JP4845892B2 - 波生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、波生成装置に関する。

本発明は、特に波のプールに適用されるが、これに限定されない。波のプールでは、波は、水本体に、泳ぎ手、サーファーおよびボード乗りによる娯楽的な使用のために、人工的に生成される。

上述のような波のプールは周知である。波を生成するのに、空気または流体の推進力を使用することが周知である。このような推進力の各々は、構造物の上、または構造物に対して１つの波を生成する。

本発明は、周知の波生成装置に対する代替物を提供することを目的とする。

一局面における本発明は、波生成装置に広く属し、以下のものを備える。それは、実質的な中央プールエリアを囲むより深いプールエリアを有するプールと、このプールと接するプールエッジと、このプールエッジに隣接するプール内に、プール内の水中に波を生成するために、プールに対して移動可能な波を生成するよう形づくられた表面を有する少なくとも１つのボディと、少なくともこの１つのボディの移動方向とは逆方向に、水中に流れを生成する推進手段とを備える。

本明細書中で使用されるように、プールという言い表し方は、広い意味を有し、あらゆる容器、囲い、掘削した穴、あるいは水を含むようになされる類似のものを含む。

別の局面において、本発明は、水の波を生成する方法に広く属し、以下のものを備える。それは、水を含み、実質的な中央プールエリアを囲むより深いプールエリアを有するプールと、このプールと接するプールエッジを提供するステップと、波生成形状表面を有する少なくとも１つのボディを、このプールエッジと接するプール内で移動させるステップと、少なくとも１つのボディの移動方向とは逆方向に、水中に流れを生成するステップとを備える。

好ましい実施例において、中央のプールエリアは水の外へと延在するが、この中央プールエリアが水の外へ延在する必要はなく、むしろ深さを浅くしてもよい。プールは各種形状を採ってよいが、実質的に円形であることが好ましい。

ボディは、水中で引っ張られたり、あるいは推進させられたときに、水または波紋を生成するのに適した任意の形状を採ることができ、実質的に船体形状であることが好ましい。この船体の一表面は、船体が水中を進むとき、プールエッジと実質的に並置されるのが好ましい。

推進手段は、パドルおよび同様のもののような動力化された推進器を含む各種形態を採ることができる。しかし、この推進手段は、ボディの移動方向とは逆に向けられた少なくとも１つのノズルまたはプロペラを備えることが好ましい。複数のノズルまたはプロペラが、プールの底および／または壁に沿って間隔をあけて放射状および／または円周にあることが好ましい。

ノズルまたはプロペラの方向、およびボディの移動方向を固定することはできるが、１つの好ましい実施例において、ノズルまたはプロペラの方向と、ボディの移動方向とは逆にできる。

ノズルまたはプロペラは、逆の流れが増大し、所定のレベルに達すると、動力をあまり伝達しないように変更可能に制御されることがまた好ましい。

装置はまた、少なくとも１つのボディを、プールのエッジに対して相対的に移動させる駆動手段も備えることが好ましい。この駆動手段は各種形状を採ることができ、岸に配置するかまたはプールに配置することができる。プールに配置した駆動手段の一例が、プール内のボディのプロペラである。この駆動手段は岸に配置されることが好ましく、プールエッジに近接するガイドウエイ内を移動可能な第１移動機を備え、ボディをこの第１移動機に固定することが好ましい。

システム内の各種の物理的パラメータは可変であることが好ましい。例えば、ボディを第１移動機に固定することができるので、その結果、ボディの形状の表面の提示角度、およびプール内のボディの深さは可変となる。プールの底の形もまた、プールの底の外形を変えるか、または中央部分の深さを変えるために可変にすることができる。

図１および２に見られるように、本発明に従った波生成装置は、実質的な中央エリア１３を囲むより深いエリア１２を有するプール１１を備える。この中央エリア１３は、図２では水１４の外に延在している。プールエッジ１５はプールとの境界を規定する。船体１６の形状を有するボディは波生成形状表面を有し、プールエッジ１５と隣接するプール１１内に位置し、プールの水に波１７を生成するために、エッジに対して相対的にプールのエッジ１５に沿って移動可能である。ノズル１８の形をした推進手段は、ボディ１６の移動方向２０とは逆方向１９に流れを生成する。

中央エリア１３が、図１および２では、水の外に延在しているが、中央エリア１３は、波１７を崩すより浅いエリアを提供するために、水中に沈めることができる。図２に示されるように、プール１１の底を、海の底が岸に近づくにつれて、その傾斜に近づくように、形作るか、またはその形に合わせて作るか、または傾斜させることができる。示されているように、プール１０は実質的に円形であるが、プールは他の形状を採り得ることも理解されるだろう。

ボディは、図１および２で好ましく示されるように、実質的に船体のようである。船体１６の一表面２１は、船体１６が駆動手段の動作下でプールエッジ１５に沿って移動するとき、プールエッジ１５に実質的に並置される。船体１６の他表面２２は、波１７を生成するように形成されかつ角度を有している。実質的に平面形状、または好ましくは波を回転させるように設計された渦巻き形のような凸面形状を含む各種形状が可能である。図１では１つの船体のみを示しているが、一以上の船体を使用できることが理解されよう。

概略的に図１および２に示されるように、この好ましい実施例における駆動手段は、プールエッジ１５に近接するガイドウエイ２４内を移動可能な第１移動機２３であり、船体１６はアーム２５によって第１移動機２３に固定される。第１移動機２３については詳細に示していないが、電気モータにより駆動することができ、プールの周りのガイドウエイ２４内を進むようにされる。代わりに、そしてここでは再度説明しないが、ガイドウエイはプールエッジ１５に沿った軌道とすることができ、第１移動機はレールに沿ったリニヤモータトラックとすることができる。さらに別の実施例において、駆動手段を船体上のプロペラを駆動させるモータとすることができる。例示しない方法で、船体１６または他のボディを、プールエッジ１５に対して固定することができるので、ボディの形状表面の提示角度、およびプール内のボディの深さは、両方共可変である。典型的に、これは、角度および深さを変えるようにされる水圧アクチュエータにより成し遂げることができる。

図解していないが、ノズル１８の方向は、船体１６の移動方向と同様に、逆にできることが理解されるだろう。プールの底の形状が、波の崩壊パターンに変化を生じさせるために、水中の海岸線の断面図を増加または減少させるために可変であることにもまた理解されるだろう。すなわち緩やかに崩れるか、攻撃的に揺れるか等である。これらの波の特徴もまた、船体の提示角度、水中のそれの深さ、水中を進む船体の速度、およびノズル１８または他の推進手段により生成される逆の流れの速度のような他のパラメータに従って可変である。

典型的に、プールは直径が１００メートルで、最大深度が２メートルで、中央の島部分の直径は約３０メートルまでとすることができる。

プールの周囲のくさび形、または船体形状のボディの動きが、ボートの航跡のような波を生成することが理解されよう。これらの波はより浅い中央部に沿って並び、この中央部がこの付近で波を崩し、そして自然に起こるような波を模倣する。ノズルまたは他の推進手段により生成された逆の流れは、プール内を移動する船体により生成されたあらゆる流れを弱め、波の高さを増大させる。

高速度ノズル、または高速回転の小直径プロペラが、逆の流れを開始させるのに使用され、ひとたび逆の流れが初期速度に達すると、より大きい直径で遅い回転のプロペラが流れを維持することが好ましい。高速度ノズルおよび高速回転の小直径プロペラは、逆の流れを停止から開始レベルにもたらすのにはより適しているが、動作を維持するのに使用するには能率的でない。代わりに、大きい直径のプロペラを、異なる回転率、すなわち速度をもたらすために高速回転、そして逆の流れの必要レベルを維持するために遅い回転、で使用することができる。

この逆の流れの効果は、翼および、結果として生じる波の移動方向に、これがなければ生成されるあらゆる流れを弱めることである。

逆の流れが生成されるのがあまり望ましくないときは、比較的大きい直径のプールの翼を少数にして、翼の移動方向には最小の流れを存在させてもよいが、一度にプールに多くの波を発生させるためにはより広いエリアが必要とされるであろう。このようなプールは、使用者からの収入率の観点から費用効果を減少させるであろう。翼の移動方向に流れを形成することなく、作動する翼を４つにするには、約５００メートルの直径のプールが必要とされるであろう。しかし、上述のように逆の流れを生成することで、１２０メートルの直径の大きさのプールで、翼の移動方向に流れを生成することなく、１翼ごとに２つの波を形成する４つの翼を備えることができる。

逆流を生成する必要なく、翼の移動方向に流れを生成するのを最小にする別の方法は、直線プールを備えることである。この場合、翼の方向を逆にすることができるので、それは翼の前の通過により生成された任意の流れに衝突する。翼がその長さに渡って非対称であれば、翼を１８０度回転させることができ、逆方向に移動させることができる。代わりに、その長さに渡って対称であれば、翼を１８０度回転させる必要はないが、単に逆にする。しかし、逆にできる直線プールの設計は、能率を失う。なぜなら、翼を逆にするのに時間がかかり、かつ波を生成するのに時間と距離がかかるからである（１つの容器に対して、１メートルの波の波紋を生成するのに、スタートから１００メートル要る）。結果として、所与の距離に渡って生成される波の数は少ない。直線プールの同じ方向に進む連続する翼は、前の翼によって生成された流れに合流し、適切な波をさらに生成するために、各翼間に大きな隙間を必要とするであろう。同時に動作する４つの翼を入手するためには、約１キロメートルの長さのプールが、適切に機能するには必要とされ、土地使用の観点からの費用は高くなる。観客の興味もまた低いであろう。

既述のように生成された逆の流れはまた、各波の面を鋭くし、そして波の強さまたはパワーを増大する。これは、２つの波の前面のくさび効果により、高さの増加したピークを有する波を生成できるためである。これにより、施設の利用者は長く波に乗ることができる。

逆流を有する円形プールは、プールの大きさ、そして結果として設置費用を最小にしながら、波の数および大きさを最大にすることがわかった。

本発明は、空気、水および構造を利用して、本願の波のプールシステムよりもより多くのエネルギーを使用することにより、１つのリリースまたは排出ごとに１つの波を生成する、周知の波のプールに対して多くの利点を有している。これは、本発明では、波がプールに残るので、生成する必要があるのは短い長さの波のみだからである。ここで、さらに、逆の流れは、制限された長さの直線プールでは不可能な、連続した推進力を発展させる。

上述は本発明の例示のために与えられたもので、当業者には明白な、このような全ておよび他の修正およびこの変形が、ここに記載の本発明の明白な範囲および境界内に入ると見なされることが当然理解されよう。

本発明をより容易に理解し、そして実用的効果にするために、ここで本発明の好ましい実施例を説明する添付の図面を参照する。
本発明に従った波のプールの概要的平面図である。 図１の中央軸ＡＡから見た波のプールの断面立面図である。

Claims (13)

1. 波生成装置であって、
   実質的な中央プールエリアを囲むより深いプールエリアを有するプールと、
   前記プールと接するプールエッジと、
   前記プールエッジに隣接するプール内に設けられ、波生成形状表面を有し、かつプールエッジに対して移動可能な少なくとも１つの船体状のボディを含み、前記ボディは、プールの水中に波を生成するために移動可能であり、
   前記プールの床および／または壁に沿って設けられた推進手段を含み、
   前記推進手段は、少なくとも１つの船体状のボディの移動方向とは逆方向に向けられたパドル及び／又は少なくとも一つのノズル又はプロペラを含み、
   前記船体状のボディは少なくとも一つの船体状のボディの移動方向とは逆方向に水中に流れを生成する、波生成装置。
2. 前記中央プールエリアは水の外に延在する、請求項１に記載の波生成装置。
3. 前記中央プールエリアの深さは浅い、請求項１に記載の波生成装置。
4. 前記プールは実質的に円形である、請求項１に記載の波生成装置。
5. 前記船体状のボディの一表面は、前記船体状のボディが水中を進むとき、前記プールエッジと並置される、請求項１に記載の波生成装置。
6. 前記ノズルまたはプロペラの方向と、前記少なくとも１つの船体状のボディの移動方向とは、逆にできる、請求項１に記載の波生成装置。
7. 前記プールの底および／または壁に沿って、相互に間隔をあけて、放射状および／または円周方向に複数のノズルまたはプロペラが設けられている、請求項１に記載の波生成装置。
8. 前記ノズルまたはプロペラは、逆流が増大するか、または所定のレベルに達すると、少ない動力を伝達するように変更可能に制御される、請求項１または７に記載の波生成装置。
9. 前記少なくとも１つの船体状のボディを、前記プールエッジに対して相対的に移動させる駆動手段を備える、請求項１に記載の波生成装置。
10. 前記駆動手段は、前記プールエッジに直近のガイドウエイ内を移動可能な第１移動機であり、前記少なくとも１つの船体状のボディは、前記第１移動機に固定される、請求項９に記載の波生成装置。
11. 前記少なくとも１つの船体状のボディが前記第１移動機に固定され、前記船体状のボディの形状表面の提示角度、およびプール内の船体状のボディの深さは可変である、請求項１０に記載の波生成装置。
12. プールの底の形状は可変である、請求項１に記載の波生成装置。
13. 水の波を生成するための方法であって、
    水を含み、実質的な中央プールエリアを囲むより深いプールエリアと、前記プールと接するプールエッジとを有するプールを提供するステップと、
    波生成形状表面を有する少なくとも１つの船体状のボディを、前記プールエッジに隣接するプール内で移動させるステップと、
    前記プールの床および／または壁に沿って推進手段を設けるステップを含み、前記推進手段は、少なくとも１つの船体状のボディの移動方向とは逆方向に向けられたパドル及び／又は少なくとも一つのノズル又はプロペラを含み、船体状のボディは、前記少なくとも１つのボディの移動方向とは逆方向に、水中に流れを生成する、方法。

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