば、底部35に締結された支柱によって支持される。
プラットフォーム11及び波発生機12に加えて、施設10は、プラットフォーム11に接続された防波堤40を備える。
防波堤40は、波前進ゾーン16から上向きに突出し、同時に、頂点ゾーン17からエッジゾーン15へ向かって内側水領域24を通過して延びる。
防波堤40は、第1側面ゾーン42と、第1側面ゾーン43に対向する側に位置する第2側面ゾーン43と、第1側面ゾーン42から第2側面ゾーン43まで延びる中間ゾーン44とを備える上面41を有する。
この場合、中間ゾーン44は、第1クレスト45及び第2クレスト46を備え、クレストは各々波発生機12が休止中のとき現れる。
中間ゾーン44は、又、第1クレスト45及び第2クレスト46に対して陥没する陥没ゾーン47を備え、第1クレスト45は、第1側面ゾーン42と陥没ゾーン47との間に位置し、第2クレスト46は、第2側面ゾーン43と陥没ゾーン47との間に位置する。
具体的には、第1クレスト45は、第1側面ゾーン42の頂点と陥没ゾーン47の2つの頂点の一方との間に位置し、第2クレスト46は第2側面ゾーン43の頂点と陥没ゾーン47の他方の頂点との間に位置する。
第1クレスト45、第2クレスト46及び陥没ゾーン47は、波発生機12が使用中のとき、波22の行程終点において水が第1クレスト45又は第2クレスト46を越えて、陥没ゾーン47によって画定されたボリューム48(以後、受入れボリュームと呼ぶ)の中へ落下する。
この場合、防波堤40の受入れボリューム48及びプラットフォーム11の受入れボリューム32は垂直に連続的である。
具体的には、図1~3から分かるように、受入れボリューム48を画定する陥没ゾーン47は、U字形プロフィルを有し、受入れボリューム32を画定する陥没ゾーン31は、概ね円錐台形であり、防波堤40において中断を持つ。陥没ゾーン31及び47は、中断位置で接続される。
プラットフォーム11のクレスト30は、一方の端において防波堤40の第1クレスト45に接続され、他方の端において防波堤40の第2クレスト46に接続される。
受入れボリューム32に接続する側の反対側で、受入れボリューム48は、波前進ゾーン16とエッジゾーン15との間の合流場所において開放される。
受入れボリューム48は、したがって、エッジゾーン15上に位置する内側水領域24の部分を介して上部外側水領域25と流体的に流通している。
開口33と同様、開口49は、陥没ゾーン47を形成する壁の最下部を貫通して形成される。開口49は、それぞれ、受入れボリューム48へ及び基礎水領域27へ通じる。
受入れボリューム48は、このように、基礎水領域27を介して深部外側水領域26と流体的に流通する。
受入れボリューム48の中へ落下した波の行程終点の水は、このように、深部外側水領域26及び/又は上部外側水領域25へ向かって排水される。
受入れボリューム48は、受入れボリューム32に合流することを考慮すると、受入れボリューム32の中へ落下した水の排水に参加できる。
プラットフォーム11と防波堤40との間の接続は、この場合、プラットフォーム11と防波堤40が単一パートであり、プラットフォーム11と防波堤40が、ボート船体のように合成材料から同時に製造されることによって生成される。
変形として、合成材料は、ボート船体の製造に使用される他の材料、例えばアルミニウム又は木材と置き換えられる。
変形として、防波堤40は、プラットフォーム11に付加されるパートである。
波発生機12は、上述のように、4つの水駆動部材20を備え、その各々が、予設定経路21(この場合には円形)に沿って移動可能である。
各可動部材20は、水を波前進ゾーン16へ向けて駆動しながら、エッジゾーン15上方を図4に矢印で示す方向に移動する。
具体的には、各可動部材20に続いて側方に波22が波前進ゾーン16へ向かって移動する。波前進ゾーン16に接触したまま、波22は頂点ゾーン17へ向かって砕ける。
可動部材20は、等角距離に経路21上に配置される。
人工波発生機12は、周知のタイプのもの、例えば特許文献2(米国特許第3913332号)において説明されるようなタイプのものである。
図4に示す方向と反対方向に移動することによって波を発生できるように可動部材20を成形できることが分かるはずである。
施設10は、このようにして、可動部材20の移動の方向に従ってサーファーが右へ向かって砕ける波又は左へ向かって砕ける波に乗って移動できるようにする。
プラットフォーム11の上面14は、この場合、水平のエッジゾーン15と傾斜した波前進ゾーン16との間に、垂直又は実質的に垂直のショルダーゾーン50を備える。
ショルダーゾーン50は、可動部材20によって移動するようにされた水の伝播に対する障害を作り、波前進ゾーン16上で砕ける前に発生した波の質を、サーフィンの練習のために向上する。
内側水領域24を横切って配置される防波堤40は、頂点ゾーン17の周りを回転する水流の可能性を妨害できるようにする。
特に、波22は、防波堤40によって停止され、可動部材20が防波堤40を越えた後に新しい波22が静かな水又はいずれにしても前の波22によって乱されていない水において始まることが分かる。
上部外側水領域25の存在も、内側水領域24における水流の制限を促進する。
変形として、防波堤は、外側水領域のない施設において採用される。
可能な限り引き波を避けるために、波22の作用を一番受ける(可動部材20はこれが第1側面ゾーンに接近する方向に回転するので)防波堤40の第1側面ゾーン42は、スピット51を備える。
上で説明したように、防波堤40は、波の行程終点における排水にも役立つ。
可動部材20が水を受入れボリューム48へ入れるのを避けるために、適切な措置例えば可動部材20が前を通過するとき受入れボリューム48外部へ向かって開口を閉鎖するシャッターが採用されるか、又は、経路21は、可動部材20がこの場所で水の表面を通り越すように構成される。
変形として、防波堤40は、例えばその上面41の中間ゾーン44を単純なクレストと置き換えることによって、受入れボリューム48を全く備えない。
図示しない別の変形において、施設10は、防波堤40などの防波堤を備えない。
次に、施設10を参照して図6について説明する。
便宜上、同様のパートについては、図1~5に示す施設10と同じ参照番号を維持する。
概略的に、図6に示す施設10は、上面14に与える支持が基礎水領域上に位置するプラットフォームではなく、地面の一部を形成し環状池56(その底面54がエッジゾーン15よりずっと低い)によって取り囲まれた基体55であること、及び水環境23の水が処理済み水、この場合にはスイミングプールの水である点を除いて、図1~5に示す施設10と同様である。
基体55によって形成された支持体の上面14に下方に位置する流体的流通を実現するために、基体55にパイプ57が形成される。各パイプ57は、一方の端において開口58によって基体55の受入れボリューム32に通じ、他方の端において、開口59によって深部水領域26に通じる。
この場合、基体55及び環状池56は、石積み構造によって形成される。
図示しない変形において、
-12などの波発生機の20などの可動部材の数が4つではなく1つ、2つ、3つのみ又は4つを超える
-水から現れる島がプラットフォーム11又は基体55などの支持体の32などの受入れボリュームの中心に設置され、例えば、この上に建物が配置される
-20などの可動部材の21などの経路、及びプラットフォーム11又は基体55などの支持体の輪郭は、円形例えば楕円形、長円形及び波状ではなく環状である。又は例えば、この経路は環状ではなく例えば直線又は湾形である。
-12などの波発生機の20などの可動部材の数が4つではなく1つ、2つ、3つのみ又は4つを超える
-水から現れる島がプラットフォーム11又は基体55などの支持体の32などの受入れボリュームの中心に設置され、例えば、この上に建物が配置される
-20などの可動部材の21などの経路、及びプラットフォーム11又は基体55などの支持体の輪郭は、円形例えば楕円形、長円形及び波状ではなく環状である。又は例えば、この経路は環状ではなく例えば直線又は湾形である。
本発明は、同種の人工波施設の提供に関するが、人工波発生機はより良い性能を与える。
このために、本発明は、下記のものを備えるサーフィンの練習用の人工波発生機を提供する。即ち、
-エッジゾーンと波前進ゾーンと頂点ゾーンとを備える上面を有する支持体であって、波前進ゾーンが、上向き傾斜でエッジゾーンから頂点ゾーンまで延びる、支持体と、
-前記エッジゾーン及び前記波前進ゾーンを覆う水と、
-予設定経路に沿ってエッジゾーン上を移動可能な少なくとも1つの水駆動部材を備える人工波発生機であって、前記波発生機及び支持体の前記上面が、波発生機が使用中のとき可動部材に続いて側方に波が水中で波前進ゾーンへ向かって移動し、発生した波が波前進ゾーンに接触したまま頂点ゾーンへ向かって砕ける、人工波発生機と、
を備え、
波発生機の前記可動部材が、前面に位置しかつ前方を向く取水口によって及び取水口の後方に位置しかつ波前進ゾーンに面する排水口によって開放される水流室を画定する本体を備え、前記本体が、任意に上向きの側を除いて、前記水流室を前記取水口から前記排水口まで完全に閉鎖する周囲壁を含む、ことを特徴とする。
-エッジゾーンと波前進ゾーンと頂点ゾーンとを備える上面を有する支持体であって、波前進ゾーンが、上向き傾斜でエッジゾーンから頂点ゾーンまで延びる、支持体と、
-前記エッジゾーン及び前記波前進ゾーンを覆う水と、
-予設定経路に沿ってエッジゾーン上を移動可能な少なくとも1つの水駆動部材を備える人工波発生機であって、前記波発生機及び支持体の前記上面が、波発生機が使用中のとき可動部材に続いて側方に波が水中で波前進ゾーンへ向かって移動し、発生した波が波前進ゾーンに接触したまま頂点ゾーンへ向かって砕ける、人工波発生機と、
を備え、
波発生機の前記可動部材が、前面に位置しかつ前方を向く取水口によって及び取水口の後方に位置しかつ波前進ゾーンに面する排水口によって開放される水流室を画定する本体を備え、前記本体が、任意に上向きの側を除いて、前記水流室を前記取水口から前記排水口まで完全に閉鎖する周囲壁を含む、ことを特徴とする。
波発生機が使用中であるとき(可動部材が予設定経路に沿って前方へ駆動されるとき)、水が通過する水流室の開口は、取水口及び排水口のみである(上向きの側に開口がある場合、重力のために水はこれを通過しない)。水は取水口によって水流室へ入り(前面に在りかつ前方を向くので)、排水口によって水流室を出て行く(排水口は取水口の後方に在るので)。したがって、例えば、下に開示する有利な特徴を実現することによって、排水口によって噴射される水を特に向き及び速度に関して均質の特徴を有するジェットに形成することができる。排水口が波前進ゾーンの方を向くと考えると、排水口によって噴射される噴射水流は、側方に可動部材に従う波を形成しながら波前進ゾーンへ向かう。
特許文献2(米国特許第3913332号)に説明される発生機の場合、水流は自由であり(取水口から排水口までの水流のために周囲が閉鎖された水流室がない)、したがって、本発明に従った施設が備える波発生機と異なり、向き及び速度が均質の噴射水流を生成することができないので、本発明の波発生機は、発生する波の構成の制御に関して及びエネルギー効率に関してずっと優れた性能を持つ。
本発明に従った施設の性能にとって好ましい特徴によれば、
-前記本体の前記周囲壁は、前記水流室において、前記取水口から後方に延びる入口区分及び前記排水口まで後方に延びる出口区分を画定し、前記出口区分は入口区分の後方に在る
-入口区分は、波前進ゾーンの方を向く側において及び波前進ゾーンの反対側において、前記経路の方向を向く前記周囲壁の部分によって画定され、前記出口区分は、波前進ゾーンの反対側において及び任意に波前進ゾーンの方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度を形成する排水方向を向く前記周囲壁の部分によって画定される
-入口区分は、波前進ゾーンの方を向く側及び波前進ゾーンの反対側において、前記経路との間に入射角を形成する傾斜方向を向く前記周囲壁の部分によって画定され、前記傾斜方向が、後方に波前進ゾーンから離れる方を向き、前記出口区分が波前進ゾーンの反対側において及び任意に波前進ゾーンの方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度を形成する排水方向を向く周囲壁の部分によって画定される
-前記入射角は5°~30°、好ましくは8°~20°、更に好ましくは10°~16°である
-前記予設定方向変更角度は、20°~60°、好ましくは25°~40°、より好ましくは30°~35°である
-前記可動部材が前記支持体に対して駆動される速度は、√gH~2√gHであり、gは重力加速度であり、Hは、エッジゾーン上の水の高さである
-取水口は完全に水没し、排水口はその頂点において水から現れる
-前記出口区分は、前記波前進ゾーンの反対側においてのみ画定され、前記排水口は、波前進ゾーンの方を向く側において入口区分を画定する周囲壁の前記部分と整列して延びる
-前記水流室は長方形の断面を有する
-前記可動部材は、前記水流室の中に配置された偏向フィンを備え、各々のフィンは、前記水流室の中の流れが前記経路に沿った向きから前記排水方向の向きへ変化する向き変更区分において、前記経路と前記排水方向との間の中間角度方向の全体向きを有する
-前記フィンは、前記向き変更区分のほとんどに延びる
-前記フィンは、前記入口区分の大部分に又は前記出口区分の大部分に、又は前記入口区分の大部分及び前記出口区分の大部分に延びる
-前記施設は、浮動する可動部材の環状駆動構造体を備える
-前記設備は、環状構造体を駆動するために環状構造体に締結された推進機、及び/又は環状構造体を駆動するために環状構造体の外面と接触するローラーを回転させる固定ドライバ、を備える、かつ/又は
-少なくとも1つの可動部材、前記環状構造体及び前記環状構造体と前記少なくとも1つの可動部材の間の締結部は、前記少なくとも1つの可動部材が前記環状構造体の中へ後退可能であるように構成される。
-前記本体の前記周囲壁は、前記水流室において、前記取水口から後方に延びる入口区分及び前記排水口まで後方に延びる出口区分を画定し、前記出口区分は入口区分の後方に在る
-入口区分は、波前進ゾーンの方を向く側において及び波前進ゾーンの反対側において、前記経路の方向を向く前記周囲壁の部分によって画定され、前記出口区分は、波前進ゾーンの反対側において及び任意に波前進ゾーンの方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度を形成する排水方向を向く前記周囲壁の部分によって画定される
-入口区分は、波前進ゾーンの方を向く側及び波前進ゾーンの反対側において、前記経路との間に入射角を形成する傾斜方向を向く前記周囲壁の部分によって画定され、前記傾斜方向が、後方に波前進ゾーンから離れる方を向き、前記出口区分が波前進ゾーンの反対側において及び任意に波前進ゾーンの方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度を形成する排水方向を向く周囲壁の部分によって画定される
-前記入射角は5°~30°、好ましくは8°~20°、更に好ましくは10°~16°である
-前記予設定方向変更角度は、20°~60°、好ましくは25°~40°、より好ましくは30°~35°である
-前記可動部材が前記支持体に対して駆動される速度は、√gH~2√gHであり、gは重力加速度であり、Hは、エッジゾーン上の水の高さである
-取水口は完全に水没し、排水口はその頂点において水から現れる
-前記出口区分は、前記波前進ゾーンの反対側においてのみ画定され、前記排水口は、波前進ゾーンの方を向く側において入口区分を画定する周囲壁の前記部分と整列して延びる
-前記水流室は長方形の断面を有する
-前記可動部材は、前記水流室の中に配置された偏向フィンを備え、各々のフィンは、前記水流室の中の流れが前記経路に沿った向きから前記排水方向の向きへ変化する向き変更区分において、前記経路と前記排水方向との間の中間角度方向の全体向きを有する
-前記フィンは、前記向き変更区分のほとんどに延びる
-前記フィンは、前記入口区分の大部分に又は前記出口区分の大部分に、又は前記入口区分の大部分及び前記出口区分の大部分に延びる
-前記施設は、浮動する可動部材の環状駆動構造体を備える
-前記設備は、環状構造体を駆動するために環状構造体に締結された推進機、及び/又は環状構造体を駆動するために環状構造体の外面と接触するローラーを回転させる固定ドライバ、を備える、かつ/又は
-少なくとも1つの可動部材、前記環状構造体及び前記環状構造体と前記少なくとも1つの可動部材の間の締結部は、前記少なくとも1つの可動部材が前記環状構造体の中へ後退可能であるように構成される。
本発明の本開示について、引き続き以下で添付図面を参照しながら非限定的例として実施形態を詳細に説明する。
上述のように、本発明に従った施設10´(図7~12)は、波発生機12の可動部材20が異なる配列の可動部材20´と置き換えられる以外は、図1~6に示す施設10と同様である。
便宜上、参照番号10´及び20´を除いて、同様のパートについては、図1~6に示す施設10と同じ参照番号を使用する。
波発生機12の可動部材20´は、前面に位置しかつ前方を向く取水口62及び取水口62の後方に位置しかつ波前進ゾーン16に面する排水口63によって開放される水流室61(図8及び12)を画定する本体60を備える。
水流室61は、ここでは長方形断面を有する。
本体60は、取水口62から排水口63まで水流室61を完全に閉鎖する周囲壁を備える。
言い換えると、水が通過する水流室61の開口は、取水口62及び排水口63のみである。
周囲壁は、この場合、波前進ゾーン16の方を向く側において水流室61を画定する内側壁64、波前進ゾーン16の反対側において水流室61を画定する外側壁65、下向きの側において水流室61を画定する底面壁66及び上向きの側において水流室61を画定する上面壁67である。
水流室61の中において、周囲壁64、65、66及び67は、入口区分68及び出口区分69を画定し、出口区分69は、入口区分68の後方に在る(図8)。
入口区分68は、取水口62から後方に延びる。
出口区分69は、排水口63まで後方に延びる。
入口区分68は、波前進ゾーン16の方を向く側において及び波前進ゾーン16の反対側において、経路21に沿った向きの周囲壁の部分によって画定される。
この場合、これらの部分は、内側壁64の部分71並びに外側壁65の部分72である。
出口区分69は、波前進ゾーン16の反対側において、経路21と間でαで示される予設定方向変更角度を形成する排水方向75を向く外側壁65の部分76によって画定される。
この場合、出口区分69は、波前進ゾーン16の方を向く側においては画定されない。
変形として、出口区分69は、波前進ゾーン16の方を向く側において、排水方向75に向く周囲壁の部分によって画定される。
この場合、排水方向75は直線的である。
入口区分68及び出口区分69に加えて、周囲壁64、65、66及び67は、水流室61内で、入口区分68を出口区分69に接続する方向変更区分70を画定する。
方向変更区分70は、波前進ゾーン16の反対側において、外側壁65の曲り部分78によって画定される。曲り部分78の凹部は、波前進ゾーン16の方を向く。この場合、曲り部分78は、部分72を部分76に接続する。
方向変更区分70は、波前進ゾーン16の方を向く側において、曲り部分77によって画定され、その凹部は、波前進ゾーン16の方を向く。曲り部分77は、この場合、部分71を排水口63の縁に接続する。
上面壁及び底面壁67及び66は、この場合各々平面的であり、図12から分かるように概ね水平を向く。
水流室61の中で、水は、まず入口区分68の中を、次に方向変更区分70の中を、その後出口区分69の中を、流れる。
方向変更区分70において、水流は、入口区分において持つ向き(経路21に沿った向き)から出口区分69において持つ向き(排水方向75に沿った向き)へ変化する。
図7及び8の例において、壁77及び78は湾曲する。変形として、方向変更区分70は、波前進ゾーン16の方を向く側において及び波前進ゾーン16の反対側において、異なる様式で画定され、例えば、壁72及び76は、相互に直接取り付けられ(その間に78などの湾曲壁が設置されない)、壁71は、排水口63まで延び(77などの湾曲壁が設置されない)、方向変更区分70は、波前進ゾーン16の方を向く側において完全に開放され、波前進ゾーン16の反対側においてその取付け部の付近において壁72及び76によって画定される。
図7及び8の例において、壁71及び72は湾曲する。変形として、特に図9及び10に示すように、壁71及び72は平面的である。
次に、可動部材20´の作動について図9~12を参照して説明する。
単純化のために、図において、経路21は直線的と見なしている。
この前提は、更に、経路21の直径が充分に大きい、例えば少なくとも50mの場合に実現できる近似法に合致する。
特に明示しない限り、以下では経路21は直線的と見なす。
図9及び10を単純化するために、排水方向75は示さず、経路21と壁76(排水方向75を向く壁)の間の角度αを示す。
図9は、波発生機12が使用中のときの可動部材20´及びそのすぐ周囲を示す。
矢印79及び80は、それぞれ、施設10´の支持体11又は55に対する可動部材20´の速度及び排水口63によって水流室61から噴射される水の速度を示す。
矢印79及び80は、速度の向き及び方向を示すだけでなく、その長さは、更に速度の値を示すことが分かるだろう。
波発生機12が使用中のとき、可動部材20´は、施設10´の支持体11又は55に対して予設定速度で予設定経路21に沿って前方へ駆動される。
水は、取水口62によって(取水口は前面に在りかつ前方を向いているので)水流室61へ入り、排水口63によって(取水口62の後方に在るので)水流室61を出て行く。
本体60は、したがって、パイプの曲りどおりに水の流れを案内する。
この場合、本体60は、水が排水口63において均質に又はほぼ均質に流れるようにパイプの曲りの寸法設定に関して当業者に知られているルールを適用して構成される。
排水口63によって噴射された水は、このようにして、特に向き及び速度に関して均質の特徴を持つジェットに形成される。
排水口63が波前進ゾーン16の方を向くと考えれば、排水口63によって噴射された噴射水流は、側方に可動部材20´に従う波22(図4)を形成しながら、波前進ゾーン16へ向かって進む。
図10は、図9と同様の図であるが、この図において矢印81及び82は、それぞれ、可動部材20´に対する、取水口62によって水流室61へ入る水の速度及び排水口63によって水流室61から噴射される水の速度を示す。
可動部材20´が通過する以前、支持体11又は55上の水は、支持体11又は55に対して不動である。
水は、可動部材20´が支持体11又は55に対して移動する速度79と同じ値の可動部材20´に対する速度81で、水流室61へ入る。
水流の断面は取水口62から排水口63まで一定のままでありかつ水流速度は同じ値を維持すると仮定する。
取水口62における水の速度値81は、したがって、排水口63における水の速度値82と同じである。
水の速度値81は可動部材20´の速度値79と同じなので、水の速度値82も、可動部材20´の速度値79と同じである。
出口区分69を画定する周囲壁の部分は排水方向75を向くので、水流室61から出て行く水の速度は、可動部材20´に対して前記周囲壁と同じ向き、即ち排水方向75と同じ向きを持つ。
速度82は、したがって排水方向75を向く。
次に、図10を使用して、速度80の噴射水流が支持体11又は55に対する可動部材20´の移動速度79に従って可動部材20´の排水口63をどのように通過するか及び角度αについて説明する。
合力速度の法則に従えば、プラットフォーム11に対する噴射水流の速度80は、可動部材20´に対する噴射水流の速度82と支持体11又は55に対する可動部材20´の速度79の合計(ベクトル)に等しい。
図11において、この合計を、三角形の速度82、79及び80の配列によって概略的に表す。三角形は、速度82の値が速度79の値と等しいので、二等辺三角形である。
噴霧水流の速度80は、支持体11又は55に対し、経路21に対して直交する方向84に対して前方に角度α/2を形成する方向を向くことが分かる。
更に、支持体11又は55に対する噴霧水流の速度80の値は、可動部材20´に対する水の速度82の値の2tan(α/2)倍であることが分かる。
但し、上述のように、速度82の値は、速度79の値と同じである。
言い換えると、支持体11又は55に対する噴霧水流の速度80の値は、支持体11又は55に対する可動部材20´の速度79の値の2tan(α/2)倍の値を持つ。
例えば、α=30°の場合、支持体11又は55に対する噴霧水流の速度80の値は、可動部材20´の速度79の値の0.54倍である。
したがって、方向変更角度αは、i)速度80の値が、サーフィンの練習のために要求される特徴を持つ波を発生できるために充分に大きく、かつii)波22が波前進ゾーン16へ向かって充分に伝播できるようにするために、速度80の方向が経路21に対して直交する方向84の近くに在るようにするために充分に小さく、なければならない。
発明者が行った研究から、方向変更角度αは、20°~60°、好ましくは25°~40°、より好ましくは30°~35°が有利であることが立証された。
更に、可動部材20´の移動速度は、特に移動部材20´に従う好ましい条件の波22を得るために、エッジゾーン15上に位置する水環境23の領域において波の伝播速度より大きいと有利である。
波22は、小さい深度の媒体において伝播する小さい振幅の表面波であると想定できる。
このような波の伝播速度は、c=√gHであり、gは地球表面における重力加速度(その従来の値は、約9.81m/秒2に等しい)であり、Hはエッジゾーン15上の水の高さ(図12に示すように、エッジゾーン15と水面との間の距離)である。
例えば、H=1.5mの場合、c=√9.81x1.5=3.84m/s、即ち13.8km/時又は7.46ノットである。
支持体11又は55に対する可動部材20´の速度79の値は少なくとも√gHに等しいと有利である。
また、支持体11又は55に対する可動部材20´の速度79の値は、波22が適切であるために充分に小さいと有利である。
発明者が行った研究によれば、可動部材20´を支持体11又は55に対して駆動する際の速度は√gH~2√gH、即ち3.13√H~6.26√H、好ましくは1.5√gH未満即ち好ましくは4.70√H未満であると有利であることが立証されている。
経路21の直径が、経路21が直線である近似とするために充分大きくない場合例えば50m未満である場合、入口区分68が図7及び8に示すように概略的に湾曲し、カーブの中心が経路21の中心と同じであると有利である。入口区分68を画定する部分71及び72は、したがって、概略的に湾曲し、これらの部分71及び72が各々入口区分68全体でできる限り経路21に沿った方向を向くようにすることができる。
図13及び14は、更に偏向フィン85を備える以外は、図7~12に示す可動部材20´と同一の可動部材20´の変形を示す。
単純化するために、偏向フィン85は、上面周囲壁67下方に在るので破線であるべきではないので、図13において実線で示す。
偏向フィン85は、水流室61内部の流れが経路21に沿った向き(水流が入口区分68において持つ向き)から排水方向75の向き(水流が出口区分69において持つ向き)へ変化する方向変更区分70に配置される。
各フィン85は、水流室61の高さ全体に(即ち上面壁67から底面壁66まで)取水口62に面する前縁86と排水口63に面する後縁87との間に延びる直立壁によって形成される。前縁86と後縁87との間で、フィン85は、経路21と排水方向75との間に位置する角度方向、この場合には中間角度(この方向と経路21又は方向75との間の角間隔は、α/2程度である)の全体向きを持つ。
この場合、フィン85は同じであり、経路21を横切る方向と排水方向75を横切る方向との間の中間角度の方向に沿って規則的ピッチで経路21と排水方向75との間の交差点付近を通過して、相互に対して平行に配置される。
フィン85は、この場合、その横断延長方向に即ち可動部材20´の中の水流の方向に、比較的短いことが分かる。
特に、フィン85は、入口区分68において全く又はほとんど延びず、かつ出口区分69において全く又はほとんど延びない。
フィン85のおかげで、水流室61における流れは、それぞれ2つの隣り合うフィン85の間、内側周囲壁64と隣接するフィン85との間及び外側壁65と隣接フィン85との間を流れる複数の別個の流れに細分されているかのようである。
図13及び14に示す例(7つのフィン85を持つ)において、水流室61の中の流れは、8つの別個の流れに細分されているかのようである。
水が均等に又はほぼ均等に流れるようにパイプの曲りを寸法設定するためのルールは、入口区分の長さと出口区分の長さの合計を流れの断面に従って選択することであることが知られている。
フィン85のおかげで別個の8つの流れがあるかのようであることは、入口区分の長さと出口区分の長さの合計をかなり減少することができるので、特にコンパクトな本体60を持つことができる。
例えば、7つのフィン85を付加することによって、本体60は、1.20mの幅(最大横断寸法。この場合、壁64と65との間の距離)及び3mの長さ(最大長手寸法。この場合、波前進ゾーン16に面する本体60の面の長手寸法)を持つことができる。
この場合、各フィン85は、湾曲し、その前縁86によって形成された先端縁、その後縁87によって形成された後端縁、波前進ゾーン16に面する内弧面88及び波前進ゾーン16の反対側に面する外弧面89を持つ揚力付与ウィングの形状を持ち、外弧面89は、この場合、内弧面88の展開長さより大きい展開長さを有する。
変形として、フィンは、例えば均等の厚みを持つ湾曲形又は平面状とすることによって、異なる形状を持つ。
図15及び16は、偏向フィン90が一定の厚みを持ちかつ水流室61の長さ全体に即ち取水口62から排水口63まで延びることを除いて、図13及び14に示す可動部材20´の変形と同様の可動部材20´の変形を示す。このようなフィン90を以下で長偏向フィンと呼ぶ。
入口区分68の中に位置する長フィン90の部分は、経路21に沿った向きであり、出口区分69の中に位置する長フィン90の部分は、排水方向75を向く。方向変更区分70の中に位置する長フィン90の部分は、経路21と排水方向75との間の角度の方向、この場合には短フィン85と同様中間の角度の方向の全体向きを有する。
長フィン90は、短フィン85と同じ理由で特にコンパクトな本体60を持てるようにする。水流室61の長さ全体に延びる長フィン90は、特に高い流れの均質性を与えるので、特に均質な噴射水流が排水口によって噴射される。
変形として、フィン90は、水流室61の長さ全体に延びるのでなく、入口区分68の部分及び/又は出口区分69の部分のみに延びる。
図15及び16に示す可動部材20´は、この場合4つの長フィン90を持つ。
変形として、可動部材20´は、90などの長フィンを4つ未満例えば1つ、2つまたは3つを備えるか、又は4つを超える長フィンを、例えば5つ、6つ(図22~24)又は13(図19)備える。
上述の可動部材20´の例において、開口62及び63は、同じレベルに在りかつ各々完全に水没する(図12)。
図17は、入口区分68を画定する上面及び底面壁67、66の部分が各々後方に上向きに傾斜した方向を向くことを除いて、図7~10及び12に示す可動部材20´と同じ可動部材20´の変形を示す。
排水口63は、したがって、取水口62より高い位置に在る。
この場合、可動部材20´は、取水口62が完全に水没し、排水口63がその頂点において水から現れるように、水環境23において配置される。
この構成は、特にそのパワー及びフォルムに関してサーフィンの練習のための波22の質にとって好ましい。
図18及び19は、羽根スクリーン92が排水口63を横切って配置され、かつ図15及び16に示す可動部材のフィンと同様の長偏向フィン90が設置される点を除いて、図17に示す可動部材の変形と同一の可動部材20´の変形を示す。
羽根スクリーン92は、横向きこの場合には水平向きの複数の羽根93を備える。この場合、羽根93は、排水口63によって噴射された噴射水流を下向きに指向するように、波前進ゾーン16へ向かって下向きに傾斜する。羽根93は、この場合、可動部材20´に対して固定される。
変形として、93などの羽根は、波前進ゾーン16の方を向くその傾斜が上向き又は下向きに調節可能であるように回転可能に取り付けられる。
羽根スクリーン92は、特にそのパワー又はそのフォルムに関して、サーフィンの練習のための波22の品質にとって好ましい。
羽根スクリーン92の羽根93の向きを変更できることによって、特にその厚みにおいて波22の構成を調節できる。
図20及び21は、長偏向フィン90の数が少なく、羽根98が直立方向この場合には垂直を向く点を除いて、図18及び19に示す可動部材と同様の可動部材20´の変形を示す。
羽根98は、波前進ゾーン16の方を向く傾斜が前方又は後方へ調整できるように回転可能に取り付けられるので、可動部材20´によって作られる波22の向き及び砕けの速度を変動できる。
この場合、羽根98は、波前進ゾーン16へ向かって後方に傾斜する。
図示しない変形において、93又は98などの直立又は横向き羽根を持つ92などの羽根スクリーンは、図17に示すものと異なる構成の可動部材に、例えば、図7~10及び12又は図13及び14、又は図15及び16、又は例えば図22~25(その説明を次に示す)において示すような可動部材に、設置される。
図22~25は、長偏向フィン90、図17に示す可動部材の入口区分と同様に上下が傾斜壁によって画定される入口区分68、及びスペーサ94を備えることを除いて、図7~10及び12に示す可動部材20´と同様の可動部材20´の変形を示す。
スペーサ94は、この場合、各々内側周囲壁64及び外側周囲壁65を横断する向きで、この場合には取水口62から後方に延びる平面状壁によって形成される。
図25から分かるように、この場合、スペーサ94は、入口区分68の長さのほぼ2/5に延びる。
変形として、スペーサ94は、もっと大きい長さ又は可能であれば水流室61の長さ全体に延びる。更なる変形として、スペーサ94は、異なる配置であり、例えば、方向変更区分70のみに、出口区分69のみに、又は同時に出口区分69及び入口区分68及び/又は方向変更区分70に、配置される。
各スペーサ94は、この場合、外側周囲壁65から内側周囲壁64まで延びる(内側壁64、並びにこれと並列する偏向フィン90は、図23において取り除かれている)。
スペーサ94は、周囲壁64及び65並びにフィン90に、その交差位置において機械的に接続される。スペーサ94は、したがって、可動部材20´を堅固にできるようにし、特に、水が水流室61内を流れるときフィン90の振動を制限できるようにする。この場合、以下で説明するように、スペーサ94は、流れの均等性を促進する。
スペーサ94は、上面周囲壁67(この壁67は、図23においては取り除かれている)と底面周囲壁66との間に均等に配分され、各々、後方に上向きに傾斜したそれぞれの方向を向く。この場合、スペーサ94並びにスペーサ94が対向する上面壁67及び底面壁66の部分は、各々同じ方向を向く。
スペーサ94のおかげで、水流室61の中の流れは、それぞれ2つの隣り合うスペーサ94の間、底面周囲壁66と隣接するスペーサ94との間及び上面周囲壁67と隣接スペーサ94との間を流れる複数の別個の流れに細分されているかのようである。
水平方向と後方に上向きに傾斜する方向との間の向き変更を除いて、上に示すのと同様の理由で、スペーサ94は、均質の流れと同時に、特にコンパクトな水流室61の入口区分を持てるようにする。
可動部材20´は、6つの偏向フィン90を備えることが分かる。
スペーサ94及び偏向フィン90は、この場合、格子を形成するように配列される。
図22から明らかなように、取水口62及び排水口63は、この場合、各々それぞれの長方形を有する。この場合、取水口62は、実質的に垂直方向に細長く、排水口63は、実質的に水平方向に細長い。
図26は、2つの連続する偏向フィン90の間の間隔が内側壁64から外側壁65へ向かって増大してこの場合には幾何学的に発展することを除いて、図15及び16に示すのと同様の可動部材20´の変形を示す。
図27は、その外側壁65及びこれに一番近い長偏向フィン90が、各々、水流室61の中へ折畳み可能な部分29を持つ点を除いて、図15及び16に示すものと同様の可動部材20´の変形を示す。
各部分29は、ヒンジ95によって外側壁又はフィン90の残り部分に接続される。
各部分29は、水流室61の中へ折り畳まれる位置を持つように構成され、その遠位端(ヒンジ95の反対端)は、これら部分29が折り畳まれたとき、(i)外側壁65及びその一番近いフィン90によって画定される水流室61の部分において入口区分68と出口区分69との間の流体的流通を妨害し、かつ(ii)入口区分68と外側壁65及びこれに一番近いフィン90に与えられた開口99との間の流体的流通を可能にするように、内側壁64へ向く方向に見てすぐ後ろに位置するフィン90と接触する。壁65と一番近いフィン90との間に位置するチェンバ60のコンパートメント並びにこのフィン90と隣りのフィンとの間に位置するコンパートメントの中へ入った水は、したがって本体60から後方へ噴射される。
したがって、部分29が折り畳まれたとき、排水口63によって噴射された噴射水流の処理量は低くなる。
このようにして2つの部分29、1つの部分29又はゼロ部分29を折り畳むことによって、波22の構成を選択的に修正できる。
特に、波22の厚み(その前面とその後面との間の距離)を選択的に修正できる。
変形として、65などの外側壁のみが29などの折畳み可能部分を備える。更なる変形として、いくつかの90などの偏向フィンが、29などの折畳み可能部分を備える。
経路21に沿った可動部材20´の駆動は、特許文献2(米国特許第3913332号)において説明されるように行われる。
変形として、図22に示すように、可動部材20´は、その上面に、本体60に締結され上面壁67から突出する据付けラグ96を持つ。据付けラグ96は、メリーゴーランド状に配列された駆動構造体(図示せず)に接続される。
変形として、ラグ96は、異なる位置付けであり、例えば、ラグ96は、外側周囲壁65から突出するか、又は可動部材は、96などのいくつかの据付けラグを備える。
ラグ96は、この場合、長方形断面の細長い部材である。
変形として、ラグは、例えば対向する外弧面及び内弧面が対称的であるウィングの形式の、特により流体力学的な別の形状の断面を有する。
図28及び29は、メリーゴーラウンド状に配列された駆動構造体(これに可動部材20´が接続される)が環状構造体100に置き換えられる変形を示す。
環状構造体100には、経路21と同じ中心を維持しながら環状構造体を回して、可動部材20´を経路21に沿って駆動するように構成された推進機101が締結される。
環状構造体100は、この場合浮動している。
このために、環状構造体100は、管状シェル102を備え、その内部空間103には、この場合空気が充填される(図29)。
変形として、内部空間103には、少なくとも部分的に低密度の材料例えば発泡材が充填される。
環状構造体100は、この場合約100mの直径を持つ。
当然この発生機12と使用される支持体11又は55は、それぞれに応じた直径を持つ。
管状シェルは、この場合、約1.0mの直径を持つ。
変形として、管状シェルは、これとは異なる、例えば1.0~1.5m又は任意にこれより大きい直径を持つ。
推進機、この場合には4つの推進機101は、等角間隔に環状構造体100に沿って配置される。推進機101は、この場合、水環境と協働するように構成されるので、水に沈められる。推進機は、整形(faired)される又は無整形のプロペラを備える。
推進機101は、例えば、ジェットスキー用の推進機のように配列される。
バッテリ又は燃料タンク(例えば、推進機の電気モーターに電力供給する燃料電池に供給される水素の)は、環状構造体100上に支えられる。
変形として、エネルギーは、外部から例えば環状構造体100の外部に配置されたポール104によって支えられたカテナリーによって、モーターへ与えられる。
変形として、ローラーが、環状構造体100を案内するために104などのポールに設置される。
環状構造体の前進に対する抵抗を制限するために、そのクルージング速度で移動するとき構造体100を持ち上げるために、ハイドロフォイルを設置できる。
これらのハイドロフォイルは、構造体100がクルージング速度のとき構造体の高さ位置を変動し、それによって波22の構成を変動するために指向可能とすることができる。
又、環状構造体100をその経路に保持するのを助けるために舵及び/又はスタビライザフィンを設置することもできる。
推進機は、当然、ハイドロフォイル、舵及び/又はスタビライザフィンと結合できる。
環状構造体100及び推進機101は、この場合、右回りするように構成される。
変形として、101などの少なくとも1つの推進機は、例えばタービン、帆又はマグヌス効果を使用するように構成された回転円筒構造体を備える推進機など、空気媒体と協働するように構成され、したがって、水から現れる。
変形として、推進機の数は、例えば1つ、2つ又は3つなど4つより少ないか、又は例えば5つ又は6つなど4つより多い。
変形として、推進機は、環状構造体を左回りに回すように構成され、可動部材はこれに応じて構成される。
変形として、環状構造体100によって支えられる推進機は、固定ドライバ及びトランスミッション例えば環状構造体100の外面と接触するローラーを回転させる歯車モーター又は環状構造体100の外面に在るブレードへ向けて噴射水流を生成するポンプと、置き換えられる。
変形として、可動部材(1つ又は複数)20´、環状構造体100及び環状構造体100と可動部材(1つ又は複数)20´との間の締結具は、可動部材(1つ又は複数)20´を環状構造体100の中へ後退できるように構成される。したがって、環状構造体100外部に実現される可動部材の数に応じてゼロ、1つ又はいくつかの波を持つ施設を作動できる。
変形として、可動部材(1つ又は複数)20´、環状構造体100及び環状構造体100と可動部材(1つ又は複数)20´との間の締結具は、可動部材(1つ又は複数)20´が環状構造体100の中へ突出しないように構成される。使用者の安全は、このようにして単純にかつ便利に改良される。
変形として、プラットフォーム11と同様に、水を充填できるボックス構造体(図示せず)が、嵐の場合に環状構造体100を底部に載せるために環状構造体100に与えられる。
当然、別の変形において、上に開示する変形の特徴が組み合わされる。
環状構造体100は、可動部材20´とは異なる波発生機の可動部材例えば特許文献2(米国特許第3913332号)において説明されるものなどのための駆動構造体としても適する。
図30は、入口区分68が波前進ゾーンの方を向く側及び波前進ゾーンの反対側において、可動部材20´が従う予設定経路21に沿った向きではなく、経路21との間にiで示される予設定入射角を形成する傾斜方向105を向く周囲壁の部分71及び72によって画定されることを除いて、図26に示すのと同様の可動部材20´の変形を示す。
具体的には、傾斜方向105は、後方へ波前進ゾーン16から離れる方向を向く。
驚くことに、発明者が実施した研究によって、このような傾斜が、水流室61への水の進入を容易にし、得られる波の質及び施設のエネルギー効率を向上することが立証されている。
水流室61への水の進入は、波発生機が使用中のとき周囲の水による可動部材の迂回が図30において矢印線106で示すように生じるので、特に、水流室61を出て行く噴射水流によって周囲の水に対して障害物が構成されるので、容易になる。
この迂回は、可動部材20´の上流で既に生じており、これが、傾斜方向105の水の向きを誘発する。
発明者が行った研究によって、5°~30°、好ましくは8°~20°、さらに好ましくは10°~16°の入射角iが有利であることが立証されている。
図30に示す変形において、偏向フィン90の数は3つであるが、図26に示す変形の場合4つである。図示しない変形において、フィン90の数は、3つ又は4つではなく例えば2つ又は5つである。
入口区分68が波前進ゾーンの方を向く側において及び波前進ゾーンの反対側において、可動部材10´が従う予設定経路21に沿った向きではなく、経路21との間に予設定入射角を形成する傾斜方向105を向く周囲壁の部分71及び72によって画定されることは、可動部材20´の全ての実施形態に概ね適用される。
図7及び8を除いて、図示する例において、出口区分69は、波前進ゾーン16の反対側においてのみ画定され、排水口63は、波前進ゾーン16の方を向く側において入口区分68を画定する周囲壁の部分64と整列して延びる。
したがって、本体60は、波前進ゾーンの方を向く側において全く突出部を持たず、これは流体動力的な質にとって好ましい。
図示しない変形において、スペーサ94などのスペーサは、85などの短偏向フィンに機械的に接続される。
図示しない別の変形において、人工波施設10´は、可動部材20´ではなく支持体11又は55に締結されることを除いて、エッジゾーン15から上向きに突出し、波発生機12が使用中のとき波前進ゾーンの反対側を向く側を可動部材20´が通り過ぎるように位置付けられた羽根スクリーン、経路21の少なくとも一部分に沿って、経路21のいくつかの部分に沿って又は経路21全体に沿って配置される羽根スクリーンなど、上述の羽根スクリーン92と同様の羽根スクリーンを備える。
図示しない別の変形において、10´などの人工波施設は、11又は55などの支持体と同様の別の支持体を備えるが、その上面は、11又は55などの支持体の上面の鏡像として配列され、12などの人工波発生機は、20´などの可動部材と同様の別の可動部材を備えるが、その配列は、20´などの可動部材の鏡像であり、水はこの他の支持体のエッジゾーン及び波前進ゾーンのエッジ上に在り、波発生機が使用中のとき、他の可動部材に従って側方に22などの波と同様の別の波が続くが、水中での波の動き及び砕けは、22などの波の動き及び砕けの鏡像である。有利なことに、この他の可動部材及び20´などの可動部材は、並べて配置され、相互に締結される。
上で説明した全ての実施形態において、可動部材20´及びより具体的にはその本体60は、水流室61の中の水の流れが完全に受動的であるように、即ち可動部材20´が経路21に沿って駆動されることによって生じるように構成される。図示しない変形において、可動部材20´は、水流室61の中の水流が少なくとも部分的に受動的であるように、即ち流れの一部が一体化されたポンプなど能動部材によるように構成され、好ましくは、水流室61の中の水流がほとんど能動的であるように構成される。
図示しない他の変形において、
-水流室は、上向きの側において開放できる。即ち、周囲壁は、例えば可動部材が上面周囲壁を持たない場合、上向きの側において水流室を任意に閉鎖する、
-69などの出口区分は、直線ではなく概ね湾曲し、出口区分を画定する部分76などの周囲壁の部分が湾曲する、
-水流室の断面は長方形ではなく、例えば、楕円形、円形又は三角形である、及び/又は、
-施設10において、例えば開口33、39、49又は58において受入れボリューム32又は48から出て行く水からエネルギーを回収するためにタービンが設置され、これらのタービンは、例えばカプランタービンである。
-水流室は、上向きの側において開放できる。即ち、周囲壁は、例えば可動部材が上面周囲壁を持たない場合、上向きの側において水流室を任意に閉鎖する、
-69などの出口区分は、直線ではなく概ね湾曲し、出口区分を画定する部分76などの周囲壁の部分が湾曲する、
-水流室の断面は長方形ではなく、例えば、楕円形、円形又は三角形である、及び/又は、
-施設10において、例えば開口33、39、49又は58において受入れボリューム32又は48から出て行く水からエネルギーを回収するためにタービンが設置され、これらのタービンは、例えばカプランタービンである。
概略的には、本発明は、上に説明し図示した実施例に限定されない。
Claims (15)
- サーフィンの練習用の人工波施設であって、
-エッジゾーン(15)と、波前進ゾーン(16)と、頂点ゾーン(17)とを備える上面(14)を有する支持体(11;55)であって、前記波前進ゾーン(16)が前記エッジゾーン(15)から前記頂点ゾーン(17)まで上向き傾斜で延びる、支持体と、
-前記エッジゾーン(15)及び前記波前進ゾーン(16)上に位置する水と、
-予設定経路(21)に沿って前記エッジゾーン(15)上を移動可能な少なくとも1つの水駆動部材を備える人工波発生機(12)であって、前記波発生機(12)及び前記支持体(11;55)の前記上面(14)が、前記波発生機(12)が使用中のとき前記可動部材に続いて側方に波(22)が水中で前記波前進ゾーン(16)へ向かって移動し、前記発生した波(22)が前記波前進ゾーンに接触したまま前記頂点ゾーン(17)へ向かって砕けるように構成される、人工波発生機(12)と、
を備え、
前記波発生機(12)の前記可動部材(20´)が、前面に位置しかつ前方を向く取水口(62)によって及び前記取水口(62)の後方に配置され前記波前進ゾーン(16)に面する排水口(63)によって開放される水流室(61)を画定する本体(60)を備え、前記本体(60)が、任意に上向きの側を除いて前記取水口(62)から前記排水口(63)まで完全に前記水流室(61)を閉鎖する周囲壁(64、65、66、67)を備える、ことを特徴とする、
施設。 - 前記本体(60)の前記周囲壁(64、65、66、67)が、前記水流室(61)の中に、前記取水口(62)から後方に延びる入口区分(68)及び前記排水口(63)まで後方に延びる出口区分(69)を画定し、前記出口区分(69)が前記入口区分(68)の後方に在る、ことを特徴とする、請求項1に記載の施設。
- 前記入口区分(68)が、前記波前進ゾーン(16)の方を向く側において及び前記波前進ゾーン(16)の反対側において、前記経路(21)の方向を向く前記周囲壁(64、65、66、67)の部分(71、72)によって画定され、前記出口区分(69)が、前記波前進ゾーン(16)の反対側において及び任意に前記波前進ゾーン(16)の方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度(α)を形成する排水方向(75)を向く前記周囲壁の部分(76)によって画定される、ことを特徴とする、請求項2に記載の施設。
- 前記入口区分(68)が、前記波前進ゾーン(16)の方を向く側において及び前記波前進ゾーン(16)の反対側において、前記経路(21)との間に入射角(i)を形成する傾斜方向(105)を向く前記周囲壁(64、65、66、67)の部分(71、72)によって画定され、前記傾斜方向(105)が、後方に前記波前進ゾーン(16)から離れる方向を向き、前記出口区分(69)が、前記波前進ゾーン(16)の反対側において及び任意に前記波前進ゾーン(16)の方を向く側において、前記経路との間に予設定方向変更角度(α)を形成する排水方向(75)を向く前記周囲壁の部分(76)によって画定される、ことを特徴とする、請求項2に記載の施設。
- 前記入射角(i)が、5°~30°、好ましくは8°~20°、より好ましくは10°~16°である、ことを特徴とする、請求項4に記載の施設。
- 前記予設定方向変更角度(α)が、20°~60°、好ましくは25°~40°、より好ましくは30°~35°である、ことを特徴とする、請求項3~5のいずれか1項に記載の施設。
- 前記可動部材(20´)が前記支持体(11;55)に対して駆動される速度(79)が、√gH~2√gHであり、gが重力加速度であり、Hが前記エッジゾーン(15)上の水の高さである、ことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の施設。
- 前記出口区分(69)が、前記波前進ゾーン(16)の反対側においてのみ画定され、前記排水口(63)が、前記波前進ゾーン(16)の方を向く側において前記入口区分(68)を画定する周囲壁(64)の前記部分(71)と整列して延びる、ことを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の施設。
- 前記水流室(61)が長方形の断面を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の施設。
- 前記可動部材(20´)が、前記水流室(61)の中に配置された偏向フィン(85、90)を備え、各前記フィン(85、90)が、前記水流室(61)の中の流れが前記経路(21)に沿った向きから前記排水方向(75)の向きへ変化する向き変更区分(70)において、前記経路(21)と前記排水方向(75)との間の中間角度方向の全体向きを有する、ことを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載の施設。
- 前記フィン(85)が、前記向き変更区分(70)のほとんどに延びる、ことを特徴とする、請求項10に記載の施設。
- 前記フィン(90)が、前記入口区分(68)の大部分に又はその代わりに前記出口区分(69)の大部分に又はその代わりに前記入口区分(68)の大部分及び前記出口区分(69)の大部分に延びる、ことを特徴とする、請求項10に記載の施設。
- 浮動する前記可動部材(20´)の環状駆動構造体(100)を備えることを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載の施設。
- 前記環状構造体(100)を駆動するために前記環状構造体に締結された推進機(101)及び/又は前記環状構造体(100)を駆動するために前記環状構造体の前記外面と接触するローラーを回転する固定ドライバを備えることを特徴とする、請求項13に記載の施設。
- 少なくとも1つの前記可動部材(20´)、前記環状構造体(100)、及び前記環状構造体(100)と前記少なくとも1つの可動部材(20´)との間の締結部が、前記少なくとも1つの可動部材(20´)が前記環状構造体(100)の中へ後退できるように構成される、ことを特徴とする、請求項13又は14に記載の施設。
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