線形の定常波を生成するための装置
線形の定常波を生成するための装置は以下を備える。流れ方向（Ｓ）に少なくとも実質的に垂直に配置される横構造（Ｑ）であって、流れが流動的な動き（フルード数＜１）から射流（フルード数＞１）へ移行するように構成されている横構造と、横構造（Ｑ）に下流で接続する少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に傾斜する傾斜部（１）と、傾斜部（１）の下流側端部に少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に配置される対向傾斜部（２）であって、流れ方向（Ｓ）のその平均勾配が流れ方向（Ｓ）の水平線に対して角度（α）をなし、上流側端部に流れに有利な傾斜部（１）への移行部を有する対向傾斜部と、傾斜部（１）および対向傾斜部（２）の下流に配置される底部（３）であって、底面が傾斜部（１）の下流側端部および／または対向傾斜部（２）の上流側端部より基準高さ（ａ）の分低く配置されている底部と、底部（３）の下流側領域内で流れ方向（Ｓ）に対して少なくともほぼ垂直に配置される高さ調節可能な流れ誘導体（４）であって、流れ方向（Ｓ）に主流に対抗する流れ成分を有する渦が生じないように流れを誘導する流れ誘導体。好適には、傾斜部（１）および対向傾斜部（２）の勾配は流れ方向で設定可能である。この装置は、特に娯楽およびスポーツ用の流動媒体において線形の定常波を生成するために適している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動媒体、特に流水において線形の定常波を生成するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動媒体において定常波を生成することは、特に水利工事の分野より公知である。したがってこれ以降は流動媒体の代表として水を例にあげる。
【０００３】
定常波は、水利工事による設備または自然の特殊な例による意図的ではない結果、または人工設備における意図的な流れの誘導による結果であることが多い。定常波は、特にサーフィンおよびカヌー競技者により使われることが多い。
【０００４】
線形の定常波と砕ける定常波とを区別する必要がある。線形の定常波は、二次元的な流れの進行を特徴とし、流れ方向に対して垂直の軸線に沿って少なくともほぼ不変である。砕ける定常波は、複雑な三次元的な流れの誘導によってのみ生成することが可能である。
【０００５】
砕ける定常波の生成は、ドイツ特許出願ＤＥ １０３ ０８ ８１２ Ａ１から公知である。ここで説明される、流水における線形波の生成のための装置は、流れ方向に対してほぼ垂直に配置される少なくとも１つの横構造と、この下流に接続する立体的に湾曲され等高線を有し、流れ方向では等高線とともに徐々に鋭くなる角度をなす誘導傾斜部と、誘導傾斜部の下流に接続する高さ調節が可能であり、流れ方向に対して相対的に設定角度分傾斜して取り付けられている造波体とを有する。この装置は定常波、特に砕ける波の生成に特に適している。この装置はその複雑な三次元的な流れの誘導によって、線形の定常波を生成することができない。可動の造波体は、この装置では定常波のすぐ下にある。同様に定常波のすぐ下にあり波を生成する不変の構造（造波器）の構造は、ドイツ実用新案ＤＥ ２００ １９ ３５８ Ｕ１ならびにドイツ特許出願ＤＥ １０１ ０２ ８０５ Ａ１の対象である。実験システムおよび実験用水路における原理的に類似の構造は主に、国際的に公開されている文献（「サーフボードの実験室試験用の定常的な傾斜砕波」、Ｈ．Ｇ．ＨｏｒｎｕｎｇおよびＰ．Ｋｉｌｌｅｎ著、１９７６年、流体力学ジャーナル、ならびに「サーフボードの流体力学」Ｍｉｃｈａｅｌ Ｐａｉｎｅ、１９７４年、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ４．ｔｐｇｉ．ｃｏｍ．ａｕ／ｕｓｅｒｓ／ｍｐａｉｎｅ／ｔｈｅｓｉｓ．ｈｔｍｌに現在掲載）。特許公報ＥＰ ０ ５４７ １１７ Ｂ２（ＤＥ ６９１ １４ ０１３ Ｔ３）およびＥＰ ０ ６２９ １３９ Ｂ１（ＤＥ ６９３ １０ ７１９ Ｔ２）では、人工的な娯楽施設での浅い流れにおける高速の波状の水面を生成するための装置が説明されている。ここでは、波状に形成された物体に接続して平面流が生成される。実用新案ＤＥ ２００ １９ ３５８ Ｕ１ならびに公開公報ＤＥ １０１ ０２ ８０５ Ａ１による流水用に設計された装置は、このような人工的に生成された流れによって娯楽用の波を同じような質で提供することは不可能である。
【０００６】
線形の定常波の生成のためには、特に流れ方向に傾斜しており、下流に高低差がある傾斜部が適切であることが公知である（特に「カヌー競技用の波および回転の生成」、バイエルン州カヌー協会の委託によるノイビベルクの連邦軍大学水道工学研究所の報告書、２００４年３月）。ここでは波の生成は主に、傾斜部上における射流（フルード数＞１）と傾斜部下流の遅い流れ（フルード数＜１）との間の移行部の流れを急激に遅延させることにより行われる。定常波の形成において特に重要であるのは、装置下の水面高さである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、特に娯楽およびスポーツ用に最適化して、線形の定常波を生成することである。さらなる課題は、波の形状および波の高さの制御を可能にすることである。さらに、本発明の課題は、線形の定常波に続いて危険な流れが生じることを回避することである。本発明の課題は、本発明の範囲において上記の個々の課題を解決すること、また複数のまたはすべての課題をまとめて解決することであってもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明に係り、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。好適な実施形態および展開例は、この請求項に従属する従属請求項の対象となる。
【０００９】
本発明は、線形の定常波の存在および形状は、主に流れを誘導する輪郭部の形状により決定されるという考えを基本としている。
【００１０】
流動媒体において線形の定常波を生成するための装置は、本発明に係り以下を備える。
・流れ方向に対して少なくとも実質的に垂直の横構造であって、流動的な流れの動作（フルード数＜１）から射流（フルード数＞１）へ流れが移行するよう構成されている横構造と、
・この横構造の下流に接続し、少なくとも実質的に流れ方向に傾斜する、ないしは流れ方向に対して垂直に配置される傾斜部と、
・この傾斜部の下流側の端部に、少なくとも実質的に流れ方向に配置される対向傾斜部であって、その流れ方向への平均勾配が水平に対して流れ方向で角度をなしており、その上流側の端部に傾斜部に対して流れに好ましい移行部を有する対向傾斜部と、
・傾斜部および対向傾斜部の下流に配置される底部であって、その底面が傾斜部の下流側端部および／または対向傾斜部の上流側端部より低く配置されている底部と、
・底部の下流側領域に流れ方向に対して少なくともほぼ垂直に配置される高さ調整可能である流れ誘導体であって、流れ方向に主流に対抗する顕著な流れ成分を有する渦が生じないように流れを誘導する流れ誘導体。
【００１１】
横構造領域における流れの動作の流動的動作から射流への移行は、流れの状態がフルード数１より小さい値である状態からフルード数が１より大きい値の流れへの移行を意味する。
【００１２】
流れを誘導する輪郭部が可動であることにより、本発明では波を制御することが可能である。輪郭部の可動性は、傾斜部および／または対向傾斜部が調節可能であることにより達成される。線形の定常波に続く流れは、基本的な形成において流れ誘導体により制御される。
【００１３】
したがって、傾斜部の勾配は流れ方向で調整可能である。特に、流れ方向における傾斜部の勾配は、最小平均勾配１：２０から１：８と最大平均勾配１：８から１：１との間に設定可能である。
【００１４】
傾斜部の勾配は流れ方向で同じままであるか、または減少することが可能である。同様に、一定のままの勾配と減少する勾配の組み合わせも可能である。
【００１５】
上述の通り、流れを誘導する輪郭部の可動性は、対向傾斜部の勾配が流れ方向に調節可能であることにより得られることが可能である。好適には、流れ方向で対向傾斜部の水平に対する平均勾配の角度が最小角度−４５°から０°から最大角度１５°から９０°の間で設定可能である。
【００１６】
本発明の実施形態では、対向傾斜部の流れに向く側が、流れ方向で同じままの、または上昇する勾配を有することが可能である。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、流れ誘導体は、高さ基準の高さの０〜０．５倍の最小高さから高さ基準の０．６〜１．５倍の最大高さに底部からの高さを設定することが可能である。
【００１８】
全体では、上述の調整および設定方法によって、所望の線形の定常波を適切に生成し、またこれを変化させる個別のまたは累積的な方法が示された。したがって特に娯楽およびスポーツの分野における使用に関して本発明は貢献している。
【００１９】
本発明の展開例では、傾斜部は上流側の壁部と、これに関節状に連結される剛性板と、板の高さ調節用の装置とを有することが可能である。特に傾斜部のこの上流側壁部は、高さが調節可能であることができる。さらに、対向傾斜部が、傾斜部の下流側端部に関節状に連結される剛性の板状の構造と、角度調整用の装置とを有することが可能である。その際、好適には対向傾斜部の剛性板状構造の上方に流れ方向に可変性のある板状の構造が配置されていることが可能であり、これはその上流側端部に傾斜部の板状構造への接線移行部を有する。
【００２０】
本発明の範囲において、対向傾斜部が内圧を加えることにより形状が可変であるホース部材を有することが可能である。選択された内圧に応じて、形状可変ホース部材の形状および輪郭が形成される。ホース部材はその際、あらゆる適切な流体で満たされていることが可能であり、たとえば水または空気が考えられる。
【００２１】
本発明の実施形態では、流れ誘導体はその上流側端部に関節状に底部に連結される剛性構造と、高さ調節用の装置とを有することが可能である。高さ調節装置により、流れ誘導体の高さが設定可能である。
【００２２】
また、流れ誘導体が内圧により形状可変のホース部材を有することも可能である。ここでも、選択された内圧に応じて形状可変ホース部材の適切な形状および輪郭が形成される。その際ホース部材はあらゆる適切な流体で満たされていることが可能であり、たとえば水または空気が考えられる。流れ誘導体は部分的にまたは好適には完全に内圧が加えられたホース部材により形成されることが可能である。
【００２３】
生成すべき線形の定常波の設定の別の方法は、本発明に係り、流れ誘導体が流れ方向に水平の、底部に沿って移動可能であるプレート上に支持されており、このプレートによって流れ誘導体の流れ方向における適切な位置決めが可能になることにより提供される。
【００２４】
本発明の展開例では、流れを制限する装置側面に、対向傾斜部の領域内で流れに影響を及ぼす構造が配置されることが可能であり、これにより定常波の端領域内の流れ速度が低減される。
【００２５】
流れを阻害する、または流れに影響を及ぼす構造を、流れを側方で制限する側壁に設置することにより、局所的な流れの変化が生じる可能性がある。これにより、線形の定常波上流側の側部で表面における局所的な障害および乱れが生じ、これにより側壁付近で局所的に流れの速度が低下する。しかし、これは安全上または運転上の理由から好ましいこともある。
【００２６】
定常波の速度を低減させる流れに影響を及ぼす構造は、好適には、対向傾斜部の領域で主流に部分的に設けられることも可能である。流れに影響を及ぼす構造の主流領域における部分的な配置（１か所または複数個所）によって、特に娯楽およびスポーツの分野での使用において追加的な長所、ないしはさらに魅力を増すことが達成される。主流領域における流れに影響を及ぼす構造は、安全性の向上のため波を変化させること、方向転換動作（たとえば方向転換動作に適した流れ挙動の領域を生成することにより）、多様な領域への区分（たとえば２つまたはそれ以上の流れ方向に対して平行な領域）、さらに波を多様に変化させるという観点で有用である。
【００２７】
本発明の範囲において、流動媒体に圧縮ガス、特に圧縮空気を気泡の形で加えるための手段が、傾斜部の領域および／または横構造のわずかに上方に設けられることも考えられる。これにより、線形の定常波の発生形状が流れ方向に続く領域で変化する。圧縮されたガス、好適には空気を適切に加えることによって、線形の定常波の発生形状が適切に操作され選択されることが可能である。その際、圧縮ガスを加える手段が、傾斜部の領域および／または横構造のわずかに上方で、異なる時に異なる位置で加えるよう設計されていることが可能である。
【００２８】
傾斜部の領域に空気またはガスの気泡を局所的に加えることにより、線形の定常波の発生形状を変化させることができる。気泡は、流動媒体の密度および粘度を変化させ、これにより局所的な変化が生じる。特にこのようにして、流れの速度が低減された区域が設けられるが、これはたとえばサーフィンを行う人が方向転換する場合に特に有利である。
【００２９】
本発明に係る上述の装置は、特に自然および／または人工的な水流における線形の定常波の生成のための仕様に適している。好適には娯楽およびスポーツの分野で使用される。
【００３０】
発明者による実験調査によって、線形定常波の特性は、主に範囲あたりの流量、すなわち装置の１ｍの幅ごとの流量により決定される。本発明に係り、流れを誘導する輪郭部が調節可能であることにより、流量が変わる場合も定常波の形状の最適化、および波に続く流れの最適化が行われるよう保証される。
【００３１】
典型的には、約０．５ｍから２．０ｍの高さの意図する使用目的に適した線形定常波の生成の場合は、１．０ｍ３／ｓｍから３．０ ｍ３／ｓｍである。傾斜部の長さは典型的には約４．０ｍから１２．０ｍの間である。
【００３２】
傾斜部上の同様に大きい流量および傾斜部の長さに制限があることによって、一般的に、傾斜部ではまだ一定的な流れが生じていないこととなる。ここでは流れは依然として加速段階にある。したがって、傾斜部が調節可能であることにより、定常波の上流側の基点の流れのエネルギー量が制御可能である。傾斜部の勾配が急であればあるほど、上手と傾斜部の下流側端部との間のエネルギー曲線の差が大きい。
【００３３】
傾斜部の下流側端部では、線形の定常波の上流側基点の流れの方向が、流れ方向への水平線に対する角度によって示される対向傾斜部の勾配により制御されることが可能である。ここで上方に誘導される流れが急であればあるほど線形の定常波の下流側の側部の勾配も大きくなる。このように調節が可能であることは、娯楽用の使用ならびに波乗りの難易度の設定に関して重要である。
【００３４】
定常波に続いて、流れ方向に対抗する流れ成分を有するロール状の流れの構造が形成されることが多い。流れの強さおよび個人的な能力によってはこのロール状の流れから自力で抜け出すことができなくなってしまうため、これは波の利用者にとって大きな危険となり得る場合がある。流れ誘導体により、底部の方向へ潜り込む流れは、線形定常波に続いてすぐに再度上方へ誘導される。これによって、危険なロール状の流れが回避される。したがって、本発明に係り、流れ方向に対抗する流れ成分を有する危険な流れ構造を回避するための調節可能な流れ誘導体が、傾斜部に接続して設けられている。
【００３５】
構造および／または地域的特徴に応じて、本発明に係る線形の定常波の生成装置に関して、各実施形態、変形例および／または設置方法の任意の組み合わせを行うことが有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明に係る線形の定常波の生成のための装置を有する設備の全体図を示し、図１ａは俯瞰図であり、図１ｂは図１ａの俯瞰図の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２】図２は、流れを制限する調節可能な形状を有する、本発明に係る線形の定常波の生成のための装置を有する設備の断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る装置の部分図であり、傾斜部および対向傾斜部の第２の例を示す。
【図４】図４は、本発明に係る装置の部分図であり、傾斜部および対向傾斜部の第３の例を示す。
【図５】図５は、本発明に係る装置の部分図であり、流れ誘導体の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に本発明を複数の実施例に基づき図面を用いて詳細に説明する。図面は一部には大幅に簡略化された図を含んでいる。
【００３８】
図１は、線形の定常波を生成するための設備の全体図を簡略化して示している。図１ａによる俯瞰図でも、図１ｂのＡ−Ａにおける断面図でも、本発明に係る線形の定常波を生成する装置は、流れ方向Ｓで横構造Ｑと、傾斜部１と、対向傾斜部２と、底部３と、流れ誘導体４とを備える。図１ｂに示される断面Ａ−Ａは、図１ａの俯瞰図の断面である。
【００３９】
傾斜部１の下流側端部に、少なくとも実質的に流れ方向Ｓに配置される対向傾斜部２は、流れ方向Ｓで、流れ方向Ｓの水平線に対して角度αの平均傾斜を有する。対向傾斜部２はその上流側端部で流れにとって有利な傾斜部１への移行部を有する。
【００４０】
底部３の底面は図１では、傾斜部１の下流側端部および対向傾斜部２の上流側端部より一定の高さの分低く配置されている。
【００４１】
図２は流れを制限する輪郭部の各種調整方法を例示的および簡易化した図で示す断面図である。
【００４２】
傾斜部の調節は、主に傾斜部の勾配を調整することである。これは、図２から明らかになるように、上流側壁部ＲＷに関節状に連結される剛性板ＲＰによって傾斜部が形成されることによって達成される。
【００４３】
剛性板ＲＰの高さ調節装置ＲＺにより、板ＲＰの勾配、すなわち傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の勾配が流れ方向Ｓに可変である。剛性板ＲＰの高さ調節装置ＲＺの典型的な例では、この装置ＲＺは機械的に調節可能である補助装置（たとえばねじ棒の使用により）または油圧式の調節補助装置（たとえば油圧シリンダ）を含む。
【００４４】
これに加えて、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の高さ、すなわちこれによって本発明の装置により作られる流れの状況全体が、上流側壁部ＲＷの高さの調節によって操作されることが可能である。上流側壁部ＲＷの頭部は、傾斜部の上端部と同じ意義を有する。その高さはそれぞれ設定される壁部ＲＷの高さにより決定される。上流側壁部ＲＷは、複数の、たとえば図２に示されるように２つの相互にスライド可能に配置される壁部材からなることが可能である。
【００４５】
対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）は、剛性のプレート状構造、または図２に示されるような剛性板ＧＰを有することが可能である。剛性板ＧＰは、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の板ＲＰの下流側端部に関節状に連結されている。
【００４６】
図２では対向傾斜部は、傾斜部の下流側端部に関節状に支持される剛性板ＧＰ以外にも、対向傾斜部の板ＧＰの角度調節装置ＧＷと共に示されている。角度調節は、矢印により示されているように、対向傾斜部の板ＧＰの角度の設定（図１の流れ方向Ｓの水平線に対する角度α参照）により流れの状況が適切に操作されるように行われる。たとえば、剛性板ＧＰの下または剛性板ＧＰの側方にある機械式または油圧式駆動部により、剛性板ＧＰの勾配が設定可能である。つまり、剛性板ＧＰの角度調節装置ＧＷの角度設定用の設定装置が、たとえば流れを側方で制限する側壁の外側領域に配置されることが可能である。
【００４７】
傾斜部に続いて設けられる、危険な流れの構造を回避するための調節可能な流れ誘導体（図１の流れ誘導体４を参照）は、一般的に流れに有利な形状に構成される剛性の構造ＳＰからなることが可能であり、これは流れ誘導体の上流側端部に関節状に連結している。この剛性構造ＳＰの勾配および高さは、剛性構造ＳＰの機械式または油圧式の高さ調節装置ＳＺにより設定可能である。この高さ調節装置ＳＺは好適には、剛性構造ＳＰの下または側方に配置されるのが良い。
【００４８】
流れ誘導体（図１の流れ誘導体４を参照）全体はさらに、底部と平行にスライド可能であるプレートＳＨ上に配置されることが可能である。これにより、特に大きな流れ領域にわたって線形の定常波を生成しなくてはならない装置の場合に、流れ誘導体の位置が最適化されることが可能である。
【００４９】
図３は、本発明に係る装置の一部であり、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）および対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）の第２の例を示す。図３に示されるように、剛性板ＧＰの上方に、流れに有利な形状を設けるための可撓性の板または可撓性の板状構造ＧＦが配置可能である。このためには、この流れ方向に柔軟な板または板状構造ＧＦが、上流側端部で傾斜部ＲＰへの接線移行部を有することが重要である。図３ではさらに、図２と同様に、対向傾斜部の板ＧＰないしは可撓性の板または板状構造ＧＦの角度調節装置ＧＷが示されている。
【００５０】
補助的にまたは好適には選択的に、対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）を水または空気のような流体で満たされたホース部材ＧＳにより構成することも可能である。図４に示すように、図３の実施例に代って構成されたこのようなホース部材ＧＳは、傾斜部の板ＲＰの下流側端部に配置される。形状可変のホース部材ＧＳ内の流体の内圧ないしは充填量に応じて、ホース部材ＧＳの適切な形状および輪郭が形成される。内圧変化により形状可変ホース部材ＧＳの様々な充填状態が点線で示されている。ホース部材ＧＳは、その下流側端部に、たとえばひれ状の構造により形成可能である縁部を備えるべきである。
【００５１】
危険な流れの構造を回避するための、傾斜部に続く調節可能な流れ誘導体は、上流側端部に関節状に連結されている一般的に流れに有利な形状の剛性の構造からなることが可能である。図２に示される機械式または油圧式高さ調節装置ＳＺに対して補助的にまたは好適には選択的に、剛性構造の高さ調節は、水または空気のような流体で満たされたホース部材により行われることが可能である。この剛性構造ＳＰの勾配および高さは設定可能である（図２を参照）。これは好適には剛性構造の下に配置される。図２で示される例に対して補助的にまたは好適には選択的に、流れ誘導体は、内圧がかけられたホース部材ＳＳを含むことが可能である。さらに、図５に示されるように流れ誘導体は全体として、内圧が加えられたホース部材ＳＳにより構成されていることが可能である。図５には、図２ですでに示された構成、すなわち流れ誘導体全体（図１の流れ誘導体４を参照）が底部と平行のスライド可能なプレートＳＨ上に配置されていることも示されている。様々な充填状態が、つまり内圧により形状が可変である流れ誘導体のホース部材ＳＳの輪郭が、点線で示される。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・傾斜部
２・・・対向傾斜部
３・・・底部
４・・・流れ誘導体
α・・・角度
ａ・・・基準高さ
ＧＦ・・・対向傾斜部の板の上方にある、流れ方向に柔軟な板または板状構造
ＧＰ・・・対向傾斜部の板
ＧＳ・・・ホース部材として形成される対向傾斜部
ＧＷ・・・対向傾斜部の板の角度調節部
Ｑ・・・横構造
ＲＰ・・・傾斜部の板
ＲＷ・・・傾斜部の上流側壁部（横構造に相当）
ＲＺ・・・傾斜部の関節状に連結される板における高さ調節部（勾配変更）
Ｓ・・・流れ方向
ＳＨ・・・流れ誘導体の支持部としての水平方向にスライド可能なプレート
ＳＰ・・・流れ誘導体の剛性構造
ＳＳ・・・ホース部材としての流れ誘導体
ＳＺ・・・流れ誘導体の関節状に連結される剛性構造の高さ調節部（勾配変更）
【図１ａ】
【図１ｂ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動媒体、特に流水において線形の定常波を生成するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動媒体において定常波を生成することは、特に水利工事の分野より公知である。したがってこれ以降は流動媒体の代表として水を例にあげる。
【０００３】
定常波は、水利工事による設備または自然の特殊な例による意図的ではない結果、または人工設備における意図的な流れの誘導による結果であることが多い。定常波は、特にサーフィンおよびカヌー競技者により使われることが多い。
【０００４】
線形の定常波と砕ける定常波とを区別する必要がある。線形の定常波は、二次元的な流れの進行を特徴とし、流れ方向に対して垂直の軸線に沿って少なくともほぼ不変である。砕ける定常波は、複雑な三次元的な流れの誘導によってのみ生成することが可能である。
【０００５】
砕ける定常波の生成は、ドイツ特許出願ＤＥ １０３ ０８ ８１２ Ａ１から公知である。ここで説明される、流水における線形波の生成のための装置は、流れ方向に対してほぼ垂直に配置される少なくとも１つの横構造と、この下流に接続する立体的に湾曲され等高線を有し、流れ方向では等高線とともに徐々に鋭くなる角度をなす誘導傾斜部と、誘導傾斜部の下流に接続する高さ調節が可能であり、流れ方向に対して相対的に設定角度分傾斜して取り付けられている造波体とを有する。この装置は定常波、特に砕ける波の生成に特に適している。この装置はその複雑な三次元的な流れの誘導によって、線形の定常波を生成することができない。可動の造波体は、この装置では定常波のすぐ下にある。同様に定常波のすぐ下にあり波を生成する不変の構造（造波器）の構造は、ドイツ実用新案ＤＥ ２００ １９ ３５８ Ｕ１ならびにドイツ特許出願ＤＥ １０１ ０２ ８０５ Ａ１の対象である。実験システムおよび実験用水路における原理的に類似の構造は主に、国際的に公開されている文献（「サーフボードの実験室試験用の定常的な傾斜砕波」、Ｈ．Ｇ．ＨｏｒｎｕｎｇおよびＰ．Ｋｉｌｌｅｎ著、１９７６年、流体力学ジャーナル、ならびに「サーフボードの流体力学」Ｍｉｃｈａｅｌ Ｐａｉｎｅ、１９７４年、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ４．ｔｐｇｉ．ｃｏｍ．ａｕ／ｕｓｅｒｓ／ｍｐａｉｎｅ／ｔｈｅｓｉｓ．ｈｔｍｌに現在掲載）。特許公報ＥＰ ０ ５４７ １１７ Ｂ２（ＤＥ ６９１ １４ ０１３ Ｔ３）およびＥＰ ０ ６２９ １３９ Ｂ１（ＤＥ ６９３ １０ ７１９ Ｔ２）では、人工的な娯楽施設での浅い流れにおける高速の波状の水面を生成するための装置が説明されている。ここでは、波状に形成された物体に接続して平面流が生成される。実用新案ＤＥ ２００ １９ ３５８ Ｕ１ならびに公開公報ＤＥ １０１ ０２ ８０５ Ａ１による流水用に設計された装置は、このような人工的に生成された流れによって娯楽用の波を同じような質で提供することは不可能である。
【０００６】
線形の定常波の生成のためには、特に流れ方向に傾斜しており、下流に高低差がある傾斜部が適切であることが公知である（特に「カヌー競技用の波および回転の生成」、バイエルン州カヌー協会の委託によるノイビベルクの連邦軍大学水道工学研究所の報告書、２００４年３月）。ここでは波の生成は主に、傾斜部上における射流（フルード数＞１）と傾斜部下流の遅い流れ（フルード数＜１）との間の移行部の流れを急激に遅延させることにより行われる。定常波の形成において特に重要であるのは、装置下の水面高さである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、特に娯楽およびスポーツ用に最適化して、線形の定常波を生成することである。さらなる課題は、波の形状および波の高さの制御を可能にすることである。さらに、本発明の課題は、線形の定常波に続いて危険な流れが生じることを回避することである。本発明の課題は、本発明の範囲において上記の個々の課題を解決すること、また複数のまたはすべての課題をまとめて解決することであってもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明に係り、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。好適な実施形態および展開例は、この請求項に従属する従属請求項の対象となる。
【０００９】
本発明は、線形の定常波の存在および形状は、主に流れを誘導する輪郭部の形状により決定されるという考えを基本としている。
【００１０】
流動媒体において線形の定常波を生成するための装置は、本発明に係り以下を備える。
・流れ方向に対して少なくとも実質的に垂直の横構造であって、流動的な流れの動作（フルード数＜１）から射流（フルード数＞１）へ流れが移行するよう構成されている横構造と、
・この横構造の下流に接続し、少なくとも実質的に流れ方向に傾斜する、ないしは流れ方向に対して垂直に配置される傾斜部と、
・この傾斜部の下流側の端部に、少なくとも実質的に流れ方向に配置される対向傾斜部であって、その流れ方向への平均勾配が水平に対して流れ方向で角度をなしており、その上流側の端部に傾斜部に対して流れに好ましい移行部を有する対向傾斜部と、
・傾斜部および対向傾斜部の下流に配置される底部であって、その底面が傾斜部の下流側端部および／または対向傾斜部の上流側端部より低く配置されている底部と、
・底部の下流側領域に流れ方向に対して少なくともほぼ垂直に配置される高さ調整可能である流れ誘導体であって、流れ方向に主流に対抗する顕著な流れ成分を有する渦が生じないように流れを誘導する流れ誘導体。
【００１１】
横構造領域における流れの動作の流動的動作から射流への移行は、流れの状態がフルード数１より小さい値である状態からフルード数が１より大きい値の流れへの移行を意味する。
【００１２】
流れを誘導する輪郭部が可動であることにより、本発明では波を制御することが可能である。輪郭部の可動性は、傾斜部および／または対向傾斜部が調節可能であることにより達成される。線形の定常波に続く流れは、基本的な形成において流れ誘導体により制御される。
【００１３】
したがって、傾斜部の勾配は流れ方向で調整可能である。特に、流れ方向における傾斜部の勾配は、最小平均勾配１：２０から１：８と最大平均勾配１：８から１：１との間に設定可能である。
【００１４】
傾斜部の勾配は流れ方向で同じままであるか、または減少することが可能である。同様に、一定のままの勾配と減少する勾配の組み合わせも可能である。
【００１５】
上述の通り、流れを誘導する輪郭部の可動性は、対向傾斜部の勾配が流れ方向に調節可能であることにより得られることが可能である。好適には、流れ方向で対向傾斜部の水平に対する平均勾配の角度が最小角度−４５°から０°から最大角度１５°から９０°の間で設定可能である。
【００１６】
本発明の実施形態では、対向傾斜部の流れに向く側が、流れ方向で同じままの、または上昇する勾配を有することが可能である。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、流れ誘導体は、高さ基準の高さの０〜０．５倍の最小高さから高さ基準の０．６〜１．５倍の最大高さに底部からの高さを設定することが可能である。
【００１８】
全体では、上述の調整および設定方法によって、所望の線形の定常波を適切に生成し、またこれを変化させる個別のまたは累積的な方法が示された。したがって特に娯楽およびスポーツの分野における使用に関して本発明は貢献している。
【００１９】
本発明の展開例では、傾斜部は上流側の壁部と、これに関節状に連結される剛性板と、板の高さ調節用の装置とを有することが可能である。特に傾斜部のこの上流側壁部は、高さが調節可能であることができる。さらに、対向傾斜部が、傾斜部の下流側端部に関節状に連結される剛性の板状の構造と、角度調整用の装置とを有することが可能である。その際、好適には対向傾斜部の剛性板状構造の上方に流れ方向に可変性のある板状の構造が配置されていることが可能であり、これはその上流側端部に傾斜部の板状構造への接線移行部を有する。
【００２０】
本発明の範囲において、対向傾斜部が内圧を加えることにより形状が可変であるホース部材を有することが可能である。選択された内圧に応じて、形状可変ホース部材の形状および輪郭が形成される。ホース部材はその際、あらゆる適切な流体で満たされていることが可能であり、たとえば水または空気が考えられる。
【００２１】
本発明の実施形態では、流れ誘導体はその上流側端部に関節状に底部に連結される剛性構造と、高さ調節用の装置とを有することが可能である。高さ調節装置により、流れ誘導体の高さが設定可能である。
【００２２】
また、流れ誘導体が内圧により形状可変のホース部材を有することも可能である。ここでも、選択された内圧に応じて形状可変ホース部材の適切な形状および輪郭が形成される。その際ホース部材はあらゆる適切な流体で満たされていることが可能であり、たとえば水または空気が考えられる。流れ誘導体は部分的にまたは好適には完全に内圧が加えられたホース部材により形成されることが可能である。
【００２３】
生成すべき線形の定常波の設定の別の方法は、本発明に係り、流れ誘導体が流れ方向に水平の、底部に沿って移動可能であるプレート上に支持されており、このプレートによって流れ誘導体の流れ方向における適切な位置決めが可能になることにより提供される。
【００２４】
本発明の展開例では、流れを制限する装置側面に、対向傾斜部の領域内で流れに影響を及ぼす構造が配置されることが可能であり、これにより定常波の端領域内の流れ速度が低減される。
【００２５】
流れを阻害する、または流れに影響を及ぼす構造を、流れを側方で制限する側壁に設置することにより、局所的な流れの変化が生じる可能性がある。これにより、線形の定常波上流側の側部で表面における局所的な障害および乱れが生じ、これにより側壁付近で局所的に流れの速度が低下する。しかし、これは安全上または運転上の理由から好ましいこともある。
【００２６】
定常波の速度を低減させる流れに影響を及ぼす構造は、好適には、対向傾斜部の領域で主流に部分的に設けられることも可能である。流れに影響を及ぼす構造の主流領域における部分的な配置（１か所または複数個所）によって、特に娯楽およびスポーツの分野での使用において追加的な長所、ないしはさらに魅力を増すことが達成される。主流領域における流れに影響を及ぼす構造は、安全性の向上のため波を変化させること、方向転換動作（たとえば方向転換動作に適した流れ挙動の領域を生成することにより）、多様な領域への区分（たとえば２つまたはそれ以上の流れ方向に対して平行な領域）、さらに波を多様に変化させるという観点で有用である。
【００２７】
本発明の範囲において、流動媒体に圧縮ガス、特に圧縮空気を気泡の形で加えるための手段が、傾斜部の領域および／または横構造のわずかに上方に設けられることも考えられる。これにより、線形の定常波の発生形状が流れ方向に続く領域で変化する。圧縮されたガス、好適には空気を適切に加えることによって、線形の定常波の発生形状が適切に操作され選択されることが可能である。その際、圧縮ガスを加える手段が、傾斜部の領域および／または横構造のわずかに上方で、異なる時に異なる位置で加えるよう設計されていることが可能である。
【００２８】
傾斜部の領域に空気またはガスの気泡を局所的に加えることにより、線形の定常波の発生形状を変化させることができる。気泡は、流動媒体の密度および粘度を変化させ、これにより局所的な変化が生じる。特にこのようにして、流れの速度が低減された区域が設けられるが、これはたとえばサーフィンを行う人が方向転換する場合に特に有利である。
【００２９】
本発明に係る上述の装置は、特に自然および／または人工的な水流における線形の定常波の生成のための仕様に適している。好適には娯楽およびスポーツの分野で使用される。
【００３０】
発明者による実験調査によって、線形定常波の特性は、主に範囲あたりの流量、すなわち装置の１ｍの幅ごとの流量により決定される。本発明に係り、流れを誘導する輪郭部が調節可能であることにより、流量が変わる場合も定常波の形状の最適化、および波に続く流れの最適化が行われるよう保証される。
【００３１】
典型的には、約０．５ｍから２．０ｍの高さの意図する使用目的に適した線形定常波の生成の場合は、１．０ｍ３／ｓｍから３．０ ｍ３／ｓｍである。傾斜部の長さは典型的には約４．０ｍから１２．０ｍの間である。
【００３２】
傾斜部上の同様に大きい流量および傾斜部の長さに制限があることによって、一般的に、傾斜部ではまだ一定的な流れが生じていないこととなる。ここでは流れは依然として加速段階にある。したがって、傾斜部が調節可能であることにより、定常波の上流側の基点の流れのエネルギー量が制御可能である。傾斜部の勾配が急であればあるほど、上手と傾斜部の下流側端部との間のエネルギー曲線の差が大きい。
【００３３】
傾斜部の下流側端部では、線形の定常波の上流側基点の流れの方向が、流れ方向への水平線に対する角度によって示される対向傾斜部の勾配により制御されることが可能である。ここで上方に誘導される流れが急であればあるほど線形の定常波の下流側の側部の勾配も大きくなる。このように調節が可能であることは、娯楽用の使用ならびに波乗りの難易度の設定に関して重要である。
【００３４】
定常波に続いて、流れ方向に対抗する流れ成分を有するロール状の流れの構造が形成されることが多い。流れの強さおよび個人的な能力によってはこのロール状の流れから自力で抜け出すことができなくなってしまうため、これは波の利用者にとって大きな危険となり得る場合がある。流れ誘導体により、底部の方向へ潜り込む流れは、線形定常波に続いてすぐに再度上方へ誘導される。これによって、危険なロール状の流れが回避される。したがって、本発明に係り、流れ方向に対抗する流れ成分を有する危険な流れ構造を回避するための調節可能な流れ誘導体が、傾斜部に接続して設けられている。
【００３５】
構造および／または地域的特徴に応じて、本発明に係る線形の定常波の生成装置に関して、各実施形態、変形例および／または設置方法の任意の組み合わせを行うことが有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明に係る線形の定常波の生成のための装置を有する設備の全体図を示し、図１ａは俯瞰図であり、図１ｂは図１ａの俯瞰図の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２】図２は、流れを制限する調節可能な形状を有する、本発明に係る線形の定常波の生成のための装置を有する設備の断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る装置の部分図であり、傾斜部および対向傾斜部の第２の例を示す。
【図４】図４は、本発明に係る装置の部分図であり、傾斜部および対向傾斜部の第３の例を示す。
【図５】図５は、本発明に係る装置の部分図であり、流れ誘導体の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に本発明を複数の実施例に基づき図面を用いて詳細に説明する。図面は一部には大幅に簡略化された図を含んでいる。
【００３８】
図１は、線形の定常波を生成するための設備の全体図を簡略化して示している。図１ａによる俯瞰図でも、図１ｂのＡ−Ａにおける断面図でも、本発明に係る線形の定常波を生成する装置は、流れ方向Ｓで横構造Ｑと、傾斜部１と、対向傾斜部２と、底部３と、流れ誘導体４とを備える。図１ｂに示される断面Ａ−Ａは、図１ａの俯瞰図の断面である。
【００３９】
傾斜部１の下流側端部に、少なくとも実質的に流れ方向Ｓに配置される対向傾斜部２は、流れ方向Ｓで、流れ方向Ｓの水平線に対して角度αの平均傾斜を有する。対向傾斜部２はその上流側端部で流れにとって有利な傾斜部１への移行部を有する。
【００４０】
底部３の底面は図１では、傾斜部１の下流側端部および対向傾斜部２の上流側端部より一定の高さの分低く配置されている。
【００４１】
図２は流れを制限する輪郭部の各種調整方法を例示的および簡易化した図で示す断面図である。
【００４２】
傾斜部の調節は、主に傾斜部の勾配を調整することである。これは、図２から明らかになるように、上流側壁部ＲＷに関節状に連結される剛性板ＲＰによって傾斜部が形成されることによって達成される。
【００４３】
剛性板ＲＰの高さ調節装置ＲＺにより、板ＲＰの勾配、すなわち傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の勾配が流れ方向Ｓに可変である。剛性板ＲＰの高さ調節装置ＲＺの典型的な例では、この装置ＲＺは機械的に調節可能である補助装置（たとえばねじ棒の使用により）または油圧式の調節補助装置（たとえば油圧シリンダ）を含む。
【００４４】
これに加えて、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の高さ、すなわちこれによって本発明の装置により作られる流れの状況全体が、上流側壁部ＲＷの高さの調節によって操作されることが可能である。上流側壁部ＲＷの頭部は、傾斜部の上端部と同じ意義を有する。その高さはそれぞれ設定される壁部ＲＷの高さにより決定される。上流側壁部ＲＷは、複数の、たとえば図２に示されるように２つの相互にスライド可能に配置される壁部材からなることが可能である。
【００４５】
対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）は、剛性のプレート状構造、または図２に示されるような剛性板ＧＰを有することが可能である。剛性板ＧＰは、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）の板ＲＰの下流側端部に関節状に連結されている。
【００４６】
図２では対向傾斜部は、傾斜部の下流側端部に関節状に支持される剛性板ＧＰ以外にも、対向傾斜部の板ＧＰの角度調節装置ＧＷと共に示されている。角度調節は、矢印により示されているように、対向傾斜部の板ＧＰの角度の設定（図１の流れ方向Ｓの水平線に対する角度α参照）により流れの状況が適切に操作されるように行われる。たとえば、剛性板ＧＰの下または剛性板ＧＰの側方にある機械式または油圧式駆動部により、剛性板ＧＰの勾配が設定可能である。つまり、剛性板ＧＰの角度調節装置ＧＷの角度設定用の設定装置が、たとえば流れを側方で制限する側壁の外側領域に配置されることが可能である。
【００４７】
傾斜部に続いて設けられる、危険な流れの構造を回避するための調節可能な流れ誘導体（図１の流れ誘導体４を参照）は、一般的に流れに有利な形状に構成される剛性の構造ＳＰからなることが可能であり、これは流れ誘導体の上流側端部に関節状に連結している。この剛性構造ＳＰの勾配および高さは、剛性構造ＳＰの機械式または油圧式の高さ調節装置ＳＺにより設定可能である。この高さ調節装置ＳＺは好適には、剛性構造ＳＰの下または側方に配置されるのが良い。
【００４８】
流れ誘導体（図１の流れ誘導体４を参照）全体はさらに、底部と平行にスライド可能であるプレートＳＨ上に配置されることが可能である。これにより、特に大きな流れ領域にわたって線形の定常波を生成しなくてはならない装置の場合に、流れ誘導体の位置が最適化されることが可能である。
【００４９】
図３は、本発明に係る装置の一部であり、傾斜部（図１の傾斜部１を参照）および対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）の第２の例を示す。図３に示されるように、剛性板ＧＰの上方に、流れに有利な形状を設けるための可撓性の板または可撓性の板状構造ＧＦが配置可能である。このためには、この流れ方向に柔軟な板または板状構造ＧＦが、上流側端部で傾斜部ＲＰへの接線移行部を有することが重要である。図３ではさらに、図２と同様に、対向傾斜部の板ＧＰないしは可撓性の板または板状構造ＧＦの角度調節装置ＧＷが示されている。
【００５０】
補助的にまたは好適には選択的に、対向傾斜部（図１の対向傾斜部２を参照）を水または空気のような流体で満たされたホース部材ＧＳにより構成することも可能である。図４に示すように、図３の実施例に代って構成されたこのようなホース部材ＧＳは、傾斜部の板ＲＰの下流側端部に配置される。形状可変のホース部材ＧＳ内の流体の内圧ないしは充填量に応じて、ホース部材ＧＳの適切な形状および輪郭が形成される。内圧変化により形状可変ホース部材ＧＳの様々な充填状態が点線で示されている。ホース部材ＧＳは、その下流側端部に、たとえばひれ状の構造により形成可能である縁部を備えるべきである。
【００５１】
危険な流れの構造を回避するための、傾斜部に続く調節可能な流れ誘導体は、上流側端部に関節状に連結されている一般的に流れに有利な形状の剛性の構造からなることが可能である。図２に示される機械式または油圧式高さ調節装置ＳＺに対して補助的にまたは好適には選択的に、剛性構造の高さ調節は、水または空気のような流体で満たされたホース部材により行われることが可能である。この剛性構造ＳＰの勾配および高さは設定可能である（図２を参照）。これは好適には剛性構造の下に配置される。図２で示される例に対して補助的にまたは好適には選択的に、流れ誘導体は、内圧がかけられたホース部材ＳＳを含むことが可能である。さらに、図５に示されるように流れ誘導体は全体として、内圧が加えられたホース部材ＳＳにより構成されていることが可能である。図５には、図２ですでに示された構成、すなわち流れ誘導体全体（図１の流れ誘導体４を参照）が底部と平行のスライド可能なプレートＳＨ上に配置されていることも示されている。様々な充填状態が、つまり内圧により形状が可変である流れ誘導体のホース部材ＳＳの輪郭が、点線で示される。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・傾斜部
２・・・対向傾斜部
３・・・底部
４・・・流れ誘導体
α・・・角度
ａ・・・基準高さ
ＧＦ・・・対向傾斜部の板の上方にある、流れ方向に柔軟な板または板状構造
ＧＰ・・・対向傾斜部の板
ＧＳ・・・ホース部材として形成される対向傾斜部
ＧＷ・・・対向傾斜部の板の角度調節部
Ｑ・・・横構造
ＲＰ・・・傾斜部の板
ＲＷ・・・傾斜部の上流側壁部（横構造に相当）
ＲＺ・・・傾斜部の関節状に連結される板における高さ調節部（勾配変更）
Ｓ・・・流れ方向
ＳＨ・・・流れ誘導体の支持部としての水平方向にスライド可能なプレート
ＳＰ・・・流れ誘導体の剛性構造
ＳＳ・・・ホース部材としての流れ誘導体
ＳＺ・・・流れ誘導体の関節状に連結される剛性構造の高さ調節部（勾配変更）
【図１ａ】
【図１ｂ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ方向（Ｓ）に対して少なくとも実質的に垂直に配置される横構造（Ｑ）であって、流れが流動的な動きから射流へ移行するように構成されている横構造と、
横構造（Ｑ）に下流へ接続する少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に傾斜する傾斜部（１）と、
傾斜部（１）の下流側端部に少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に配置される対向傾斜部（２）であって、流れ方向（Ｓ）のその平均勾配が流れ方向（Ｓ）の水平線に対して角度（α）をなし、上流側端部に流れに有利な傾斜部（１）への移行部を有する対向傾斜部と、
傾斜部（１）および対向傾斜部（２）の下流に配置される底部（３）であって、底面が傾斜部（１）の下流側端部および／または対向傾斜部（２）の上流側端部より基準高さ（ａ）の分低く配置されている底部と、
底部（３）の下流側領域内で流れ方向（Ｓ）に対して少なくともほぼ垂直に配置される高さ調節可能な流れ誘導体（４）であって、流れ方向（Ｓ）に主流に対抗する流れ成分を有する渦が生じないように流れを誘導する流れ誘導体と、
を備える、流動媒体における線形の定常波の生成のための装置。
【請求項２】
傾斜部（１）の勾配が、流れ方向（Ｓ）へ調節可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
傾斜部（１）の流れ方向（Ｓ）の勾配が、最小平均勾配１：２０から１：８と最大平均勾配１：８から１：１との間で設定可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
傾斜部（１）が流れ方向（Ｓ）へ一定のままの、または減少する勾配を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
対向傾斜部（２）の流れ方向の勾配が調節可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
流れ方向（Ｓ）の水平線に対する対向傾斜部（２）の平均勾配の角度（α）が、−４５°から０°の最小角度から１５°から９０°の最大角度の間で設定可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
対向傾斜部（２）の流れに向いた側が、流れ方向（Ｓ）へ一定のままの、または上昇する勾配を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
流れ誘導体（４）が、底部（３）からの基準高さ（ａ）の０から０．５倍の最小高さから、基準高さ（ａ）の０．６から１．５倍の最大高さで設定可能であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
傾斜部（１）が、上流側壁部（ＲＷ）と、これに関節状に連結される剛性板（ＲＰ）と、板（ＲＰ）の高さ調節のための装置（ＲＺ）とを有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
傾斜部（１）の上流側壁部（ＲＷ）の高さが調節可能であることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
対向傾斜部（２）が、傾斜部（１）の下流側端部に関節状に連結される剛性の板状構造（ＧＰ）と、角度調節のための装置（ＧＷ）とを有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
対向傾斜部（２）の剛性の板状構造（ＧＰ）の上方に、流れ方向（Ｓ）に柔軟な板状構造（ＧＦ）が配置されており、これが上流側端部で傾斜部（ＲＰ）の板状構造（ＧＰ）への接線移行部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
対向傾斜部（２）が、内圧が加えられることにより形状が可変であるホース部材（ＧＳ）を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
流れ誘導体（４）が、上流側端部で関節状に底部に連結される剛性構造（ＳＰ）と、高さ調節のための装置（ＳＺ）とを有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
流れ誘導体（４）が、内圧が加えられることにより形状が可変であるホース部材（ＳＳ）を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
流れ誘導体（４）が、流れ方向に水平に底部に沿ってスライド可能であるプレート（ＳＨ）上に支持されていることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
流れを制限する装置側面に、対向傾斜部の領域で、定常波の縁領域の流れ速度を低減させる流れに影響を及ぼす構造が配置されていることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
対向傾斜部の領域の主流で好適には部分的に、流れに影響を及ぼす構造が配置されており、これが定常波の流れの速度を低減させることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
圧縮されたガス、特に空気を気泡の形で流動媒体に傾斜部（１）の領域および／または横構造（Ｑ）のわずかに上方で加えるための手段が設けられており、これにより流れ方向（Ｓ）で続く領域の線形の定常波の発生形状が変化することを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
圧縮ガスを加えるための手段が、傾斜部（１）の領域および／または横構造（Ｑ）のわずかに上方で、異なる時に異なる位置で加えるよう構成されていることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
自然のおよび／または人工的な水流で線形の定常波を生成するための請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項１】
流れ方向（Ｓ）に対して少なくとも実質的に垂直に配置される横構造（Ｑ）であって、流れが流動的な動きから射流へ移行するように構成されている横構造と、
横構造（Ｑ）に下流へ接続する少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に傾斜する傾斜部（１）と、
傾斜部（１）の下流側端部に少なくとも実質的に流れ方向（Ｓ）に配置される対向傾斜部（２）であって、流れ方向（Ｓ）のその平均勾配が流れ方向（Ｓ）の水平線に対して角度（α）をなし、上流側端部に流れに有利な傾斜部（１）への移行部を有する対向傾斜部と、
傾斜部（１）および対向傾斜部（２）の下流に配置される底部（３）であって、底面が傾斜部（１）の下流側端部および／または対向傾斜部（２）の上流側端部より基準高さ（ａ）の分低く配置されている底部と、
底部（３）の下流側領域内で流れ方向（Ｓ）に対して少なくともほぼ垂直に配置される高さ調節可能な流れ誘導体（４）であって、流れ方向（Ｓ）に主流に対抗する流れ成分を有する渦が生じないように流れを誘導する流れ誘導体と、
を備える、流動媒体における線形の定常波の生成のための装置。
【請求項２】
傾斜部（１）の勾配が、流れ方向（Ｓ）へ調節可能であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
傾斜部（１）の流れ方向（Ｓ）の勾配が、最小平均勾配１：２０から１：８と最大平均勾配１：８から１：１との間で設定可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
傾斜部（１）が流れ方向（Ｓ）へ一定のままの、または減少する勾配を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
対向傾斜部（２）の流れ方向の勾配が調節可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
流れ方向（Ｓ）の水平線に対する対向傾斜部（２）の平均勾配の角度（α）が、−４５°から０°の最小角度から１５°から９０°の最大角度の間で設定可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
対向傾斜部（２）の流れに向いた側が、流れ方向（Ｓ）へ一定のままの、または上昇する勾配を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
流れ誘導体（４）が、底部（３）からの基準高さ（ａ）の０から０．５倍の最小高さから、基準高さ（ａ）の０．６から１．５倍の最大高さで設定可能であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
傾斜部（１）が、上流側壁部（ＲＷ）と、これに関節状に連結される剛性板（ＲＰ）と、板（ＲＰ）の高さ調節のための装置（ＲＺ）とを有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
傾斜部（１）の上流側壁部（ＲＷ）の高さが調節可能であることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
対向傾斜部（２）が、傾斜部（１）の下流側端部に関節状に連結される剛性の板状構造（ＧＰ）と、角度調節のための装置（ＧＷ）とを有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
対向傾斜部（２）の剛性の板状構造（ＧＰ）の上方に、流れ方向（Ｓ）に柔軟な板状構造（ＧＦ）が配置されており、これが上流側端部で傾斜部（ＲＰ）の板状構造（ＧＰ）への接線移行部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
対向傾斜部（２）が、内圧が加えられることにより形状が可変であるホース部材（ＧＳ）を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
流れ誘導体（４）が、上流側端部で関節状に底部に連結される剛性構造（ＳＰ）と、高さ調節のための装置（ＳＺ）とを有することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
流れ誘導体（４）が、内圧が加えられることにより形状が可変であるホース部材（ＳＳ）を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
流れ誘導体（４）が、流れ方向に水平に底部に沿ってスライド可能であるプレート（ＳＨ）上に支持されていることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
流れを制限する装置側面に、対向傾斜部の領域で、定常波の縁領域の流れ速度を低減させる流れに影響を及ぼす構造が配置されていることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
対向傾斜部の領域の主流で好適には部分的に、流れに影響を及ぼす構造が配置されており、これが定常波の流れの速度を低減させることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
圧縮されたガス、特に空気を気泡の形で流動媒体に傾斜部（１）の領域および／または横構造（Ｑ）のわずかに上方で加えるための手段が設けられており、これにより流れ方向（Ｓ）で続く領域の線形の定常波の発生形状が変化することを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
圧縮ガスを加えるための手段が、傾斜部（１）の領域および／または横構造（Ｑ）のわずかに上方で、異なる時に異なる位置で加えるよう構成されていることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
自然のおよび／または人工的な水流で線形の定常波を生成するための請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置の使用。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５０４４４６（Ｐ２０１０−５０４４４６Ａ）
【公表日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２８６５０（Ｐ２００９−５２８６５０）
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００８２５１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３４６３１
【国際公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５０９０７９５６９）
【氏名又は名称原語表記】ＡＵＦＬＥＧＥＲ， Ｍａｒｋｕｓ
【出願人】（５０９０７９５５８）
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＵＴＺＥＬ，Ｕｌｒｉｃｈ
【出願人】（５０９０７９４２２）
【氏名又は名称原語表記】Ｏ’ＮＥＩＬＬ，Ｄｅｒｅｋ
【公表日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２１日（２００７．９．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００８２５１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３４６３１
【国際公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【出願人】（５０９０７９５６９）
【氏名又は名称原語表記】ＡＵＦＬＥＧＥＲ， Ｍａｒｋｕｓ
【出願人】（５０９０７９５５８）
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＵＴＺＥＬ，Ｕｌｒｉｃｈ
【出願人】（５０９０７９４２２）
【氏名又は名称原語表記】Ｏ’ＮＥＩＬＬ，Ｄｅｒｅｋ
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