KR20210090701A

KR20210090701A - 서핑용 조파 장치 및 그것을 설치한 서핑 연습 설비

Info

Publication number: KR20210090701A
Application number: KR1020217018947A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 오시베
Original assignee: 가부시키가이샤 레스폰스 엔지니아
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2021-07-20
Also published as: JP6579566B1; EP3885011A4; CN113195065A; JPWO2020105090A1; AU2018449992A1; US20220008799A1; EP3885011A1; WO2020105090A1; SG11202106176SA

Abstract

[과제] 서핑에 적합한 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있도록 한 이른바 튜브 모양의 권파를 조파할 수 있는 서핑용 조파 장치를 제공한다.
[해결수단] 전방이 개방되고, 적어도 바닥부와 측면판을 구비하며, 내부공간의 일부에 물을 받아들일 수 있는 용기체(110)와, 용기체(110)를 주행시키는 이동로(120)는, 사면 궤도(121)와 풀 내 주행 궤도(123)를 구비하고 있다. 용기체(110)는 사면 궤도(121)를 따라 낙하하고, 자유낙하 운동을 해서 풀 내의 물에 돌입(突入)하며, 적어도 일부를 풀 흘수선 아래에 잠긴 상태로 풀의 유기 에어리어의 방향으로 풀 내 주행 궤도(123)를 주행한다. 용기체(110)가 감속함과 아울러, 내부의 물만이 고립 진행파(202)로서 전방으로 내뿜어져, 서핑에 적합한 권파를 얻는다.

Description

서핑용 조파 장치 및 그것을 설치한 서핑 연습 설비

본 발명은 서핑(surfing) 연습용으로 사용하는 파도를 조파(造波)하는 서핑용 조파 장치, 및 그 장치를 장착한 풀(pool)을 구비한 서핑 연습 설비에 관한 것이다. 경기 연습자가 서핑의 튜브 라이딩(tube riding)을 연습하거나, 일반 유기자(游技者, 놀이하는 사람)가 서핑의 튜브 라이딩을 부담 없이 체험하거나 할 수 있는 것을 제공한다.

서핑은 세계적으로 인기가 있다. 최근에는 해양 레저뿐 아니라 경기로서 본격적으로 도전하는 사람도 계속 늘고 있다. 실제로 서핑을 즐기기 위해서는 서핑에 적합한 자연환경이 갖추어진 해안으로 나가지 않으면 안 된다. 서핑에 적합한 자연환경이 갖추어진 해안이란, 큰 파도가 도달하기 쉬운 외양(外洋, 외해)에 면한 해안선이며, 또한, 밀려오는 파도가 해안을 향하여 진행해 가는 이른바 큰 고립파(孤立波)가 되기 쉽고, 그 고립파에서 파도 머리(波頭, 물마루)의 붕괴역(breaking area)과 붕괴직전역(area about to break)이 늘어서 있는 형태로 동시에 출현하는 것 같은 파도가 형성되기 쉽도록 한 멀리까지 물이 얕은 해저 지형인 것이 필요하게 된다. 또한, 상기 고립파란, 같은 지점에서 상하동(上下動, 상하 이동)을 반복하는 진동파(振動波)가 아니라, 파도와 파도 사이에 간격이 있어 하나하나의 파도가 고립되어 진행하고 있는 파도의 의미이다.

특히 서핑을 향한 파도란, 고립파의 파도 머리의 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 출현에 의해 파도의 단면(斷面)이 마치 튜브 모양으로 말린 파도로 되어 있는 것이다. 서퍼(surfer)는 이 튜브 모양의 권파(卷波, plunging breaker)의 파도 머리의 붕괴역으로부터 붕괴직전역을 향해서 미끄러지는 것에 의해, 서핑을 하는 것이 가능하게 된다.

이러한 서핑에 적합한 파도가 형성되는 해안은 자연조건이 갖추어진 곳으로 한정되어 있어, 전 세계 어디에서도 서핑을 즐긴다고 말할 수는 없다.

그래서, 종래 기술에서, 풀에서 인공적으로 서핑에 적합한 인공 파도를 조파하여, 풀에서 서핑을 즐길 수 있는 서핑용 조파 장치의 개발이 시도되어 왔다.

종래 기술에서, 풀에 인공 파도를 조파하는 조파 장치로서는, 이하와 같은 여러 가지 방식의 것이 알려져 있다.

이른바 플랩(flap)식 조파 장치가 있다. 플랩식 조파 장치는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 수조의 바닥부(底部)에 힌지로 회동(回動) 가능하게 하단을 지지한 반수몰(半水沒)된 연직(鉛直) 상태의 조파판(造波板)을, 힌지를 지지점으로 해서 왕복 요동(搖動)하여 파도를 발생시키는 것이다.

또한, 이른바 피스톤식 조파 장치가 있다. 피스톤 조파 장치는, 도 22에 나타내는 바와 같이, 축에 장착된 반수몰된 피스톤을, 축을 따라 밀고 당기고 하는 왕복 운동을 시켜서 파도를 발생시키는 것이다.

또한, 공기 압축식 조파 장치가 있다. 공기 압축식 조파 장치는, 도 23에 나타내는 바와 같이, 수조의 한쪽측에 형성한 저기(貯氣, 기체 저장)탱크에 진공 펌프 또는 블로어 등을 설치하여, 공기의 흡입, 취출(吹出) 등 기압에 의해 저기실(貯氣室) 내에의 공기와 물의 출입에 따라 수위를 변동시켜 파도를 발생시키는 것이다.

또한, 탱크 챔버식 조파 장치가 있다. 탱크 챔버식 조파 장치는, 도 24에 나타내는 바와 같이, 수조의 한쪽측에 형성한 저수(貯水)탱크의 하부에 게이트를 설치하여, 펌프 등에 의해 저수탱크 내의 어느 높이까지 물을 저장한 후에, 게이트를 순간적으로 개방하여 저수를 수조 내에 낙하시켜 파도를 발생시키는 것이다.

또한, 수류(水流) 노즐 분사식 조파 장치가 있다. 수류 노즐 분사식 조파 장치는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 물을 가압해서 노즐로부터 분출(噴出)하여 파도를 발생시키는 조파 장치이다.

또한, 캐리식 조파 장치가 있다. 캐리식 조파 장치는, 도 26에 나타내는 바와 같이, 물반송기(水搬送器)를 풀에 가라앉힌 상태에서 스타트하여, 힘차게 케이블 등으로 당겨서 물반송기에 동력을 주어 거의 수평으로 풀 내를 견인 이동시키는 것에 의해, 물반송기로 포착한 물을 전방으로 내뿜어서 파도를 발생시키는 조파 장치이다.

특허문헌 1 : 일본 특개평11-248595호 특허문헌 2 : 일본 특개평6-73911호 특허문헌 3 : 일본 특개평3-268772호 특허문헌 4 : 일본 특개2002-257675호 특허문헌 5 : 일본 특공평6-78692호 특허문헌 6 : WO2016-129107호 공보

그러나 종래 기술에 기술한 여러 가지 조파 장치는, 서핑에 적합한 파도의 조파 장치라는 관점에서는 각각 이하와 같은 문제가 있었다.

우선, 플랩식 조파 장치로 형성되는 파도는, 풀의 물을 그 장소에서 크게 오르내리게 하는 이른바 상하동의 파도이며, 고립되어 진행해 가는 진행파(進行波)는 아니다. 그 때문에, 서핑에 적합한 바와 같은 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를 형성할 수 없는 것이다. 그 때문에 아무리 장치의 규모를 크게 하고 동력을 대형화시켜도 서핑에 적합한 권파를 형성할 수 없다. 다만, 플랩식 조파 장치로 큰 파도를 일으키는 경우는, 플랩을 크게 하고, 수심을 깊게 할 필요가 있는데, 풀 단면(斷面)의 수량을 움직이기 위하여 동력 과대가 되어 버리고 기구도 복잡화한다는 문제도 발생한다.

다음으로, 피스톤식 조파 장치로 형성되는 파도는, 플랩식과 마찬가지로, 풀의 물을 상하로 밀기 때문에, 그 장소에서 크게 오르내리게 하는 이른바 상하동의 파도이며, 고립되어 진행해 가는 진행파는 아니다. 그 때문에, 서핑에 적합한 것 같은 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를 형성할 수는 없는 것이다. 그 때문에 아무리 장치의 규모를 크게 하고 동력을 대형화시켜도 서핑에 적합한 권파를 형성할 수 없다.

마찬가지로, 공기 압축식 조파 장치도 피스톤식과 마찬가지로, 풀의 물을 상하로 밀기 때문에, 그 장소에서 크게 오르내리게 하는 이른바 상하동의 파도이며, 고립되어 진행해 가는 진행파는 아니다. 그 때문에, 서핑에 적합한 것 같은 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를 형성할 수는 없는 것이다. 또한, 대형 진공 펌프를 사용하기 때문에, 큰 파도를 일으키기에는 에너지 효율이 좋다고는 말할 수 없다.

탱크 챔버식 조파 장치는, 저수한 물의 방출방향이 문제가 되는데, 기본적으로는 풀에 입설(立設)한 탱크 챔버의 직하(直下, 바로 아래)로 물을 떨어뜨리는 것이기 때문에, 물 중량의 영향에 의해, 역시 그 장소에서 크게 오르내리게 하는 이른바 상하동의 파도로서 전해지며, 고립되어 진행해 가는 진행파로는 되지 않는다. 그 때문에, 서핑에 적합한 것 같은 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를 형성할 수는 없는 것이다. 또한, 펌프로 양수(揚水)하여 탱크에 저수하기 때문에, 에너지 효율이 좋은 것이라고는 말할 수 없다.

다음으로, 수류 노즐 분사식 조파 장치에서는, 진짜 권파는 형성할 수 없고, 산 모양으로 성형되어 있는 장치의 곡면 위를 미끄러질 뿐이며, 서핑에 적합한 것 같은 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를 형성할 수는 없는 것이다.

다음으로, 캐리식 조파 장치는, 종래 기술에서는 가장 뛰어난 조파 장치이고, 조파한 파도는, 서핑에 적합한 파도이며, 정확히 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파가 형성될 수 있는 것이다.

그러나 종래 기술에서의 캐리식 조파 장치는, 물반송기를 풀 흘수선 아래로 가라앉힌 상태에서 구동 장치로 힘차게 케이블 등으로 당겨 물반송기를 풀 내에서 수평으로 이동시키는 것이며, 물반송기에는 당초부터 물이 들어 있어, 물을 포착한 상태에서는 상당히 무겁고, 초속(初速)을 크게 얻기 위해서는, 구동 장치의 모터가 대형이고 고가인 것이 되어 버리며, 조파할 수 있는 서핑 파도를 크게 하는 것에 과제가 있었다.

그래서, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 종래 조파 장치에서는 형성이 어려웠던 서핑에 적합한 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파를, 간단한 구조로 대규모로 조파할 수 있는 서핑용 조파 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 서핑용 조파 장치는, 풀(pool)의 유기(遊技) 에어리어(area)에 서핑(surfing)용 파도를 만드는 조파(造波) 장치로서, 전방(前方, 앞쪽)이 개방되고, 적어도 바닥판(底板)을 구비하며, 적어도 일시적으로 상기 바닥판 위에 물을 포착할 수 있는 용기체와, 상기 용기체를 이동시키는 사면(斜面, 경사면)을 포함하는 이동로(移動路)로서, 상기 풀의 흘수선(吃水線) 위의 위치로부터 상기 용기체의 적어도 일부가 상기 풀의 흘수선 아래로 잠기는 위치까지 상기 사면 위를 이동하는 사면 궤도(軌道), 및, 상기 용기체의 적어도 일부가 상기 풀의 흘수선 아래에 잠긴 채 주행하는 풀 내(內) 주행 궤도를 포함하는 이동로를 구비하며, 상기 용기체의 전면(前面, 앞면)이 상기 유기 에어리어에 대향(對向)한 상태로, 상기 용기체를 상기 이동로의 상기 사면 궤도 및 상기 풀 내 주행 궤도를 주행시켜, 상기 용기체로 받아들인(포착한) 물을 전방에 있는 상기 유기 에어리어를 향해 방출시키는 서핑용 조파 장치이다.

상기 구성에 따르면, 풀의 물 중, 용기체로 포착된 물이 용기체의 전방 이동에 따라 전방으로 밀려나와(押出) 방출되고, 그 전방으로 방출된 물의 운동 에너지는 진행파로서 전방으로 전반(傳搬, 전파)해 가므로, 간단히 고립된 진행파를 형성할 수 있다. 풀의 물 중 비교적으로 상부 부근의 물을 용기체로 포착하여 전방으로 진행시키도록 힘을 부여해서 밀어내므로, 이 방식은 "캐리식 조파 장치"라고 말할 수 있다.

또한, 밀어내는 물의 수량은 진행파로서 뿜어내는 양뿐이기 때문에, 용기체의 운동 에너지의 대부분이 진행파의 운동 에너지로 변환될 수 있고, 수면 위를 진행하는 파도 이외의 수중이나 후방(後方)이나 측방(側方, 옆쪽)에 있는 물에 대해 헛되이 부여되는 에너지를 억제할 수 있어, 에너지 효율이 높은 것이 된다.

또한, 상기 구성에서, 용기체의 이동로의 이동은 사면 위의 자유낙하 운동으로 할 수 있다. 용기체를 물보다 비중이 큰 소재로 형성하고, 총중량도 큰 것으로 하면 위치 에너지가 크게 축적되어 있어, 용기체가 풀의 흘수선 아래까지 사면 위를 비스듬히 낙하하는 것에 의해, 그 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되어 가며, 풀의 물에 돌입(突入)하는 데에는 충분한 운동 에너지이면, 풀의 물에 돌입한 후, 일시적으로 용기체 안으로 받아들인 수괴(水塊, 물 덩어리)를 포착한 채 전방으로 힘차게 내뿜는 에너지가 공급될 수 있다. 즉, 용기체의 운동 에너지를 가지고, 수괴를 내뿜는 운동 에너지로 변환하여 수괴가 전방으로 뿜어져 나온다. 이와 같이, 수괴가 전방으로 뿜어져 나오면, 캐리식 조파가 되어, 서핑 파도가 형성된다. 종래 캐리식 조파 장치에서는 문제가 되고 있었던 초속이 크게 얻어지는 대형 모터 등의 구동 장치는 불필요하게 된다.

용기체는, 전방이 개방되고, 적어도 바닥판을 구비하며, 적어도 일시적으로 상기 바닥판 위에 물을 포착할 수 있는 것이지만, 다양한 베리에이션(variation, 변형)이 있을 수 있다.

예를 들면, 용기체로서 바닥판만을 구비한 구성이 있을 수 있다.

이 경우, 바닥판이, 진행방향의 전방측이 낮고 뒤쪽이 높게 되어 있는 사면 바닥으로 되어 있다. 종단면(縱斷面)이 삼각형을 이루고 있으며, 뾰족한 선단이 전방이고, 이 선단으로부터 풀의 흘수선 아래로 돌입해 간다. 마치 도끼처럼 물속으로 돌입하여, 도끼 모양의 사면 바닥 위에 일시적으로 물을 포착할 수 있는 것으로 되어 있다. 사면 바닥의 사도(斜度, 경사도)가 큰 것이면, 물이 활주하여 용기체의 후방으로 전부 새어 버리는 일이 없어져, 일시적으로 포착하는 물의 양이 증가하기 쉬워진다.

여기서, 용기체가 바닥판만의 구성일 경우, 풀의 수중에 돌입한 후, 포착한 물에 충분히 전방으로 내뿜는 운동 에너지를 부여하기 위해, 풀 내 주행 궤도에서, 주행하는 용기체의 측방에 입설한 레인(lane) 칸막이벽을 구비한 구성이 바람직하다. 풀 내 주행 궤도에서 레인 칸막이벽을 구비한 구성이면, 용기체와 레인 칸막이벽으로 둘러싸인 물이 포착되기 쉬워져, 용기체가 전방으로 진행하면, 용기체의 상면에 포착된 물이 전방으로 밀려나오기 쉬워진다.

또한, 풀 내 주행 궤도에서 레인 칸막이벽이 입설된 것이면, 풀 내 주행 궤도에서 측방으로의 난류(亂流)는 거의 발생하지 않아, 흐트러짐이 작은 품질이 양호한 고립된 진행파를 형성할 수 있다.

또한, 예를 들면, 용기체로서, 바닥판과 배면판(背面板)을 구비한 구성도 있을 수 있다.

배면판이 있으면, 용기체의 바닥면을 물이 활주하여 용기체의 후방에 도달해도 배면판이 있기 때문에 물이 후방에서 새는 일이 적어진다. 또한, 배면판이 있는 구성에서도 바닥면은 사면 바닥인 구성으로 하면, 배면판에 대한 물의 충돌량이 감소하여, 용기체가 자유낙하로 얻은 운동 에너지가 원활하게 물의 운동 에너지로 변환되기 쉬워진다.

또한, 예를 들면, 용기체로서, 측면판을 구비한 구성도 있을 수 있다.

측면판이 있으면, 용기체의 바닥면 위로 타고 올라간 물이 용기체의 측방으로 새는 일이 없어진다.

또한, 용기체의 측면에 측면판이 입설된 것이면, 측방의 수면과 입설된 측면판의 경계면에서 난류는 거의 발생하지 않아, 흐트러짐이 작은 품질이 양호한 고립된 진행파를 형성할 수 있다.

또한, 용기체에 측면판이 있는 구성일 경우, 상기한 풀 내의 레인 칸막이벽은 생략할 수 있다. 물론, 용기체에 측면판이 있는 구성이어도 풀 내의 레인 칸막이벽을 설치하는 구성이어도 된다.

여기서, 용기체의 일부에 착탈 가능한 추를 구비하고, 용기체에 탑재하는 추의 중량을 조정하는 것을 가능하게 한 구성이 바람직하다.

추(錘)에 의해 용기체의 중량을 조정하면, 이동로의 사면 궤도 위에 있는 용기체가 가지고 있는 위치 에너지, 그리고 용기체가 이동로의 사면 궤도를 낙하해서 위치 에너지가 변환되어 얻어지는 운동 에너지의 크기를 조정할 수 있고, 물에 부여되는 운동 에너지도 조정할 수 있어, 뿜어져 나오는 파도의 세기나 높이 등을 조정할 수 있다.

서핑용 조파 장치에서의 용기체의 배설(配設, 배열 설치) 구조로서, 이하의 타입이 있다.

하나의 타입은, 용기체가 복수 개이고, 유기 에어리어에 대해 각각의 용기체의 전면(前面)을 대향시키도록 용기체를 폭방향으로 일렬로 나열하여 지지한 것이다. 이 타입이어도 복수 개의 용기체가 일렬로 나란히 동기(同期)하여 전방으로 이동하면, 하나의 큰 진행파를 형성할 수 있다. 또한, 용기체끼리의 접합면에는 간극이 없으면 난류가 생기는 것이 억제되어, 흐트러짐이 작은 품질이 양호한 고립된 진행파를 형성할 수 있다.

또 하나의 타입은, 용기체가 단수이지만 폭이 넓고, 그 폭이 전방으로 송출해야 할 파도의 폭에 상당하는 것이며, 용기체의 내부에서 전면에 직교하도록 입설한 하나 또는 복수의 칸막이판을 구비한 것이다. 이 타입이어도 적절한 간격으로 입설된 칸막이판이 있기 때문에 횡방향으로의 난류의 발생이나 전반을 억제할 수 있어, 흐트러짐이 작은 품질이 양호한 고립된 진행파를 형성할 수 있다.

다음으로, 서핑용 조파 장치에서의 용기체의 운동으로서, 용기체의 사면 위의 자유낙하 운동만이어도 되지만, 사면 위의 자유낙하 운동에 더하여, 캐터펄트(catapult)에 의한 가속 운동이나, 풀의 흘수선 위의 위치에 설치한 탄성체를 이용한 가속 운동 등도 합친 구성으로 하는 것도 가능하다. 캐터펄트나 탄성체를 배설하면 장치 구성은 복잡하게 되지만, 자유낙하하는 사면의 높이가 충분히 취득하기 어려운 경우나, 사도를 완만하게 취하면 사면(斜面, 경사면)의 길이(사면 이동 거리)가 커지게 되어 충분한 길이가 확보되기 어려운 경우 등은, 사면의 높이나 사면의 길이를 억제하는 것에 의해 자유낙하로 얻어지는 운동 에너지가 부족한 만큼, 캐터펄트나 탄성체에 의한 운동 에너지를 보충하면, 부족분을 보충할 수 있다.

이동로 전체적으로는, 그 주요부(主要部)는, 상기한 바와 같은, 풀의 흘수선 위로부터 풀의 흘수선 아래까지 이르는 사면을 포함하는 것이지만, 그 사면의 풀 흘수선 위의 시단(始端)방향에서는 평면 또는 완만한 각도의 사면을 마련하고 있어도 되고, 그 사면의 풀의 흘수선 아래의 종단(終端)방향에서는 서서히 그 각도가 작아지도록 하여, 평면 또는 완만한 각도의 사면으로 해 두어도 된다.

또한, 풀의 흘수선 아래의 종단방향에서는, 진행방향으로 서서히 그 각도가 작아지는 부분에 이어, 진행방향으로 서서히 그 각도가 커지는 부분을 포함하는 것인 것도 바람직하다. 용기체는 물에 돌입해서 풀의 물을 포착한 후는, 급속히 감속(減速)한 쪽이 내부의 물이 힘차게 전방으로 내뿜어져 고립파(孤立波)를 형성하기 쉬워진다. 이동로가 진행방향으로 서서히 그 각도가 작아지는 부분에 이어, 진행방향으로 서서히 그 각도가 커지는 부분을 포함하는 것이면, 용기체에 감속이 걸리기 쉬워져, 내부의 물만이 힘차게 전방으로 뿜어져 나와 고립파가 형성되기 쉬워진다.

다음으로, 용기체와 이동로 사면의 마찰 저항에 대해 기술한다.

상기한 바와 같이 용기체를 이동로의 사면을 따라 사면 낙하하는 것이지만, 용기체의 바닥면과 사면 사이에 마찰 저항이 생길 수 있다. 사면의 사도, 사면의 소재, 용기체의 바닥면 상태, 용기체의 중량 등에 의해, 마찰 저항이 주는 영향은 변할 수 있는데, 이동로를 레일식 이동로로서 궤도를 따르도록 설치된 레일 기구를 설치하고, 용기체의 바닥면에는 바퀴(車輪)를 설치하여, 레일 기구와 용기체 사이에 개재시켜 용기체가 주행할 수 있는 구성도 바람직하다. 또한, 용기체가 풀의 물에 돌입할 때에는 충격이 가해지기 때문에, 바퀴가 레일로부터 탈륜(脫輪, 이탈)하지 않도록 한 레일 구조가 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 서핑용 조파 장치에서, 용기체를 이동로의 사면을 따라 낙하시키고, 풀에 서핑 파도를 조파한 후, 다시 용기체를 흘수선 위로 되돌리는 조출 견인(繰出牽引) 장치에 대해 기술한다.

조출 견인 장치는, 용기체의 일부에 장착한 접속선(接續線)과, 접속선을 인양(引揚)하여, 용기체를 풀의 흘수선 위의 위치로 되돌리는 구동력을 구비한 것이다. 이 구동력은 용기체의 되돌림 이동에 이용하는 것이므로, 용기체가 낙하하여 물에 돌입하는 속도보다 작은 속도로 권취하는 것이 바람직하며, 과도하게 대형인 모터 등이 아니어도 된다.

다음으로, 본 발명의 서핑 연습 설비에 대해 기술한다.

본 발명의 서핑 연습 설비는, 풀에 상기한 본 발명의 서핑 파도용 조파 장치를 설치하고, 또한 풀의 바닥면에 고안한 것을 가하여, 용기체가 이동하는 이동 범위로부터 이어지는 평탄부(平坦部)와, 그 평탄부에 이어 유기 에어리어의 개시(開始) 위치 부근에 오르막 구배(勾配)의 슬로프(slope)부를 마련한 것으로 한다. 그리고 해당 슬로프부의 배치에서, 용기체가 이동하는 이동방향에 대해 각도를 붙인 것으로 한다.

물리적으로, 평탄부로부터 치솟는 슬로프부를 마련하는 것에 의해 깊이가 얕아지는 만큼 속도가 느려진다. 슬로프를 통과해 가는 동안, 파도의 전후방향의 속도차가 축적되어 가, 파도의 배면측이 전면측에 덮이도록 이른바 튜브 모양의 권파가 형성되어 가고, 급기야는 파도 머리가 전방을 향해 붕괴해 간다. 여기서, 슬로프부가, 용기체에 대향하도록 정점(頂点)을 가지는 대략 삼각형 모양이면, 삼각형의 정점에 대응하는 위치에서 속도가 느려지기 시작하여, 삼각형의 변을 향해 차례로 속도가 느려져 가는 것 같은 파도가 되며, 하나의 진행파에서, 가장 빨리 붕괴역이 생기는 것이 해당 정점에 상당하는 곳이며, 그 붕괴역으로부터 연속하도록 횡방향으로 차례차례 붕괴해 가서, 붕괴역과 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 서핑에 적합한 튜브 모양의 권파가 조파된다.

본 발명에 관계되는 서핑용 조파 장치에 따르면, 풀의 물 중 용기체 속에 포착된 풀의 흘수선 아래의 물만이 용기체의 이동에 수반하여 전방으로 밀려나와, 간단히 고립된 진행파를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 서핑 연습 설비에서, 풀의 유기 에어리어의 개시 위치 부근에 오르막 구배의 슬로프부를 마련하면, 슬로프를 통과하는 중에 진행파의 속도가 느려져, 하나의 진행파에서, 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 서핑에 적합한 튜브 모양의 권파가 조파된다.

용기체의 이동로의 이동은 사면 위의 자유낙하 운동을 주로 할 수 있고, 용기체가 풀의 흘수선 아래까지 사면 위를 비스듬히 낙하하는 것에 의해, 그 위치 에너지가 운동 에너지로 변환되어 가, 풀의 물에 돌입하는 데에는 충분한 운동 에너지이면, 풀의 물에 돌입한 후, 일시적으로 용기체 안으로 받아들인 수괴를 포착한 채 전방으로 힘차게 내뿜는 에너지가 공급될 수 있다.

[도 1] 본 발명의 서핑용 조파 장치에 의한 조파의 원리를 간단히 설명하는 도면(그 1)이다.
[도 2] 본 발명의 서핑용 조파 장치에 의한 조파의 원리를 간단히 설명하는 도면(그 2)이다.
[도 3] 용기체가 바닥판(사면 바닥)뿐이고, 풀 내 주행 궤도에 풀 측벽을 설치한 구성에서의 조파의 원리를 간단히 설명하는 도면(그 1)이다.
[도 4] 용기체가 바닥판(사면 바닥)뿐이고, 풀 내 주행 궤도에 풀 측벽을 설치한 구성에서의 조파의 원리를 간단히 설명하는 도면(그 2)이다.
[도 5] 용기체의 베리에이션의 예를 간단히 설명하는 도면이다.
[도 6] 종래 기술에서의 플랩식 조파 장치에 의한 조파의 원리를 단적(端的)으로 설명하는 도면이다.
[도 7] 종래 기술에서의 피스톤식 조파 장치에 의한 조파의 원리를 단적으로 설명하는 도면이다.
[도 8] 종래 기술에서의 공기 압축식 조파 장치에 의한 조파의 원리를 단적으로 설명하는 도면이다.
[도 9] 종래 기술에서의 탱크 챔버 방식 조파 장치에 의한 조파의 원리를 단적으로 설명하는 도면이다.
[도 10] 물속을 이동하는 이동체의 배면(背面)에 생기는 난류에 의한 저해(阻害)를 설명하는 도면이다.
[도 11] 실시예 1에 따른 본 발명의 서핑용 조파 장치의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
[도 12] 용기체(110)의 구성예를 나타낸 도면이다.
[도 13] 용기체(110)가 4개 병렬화된 구성예에서, 합성파의 고립 진행파(202)가 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.
[도 14] 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에 의한 서핑용 파도의 조파의 흐름이 나타나 있다.
[도 15] 이동로(120)의 풀 내 주행 궤도(123) 위에서 스토퍼(124)를 설치한 구성이다.
[도 16] 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에서, 서핑용 파도의 조파 후에 용기체(110)를 원래대로 되돌릴 때까지의 흐름을 나타낸 도면이다.
[도 17] 이동로(120)와 용기체(110)의 접촉면에 레일을 부설(敷設)한 구성예를 나타내는 도면이다.
[도 18] 이동로와 용기체 사이에 바퀴를 개재시켜 용기체에 대한 마찰을 저감시키는 구성을 설명하는 도면이다.
[도 19] 본 발명의 서핑 연습 설비의 풀(200)의 바닥을 알기 쉽도록 나타낸 도면이다.
[도 20] 슬로프부(220)의 형상이 비스듬히 기울도록 설치된 예를 나타내는 도면이다.
[도 21] 종래 기술에서의 플랩식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.
[도 22] 종래 기술에서의 피스톤식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.
[도 23] 종래 기술에서의 공기 압축식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.
[도 24] 종래 기술에서의 탱크 챔버식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.
[도 25] 종래 기술에서의 수류(水流) 노즐 분사식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.
[도 26] 종래 기술에서의 캐리식 조파 장치의 구성을 간단히 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 서핑용 조파 장치 및 서핑 연습 설비의 실시예를 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 서핑용 조파 장치에 따른 조파의 원리를 설명하고, 이어서, 실시예로서 구체적인 장치 구성의 예를 든다.

도 1 내지 도 4는, 본 발명의 서핑용 조파 장치에 따른 조파의 원리를 간단히 설명하는 도면이다. 도 5는 다양한 용기체의 베리에이션을 간단히 나타낸 도면이다.

또한, 비교상(比較上), 도 6 내지 도 9에 종래 플랩식 조파 장치나, 피스톤식 조파 장치, 탱크 챔버식 조파 장치에 의한 조파의 예를 들었다.

우선, 제1 베리에이션의 용기체(110a)를 이용한 경우에서의 조파 원리를 간단히 설명한다.

제1 베리에이션의 용기체(110a)는, 도 5 (a)에 나타내는 바닥판(사면 바닥)과 측면판으로 형성된 용기체(110a)이다.

도 1은, 제1 베리에이션의 용기체(110a)를 이용한 경우에서의 조파 원리를 간단히 설명하는 도면이다. 조파 원리의 설명과 관계되는 부분을 추려 내고 그 외 부분에 대해서는 도시나 설명을 생략하고 있다.

도 1은 사시도로 되어 있는데, 도면 중 좌측에서부터 시계열(時系列)로 (1), (2), (3), (4), (5)의 5단계의 용기체(110)의 움직임과 서핑용 고립파(孤立波)의 방출 모습이 나타나 있다.

또한, 도 1의 도면 중 앞쪽은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에는, 용기체(110a)를 이동시키는 사면(121)을 포함하는 이동로(120)가 있으며, 풀(200)의 물(201)의 흘수선 위의 위치로부터 용기체(110a)의 적어도 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래로 잠기는 위치까지 사면(121)이 마련되어 있다.

도 1은, 용기체(110a)가 이동로(120)의 사면(121) 위를 미끄러져 떨어져서 풀(200)의 물(201)에 돌입하는 모습이 나타나 있다.

도 1 (1)의 상태는, 용기체(110a)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 위의 위치에 있는 상태이다. 이 상태에서는 아직 풀(200)의 물(201)에 돌입하고 있지 않다. 이 도 1 (1)의 상태에서, 사면(121)을 따라 낙하하여 이동하고 있으며, 중력에 의해 이동방향으로 사면을 가속하면서 자유낙하하고 있다. 또한, 용기체(110a)와 사면의 접촉 구조나, 캐터펄트나 탄성체를 이용하는 운동 에너지의 보조의 구성예에 대해서는 후술한다. 여기서는 설명을 간단히 하기 위해, 사면(121)을 따라 용기체(110a)가 자중(自重)으로 미끄러져 떨어지고 있는 것으로 한다.

여기서, 도 2도 함께 참조한다.

도 2에서 (a)는 물속에서의 모습을 알기 쉽도록 종단면(縱斷面)으로 나타내고 있다. (b)는 상면에서 본 모습의 도면으로 되어 있다. 각각의 도면에서, 우측이 용기체(110a)의 초기 상태, 중앙이 용기체(110a)의 가속 중 상태, 좌측이 용기체(110)의 정지 직후 상태를 나타내고 있다. 도 2 (1)은, 용기체(110a)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 위의 위치에 있는 상태를 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다. 도 1 (1)의 상태와는 용기체(110a)의 높이가 다르지만, 풀(200)의 물(201)에 돌입하기 전 상태로서는 공통되어 있다.

다음으로, 도 1 (2)의 상태는, 용기체(110a)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래로 돌입을 개시한 상태이다. 이 도 1 (1)로부터 도 1 (2)의 상태 변화에서 용기체(110a)가 가지고 있던 위치 에너지가 운동 에너지로 전화(轉化)하고 있다. 또한, 도 1에는 풀(200)의 물(201)의 아래의 사면(121) 상태가 도시되어 있지 않지만, 용기체(110a)가 원활하게 풀의 물에 돌입하여 전방으로 주행하기 쉽도록, 이른바 미끄럼대처럼, 이동로(120)의 사면(121)이 진행방향으로 서서히 각도가 작아져 가는 것이 바람직하다.

또한, 용기체(110a)는, 이 예에서는, 전방이 개방되고, 바닥부와 측면판을 구비한 상자 모양으로 되어 있으며, 내부 공간의 일부에 물을 포착할 수 있는 용기로 되어 있다. 또한, 이 예에서는, 용기체(110a) 안에는 사면 바닥이 마련되어 있어, 내부의 물이 그 사면 바닥을 뛰어올라가게 되어, 일시적으로 용기체(110a)의 내부에 풀(200)의 물(201)이, 풀의 흘수선보다 위쪽에 보지(保持, 보유지지)되기 쉽게 되어 있다. 또한, 이 사면 바닥의 유무, 사면 바닥의 각도는 한정되지 않는다.

도 1 (3)의 상태는, 용기체(110a)의 일부가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래를 주행하고 있는 상태이다. 이 도 1 (2)로부터 도 1 (3)의 상태 변화에서 용기체(110a)가 가지고 있던 운동 에너지가 용기체(110a) 내에 포착한 풀의 물의 운동 에너지로 전화하고 있다. 또한, 이 예에서는, 풀의 물의 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선보다 위로 뛰어오르기 때문에, 용기체(110)가 가지고 있던 운동 에너지의 일부가 풀의 물(201)의 위치 에너지로도 전화하고 있다고 말할 수 있다.

여기서, 도 2도 함께 참조한다.

도 2 (2)는, 용기체(110a)의 일부가, 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래를 주행하고 있는 상태를 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다. 이 도면에서는 용기체(110a)가 거의 수평으로 주행하고 있는데, 실제로는 미끄럼대처럼 이동로(120)의 사면(121)이 진행방향으로 서서히 각도가 작게 변화해 가므로 반드시 수평 상태로 한정되지 않는다.

도 2 (2)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110a)의 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래에 있는 상태로 주행하기 때문에, 풀(200)의 물(201)이 용기체(110a)의 내부에 포착되며, 이 예에서는 사면 바닥으로 되어 있으므로, 자연히 풀(200)의 물(201)이 사면 바닥을 뛰어올라, 도 2 (2)와 같이 물(201)이 흘수선 위로 들어 올려진 채로 주행하고 있다.

다음으로, 도 1 (4)의 상태는, 용기체(110)가 풀 내 주행 궤도의 주행을 계속하여, 도 1 (3)에서 용기체(110a) 안으로 받아들인 물(201)이 용기체(110a)와 일체로 전방으로 이동하고 있는 상태이다. 이 도 1 (3)에서부터 도 1 (4) 사이에, 용기체(110a) 안으로 받아들여진 물의 운동 에너지가 전방을 향해 정돈되어 있다.

용기체(110a)에 사면 바닥이 있을 경우, 물이 사면 바닥을 뛰어오르기 때문에, 도 1 (3)에서부터 도 1 (4)로의 천이(遷移) 기간이 존재하는데, 이 용기체(110a)와 용기체(110a) 안의 물(201)이 일체가 되어 주행하고 있는 상태는, 용기체(110a)의 주행 방법에 따라 다양하지만, 이 기간은 극히 짧은 경우도 있을 수 있다.

다음으로, 도 1 (5)의 상태는, 용기체(110a)가 이동로(120) 위에서 감속하는 한편, 풀(200)의 물(201)은 속도가 감속되지 않기 때문에, 용기체(110a)로부터 전방으로 서핑용 진행파(202)로서 방출되는 모습을 나타내고 있다.

용기체(110a)로부터 전방으로 방출된 물의 운동 에너지는 그대로 고립된 진행파(202)로서 전반(傳搬)해 간다.

여기서, 도 2도 함께 참조한다.

도 2 (3)은, 용기체(110a)가 이동로(120) 위에서 감속하고, 용기체(110a)의 물(201)이 전방으로 서핑용 진행파(202)로서 방출되는 모습을 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다.

용기체(110)의 내부에 포착된 물(201)은, 도 2 (2)에서 얻고 있는 운동 에너지에 의해 속도를 유지하는데, 용기체(110a)가 감속 또는 정지하기 때문에, 용기체(110a)의 내부에 포착된 물(201)만이 전방으로 운동을 계속하여, 고립 진행파(202)로서 방출된다.

특히 서핑을 향한 파도란, 고립파의 파도 머리의 붕괴역으로부터 붕괴직전역의 출현에 의해 파도의 단면이 마치 튜브 모양으로 말린 파도로 되어 있는 것이다. 이것은 고립 진행파가 서서히 속도를 떨어뜨려 감으로써 형성되는 것이며, 튜브 모양의 권파를 조파하는 데에는 고립 진행파의 조파가 전제로 된다. 본 발명의 조파 장치의 조파 원리에 따르면, 서핑에 적합한 고립 진행파(202)를 형성할 수 있어, 파도 머리의 붕괴역으로부터 붕괴직전역을 향해 미끄러지는 것에 의해, 서핑을 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 조파 장치에서는, 밀어내는 물의 수량은 거의 모두 고립 진행파로서 방출되는 수량이 되기 때문에, 용기체(110a)의 위치 에너지의 대부분이 진행파에 대한 운동 에너지로 변환될 수 있고, 수면 위를 진행하는 파도 이외의 수중이나 후방이나 측방에 있는 물에 대해 헛되이 부여되는 에너지를 억제할 수 있어, 에너지 효율이 높은 것으로 되는 것을 알 수 있다.

다음으로, 도 1과는 다른 용기체를 이용한 경우에서의 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에 의한 조파 원리를 설명한다.

여기서는, 제2 베리에이션의 용기체(110b)를 이용한 경우에서의 조파 원리를 간단히 설명한다.

제2 베리에이션의 용기체(110b)는, 도 5 (b)에 나타내는 바닥판(사면 바닥)만으로 형성된 용기체(110b)이다. 도 5 (b)의 용기체는, 도 5 (a)의 용기체(110a)와 비교하면, 측면판이 없는 점이 다르다. 종단면이 대략 삼각형으로 되어 있으며, 도끼처럼 선단이 뾰족하고 후단을 향해 높아지는 형상으로 되어 있다.

도 3은, 제2 베리에이션의 용기체(110b)를 이용한 경우에서의 조파 원리를 간단히 설명하는 도면이다. 조파 원리의 설명에 관계되는 부분을 골라 내고 그 외 부분에 대해서는 도시나 설명을 생략하고 있다.

도 3은 사시도로 되어 있는데, 도면 중 좌측에서부터 시계열로 (1), (2), (3), (4), (5)의 5단계의 용기체(110b)의 움직임과 서핑용 고립파의 방출 모습이 나타나 있다. 또한, 도 3의 도면 중 앞쪽은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

실시예 1과 마찬가지로, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 용기체(110b)를 이동시키는 사면(121)을 포함하는 이동로(120)가 있으며, 풀(200)의 흘수선 위의 위치로부터 용기체(110b)의 적어도 일부가 풀(200)의 흘수선 아래로 잠기는 위치까지 사면(121)이 마련되어 있다.

도 1과의 차이는, 풀 내 주행 궤도를 구분하는 레인 칸막이벽(124)이 설치되어 있는 점이다. 레인 칸막이벽(124)은, 풀 내 주행 궤도를 주행하는 용기체(110b)의 측방에 배설되며, 주행하는 용기체(110b)의 사면 바닥을 타고 오른 물(201)이 측방으로 도망가지 않도록 둘러싸는 것이다. 도 1에 나타낸 용기체(110a)에서는 측면판이 설치되어 있었으므로 용기체(110a)뿐이어도 그 안에 물을 포착할 수 있는 것이었지만, 도 3에 나타내는 용기체(110b)에서는 측면판이 없고 심플한 형상인데, 풀 내 주행 궤도를 구분하는 레인 칸막이벽(124)이 측방에 위치되어 있는 것에 의해, 용기체(110b)와 레인 칸막이벽(124)에 의하여 물을 포착할 수 있는 구조로 되어 있다.

용기체(110b)를 이용한 경우의 조파 원리를 설명한다.

도 3은, 용기체(110b)가 이동로(120)의 사면(121) 위를 미끄러져 내려 풀(200)의 물에 돌입하는 모습이 나타나 있다.

도 3 (1)의 상태는, 용기체(110)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 위의 위치에 있는 상태이다. 이 도 3 (1)의 상태에서, 사면(121)을 따라 낙하하여 이동하고 있으며, 중력에 의해 이동방향으로 사면을 가속하면서 자유낙하하고 있다.

여기서, 도 4도 함께 참조한다.

도 4에서 (a)는 물속에서의 모습을 알기 쉽도록 종단면으로 나타내고 있다. (b)는 상면에서 본 모습의 도면으로 되어 있다. 각각의 도면에서, 우측이 용기체(110b)의 초기 상태, 중앙이 용기체(110b)의 가속 중 상태, 좌측이 용기체(110b)의 정지 직후 상태를 나타내고 있다.

도 4 (1)은, 용기체(110)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 위의 위치에 있는 상태를 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다. 도 3 (1)의 상태와는 용기체(110)의 높이가 다르지만, 풀(200)의 물(201)에 돌입하기 전 상태로서는 공통되어 있다.

다음으로, 도 3 (2)의 상태는, 용기체(110)가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래로 돌입을 개시한 상태이다. 이 도 3 (1)로부터 도 3 (2)의 상태 변화에서 용기체(110)가 가지고 있던 위치 에너지가 운동 에너지로 전화되고 있다.

여기서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 레인 칸막이벽(124)이 풀 내 주행 궤도를 구분하도록 설치되어 있으며, 주행하는 용기체(110b)의 측방을 둘러싸, 주행하는 용기체(110b)의 사면 바닥을 타고 오른 물(201)이 측방으로 도망가지 않도록 효율적으로 포착하는 것으로 되어 있다. 또한, 레인 칸막이벽(124)의 높이는 한정되지 않지만, 용기체(110b)보다 높은 쪽이 바람직하다.

도 3 (3)의 상태는, 용기체(110b)의 일부가 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래를 주행하고 있는 상태이다. 이 도 3 (2)로부터 도 3 (3)의 상태 변화에서 용기체(110)가 가지고 있던 운동 에너지가 용기체(110) 내에 포착한 풀의 물의 운동 에너지로 전화되고 있다.

여기서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 주행하는 용기체(110b)의 측방을 레인 칸막이벽(124)이 둘러싸고 있기 때문에, 풀의 물(201)이 효율적으로 사면 바닥을 뛰어오른다.

여기서, 도 4도 함께 참조한다.

도 4 (2)는, 용기체(110)의 일부가, 이동로(120) 위 중 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래를 주행하고 있는 상태를 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다.

도 4 (2)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110)의 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래에 있는 상태에서 주행하기 때문에, 풀(200)의 물(201)이 용기체(110)의 내부에 포착되며, 이 예에서는 사면 바닥으로 되어 있으므로, 자연히 풀(200)의 물(201)이 사면 바닥을 뛰어올라, 도 2 (2)와 같이 물(201)이 흘수선 위로 들어 올려진 채로 주행하고 있다.

다음으로, 도 3 (4)의 상태는, 용기체(110)가 풀 내 주행 궤도의 주행을 계속하여, 도 3 (3)에서 용기체(110) 안에 포착한 물(201)이 용기체(110)와 일체로 전방으로 이동해 있는 상태이다. 이 도 1 (3)으로부터 도 1 (4) 사이에, 용기체(110) 안에 포착된 물의 운동 에너지가 전방을 향해 정돈되어 있다.

여기서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 레인 칸막이벽(124)이 풀 내 주행 궤도를 구분하도록 설치되어 있으므로, 주행하는 용기체(110b)의 측면을 둘러싸, 주행하는 용기체(110b)의 사면 바닥을 타고 오른 물(201)이 측방으로 도망가지 않고, 효율적으로 전방을 향한 운동 에너지로 전환된다.

다음으로, 도 3 (5) 상태는, 용기체(110b)가 이동로(120) 위에서 감속하는 한편, 풀(200)의 물(201)은 속도가 감속되지 않기 때문에, 용기체(110b)로부터 전방으로 서핑용 진행파(202)로서 방출되는 모습을 나타내고 있다.

여기서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 레인 칸막이벽(124)이 풀 내 주행 궤도를 구분하도록 설치되어 있으므로, 용기체(110b)로부터 전방으로 집중하여 서핑용 진행파(202)로서 방출되며, 측방으로 도망가지 않고, 효율적으로 전방을 향한 운동 에너지로 전환된다.

용기체(110b)로부터 전방으로 방출된 물의 운동 에너지는 그대로 고립된 진행파(202)로서 전반해 간다.

여기서, 도 4도 함께 참조한다.

도 4 (3)은, 용기체(110)가 이동로(120) 위에서 감속하고, 용기체(110)의 물(201)이 전방으로 서핑용 진행파(202)로서 방출되는 모습을 나타내고 있으며, (a)는 종단면, (b)는 상면에서 본 도면으로 되어 있다.

용기체(110)의 내부에 포착된 물(201)은, 도 2 (2)에서 얻고 있는 운동 에너지에 의해 속도를 유지하는데, 용기체(110)가 감속 또는 정지하기 때문에, 용기체(110)의 내부에 포착된 물(201)만이 전방으로 운동을 계속하여, 고립 진행파(202)로서 방출된다.

다음으로, 다른 용기체(110)의 베리에이션도 간단히 나타내 둔다.

도 5는, 용기체(110)의 다양한 베리에이션의 일례를 나타내는 도면이다.

도 5 (a)는, 제1 베리에이션의 용기체(110a)를 나타내고 있으며, 바닥판(사면 바닥)과 측면판으로 형성된 용기체(110a)로 되어 있다. 조파 원리는 이미 설명한 바와 같다.

도 5 (b)는, 제2 베리에이션의 용기체(110b)를 나타내고 있으며, 바닥판(사면 바닥)만으로 형성된 용기체(110b)로 되어 있다. 조파 원리는 이미 설명한 바와 같으며, 레인 칸막이벽(124)와의 조합에 의해 조파한다.

도 5 (c)는, 제3 베리에이션의 용기체(110c)를 나타내고 있으며, 바닥판(사면 바닥)과 배면판으로 형성된 용기체(110c)로 되어 있다. 조파 원리는 제2 베리에이션의 용기체(110b)의 조파 원리와 마찬가지이며, 레인 칸막이벽(124)과의 조합에 의해 조파하는 것이지만, 여기서는, 배면판이 있으므로, 사면 바닥을 타고 넘어 후방으로 빠져나가려고 하는 물(201)을 막고, 배면판에 의해 전방으로 유지하는 것이다. 즉 물(201)은, 사면 바닥, 배면판, 레인 칸막이벽(124)으로 둘러싸여 효율적으로 전방으로 방출하는 것이다.

도 5 (d)는, 제4 베리에이션의 용기체(110d)를 나타내고 있으며, 바닥판과 측면판과 배면판으로 형성된 용기체(110d)로 되어 있다. 조파 원리는 제1 베리에이션의 용기체(110a)의 조파 원리와 마찬가지이며, 측면판이 있으므로 레인 칸막이벽(124)은 특별히 필요로 하지 않는다. 무엇보다, 레인 칸막이벽(124)에는 주행 레인의 칸막이라는 역할도 있으므로, 이 제4 베리에이션의 용기체(110d)에서도 레인 칸막이벽(124)을 조합해도 되며, 배제되지 않는다.

또한, 이들 베리에이션에서, 소재는 한정되지 않는데, 수중에 돌입해도 견딜 수 있는 구조 강도를 구비할 필요가 있으며, 또한, 물보다 큰 비중이 필요하기 때문에, 금속제의 것이 바람직하다. 일부에 수지(樹脂) 소재 등이 있어도 된다. 또한, 내부의 일부를 중공(中空)으로 할 수도 있다. 내부의 일부를 중공으로 하는 것에 의해, 그 공간에 추를 넣어 전체 중량을 조정하는 것도 가능하다. 또한, 배면 등에 추를 장착하는 장착 부재를 설치해 두는 것도 가능하다. 배면이면 추의 교환 등도 용이하게 이루어진다.

또한, 야간 등에 유희(遊戱)가 행해질 때, 주위에 충분한 광량(光量)의 조명이 확보되어 있을 필요는 있지만, 용기체(110)의 일부에 형광도료(螢光塗料)나 라이트를 구비해 두어, 용기체가 낙하하는 타이밍이 유희자(遊戱子)에게 시인(視認)되기 쉽게 하는 것도 가능하다.

이상이, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)의 조파 원리이다.

이하, 비교상, 종래 기술의 조파 장치의 조파 원리를 살펴본다.

우선, 종래 기술에서의 플랩식 조파 장치는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 풀 수중에 설치된 플랩의 왕복 운동에 의해 풀의 물 전체에 진동이 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 풀의 물 전체에 운동 에너지가 분산하는 데다가, 상하로 진동하는 진동파이기 때문에, 고립된 진행파로는 되지 않는다.

또한, 종래 기술에서의 피스톤식 조파 장치는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 풀의 수면에 대해 누름판(押板)을 축을 따라 밀고 당기는 것이므로, 풀의 수면 일부에 진동원(振動源)이 있어 그 진동이 수면이나 수중 등의 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 풀의 수면 전체에 운동 에너지가 분산하는 데다가, 상하로 진동하는 진동파이기 때문에, 고립된 진행파로는 되지 않는다.

또한, 종래 기술에서의 공기 압축식 조파 장치는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 풀의 수면에 대해 공기 압축탱크를 대향(對向)시켜, 단숨에 압축공기를 물속으로 방출하는 것에 의해 조파하는 것이며, 풀의 수면 일부에 진동원이 있어 그 진동이 수면이나 물속 등의 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 풀의 수면 전체에 운동 에너지가 분산하는 데다가, 상하로 진동하는 진동파이기 때문에, 고립된 진행파로는 되지 않는다.

또한, 종래 기술에서의 탱크 챔버 방식 조파 장치는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 탱크 챔버 바로 아래의 풀 수면에 대해 대량의 물을 낙하시키는 것이며, 물의 위치 에너지가 주위의 물의 진동 에너지로 변환되어 그 운동 에너지가 전반해 가는 것이기 때문에, 풀의 물 전체에 운동 에너지가 분산하는 데다가, 상하로 진동하는 진동파이기 때문에, 고립된 진행파로는 되지 않는다.

상기한 도 6에서부터 도 9의 비교를 보면, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)가, 서핑에 적합한 고립 진행파를 형성하는 데에 유리한 방식인 것이 이해될 것이다.

여기서, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에서, 용기체(110)의 전방 이동 거리가 어느 정도 긴 쪽이 전방으로 방출되는 물이 고립된 진행파로 되기 쉬운데, 그 이동 거리는, 용기체(110)로 포착하는 물의 양이나 유기 에어리어의 넓이 등에 따라 설계하면 된다.

다음으로, 난류에 대해 고찰한다.

난류의 영향은 무시할 수 없으며, 진행파를 흐트러뜨려 형태를 무너뜨려 버리는 큰 요인이 될 수 있다. 도 10은 물속을 이동하는 이동체의 배면에 발생하는 난류에 의한 조파의 저해를 간단히 설명하는 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 수중을 고속으로 이동하는 물체이고 그 대향 면적이 큰 판체(板體)와 같은 것이면, 그 전면(前面)의 수면이 솟아올라 압력이 증가하는 한편, 그 배면의 수면은 순간적으로 수면이 내려가서 오목부가 생겨 압력이 떨어진다. 판체 전후의 압력차에 의해 판체가 전진하는 것을 저해하는 힘이 작용한다. 또한, 이 후방의 오목부에 대해 전방의 솟아오르는 수면이나 주위의 수면으로부터 물이 흘러들어가려고 한다. 그 유입한 물은 판체의 배면으로 돌아서 들어간다. 판체는 이 배면으로 돌아서 들어간 물도 떼어내면서 전진하지 않으면 안 되는데, 그때에도 전진에 대한 일종의 저항이 된다. 이와 같이, 대향 면적이 큰 판체와 같은 물체가 물속을 고속 이동할 때에는 큰 에너지를 필요로 한다.

또한, 서핑에 적합한 파도는 파도 머리가 가지런하면서도 차차 횡방향으로 거의 균등하게 늦어져 가는 것 같은 연속성이 필요한바, 난류는 그 리듬을 흐트러뜨려 버린다. 그 때문에 난류가 발생하면 붕괴역에서부터 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 이른바 튜브 모양의 권파의 형성을 저해해 버린다.

이상의 이유로 난류의 발생을 억제할 필요가 있다.

본 발명의 서핑용 조파 장치(100)의 경우, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 용기체(110)의 측면은 측면판을 입설(立設)한 형상이기 때문에, 측면판으로 물을 가르듯이 나아가기 때문에, 측면판과 그 외측의 수면과의 경계면에서 난류의 발생이 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 흐트러짐이 작은 품질이 양호한 고립된 진행파를 형성할 수 있다.

한편, 종래 기술에서의 플랩식 조파 장치는, 도 6 (b)에 나타내는 바와 같이, 풀 수중에 설치된 판 모양 플랩의 왕복 운동에 의해 플랩의 에지(edge) 주위에서 심하게 난류가 발생하고, 그 난류가 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 이 난류가 조파한 파도를 흐트러뜨려 버리는 원인의 하나가 될 수 있다.

또한, 종래 기술에서의 피스톤식 조파 장치에 대해서도, 도 7 (b)에 나타내는 바와 같이, 풀의 수면에 대해 밀고당기기 하는 판 모양 누름판의 왕복 운동에 의해 누름판의 에지 주위에서 심하게 난류가 발생하고, 그 난류가 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 이 난류가 조파한 파도를 흐트러뜨려 버리는 원인의 하나가 된다.

또한, 종래 기술에서의 공기 압축 방식 조파 장치에 대해서도, 도 8 (b)에 나타내는 바와 같이, 공기 압축탱크 바로 아래의 풀 수면에 대해 압축공기를 내뿜는 것이며, 단숨에 공기의 운동 에너지가 주위의 물의 진동 에너지로 변환되기 때문에, 다양한 난류가 단숨에 발생하고, 그 난류가 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 이 난류가 조파한 파도를 흐트러뜨려 버리는 원인의 하나가 된다.

또한, 종래 기술에서의 탱크 챔버 방식 조파 장치에 대해서도, 도 9 (b)에 나타내는 바와 같이, 탱크 챔버 바로 아래의 풀 수면에 대해 대량의 물을 낙하시키는 것이며, 단숨에 물의 위치 에너지가 주위의 물의 진동 에너지로 변환되기 때문에, 다양한 난류가 단숨에 발생하고, 그 난류가 주위로 전반하는 것인 것을 알 수 있다. 이 난류가 조파한 파도를 흐트러뜨려 버리는 원인의 하나가 된다.

이와 같이, 난류의 발생이라는 면에서 보아도, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)의 뛰어난 우위성이 이해될 것이다.

이하, 본 발명의 서핑용 조파 장치의 실시예에 대해 설명한다.

실시예 1

이하, 본 발명에 따른 서핑용 조파 장치 및 서핑 연습 설비의 구성예를, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 11은, 실시예 1에 관계되는 본 발명의 서핑용 조파 장치의 기본 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 이 도 11의 예는, 이동로(120)는 레일 등이 설치되어 있지 않은 평면으로 되어 있는 예이다. 또한, 도 11의 도면 중 좌측은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 11 (a)는 전체 구조를 간단히 측면에서 나타낸 도면으로 되어 있고, 기본 구조를 알기 쉽게 나타내고 있으며, 실제 장치에서 요구되는 부속 구조물에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 용기체(110)를 이동로(120)의 사면 궤도를 따라 낙하시키기 위한 부속 구조물, 보강용 벽면이나 기둥 구조물 등은 여기서는 내부 구조를 알기 쉽도록 도시를 생략하고 있다.

용기체(110)로서는, 도 5에 나타내는 제1∼제4 베리에이션 중 어느 용기체(110)를 사용해도 되지만, 여기서는 대표적으로 제1 베리에이션의 용기체(110a)를 사용해서 설명한다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)는, 용기체(110a), 이동로(120)와, 조출 견인 장치(130)를 구비한 구조로 되어 있다. 또한, 도 11은, 1세트의 용기체(110a), 이동로(120)와, 조출 견인 장치(130)의 기본 구조를 도시하고 있으며, 후술하는 바와 같이 기본 구조를 복수 세트 폭방향으로 병렬로 설치하는 것은 가능하다.

도 11 (b)는 용기체(110)를 나타내는 도면이다. 좌측이 평면도, 우측이 측면도로 되어 있으며, 내부 구조를 알기 쉽도록 일부 투과해서 도시되어 있다. 여기서는 대표적으로 제1 베리에이션의 용기체(110a)로 되어 있다.

용기체(110)는 이동로(120)의 사면 궤도(121)를 낙하하여 풀의 물(201)에 돌입하기 때문에, 충분히 운동 에너지를 얻기 위해 필요한 중량, 기계적 구조 강도가 필요해진다.

용기체(110a)의 폭에 대해서는, 유기 에어리어에 조파하는 파도의 폭과 대조해서 정할 필요가 있다. 본 발명의 캐리식 서핑용 조파 장치(100)로부터 방출된 파도는 전방으로 진행하는 고립 진행파이기 때문에, 파도의 폭은 넓어지지 않고 그대로의 폭으로 전방으로 나아간다. 이 사실로부터, 유기 에어리어에 도달시키는 파도의 폭을 고려하여, 용기체(110a)의 수와 각각의 폭을 정할 필요가 있다. 모든 용기체(110a)의 폭의 총계가 유기 에어리어에 도달시키는 파도의 폭이 되도록 설계하면 된다.

이하에 용기체(110a)의 수와 폭의 예를 몇 가지 든다.

도 12 (a)는, 용기체(110a)가 복수 개(n개)인 케이스이다. 유기 에어리어에 대해 각각의 용기체(110-1∼110-n)의 전면(前面)을 대향시키도록 폭방향으로 일렬로 나란히 지지한 상태로 되어 있다. 각각의 폭은 w1∼wn이다. 이 배치에서 용기체(110-1∼110-n)를 일렬로 늘어놓은 채로 일제히 전방으로 밀어내면, 방출된 파도의 폭 W는 하기(下記)가 같다.

W = w1 + w2 + ··· + wn

이 W가 유기 에어리어에 도달해야 할 파도의 폭 W0이 되도록 설계하면 된다.

도 12 (b)는, 용기체(110a)가 단수인 케이스이다. 이 경우, 유기 에어리어에 도달해야 할 파도의 폭이 W0이라고 하면, 용기체(110a)의 폭 W가, W = W0이 되도록 설계하면 된다. 또한, W가 10m를 초과하는 것 같은 규모가 되면, 도 12 (b)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110a)의 내부에서 1 또는 복수의 칸막이판(111)을 설치하는 것이 바람직하다. 적절한 간격으로 입설된 칸막이판(111)이 있으면, 폭넓은 파도의 각부의 진행방향이 가지런하도록 정돈할 수 있고, 또한, 횡방향으로의 난류의 발생이나 전반을 억제할 수 있어, 흐트러짐이 작고 품질이 좋은 고립된 진행파를 형성할 수 있기 때문이다.

도 13은, 용기체(110a)가 4개 병렬화된 구성예에서, 합성파의 고립 진행파(202)가 형성되는 모습을 나타내는 도면이다. 또한, 도 13의 도면 중 앞쪽은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 1과 마찬가지 흐름으로 4개의 용기체(110a)가 동시 병행으로 주행하며, 거의 동시에 용기체(110)로부터 고립 진행파(202)가 전방으로 방출되고, 그것이 합성파로서 1개의 큰 고립 진행파(202)가 된다.

다음으로, 이동로(120)를 설명한다.

이동로(120)는, 용기체(110)를 이동시키는 사면을 포함하는 이동로로서, 풀의 흘수선 위의 위치로부터 용기체(110)의 적어도 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래로 잠기는 위치까지 사면 위를 이동하는 사면 궤도(121), 및, 용기체의 적어도 일부가 풀(200)의 물(201)의 흘수선 아래로 잠긴 채 주행하는 풀 내 주행 궤도(123)를 포함하는 이동로로 되어 있다. 이 예에서는, 흘수선 위에 시단(始端)이 되는 상면(122)도 구비한 구조로 되어 있다.

또한, 이 예에서는, 이동로(120)는, 용기체(110)나 조출 견인 장치(130) 등 전체를 지지하는 지지 구조물도 겸용하고 있다. 이동로(120)의 폭이나 길이는, 용기체(110a)의 폭이나 용기체(110a)의 이동 길이를 커버할 수 있도록 적절히 설계해서 정하면 된다.

사면 궤도(121)의 사도(斜度, 경사도)에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 너무 작은 각도에서는 용기체(110a)의 가속에 시간이 지나치게 걸리는 경우가 있다. 또한, 너무 큰 각도에서는 용기체(110a)의 가속이 지나치게 커져, 풀의 물에 돌입할 때의 충격이 과잉(過剩)이 되는 경우도 있을 수 있다. 그 때문에, 용기체(110a)의 중량, 용기체(110a)에 요구되는 가속도, 사면 궤도와 용기체(110a)의 마찰계수 등을 고려하여 사도를 설계하면 된다. 예를 들면, 15도 내지 35도 사이의 각도 등이 고려되는데, 한정되지 않는다.

이동로(120)의 사면 궤도(121)나 풀 내 주행 궤도(123)와 용기체(110) 사이의 마찰계수에 대해서는, 이동로(120)의 표면 소재, 이동로(120) 위에 레일 등의 구조물의 유무, 이동로(120)와 용기체(110a) 사이에 바퀴가 개재하는지 아닌지 등 여러 조건에 따르지만, 그들 여러 조건을 고려하여 설계하면 된다.

또한, 이 도 11의 예는, 이동로(120)는 레일 등이 설치되어 있지 않은 평면으로 되어 있는 예이다. 이 경우, 용기체(110a)가 이동로(120)의 평면을 미끄러져 내리기 때문에, 용기체(110a)의 마찰이나 중량에 견딜 수 있는 구조가 필요해진다. 이동로(120)는, 중량이 큰 용기체(110a)가 가속하여 주행하기 때문에, 필요로 되는 기계적 구조 강도가 얻어지도록 설계할 필요가 있다.

또한, 이동로(120)에서, 용기체(110)가 이동하는 이동 범위 전체의 측면에 걸쳐 입설한 측벽을 설치하는 것도 가능하다. 도 11이나 그 밖의 도면에서는 내부 구조를 잘 알 수 있도록 측벽의 도시를 생략하고 있다.

다음으로, 이동로(120)에서의 용기체(110a)의 초속(初速) 부여의 고안에 대해 기술한다.

기본 구성은, 용기체(110a)에 대해 특단의 외력을 주지 않고, 용기체(110a)가 가진 위치 에너지만으로 용기체(110a)가 가속되어 운동 에너지를 얻어 가는 구성이다. 즉, 용기체(110a)의 이동로(120)의 이동이 사면 위의 자유낙하 운동이다. 이 경우, 상면(122)에 용기체(110a)가 재치(載置)된 상태에서는 낙하가 시작되기 어렵기 때문에, 후술하는 조출 견인 장치(130)에 의해 사면 궤도(121)의 소정 위치까지 인상(引上)해 두고, 접속선(131)을 풀어내는 것에 의해, 용기체(110a)가 이동로(120)의 사면 위를 자유낙하 운동해 간다.

제2 가속 부여의 구성은, 용기체(110a)의 이동로(120)의 이동이 사면 궤도(121)의 자유낙하 운동에 더해, 캐터펄트에 의한 가속 운동도 보조하는 것이다. 캐터펄트는 제트기나 롤러코스터 등 기립의 급가속이 필요하게 되는 기계에서 사용되는 가속기이다. 투석기의 원리로 더 큰 중량물을 낙하시켜 그 운동 에너지를, 접속선(131)을 통해 용기체(110a)에 부여하거나, 전자식(電磁式) 캐터펄트로 전자기적으로 가속하거나 하는 것도 있을 수 있다.

제3 가속 부여의 구성은, 용기체(110a)의 이동로(120)의 이동이 사면 궤도(121)의 자유낙하 운동에 더해, 탄성체로부터 받는 가속 운동도 보조하는 것이다. 이른바 슬링샷(새총) 원리로 고무 등의 탄성체에 장력을 생기게 한 상태에서 용기체(110a)의 배면판에 건 상태로 용기체(110a)를 고정해 두고, 용기체(110)의 고정을 해방함으로써 고무 등의 탄성체의 탄성력을 용기체(110a)에 부여하는 것 등이 있을 수 있다.

다음으로, 조출 견인 장치(130)를 설명한다.

조출 견인 장치(130)는, 궤도를 따라 주행하여 풀(200)에 돌입한 용기체(110)를 다시 이동로(120)를 따라 원래대로 인상하는 장치이다.

여기서는, 조출 견인 장치(130)는, 용기체(110a)의 일부에 장착한 접속선(131)과, 동력 장치(132)를 구비한 구성으로 되어 있으며, 용기체(110a)의 주행시에는 접속선(131)을 내보내어 용기체(110a)의 주행을 가능하게 하고, 용기체(110a)의 회수시에는 동력 장치(132)에 의해 접속선(131)을 인양하여, 용기체(110a)를 풀의 흘수선 위의 위치까지 되돌리는 것이다.

접속선(131)은, 특별히 한정되지 않지만, 강철제 와이어, 체인, 끈 등 튼튼한 것이면 된다. 접속선의 개수, 장착 위치는 한정되지 않지만, 용기체(110)를 안정적으로 인상할 수 있도록 설계하면 된다.

동력 장치(130)는 접속선(131)을 인상할 수 있는 것이면 된다. 인상 속도가 어느 정도 요구되므로, 예를 들면, 충분한 토크가 얻어지는 모터와 같은 전기적 구동 수단이나 엔진과 윈치(winch) 장치 등의 기계적 구동 수단이 있다.

다음으로, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에 의한 서핑용 파도의 조파, 용기체(110a)의 회수까지의 흐름에 대해 설명한다.

도 11은, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100a)에 의한 서핑용 파도의 조파의 흐름이 나타나 있다. 또한, 도 11의 도면 중 좌측은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 11 (a)는, 용기체(110)가 사면 궤도(121)의 상부에 있는 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서 조출 견인 장치(130)의 접속선(131)에 의해 용기체(110)가 지지되어 있는 것으로 한다.

도 11 (a)의 상태로부터, 조출 견인 장치(130)의 접속선(131)이 풀려나가면, 용기체(110)가 사면 궤도(121)를 따라 자유낙하 운동을 시작한다. 이동로(120)는 평면으로 되어 있어, 마찰 저항을 받지만 용기체(110a)가 사면 궤도(121)를 따라 자유낙하 운동을 시작한다.

도 11 (b)는, 용기체(110)가 사면 궤도(121)를 미끄러져 내려, 풀 내 주행 궤도를 주행하고 있는 상태를 나타내고 있다. 용기체(110a)의 하부가 풀(200)의 물(201) 안을 주행하고 있다. 도 2 (2)의 상태와 마찬가지인 상태로 되어 있다.

이후, 도 2 (3)에 나타내는 바와 같이, 고립 진행파(202)가 방출된다.

또한, 용기체(110)의 주행 속도가 급속히 작아지면, 상대적인 속도차에 의해 용기체(110)의 내부의 물(201)이 고립 진행파(202)로서 방출되기 쉬워진다.

그래서, 옵션으로서, 이동로(120)의 풀 내 주행 궤도(123) 위에서, 진행방향으로 서서히 그 각도가 커지는 부분(기립하는 부분) 또는 스토퍼를 포함하는 것으로 할 수 있다.

도 15는, 이동로(120)의 풀 내 주행 궤도(123) 위에서 스토퍼(125)를 설치한 구성이다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 용기체(110)는 풀 내 주행 궤도 위에 있는 스토퍼(125)에 의해 강제적으로 정지되며, 용기체(110) 내부의 물이 고립 진행파(202)로서 전방으로 방출되기 쉽게 되어 있다.

또한, 용기체(110)는 풀(200) 내에 침입하면 물의 저항에 의해 감속하므로 스토퍼(125)는 필수 구성이 아니다. 또한, 스토퍼(125)로 용기체(110)를 강제 정지시키는 구성일 경우, 정지시에 용기체(110)에 충격이 가해지는 점도 검토하지 않으면 안 된다.

다음으로, 도 16은, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에서, 서핑용 파도의 조파 후에 용기체(110a)를 원래대로 되돌릴 때까지의 흐름이 나타나 있다. 또한, 도 16의 도면 중 좌측은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 16 (a)는, 조출 견인 장치(130)의 동력 장치(132)가 가동해, 접속선(131)을 되돌리며, 그 결과, 접속선(131)이 장착된 용기체(110)가 인상되어 간다.

도 16 (a)의 상태는, 풀 내 주행 궤도(123)를 역으로 되돌아온 상태이다.

도 16 (b)의 상태는, 사면 궤도(121)를 역으로 되돌아온 상태이다.

도 16 (b)의 상태가 되면, 도 14 (a)의 상태로 돌아간다.

이와 같이, 도 14 및 도 16에 의해, 본 발명의 서핑용 조파 장치(100)에 의한 서핑용 조파의 1 스트로크(stroke)가 종료한다. 그 후, 이 도 14와 도 16의 스트로크를 반복하여 서핑용 파도의 조파를 반복할 수 있다.

실시예 2

실시예 2는, 이동로(120)와 용기체(110)의 접촉면에 레일을 부설(敷設)해서 용기체(110)에 대한 마찰을 저감하는 고안을 실시한 구성이다.

도 17은, 이동로(120)와 용기체(110a)의 접촉면에 레일을 부설한 구성예이다.

도 17 (a)에 나타내는 바와 같이, 이동로(120a)는, 레일식 이동로로 되어 있으며, 궤도를 따르도록 설치된 레일 기구(126)를 구비한 것으로 되어 있다.

용기체(110)로서는, 도 5에 나타내는 제1∼제4 베리에이션 중 어느 용기체(110)를 사용해도 되지만, 여기서는 대표적으로 제1 베리에이션의 용기체(110a)를 사용하여 설명한다.

레일 기구(126)의 부설 개소(箇所)는 용기체(110a)가 주행하는 범위이면 된다. 사면 궤도(121), 풀 내 주행 궤도(123)이면 되고, 또한 상면(122)에 도달할 때까지 부설해도 된다. 도 17 (a)에서는 레일 기구(126)의 일부를 추려 내어 나타낸 도면으로 되어 있다.

레일 기구(126)의 소재는 한정되지 않지만, 중량물인 용기체(110a)가 이동하기 때문에, 강철이나 티탄강 등의 금속제 레일이 바람직하다.

도 17 (b)는 이동로(120)와 부설된 레일 기구(126)를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 이동로(120)의 상면에 걸쳐 레일 기구(126)가 부설된 구성예로 되어 있다. 또한, 도 17 (b)의 도면 중 좌측은 풀(200)의 경기 에어리어에 이어져 있지만 도시를 생략하고 있다.

도 17 (b)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110a)는 레일 기구(126) 위에 재치된 상태에서 사면 궤도(121)를 미끄러져 낙하하는 구조로 되어 있다. 용기체(110a)와 이동로의 접촉 면적이 레일 기구(126)와의 접촉면만큼이 되어, 마찰계수가 작아지고, 용기체(110)가 사면 궤도(121)에서 가속하기 쉬워져, 비교적으로 장치 규모를 억제할 수 있다.

이 레일 기구(126)와의 접촉에서의 마찰계수를 고려하여, 용기체(110a), 이동로(120a) 등의 장치 설계를 하는 것에 의해, 풀(200)의 물로의 돌입 속도, 고립 진행파(202)의 형성 등이 상정한대로의 것이 얻어지도록 하면 된다.

실시예 3

실시예 3은, 이동로와 용기체 사이에 바퀴를 개재시켜 용기체에 대한 마찰을 저감하는 고안을 실시한 구성이다.

도 18은, 이동로와 용기체 사이에 바퀴를 개재시켜 용기체에 대한 마찰을 저감하는 구성을 설명하는 도면이다.

도 18 (a)의 예는, 바퀴가 용기체측에 조립되어 있는 구성예를 나타내는 도면이다. 도 18 (b)의 예는, 바퀴가 이동로측에 조립되어 있는 구성예를 나타내는 도면이다.

용기체로서는, 도 5에 나타내는 제1∼제4 베리에이션 중 어느 용기체(110)를 사용해도 되지만, 여기서는 대표적으로 제1 베리에이션의 용기체(110a)에 대해 바퀴(115)를 장착한 예를 설명한다.

우선, 도 18 (a)를 참조하면서, 바퀴가 용기체측에 조립되어 있는 구성예를 설명한다.

도 18 (a)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110e)의 하부에는 바퀴(115)가 조립된 것으로 되어 있다. 용기체(110e)의 일부에 샤프트가 장착되며, 그 샤프트에 바퀴가 회전 가능하게 장착되어 있다. 샤프트, 바퀴(115)의 수는 한정되지 않지만, 중량물인 용기체(110e)의 무게나 밸런스 등을 고려하여 정해지면 된다. 이 예에서는 4열의 바퀴(115)가 설치된 예로 되어 있다.

바퀴(115)가 회동(回動)하는 것에 의해, 용기체(110e)가 이동로(120)를 주행하기 위한 저항이 작아진다. 그 때문에 용기체(110e)가 사면 궤도(121)에서 가속하기 쉬워져, 비교적으로 장치 규모를 억제할 수 있다.

이 바퀴 주행에 의한 이동로(120) 위에서의 저항을 고려하여, 용기체(110e), 이동로(120) 등의 장치 설계를 하는 것에 의해, 풀(200)의 물로의 돌입 속도, 고립 진행파(202)의 형성 등이 상정(想定)한대로의 것이 얻어지도록 하면 된다.

다음으로, 도 18 (b)를 참조하면서, 바퀴가 이동로측에 조립되어 있는 구성예를 설명한다.

도 18 (b)에 나타내는 바와 같이, 용기체(110a)의 하부에는 바퀴가 설치되어 있지 않지만, 이동로측에 바퀴(125)가 조립된 것으로 되어 있다. 이 예에서는 실시예 2에서 설명한 레일 기구(126c)가 설치되며, 그 레일 기구(126c) 내에 샤프트가 장착되고, 그 샤프트에 바퀴(125)가 회전 가능하게 장착되어 있는 예로 되어 있다. 샤프트, 바퀴(125)의 부설(付設) 범위는 한정되지 않지만, 용기체(110)가 주행하는 데에 가속이 필요한 사면 궤도(121)의 전부 또는 일부에 걸친 범위여도 된다. 이 예에서는 레일 기구(126c)의 일부밖에 도시하고 있지 않으며, 4열의 바퀴(125)가 나타나 있는데, 사면 궤도(121)을 따라 전후에 설치되어 있어도 된다.

사면 궤도(121) 내의 바퀴(125)가 회동하는 것에 의해, 그 위를 통과하는 용기체(110)가 이동로(120c)의 레일 기구(126c)를 매끄럽게 주행하기 때문에, 저항이 작아진다. 그 때문에 용기체(110)가 사면 궤도(121)에서 가속하기 쉬워지고, 비교적으로 장치 규모를 억제할 수 있다.

이 바퀴 주행에 의한 이동로(120c) 위에서의 저항을 고려해, 용기체(110a), 이동로(120c) 등의 장치 설계를 하는 것에 의해, 풀(200)의 물로의 돌입 속도, 고립 진행파(202)의 형성 등이 상정대로의 것이 얻어지도록 하면 된다.

다음으로, 본 발명의 서핑 연습 설비의 풀(200)측에서의 고안에 대해 기술하겠다.

상기한 서핑용 조파 장치에 의해 고립된 진행파가 형성되어, 풀의 유기 에어리어에 도달하는데, 그 파도에서 파도 머리의 붕괴역에서부터 붕괴직전역이 출현하여 파도의 단면이 마치 튜브 모양이 되는 권파가 형성되기 쉽도록, 풀의 바닥에 고안을 가한다.

도 19는, 본 발명의 서핑 연습 설비의 풀(200)의 바닥을 알기 쉽도록 나타낸 도면이다. 평면도로 되어 있다.

도 19에 나타내는 바와 같이, 풀(200)의 바닥면은, 평탄부(210)과 슬로프부(220)과 대상부(臺狀部)(230)를 구비한 것으로 되어 있다. 또한, 풀(200)의 중앙에는 유기 에어리어(240)가 있다.

평탄부(平坦部)(210)는, 용기체(110)가 이동하는 이동 범위로부터 이어지는 평탄한 부분이다. 서핑용 조파 장치의 전방에 펼쳐져 있다. 이 평탄부(210)에서는 풀의 수심이 비교적 깊은 것으로 되어 있다.

슬로프부(220)는, 평탄부(210)에 이어서 유기 에어리어(240)의 개시 위치 부근에 마련된 오르막 구배의 슬로프이다. 이 슬로프부를 경유하는 것에 의해 서서히 풀의 수심이 얕아져 간다.

여기서, 슬로프부(220)는 진행파의 방향에 대해 평행하게 마련되어 있는 것이 아니라, 각도가 부여되어 있다.

즉, 슬로프부(220)는 용기체(110)가 이동하는 이동방향에 대해 각도가 부여되어 있다. 도 19의 예에서는, 슬로프부(220)는 대략 삼각형 모양으로 되어 있다. 이와 같이 슬로프부(220)의 배치에 각도가 부여되어 있는 것에 의해, 진행파가 진행해 가면 최단(最短)으로 슬로프부(220)의 에어리어에 도달한 파도는 그 수심이 얕아지기 시작하여, 먼저 슬로프부(220)를 통과해 간다. 그 인접하는 파도가 이어서 슬로프부(220)에 이르기 시작하고, 또한 그 인접하는 파도가 이어서 슬로프부(220)에 이르기 시작한다. 이와 같이 진행파의 수심 변화가 한쪽에서부터 다른쪽으로 서서히 일어나게 된다.

대상부(230)는, 슬로프부(220)를 거쳐 바닥이 얕아져 있는 대상(臺狀) 부분이다. 이 대상 부분에 유기 에어리어(240)가 있다. 또한, 대상부(230)의 안쪽은 풀의 단부(端部)에 접근하므로 유기 에어리어(240)로는 하지 않는다.

튜브 모양의 권파(卷波)가 형성되기 쉬워지는 이유는 이하와 같이 설명할 수 있다.

파도의 속도는 풀의 물 깊이의 영향을 받는다.

물리적으로, 물 깊이가 깊을수록 파도의 속도가 빠르고, 얕을수록 파도의 속도가 느려지는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 평탄부(210)로부터 기립하는 슬로프부(220)를 마련하는 것에 의해 깊이가 얕아져 가는 만큼 속도가 느려져 간다. 슬로프부(220)를 통과해 가는 동안, 파도의 전후방향의 속도차가 축적되어 가고, 파도의 배면측이 전면측에 덮이도록 이른바 튜브 모양의 권파가 형성되어 가고, 급기야 파도 머리가 전방을 향해 붕괴해 간다.

여기서, 슬로프부(220)가, 정점(頂点)을 가지는 대략 삼각형 모양이므로, 삼각형의 정점에 대응하는 위치로부터 속도가 느려지기 시작하여, 삼각형의 변을 향해 차례로 속도가 느려져 가는 것 같은 파도가 된다. 하나의 진행파에서, 가장 빨리 붕괴역이 발생하는 것이 해당 정점에 상당하는 곳이며, 그 붕괴역으로부터 연속하도록 횡방향으로 차례차례 붕괴해 가서, 붕괴역과 붕괴직전역의 파도 머리가 늘어서 있는 것 같은 서핑에 적합한 튜브 모양의 권파가 조파된다. 이 경우, 삼각형의 정점을 경계로 하여 좌우로 갈라지는 좌우 한 쌍의 튜브 모양의 권파가 형성된다.

슬로프부(220)의 형상은, 진행파에 대해 각도가 붙어 있으면 되고, 여러 가지 형상이 있을 수 있다. 도 20의 예는, 슬로프부(220)의 형상이, 비스듬히 달리도록 마련된 예이다. 이 예에서는, 풀의 한쪽에서부터 다른쪽을 향해 하나의 튜브 모양의 권파가 형성되게 된다.

서핑을 즐기기 위해서는 유기 에어리어의 폭은 어느 정도 넓고, 형성되는 튜브 모양의 권파의 길이도 어느 정도 긴 것으로 할 필요가 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이 복수 세트의 서핑용 조파 장치(100)를 일렬로 늘어놓은 구성도 바람직하다고 말할 수 있다.

이상, 본 발명의 서핑용 조파 장치의 구성예에서의 바람직한 실시형태를 도시하고 설명해 왔지만, 본 발명의 기술적 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지 변경이 가능하다는 것은 이해될 것이다.

본 발명의 서핑용 조파 장치는, 실내 또는 실외에 설치하는 인공 서핑용 조파 장치 등에 널리 적용할 수 있다.

100 서핑용 조파 장치
110 용기체
111 칸막이판
112 바퀴
120 이동로
121 사면 궤도
122 상면
123 풀 내 주행 궤도
124 레인 칸막이벽
125 스토퍼
126 레일 기구
127 바퀴
130 조출 견인 장치
131 접속선
132 동력 장치
200 풀
201 물
210 평탄부
220 슬로프부
230 대상부
240 유기 에어리어

Claims

풀(pool)의 유기(遊技) 에어리어(area)에 서핑(surfing)용 파도를 만드는 조파(造波) 장치로서,
전방(前方)이 개방되고, 적어도 바닥판(底板)을 구비한 용기체와,
상기 용기체를 이동시키는 사면(斜面, 경사면)을 포함하는 이동로로서, 상기 풀의 흘수선(吃水線) 위의 위치로부터 상기 용기체의 적어도 일부가 상기 풀의 흘수선 아래에 잠기는 위치까지 상기 사면 위를 이동하는 사면 궤도(軌道), 및, 상기 용기체의 적어도 일부가 상기 풀의 흘수선 아래에 잠긴 채 주행하는 풀 내(內) 주행 궤도를 포함하는 이동로를 구비하며,
상기 용기체의 전면(前面)이 상기 유기 에어리어에 대향(對向)한 상태로, 상기 용기체를 상기 이동로의 상기 사면 궤도 및 상기 풀 내 주행 궤도를 주행시켜, 상기 용기체로 받아들인 물을 전방에 있는 상기 유기 에어리어를 향해 방출하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 용기체의 상기 이동로의 이동이 상기 사면 위의 자유낙하 운동인 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 용기체가 상기 바닥판만을 구비하며, 상기 바닥판이, 진행방향의 전방측이 낮고 후방측이 높게 되어 있는 사면 바닥(斜面底)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 용기체가 상기 바닥판과 배면판(背面板)을 구비한 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 3 또는 4에 있어서,
상기 용기체가 측면판을 구비한 것인 서핑용 조파 장치.
청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기체의 일부에 착탈(着脫) 가능한 추(錘)를 구비하며, 상기 용기체에 탑재하는 상기 추의 중량을 조정하는 것을 가능하게 한 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풀 내 주행 궤도에서, 상기 풀 내 주행 궤도를 주행하는 상기 용기체의 측방(側方, 옆쪽)에 입설(立設)한 레인(lane) 칸막이벽을 구비한 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기체의 상기 이동로의 이동이 상기 사면 위의 자유낙하 운동에 더하여, 캐터펄트(catapult)에 의한 가속 운동, 또는, 상기 풀의 흘수선 위의 위치에 설치한 탄성체로부터 받는 가속 운동이 합쳐진 것인 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기체가 복수 개이며, 상기 유기 에어리어에 대해 각각의 상기 용기체의 전면(前面)을 대향시키도록, 상기 용기체를 폭방향으로 일렬로 나열하여 지지한 것인 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기체가 단수이며, 그 폭이 전방으로 송출해야 할 파도의 폭에 상당하는 것이고, 상기 용기체의 내부에서, 전면(前面)에 직교하도록 입설한 하나 또는 복수의 칸막이판을 구비한 것인 것을 특징으로 하는 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기체의 일부에 장착한 접속선(接續線)과,
상기 용기체의 주행시에는 상기 접속선을 내보내어 상기 용기체의 주행을 가능하게 하고, 상기 용기체의 회수시에는 상기 접속선을 인양(引揚)해서, 상기 용기체를 상기 풀의 흘수선 위의 위치로 되돌리는 조출 견인(繰出牽引) 장치를 구비한 것인 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동로가 레일(rail)식 이동로이며, 상기 궤도를 따르도록 설치된 레일 기구를 구비한 것인 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동로와 상기 용기체 사이에 개재(介在)하여 상기 용기체를 주행시키는 바퀴(車輪)를 구비한 것인 서핑용 조파 장치.
청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 서핑용 조파 장치와, 풀을 구비하며, 상기 풀의 바닥면(底面)이, 상기 용기체가 이동하는 이동 범위로부터 이어지는 평탄부(平坦部)와, 상기 평탄부에 이어서 상기 유기 에어리어의 개시(開始) 위치 부근에 마련된 오르막 구배(勾配)의 슬로프부를 구비하고, 상기 슬로프부가, 상기 용기체가 이동하는 이동방향에 대해 각도를 이루어 형성된 것인 것을 특징으로 하는 서핑 연습 설비.
청구항 14에 있어서,
상기 슬로프(slope)부가, 상기 용기체에 대향하도록 정점(頂点)을 가지는 대략 삼각형상인 것을 특징으로 하는 서핑 연습 설비.