KR20230018357A - 서핑 연습용 동적 인공 파도 설비 - Google Patents

서핑 연습용 동적 인공 파도 설비 Download PDF

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로랑 히퀼리
이브스 르코프레
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로랑 히퀼리
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Abstract

설비는 미리 결정된 경로(21)를 따라 이동 가능한 이동 물 동반 요소(20')를 갖는 인공 파도 발생기(12)를 포함하며, 이동 동반 요소는, 전방에 위치되는 전방을 향하는 입구 개구(62)를 통해 그리고 입구 개구(62)의 후방에 위치되고 파도 형성 영역(16)을 향하는 출구 개구(63)를 통해 개방되는 물 유동 챔버(61)를 획정하는 본체(60)를 포함하고, 본체(60)는 임의로 상향을 향한 측을 제외하고 입구 개구(62)로부터 출구 개구(63)까지 챔버(61)를 완전히 밀봉하는 주변 벽(64, 65, 66, 67)을 포함한다.

Description

서핑 연습용 동적 인공 파도 설비
본 발명은 서핑 연습용 동적 인공 파도 설비에 관한 것이다.
동적 인공 파도는 전파되는 자연 파도를 재현하며, 경사진 벽 상으로 돌출된, 예를 들어 10 cm 정도의 균일한 두께의 물층에 의해 형성되는 정적 인공 파도와 혼동되어서는 안되는 것으로 알려져 있다.
본 문서에서, 인공 파도에 대한 언급은 정적 인공 파도가 아니라 동적 인공 파도를 가리키는 것으로 이해되도록 의도된다.
국제 출원 WO 2017/017319호에 대응하는 프랑스 특허 출원 제3 039 421호에 의해, 다음을 포함하는 서핑 연습용 인공 파도 설비가 이미 알려져 있다:
- 에지 구역, 파도 진행 구역 및 정점 구역을 포함하는 상부 표면을 갖는 지지부 - 파도 진행 구역은 에지 구역으로부터 정점 구역까지 상향 경사로 연장됨 -;
- 상기 에지 구역 및 상기 파도 진행 구역 위에 위치된 물; 및
- 미리 결정된 경로를 따라 에지 구역 위로 이동 가능한 적어도 하나의 물 구동 부재를 포함하는 인공 파도 발생기 - 상기 파도 발생기 및 지지부의 상기 상부 표면은, 파도 발생기가 사용 중일 때, 파도 진행 구역을 향해 물에서 이동하는 파도가 이동 가능한 부재를 측방향으로 뒤따르도록 구성되며, 생성된 파도는 파도 진행 구역과 접촉하여 정점 구역을 향해 부서짐 -.
이 설비의 예시적인 실시예는 첨부 도면의 도 1 내지 도 6의 도움으로 아래에 설명된다.
도 1은 인공 파도 발생기가 정지되어 있는 이 설비의 제1 실시예를 위에서 본 도면이다.
도 2는 도 1의 II-II에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1과 유사하지만 인공 파도 발생기가 사용 중인 도면이다.
도 5는 도 4의 V-V에 대한 단면도이다.
도 6은 이 설비의 제2 예시적인 실시예에 대한 도 2와 유사한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 예시된 설비(10)는 여기에서 원형 외부 윤곽을 갖는 부유 플랫폼(11) 및 플랫폼(11) 상에 설치된 인공 파도 발생기(12)를 포함한다.
플랫폼(11)은 에지 구역(15), 파도 진행 구역(16) 및 정점 구역(17)을 포함하는 상부 표면(14)을 갖는다.
인공 파도 발생기(12)는, 여기에서 원형인 미리 결정된 경로(21)를 따라 각각 이동 가능한 4개의 물 구동 부재(20)를 포함한다.
각각의 이동 부재(20)는 에지 구역(15) 위로 이동한다.
설비(10)는 잔잔한 수역에 위치되며, 자연 파도와 같은 교란이 거의 없거나 전혀 없다. 수역의 해안은 설비(10)로부터 거리를 두고 있어, 섬을 형성한다.
파도 발생기(12)가 정지해 있을 때, 즉, 이동 가능한 부재(20)가 고정되어 있을 때, 정점 구역(17)이 드러난다.
도 1 및 도 4에서, 파도 발생기가 정지해 있을 때, 드러나고 침지되는 구역들 사이의 한계는 혼합 점선의 라인(18)에 의해 표시된다.
파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 파도 진행 구역(16)을 향해 이동하는 파도(22)가 각각의 이동 부재(20)를 측방향으로 뒤따르며, 생성된 파도(22)는 파도 진행 구역과 접촉하여 정점 구역(17)을 향해 부서진다.
플랫폼(11)은, 예를 들어 60 내지 80 m 또는 그 이상의 직경을 갖고 파도(22)는 전통적인 서핑(서퍼가 보드 위에 서 있음)의 연습을 위해 2 m 정도의 높이를 가지며; 적절한 보드(보디보드)에 엎드려 하는 서핑의 연습을 위해, 설비는, 예를 들어 18 내지 22 m 또는 그 이상의 직경을 갖고 파도(22)는 50 내지 60 cm 정도의 높이를 갖는다.
여기에서, 수역은 보호된 해양 베이 또는 만에 의해 형성된다.
변형예로서, 해양 베이 또는 만은 자연 환경, 예를 들어, 조류가 너무 많지 않은 경우 호수 또는 강, 또는 인공 환경, 예를 들어, 석조 연못의 다른 수역에 의해 대체된다.
플랫폼(11) 및 파도 발생기(12)가 협력하는 수중 환경(23)(여기서, 바다)은 에지 구역(15) 및 파도 진행 구역(16) 위에 위치되는 내부 수중 영역이라고 명명되는 영역(24)을 포함한다.
내부 수중 영역(24)에 추가하여, 수중 환경(23)은, 에지 구역(15)을 따라 플랫폼(11) 외부에, 에지 구역(15)보다 더 높게 위치된 상부 외부 수중 영역이라고 명명되는 영역(25) 및 에지 구역(15)보다 낮게 위치된 깊은 외부 수중 영역이라고 명명되는 영역(26)을 포함한다.
수중 환경(23)은 마지막으로, 플랫폼(11) 아래에, 하위 수중 영역이라고 명명되는 영역(27)을 포함한다.
깊은 외부 수중 영역(26)과 상부 외부 수중 영역(25)은 수평으로 연속적이다.
내부 수중 영역(24)과 상부 외부 수중 영역(25)은 수직으로 연속적이다.
유사하게, 하위 수중 영역(27)과 깊은 외부 수중 영역(26)은 수직으로 연속적이다.
수중 환경(23)을 수중 영역(24 내지 27)으로 세분하는 것은 전적으로 플랫폼(11)에 대한 당해 영역의 위치에 기초한다는 것, 즉, 영역(24 내지 27)이 물이 발견되고 격리된 체적의 물이 아닌 위치를 나타낸다는 것을 분명히 이해하여야 한다.
이와 관련하여 서로 상이한 수중 영역(24 내지 27)을 격리하는 액밀성 벽이 없다는 점에 유의해야 한다.
이와 달리, 수중 환경(23)의 물(여기서는 해수)은 상이한 수중 영역(24 내지 27) 사이에서 유동한다.
따라서, 파도 발생기(12)가 정지할 때, 전체 수중 환경(23)은 동일한 표면 레벨을 갖는다.
특히, 도 1 내지 도 3에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 내부 수중 영역(24)의 표면 레벨은 상부 외부 수중 영역(25)의 표면 레벨과 동일하다.
가능한 해양 포식 동물로부터 서퍼를 보호하기 위해, 내부 수중 영역(24)과 상부 외부 수중 영역(25) 사이에 그리드 또는 그물(28)이 제공될 수 있다(도 2, 도 3 및 도 5에만 개략적으로 도시됨). 유사하게, 그리드 또는 그물(도시되지 않음)이 이동 가능한 부재(20)와 서퍼 사이의 임의의 접촉을 피하기 위해 경로(21) 둘레에 제공될 수 있다.
플랫폼(11)의 상부 표면(14)은, 에지 구역(15), 파도 진행 구역(16) 및 정점 구역(17)에 추가하여, 크레스트(30) 및 크레스트(30)에 대해 함몰된 함몰 구역(31)을 포함한다.
크레스트(30)는 정점 구역(17)과 함몰 구역(31) 사이에 위치된다. 더 구체적으로, 크레스트(30)는 정점 구역(17)의 정점과 함몰 구역(31)의 정점 사이에 위치된다.
도 4 및 도 5에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 정점 구역(17) 및 함몰 구역(31)은, 파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 파도(22)의 진행 말미의 물이 크레스트(30)를 지나서 함몰 구역(31)에 의해 획정된 체적(32)으로 떨어지도록 구성되며, 이 체적은 수용 체적이라고 명명된다.
플랫폼(11)을 통해 형성된 개구(33 또는 39)는 수용 체적(32) 및 하위 수중 영역(27)으로 각각 개방된다.
하위 수중 영역(27)은 깊은 외부 수중 영역(26)을 개구(33 또는 39)에, 따라서 수용 체적(32)에 연결하는 유체 연통을 제공한다.
도 2 및 도 3에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 이는 파도 발생기(12)가 정지해 있을 때 수중 환경(23) 전체에 대해 동일하게 유지되는 수용 체적(32)의 표면 레벨을 초래하고, 또는 도 5에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 파도 발생기(12)가 사용 중일 때 내부 수중 영역(24) 외부의 수중 환경(23)에 대해서만 동일하게 유지되는 표면 레벨을 초래한다.
따라서, 파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 파도(22)의 진행 말미의 물은 수용 체적(32)으로 떨어짐으로써 내부 수중 영역(24)을 떠나는데, 수용 체적으로부터 물은, 유체 연통이 플랫폼(11) 아래에 위치되기 때문에, 내부 수중 영역(24)을 지나가지 않고 배출된다.
상부 외부 수중 영역(25)은 수용 체적(32)과 연통하는 깊은 외부 수중 영역(26)이기 때문에 교란되지 않거나 거의 교란되지 않는다.
따라서, 내부 수중 영역(24) 및 더 나아가 상부 외부 수중 영역(25)은 역류에 의해 교란되지 않기 때문에, 또는 어떠 경우든 거의 교란되지 않기 때문에, 2개의 연속적인 파도(22) 사이에 매우 짧은 시간을 가질 수 있다.
더욱이, 플랫폼(11)은, 깊은 외부 수중 영역(26)과 연통하는 하위 수중 영역(27)에 자연스럽게 합류하는 수용 체적(32)을 향해 물이 안내되기 때문에, 파도(22)에 의해 기계적으로 비교적 적게 작용한다.
이제, 위에서 나타낸 바와 같은 부유 플랫폼인 플랫폼(11)이 수중 환경(23)에서 어떻게 제자리에 유지되는 지에 대한 설명이 제공될 것이다.
일반적으로, 플랫폼(11)의 부유 능력은 에지 구역(15)이 수중 환경(23)의 표면 레벨 아래에서 미리 결정된 거리에 있도록 제공된다.
이 미리 결정된 거리는 파도 발생기(12)의 적절한 작동에 적합한 거리이다.
수중 환경(23)의 바닥(35)에 대해 플랫폼(11)을 유지하기 위해, 체인과 같은 링크(36)가 플랫폼(11)과 바닥(35)에 배치된 계선(37) 사이에 제공된다.
바닥(35)에 고정되고 플랫폼(11)의 중앙 개구(39)에 맞물리는 말뚝(38)이 또한 제공된다.
조수로 인해 플랫폼의 표면 레벨이 변경되는 경우, 플랫폼(11)은 말뚝(38)에 대해 활주되고 링크(36)는 플랫폼(11)을 특히 말뚝(38) 둘레에서 회전하는 것을 피하기 위해 유지한다.
변형예로서, 플랫폼(11)은 바닥(35)과 관련하여 상이하게, 예를 들어 36과 같은 링크로만 또는 38과 같은 말뚝으로만 유지된다.
여기서, 플랫폼(11)은 보트의 선체 벽 방식으로 복합 재료로 제조된다.
변형예로서, 복합 재료는 보트 선체 제조에 사용되는 다른 재료, 예를 들어, 알루미늄 또는 목재에 의해 대체된다.
플랫폼(11)의 부유 능력을 조절하기 위해, 챔버(도시되지 않음)가 제공될 수 있으며, 챔버는 물로 많든 적든 충전될 수 있다.
일반적인 사용에서, 챔버는 방금 설명한 것처럼 부유 능력을 조절하기 위해, 즉, 에지 구역(15)이 수중 환경의 표면 레벨 아래에서 원하는 미리 결정된 거리에 있도록 충전된다.
예를 들어, 유지 보수 작업을 위해 플랫폼(11)이 더 드러나길 원하는 경우, 챔버가 비워진다.
예를 들어, 폭풍우의 경우 바닥(35)에 놓이도록 플랫폼(11)을 더 아래로 강하시키길 원하면, 탱크가 충전된다.
변형예로서, 플랫폼(11)은 부유 플랫폼이 아니고, 예를 들어 바닥(35)에 고정된 파일론(pylon)에 의해 지지된다.
플랫폼(11) 및 파도 발생기(12)에 추가하여, 설비(10)는 플랫폼(11)에 연결된 방파제(40)를 포함한다.
방파제(40)는 정점 구역(17)으로부터 에지 구역(15)을 향해 내부 수중 영역(24)을 통해 연장하면서 파도 진행 구역(16)으로부터 상향 돌출한다.
방파제(40)는 제1 측방향 구역(42), 제1 측방향 구역(42)의 반대측에 위치된 제2 측방향 구역(43), 및 제1 측방향 구역(42)으로부터 제2 측방향 구역(43)으로 연장되는 중간 구역(44)을 포함하는 상부 표면(41)을 갖는다.
여기서, 중간 구역(44)은 제1 크레스트(45) 및 제2 크레스트(46)를 포함하며, 각각의 크레스트는 파도 발생기(12)가 정지해 있을 때 드러난다.
중간 구역(44)은 또한 제1 크레스트(45) 및 제2 크레스트(46)에 대해 함몰된 함몰 구역(47)을 포함하고, 제1 크레스트(45)는 제1 측방향 구역(42)과 함몰 구역(47) 사이에 위치되며, 제2 크레스트(46)는 제2 측방향 구역(43)과 함몰 구역(47) 사이에 위치된다.
더 구체적으로, 제1 크레스트(45)는 제1 측방향 구역(42)의 정점과 함몰 구역(47)의 2개의 정점 중 하나 사이에 위치되고; 제2 크레스트(46)는 제2 측방향 구역(43)의 정점과 함몰 구역(47)의 다른 정점 사이에 위치된다.
제1 크레스트(45), 제2 크레스트(46) 및 함몰 구역(47)은, 파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 파도(22)의 진행 말미의 물이 제1 크레스트(45) 또는 제2 크레스트(46)를 지나서 이하 수용 체적이라고 명명되는, 함몰 구역(47)에 의해 획정된 체적(48)으로 떨어지도록 구성된다.
여기서, 방파제(40)의 수용 체적(48)과 플랫폼(11)의 수용 체적(32)은 수직으로 연속적이다.
더 구체적으로 여기에서, 도 1 내지 도 3에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 수용 체적(48)을 획정하는 함몰 구역(47)은 U자형 프로파일을 갖고 수용 체적(32)을 획정하는 함몰 구역(31)은 방파제(40)에 중단점이 있는 절두 원추 일반적인 형상으로 되어 있다. 함몰 구역(31, 47)은 중단점 위치에서 연결된다.
플랫폼(11)의 크레스트(30)는 일 단부가 방파제(40)의 제1 크레스트(45)에 연결되고 다른 단부가 방파제(40)의 제2 크레스트(46)에 연결된다.
수용 체적(32)에 연결되는 반대측에서, 수용 체적(48)은 여기에서는 파도 진행 구역(16)과 에지 구역(15) 사이의 합류 위치에서 개방된다.
따라서, 수용 체적(48)은 에지 구역(15) 위에 위치되는 내부 수중 영역(24)의 일부를 통해 상부 외부 수중 영역(25)과 유체 연통한다.
개구(33)와 유사한 개구(49)는 함몰 구역(47)을 형성하는 벽의 가장 낮은 부분을 통해 형성된다. 개구(49)는 수용 체적(48) 및 하위 수중 영역(27)으로 각각 개방된다.
따라서, 수용 체적(48)은 하위 수중 영역(27)을 통해 깊은 외부 수중 영역(26)과 유체 연통한다.
따라서, 수용 체적(48) 내로 떨어진 파도의 진행 말미의 물은 깊은 외부 수중 영역(26) 및/또는 상부 외부 수중 영역(25)을 향해 배출된다.
수용 체적(48)은, 수용 체적(32)에 합류한다는 점으로 인해, 수용 체적(32)으로 떨어진 물의 배출에 참여할 수 있다.
플랫폼(11)과 방파제(40) 사이의 연결은 여기서 플랫폼(11)과 방파제(40)가 단일 부품이기 때문에 생성되며, 플랫폼(11)과 방파제(40)는 보트 선체 벽의 방식으로 복합 재료로 공동으로 제조된다.
변형예로서, 복합 재료는 보트 선체 제조에 사용되는 다른 재료, 예를 들어, 알루미늄 또는 목재에 의해 대체된다.
변형예로서, 방파제(40)는 플랫폼(11) 상에 추가되는 부품이다.
파도 발생기(12)는, 전술한 바와 같이, 여기에서 원형인 미리 결정된 경로(21)를 따라 각각 이동 가능한 4개의 물 구동 부재(20)를 포함한다.
각각의 이동 가능한 부재(20)는 파도 진행 구역(16)을 향해 물을 구동시키면서 도 4에서 화살표로 도시된 방향으로 에지 구역(15) 위로 이동한다.
더 구체적으로, 파도 진행 구역(16)을 향해 이동하는 파도(22)가 각각의 이동 가능한 부재(20)를 측방향으로 뒤따른다. 파도 진행 구역(16)과 접촉할 때, 파도(22)는 정점 구역(17)을 향해 부서진다.
이동 가능한 부재(20)는 각지게 등거리에 있으면서 경로(21) 상에 배치된다.
인공 파도 발생기(12)는, 예를 들어 미국 특허 제3,913,332호에 설명된 것과 같은 잘 알려진 유형의 것이다.
이동 가능한 부재(20)를 도 4에 예시된 것과 반대 방향으로 이동함으로써 파도를 발생시키도록, 이동 가능한 부재를 형상화하는 것이 가능하다는 점에 유의해야 한다.
따라서, 설비(10)는 서퍼에게 이동 가능한 부재(20)의 이동 방향에 따라 우측을 향해 부서지는 파도 또는 좌측을 향해 부서지는 파도를 탈 가능성을 제공한다.
플랫폼(11)의 상부 표면(14)은 여기서 수평인 에지 구역(15)과 경사진 파도 진행 구역(16) 사이에 수직 또는 실질적으로 수직인 숄더 구역(50)을 포함한다.
숄더 구역(50)은 이동 가능한 부재(20)에 의해 이동하도록 제조된 장애물을 물의 전파에 대해 생성하며, 이는 파도가 파도 진행 구역(16)에서 부서지기 전에 생성된 파도의 품질을 서핑 연습을 위해 촉진한다.
내부 수중 영역(24)에 걸쳐 배치된 방파제(40)는 정점 구역(17) 둘레에서 회전하는 물의 가능한 조류가 중단될 수 있게 한다.
특히, 파도(22)는 방파제(40)에 의해 정지되고; 이동 부재(20)가 방파제(40)를 지난 후에, 새로운 파도(22)가 잔잔한 물에서 또는 임의의 경우에 이전 파도(22)에 의해 방해받지 않은 물에서 시작된다는 점에 유의해야 한다.
상부 외부 수중 영역(25)의 존재는 또한 내부 수중 영역(24)에서 조류의 제한을 촉진한다.
변형예로서, 방파제는 외부 수중 영역이 없는 설비에서 채용된다.
가능한 한 역류를 피하기 위해, 방파제(40)의 제1 측방향 구역(42) - 이동 가능한 부재(20)가 측방향 구역에 접근하는 방향으로 회전하기 때문에 파도(22)가 가장 많이 작용됨 - 에는 스핏(51)이 제공된다.
전술한 바와 같이, 방파제(40)는 파도의 진행 말미에 물을 배출하는 역할도 한다.
이동 가능한 부재(20)가 수용 체적(48)에 물을 유입시키는 것을 피하기 위해, 적절한 조치, 예를 들어 이동 가능한 부재(20)가 전방으로 나아갈 때 수용 체적(48)의 외부를 향한 개구를 폐쇄하는 셔터가 채용되거나, 또는 경로(21)가 이동 가능한 부재(20)가 그 위치에서 수면 위를 통과하게 하도록 구성된다.
변형예로서, 방파제(40)는, 예를 들어 상부 표면(41)의 중간 구역(44)을 단순한 크레스트로 대체함으로써 임의의 수용 체적(48)을 포함하지 않는다.
도시되지 않은 다른 변형예에서, 설비(10)는 방파제(40)와 같은 방파제를 포함하지 않는다.
이제, 설비(10)를 참조하여 도 6에 대해 설명한다.
편의상 유사한 부분에 대해서는, 도 1 내지 도 5에 예시된 설비(10)에 대한 것과 동일한 참조 번호를 유지하였다.
일반적으로, 도 6에 예시된 설비(10)는, 상부 표면(14)을 제공하는 지지부가 하위 수중 영역 위에 위치된 플랫폼이 아니라 지면의 일부를 형성하고 바닥 표면(54)이 에지 구역(15)보다 훨씬 낮은 환형 연못(56)으로 둘러싸인 기판(55)이라는 점; 및 수중 환경(23)의 물이 처리된 물, 이 경우에 수영장 물이라는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 5에 예시된 설비(10)와 유사하다.
기판(55)에 의해 형성된 지지부의 상부 표면(14) 아래에 위치된 유체 연통을 구현하기 위해, 파이프(57)가 기판(55) 내에 형성된다. 각각의 파이프(57)는 일 단부에서 개구(58)에 의해 기판(55)의 수용 체적(32)으로 개방되고, 다른 단부에서 개구(59)에 의해 깊은 수중 영역(26)으로 개방된다.
여기서, 기판(55) 및 환형 연못(56)은 석조 구조에 의해 형성된다.
나타내지 않은 변형예에서:
- 12와 같은 파도 발생기의 20과 같은 이동 부재의 수는 4개와 상이하며, 예를 들어 오직 1개, 2개, 3개이거나 4개보다 많고;
- 플랫폼(11) 또는 기판(55)과 같은 지지부의 32와 같은 수용 체적의 중앙에 드러나는 섬, 예를 들어 건물이 배치된 섬이 제공되고;
- 20과 같은 이동 부재 또는 부재들의 21과 같은 경로, 따라서 플랫폼(11) 또는 기판(55)과 같은 지지부의 윤곽은 원형이 아닌 환형, 예를 들어 난형, 타원형 및/또는 기복이 있으며; 또는 예를 들어 이 경로는 환형이 아니라, 예를 들어 직선형 또는 곡선형이다.
본 발명은 동일한 종류이지만 인공 파도 발생기가 더 나은 성능을 제공하는 인공 파도 설비를 제공하는 것에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 서핑 연습용 인공 파도 설비를 제공하고, 인공 파도 설비는:
- 에지 구역, 파도 진행 구역 및 정점 구역을 포함하는 상부 표면을 갖는 지지부 - 파도 진행 구역은 에지 구역으로부터 정점 구역까지 상향 경사로 연장됨 -;
- 상기 에지 구역 및 상기 파도 진행 구역 위에 위치된 물;
- 미리 결정된 경로를 따라 에지 구역 위로 이동 가능한 적어도 하나의 물 구동 부재를 포함하는 인공 파도 발생기 - 상기 파도 발생기 및 지지부의 상기 상부 표면은, 파도 발생기가 사용 중일 때, 파도 진행 구역을 향해 물에서 이동하는 파도가 이동 가능한 부재를 측방향으로 뒤따르도록 구성되며, 생성된 파도는 파도 진행 구역과 접촉하여 정점 구역을 향해 부서짐 - 을 포함하고;
파도 발생기의 상기 이동 가능한 부재는 전방에 위치되고 전방을 향하는 입구 개구에 의해 그리고 입구 개구의 후방에 위치되고 파도 진행 구역을 향하는 출구 개구에 의해 개방되는 물 유동 챔버를 획정하는 본체를 포함하고, 상기 본체는 임의로 상향을 향한 측을 제외하고 상기 입구 개구로부터 상기 출구 개구까지 상기 챔버를 완전히 폐쇄하는 주변 벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
파도 발생기가 사용 중일 때(이동 가능한 부재가 미리 결정된 경로를 따라 전방으로 구동될 때), 물이 지나가는 물 유동 챔버의 유일한 개구는 입구 개구와 출구 개구이다(상향을 향한 측에 개구가 있는 경우, 중력으로 인해 물이 통과하지 않음). 물은 입구 개구에 의해 유동 챔버에 진입하고(전방에 있고 전방을 향하기 때문에), 출구 개구에 의해 유동 챔버를 빠져나간다(입구 개구의 후방에 있기 때문에). 따라서, 예를 들어 아래에 개시되는 유리한 특징을 구현함으로써, 출구 개구에 의해 방출되는 물을 특히 배향 및 속도 값의 균질한 특성을 갖는 제트로 형성하는 것이 가능하다. 출구 개구가 파도 진행 구역을 향하고 있다는 것을 고려하면, 출구 개구에 의해 방출된 물 제트는 파도 진행 구역을 향하고, 이동 가능한 부재를 측방향으로 따르는 파도를 형성한다.
미국 특허 제3,913,332호에 설명된 발생기의 경우, 물의 유동이 자유롭고(입구 개구로부터 출구 개구로 물의 유동을 위해 주변에 폐쇄된 챔버가 없음), 따라서 생성된 파도의 구성 제어와 관련하여 그리고 에너지 효율과 관련하여 훨씬 더 나은 성능을 제공하는, 본 발명에 따른 설비가 포함하는 파도 발생기와 달리, 배향과 속도의 균질한 특성을 갖는 임의의 물 제트가 생성될 수 없다는 점에 유의해야 한다.
본 발명에 따른 설비의 성능에 유리한 특징에 따르면:
- 상기 본체의 상기 주변 벽은, 상기 물 유동 챔버에서, 상기 입구 개구로부터 후방으로 연장되는 입구 섹션 및 상기 출구 개구까지 후방으로 연장되는 출구 섹션을 획정하고, 출구 섹션은 입구 섹션의 후방에 있고;
- 입구 섹션은 상기 경로의 방향으로 배향된 상기 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역을 향한 측 및 파도 진행 구역의 반대측에서 획정되고, 상기 출구 섹션은 상기 경로와 미리 결정된 방향 변경 각도를 형성하는 출구 방향으로 배향된 상기 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역의 반대측에서 그리고 임의로 파도 진행 구역을 향한 측에서 획정되며;
- 입구 섹션은 상기 경로와 입사각을 형성하는 경사 방향으로 배향된 상기 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역을 향한 측 및 파도 진행 구역의 반대측에서 획정되고, 상기 경사 방향은 후방으로 그리고 파도 진행 구역으로부터 멀어지게 배향되며, 상기 출구 섹션은 상기 경로와 미리 결정된 방향 변경 각도를 형성하는 출구 방향으로 배향된 상기 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역의 반대측에서 그리고 임의로 파도 진행 구역을 향한 측에서 획정되며;
- 상기 입사각은 5°내지 30°, 바람직하게는 8°내지 20°, 더욱 바람직하게는 10°내지 16°에 포함되고;
- 상기 미리 결정된 방향 변경 각도는 20°내지 60°, 바람직하게는 25°내지 40°, 더 바람직하게는 30°내지 35°에 포함되며;
- 상기 이동 가능한 부재가 상기 지지부에 대해 구동되는 속도는
Figure pct00001
내지
Figure pct00002
에 포함되고, g는 중력 가속도이고 H는 에지 구역 위의 물의 높이이고;
- 입구 개구는 완전히 침지된 반면 출구 개구는 정점에서 드러나 있으며;
- 상기 출구 섹션은 상기 파도 진행 구역의 반대측에서만 획정되고, 상기 출구 개구는 파도 진행 구역을 향한 측에서 입구 섹션을 획정하는 주변 벽의 상기 부분과 일직선으로 연장되며;
- 상기 물 유동 챔버는 단면이 직사각형 형상이고;
- 상기 이동 가능한 부재는 상기 물 유동 챔버에 배치된 편향 핀을 포함하고, 각각의 상기 핀은, 상기 물 유동 챔버의 유동이 상기 경로를 따른 배향으로부터 상기 출구 방향의 배향으로 나아가는 배향 섹션의 변경에서, 상기 경로와 상기 출구 방향 사이의 각진 중간 방향의 일반적인 배향을 갖고;
- 상기 핀은 상기 배향 섹션의 변경에서 대부분 연장되며;
- 상기 핀은 상기 입구 섹션의 주요 부분에 걸쳐, 또는 대신에 상기 출구 섹션의 주요 부분에 걸쳐, 또는 대신에 상기 입구 섹션의 주요 부분 및 상기 출구 섹션의 주요 부분에 걸쳐 연장되고;
- 상기 설비는 부유하는 이동 가능한 부재의 환형 구동 구조를 포함하며;
- 상기 설비는 환형 구조를 구동하기 위해 환형 구조에 고정된 추진기 및/또는 환형 구조의 외부 표면과 접촉하는 롤러를 회전시켜 환형 구조를 구동하는 고정 구동 장치를 포함하고; 및/또는
- 적어도 하나의 상기 이동 가능한 부재, 상기 환형 구조 및 상기 환형 구조와 상기 적어도 하나의 이동 가능한 부재 사이의 체결은 상기 적어도 하나의 이동 가능한 부재가 상기 환형 구조 내로 후퇴 가능하도록 구성된다.
이제, 본 발명의 개시내용은 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예시로서 아래에 제공되는 실시예의 상세한 설명으로 계속될 것이다.
도 1 내지 도 6은 이미 설명된 최신 기술의 설비를 예시하는데, 본 발명에 따른 설비와는 파도 발생기의 이동 가능한 부재의 배열에 의해서만 상이하다.
도 7은 도 4의 상부 부분과 유사하지만 본 발명에 따른 설비에 대한 도면이며, 따라서 도 7은 본 발명에 따른 설비의 파도 발생기의 이동 가능한 부재 중 하나를 위에서 본 도면 및 해당 이동 가능한 부재의 바로 주변을 도시한다.
도 8은 도 7의 이동 가능한 부재를 파도 진행 구역으로부터 위에서 본 사시도이다.
도 9는 도 7과 유사하지만 단순화된 도면으로서, 화살표는 설비 지지부에 대한 이동 가능한 부재 및 그 바로 주변의 물의 각각의 속도를 나타낸다.
도 10은 속도가 이동 가능한 부재에 대해 표시된 것을 제외하고는 도 9와 유사한 도면이다.
도 11은 도 9 및 도 10에 도시된 속도 사이의 관계를 도시하는 다이어그램이다.
도 12는 도 9 및 도 10에 예시된 이동 가능한 부재를 파도 진행 구역으로부터 본 입면도이고, 파도 발생기는 정지해 있다.
도 13은 도 10과 유사하지만 짧은 편향 핀을 포함하는 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 14는 도 12와 유사하지만 도 13의 이동 가능한 부재가 있는 도면이다.
도 15는 도 10과 유사하지만 긴 편향 핀을 포함하는 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 16은 도 14와 유사하지만 도 15의 이동 가능한 부재가 있는 도면이다.
도 17은 도 12와 유사하지만 후방 및 상향으로 경사진 벽 부분에 의해 획정되는 입구 섹션을 포함하는 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 18은 도 12와 유사하지만 도 17에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면으로, 출구 개구에 걸쳐 배치된 베인의 스크린 및 도 15 및 도 16에 예시된 이동 가능한 부재와 유사한 긴 편향 핀을 더 포함한다.
도 19는 도 18에 예시된 이동 가능한 부재를 정면에서 본 입면도이다.
도 20은 도 12와 유사하지만 베인의 스크린이 상이하게 배열된다는 점을 제외하고는 도 18에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 21은 도 10과 유사하지만 도 20의 이동 가능한 부재가 있는 도면이다.
도 22는 도 15 및 도 16에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재의 변형예의 사시도로서, 도 17에 예시된 이동 가능한 부재의 것과 유사한 경사 벽의 부분 및 그 입구 섹션에 배치된 스페이서를 더 포함하고, 도면은 파도 진행 구역으로부터, 정면 및 위에서 본 도면이다.
도 23은 도 22와 유사한 도면으로, 이동 가능한 부재의 일부 부분이 제거되어 있다.
도 24는 도 22에 예시된 이동 가능한 부재를 위에서 본 도면으로, 이동 가능한 부재가 포함하는 상단 주변 벽이 없다.
도 25는 도 24의 XXV-XXV에 대한 단면도이다.
도 26은 도 15와 유사하지만, 2개의 연속적인 편향 핀 사이의 간격이 가변적인 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 27은 도 10과 유사하지만 도 15 및 도 16에 예시된 것과 유사하고 절첩 가능한 부분을 더 포함하는 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
도 28은 이동 가능한 부재가 고정되는 환형 회전 구조를 포함하는 인공 파도 발생기의 변형예를 예시하는 위에서 본 도면이다.
도 29는 환형 구조가 포함하는 관형 쉘의 단면도이다.
도 30은 도 26과 유사하지만, 이동 가능한 부재가 뒤따르는 미리 결정된 경로를 따라 배향되지 않고 해당 경로에 대해 경사져 있는 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역을 향한 측 및 파도 진행 구역의 반대측에서 입구 섹션이 획정되는 이동 가능한 부재의 변형예에 대한 도면이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 설비(10')(도 7 내지 도 12)는, 파도 발생기(12)의 이동 가능한 부재(20)가 상이하게 배열된 이동 가능한 부재(20')에 의해 대체된다는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 6에 예시된 설비(10)와 동일하다.
편의상, 도 1 내지 도 6에 예시된 설비(10)와 유사한 부분에 대해서는 참조 번호 10' 및 20'을 제외하고 동일한 참조 번호를 유지하였다.
파도 발생기(12)의 이동 가능한 부재(20')는 전방에 위치되고 전방을 향하는 입구 개구(62)에 의해 그리고 입구 개구(62)의 후방에 위치되고 파도 진행 구역(16)을 향하는 출구 개구(63)에 의해 개방되는 물 유동 챔버(61)(도 8 및 도 12)를 획정하는 본체(60)를 포함한다.
여기서, 물 유동 챔버(61)는 단면이 직사각형 형상이다.
본체(60)는 여기에서 입구 개구(62)로부터 출구 개구(63)까지 챔버(61)를 완전히 폐쇄하는 주변 벽을 포함한다.
다시 말해서, 물이 지나가는 물 유동 챔버(61)의 유일한 개구는 입구 개구(62) 및 출구 개구(63)이다.
여기서, 주변 벽은 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 물 유동 챔버(61)를 획정하는 내부 벽(64), 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 유동 챔버(61)를 획정하는 외부 벽(65), 햐향을 향한 측에서 유동 챔버(61)를 획정하는 바닥 벽(66), 및 상향을 향한 측에서 유동 챔버(61)를 획정하는 상단 벽(67)을 갖는다.
물 유동 챔버(61)에서, 주변 벽(64, 65, 66 및 67)은 입구 섹션(68)과 출구 섹션(69)을 획정하며, 출구 섹션(69)은 입구 섹션(68)의 후방에 있다(도 8).
입구 섹션(68)은 입구 개구(62)로부터 후방으로 연장된다.
출구 섹션(69)은 출구 개구(63)까지 후방으로 연장된다.
입구 섹션(68)은 경로(21)를 따라 배향된 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역(16)을 향한 측 및 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정된다.
여기서, 이들은 내부 벽(64)의 부분(71)과 외부 벽(65)의 부분(72)이다.
출구 섹션(69)은 경로(21)와 함께, α로 표시된, 미리 결정된 방향 변경 각도를 형성하는 출구 방향(75)으로 배향되는 외부 벽(65)의 부분(76)에 의해 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정된다.
여기서, 출구 섹션(69)은 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 획정되지 않는다.
변형예로서, 출구 섹션(69)은 출구 방향(75)으로 배향된 주변 벽의 부분에 의해 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 획정된다.
여기서, 출구 방향(75)은 직선형이다.
입구 섹션(68) 및 출구 섹션(69)에 추가하여, 주변 벽(64, 65, 66, 67)은 물 유동 챔버(61) 내에서 입구 섹션(68)을 출구 섹션(69)에 연결하는 방향 변경 섹션(70)을 획정한다.
방향 변경 섹션(70)은 외부 벽(65)의 굽힘된 부분(78)에 의해 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정된다. 굽힘된 부분(78)의 오목한 곳은 파도 진행 구역(16)을 향해 배향된다. 여기서, 굽힘된 부분(78)은 부분(72)을 부분(76)에 연결한다.
방향 변경 섹션(70)은, 오목한 곳이 파도 진행 구역(16)을 향해 배향되는 굽힘된 부분(77)에 의해 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 획정된다. 여기서, 굽힘된 부분(77)은 부분(71)을 출구 개구(63)의 에지에 연결한다.
여기서, 상단 및 바닥 벽(67, 66)은 각각 평면이고 도 12에서 알 수 있는 바와 같이 대체로 수평으로 배향된다.
물은 먼저 입구 섹션(68)에서 챔버(61)로 유동한 다음 방향 변경 섹션(70)에서, 이어서 출구 섹션(69)에서 유동한다.
방향 변경 섹션(70)에서, 물 유동은 입구 섹션(경로(21)를 따라)에서 갖는 배향으로부터 출구 섹션(69)(출구 방향(75)을 따라)에서 갖는 배향으로 나아가는 배향을 갖는다.
도 7 및 도 8의 예에서, 벽(77, 78)은 만곡되어 있다. 변형예로서, 방향 변경 섹션(70)은 파도 진행 구역(16)을 향한 측과 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 상이하게 획정되며, 예를 들어 벽(72, 76)은 서로 직접 부착되고(78과 같은 만곡된 벽이 그들 사이에 제공되지 않음) 벽(71)은 출구 개구(63)로 연장되며(77과 같은 만곡된 벽이 제공되지 않음), 방향 변경 섹션(70)은 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 완전히 개방되고, 부착 근방에서 벽(72, 76)에 의해 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정된다.
도 7 및 도 8의 예에서, 벽(71, 72)은 만곡되어 있다. 변형예로서, 특히 도 9 및 도 10에 예시된 바와 같이, 벽(71, 72)은 평면이다.
이제, 이동 가능한 부재(20')의 작동을 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명한다.
단순화하기 위해, 이 도면에서 경로(21)는 직선형인 것으로 고려되었다.
또한, 이 가정은 경로(21)의 직경이, 예를 들어 적어도 50 m로 충분히 큰 경우 구현될 수 있는 근사치에 대응한다.
이하에서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 따라서 경로(21)는 직선형인 것으로 고려될 것이다.
도 9 및 도 10을 단순화하기 위해, 출구 방향(75)은 도시되지 않았고, 각도(α)는 경로(21)와 벽(76)(출구 방향(75)으로 배향됨) 사이에 표시된다.
도 9는 파도 발생기(12)가 사용 중일 때 이동 가능한 부재(20') 및 그 바로 주변을 도시한다.
화살표(79, 80)는 각각 설비(10')의 지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 속도 및 출구 개구(63)에 의해 유동 챔버(61)로부터 방출되는 물의 속도를 나타낸다.
화살표(79, 80)는 속도의 배향 및 방향을 나타낼 뿐만 아니라, 화살표의 길이가 속도의 값을 추가로 나타낸다는 점에 유의해야 한다.
파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 이동 가능한 부재(20')는 설비(10')의 지지부(11 또는 55)에 대해 미리 결정된 속도로 미리 결정된 경로(21)를 따라 전방으로 구동된다.
물은 입구 개구(62)에 의해 유동 챔버(61)에 진입하고(전방에 있고 전방을 향하기 때문에), 출구 개구(63)에 의해 유동 챔버(61)를 빠져나간다(입구 개구(62)의 후방에 있기 때문에).
따라서, 본체(60)는 배관이 굽힘되는 방식으로 물의 유동을 안내한다.
여기서, 본체(60)는 물이 출구 개구(63)에서 균질하게 또는 대략적으로 그렇게 유동하도록 배관의 굽힘부를 치수 설정하는 것과 관련하여 본 기술 분야의 숙련자에게 알려진 규칙을 적용하여 구성된다.
따라서, 출구 개구(63)에 의해 방출된 물은 특히 배향 및 속도 값의 균질한 특성을 갖는 제트로 형성된다.
출구 개구(63)가 파도 진행 구역(16)을 향하고 있다는 것을 고려하면, 출구 개구(63)에 의해 방출된 물 제트는 파도 진행 구역(16)을 향하고, 이동 가능한 부재(20')를 측방향으로 따르는 파도(22)(도 4)를 형성한다.
도 10은 도 9와 유사한 도면이지만, 화살표(81, 82)는, 각각 이동 가능한 부재(20')에 대한, 입구 개구(62)에 의해 유동 챔버(61)에 진입하는 물의 속도 및 출구 개구(63)에 의해 유동 챔버(61)로부터 방출되는 물의 속도를 각각 나타낸다.
이동 가능한 부재(20')의 통과 전에, 지지부(11 또는 55) 위의 물은 지지부(11 또는 55)에 대해 움직이지 않는다.
따라서, 물은 이동 가능한 부재(20')에 대한 속도(81)로 유동 챔버(61)에 진입하고, 그 값은 이동 가능한 부재(20')가 지지부(11 또는 55)에 대해 이동하는 속도(79)의 값과 동일하다.
유동 단면이 입구 개구(62)로부터 출구 개구(63)까지 일정하게 유지되고 따라서 유속이 동일한 값을 유지하는 것으로 가정된다.
따라서, 입구 개구(62)에서의 물의 속도값(81)은 출구 개구(63)에서의 물의 속도값(82)과 동일하다.
물의 속도값(81)이 이동 가능한 부재(20')의 속도값(79)과 동일하기 때문에, 물의 속도값(82)도 이동 가능한 부재(20')의 속도값(79)과 동일하다.
출구 섹션(69)을 획정하는 주변 벽의 부분이 출구 방향(75)으로 배향되기 때문에, 유동 챔버(61)를 빠져나가는 물의 속도는 이동 가능한 부재(20')에 대해 그 주변 벽과 동일한 배향을 가지며, 즉, 출구 방향(75)과 동일한 배향을 갖는다.
따라서, 속도(82)는 출구 방향(75)으로 배향된다.
이제, 물 제트의 속도(80)가 지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 이동 속도(79)에 따라 이동 가능한 부재(20')의 출구 개구(63)를 통과하는 것 및 각도(α)에 관한 도 10의 다이어그램을 사용하여 설명한다.
합속도의 법칙에 따르면, 플랫폼(11)에 대한 물 제트의 속도(80)는 이동 가능한 부재(20')에 대한 물 제트의 속도(82)와 지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 속도(79)의 (벡터) 합과 동일하다.
도 11에서, 이 합은, 속도(82)의 값이 속도(79)의 값과 동일하기 때문에, 이등변인 삼각형의 속도(82, 79, 80)의 배열에 의해 개략적으로 표현된다.
물 제트의 속도(80)는 경로(21)에 직교하는 방향(84)에 대해 전방으로 각도(α/2)를 형성하는 방향으로 지지부(11 또는 55)에 대해 배향된다는 것을 알 수 있다.
더욱이, 지지부(11 또는 55)에 대한 물 제트의 속도(80)의 값은 이동 가능한 부재(20')에 대한 물의 속도(82)의 2tan(α/2) 배임을 나타낼 수 있다.
그러나, 위에서 나타낸 바와 같이, 속도(82)의 값은 속도(79)의 값과 동일하다.
다시 말해서, 지지부(11 또는 55)에 대한 물 제트의 속도(80)의 값은 지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 속도(79)의 값의 2tan(α/2) 배의 값을 갖는다.
예를 들어, α = 30°이면, 지지부(11 또는 55)에 대한 물 제트의 속도(80)의 값은 이동 가능한 부재(20')의 속도(79)의 값의 0.54배이다.
따라서, 방향 변경 각도(α)는 (i) 속도(80)의 값이 서핑 연습에 필요한 특징을 갖는 파도를 생성할 수 있게 하도록 충분히 커야 하고; 및 (ii) 파도 진행 구역(16)을 향한 파도(22)의 양호한 전파를 가능하게 하기 위해 속도(80)의 방향이 경로(21)에 직교하는 방향(84)에 근접하게 유지되도록 충분히 작아야 한다.
방향 변경 각도(α)가 20°내지 60°, 바람직하게는 25°내지 40°, 더욱 바람직하게는 30°내지 35°에 포함되는 것이 유리하다는 점이 발명자에 의해 수행된 연구에 의해 밝혀졌다.
더욱이, 이동 가능한 부재(20')의 이동 속도가 특히 이동 가능한 부재(20')를 뒤따르는 양호한 조건 하의 파도(22)를 획득하기 위해 에지 구역(15) 위에 위치되는 수중 환경(23)의 영역에서 파도의 전파 속도보다 더 큰 것이 유리하다.
파도(22)는 얕은 깊이의 매체에서 전파하는 작은 진폭의 표면 파도라고 가정할 수 있다.
이들 파도의 전파 속도는 c =
Figure pct00003
이고, g는 지구 표면에서의 중력 가속도(그 기존 값은 대략 9.81 m/s²임)이며, H는 에지 구역(15) 위의 물의 높이(에지 구역(15)과 수면 사이의 거리, 도 12에 도시됨)이다.
예를 들어, H=1.5 m이면, c =
Figure pct00004
= 3.84 m/s, 즉, 13.8 km/h 또는 7.46 노트이다.
따라서, 지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 속도(79)의 값이 적어도
Figure pct00005
인 것이 유리하다.
지지부(11 또는 55)에 대한 이동 가능한 부재(20')의 속도(79)의 값이 파도(22)가 적합하기에 충분히 작은 것이 또한 유리하다.
이동 가능한 부재(20')가 지지부(11 또는 55)에 대해 구동되는 속도가
Figure pct00006
내지
Figure pct00007
, 즉,
Figure pct00008
내지
Figure pct00009
에 포함되는 것이, 바람직하게는
Figure pct00010
미만, 즉, 바람직하게는
Figure pct00011
미만인 것이 유리하다는 점이 발명자에 의해 수행된 연구에 의해 밝혀졌다.
경로(21)의 직경이, 경로(21)가 직선형이라는 근사치를 만들기에 충분히 크지 않은 경우, 예를 들어 50 m 미만인 경우, 입구 섹션(68)이 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 대체로 만곡되는 것이 유리하다는 점에 유의해야 하며, 곡률 중심은 경로(21)의 중심과 동일하다. 따라서, 입구 섹션(68)을 획정하는 부분(71 및 72)은 대체로 만곡되어 있고, 이는 이들 부분(71 및 72) 각각이 입구 섹션(68) 전체에 걸쳐 경로(21)를 따라 배향될 뿐만 아니라 가능하게 할 수 있다.
도 13 및 도 14는 편향 핀(85)을 더 포함하는 점을 제외하고는 도 7 내지 도 12에 도시된 이동 가능한 부재(20')와 동일한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
단순화를 위해, 편향 핀(85)은 도 13에서 실선으로 작성되어 있지만, 편향 핀은 상단 주변 벽(67) 아래에 있기 때문에 점선이 아니어야 함을 유의해야 한다.
편향 핀(85)은 챔버(61) 내부의 유동이 경로(21)를 따른 배향(입구 섹션(68)에서 유동이 갖는 배향)으로부터 출구 방향(75)의 배향(출구 섹션(69)에서 유동이 갖는 배향)으로 나아가는 방향 변경 섹션(70)에 배치된다.
각각의 핀(85)은 입구 개구(62)를 향하는 전방 에지(86)와 출구 개구(63)를 향하는 후방 에지(87) 사이에서 챔버(61)의 전체 높이(즉, 상단 벽(67)으로부터 바닥 벽(66)까지)에 걸쳐 연장되는 직립 벽에 의해 형성된다. 전방 에지(86)와 후방 에지(87) 사이에서, 핀(85)은 경로(21)와 출구 방향(75) 사이에 각지게 위치된 방향으로, 여기서는 각진 중간 방향으로 일반적인 배향을 갖는다(이 방향과 경로(21) 또는 방향(75) 사이의 각진 간격은 α/2 정도임).
여기서, 핀(85)은 동일하고, 경로(21)를 가로지르는 방향과 출구 방향(75)을 가로지르는 방향 사이의 각진 중간 방향을 따라 규칙적인 피치로 서로 평행하게 배치되며, 경로(21)와 출구 방향(75) 사이의 교차점을 지나간다.
여기서, 핀(85)은 횡방향 연장 방향, 즉, 이동 가능한 부재(20')에서 물이 유동하는 방향에 따라 상대적으로 짧다는 점에 유의해야 한다.
특히, 핀(85)은 입구 섹션(68)에서 연장되지 않거나 거의 연장되지 않고 출구 섹션(69)에서 연장되지 않거나 거의 연장되지 않는다.
핀(85)에 의해, 챔버(61)의 유동은, 2개의 이웃한 핀(85) 사이, 내부 주변 벽(64)과 이웃한 핀(85) 사이, 및 외부 벽(65)과 이웃한 핀(85) 사이를 각각 통과하는 복수의 별개의 유동으로 세분된 것으로 보인다.
7개의 핀(85)이 있는 도 13 및 도 14에 예시된 예에서, 챔버(61)의 유동은 8개의 별개의 유동으로 세분된 것으로 보인다.
물이 고르게 또는 대략적으로 유동하도록 배관의 굽힘부를 치수 설정하는 규칙은 입구 섹션의 길이와 출구 섹션의 길이의 합이 유동 단면에 따라 선택될 수 있는 것으로 알려져 있다.
따라서, 핀(85)에 의해 8개의 별개의 유동이 있는 것 같다는 점은 입구 섹션의 길이와 출구 섹션의 길이의 합을 상당히 감소시키는 것을 가능하게 하고, 따라서 특히 콤팩트한 본체(60)를 갖게 된다.
예를 들어, 7개의 핀(85)을 추가함으로써, 본체(60)에 대해 1.20 m인 폭(최대 가로 치수, 여기에서는 벽(64 및 65) 사이의 거리) 및 3 m인 길이(최대 길이방향 치수, 여기에서는 파도 진행 구역(16)과 대면하는 본체(60) 면의 길이방향 치수)를 가질 수 있다.
여기서, 각각의 핀(85)은 전방 에지(86)에 의해 형성된 선단 에지, 후방 에지(87)에 의해 형성된 후단 에지, 파도 진행 구역(16)을 향하는 내호면(88) 및 파도 진행 구역(16)의 반대측을 향하는 외호면(89)을 갖는 양력 제공 날개로서 만곡되고 형상화되며, 여기서 외호면(89)은 내호면(88)의 전개 길이 보다 큰 전개 길이를 갖는다.
변형예로서, 핀은, 예를 들어 균일한 두께 또는 평면으로 만곡됨으로써 상이하게 형상화된다.
도 15 및 도 16은, 편향 핀(90)이 일정한 두께로 되어 있고 물 유동 챔버(61)의 전체 길이에 걸쳐, 즉, 입구 개구(62)로부터 출구 개구(63)까지 연장된다는 점을 제외하고는, 도 13 및 도 14에 예시된 이동 가능한 부재(20')의 변형예와 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시하고, 이러한 핀(90)은 아래에서 긴 편향 핀으로서 지칭된다.
입구 섹션(68)에 위치된 긴 핀(90)의 부분은 경로(21)를 따라 배향되고, 출구 섹션(69)에 위치된 긴 핀(90)의 부분은 출구 방향(75)으로 배향된다. 방향 변경 섹션(70)에 위치된 긴 핀(90)의 부분은 경로(21)와 출구 방향(75) 사이의 각진 방향, 여기서는 짧은 핀(85)과 같이 각진 중간 방향으로 일반적인 배향을 갖는다.
긴 핀(90)은 짧은 핀(85)의 경우와 동일한 이유로, 특히 콤팩트한 본체(60)를 가질 수 있게 한다. 챔버(61)의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 긴 핀(90)은 특히 높은 유동의 균질성을 제공하고, 따라서 특히 균질한 출구 개구에 의해 방출되는 물 제트를 제공한다.
변형예로서, 핀(90)은 챔버(61)의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않고, 입구 섹션(68)의 일부 및/또는 출구 섹션(69)의 일부에 걸쳐서만 연장된다.
도 15 및 도 16에 예시된 이동 가능한 부재(20')는 여기서 4개의 긴 핀(90)을 포함한다.
변형예로서, 이동 가능한 부재(20')는 90과 같은 4개 미만의 긴 핀, 예를 들어 1개, 2개 또는 3개를 포함하거나, 4개 초과의 긴 핀, 예를 들어 5개, 6개(도 22 내지 도 24) 또는 13개(도 19)를 포함한다.
전술한 이동 가능한 부재(20')의 예에서, 개구(62, 63)는 동일한 높이에 있고 더욱이 각각이 완전히 침지되어 있음(도 12)을 유의해야 한다.
도 17은, 입구 섹션(68)을 획정하는 상단 및 바닥 벽(67, 66)의 부분이 각각 후방 및 상향 경사진 방향으로 배향된다는 점을 제외하고는, 도 7 내지 도 10 및 도 12에 예시된 이동 가능한 부재(20')와 동일한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
따라서, 출구 개구(63)는 입구 개구(62)보다 더 높게 위치 설정된다.
여기서, 이동 가능한 부재(20')는 입구 개구(62)가 완전히 침지되는 반면 출구 개구(63)가 그 정점에서 드러나도록 수중 환경(23)에 배치된다.
이러한 구성은 파도(22)의 품질, 특히 파도의 힘 및 형태와 관련하여 서핑 연습에 유리하다.
도 18 및 도 19는, 출구 개구(63)에 걸쳐 배치된 베인(92)의 스크린뿐만 아니라 도 15 및 도 16에 예시된 이동 가능한 부재의 것과 유사한 긴 편향 핀(90)이 제공된다는 점을 제외하고는, 도 17에 예시된 이동 가능한 부재의 변형예와 동일한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
베인(92)의 스크린은 누운 방향, 여기서는 수평으로 배향된 복수의 베인(93)을 포함한다. 여기서, 베인(93)은 출구 개구(63)에 의해 방출된 물 제트를 하향으로 지향시키도록 파도 진행 구역(16)을 향해 그리고 하향으로 경사진다. 베인(93)은 여기에서 이동 가능한 부재(20')에 대해 고정된다.
변형예로서, 93과 같은 베인은 파도 진행 구역(16)을 향한 경사가 상향 또는 하향 조절 가능하도록 회전 가능하게 장착된다.
베인(92)의 스크린은 파도(22)의 품질, 특히 파도의 힘 및 형태와 관련하여 서핑 연습에 유리하다.
베인(92)의 스크린의 베인(93)의 배향을 변경할 가능성은 파도(22)의 구성, 특히 그 두께가 조절될 수 있게 한다.
도 20 및 도 21은, 긴 편향 핀(90)이 더 적고 베인(98)이 직립 방향, 여기서 수직으로 배향된다는 점을 제외하고는, 도 18 및 도 19에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
베인(98)은, 파도 진행 구역(16)을 향한 경사가 전방 또는 후방으로 조절 가능하도록 여기서 회전 가능하게 장착되며, 이는 이동 가능한 부재(20')에 의해 생성된 파도(22)의 배향 및 파괴 속도를 변경할 수 있게 한다.
여기서, 베인(98)은 파도 진행 구역(16)을 향해 그리고 후방으로 경사진다.
예시되지 않은 변형예에서, 93 또는 98과 같이 직립 또는 누운 베인이 있는 92와 같은 베인의 스크린은 도 17에 예시된 것과 상이하게 구성된 이동 가능한 부재, 예를 들어 도 7 내지 도 10 및 도 12, 또는 도 13 및 도 14, 또는 도 15 및 도 16, 또는 예를 들어 도 22 내지 도 25에 예시된 것과 같은 이동 가능한 부재에 제공되며, 그 설명이 이제 제공된다.
도 22 내지 도 25는, 긴 편향 핀(90), 도 17에 예시된 이동 가능한 부재의 것과 유사한 위 및 아래의 경사진 벽에 의해 획정된 입구 섹션(68), 및 스페이서(94)가 제공된다는 점을 제외하고는, 도 7 내지 도 10 및 도 12에 예시된 이동 가능한 부재(20')와 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
스페이서(94)는 여기서 내부 주변 벽(64) 및 외부 주변 벽(65)에 대해 횡방향으로 각각 배향되고 여기서 입구 개구(62)로부터 후방으로 연장되는 평면 벽에 의해 형성된다.
도 25에서 알 수 있는 바와 같이, 여기서 스페이서(94)는 입구 섹션(68) 길이의 약 2/5에 걸쳐 연장된다.
변형예로서, 스페이서(94)는 더 긴 길이에 걸쳐, 또는 가능하게는 챔버(61)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 추가 변형예에 의해, 스페이서(94)는, 예를 들어 방향 변경 섹션(70)에서만, 출구 섹션(69)에서만, 또는 동시에 출구 섹션(69) 및 입구 섹션(68) 및/또는 방향 변경 섹션(70)에서만 상이하게 배치된다.
각각의 스페이서(94)는 여기에서 외부 주변 벽(65)으로부터 내부 주변 벽(64)으로 연장된다(이 벽(64) 및 이에 대해 병치된 편향 핀(90)은 도 23에서 제거됨).
스페이서(94)는 주변 벽(64, 65)에 대해 뿐만 아니라 그 교차 위치에서 핀(90)에 대해 기계적으로 연결된다. 따라서, 스페이서(94)는 이동 가능한 부재(20')를 보강하고 특히 물이 챔버(61) 내에서 유동할 때 핀(90)의 진동을 제한하는 것을 가능하게 한다. 여기서, 아래에 설명된 바와 같이, 스페이서(94)는 유동의 균질성을 촉진한다.
스페이서(94)는 상단 주변 벽(67)(이 벽(67)은 도 23에서 제거됨)과 바닥 주변 벽(66) 사이에 고르게 분포되고, 각각 후방 및 상향 경사진 각각의 방향으로 배향된다. 여기서, 스페이서(94) 뿐만 아니라, 스페이서(94)가 위치되는 상단 및 바닥 벽(67, 66)의 부분은 각각 동일한 방향으로 배향된다.
스페이서(94)에 의해, 챔버(61)의 유동은, 2개의 이웃한 스페이서(94) 사이, 바닥 주변 벽(66)과 이웃한 스페이서(94) 사이, 및 상단 주변 벽(67)과 이웃한 스페이서(94) 사이를 각각 통과하는 복수의 별개의 유동으로 세분된 것으로 보인다.
전술한 것과 유사한 이유이지만 수평 방향과 후방 및 상향 경사진 방향 사이의 배향 변경을 위해, 스페이서(94)는 균질한 유동 및 특히 콤팩트한 챔버(61)의 입구 섹션을 동시에 가질 수 있게 한다.
이동 가능한 부재(20')는 6개의 편향 핀(90)을 포함한다는 점에 유의해야 한다.
스페이서(94) 및 편향 핀(90)은 그리드를 형성하도록 여기에서 배열된다.
도 22에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 여기서 입구 개구(62) 및 출구 개구(63)는 각각 각각의 직사각형 형상을 갖는다. 여기서, 입구 개구(62)는 대략 수직 방향으로 연장되고 출구 개구(63)는 대략 수평 방향으로 연장된다.
도 26은, 2개의 연속적인 편향 핀(90) 사이의 간격이 내부 벽(64)으로부터 외부 벽(65)을 향해, 여기서 기하학적으로 증가하게 진행한다는 점을 제외하고는, 도 15 및 도 16에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
도 27은, 외부 벽(65) 및 이에 가장 가까운 긴 편향 핀(90)이 각각 물 유동 챔버(61) 내로 절첩될 수 있는 부분(29)을 갖는다는 점을 제외하고는, 도 15 및 도 16에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
각각의 부분(29)은 힌지(95)에 의해 외부 벽 또는 핀(90)의 나머지 부분에 연결된다.
각각의 부분(29)은 챔버(61) 내로 절첩된 위치를 갖도록 구성되며, 이 위치에서 그 원위 단부(힌지(95)의 반대쪽 단부)가 내부 벽(64)을 향한 방향으로 바로 후방에 위치된 핀(90)과 접촉하게 되어, (i) 외부 벽(65) 및 외부 벽에 가장 가까운 핀(90)에 의해 획정된 챔버(61)의 부분에서 입구 섹션(68)과 출구 섹션(69) 사이의 유체 연통을 차단하고, (ii) 이들 부분(29)이 절첩될 때 외부 벽(65) 및 외부 벽에 가장 가까운 핀(90)에 제공되는 입구 섹션(68) 과 개구(99) 사이의 유체 연통을 가능하게 한다. 벽(65)과 가장 가까운 핀(90) 사이에 위치된 챔버(60)의 구획으로, 뿐만 아니라 해당 핀(90)과 이웃한 핀 사이에 위치된 구획으로 진입한 물은 따라서 본체(60)로부터 후방으로 방출된다.
따라서, 부분(29)이 절첩될 때, 출구 개구(63)에 의해 방출되는 물 제트는 더 낮은 처리량을 갖는다.
따라서, 2개의 부분(29), 단일 부분(29)을 절첩하거나 또는 부분(29)을 절첩하지 않음으로써 파도(22)의 구성을 선택적으로 수정할 수 있다.
특히, 파도(22)의 두께(그 전방면과 후방면 사이의 거리)를 선택적으로 수정하는 것이 가능하다.
변형예로서, 65와 같은 외부 벽만이 29와 같은 절첩 가능한 부분을 포함한다. 추가 변형예로서, 90과 같은 여러 편향 핀은 29와 같은 절첩 가능한 부분을 포함한다.
경로(21)를 따른 이동 가능한 부재(20')의 구동은 미국 특허 제3,913,332호에 설명된 바와 같이 수행된다.
변형예로서, 도 22에 도시된 바와 같이, 이동 가능한 부재(20')는 그 상단에 본체(60)에 고정되고 상단 벽(67)으로부터 돌출된 장착 러그(96)를 갖는다. 장착 러그(96)는 회전 목마 방식으로 배열된 구동 구조(예시되지 않음)에 연결된다.
변형예로서, 러그(96)는 상이하게 위치 설정되는데, 예를 들어 러그(96)가 외부 주변 벽(65)으로부터 돌출되거나, 또는 예를 들어 이동 가능한 부재가 96과 같은 여러 장착 러그를 포함한다.
러그(96)는 여기서 직사각형 단면의 세장형 부재이다.
변형예로서, 러그는 특히 더 수력학적으로 되도록, 예를 들어 대향하는 외호면과 내호면이 대칭인 날개 형태로 상이한 형상의 단면을 갖는다.
도 28 및 도 29는 회전 목마 방식으로 배열된 구동 구조(이동 가능한 부재(20')가 연결됨)가 환형 구조(100)에 의해 대체된 변형예를 예시한다.
환형 구조(100)에는 경로(21)와 동일한 센터링을 유지하면서 회전하도록 구성된 고정 추진기(101)가 있어, 경로(21)를 따라 이동 가능한 부재(20')를 구동한다.
환형 구조(100)는 여기서 부유한다.
이를 위해, 환형 구조(100)는 내부 공간(103)이 여기서 공기로 충전되는 관형 쉘(102)을 포함한다(도 29).
변형예로서, 내부 공간(103)은 저밀도 재료, 예를 들어 발포체로 적어도 부분적으로 충전된다.
환형 구조(100)는 여기서 약 100 m의 직경을 갖는다.
이 발생기(12)와 함께 사용하기 위한 지지부(11 또는 55)는 물론 그에 따라 조절된 직경을 갖는다.
여기서, 관형 쉘은 약 1.0 m의 직경을 갖는다.
변형예로서, 관형 쉘의 직경은 상이하며, 예를 들어 1.0 내지 1.5미터에 포함되고, 또는 임의로 그 이상이다.
여기서, 4개인 추진기(101)는 각지게 등거리에 있으면서 환형 구조(100)를 따라 배치된다. 추진기(101)는 여기서 수중 환경과 협력하도록 구성되고, 따라서 침지된다. 추진기는 여기서 페어링될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 프로펠러를 포함한다.
추진기(101)는, 예를 들어 제트 스키용 추진기의 방식으로 배열된다.
추진기의 전기 모터에 공급하는 연료 전지 자체에 공급하기 위한, 예를 들어 수소의 배터리 또는 연료 탱크가 환형 구조(100)에 탑재될 수 있다.
변형예로서, 에너지는, 예를 들어 환형 구조(100) 외부에 배치된 기둥(104)에 의해 운반되는 선로에 의해 외부로부터 모터에 제공된다.
변형예로서, 롤러는 환형 구조(100)를 안내하기 위해 104와 같은 기둥에 제공된다.
환형 구조의 전진에 대한 저항을 제한하기 위해, 순항 속도로 이동할 때 구조(100)를 들어올리기 위해 수중익이 제공될 수 있다.
이들 수중익은 순항 속도에 있을 때 구조(100)의 높이 방향 위치를 변경하도록 배향될 수 있으며, 따라서 파도(22)의 구성을 변경할 수 있다.
환형 구조(100)의 경로에 대한 유지를 촉진하기 위해 방향타 및/또는 스태빌라이저 핀을 제공하는 것도 가능하다.
추진기는 물론 수중익, 방향타 및/또는 스태빌라이저 핀과 관련될 수 있다.
환형 구조(100) 및 추진기(101)는 여기서 시계 방향으로 회전하도록 구성된다.
변형예로서, 101과 같은 적어도 하나의 추진기가 공기 매체와 협력하도록 구성되고 따라서 물에서 드러나 있고, 그러한 추진기는, 예를 들어 터빈, 돛, 또는 마그누스 효과를 사용하도록 구성된 회전 원통형 구조를 포함한다.
변형예로서, 추진기의 수는 4개 미만, 예를 들어 1개, 2개 또는 3개의 추진기, 또는 4개 초과, 예를 들어 5개 또는 6개이다.
변형예로서, 추진기는 환형 구조를 반시계 방향으로 회전시키도록 구성되고, 이에 따라 이동 가능한 부재가 구성된다.
변형예로서, 환형 구조(100)에 의해 운반되는 추진기는 고정 구동 장치 및 트랜스미션, 예를 들어 환형 구조(100)의 외부 표면과 접촉하는 롤러를 회전시키는 기어형 모터 또는 환형 구조(100)의 외부 표면에 존재하는 블레이드로 향하는 물의 제트를 생성하는 펌프에 의해 대체된다.
변형예로서, 이동 가능한 부재 또는 부재들(20'), 환형 구조(100) 및 환형 구조(100)와 이동 가능한 부재 또는 부재들(20') 사이의 체결구는 이동 가능한 부재 또는 부재들(20')이 환형 구조(100)로 후퇴될 수 있도록 구성된다. 따라서, 환형 설비(100) 외부에 구현된 이동 가능한 부재의 수에 따라 0개, 1개 또는 여러 개의 파도로 설비를 작동하는 것이 가능하다.
변형예로서, 이동 가능한 부재 또는 부재들(20'), 환형 구조(100) 및 환형 구조(100)와 이동 가능한 부재 또는 부재들(20') 사이의 체결구는 이동 가능한 부재 또는 부재들(20')이 환형 구조(100) 내부로 돌출하지 않도록 구성된다. 따라서, 사용자의 안전이 간단하고 편리하게 개선된다.
변형예로서, 플랫폼(11)의 경우와 동일한 방식으로, 물로 충전될 수 있는 상자 구조(도시되지 않음)가 환형 구조(100)에 제공되어 폭풍의 경우에 환형 구조(100)가 바닥에 놓이도록 한다.
물론, 다른 변형예에서, 위에 개시된 변형예의 특징이 조합된다.
환형 구조(100)는 또한, 예를 들어 미국 특허 제3,913,332호에 설명된 바와 같이 이동 가능한 부재(20')와 상이한 파도 발생기의 이동 가능한 부재를 위한 구동 구조로서 적합하다는 점에 유의해야 한다.
도 30은, 입구 섹션(68)이, 이동 가능한 부재(20')가 뒤따르는 미리 결정된 경로(21)를 따라 배향되지 않고 경로(21)와 미리 결정된 입사각(i로 표시됨)을 형성하는 경사 방향(105)으로 배향되는 주변 벽의 부분(71, 72)에 의해 파도 진행 구역을 향한 측 및 파도 진행 구역의 반대측에서 획정된다는 점을 제외하고는, 도 26에 예시된 것과 유사한 이동 가능한 부재(20')의 변형예를 예시한다.
더 구체적으로, 경사 방향(105)은 후방으로 그리고 파도 진행 구역(16)으로부터 멀어지게 배향된다.
놀랍게도, 그러한 경사는 물 유동 챔버(61)로의 물의 진입을 용이하게 하고, 따라서 획득된 파도의 품질 및 설비의 에너지 효율을 촉진한다는 것이 본 발명자에 의해 수행된 연구에 의해 밝혀졌다.
따라서, 챔버(61)로의 물의 진입은, 파도 발생기가 사용 중일 때, 특히 유동 챔버(61)를 빠져나가는 물 제트에 의해 주변 물에 구성된 장애물 때문에 화살표 선(106)에 의해 도 30에 도시된 바와 같이 주변 물에 의한 이동 가능한 부재의 우회가 발생하기 때문에 촉진되는 것으로 보인다.
이러한 우회는 경사 방향(105)으로 물의 배향을 유도하는 이동 가능한 부재(20')의 상류에서 이미 발생한다.
입사각 (i)이 5°내지 30°, 바람직하게는 8°내지 20°, 더욱 바람직하게는 10°내지 16°에 포함되는 것이 유리하다는 점이 본 발명자에 의해 수행된 연구에 의해 밝혀졌다.
도 30에 예시된 변형예에서, 편향 핀(90)의 수는 3개인 반면 도 26에 예시된 변형예에서는 4개임을 유의해야 한다. 예시되지 않은 변형예에서, 핀(90)의 수는 3개 또는 4개와 상이하고, 예를 들어 2개 또는 5개이다.
입구 섹션(68)이, 이동 가능한 부재(10')가 뒤따르는 미리 결정된 경로(21)를 따라 배향되지 않고 경로(21)와 미리 결정된 입사각을 형성하는 경사 방향(105)으로 배향되는 주변 벽의 부분(71, 72)에 의해 파도 진행 구역을 향한 측 및 파도 진행 구역의 반대측에서 획정된다는 점은 일반적으로 이동 가능한 부재(20')의 모든 실시예에 적용된다.
예시된 예에서, 도 7 및 도 8을 제외하고, 출구 섹션(69)은 파도 진행 구역(16)의 반대측에서만 획정되며, 출구 개구(63)는 파도 진행 구역(16)을 향한 측의 입구 섹션(68)을 획정하는 주변 벽의 부분(64)과 선으로 연장된다는 점에 유의해야 한다.
따라서, 본체(60)는 수력학적 품질에 유리한 임의의 돌출부를 파도 진행 구역을 향한 면에 갖지 않는다.
예시되지 않은 변형예에서, 스페이서(94)와 같은 스페이서는 85와 같은 짧은 편향 핀에 기계적으로 연결된다.
예시되지 않은 다른 변형예에서, 설비(10')는, 이동 가능한 부재(20')에 고정되지 않고 지지부(11 또는 55)에 고정되며; 그러한 베인의 스크린은 에지 구역(15)으로부터 상향 돌출되고 파도 발생기(12)가 사용 중일 때 이동 가능한 부재(20')에 의해 파도 진행 구역으로부터 멀어지는 측을 따라 통과되도록 위치 설정되며; 그러한 베인의 스크린은 경로(21)의 적어도 한 부분을 따라, 경로(21)의 여러 부분을 따라, 또는 전체 경로(21)를 따라 배치된다는 점을 제외하고는 전술한 베인(92)의 스크린과 유사한 베인의 스크린을 포함한다.
예시되지 않은 다른 변형예에서, 10'과 같은 인공 파도 설비는 11 또는 55와 같은 지지부와 유사하지만 상부 표면이 11 또는 55와 같은 지지부의 상부 표면의 거울상으로서 배열되는 다른 지지부를 포함하고; 12와 같은 인공 파도 발생기는 20'과 같은 이동 가능한 부재와 유사하지만 배열이 20'과 같은 이동 가능한 부재의 거울상인 다른 이동 가능한 부재를 포함하며; 그리고 다른 지지부의 에지 구역과 파도 진행 구역 위에 위치된 물과 함께; 그에 따라, 파도 발생기가 사용 중일 때, 22와 같은 파도와 유사하지만 물에서의 움직임과 파괴가 22와 같은 파도의 움직임과 파괴의 거울상인 다른 파도가 다른 이동 가능한 부재를 측방향으로 뒤따른다. 유리하게는, 다른 이동 가능한 부재와 20'과 같은 이동 가능한 부재가 나란히 배치되고 서로 고정된다.
전술한 모든 실시예에서, 이동 가능한 부재(20'), 더 구체적으로 그 본체(60)는, 챔버(61) 내의 물의 유동이 완전히 수동적이 되도록, 즉, 이동 가능한 부재(20')가 경로(21)를 따라 구동된다는 점으로 인해 간단히 발생하도록 구성된다는 점에 유의해야 한다. 예시되지 않은 변형예에서, 이동 가능한 부재(20')는 챔버(61) 내의 물의 유동이 적어도 부분적으로 수동적이 되도록, 즉, 유동의 일부가 일체형 펌프와 같은 능동 부재로 인한 것이 되도록 구성되고; 바람직하게는 챔버(61) 내의 물의 유동이 대부분 활성화되도록 구성된다.
예시되지 않은 다른 변형예에서:
- 물 유동 챔버는 상향을 향한 측에서 개방될 수 있고, 즉, 예를 들어 이동 가능한 부재에 상단 주변 벽이 없는 경우 주변 벽이 상향을 향한 측의 물 유동 챔버를 단지 임의로 폐쇄할 수 있고;
- 69와 같은 출구 섹션은 직선형이 아니라 대체로 만곡되며, 부분(76)과 같이 이를 획정하는 주변 벽의 부분은 만곡되어 있으며;
- 유동 챔버의 단면은 직사각형과 상이하고, 예를 들어 난형, 원형 또는 삼각형일 수 있고; 및/또는
- 설비(10)에서, 예를 들어 개구(33, 39, 49 또는 58)의 위치에서 수용 체적(32 또는 48)을 빠져나가는 물로부터 에너지를 회수하기 위해 터빈이 제공되고; 이들 터빈은, 예를 들어 카플란 터빈(Kaplan turbine)이다.
보다 일반적으로, 본 발명은 설명되고 예시된 실시예에 제한되지 않는다.

Claims (15)

  1. 서핑 연습용 인공 파도 설비이며,
    - 에지 구역(15), 파도 진행 구역(16) 및 정점 구역(17)을 포함하는 상부 표면(14)을 갖는 지지부(11; 55) - 파도 진행 구역(16)은 에지 구역(15)으로부터 정점 구역(17)까지 상향 경사로 연장됨 -;
    - 상기 에지 구역(15) 및 상기 파도 진행 구역(16) 위에 위치된 물;
    - 미리 결정된 경로(21)를 따라 에지 구역(15) 위로 이동 가능한 적어도 하나의 물 구동 부재를 포함하는 인공 파도 발생기(12)를 포함하며, 상기 파도 발생기(12) 및 지지부(11; 55)의 상기 상부 표면(14)은, 파도 발생기(12)가 사용 중일 때, 파도 진행 구역(16)을 향해 물에서 이동하는 파도(22)가 이동 가능한 부재를 측방향으로 뒤따르도록 구성되며, 생성된 파도(22)는 파도 진행 구역과 접촉하여 정점 구역(17)을 향해 부서지는, 인공 파도 설비에 있어서,
    파도 발생기(12)의 상기 이동 가능한 부재(20')는 전방에 위치되고 전방을 향하는 입구 개구(62)에 의해 그리고 입구 개구(62)의 후방에 위치되고 파도 진행 구역(16)을 향하는 출구 개구(63)에 의해 개방되는 물 유동 챔버(61)를 획정하는 본체(60)를 포함하고, 상기 본체(60)는 임의로 상향을 향한 측을 제외하고 상기 입구 개구(62)로부터 상기 출구 개구(63)까지 상기 챔버(61)를 완전히 폐쇄하는 주변 벽(64, 65, 66, 67)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체(60)의 상기 주변 벽(64, 65, 66, 67)은, 상기 물 유동 챔버(61)에서, 상기 입구 개구(62)로부터 후방으로 연장되는 입구 섹션(68) 및 상기 출구 개구(63)까지 후방으로 연장되는 출구 섹션(69)을 획정하고, 출구 섹션(69)은 입구 섹션(68)의 후방에 있는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  3. 제2항에 있어서, 입구 섹션(68)은 상기 경로(21)의 방향으로 배향된 상기 주변 벽(64, 65, 66, 67)의 부분(71, 72)에 의해 파도 진행 구역(16)을 향한 측 및 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정되고, 상기 출구 섹션(69)은 상기 경로와 미리 결정된 방향 변경 각도(α)를 형성하는 출구 방향(75)으로 배향된 상기 주변 벽의 부분(76)에 의해 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 그리고 임의로 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 획정되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  4. 제2항에 있어서, 입구 섹션(68)은 상기 경로(21)와 입사각(i)을 형성하는 경사 방향(105)으로 배향된 상기 주변 벽(64, 65, 66, 67)의 부분(71, 72)에 의해 파도 진행 구역(16)을 향한 측 및 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 획정되고, 상기 경사 방향(105)은 후방으로 그리고 파도 진행 구역(16)으로부터 멀어지게 배향되며, 상기 출구 섹션(69)은 상기 경로와 미리 결정된 방향 변경 각도(α)를 형성하는 출구 방향(75)으로 배향된 상기 주변 벽의 부분(76)에 의해 파도 진행 구역(16)의 반대측에서 그리고 임의로 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 획정되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  5. 제4항에 있어서, 상기 입사각(i)은 5°내지 30°, 바람직하게는 8°내지 20°, 더욱 바람직하게는 10°내지 16°에 포함되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 결정된 방향 변경 각도(α)는 20°내지 60°, 바람직하게는 25°내지 40°, 더 바람직하게는 30°내지 35°에 포함되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 가능한 부재(20')가 상기 지지부(11; 55)에 대해 구동되는 속도(79)는
    Figure pct00012
    내지
    Figure pct00013
    에 포함되고, g는 중력 가속도이고 H는 에지 구역(15) 위의 물의 높이인 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구 섹션(69)은 상기 파도 진행 구역(16)의 반대측에서만 획정되고, 상기 출구 개구(63)는 파도 진행 구역(16)을 향한 측에서 입구 섹션(68)을 획정하는 주변 벽(64)의 상기 부분(71)과 일직선으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 유동 챔버(61)는 단면이 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 가능한 부재(20')는 상기 물 유동 챔버(61)에 배치된 편향 핀(85, 90)을 포함하고, 각각의 상기 핀(85, 90)은, 상기 물 유동 챔버(61)의 유동이 상기 경로(21)를 따른 배향으로부터 상기 출구 방향(75)의 배향으로 나아가는 배향 섹션(70)의 변경에서, 상기 경로(21)와 상기 출구 방향(75) 사이의 각진 중간 방향의 일반적인 배향을 갖는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  11. 제10항에 있어서, 상기 핀(85)은 상기 배향 섹션(70)의 변경에서 대부분 연장되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  12. 제10항에 있어서, 상기 핀(90)은 상기 입구 섹션(68)의 주요 부분에 걸쳐, 또는 대신에 상기 출구 섹션(69)의 주요 부분에 걸쳐, 또는 대신에 상기 입구 섹션(68)의 주요 부분 및 상기 출구 섹션(69)의 주요 부분에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 부유하는 이동 가능한 부재(20')의 환형 구동 구조(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  14. 제13항에 있어서, 환형 구조(100)를 구동하기 위해 환형 구조에 고정된 추진기(101) 및/또는 환형 구조(100)의 외부 표면과 접촉하는 롤러를 회전시켜 환형 구조를 구동하는 고정 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 적어도 하나의 상기 이동 가능한 부재(20'), 상기 환형 구조(100) 및 상기 환형 구조(100)와 상기 적어도 하나의 이동 가능한 부재(20') 사이의 체결은 상기 적어도 하나의 이동 가능한 부재(20')가 상기 환형 구조(100) 내로 후퇴 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인공 파도 설비.
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