JP3089187B2

JP3089187B2 - 大波の造波方法及び装置

Info

Publication number: JP3089187B2
Application number: JP14260095A
Authority: JP
Inventors: 衛城; 茂坂野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 2000-09-18
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH08312175A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レジャー施設，試験水
槽等において大波高の生成に好適な大波の造波方法及び
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大波高の波を発生させる手段としては、
従来、下記のような数種の造波方式が知られている。ま
ず、図５縦断面図に示すフラップ方式では、水中に垂直
に立てられた造波板０７を倒立振子のように、矢印の前
後方向に振動的に回動することにより波を起こす。次
に、図６に示すプランジャー方式は昇降板０８が水面付
近で上下運動することにより波を起こすのである。ま
た、図７のダムブレーク方式は造波用水槽０９へ水ポン
プ０１０で揚水したのち、水槽下部ゲート０１１を開い
て水槽内に波を起こし、さらに、図８のニューマチック
方式は、水の表面の一部に圧力室０１２を設けて、この
圧力室の空気圧を変動させて波を起こすのである。とこ
ろで、図５に示すフラップ方式，図６に示すプランジャ
ー方式では、例えば波高５ｍの大波高の造波を行うため
には設備投資，ランニングコストとも膨大となるだけで
なく、水中に可動部分があるのでメンテナンス上の問題
があり、現実的には実施が難しい。これに対して、ダム
ブレーク方式（図７）は、例えば波高２ｍの大波高造波
方式としては優れているが、波高５ｍの大波高造波を行
うためには、水槽０９が巨大となり、建設コストが膨大
となる。また、造波間隔が非常に長くなるだけでなく、
ランニングコストも膨大となり非現実的である。ニュー
マチック方式（図８）は、比較的大波高の造波に適用す
る場合、揚水タンク０１３の水位を上昇させるために大
気圧以下の圧力を利用する必要があり、この圧力は飽和
蒸気圧以下にすることができない。また、現実的には機
器のエネルギー損失等により水柱の高さは８．０〜８．
５ｍが限度であり、大量の水を貯えるためには平面的に
も大きなチャンバーが必要となる。よって、２ｍを越え
るような超大波高の造波には建設コストが膨大となり実
際的でない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レジャー施
設等における演出用の大波造波装置としては以下の要件
を充たすことが重要である。（１）従来のものより大きな波高、例えば５ｍ程度のも
のを発生できること。ただし、遊泳用でないので造波間
隔は比較的長くてもよい。（２）従来規模を下回る動力設備及びランニングコスト
で発生可能であること及び機器等が水面レベルの上方に
配置され、そのメンテナンスが容易であることである。しかしながら、前記した従来のフラップ，プランジャー
等の方式は２〜１０秒程度の造波間隔で連続的に造波可
能であるが、機構上、現規模では波高１ｍ程度が限界で
あるために、前記要件（１）を満たすことはできない。
また、ダムブレーク方式は５ｍ程度の大波高を造波する
には巨大な設備が必要となり前記要件（２）を満足する
ことができない。ニューマチック方式では、原理的に大
波造波には不向きである。

【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、波高約５ｍ以上の波をも発生することが可能
であって、メンテナンス容易で建造コスト及びランニン
グコストが廉価で経済的な大波の造波方法及びその装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の方法発明は、前後方向に長い長方
形の造波プールの底面の後端部に前後１対的に並立され
た等高かつ同一断面を有する上端閉塞の竪長タンクの下
端同士を同一断面の水平連通水室で連通してなり同造波
プールの水面よりも上方へ突出する両上端にそれぞれ大
気弁が付設され、かなりの量の空気を存して同造波プー
ルの水面と同一水位に張水された大型Ｕ字状水タンクに
おいて、後部竪長タンクの上部である後部空気室の上端
に付設された後部大気弁を閉じ、同後部空気室にブロワ
の吐出空気を供給するとともに、前部竪長タンクの上部
である前部空気室の上端に付設された前部大気弁を開い
て同後部水室の水面を押し下げるとともに前部水室の水
面を上げたのち同後部空気室の加圧を停止し、同後部大
気弁を開き前部大気弁を閉め、同前部空気室を加圧して
その水面を押し下げるとともに、同後部水室の水面を上
げる作用を同Ｕ字状水タンクの固有周期で交互に数回行
うタンク水面水位の振幅増幅工程と、同後部水室の水面
が所定の高水位に達したとき同後部大気弁を閉め、同後
部空気室を加圧するとともに同前部大気弁を開いて同後
部水室の水面を押し下げると同時に同前部水室の前壁下
部の大排水口を開いて同後部水室の水を同造波プールに
一挙に排出して同造波プールに大波を生起するタンク水
排出工程を行うことを特徴とする。

【０００６】また、請求項２の方法発明は、前後方向に
長い長方形の造波プールの底面の後端部に前後１対的に
並立された等高かつ同一断面を有する上端閉塞の竪長タ
ンクの下端同士を同一断面の水平連通水室で連通してな
り同造波プールの水面よりも上方へ突出する両上端にそ
れぞれ大気弁が付設され、かなりの量の空気を存して同
造波プールの水面と同一水位に張水された大型Ｕ字状水
タンクにおいて、前部竪長タンクの上部である前部空気
室の上端に付設された前部大気弁を閉じ、同前部空気室
にブロワの吐出空気を供給するとともに、後部竪長タン
クの上部である後部空気室の上端に付設された後部大気
弁を開いて同前部水室の水面を押し下げるとともに同後
部水室の水面を上げたのち、同前部空気室の加圧を停止
し、同前部大気弁を開き同後部大気弁を閉め、同後部空
気室を加圧してその水面を押し下げるとともに、同前部
水室の水面を上げる作用を同Ｕ字状水タンクの固有周期
で交互に数回行うタンク水面水位の振幅増幅工程と、同
前部水室の水面が所定の高水位に達したとき同前部大気
弁を閉め、同前部空気室を加圧するとともに同後部大気
弁を開いて同前部水室の水面を押し下げると同時に同前
部水室の前壁下部の大排水口を開いて同前部水室の水を
同造波プールに一挙に排出して同造波プールに大波を生
起するタンク水排出工程を行うことを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１のＵ字状水タ
ンクにおいて、その前部水室の下端湾曲部の前壁に形成
されたほぼ長方形の下部大排水口の上端に横軸ヒンジピ
ンで上端が枢支され下端が同水室内を上方，下方へ移動
することで同大排水口の全開，全閉を行う下部ゲート
と、その後部水室の水面が所定の高水位に達したとき手
動操作もしくは自動操作により、コントローラを介して
同ゲートを全開する手段とを具えたことを特徴とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項２のＵ字状水タ
ンクにおいて、その前部水室の下端湾曲部の前壁に形成
されたほぼ長方形の大排水口の下端に横軸ヒンジピンで
下端が枢支され上端が同水室内を後方，前方へ移動する
ことで同大排水口の全開，全閉を行うゲートと、前部水
室の水面が所定の高水位に達したとき手動操作もしくは
自動操作により、コントローラを介して同ゲートを全開
する手段とを具えたことを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項３において、そ
のゲートであって下端の上方への移動によってその大排
水口を全開するとき同時に前部水室下端をその大排水口
の上端の線にてその連通水室前端に対して遮断し、同下
端の下方への移動によって同大排水口を全閉するとき同
時に同前部水室下端を同連通水室の前端に連通するゲー
トを具えたことを特徴とする。

【００１０】請求項６の発明は、請求項４において、そ
のゲートであって上端の後方への移動によってその大排
水口を全開するとき同時に前部水室下端と連通水室前端
との連通を遮断し、同上端の前方への移動によって同大
排水口を全閉するとき同時に同前部水室下端を同連通水
室前端と連通するゲートを具えたことを特徴とする。

【００１１】請求項７の発明は、請求項１と請求項２と
を組合わせてなる造波装置において、請求項３の下部大
排水口及び下部ゲート，上記下部大排水口の上端に隣接
して形成されたほぼ同一サイズの上部大排水口及び同上
部大排水口の下端上に下端が横軸ヒンジピンで枢支さ
れ、上端が後方へ移動して同上部大排水口を全開すると
ともに前部水室の下端部と連通する連通水室前端部との
連通を遮断する上部ゲートとを具え、その前部水室の高
水位のタンク水を排水するときは、上記上部ゲートのみ
を全開して同上部大排水口から同前部水室のタンク水の
みを一挙にその造波プールに排出し、その後部水室の高
水位のタンク水を排水するときは、上記下部ゲートのみ
を全開して同下部大排水口から後部水室のタンク水のみ
を一挙に排水することを特徴とする。

【００１２】請求項８の発明は、請求項３，４，５，６
もしくは７において、その造波プールの底面上であって
それぞれＵ字状水タンクの大排水口の前方に突設され同
大排水口から前方へ流出する水塊を斜め上前方へ導く上
り勾配で前方へ延びる傾斜面を有するランプを具えたこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】このような構成によれば、共振状態のＵ字型水
タンクのタンク水に、同Ｕ字型水タンクの固有周期で、
両空気室を交互にブロワの吐出圧力空気により繰り返し
加圧を行って水室内の水面の昇降運動を大きな昇降振幅
での共振状態にするのである。ちなみに、従来のダムブ
レーク方式などは、ポンプ動力を用いて作った水の位置
エネルギーを波のエネルギーに変換するのであるが、本
発明では共振した水柱の振動運動エネルギーを位置エネ
ルギーに変換し、その水塊を造波プールに一挙に放出し
て波の運動エネルギーを作り出すことで効果的に大波を
造波することが可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面について説明すると、
図１はその第１実施例を示す縦断面図、図２は図１にお
ける造波要領を示す説明図、図３はその第２実施例を示
す縦断面図、図４はその第３実施例を示す縦断面図であ
る。

【００１５】まず、図１に示す第１実施例において、１
は前後方向に長い縦長長方形の造波プール６のプール底
の後端部に前後１対的に立設された等高かつ同一断面を
有する上端閉塞の竪長タンクの下端同士を前後方向の短
い連通水室４Ｃで連通してなる大型Ｕ字状水タンク４の
前後の空気室１０Ｆ，１０Ａの上端にそれぞれ接続され
た前部ブロワ１Ｆ，後部ブロワ１Ａからなる１対のブロ
ワ，２は前部ブロワ１Ｆ，後部ブロワ１Ａをそれぞれ制
御するとともに、大気吸排のための前部大気弁３Ｆ，後
部大気弁３Ａ等を制御するコントローラ，３はＵ字状水
タンク４の前部空気室１０Ｆ，後部空気室１０Ａの上端
にそれぞれ配設された前部大気弁３Ｆ，後部大気弁３Ａ
からなる１対の大気弁，５ａはＵ字状水タンク４の前部
水室４Ｆの下端隅角部の前壁に形成されたほぼ長方形の
大排水口（以下排水口ともいう）、５ｂは排水口５ａの
上端に上端が枢着され自由端が同ヒンジピンの周りに上
動，下動する方向に回動したときに排水口５ａを全開，
全閉するゲート，６は前後方向に長い造波プールで、そ
の後端に接して造波プールの底面上に大型Ｕ字状水タン
ク４が樹立されている。７は造波プール６に生起された
大波である。ここで、排水口５ａを設けた前部水室４Ｆ
は、排水口５ａ及びゲート５ｂが長方形である関係で、
長方形断面の竪筒体を採用することが望ましい。また、
Ｕ字状水タンク４の全高は造波プール６の水深の約２倍
以上であるが、非使用時の両水室の水面は造波プール６
の静水面と同一である。

【００１６】このような造波装置において、初めゲート
５ｂは排水口５ａを閉じており、前部空気室１０Ｆ，後
部空気室１０Ａはブロワの吐出空気で前部水室４Ｆ，後
部水室４Ａの各水面をそれぞれ交互に加圧するときは、
一方の水室の水面は下がり、他方の水面は上がるように
前部ブロワ１Ｆ，後部ブロワ１Ａをコントローラ２で制
御して各大気弁３Ｆ，３Ａが交互に開閉するようにす
る。例えば、後部水室の水面を下げ、前部水室の水面を
上げるには後部空気室１０Ａの後部大気弁３Ａを閉じ、
前部空気室１０Ｆの前部大気弁３Ｆを開くとともに後部
空気室１０Ａにブロワの吐出空気を供給する。このよう
にして、前後の水室の水面は、図2(A)に示すように、固
有振動数に対応する周波数で同期して交互にブロワの吐
出空気により加圧されることになる。

【００１７】この数回のブロワの吐出空気の給排の繰り
返しにより、前後の水室の水面は図２（Ｂ）に示すよう
に、大きな振幅で共振周波数に対応する周期で交互に上
下に振動するに至る。このようにして後部水室の水位が
高位の大振幅での共振状態になったとき、例えば、手動
でコントローラ２を介して、後部空気室１０Ａの加圧と
同時にゲート５ｂで排水口５ａを破線位置に全開する。
そうすると、後部水室４Ａの水は圧力空気及び重力によ
り下方へ付勢されて、図２（Ｃ）の白抜き矢印に示すよ
うに、排水口５ａから一挙に造波プール内に流入する。
その際、流入水塊は、同図（Ｃ）に示すように、プール
底に突設された上り勾配のランプ１１（図１）に沿って
上昇しながら前方へ流れるので、プールの水面には破線
で示す大波７が発生する。このような構造によれば、後
部水室の水面が高水位になったときのみ、後部水室のタ
ンク水を排水口から排出することで、大波を造波プール
に生起する。

【００１８】なお、手動でコントローラを介してゲート
を開く代わりに、後部水室４Ａの内壁に図示省略の水位
センサー１２を付設し、水面が上昇して、同水面センサ
のレベルに達したときのその出力により、自動的にコン
トローラ２を介して後部大気弁３Ａを閉じるとともに後
部ブロワ１Ａによる吐出空気を後部空気室１０Ａに供給
すると同時に前部空気室１０Ｆの前部大気弁３Ｆを開く
とともに、排水口５ａを開くことで自動的に大波を発生
するようにすることもできる。

【００１９】しかしながら、このような第１実施例によ
れば、大波を生起することができるのは、後部水室の水
面が高水位になったときだけであって、前部水室が高水
位になったときにこの高水位の前部水室のタンク水を直
接に排水口５ａから排出して大波を生起することはでき
ないから不便である。

【００２０】そこで、この点を改善するために、図３に
示すような第２実施例が考えられる。すなわち、第２実
施例では、図１に示した第１実施例におけるゲート５ｂ
をその上端で排水口５ａの上端に枢着する代わりに、図
３に示すように、ゲート５ｂ１をその下端で排水口５ａ
１の下端に横軸ヒンジピンで枢着するのである。このよ
うな第２実施例の構造において、水室水面の振幅増幅工
程中は、ゲート５ｂ１で排水口５ａ１を全閉し、前部水
室の水面が高水位になったとき、ゲート５ｂ１で排水口
５ａ１を全開して前部水室のタンク水の排出工程を行う
ことで、大波を造波プールに生起することができる。こ
のような構造によれば、Ｕ字状水タンクの前部水室の水
位を上げたときにのみ、大波高の大波を作ることができ
る。その際、連通水室４Ｃの前端と前部水室４Ｆの下端
との連通は破線位置にあるゲート５ｂ１により遮断され
ているので、後部水室の水は造波プールに流入すること
はない。

【００２１】ところで、図１に示した第１実施例におい
ては、さきに述べたとおり、後部水室４Ａが高水位にな
ったとき、ゲート５ｂを開いて後部水室中のタンク水を
造波プールに一挙に大速度で排出することにより、高波
を発生する。その際、前部水室４Ｆ中のタンク水は、下
端がゲート５ｂにより全閉されているので排水口から造
波プールへ排出されることはない。これに対して、図３
に示した第２実施例では、第１実施例とは逆に、前部水
室４Ｆの水位が高水位になったとき、これを排水口５ａ
１から一挙に造波プールに排出させることにより高波を
発生する。その際、後部水室４Ａのタンク水はゲート５
ｂ１により遮断されるので、排水口５ａ１から造波プー
ルに流入することはない。

【００２２】このように、図１，図３に示した各Ｕ字状
水タンクでは、一方の水室のタンク水を利用する構造で
は、他方の水室水面が高位になっても、これを直接に造
波プールに排出して大波を作ることはできない。そこ
で、この点を改善するために、同一Ｕ字状水タンクにて
前部水室，後部水室のいずれでも任意の一方の水室の高
水位のタンク水を利用して高波を作ることができるよう
にすれば便利である。そこで、図４に示す第３実施例の
Ｕ字型連通タンクはこのような目的を達成することがで
きる。すなわち、同図４は図１に示した第１実施例にお
いて、その排水口５ａ及びそのゲート５ｂの上方に隣接
して同排水口５ａ及びそのゲート５ｂを上下逆にした形
で、つまり上下対称的に配設するのである。

【００２３】このような第３実施例によれば、図４に示
すように、排水口５ａ´及びそのゲート５ｂ´からなる
下部開閉口は後部水室の高水位時のタンク水排出を可能
とし、排水口５ａ″及びそのゲート５ｂ″からなる上部
開閉口は前部水室の高水位時のタンク水排出を可能とす
る。

【００２４】このような第３実施例によれば、初め、上
部排水口５ａ″及び下部排水口５ａ´を閉じておき、後
部水室の水位が高位になったとき下部ゲート５ｂ´を、
矢印に示す破線位置に全開すれば、後部水室のタンク水
は全開された排水口５ａ´から造波プールへ一挙に排出
されて、造波プールに大波を生起する。その際、全開さ
れた下部ゲート５ｂ´は連通水室４Ｃと前部水室４Ｆと
の連通を遮断することにより、前部空気室１０Ｆの空気
の混入を防止することができる。また、前部水室の水位
が高位になったとき、上部ゲート５ｂ″を、矢印に示す
ように破線位置に全開すれば、前部水室のタンク水は全
開された上部排水口５ａ″から造波プールへ一挙に排出
されて大波を生起するのである。その際、連通水室４Ｃ
と前部水室４Ｆとの連通を遮断することにより、後部空
気室１０Ａの空気の混合を防止することができる。

【００２５】上記各実施例においては、上部，下部の各
ゲート及び排水口は造波プールの幅が比較的大幅である
場合は、横長長方形とすることが望ましい。このように
横長長方形とすることは、特に、第４図に示した第３実
施例では、その横方向長さがほぼ造波プールの全幅にほ
ぼ等しい位の長さにすることで、大波を平行波的に生起
することを可能とする。いずれにしても、ゲートが長方
形である関係上、水室の断面も長方形であることが望ま
しい。また、図４に示したように、大排水口及びそのゲ
ートを上下１対的に並設する場合は、前部水室の下端の
コーナ部の湾曲下半部に下部排水口を、その直上の湾曲
上半部に上部排水口を隣接するように配設し、両排水口
の隣接部が湾曲部のほぼ中央に来るようにすることが望
ましい。さらに、造波プールの前端壁に平行的に全幅全
高にわたる大波反射板を前後方向に移動かつセット可能
に付設してＵ字状水タンクから繰り返して排出される水
塊による大波が同反射板により反射することで、造波プ
ールに定在波を形成するようにすることができる。

【００２６】

【発明の効果】このような発明によれば、下記の効果が
奏せられる。（１）従来、造波に用いたことのない共振した水のエネ
ルギーを利用することにより、従来になかった大波高の
造波を実現することができる。（２）水の共振現象を応用する方法を採用したことによ
り、従来の手段では大規模になる駆動装置，ポンプ等の
設備を、従来規模を下回る小規模のものを使用して造波
可能とし、設備コストを低減することができる。（３）従来規模の設備で済むので、低廉なランニングコ
ストで大波高の造波が可能となる。

【００２７】要するに請求項１の発明によれば、前後方
向に長い長方形の造波プールの底面の後端部に前後１対
的に並立された等高かつ同一断面を有する上端閉塞の竪
長タンクの下端同士を同一断面の水平連通水室で連通し
てなり同造波プールの水面よりも上方へ突出する両上端
にそれぞれ大気弁が付設され、かなりの量の空気を存し
て同造波プールの水面と同一水位に張水された大型Ｕ字
状水タンクにおいて、後部竪長タンクの上部である後部
空気室の上端に付設された後部大気弁を閉じ、同後部空
気室にブロワの吐出空気を供給するとともに、前部竪長
タンクの上部である前部空気室の上端に付設された前部
大気弁を開いて同後部水室の水面を押し下げるとともに
前部水室の水面を上げたのち同後部空気室の加圧を停止
し、同後部大気弁を開き前部大気弁を閉め、同前部空気
室を加圧してその水面を押し下げるとともに、同後部水
室の水面を上げる作用を同Ｕ字状水タンクの固有周期で
交互に数回行うタンク水面水位の振幅増幅工程と、同後
部水室の水面が所定の高水位に達したとき同後部大気弁
を閉め、同後部空気室を加圧するとともに同前部大気弁
を開いて同後部水室の水面を押し下げると同時に同前部
水室の前壁下部の大排水口を開いて同後部水室の水を同
造波プールに一挙に排出して同造波プールに大波を生起
するタンク水排出工程を行うことにより、波高約５ｍの
波を発生することが可能であって、メンテナンス容易で
建造コスト及びランニングコストが廉価で経済的な大波
の造波方法を得るから、本発明は産業上極めて有益なも
のである。

【００２８】請求項２の発明によれば、前後方向に長い
長方形の造波プールの底面の後端部に前後１対的に並立
された等高かつ同一断面を有する上端閉塞の竪長タンク
の下端同士を同一断面の水平連通水室で連通してなり同
造波プールの水面よりも上方へ突出する両上端にそれぞ
れ大気弁が付設され、かなりの量の空気を存して同造波
プールの水面と同一水位に張水された大型Ｕ字状水タン
クにおいて、前部竪長タンクの上部である前部空気室の
上端に付設された前部大気弁を閉じ、同前部空気室にブ
ロワの吐出空気を供給するとともに、後部竪長タンクの
上部である後部空気室の上端に付設された後部大気弁を
開いて同前部水室の水面を押し下げるとともに同後部水
室の水面を上げたのち、同前部空気室の加圧を停止し、
同前部大気弁を開き同後部大気弁を閉め、同後部空気室
を加圧してその水面を押し下げるとともに、同前部水室
の水面を上げる作用を同Ｕ字状水タンクの固有周期で交
互に数回行うタンク水面水位の振幅増幅工程と、同前部
水室の水面が所定の高水位に達したとき同前部大気弁を
閉め、同前部空気室を加圧するとともに同後部大気弁を
開いて同前部水室の水面を押し下げると同時に同前部水
室の前壁下部の大排水口を開いて同前部水室の水を同造
波プールに一挙に排出して同造波プールに大波を生起す
るタンク水排出工程を行うことにより、波高約５ｍ以上
の波をも発生することが可能であって、メンテナンス容
易で建造コスト及びランニングコストが廉価で経済的な
大波の造波方法を得るから、本発明は産業上極めて有益
なものである。

【００２９】請求項３の発明によれば、請求項１のＵ字
状水タンクにおいて、その前部水室の下端湾曲部の前壁
に形成されたほぼ長方形の下部大排水口の上端に横軸ヒ
ンジピンで上端が枢支され下端が同水室内を上方，下方
へ移動することで同大排水口の全開，全閉を行う下部ゲ
ートと、その後部水室の水面が所定の高水位に達したと
き手動操作もしくは自動操作により、コントローラを介
して同ゲートを全開する手段とを具えたことにより、請
求項１による効果のほか、手動操作もしくは自動操作に
より後部水室のタンク水を排水して波高５ｍ以上の波を
も比較的低コストで造波する構造簡単かつ低コストの造
波装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。

【００３０】請求項４の発明によれば、請求項２のＵ字
状水タンクにおいて、その前部水室の下端湾曲部の前壁
に形成されたほぼ長方形の大排水口の下端に横軸ヒンジ
ピンで下端が枢支され上端が同水室内を後方，前方へ移
動することで同大排水口の全開，全閉を行うゲートと、
前部水室の水面が所定の高水位に達したとき手動操作も
しくは自動操作により、コントローラを介して同ゲート
を全開する手段とを具えたことにより、請求項２の発明
による効果のほか手動操作もしくは自動操作により前部
水室のタンク水を排出して波高５ｍ以上の波をも比較的
低コストで造波する構造簡単かつ低コストの造波装置を
得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。

【００３１】請求項５の発明によれば、請求項３におい
て、そのゲートであって下端の上方への移動によってそ
の大排水口を全開するとき同時に前部水室下端をその大
排水口の上端の線にてその連通水室前端に対して遮断
し、同下端の下方への移動によって同大排水口を全閉す
るとき同時に同前部水室下端を同連通水室の前端に連通
するゲートを具えたことにより、波高約５ｍ以上の波を
も発生することが可能であって、後部水室のタンク水を
効率的に排出して大波を生起するメンテナンス容易で建
造コスト及びランニングコストが廉価で経済的な大波の
造波装置を得る効果のほか、前部水室，後部水室のいず
れの水室のタンク水でも造波することができる便利かつ
経済的な造波装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。

【００３２】請求項６の発明によれば、請求項４におい
て、そのゲートであって上端の後方への移動によってそ
の大排水口を全開するとき同時に前部水室下端と連通水
室前端との連通を遮断し、同上端の前方への移動によっ
て同大排水口を全閉するとき同時に同前部水室下端を同
連通水室前端と連通するゲートを具えたことにより、波
高約５ｍ以上の波をも発生することが可能であって、前
部水室のタンク水を効率的に排出して大波を生起するメ
ンテナンス容易で建造コスト及びランニングコストが廉
価で経済的な大波の造波装置を得る効果のほか、前部水
室，後部水室のいずれの水室でも造波することができる
便利かつ経済的な造波装置を得るから、本発明は産業上
極めて有益なものである。

【００３３】請求項７の発明によれば、請求項１と請求
項２とを組合わせてなる造波装置において、請求項３の
下部大排水口及び下部ゲート，上記下部大排水口の上端
に隣接して形成されたほぼ同一サイズの上部大排水口及
び同上部大排水口の下端上に下端が横軸ヒンジピンで枢
支され、上端が後方へ移動して同上部大排水口を全開す
るとともに前部水室の下端部と連通する連通水室前端部
との連通を遮断する上部ゲートとを具え、その前部水室
の高水位のタンク水を排水するときは、上記上部ゲート
のみを全開して同上部大排水口から同前部水室のタンク
水のみを一挙にその造波プールに排出し、その後部水室
の高水位のタンク水を排水するときは、上記下部ゲート
のみを全開して同下部大排水口から後部水室のタンク水
のみを一挙に排水することにより、前部水室，後部水室
のいずれのタンク水でも任意に排出することができる便
利なレゾナンス方式の大波造波装置を得るから、本発明
は産業上極めて有益なものである。

【００３４】請求項８の発明によれば、請求項３，４，
５，６もしくは７において、その造波プールの底面上で
あってそれぞれＵ字状水タンクの大排水口の前方に突設
され同大排水口から前方へ流出する水塊を斜め上前方へ
導く上り勾配で前方へ延びる傾斜面を有するランプを具
えたことにより、請求項１，２，３，４，５，６，７も
しくは８の効果を一段と高めることができる高性能のレ
ゾナンス方式の大波造波装置を得るから、本発明は産業
上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の造波装置を示す縦断面図
である。

【図２】図１の造波要領を示す経時的作用説明図であ
る。

【図３】本発明の第２実施例の造波装置を示す縦断面図
である。

【図４】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。

【図５】従来のフラップ方式の造波装置を示す縦断面図
である。

【図６】従来のプランジャ方式の造波装置を示す縦断面
図である。

【図７】従来のダムブレーク方式の造波装置を示す縦断
面図である。

【図８】従来のニューマチック方式の造波装置を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

１ブロワ１Ａ後部空気室加圧用ブロワ（後部ブロワ）１Ｆ前部空気室加圧用ブロワ（前部ブロワ）２コントローラ３大気開閉弁（大気弁）３Ａ後部大気開閉弁（後部大気弁）３Ｆ前部大気開閉弁（前部大気弁）４Ｕ字状水タンク４Ａ後部水室４Ｆ前部水室４Ｃ連通水室５ａ大排水口（排水口）５ｂゲート５ａ１排水口５ｂ１ゲート５ａ´ 下部排水口５ｂ´ 下部ゲート５ａ″ 上部排水口５ｂ″ 上部ゲート６造波プール７大波１０空気室１０Ａ後部空気室１０Ｆ前部空気室１１ランプ１２，１２Ａ，１２Ｆ水位センサー

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−268772（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−252182（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04H 3/18 G01M 10/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前後方向に長い長方形の造波プールの底
面の後端部に前後１対的に並立された等高かつ同一断面
を有する上端閉塞の竪長タンクの下端同士を同一断面の
水平連通水室で連通してなり同造波プールの水面よりも
上方へ突出する両上端にそれぞれ大気弁が付設され、か
なりの量の空気を存して同造波プールの水面と同一水位
に張水された大型Ｕ字状水タンクにおいて、後部竪長タ
ンクの上部である後部空気室の上端に付設された後部大
気弁を閉じ、同後部空気室にブロワの吐出空気を供給す
るとともに、前部竪長タンクの上部である前部空気室の
上端に付設された前部大気弁を開いて同後部水室の水面
を押し下げるとともに前部水室の水面を上げたのち同後
部空気室の加圧を停止し、同後部大気弁を開き前部大気
弁を閉め、同前部空気室を加圧してその水面を押し下げ
るとともに、同後部水室の水面を上げる作用を同Ｕ字状
水タンクの固有周期で交互に数回行うタンク水面水位の
振幅増幅工程と、同後部水室の水面が所定の高水位に達
したとき同後部大気弁を閉め、同後部空気室を加圧する
とともに同前部大気弁を開いて同後部水室の水面を押し
下げると同時に同前部水室の前壁下部の大排水口を開い
て同後部水室の水を同造波プールに一挙に排出して同造
波プールに大波を生起するタンク水排出工程を行うこと
を特徴とする大波の造波方法。
【請求項２】前後方向に長い長方形の造波プールの底
面の後端部に前後１対的に並立された等高かつ同一断面
を有する上端閉塞の竪長タンクの下端同士を同一断面の
水平連通水室で連通してなり同造波プールの水面よりも
上方へ突出する両上端にそれぞれ大気弁が付設され、か
なりの量の空気を存して同造波プールの水面と同一水位
に張水された大型Ｕ字状水タンクにおいて、前部竪長タ
ンクの上部である前部空気室の上端に付設された前部大
気弁を閉じ、同前部空気室にブロワの吐出空気を供給す
るとともに、後部竪長タンクの上部である後部空気室の
上端に付設された後部大気弁を開いて同前部水室の水面
を押し下げるとともに同後部水室の水面を上げたのち、
同前部空気室の加圧を停止し、同前部大気弁を開き同後
部大気弁を閉め、同後部空気室を加圧してその水面を押
し下げるとともに、同前部水室の水面を上げる作用を同
Ｕ字状水タンクの固有周期で交互に数回行うタンク水面
水位の振幅増幅工程と、同前部水室の水面が所定の高水
位に達したとき同前部大気弁を閉め、同前部空気室を加
圧するとともに同後部大気弁を開いて同前部水室の水面
を押し下げると同時に同前部水室の前壁下部の大排水口
を開いて同前部水室の水を同造波プールに一挙に排出し
て同造波プールに大波を生起するタンク水排出工程を行
うことを特徴とする大波の造波方法。
【請求項３】請求項１のＵ字状水タンクにおいて、そ
の前部水室の下端湾曲部の前壁に形成されたほぼ長方形
の下部大排水口の上端に横軸ヒンジピンで上端が枢支さ
れ下端が同水室内を上方，下方へ移動することで同大排
水口の全開，全閉を行う下部ゲートと、その後部水室の
水面が所定の高水位に達したとき手動操作もしくは自動
操作により、コントローラを介して同ゲートを全開する
手段とを具えたことを特徴とする大波の造波装置。
【請求項４】請求項２のＵ字状水タンクにおいて、そ
の前部水室の下端湾曲部の前壁に形成されたほぼ長方形
の大排水口の下端に横軸ヒンジピンで下端が枢支され上
端が同水室内を後方，前方へ移動することで同大排水口
の全開，全閉を行うゲートと、前部水室の水面が所定の
高水位に達したとき手動操作もしくは自動操作により、
コントローラを介して同ゲートを全開する手段とを具え
たことを特徴とする大波の造波装置。
【請求項５】請求項３において、そのゲートであって
下端の上方への移動によってその大排水口を全開すると
き同時に前部水室下端をその大排水口の上端の線にてそ
の連通水室前端に対して遮断し、同下端の下方への移動
によって同大排水口を全閉するとき同時に同前部水室下
端を同連通水室の前端に連通するゲートを具えたことを
特徴とする大波の造波装置。
【請求項６】請求項４において、そのゲートであって
上端の後方への移動によってその大排水口を全開すると
き同時に前部水室下端と連通水室前端との連通を遮断
し、同上端の前方への移動によって同大排水口を全閉す
るとき同時に同前部水室下端を同連通水室前端と連通す
るゲートを具えたことを特徴とする大波の造波装置。
【請求項７】請求項１と請求項２とを組合わせてなる
造波装置において、請求項３の下部大排水口及び下部ゲ
ート，上記下部大排水口の上端に隣接して形成されたほ
ぼ同一サイズの上部大排水口及び同上部大排水口の下端
上に下端が横軸ヒンジピンで枢支され、上端が後方へ移
動して同上部大排水口を全開するとともに前部水室の下
端部と連通する連通水室前端部との連通を遮断する上部
ゲートとを具え、その前部水室の高水位のタンク水を排
水するときは、上記上部ゲートのみを全開して同上部大
排水口から同前部水室のタンク水のみを一挙にその造波
プールに排出し、その後部水室の高水位のタンク水を排
水するときは、上記下部ゲートのみを全開して同下部大
排水口から後部水室のタンク水のみを一挙に排水するこ
とを特徴とする大波の造波装置。
【請求項８】請求項３，４，５，６もしくは７におい
て、その造波プールの底面上であってそれぞれＵ字状水
タンクの大排水口の前方に突設され同大排水口から前方
へ流出する水塊を斜め上前方へ導く上り勾配で前方へ延
びる傾斜面を有するランプを具えたことを特徴とする大
波の造波装置。