用于冲浪运动的人造动态波浪设备的制作方法

本发明涉及用于冲浪运动的人造动态波浪设备。

背景技术：

我们知道，人造动态波浪模仿传播的自然波浪，不应与人造静态波浪混同起来，人造静态波浪由一个斜壁上喷发的例如约10厘米的均匀厚度的水层形成。

在本文献中，显然，人造波浪的参考数据应理解为涉及人造动态波浪，而不是人造静态波浪。

公知地，美国专利3,913,332提出一种用于冲浪运动的人造波浪设备，在图8和9所示的实施方式中，其具有：

-基体，其限定水池，所述基体的上表面具有一般呈圆形的岛或者加高区域、水平底部区域、和在底部区域与加高区域之间延伸的倾斜区域；所述基体也限定水池的外周边；

-水，其位于水池外周边内，高出水平底部区域和倾斜区域，所述倾斜区域具有其最靠近加高区域的露出区域；

-人造波浪发生器，其具有三个驱动水的构件，每个都沿水平底部区域上方沿水池外周边的预定圆形路径进行活动；波浪发生器和基体的上表面配置成，当波浪发生器工作时，活动构件按一定角度保持等距离，波浪侧面的跟随每个活动构件在水中向倾斜区域移动，波浪与倾斜区域接触，涌向倾斜部分的顶部。

技术实现要素：

首先，本发明旨在提供一种类似的设备，其使用性能良好，使用寿命长。

为此，本发明提出一种用于冲浪运动的人造波浪设备，其具有：

－支承件，支承件的上表面具有边缘区域、波浪形成区域和最高区域，波浪形成区域向上呈斜坡从边缘区域延伸到最高区域；

－水，位于所述边缘区域和所述波浪形成区域之上；

－人造波浪发生器，人造波浪发生器具有至少一个驱动水的驱动构件，所述驱动构件在边缘区域上方沿一预定路径活动，所述人造波浪发生器和支承件的所述上表面配置成，当人造波浪发生器不工作时，最高区域露出睡水面，当人造波浪发生器工作时，波浪侧面地跟随活动构件在水中向波浪形成区域移动，产生的波浪与波浪形成区域接触，涌向最高区域；

其特征在于：

－位于边缘区域和波浪形成区域之上的所述水是水介质的组成部分，水介质具有在支承件的外部沿边缘区域的下文称为外部上部水区的、高于边缘区域的区域，以及下文称为外部深水区的、低于边缘区域的区域，外部上部水区和外部深水区水平地毗连；

－外部上部水区和位于所述边缘区域与所述波浪形成区域之上的、下文称为内部水区的水介质的区域，竖直地毗连；

－支承件的所述上表面还具有顶部和相对于顶部凹陷的凹陷区域，所述顶部位于最高区域和凹陷区域之间，最高区域和凹陷区域配置成，当人造波浪发生器工作时，水在波浪的行程结束时越过顶部，落在由凹陷区域限定的、下文称为支承件的收集空间的一个空间中；以及

－支承件的上表面之下的流体连通使所述外部深水区连接于通到支承件的所述收集空间中的开口。

因此，至少大部分地避免了在内部水区中具有激浪，因为水在波浪行程结束时离开内部水区，落在支承件的收集空间中，由此排出，而不流经内部水区，因为流体连通位于支承件的上表面之下。

外部上部水区不再受到干扰，或者很少受到干扰，因为外部深水区与支承件的收集空间连通。

因此，内部水区，还有外部上部水区，不受激浪干扰，或者完全很少受到干扰，两个连续波浪之间持续时间可以非常短。

因此，本发明的设备具有良好的使用性能。

此外，支承件较少受到波浪的力学作用，因为水导向收集空间，由于流体连通而由此自然连接外部深水区。

因此，本发明的设备具有良好的性能，使用寿命长。

应当指出，如同美国专利3,913,332中图8和9所示的实施方式的设备中那样，在本发明的设备中，波浪仅在波浪发生器的一侧涌现。

实际上，在本发明的设备中，波浪仅在支承件侧涌现。另一侧没有任何波浪涌现，另一侧仅由水平地毗连的外部深水区和外部上部水区所占据。

另外，应当指出，显然，不同水区的水介质的细分仅基于所述区相对于支承件的定位，即水区是指水所处的地点，而非隔离的水空间。

特别是，没有使不同的水区彼此隔离的不透液体的壁。相反，水介质的水在不同的水区之间循环。因此，当波浪发生器不工作时，整个水介质具有相同的水平面。例如，当波浪发生器不工作时，内部水区的水平面与外部上部水区的水平面相同。

根据有利的特征，所述支承件是平台；所述水介质在平台的下面具有一个在下文称为下层水区的区域，外部深水区和下层水区竖直地毗连；以及，通到支承件的收集空间中的所述开口通到下层水区中，支承件的上表面之下的所述流体连通由下层水区进行。

因此，当波浪发生器工作时，水在平台上方运动，而不是如同美国专利3,913,332提出的设备中那样在水介质的底部上方运动。

因此，避免一般在水介质的底部上存在的沉积物、淤积物和类似物质悬浮起来。

一般来说，设备在下层水区受到的扰动极小，因为其只是使水循环，以稳定保持平台的收集空间的水位，其根据连通水箱的原理自然地进行。

其次，本发明旨在提供一种使水介质受到的扰动最小化的设备。

为此，本发明提出一种用于冲浪运动的人造波浪设备，其具有：

－支承件，支承件的上表面具有边缘区域、波浪形成区域和最高区域，波浪形成区域向上呈斜坡从边缘区域延伸到最高区域；

－位于所述边缘区域和所述波浪形成区域之上的水；

－人造波浪发生器，人造波浪发生器具有至少一个驱动水的驱动构件，所述驱动构件在边缘区域上方沿一预定路径活动，所述人造波浪发生器和支承件的所述上表面配置成，当人造波浪发生器不工作时，最高区域露出睡水面，当人造波浪发生器工作时，波浪侧面地跟随活动构件在水中向波浪形成区域移动，产生的波浪与波浪形成区域接触，涌向最高区域；

其特征在于：

－位于边缘区域和波浪形成区域之上的所述水是水介质的组成部分，水介质具有在支承件的外部沿边缘区域的下文称为外部上部水区的、高于边缘区域的区域，以及下文称为外部深水区的、低于边缘区域的区域，外部上部水区和外部深水区水平地毗连；

－外部上部水区和位于所述边缘区域与所述波浪形成区域之上的、下文称为内部水区的水介质的区域，竖直地毗连；

－所述支承件是一个平台；以及

－所述水介质在平台之下具有一个下文称为下层水区的区域，外部深水区和下层水区竖直地毗连。

因此，当波浪发生器工作时，水在平台上方运动，而不是如同美国专利3,913,332提出的设备中那样在水介质的底部上方运动。

因此，避免一般在水介质的底部上存在的沉积物、淤积物和类似物质悬浮起来。

根据实施例的有利的特征：

-所述平台是浮动的平台；以及可选地

-所述平台具有一个开口，在开口中布置有桩，桩固定在下层水区的底部上，平台和桩配置成，在水介质的水平面变化时，平台相对于桩进行滑动。

或者，所述支承件是一个基体，基体中布置至少一个导管，以便进行在支承件的上表面之下的所述流体连通。

当水介质是已处理水、例如游泳池水时，该实施方式尤其合适。

根据本发明设备的有利特征，所述活动构件的所述路径是环形的，所述边缘区域位于支承件的周边，所述最高区域向支承件的中央定位。

因此，支承件在水介质中形成一个岛。

活动构件的路径的环形性，可使波浪发生器连续工作。

这种环形性也可使设备结构特别紧凑。

根据其他有利的特征，人造波浪设备还具有一个丁坝，丁坝固定于所述支承件，所述丁坝从波浪形成区域向上突出，穿过内部水区从最高区域向边缘区域延伸。

丁坝中断在波浪发生器工作时可能形成的围绕最高区域旋转的水流。

第三，本发明旨在提供一种结构紧凑和使用性能良好的设备。

为此，本发明提出一种用于冲浪运动的人造波浪设备，其具有：

－支承件，支承件的上表面具有边缘区域、波浪形成区域和最高区域，波浪形成区域向上呈斜坡从边缘区域延伸到最高区域；

－位于所述边缘区域和所述波浪形成区域之上的水；

－人造波浪发生器，人造波浪发生器具有至少一个驱动水的驱动构件，所述驱动构件在边缘区域上方沿一预定路径活动，所述人造波浪发生器和支承件的所述上表面配置成，当人造波浪发生器不工作时，最高区域露出水面，当人造波浪发生器工作时，波浪侧面地跟随活动构件在水中向波浪形成区域移动，产生的波浪与波浪形成区域接触，涌向最高区域；所述活动构件的所述路径是环形的，所述边缘区域位于支承件的周边，所述最高区域向支承件的中央定位；

其特征在于，所述设备还具有一个丁坝，丁坝固定于所述支承件，所述丁坝从波浪形成区域向上突出，穿过位于所述边缘区域和所述波浪形成区域之上的区域，从最高区域向边缘区域延伸。

因此，支承件在水介质中形成一个岛。

活动构件的路径的环形性，可使波浪发生器连续工作。

这种环形性也可使设备结构特别紧凑。

丁坝中断在波浪发生器工作时可能形成的围绕最高区域旋转的水流。

两个连续波浪之间的持续时间可以非常短。

因此，本发明的设备具有良好的使用性能。

根据实施例的有利特征：

－所述丁坝的上表面具有第一侧面区域、位于第一侧面区域的相对侧的第二侧面区域、以及从第一侧面区域延伸到第二侧面区域的中间区域，当人造波浪发生器不工作时，所述中间区域具有至少一个露出水面的顶部；

－所述中间区域具有第一顶部和第二顶部，当人造波浪发生器不工作时，每个顶部都露出水面，所述中间区域具有相对于第一顶部和第二顶部凹陷的凹陷区域，第一顶部位于第一侧面区域与凹陷区域之间，第二顶部位于第二侧面区域与凹陷区域之间；第一顶部、第二顶部和凹陷区域配置成，当人造波浪发生器工作时，水在波浪的行程结束时越过第一顶部或者第二顶部，落在由凹陷区域限定的、下文称为丁坝的收集空间的一个空间中；位于边缘区域和波浪形成区域之上的所述水是水介质的组成部分，水介质具有在支承件的外部沿边缘区域的下文称为外部上部水区的、高于边缘区域的区域，以及下文称为外部深水区的、低于边缘区域的区域，外部上部水区和外部深水区水平地毗连；流体连通使丁坝的所述收集空间连接于所述外部上部水区和/或连接于所述外部深水区；和/或

－支承件的所述上表面还具有顶部和相对于顶部凹陷的凹陷区域，所述顶部位于最高区域和凹陷区域之间，最高区域和凹陷区域配置成，当人造波浪发生器工作时，水在波浪的行程结束时越过顶部，落在由凹陷区域限定的、下文称为支承件的收集空间的一个空间中；以及，支承件的所述收集空间和丁坝的所述收集空间竖直地毗连。

附图说明

现在，通过下面参照附图对作为示例给出的非限制性实施例的详细说明，来说明本发明。附图如下：

－图1是符合本发明的设备的俯视图，其中，人造波浪发生器不工作；

－图2和3是沿图1上ll-ll和lll-lll的剖视图；

－图4是类似于图1的视图，但是，人造波浪发生器在工作；

－图5是沿图4上v-v的剖视图；以及

－图6是类似于图2的视图，示出符合本发明的设备的一个其它实施例。

具体实施方式

图1至5所示的设备10具有一个在此具有圆形外廓的浮动平台11和一个安装在平台11上的人造波浪发生器12。

平台11的上表面14具有一个边缘区域15、一个波浪形成区域16和一个最高区域17。

人造波浪发生器12具有四个驱动水的驱动构件20，每个驱动构件20沿着一条在此是圆形的预定路径21进行活动。

每个活动构件20在边缘区域15之上移动。

设备10位于平静水面区域，没有或者很少有自然波浪的扰动。水面区域的岸边与设备10保持一定距离，从而形成一个岛区。

当波浪发生器12不工作时，即当活动构件20固定时，最高区域17露出水面。

在图1和4上，当波浪发生器不工作时，露出水面的区域和水下区域之间的界线由虚线18示出。

当波浪发生器12工作时，波浪22侧面地跟随每个活动构件20向波浪形成区域16移动，如图4所示，产生的波浪22与波浪形成区域接触，涌向最高区域17。

对于传统的冲浪运动(冲浪者站立在一个冲浪板上)来说，平台11的直径例如为60至80米，甚至更大，波浪22的高度约2米；而对于躺在一个适当的冲浪板(bodyboard俯卧式冲浪板)上的冲浪运动来说，设备的直径例如为18至22米，甚至更大，波浪22的高度约为50至60厘米。

在此，水区由一个小河湾或者一个避风港湾形成。

在其它实施例中，小河湾或者港湾代之以另一种自然环境水域，例如水流不太大的湖泊或者河流，或者人造环境水域，例如砌筑的水池。

平台11和波浪发生器12与之配合的水介质23(这里是海)，具有一个称为内部水区的、位于边缘区域15和波浪形成区域16之上的区域24。

除了内部水区24之外，水介质23在平台11的外部，沿边缘区域15，具有一个称为外部上部水区的、高于边缘区域15的区域25，以及一个称为外部深水区的、低于边缘区域15的区域26。

最后，在平台11之下，水介质23具有一个称为下层水区的区域27。

外部深水区26和外部上部水区25水平地毗连。

内部水区24和外部上部水区25竖直地毗连。

同样，下层水区27和外部深水区26竖直地毗连。

显然，水介质23的水区24至27的细分仅基于所述水区相对于平台11的定位，即水区24至27是指水所处的地点，而非隔离的水空间。

为此，应当指出，没有使不同的水区24至27彼此隔离的不透液体的壁。

相反，水介质23(这里是海水)的水在不同的水区24至27之间循环。

因此，当波浪发生器不工作时，整个水介质23具有相同的水平面。

特别是，如图1至3所示，内部水区24的水平面与外部上部水区25的水平面相同。

为了保护冲浪者防止可能出现的海上捕食性动物，可以在内部水区24与外部上部水区25之间布置护栅或者防护网28(仅在图2、3和5上示意地示出)。同样，护栅或者防护网(未示出)可围绕路径21布置，以免活动构件20与冲浪者之间发生任何接触。

平台11的上表面14除了边缘区域15、波浪形成区域16和最高区域17之外，还具有顶部30和相对于顶部30凹陷的凹陷区域31。

顶部30位于最高区域17与凹陷区域31之间。更准确地说，顶部30位于最高区域17的顶端与凹陷区域31的顶端之间。

如图4和5所示，最高区域17和凹陷区域31配置成，当波浪发生器12工作时，水在波浪22行程结束时越过顶部30，落在凹陷区域31限定的一个空间32中，该空间称为收集空间。

布置成穿过平台11的开口33或者39分别通到收集空间32和下层水区27中。

下层水区27提供外部深水区26与开口33或39、因而与收集空间32连接的流体连通。

因此，如图2和3所示，当波浪发生器12不工作时，收集空间32的水平面与整个水介质23的水平面保持相同，或者如图5所示，当波浪发生器12工作时，与内部水区24以外的水介质23的水平面保持相同。

因此，当波浪发生器12工作时，水在波浪22的行程结束时离开内部水区24，落在收集空间32中，由此排出，而不流经内部水区24，因为流体连通是位于平台11之下。

外部上部水区25不再受到干扰，或者很少受到干扰，因为外部深水区26与收集空间32连通。

因此，内部水区24，还有外部上部水区25，不受激浪干扰，或者完全很少受到干扰，两个相继波浪之间持续时间可以非常短。

另外，平台11较少被波浪22力学地促动，因为水被导向收集空间32，由此自然连接下层水区27，其与外部深水区26连通。

现在来说明如上所述浮动的平台11如何在水介质23中保持定位。

一般来说，平台11的浮动性确定成，边缘区域15在水介质23的水平面之下保持预定距离。

该预定距离适于波浪发生器12正常工作。

为了使平台11相对于水介质23的底部35进行保持，链条这样的连接件36配置在平台11和置于底部35上的固定锚37之间。

还配置一个桩38，其固定于底部35，接合在平台11的一个中央开口39中。

在平台的水平面由于潮汐而变化时，平台11相对于桩38进行滑动，连接件36保持平台11，特别是避免其围绕桩38转动。

在其它实施例中，平台11相对于底部35以不同的方式保持，例如，仅使用连接件例如36或者仅使用桩例如38。

这里，平台11用类似于船壳壁的复合材料制成。

在其它实施例中，复合材料代之以其它用于制造船壳的材料，例如铝或者木料。

为了调整平台11的浮动性，沉箱(未示出)可或多或少灌以水。

正常使用时，沉箱灌注成如前所述调整浮动性，即边缘区域15在水介质的水平面之下保持所需的预定距离。

如果希望平台11进一步浮出水面，例如为了进行维护保养操作，那么，沉箱排空。

如果希望平台11进一步下沉，例如在风暴情况下置于底部35上，那么，沉箱予以灌注。

在其它实施例中，平台11不浮动，而是，例如由固定在底部35上的四方塔柱支承。

除了平台11和波浪发生器12之外，设备10具有一个丁坝40，其固定于平台11。

丁坝40从波浪形成区域16向上突出，通过内部水区24从最高区域17向边缘区域15延伸。

丁坝40的上表面41具有第一侧面区域42、位于第一侧面区域42相对侧的第二侧面区域43、以及从第一侧面区域42延伸到第二侧面区域43的中间区域44。

在此，中间区域44具有第一顶部45和第二顶部46，当波浪发生器12不工作时，每个顶部都露出水面。

中间区域44也具有相对于第一顶部45和第二顶部46凹陷的凹陷区域47，第一顶部45位于第一侧面区域42与凹陷区域47之间，第二顶部46位于第二侧面区域43与凹陷区域47之间。

更准确地说，第一顶部45位于第一侧面区域42的顶端与凹陷区域47的两个顶端之一之间；第二顶部46位于第二侧面区域43的顶端与凹陷区域47的另一个顶端之间。

第一顶部45、第二顶部46和凹陷区域47配置成，当波浪发生器12工作时，水在波浪22的行程结束时，越过第一顶部45或者第二顶部46，落在凹陷区域47限定的、下面称为收集空间的一个空间48中。

这里，丁坝40的收集空间48和平台11的收集空间32竖直地毗连。

更准确地说，这里，如图1至3所示，限定收集空间48的凹陷区域47具有u形型面，限定收集空间32的凹陷区域31一般呈截锥形，具有对着丁坝40的中断。凹陷区域31和47在中断之处连接。

平台11的顶部30在一端连接于丁坝40的第一顶部45，在另一端连接于丁坝40的第二顶部46。

在与收集空间32连接的一侧的相对侧，收集空间48这里通到波浪形成区域16与边缘区域15之间的接合处。

因此，收集空间48通过内部水区24的位于边缘区域15之上的部分，与外部上部水区25进行流体连通。

开口49类似于开口33，布置成穿过形成凹陷区域47的壁的最下部分。开口49分别通到收集空间48和下层水区27。

因此，收集空间48通过下层水区27，与外部深水区26进行流体连通。

因此，波浪行程结束时落在收集空间48中的水排向外部深水区和/或外部上部水区25。

收集空间48由于连接收集空间32，因此能分担对落在收集空间32中的水的排出。

平台11和丁坝40之间的固定这里实施成平台11和丁坝40是一个单体构件，平台11和丁坝40共同地以船壳壁的方式用复合材料制成。

在其它实施例中，复合材料代之以其它用于制造船壳的材料，例如铝或者木料。

在其它实施例中，丁坝40是一个承载在平台11上的构件。

如上所述，波浪发生器12具有四个驱动水的构件20，每个驱动构件20都沿着在此呈圆形的预定路径21进行活动。

每个活动构件20在边缘区域15的上方沿图4上箭头所示的方向移动，向波浪形成区域16驱动水。

更准确地说，波浪22侧面地跟随每个活动构件20向波浪形成区域16移动。波浪22与波浪形成区域16接触，涌向最高区域17。

活动构件20布置在路径21上，按一定角度保持等距离。

人造波浪发生器是公知的，发生器12在这里不予赘述。

要了解更多的细节，尤其可参照美国专利3,913,332。

应当指出，活动构件20可成型成也能产生沿着与图4所示的方向相反的方向移动的波浪。

因此，本发明的设备向冲浪者提供沿活动构件20的移动方向，在右浪或者左浪上的变化能力。

这里，在呈水平的边缘区域15和倾斜的波浪形成区域16之间，平台11的上表面14具有一凸肩区域50，凸肩区域是竖直的或者基本上竖直的。

凸肩区域50形成活动构件20驱动的水的传播障碍物，这对于冲浪运动来说，有利于提高产生的波浪在涌到波浪形成区域16上之前的质量。

丁坝40布置成穿过内部水区24，丁坝40可中断可能围绕最高区域17旋转的水流。

尤其应当指出，波浪22由丁坝40截留；在活动构件20越过丁坝40之后，新的波浪22在平静水中形成，或者在任何情况下，新的波浪不受到先前波浪22的干扰。

外部上部水区25的存在也有利于限制内部水区24的水流。

在其它实施例中，丁坝使用在没有外部水区的设备中。

为了尽可能避免激浪，丁坝40的第一侧面区域42沿箭形部51布置，第一侧面区域最易受到波浪22的作用，因为活动构件20沿着接近该侧面区域的方向转动。

如上所述，丁坝40也用于在波浪行程结束时排水。

为了避免活动构件20使水进入收集空间48，采取适当的措施，例如使用一个阀门件，当活动构件20从前面通过时，阀门件封闭收集空间48的向外的出口，或者，路径21构型成活动构件20在该处在水面上方通过。

在其它实施例中，丁坝40没有收集空间48，例如通过具有其上表面41的中间区域44代替单顶部。

在未示出的另一个实施例中，设备10没有例如丁坝40的丁坝。

现在参照图6来说明设备10的另一个实施例。

为了方便起见，对于类似的构件，保留与图1至5所示设备10相同的数字标号。

一般来说，如果提供上表面14的支承件不是一个位于下层水区之上的平台，而是一个是地面组成部分的、围绕以一个其底部表面54比边缘区域15低的环形水池56的基体55，且如果水介质23的水是已处理水，这里是游泳池水，那么，图6所示的设备10类似于图1至5所示的设备10。

为使形成基体55的支承件的上表面14之下进行流体连通，管57布置在基体55中。每个管57在一端由一个开口58通到基体55的收集空间32，在另一端由一个开口59通到深水区26。

这里，基体55和环形水池56砌筑而成。

在未示出的其它实施例中：

-波浪发生器12的活动构件20的数量不同于四个，例如单独一个、两个、三个或者多于四个；

-露出水面的岛区布置在支承件例如平台11或者基体55的收集空间32的中央，例如是一个上面有建筑物的岛区；

-活动构件20的路径21，因此支承件例如平台11或者基体55的外廓，呈环形，而不是圆形，例如呈椭圆形、长方形和/或波形；或者，该路径不是环形，例如为直形或者内曲形。

许多其它实施例可以视具体情况而定，在这方面，应当指出，本发明不局限于所述和所示的实施例。