JP7291455B1 - 造波装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で自然波に近い高低差のある立体的な斜面を持つ人工波が作成可能な造波装置を提供する。【解決手段】プール１と、中壁２と、突出部３と、を備え、プール１は、奥行き方向に対向する第一側面１１ａ及び第二側面１１ｂと、幅方向に対向する第三側面１１ｃ及び第四側面１１ｄと、底部１２と、を有し、中壁２は、第一側面１１ａから第二側面１１ｂに向け延びて、プールを給水側領域１ａと排水側領域１ｂとに分けるものであり、給水側領域１ａには、第二側面１１ｂに向けて水を放出する給水口１１ｓがあり、排水側領域１ｂには、排水口１１ｏがあり、突出部３は、中壁２の端部２ａと第二側面１１ｂとの間の底部１１ｂに設けられることを特徴とする造波装置。【選択図】図１

Description

本発明は、サーフィン（波乗り）、特にライディング姿勢の練習に用いられる人工波を発生させる造波装置に関する。

従来、この種の造波装置として、噴出流を噴出する複数の噴出口が設けられた噴出流発生部を、水が満たされるプールの底部にマトリックス状に配置し、各噴出流発生部は、噴出流制御手段により選択的に動作されて噴出流を噴出して波を発生させてなる造波プールがある（例えば、特許文献１参照）。

特公平０６－０７８６９２号公報

しかし乍ら、特許文献１では、各噴出流発生部に対応する位置の水面上に、噴出流による水圧で発生した山なり形状の波が発生し、利用者は波の曲面上を滑るだけであり、サーフィンに適したような、いわゆる自然波に近い高低差のある立体的な斜面を持つ人工波を作成できないという問題があった。
さらに、特許文献１では、プールの底部全面に多数の噴出流発生部をマトリックス状に配置する必要があるため、その構造及び制御が複雑化して装置全体が大型化し、コスト高になるという問題があった。

このような課題を解決するために本発明に係る造波装置は、プールと、中壁と、突出部と、を備え、前記プールは、奥行き方向に対向する第一側面及び第二側面と、幅方向に対向する第三側面及び第四側面と、底部と、を有し、前記中壁は、前記第一側面から前記第二側面に向け延びて、前記プールを給水側領域と排水側領域とに分けるものであり、前記給水側領域には、前記第二側面に向けて水を放出する給水口があり、前記排水側領域には、排水口があり、前記突出部は、前記中壁の端部と前記第二側面との間の前記底部に設けられることを特徴とする。

本発明の実施形態（第一実施形態）に係る造波装置の全体構成を示す説明図であり、図１（ａ）が作動前の平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）の（１Ｂ）－（１Ｂ）線に沿える作動時の縦断背面図である。 造波装置の作動後の状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る造波装置の変形例（第二実施形態）を示す説明図（作動後の斜視図）である。 本発明の実施形態に係る造波装置の変形例（第三実施形態）を示す説明図であり、図４（ａ）が作動前の平面図、図４（ｂ）が図４（ａ）の（４Ｂ）－（４Ｂ）線に沿える作動時の縦断背面図である。 本発明の実施形態に係る造波装置の変形例（第四実施形態）を示す説明図（作動後の斜視図）である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る造波装置Ａは、図１～図５に示すように、噴射された水流によって、自然波に近く、かつ、高低差のある立体的な斜面をもつ形状の人工波を作成する。利用者は、プール１内のこの立体的な斜面を持つ人工波に対して、水流に逆らってサーフィンを行えるようになる。
本発明の実施形態に係る造波装置Ａは、水（プール水）が貯められるプール１などからなり、中壁２と突出部３を主要な構成要素として備えている。さらに、造波装置Ａは、プール１内を流れる通水路４と、通水路４に水を給排水する給排水管５及び給排水機６と、を備えることが好ましい。
これに加えて造波装置Ａは、図３に示されるようにプール１に回避水路７を設けることも可能である。

（プール）
図１は、本発明の実施形態（第一実施形態）に係る造波装置Ａの全体構成を示す説明図であり、図１（ａ）が作動前の平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）の（１Ｂ）－（１Ｂ）線に沿える作動時の縦断背面図である。
プール１は、側部１１と底部１２からなる水槽内のプール水に対して、利用者となるサーファーがサーフボードを浮かべてサーフィンが行える程度の大きさに形成されるとともに、サーフボードのフィンが接触しない所定高さの深さを有している。造波装置Ａで行うことができるサーフィンの動作は、パドリング（水上を移動するために行う動作）、テイクオフ（波に乗って立ち上がる動作）、ライディング（波に乗っている状態）などである。造波装置Ａは、これらを一連で行えるようにするため、特にライディング姿勢の練習のために人工波を発生させる。
プール１の構成材料としては、主にコンクリートや繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの硬質材料が用いられる。プール１の構成材料は、その他にポリ塩化ビニル系樹脂製のシートなどの軟質材料を用いることも可能である。
なお、プール１において手前側から見て前後の奥行方向を「Ｘ方向」といい、これと直交する左右の幅方向を以下「Ｙ方向」といい、上下の高さ方向を以下「Ｚ方向」という。
プール１の具体例として図１～図４に示される場合には、プール１の平面形状が矩形（長方形及び正方形を含む角が直角の四辺形）状に形成されている。好ましいプール１のサイズは、槽内の奥行方向（Ｘ方向）の寸法を約１０ｍ以上、槽内の幅方向（Ｙ方向）の寸法が約１７．５ｍ以上である。第二側面１１ｂにおける槽内の高さ方向（Ｚ方向）の寸法は、プール１の両側が２．４ｍ程度であり、中央部分が１．４ｍ程度に斜めに設定することが好ましい。
また、プール１の形状及びサイズは、図示されたものに特定されず、図示例以外の形状や寸法などに変更することが可能である。

図２は、造波装置Ａの作動後の状態を示す斜視図である。
造波装置Ａの一部を構成するプール１の側部１１は、大きく分けて次の４つの側面を有する。
第一側面１１ａは、奥行き方向（Ｘ方向）に対向して幅方向（Ｙ方向）へ略平行に延びる手前側の側面である。
第二側面１１ｂは、奥側側面である。
第三側面１１ｃと第四側面１１ｄは、それぞれ幅方向に対向して奥行き方向へ略平行に延びる右側の側面と左側の側面である。
第一側面１１ａには、給水口１１ｓと排水口１１оを幅方向に間隔が空くように設けることが好ましい。図２の態様では採用されていないが後述するように、プール１の奥側は、第二側面１１ｂを挟んで後述する回避水路７となっていることが好ましい。
給水口１１ｓは、プール１の第一側面１１ａや底部１２などに、奥行き方向（Ｘ方向）へ開口するように配置され、後述する給排水機６に連結して、プール１の底側から水面Ｗに向け斜め上方へ水や温水などのプール水を放出するように設定される。給水口１１ｓから放出されるプール水は、プール１の底部１２に沿った層流であることが好ましい。
排水口１１оは、後述する変向部１１ｔや突出部３よりも水流方向の下流側となるようにプール１の第一側面１１ａや第四側面１１ｄなどに配置され、後述する給排水機６に連結され、プール１の内部からプール水をプール１の外部に排出する。

（足場）
図２の造波装置Ａは、足場８１を備えている。図示されているように足場８１はプール１の高さと同じ高さになっている。図２の造波装置Ａは、足場８１へと繋がる階段が設けられている。

（給水口の位置）
給水口１１ｓの位置は、水面下であることが好ましい。また、底部１２に傾斜がある場合は、傾斜に沿った方向に向いていることが好ましい。給水口１１ｓから出た水流は、底部１２の傾斜に沿ってスムーズに流れるようになる。給水口１１ｓの向きや位置は、変更できるように構成されるか、複数の位置に給水口１１ｓを予め設けて、１つの位置や向きの給水口１１ｓを選択できるようにしてもよい。さらに、給水口１１ｓは、同時に複数使用できるように構成されていてもよい。給水口１１ｓの選択は、図示しないバルブなどにより適宜切り替えるようにすることで実現可能である。

（排水口の位置）
排水口１１оの位置は適宜であるが、排水側領域１ｂの水位を決めるように使うことができる。また、排水口１１оは、波の形状に影響を与えないのであれば、第四側面１１ｄや排水側領域１ｂの底部１２に設置することも可能である。

（変向部）
第二側面１１ｂにおいて給水口１１ｓから斜めに放出されるプール水の延長方向には、水流の向きを変える変向部１１ｔが形成される。
変向部１１ｔは、給水口１１ｓと奥行き方向（Ｘ方向）に対向して配置されている。変向部１１ｔは、給水口１１ｓから斜め上方に放出されるプール水がぶつかることにより、その水流を幅方向（Ｙ方向）のいずれか一方のみへ曲がるように方向転換させる突き当たり面である。変向部１１ｔに突き当りで転向された水流は、第二側面１１ｂに沿って流動（流下）する順流４ｆとなる。この順流４ｆは、主に水面Ｗ側を流れるが、これと同時にプール１の水底側では、水面Ｗ側の順流４ｆに伴って、順流４ｆと逆向きの水流（逆流）４ｂが発生する。
このため、変向部１１ｔは、第二側面１１ｂと第三側面１１ｃとで構成したプール１のコーナー近くに配置されて、水流を幅方向（Ｙ方向）の一方のみに変向させることが好ましい。なお、変向部１１ｔは、給水口１１ｓから送られて来る水流の向きや給水口１１ｓの位置に加え、底部１２の構造形状により生じる水流の方向などによりその位置が決まる水流が当たる部位をいう。変向部１１ｔは、突出部３のように、物体として構造形状を有するものではない。
また、変向部１１ｔは、第三側面１１ｃに配置した給水口１１ｓから変向部１１ｔに対して幅方向（Ｙ方向）へ斜めにプール水が放出されるように水放出方向を制御することで、プール１のコーナー近くに変向部１１ｔが配置されなくともよい。

（底部の傾斜）
図２に示したように、プール１の底部１２は、その少なくとも一部又は全体を傾斜させることが好ましい。
詳しく説明すると、プール１の底部１２は、奥行き方向（Ｘ方向）の中間位置に形成される最深部位１２ａを有している。底部１２は、第一側面１１ａから最深部位１２ａへ至る領域に形成される下り斜面１２ｂを有している。底部１２は、最深部位１２ａから第二側面１１ｂへ至る領域に形成される上り斜面１２ｃを有している。
底部１２は、下り斜面１２ｂ、最深部位１２ａ及び上り斜面１２ｃを少なくとも有していることが好ましい。
下り斜面１２ｂ及び上り斜面１２ｃは、水平面に対して所定角度（約１０～２５°）で傾斜するように設定されている。
つまり、プール１の底部１２において第一側面１１ａから第二側面１１ｂに至る箇所は、最深部位１２ａを挟んで下り斜面１２ｂと上り斜面１２ｃの断面形状が略Ｖ字形となるように形成される。
特に、プール１の第一側面１１ａに給水口１１ｓが配置される場合には、給水口１１ｓから放出されたプール水（層流）が、下り斜面１２ｂ，最深部位１２ａ及び上り斜面１２ｃに沿って流動し、第二側面１１ｂの変向部１１ｔにぶつかって方向転換される。

水密に作られている底部１２は、底部１２の上に傾斜を変えるための板体を備えていてもよい。板体は、角度を変えることで、下り斜面１２ｂ及び上り斜面１２ｃの角度や位置を自由に変更できる。板体の角度や位置は、機械的に調整できるように構成してもよい。

（中壁）
中壁２は、プール１の内部において奥行き方向（Ｘ方向）の片側である第一側面１１ａから連続して第二側面１１ｂに向け延び、且つ底部１２から水面Ｗよりも高くなるように設けられる。プール１の底部１２において中壁２の端部２ａと第二側面１１ｂとの間には、突出部３が配置される。
プール１の内部は、中壁２及び突出部３をプール１の幅方向（Ｙ方向）の中間位置に配置することで、給水口１１ｓが設けられる給水側領域１ａと、排水口１１оが設けられる排水側領域１ｂとに分割している。さらに、少なくとも排水側領域１ｂにおける第二側面１１ｂの上端は、給水側領域１ａにおける第二側面１１ｂの上端よりも低くなるように設置することが好ましい。
また、中壁２の頂面２ｂは、水面Ｗよりも高いため、利用者（サーファー）のエントリーゾーンＰ１として利用可能である。中壁２において排水側領域１ｂに面する側面２ｃには、サーファーの入水（サーフエントリー）を容易するため、階段若しくはハシゴなどの昇降設備２ｄを設置することが好ましい。

（突出部）
突出部３は、変向部１１ｔよりも水流の下流側で、且つその頂端をプール１に常時水没するように配置される。
突出部３の設置位置は、プール１の底部１２において第二側面１１ｂと隣り合う領域（上り斜面１２ｃ）で、詳しくは後述する中壁２と第二側面１１ｂとの間に挟まれるように配置することが好ましい。
さらに、突出部３は、その頂端から下り傾斜する傾斜面３ａを有する。傾斜面３ａの傾斜角度は、水平面や上り斜面１２ｃに対して所定角度（約４０～６０°）で傾斜するように設定される。これにより、突出部３の傾斜面３ａは、前述した順流４ｆに伴って水底側に発生した順流４ｆと逆向きの水流（逆流）４ｂの少なくとも一部を、プール１の底部１２に向け誘導し、底部１２で反転させて水面Ｗに向け流動するように構成される。
また、プール１の底部１２に対する突出部３の設置方法には、移動不能に固定する一体的な固定式と、着脱自在に取り付ける着脱式とがある。着脱式の場合には、プール１の底部１２に対する突出部３の取り付け位置を調整可能にすることや、サイズが異なる複数種類の突出部３を用意して、利用者（サーファー）の要望に適合した波が作られるように突出部３のサイズや形状を交換することも可能である。
造波装置Ａは、突出部３を自動的に交換する装置が取り付けられていてもよい。

図２の態様を用いて水流の流れを詳細に説明したが、突出部３の構造形状により、水流は変化する。図２の水流は、一例を示したものに過ぎない。また、突出部３が頂端を境に左右対称になっているのは、後述するように、権限ある者（造波装置Ａの運用責任者）は、給排水機６で発生する水流を逆転させて、グーフィーの波（右方向に崩れるレフトの波）とレギュラーの波（左方向に崩れるライトの波）選択的に発生できる。したがって、突出部３の傾斜面３ａが波の形成に大きく影響するのは、上流側の形状構造である。突出部３の構造形状は、グーフィーの波とレギュラーの波のいずれか専用のものとすることが可能である。その場合、突出部３は、頂端を境に左右対称とならない。

（水流）
通水路４は、給水口１１ｓから変向部１１ｔを経て排水口１１оに繋がる流路であり、その平面形状が略Ｃ字形（コの字形）又は略Ｌ字形に屈曲して形成され、給水口１１ｓから放出されたプール水が変向部１１ｔに突き当たって突出部３に向け流れる。
通水路４において変向部１１ｔよりも下流側で且つ突出部３よりも上流側には、変向部１１ｔで方向転換された水流（順流）４ｆと、突出部３の傾斜面３ａ及びプール１の底部１２に沿った水流（逆流）４ｂと、が合わされる合流部４ｍを有している。
合流部４ｍでは、変向部１１ｔに対する突き当たりで変向されて主に水面Ｗ側を第二側面１１ｂに沿って流動する順流４ｆと、順流４ｆに伴い水底側に発生した突出部３の傾斜面３ａ及びプール１の底部１２に沿って水面Ｗに向け流動する逆流４ｂと、が互いにぶつかり合う。これにより、水面Ｗから波が部分的に盛り上がるバックウォッシュが発生する。順流４ｆと逆流４ｂの衝突で発生したバックウォッシュによって、プール１の側部１１（第二側面１１ｂ）に沿った順流４ｆが、自然波に近い高低差のある立体的な斜面を持つ人工波に変わる。この自然波に近い高低差のある立体的な斜面を持つ人工波には、崩壊域から崩壊直前域の波頭が連なるようなチューブ状の巻き波などの様々な波が含まれる。

（給排水）
給排水管５は、プール１の外側に給水口１１ｓと排水口１１оを連結する管路であり、給排水管５には給排水機６が設けられるとともに、開閉弁５１を介して水道管や排水管などの給排水源５２に連通される。
給排水機６は、ターボ形ポンプやその他のポンプなどで構成され、給排水機６の作動により、排水口１１оから排水したプール水を給水口１１ｓに給水することで、プール水を循環させている。図示例では給排水管５の途中に一つ設置されている。また、その他に図示しないが、給水口１１ｓと排水口１１оにそれぞれ接続するように複数に設置することも可能である。プール水としては、水道水や地下水又は海水などの低温水に限らず、温泉や沸かし湯などの温水も含まれ、冬季における利用者（サーファー）の寒さ対策を図ることも可能である。

給排水機６は、その作動制御で給水口１１ｓから放水される水の放出圧力や、排水口１１оからの排水能力を調整することが可能である。給排水機６の制御で給水口１１ｓからの放出圧力を増大させると、変向部１１ｔにぶつかる水流が強くなって、バックウォッシュも大きくなり、それに伴って立体的な斜面を持つ人工波が大きく（高く）なるとともに、立体的な斜面を持つ人工波の力も強くなる。これと逆に、給排水機６の制御で給水口１１ｓからの放出圧力を減少させると、ホローな人工波（高低差のある掘れたスピードのある波）から、メローなファンウェイブ（ゆっくりとやってくるスピードの無い波）などに変化する。放出圧力の変化により、初級者（ビギナー）のサーファーから上級者（エキスパート）のサーファーに対応した各種の立体的な斜面を持つ人工波が作成可能になる。

つまり、立体的な斜面を持つ人工波のサイズは、給排水機６から放出される水の吐出量で調整することで変えることができる。立体的な斜面を持つ人工波の種類は、突出部３のサイズや形状で調整でき、本発明の造波装置Ａは、初心者から上級者までサーファーのレベルと好みに合った人工波を発生させることが可能となる。
また、給排水機６は、例えば羽根車（図示しない）の逆回転などで、給排水の作動方向を逆向きに制御することが可能である。給水口１１ｓと排水口１１оに対して給排水機６から給排水を逆向きに制御することにより、給水口１１ｓと排水口１１оが入れ替わって逆向きに循環させることも可能である。つまり、給排水機６は、選択な操作で水の流れを正逆方向へ変更可能に制御される。

（プール水の流れ）
開閉弁５１を閉じて使用すると、給排水管５を流れるプール水は、排水口１１оから吸い込まれたプール水がそのまま給水口１１ｓから流れ出ることになる。プール１の水位の増減はない。また、この態様は、吸い込まれたプール水がそのまま給水口１１ｓから噴射するため、給排水機６の効率を高めることができる。また、排水口１１оの位置は、水中に位置させることができるため、意匠的に優れている。ただし、排水口１１оから勢いよくプール水が吸い込まれるため、人や物が排水口１１оに引き込まれる虞がある。排水口１１оの周囲はフレームで囲われるなど安全対策が施されることが好ましい。
開閉弁５１を開くと、給排水源５２（水道・貯水タンクＴ）から水が、流入し、プール１の水位を変えることができる。

（給排水機の数）
２機の給排水機６を設置することで両方向への給排水を可能とする。

（プールの折畳・分解）
そして、本発明の実施形態に係る造波装置Ａは、少なくともプール１を折り畳み可能や分解可能な構造で且つ簡単な作業により組み立て可能な構造に構成することも可能である。
少なくともプール１が折り畳み可能な構造である場合の具体例としては、プール１をポリ塩化ビニル製の強化シートなどで変形可能な中空状に形成している。プール１は、内部に空気などの気体が充填されていない折り畳み状態で移動自在とし、設置現場で折り畳まれたプール１に気体を充填して組み立て作業が完了する。
少なくともプール１が分解可能な構造である場合の具体例としては、プール１を複数に分離自在な土台（図示しない）と、土台の表面を覆う防水シート（図示しない）とからなり、複数の土台と防水シートを分離した状態で移動自在としている。そして、設置現場で分離された複数の土台を組み付けるとともに防水シートを敷設して組み立て作業が完了する。
プール１の組み立て後の作業は、造波装置Ａの給排水管５や給排水機６などを接続し、必要に応じて給水車などと連結させることも可能である。

また、プール１は、複数の自立するブロックに分割されており、ブロックを組み立ててプール１の外骨格を作った後、防水シートをプール１の内面に敷設してもよい。各ブロックは、貯水タンクＴとなっており、水を入れることで水流が当たっても動かなくすることが可能である。
各ブロックは、内に溜められた水を抜くことで簡単に移設することができる。また、底部１２の下り斜面１２ｂ，最深部位１２ａ及び上り斜面１２ｃの形状や傾斜を変化させるブロックを用意することは、好ましい態様である。ブロックが沈められることで、波の形状が変化する。

次に、本発明の実施形態に係る造波装置Ａの具体例（第一実施形態）と変形例（第二実施形態、第三実施形態、第四実施形態）について説明する。

［第一実施形態］
図１（ａ）（ｂ）及び図２に示される第一実施形態の造波装置Ａ１は、プール１の内部構造を幅方向（Ｙ方向）へ対称形（線対称）に配置したものである。この配置により、造波装置Ａ１は、グーフィーの波（右方向に崩れるレフトの波）とレギュラーの波（左方向に崩れるライトの波）が選択的に作成されるようになる。
プール１内の幅方向（Ｙ方向）中央位置には、突出部３と中壁２が配置され、突出部３と中壁２の中央が中心線となる幅方向（Ｙ方向）の線対称位置に、給水口１１ｓ及び排水口１１оをそれぞれ配置している。突出部３は、その頂端を挟んで幅方向（Ｙ方向）の両面にそれぞれ下り傾斜する一対の傾斜面３ａを有して、突出部３の断面形状が台形や三角形などに形成される。
これにより、通水路４は、中壁２の外側面（端部２ａ及び両側面２ｃ）に沿って、平面略Ｃ字形（コの字形）に形成される。中壁２の両側面２ｃには、ハシゴなどの昇降設備２ｄがそれぞれ設置されている。
図示例のプール１の底部１２は、奥行き方向（Ｘ方向）中央に最深部位１２ａが配置され、底部１２の全体が下り斜面１２ｂ，最深部位１２ａ及び上り斜面１２ｃの断面形状をＶ字形に形成している。

（給水口と排水口の形状）
さらに図示例では、給水口１１ｓ及び排水口１１оの形状は、横長の長方形や楕円形に形成している。希望する波の形状などに応じて、給水口１１ｓの形状は、変えることができる。また、給水口１１ｓの位置は、給水側領域１ａにあればよく、第一側面１１ａのどこでもよいし、また、第一側面１１ａとはことなる、たとえば底部１２などにあってもよい。
排水口１１оの形状は、特段の制約はない。
しかし、給排水機６の給水方向を変えて給水側領域１ａと排水側領域１ｂの位置を逆にするように使う場合があるため、対称構造のプール１では、排水口１１оは、給水口１１ｓと同じ数で同じ形状で同じ位置関係に設置することが好ましい。

（ライディング領域）
このような対称構造のプール１に水が溜められる。そして、図２に示されるように、正方向の循環による給水口１１ｓからの放水で、水流は、変向部１１ｔにぶつかり、方向転換する。プール１の側部１１に沿った順流４ｆと、突出部３の傾斜面３ａ及びプール１の底部１２に沿って流動する逆流４ｂとが、合流部４ｍで順流４ｆと衝突して、バックウォッシュを発生させる。発生したバックウォッシュは、自然波に近い高低差のある立体的な斜面を持つ人工波としてグーフィーの波を作成する。
図３に示される作動後の状態では、利用者（サーファー）が中壁２の頂面２ｂ（エントリーゾーンＰ１）から排水側領域１ｂにエントリーすることができる。そしてエントリーしたその位置こそが、立体的な斜面を持つ人工波（グーフィーの波）において排水側領域１ｂの部位がサーファーのパドリング領域Ｐ２となる。立体的な斜面を持つ人工波において突出部３の直上部位付近がサーファーのテイクオフ領域Ｐ３となり、給水側エリアの部位がサーファーのライディング領域Ｐ４となる。
また、図示しないが給排水機６の選択的な切り替えにより、給水口１１ｓと排水口１１оを入れ替えて給排水が逆向きの循環になると、変向部１１ｔにぶつかる水流の方向転換や、バックウォッシュの発生方向などがすべて幅方向（Ｙ方向）へ反転する。このため、グーフィーの波に代わってレギュラーの波が作成される。

［第二実施形態］
（回避水路）
図３は、本発明の実施形態に係る造波装置Ａ１の変形例（第二実施形態）を示す説明図（作動後の斜視図）である。
図３に示される第二実施形態の造波装置Ａ２は、プール１に回避水路７を追加した構成が、前述した第一実施形態とは異なり、それ以外の構成は第一実施形態と同じものである。
プール１の奥側には、第一実施形態の第二側面１１ｂに相当する隔壁１１ｅが配置され、隔壁１１ｅを挟んで回避水路７が設けられる。
隔壁１１ｅは、第一実施形態の第二側面１１ｂと同様に変向部１１ｔが形成されるものの、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’が第二側面１１ｂの高さよりも低く配置されて、適時に水没するように形成される。隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’は、頂部１１ｅ’の角部分の面取り加工などで、利用者（サーファー）が接触しても怪我し難い構造になっている。これにより、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’が水没した時には、通水路４からサーフボードが隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’上を越えて回避水路７へ移動可能になる。

隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’の水没は、立体的な斜面を持つ人工波のトップ（崩れている波の中で上の部分）や水面Ｗよりも隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’を低く配置することで達成される。また、給水口１１ｓからの放出圧力は、立体的な斜面を持つ人工波のトップが、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’よりも高くなるように設定され、人工波のトップから隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’までの間隔が、サーフボードのフィンが接触せずに通過できるように設定されている。このように、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’を水没させる手段は、いくつかあり、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’の高さを予め低く設計したり、または、放水圧力を調整することで可能である。
回避水路７は、その深さが水面Ｗから約１．５ｍ前後に設定され、利用者（サーファー）がライディングを終えて通水路４から退場する時に利用するエスケープ領域Ｐ５となる。回避水路７の近くには、水面Ｗよりも高い出口８を形成することが好ましい。
図示例では、プール１内の奥側に沿って回避水路７が幅方向（Ｙ方向）へ直線状に形成され、プール１の外側に出口８を幅方向（Ｙ方向）の中間位置となるように配置している。また、その他の例は図示しないが、回避水路７の幅方向（Ｙ方向）中央に出口８を設けることで、回避水路７が分割されるように配置することも可能である。
回避水路７においてサーファーは、立体的な斜面を持つ人工波（グーフィーの波又はレギュラーの波）のトップ近くまでライディングしてから、サーフボードの向きを変えて、通水路４から隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’上を越えて回避水路７に入る。そして、サーファーは、サーフボードのテールを沈めて失速させ、浮き上がったノーズを手で掴むなどしてプルアウト（サーフィンを終える動作）すれば、ライディングをスマートに終えることが可能になる。

（貯水タンク）
貯水タンクＴは、適宜な位置に設けられる。貯水タンクＴは、配管等で接続されていればプール１から離れて設けられていてもよい。
また、貯水タンクＴは必ず必要なものではない。
図３で図示されている第二実施形態の造波装置Ａ２は、給排水管５と給排水機６を外部から遮断するように貯水タンクＴが設けている。貯水タンクＴは、第一側面１１ａに隣接して設けられている。そして、貯水タンクＴの上面は、足場８１として使えることが好ましい。

給排水機６は、貯水タンクＴに沈められているので、給排水機６のスイッチは、無線や有線で、貯水タンクＴの外のしかるべき位置に設置され、権限ある者のみが操作できるようになっている。また、給排水機６は、貯水タンクＴ内の水で常に冷却されるようになっている。真夏のビーチで第二実施形態の造波装置Ａ２を使う場合、給排水機６が熱をもつ可能性があるが、貯水タンクＴ内に蓄えられた水により冷却でき、加熱を防止できる。
図１（ａ）で図示されている造波装置Ａ２は、水を循環する使い方ができるように作られている。給排水源５２は、前述したように、水道管などでよいが、貯水タンクＴがある場合、貯水タンクＴそのものが給排水源５２となる。給排水源５２となる貯水タンクＴの底部に開口した管は、開閉弁５１を介して給排水管５や給排水機６と接続される。権限ある者は、開閉弁５１を操作することができ、プール１の水位を変更することができる。

［第三実施形態］
（給水口の形状）
図４（ａ）（ｂ）に示される第三実施形態の造波装置Ａ３は、中壁２及び突出部３のサイズをこれまでの実施形態と比較して大型化している。そして、給水口１１ｓ及び排水口１１оの形状を変更した構成が、前述した第一実施形態や第二実施形態とは異なり、それ以外の構成は第一実施形態や第二実施形態と同じものである。
図示例では、第三実施形態における中壁２や突出部３の幅方向（Ｙ方向）寸法が、第一実施形態における突出部３の幅方向寸法の約３．５～４．０倍に拡大されている。そして、第三実施形態における突出部３の高さ方向（Ｚ方向）寸法は、第一実施形態における突出部３の高さ方向寸法の約１．３～１．５倍に拡大されている。給水口１１ｓ及び排水口１１оの形状は、幅方向（Ｙ方向）が高さ方向（Ｚ方向）寸法よりも長尺な矩形に形成されている。
これにより、第三実施形態の造波装置Ａ３は、自然波に近い、かつ、高低差のある立体的な斜面を持つ人工波を安定的に作成できる装置となった。
また、第三実施形態の造波装置Ａ３では、給排水管５の途中にろ過機５３が設けられている。図示例は、給排水機６となる循環給水ポンプを挟んで給水口１１ｓと排水口１１оとの間にろ過機５３がそれぞれ配備されている例である。

このような本発明の第三実施形態に係る造波装置Ａ３によると、水（プール水）が溜まったプール１に対して、給排水機６の作動で給水口１１ｓから水が放水される。そして、作られた水流は、プール１の変向部１１ｔにぶつかって方向転換される。そして、方向転換された水流は、プール１の側部１１（第二側面１１ｂ）に沿った順流４ｆとなって流動する。順流４ｆは、主に水面Ｗ側を流れるが水底側では、順流４ｆと逆向きの水流（逆流）４ｂが発生する。逆流４ｂは、突出部３（の傾斜面３ａ）及びプール１の底部１２に沿って水面Ｗに向け流動する。逆流４ｂは、合流部４ｍで順流４ｆと衝突し、その結果、盛り上がった波（バックウォッシュ）が発生する。これにより、通水路４には、立体的な斜面を持つ人工波がプール１の側部１１（第二側面１１ｂ）に沿って作成される。その後、これらの水流は、排水口１１оに排水され、次いで、給排水機６の作動で給水口１１ｓに循環され、立体的な斜面を持つ人工波の形状が保持される。
したがって、第三実施形態の造波装置Ａ３は、簡単な構造で自然波に近い、かつ、高低差のある立体的な斜面を持つ人工波を造ることができる。
その結果、プールの底部全面に多数の噴出流発生部をマトリックス状に配置する従来のものに比べ、第三実施形態の造波装置Ａ３は、その構造及び制御を簡素化できて装置全体がコンパクト化され、周囲環境に影響されずにどこにでも設置できて、コストの低減化も図れる。
さらに、給排水機６は、給水口１１ｓからの放出圧力を調整することができる。権限ある者は、放水圧力を調整することで、波の大きさ（高さ）と波の力をいかようにも調節することができる。
第三実施形態の造波装置Ａ３を使う権限ある者は、サーファーの技量に合わせて初級者から上級者まで適した波を造ることができる。

特に、給水口１１ｓと変向部１１ｔは、プール１の側部１１（第二側面１１ｂ）において奥行き方向（Ｘ方向）へ対向する箇所に配置されることが好ましい。また、プール１の底部１２において少なくとも一部又は全部は、給水口１１ｓから最深部位１２ａへ至る領域に下り斜面１２ｂを有し、最深部位１２ａから変向部１１ｔへ至る領域に上り斜面１２ｃを有することが好ましい。
この場合には、給水口１１ｓから下り斜面１２ｂ，最深部位１２ａ及び上り斜面１２ｃに沿って放水することにより、水流が下り斜面１２ｂを勢いよく流動してから、上り斜面１２ｃに沿って水面Ｗに向け斜めに流動する。このため、給水口１１ｓからの水流が変向部１１ｔに激しくぶつかって方向転換され、プール１の側部１１に沿った順流４ｆとなって流動し、合流部４ｍで逆流４ｂと衝突してバックウォッシュが発生する。これにより、プール１の側部１１（第二側面１１ｂ）に沿って立体的な斜面を持つ人工波が作成される。
したがって、第三実施形態の造波装置Ａ３は、給水口１１ｓからの給水方向や給水量などについて、厳密な制御は必要なく、簡単な構造で立体的な斜面を持つ人工波を確実に作成することができる。

（第三実施形態の貯水タンク）
本発明の造波装置Ａは、野外のイベントなどにも使うことが想定される。第二実施形態の造波装置Ａ２が、給排水源５２として（水道など）を想定していたが、野外のイベント会場によっては水道などが近くにあるとは限らない。第三実施形態の造波装置Ａ３は、図４（ａ）に示すように、貯水タンクＴに水が蓄えているにもかかわらず、給排水源５２が設けられている。これは、第三実施形態の造波装置Ａ３が、給排水源５２として給水車を想定しているからである。給水車から延びる送水管は、造波装置Ａ３の給排水源５２に設けたジョイントと接続することができる。給水車から送られた水は、貯水タンクＴとプール１を満たすのに使われる。その後、開閉弁５１が閉じられ、給水車は造波装置Ａ３から離れて行く。第三実施形態の造波装置Ａ３は、貯水タンクＴに蓄えられたプール水により再給水を受けなくとも長期にわたり使うことが可能になる。

（貯水タンクＴの別の役割）
本発明の造波装置Ａは、給排水機６により給水口１１ｓから勢いよくプール水を吹き出す。造波装置Ａの部材、特に、給排水機６は動かぬように固定される必要がある。貯水タンクＴは、プール水が蓄えられることで重しの役目を果たす。貯水タンクＴは、給水口１１ｓのある第一側面１１ａに隣接して設けられており、給排水機６を含め造波装置Ａ全体は、貯水タンクＴの重量により安定する。

さらに、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示される例では、プール１内の幅方向（Ｙ方向）中央位置に中壁２が設けられている。そして、当該例は、中壁２とプール１の側部１１（第二側面１１ｂ）との間に突出部３を配置し、中壁２及び突出部３を中心線とした幅方向（Ｙ方向）の線対称位置に、給水口１１ｓと排水口１１оがそれぞれ配置している例である。そして、給排水機６は、給水口１１ｓ及び排水口１１оに対する給排水方向を入れ替えて給排水することが可能になっている。これにより、正方向又は逆方向の切換が可能になっている。
このような第一実施形態の造波装置Ａ１で作られる波は、給排水機６による正方向の作動で給水口１１ｓから放水することにより、変向部１１ｔにぶつかって方向転換され、プール１の側部１１に沿った順流４ｆと、水底側に突出部３及びプール１の底部１２に沿って流動する逆流４ｂとが合流部４ｍで衝突してバックウォッシュが発生し、グーフィーの波になる。
また、権限ある者が、給排水機６を逆方向の作動に変えると、給水口１１ｓと排水口１１оが入れ替わり、レギュラーの波となる。
したがって、本発明の造波装置Ａは、給排水機６の作動方向の制御のみでグーフィーの波とレギュラーの波を作成することができる。
その結果、利用者は、一つのプール１で崩れ方向が異なる二つの立体的な斜面を持つ人工波を選択できる。本発明は、利用者（サーファー）の要望に合わせたサーフィンの練習が同一場所で行えて利便性に優れるとともに、グーフィーの波専用のプールとレギュラーの波専用のプールを個別に作製する必要が無いため、設置スペースや設置コストに関し有利である。

また、図３に示される例では、プール１は、第二側面１１ｂとして変向部１１ｔが形成される隔壁１１ｅと、隔壁１１ｅを挟んで通水路４と反対側に設けられる回避水路７と、を有し、隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’が水没するように形成されている。
このような第二実施形態の造波装置Ａ２は、ライディング中のサーファーがサーフボードの向きを変えて、通水路４から隔壁１１ｅの頂部１１ｅ’上を越えて回避水路７にプルアウトすることを可能にする。
したがって、利用者（サーファー）は、ライディングをスマートに終えることができる。
その結果、本発明を利用するサーファーは、エントリーからプルアウトまで一連の練習ができ、次に待機するサーファーは、スムーズに交代できる。

そして、プール１は、折り畳み又は分解可能に構成することが好ましい。
プール１は、コンパクトな折り畳み状態や分解状態で設置現場に運ばれる。そして、プール１は、設置現場で折り畳み状態や分解状態の部材を組み立てられる。このように設置者は、プール１を容易に組み立て設置することができる。
したがって、プール１は、設置現場の環境に影響されることなく容易に移設できる。
時限的な運用など、利便性の向上が、設置者に与えられる。

なお、前示の第一実施形態及び第三実施形態の図示例は、プール１の内部構造を幅方向（Ｙ方向）へ線対称に配置している。配置は、これに限定されず、幅方向へ非対称に配置してもよい。
さらに、図面では、給水口１１ｓは、プール１の第一側面１１ａに配置されていたが、これに限定されない。これらの配置は、第三側面１１ｃに配置した給水口１１ｓから変向部１１ｔに対して斜めに水を放出させることや、プール１の底部１２に配置した給水口１１ｓから変向部１１ｔに向けて斜め上方へ水を放出させるなどの変更が可能である。実施形態の排水口１１оは、プール１の第一側面１１ａに配置されていたが、これに限定されず、第四側面１１ｄに排水口１１оを配置して通水路４が平面Ｌ字形に形成されることや、その他の変更をしてもよい。
また、実施形態の底部１２の形状は、下り斜面１２ｂと上り斜面１２ｃが最深部位１２ａを挟んで断面略Ｖ字形に形成されていたが、これに限定されず、プール１の底部１２において給水口１１ｓから変向部１１ｔに至る一部分のみを断面略Ｖ字形に形成してもよい。プール１の底部１２に配置した給水口１１ｓから変向部１１ｔに向けて斜め上方へ水を放出させる場合には、底部１２は、部分的にまたは全体的に傾斜面が設けられなくてもよい。
これら場合においても、前述した第一実施形態及び第二実施形態と同様な作用や利点が得られる。

［第四実施形態］
（給排水機と給排水管と貯水タンク）
図５は本発明の実施形態に係る造波装置Ａ４の変形例（第四実施形態）を示す説明図（作動後の斜視図）である。図３に示す実施形態と比較すると、給排水管５が設けられていない。代わりに、給水口１１ｓは、給排水機６の一種である水中ポンプ６１に接続されている。水中ポンプ６１は貯水タンクＴの底部に沈められており、プール水を吸い上げ、給水口１１ｓからプール水を噴射する。
他方、排水口１１оは、貯水タンクＴと連通するだけになっている。排水口１１оの位置がプール１の水面Ｗの位置、即ち水位を決めている。
貯水タンク水位ＷＴの位置は、プール１の水面Ｗの位置と同じか、低くなり、排水口１１оからプール水がオーバーフローするように貯水タンクＴ内に流れ込む。
水中ポンプ６１は、排水口１１оにも接続することができ、接続することで、排水口１１оは、給水口１１ｓに変わる。また、２台の水中ポンプ６１を、それぞれ排水口１１оと給水口１１ｓに接続しておき、権限のある者が、何れか一方の水中ポンプ６１のみを作動させることができる。これにより、造波装置Ａ４は、グーフィーとレギュラーのいずれの波でも発生できる。
第四実施形態の排水側領域１ｂの水面Ｗ位置は、常に排水口１１оの下端の位置になるので、プール水の水量を適正に管理できる。

（安全への配慮）
プール１は、その縁などの角部に柔らかい緩衝材を取り付けることが可能である。利用者がボードから落下したような場合、緩衝材は、利用者を守る。また、前述したように、排水口１１оから勢いよくプール水が吸い込まれる場合は、フレームなどで、物や人が吸い込まれないように安全策を講じることが好ましい。
さらに、初心者がバランスを崩してプール１から落ちないように、周囲にネットなどの落下防護柵を設けるなどしてもよい。

以上、本発明に係る実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、前述の各実施形態は、その目的および構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

Ａ 造波装置
１ プール
Ａ１ 造波装置（第一実施形態）
Ａ２ 造波装置（第二実施形態）
Ａ３ 造波装置（第三実施形態）
Ａ４ 造波装置（第四実施形態）
１ａ 給水側領域
１ｂ 排水側領域
１１ 側部
１１ａ 第一側面
１１ｂ 第二側面
１１ｃ 第三側面
１１ｄ 第四側面
１１ｅ 隔壁
１１ｅ’ 頂部
１１ｔ 変向部
１１ｓ 給水口
１１о 排水口
１２ 底部
２ 中壁
２ａ 端部
３ 突出部
３ａ 傾斜面
４ 通水路
４ｆ 順流
４ｂ 逆流
４ｍ 合流部
５ 給排水管
５１ 開閉弁
５２ 給排水源
５３ ろ過機
６ 給排水機
６１ 水中ポンプ
７ 回避水路
８ 出口
８１ 足場
Ｔ 貯水タンク
Ｗ 水位
ＷＴ 貯水タンク水位

Claims (5)

1. プールと、中壁と、突出部と、を備え、
   前記プールは、奥行き方向に対向する第一側面及び第二側面と、幅方向に対向する第三側面及び第四側面と、底部と、を有し、
   前記中壁は、前記第一側面から前記第二側面に向け延びて、前記プールを給水側領域と排水側領域とに分けるものであり、前記給水側領域には、前記第二側面に向けて水を放出する給水口があり、前記排水側領域には、排水口があり、
   前記突出部は、前記中壁の端部と前記第二側面との間の前記底部に設けられることを特徴とする造波装置。
   
2. 前記給水側領域と前記排水側領域は、前記中壁に対して対称形をしており、
   前記給水口と前記排水口は、給排水管で連結されており、前記給排水管には、水の流れを正逆に変更可能な給排水機が設けられていることを特徴とする請求項１記載の造波装置。
3. 前記プールの奥側に前記第二側面を挟んで回避水路が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の造波装置。
   
4. 前記プールが折り畳み又は分解可能に構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の造波装置。
   
5. 前記第一側面に隣接して、貯水タンクが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の造波装置。
   

Images