JPH09329525A - 造波装置 - Google Patents
造波装置Info
- Publication number
- JPH09329525A JPH09329525A JP14704896A JP14704896A JPH09329525A JP H09329525 A JPH09329525 A JP H09329525A JP 14704896 A JP14704896 A JP 14704896A JP 14704896 A JP14704896 A JP 14704896A JP H09329525 A JPH09329525 A JP H09329525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wave
- making
- air
- water
- making plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 造波板の前面に加わる静水圧を相殺すること
により、大波高の波を発生させるとともに、装置の簡素
化と製造コストを低減する。 【解決手段】 水槽１と造波板２との隙間を止水装置２
１によって止水することにより、造波板２の前面側にの
み水６を作用させる。造波板２の前面に加わる静水圧Ｆ
ｓと等しく逆向きの力−Ｆｓを空気ばね２３によって造
波板２に作用させる。空気ばね２３を複数個のベローズ
２３ａ〜２３ｄで構成し、空気配管２５を介して空気圧
縮機２４と空気タンク２６に接続する。
により、大波高の波を発生させるとともに、装置の簡素
化と製造コストを低減する。 【解決手段】 水槽１と造波板２との隙間を止水装置２
１によって止水することにより、造波板２の前面側にの
み水６を作用させる。造波板２の前面に加わる静水圧Ｆ
ｓと等しく逆向きの力−Ｆｓを空気ばね２３によって造
波板２に作用させる。空気ばね２３を複数個のベローズ
２３ａ〜２３ｄで構成し、空気配管２５を介して空気圧
縮機２４と空気タンク２６に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、造波板によって波
を人工的に発生させる造波装置に関し、特に大型の波を
発生させることができるようにした造波装置に関するも
のである。
を人工的に発生させる造波装置に関し、特に大型の波を
発生させることができるようにした造波装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、模型実験などに用いられるこの種
の造波装置としては、ピストン型とフラップ型の２種類
が知られている（例：特公昭５９−１３６９１号、特公
平４−２０１３６号公報等）。ピストン型造波装置は、
図２に示すように有限長の閉路を形成する水槽１内の一
端部側において、造波板２を油圧シリンダ等の駆動装置
３によりガイドレール４に沿って一定の周期で平行に往
復動させることにより波５を人工的に発生させるように
したものである。フラップ型造波装置は、造波板２の下
端を回動支点として前後方向に一定の周期で傾動させる
ことにより波を発生させるようにしたものである。
の造波装置としては、ピストン型とフラップ型の２種類
が知られている（例：特公昭５９−１３６９１号、特公
平４−２０１３６号公報等）。ピストン型造波装置は、
図２に示すように有限長の閉路を形成する水槽１内の一
端部側において、造波板２を油圧シリンダ等の駆動装置
３によりガイドレール４に沿って一定の周期で平行に往
復動させることにより波５を人工的に発生させるように
したものである。フラップ型造波装置は、造波板２の下
端を回動支点として前後方向に一定の周期で傾動させる
ことにより波を発生させるようにしたものである。
【０００３】このようなピストン型やフラップ型の造波
板に、振幅ａ、波周期Ｔの運動を与えて造波すると、造
波板の動きは、 角速度：ω＝（２π）／Ｔ 位 置：ｘ＝ａ・ｓｉｎωｔ 速 度：ｖ＝ａω・ｃｏｓωｔ 加速度：α＝−（ａ・ω2）・ｓｉｎωｔ となる。ここで、造波板２の前面および背面側に水６が
ある場合には、造波板２を駆動するために必要な力Ｆ
は、規則的な造波を考えると、次式によって表される。 Ｆ＝Ｆｐ・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ＋Ｆｉ）ｓｉｎωｔ ・・・（１） ただし、Ｆは総駆動力、Ｆｐは造波減衰力（水から受け
る力）、Ｆｌは流体付加質量（水から受ける力）、Ｆｉ
は造波板の慣性力（造波装置で消費される力）である。 ∴ Ｆｍａｘ＝｛Ｆｐ2＋（Ｆｌ＋Ｆｉ）2｝0.5 ・・・（２） 造波板等の動作部分の重量をＷo とすると、 −Ｆｉ・ｓｉｎωｔ＝Ｗo ／ｇ・α ＝−Ｗo ／ｇ・（ａ・ω2）ｓｉｎωｔ ・・・（３） であるから、 Ｆｉ＝Ｗo ・ａ・ω2／ｇ ・・・（４） したがって、 Ｆｍａｘ＝｛Ｆｐ2＋（Ｆｌ＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）2｝0.5 ・・・（５） となる。なお、ｇは重力である。ただ、このような従来
の造波装置では、造波板２の背面側にも水が存在し、そ
こに不可避的に波を発生させてしまうため、本来的に不
必要な動力を費やし、大きな駆動装置が必要である。
板に、振幅ａ、波周期Ｔの運動を与えて造波すると、造
波板の動きは、 角速度：ω＝（２π）／Ｔ 位 置：ｘ＝ａ・ｓｉｎωｔ 速 度：ｖ＝ａω・ｃｏｓωｔ 加速度：α＝−（ａ・ω2）・ｓｉｎωｔ となる。ここで、造波板２の前面および背面側に水６が
ある場合には、造波板２を駆動するために必要な力Ｆ
は、規則的な造波を考えると、次式によって表される。 Ｆ＝Ｆｐ・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ＋Ｆｉ）ｓｉｎωｔ ・・・（１） ただし、Ｆは総駆動力、Ｆｐは造波減衰力（水から受け
る力）、Ｆｌは流体付加質量（水から受ける力）、Ｆｉ
は造波板の慣性力（造波装置で消費される力）である。 ∴ Ｆｍａｘ＝｛Ｆｐ2＋（Ｆｌ＋Ｆｉ）2｝0.5 ・・・（２） 造波板等の動作部分の重量をＷo とすると、 −Ｆｉ・ｓｉｎωｔ＝Ｗo ／ｇ・α ＝−Ｗo ／ｇ・（ａ・ω2）ｓｉｎωｔ ・・・（３） であるから、 Ｆｉ＝Ｗo ・ａ・ω2／ｇ ・・・（４） したがって、 Ｆｍａｘ＝｛Ｆｐ2＋（Ｆｌ＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）2｝0.5 ・・・（５） となる。なお、ｇは重力である。ただ、このような従来
の造波装置では、造波板２の背面側にも水が存在し、そ
こに不可避的に波を発生させてしまうため、本来的に不
必要な動力を費やし、大きな駆動装置が必要である。
【０００４】そこで、このような無駄を動力の損失を少
なくするため、水槽と造波板との間を止水装置によって
止水し、造波板の背面側に水が回り込まない構造とした
造波装置（以下、このような装置を「背面空気式造波装
置」という）が中村、鹿島等によって提案されている
（第２８回海岸工学講演会論文集「海浜変形実験用大型
造波水路の建設と計測システム」(1981)）。このような
背面空気式造波装置においては、造波板の背面側で波を
作らないため、Ｆｐ，Ｆｌは半分で済むが、造波板の前
面に静水圧Ｆｓがオフセットとして加わるため、駆動力
Ｆは、 Ｆ＝（Ｆｐ・ｃｏｓωｔ−Ｆｌ・ｓｉｎωｔ）／２−Ｆｉ・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ／２＋Ｆｉ）・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ／２＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ・・・（６） ∴Ｆｍａｘ＝｛（Ｆｐ／２）2＋（Ｆｌ／２＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）2｝0.5＋Ｆｓ ・・・（７） となる。前記静水圧Ｆｓを相殺するため、中村、鹿島等
は図３に示すように静圧シリンダ７によって造波板２の
背面側に静水圧Ｆｓと逆方向の力−Ｆｓを作用させ、静
水圧Ｆｓとバランスさせるようにしている。なお、８は
窒素ガスアキュムレータで、これによってストローク変
動に伴う容積変化および供給圧力の変動を補償してい
る。９は油圧ポンプ、１０は油圧配管である。
なくするため、水槽と造波板との間を止水装置によって
止水し、造波板の背面側に水が回り込まない構造とした
造波装置（以下、このような装置を「背面空気式造波装
置」という）が中村、鹿島等によって提案されている
（第２８回海岸工学講演会論文集「海浜変形実験用大型
造波水路の建設と計測システム」(1981)）。このような
背面空気式造波装置においては、造波板の背面側で波を
作らないため、Ｆｐ，Ｆｌは半分で済むが、造波板の前
面に静水圧Ｆｓがオフセットとして加わるため、駆動力
Ｆは、 Ｆ＝（Ｆｐ・ｃｏｓωｔ−Ｆｌ・ｓｉｎωｔ）／２−Ｆｉ・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ／２＋Ｆｉ）・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−（Ｆｌ／２＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）・ｓｉｎωｔ＋Ｆｓ ・・・（６） ∴Ｆｍａｘ＝｛（Ｆｐ／２）2＋（Ｆｌ／２＋Ｗo・ａ・ω2 ／ｇ）2｝0.5＋Ｆｓ ・・・（７） となる。前記静水圧Ｆｓを相殺するため、中村、鹿島等
は図３に示すように静圧シリンダ７によって造波板２の
背面側に静水圧Ｆｓと逆方向の力−Ｆｓを作用させ、静
水圧Ｆｓとバランスさせるようにしている。なお、８は
窒素ガスアキュムレータで、これによってストローク変
動に伴う容積変化および供給圧力の変動を補償してい
る。９は油圧ポンプ、１０は油圧配管である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した従来の背面空気式造波装置にあっては、静圧シリ
ンダ７として高圧（概ね１４０Ｋｇ／ｃｍ2 以上）の油
圧シリンダを使用しているため、シリンダ自体のコスト
が高く、また大波高の波を発生させる場合、数百にも及
ぶ窒素ガスアキュムレータ８を必要とするため、窒素ガ
スアキュムレータ８を収納する大きな油圧ユニット室を
設ける必要があり、装置自体が大型化し製造コストが著
しく高くなるという問題があった。また鉱物油などの油
と、窒素ガスの２種類の流体を必要とするばかりか、高
圧配管が必要なため、一層コストが嵩み、しかも高圧の
ためメインテナンスが面倒であるという問題もあった。
そこで、このような問題を解決する方法として、図４に
示すように静圧シリンダの代わりに機械的なばね１１を
用いて造波板２に静水圧Ｆｓと逆向きの力−Ｆｓを作用
させるようにした背面空気式造波装置も提案されてい
る。しかしながら、このような装置においては、ばね１
１自体の製作が面倒であるとともに、静水圧Ｆｓに応じ
てばね力を可変設定するための張力調整機構を必要とす
るといった問題があった。
示した従来の背面空気式造波装置にあっては、静圧シリ
ンダ７として高圧（概ね１４０Ｋｇ／ｃｍ2 以上）の油
圧シリンダを使用しているため、シリンダ自体のコスト
が高く、また大波高の波を発生させる場合、数百にも及
ぶ窒素ガスアキュムレータ８を必要とするため、窒素ガ
スアキュムレータ８を収納する大きな油圧ユニット室を
設ける必要があり、装置自体が大型化し製造コストが著
しく高くなるという問題があった。また鉱物油などの油
と、窒素ガスの２種類の流体を必要とするばかりか、高
圧配管が必要なため、一層コストが嵩み、しかも高圧の
ためメインテナンスが面倒であるという問題もあった。
そこで、このような問題を解決する方法として、図４に
示すように静圧シリンダの代わりに機械的なばね１１を
用いて造波板２に静水圧Ｆｓと逆向きの力−Ｆｓを作用
させるようにした背面空気式造波装置も提案されてい
る。しかしながら、このような装置においては、ばね１
１自体の製作が面倒であるとともに、静水圧Ｆｓに応じ
てばね力を可変設定するための張力調整機構を必要とす
るといった問題があった。
【０００６】本発明は上記した従来の問題を解決すべく
なされたもので、その目的とするところは、背面空気式
造波装置において、静水圧を空気ばねによって相殺する
ことにより、大波高の波を発生させることができ、また
装置の簡素化と製造コストを低減することができるよう
にした造波装置を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、背面空気式
造波装置において、静水圧を空気ばねによって相殺する
ことにより、大波高の波を発生させることができ、また
装置の簡素化と製造コストを低減することができるよう
にした造波装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、水槽内で造波板に往復動を与えて波を発生さ
せる造波装置において、前記造波板と水槽との間を止水
して造波板の後面側を水のない空間にし、造波板前面側
にのみ静水圧を作用させるとともに、この静水圧に抗す
る方向に力が作用する空気ばねを設け、この空気ばねを
造波板の移動方向に直列に接続された複数個の伸縮自在
なベローズで構成し、空気圧縮機に空気配管を介して接
続したことを特徴とする。
本発明は、水槽内で造波板に往復動を与えて波を発生さ
せる造波装置において、前記造波板と水槽との間を止水
して造波板の後面側を水のない空間にし、造波板前面側
にのみ静水圧を作用させるとともに、この静水圧に抗す
る方向に力が作用する空気ばねを設け、この空気ばねを
造波板の移動方向に直列に接続された複数個の伸縮自在
なベローズで構成し、空気圧縮機に空気配管を介して接
続したことを特徴とする。
【０００８】本発明において、空気ばねは造波板の前面
に加わる静水圧に抗する方向の力を造波板に作用するこ
とで、静水圧を相殺する。ベローズは、造波板の往復動
に伴い伸縮する。空気圧縮機は、市販されている低圧の
ものを使用すればよい。
に加わる静水圧に抗する方向の力を造波板に作用するこ
とで、静水圧を相殺する。ベローズは、造波板の往復動
に伴い伸縮する。空気圧縮機は、市販されている低圧の
ものを使用すればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る造
波装置の概略構成を示す断面図である。なお、従来技術
の欄で説明した構成部材等と同一のものについては同一
の符号を付し、その説明を省略する。これらの図におい
て、この実施の形態では、水槽１の全長、水深、幅は、
それぞれ２００ｍ、６ｍ、５ｍで、その一端部に背面空
気式の造波装置２０が設けられている。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る造
波装置の概略構成を示す断面図である。なお、従来技術
の欄で説明した構成部材等と同一のものについては同一
の符号を付し、その説明を省略する。これらの図におい
て、この実施の形態では、水槽１の全長、水深、幅は、
それぞれ２００ｍ、６ｍ、５ｍで、その一端部に背面空
気式の造波装置２０が設けられている。
【００１０】前記造波装置２０は、造波時に水槽１の一
端部側において、油圧シリンダ等の駆動装置３によりガ
イドレール４に沿って平行に往復動されるピストン型の
造波板２を備えている。この造波板２の両側面および下
面と、水槽１の内壁面および底面との隙間は、止水装置
２１によって止水されることにより、造波板２の背面側
には水槽１内の水６が侵入しないようにしている。この
ため、造波板２の前面側にのみ水６が存在し、背面側に
は造波板２の往復動を可能にする空気室２２が形成され
ている。造波板２の前面に作用する水６の全圧力の大き
さ、すなわち静水圧Ｆｓは９０トン、造波板２の重量Ｗ
ｏは１０トン、最大振幅は±４ｍ、最大速度は２ｍ／ｓ
である。前記止水装置２１としては、従来から一般に用
いられているチューブ式の止水装置が用いられる。この
ような造波板２は、大きな静水圧Ｆｓに耐え得るように
トラス構造によって補強されるとともに、たとえば４つ
の空気ばね２３によって前記静水圧Ｆｓと等しく向きが
反対方向の力（−Ｆｓ）が付与されている。各空気ばね
２３は、造波板２の移動方向に直列に接続された４つの
伸縮自在なベローズ２３ａ〜２３ｄからなり、空気圧縮
機２４に空気配管２５を介して接続されることにより、
１０Ｋｇ／ｃｍ2 以下の低圧が供給される。また、空気
配管２５には、空気タンク２６、圧力計２７、弁２８等
が接続されている。空気タンク２６は、造波板２の往復
動に伴う空気ばね２３の容積変化および供給圧力の変動
を吸収、低減する。空気ばね２３による力−Ｆｓは、静
水圧Ｆｓに応じて空気圧縮機２４から供給される空気圧
を調整することにより容易に調整することができる。な
お、空気ばね２３を構成するベローズの形状、数、大き
さ等は、静水圧Ｆｓに応じて変更すればよい。
端部側において、油圧シリンダ等の駆動装置３によりガ
イドレール４に沿って平行に往復動されるピストン型の
造波板２を備えている。この造波板２の両側面および下
面と、水槽１の内壁面および底面との隙間は、止水装置
２１によって止水されることにより、造波板２の背面側
には水槽１内の水６が侵入しないようにしている。この
ため、造波板２の前面側にのみ水６が存在し、背面側に
は造波板２の往復動を可能にする空気室２２が形成され
ている。造波板２の前面に作用する水６の全圧力の大き
さ、すなわち静水圧Ｆｓは９０トン、造波板２の重量Ｗ
ｏは１０トン、最大振幅は±４ｍ、最大速度は２ｍ／ｓ
である。前記止水装置２１としては、従来から一般に用
いられているチューブ式の止水装置が用いられる。この
ような造波板２は、大きな静水圧Ｆｓに耐え得るように
トラス構造によって補強されるとともに、たとえば４つ
の空気ばね２３によって前記静水圧Ｆｓと等しく向きが
反対方向の力（−Ｆｓ）が付与されている。各空気ばね
２３は、造波板２の移動方向に直列に接続された４つの
伸縮自在なベローズ２３ａ〜２３ｄからなり、空気圧縮
機２４に空気配管２５を介して接続されることにより、
１０Ｋｇ／ｃｍ2 以下の低圧が供給される。また、空気
配管２５には、空気タンク２６、圧力計２７、弁２８等
が接続されている。空気タンク２６は、造波板２の往復
動に伴う空気ばね２３の容積変化および供給圧力の変動
を吸収、低減する。空気ばね２３による力−Ｆｓは、静
水圧Ｆｓに応じて空気圧縮機２４から供給される空気圧
を調整することにより容易に調整することができる。な
お、空気ばね２３を構成するベローズの形状、数、大き
さ等は、静水圧Ｆｓに応じて変更すればよい。
【００１１】このような構造からなる造波装置２０にお
いて、波５を発生させるには静水圧Ｆｓに見合う力−Ｆ
ｓを空気ばね２３によって圧造波板２に静水圧Ｆｓと逆
方向に作用させることにより、造波板２を初期位置に保
持する。この場合、造波板２は空気ばね２３による力−
Ｆｓを増大させると静水圧Ｆｓに打ち勝つため前進し、
減少させると後退し、振幅０の位置に設定される。振幅
０の位置としては、造波板２の移動ストロクの中央位
置、前進位置、後退位置のいずれの位置であってもよ
い。次に、この状態より駆動装置３をコンピュータ制御
で駆動して造波板２をプログラム中で所定の角速度およ
び振幅で往復動させると、波高Ｈの波５を発生させるこ
とができる。この時、造波板２の駆動力Ｆは、Ｆｓが相
殺される代わりに、造波板２の総重量がＷｏ＋Ｗｓに増
加するため、 Ｆ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−｛Ｆｌ／２＋（Ｗｏ＋Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇ｝ ・ｓｉｎωｔ ・・・（８） Ｆｍａｘ＝［（Ｆｐ／２）2＋｛Ｆｌ／２＋（Ｗｏ＋Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇ｝2］0.5 ・・・（９） となる。ただし、Ｗｓは空気ばねの重量である。
いて、波５を発生させるには静水圧Ｆｓに見合う力−Ｆ
ｓを空気ばね２３によって圧造波板２に静水圧Ｆｓと逆
方向に作用させることにより、造波板２を初期位置に保
持する。この場合、造波板２は空気ばね２３による力−
Ｆｓを増大させると静水圧Ｆｓに打ち勝つため前進し、
減少させると後退し、振幅０の位置に設定される。振幅
０の位置としては、造波板２の移動ストロクの中央位
置、前進位置、後退位置のいずれの位置であってもよ
い。次に、この状態より駆動装置３をコンピュータ制御
で駆動して造波板２をプログラム中で所定の角速度およ
び振幅で往復動させると、波高Ｈの波５を発生させるこ
とができる。この時、造波板２の駆動力Ｆは、Ｆｓが相
殺される代わりに、造波板２の総重量がＷｏ＋Ｗｓに増
加するため、 Ｆ＝Ｆｐ／２・ｃｏｓωｔ−｛Ｆｌ／２＋（Ｗｏ＋Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇ｝ ・ｓｉｎωｔ ・・・（８） Ｆｍａｘ＝［（Ｆｐ／２）2＋｛Ｆｌ／２＋（Ｗｏ＋Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇ｝2］0.5 ・・・（９） となる。ただし、Ｗｓは空気ばねの重量である。
【００１２】ここで、空気ばね２３を用いると、一般的
に造波装置の可動部分の重量増加に伴う機械系慣性力Ｆ
ｉの増加が過大となり、流体力Ｆｐ，Ｆｌが半分になる
利点が生かせなくなるが、きわめて大きな波を発生させ
る場合は角速度ωが小さくなるため、これが有効である
ことが判った。すなわち、一般に、波の波高の最大値Ｈ
ｍａｘは、砕波が起こるため、波長Ｌの０．１程度であ
る。波長Ｌは、周期Ｔおよび角速度ωから、簡略式で、 Ｌ＝（ｇ／２π）・Ｔ2 ＝（ｇ／２π）・（２π／ω）2 ＝（２πｇ）／ω2 ・・・（１０） Ｈｍａｘ≦０．１・Ｌ ≦０．１・（ｇ／２π）・Ｔ2 ・・・（１１） 造波装置で発生する波の時間は、通常数秒であり、そこ
で砕波波高を計算すると、次の表のようになる。
に造波装置の可動部分の重量増加に伴う機械系慣性力Ｆ
ｉの増加が過大となり、流体力Ｆｐ，Ｆｌが半分になる
利点が生かせなくなるが、きわめて大きな波を発生させ
る場合は角速度ωが小さくなるため、これが有効である
ことが判った。すなわち、一般に、波の波高の最大値Ｈ
ｍａｘは、砕波が起こるため、波長Ｌの０．１程度であ
る。波長Ｌは、周期Ｔおよび角速度ωから、簡略式で、 Ｌ＝（ｇ／２π）・Ｔ2 ＝（ｇ／２π）・（２π／ω）2 ＝（２πｇ）／ω2 ・・・（１０） Ｈｍａｘ≦０．１・Ｌ ≦０．１・（ｇ／２π）・Ｔ2 ・・・（１１） 造波装置で発生する波の時間は、通常数秒であり、そこ
で砕波波高を計算すると、次の表のようになる。
【００１３】
【表１】
【００１４】通常、造波装置に要求される性能は、周期
Ｔが１ないし２秒で、波高Ｈが０．３ｍ程度が多いが、
波高Ｈが３ｍを越えるような大波高の波を発生させる装
置では、上記表から明かなように周期Ｔが４秒ないし６
秒となる。これは、大波高を発生させる場合には、通常
の装置に比べて３倍程度長い周期で造波することにな
る。また、これは上記した（９）式でいうと、（Ｗｏ＋
Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇの項のω2が、小さな波を発生させる
場合に比べて１／９程度に小さくなることになる。この
ことは、Ｗｓの増加重量が造波板を駆動するために大し
た負担にならなくなることを意味する。
Ｔが１ないし２秒で、波高Ｈが０．３ｍ程度が多いが、
波高Ｈが３ｍを越えるような大波高の波を発生させる装
置では、上記表から明かなように周期Ｔが４秒ないし６
秒となる。これは、大波高を発生させる場合には、通常
の装置に比べて３倍程度長い周期で造波することにな
る。また、これは上記した（９）式でいうと、（Ｗｏ＋
Ｗｓ）・ａ・ω2／ｇの項のω2が、小さな波を発生させる
場合に比べて１／９程度に小さくなることになる。この
ことは、Ｗｓの増加重量が造波板を駆動するために大し
た負担にならなくなることを意味する。
【００１５】また、図３に示した従来の背面空気式造波
装置においては、高圧（概ね１４０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の静
圧シリンダ７を用いているため、シリンダ自体が高価
で、多数の窒素ガスアキュムレータ８を必要とし、装置
の製造コストが著しく高くなるが、本発明においては低
圧の空気圧縮機２４によって１０Ｋｇ／ｃｍ2 程度の低
圧を空気ばね２３に供給して静水圧Ｆｓとバランスさせ
ればよいので、市販の安価な圧縮機を使用することがで
き、また、窒素ガスアキュミュレータが不要である。ま
た、低圧を供給さればよいので、空気配管２５として低
圧用のものが使用でき、さらに低圧であればメインテナ
ンスが容易で、安価に提供することができる。また、図
４に示した機械的なばね１１を用いた背面空気式造波装
置においては、ばね自体の製作が面倒であるとともに、
ばねの張力調整機構を必要とするが、本発明においては
ベローズからなる空気ばね２３を用いているので、製作
が容易で、張力調整機構を必要とせず静水圧Ｆｓに応じ
て空気力を弁２８によって可変するだけでよい。
装置においては、高圧（概ね１４０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の静
圧シリンダ７を用いているため、シリンダ自体が高価
で、多数の窒素ガスアキュムレータ８を必要とし、装置
の製造コストが著しく高くなるが、本発明においては低
圧の空気圧縮機２４によって１０Ｋｇ／ｃｍ2 程度の低
圧を空気ばね２３に供給して静水圧Ｆｓとバランスさせ
ればよいので、市販の安価な圧縮機を使用することがで
き、また、窒素ガスアキュミュレータが不要である。ま
た、低圧を供給さればよいので、空気配管２５として低
圧用のものが使用でき、さらに低圧であればメインテナ
ンスが容易で、安価に提供することができる。また、図
４に示した機械的なばね１１を用いた背面空気式造波装
置においては、ばね自体の製作が面倒であるとともに、
ばねの張力調整機構を必要とするが、本発明においては
ベローズからなる空気ばね２３を用いているので、製作
が容易で、張力調整機構を必要とせず静水圧Ｆｓに応じ
て空気力を弁２８によって可変するだけでよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る造波装
置は、水槽内で造波板に往復動を与えて波を発生させる
造波装置において、前記造波板と水槽との間を止水して
造波板の後面側を水のない空間にし、造波板前面側にの
み静水圧を作用させるとともに、この静水圧に抗する方
向に力が作用する空気ばねを設け、この空気ばねを造波
板の移動方向に直列に接続された複数個の伸縮自在なベ
ローズで構成し、空気圧縮機に空気配管を介して接続し
たので、構造が簡単で、安価な低圧の空気圧縮機を使用
することができ、製造コストを低減することができる。
また、静水圧に応じて空気ばねに供給される空気圧を変
えればよいので、装置の取り扱いが簡単かつ容易で、特
に大きな波高の波を発生させる場合に有効である。
置は、水槽内で造波板に往復動を与えて波を発生させる
造波装置において、前記造波板と水槽との間を止水して
造波板の後面側を水のない空間にし、造波板前面側にの
み静水圧を作用させるとともに、この静水圧に抗する方
向に力が作用する空気ばねを設け、この空気ばねを造波
板の移動方向に直列に接続された複数個の伸縮自在なベ
ローズで構成し、空気圧縮機に空気配管を介して接続し
たので、構造が簡単で、安価な低圧の空気圧縮機を使用
することができ、製造コストを低減することができる。
また、静水圧に応じて空気ばねに供給される空気圧を変
えればよいので、装置の取り扱いが簡単かつ容易で、特
に大きな波高の波を発生させる場合に有効である。
【図１】 本発明に係る造波装置の概略構成を示す断面
図である。
図である。
【図２】 従来のピストン型造波装置の断面図である。
【図３】 静圧シリンダを用いた従来の背面空気式造波
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図４】 ばねを用いた従来の背面空気式造波装置の断
面図である。
面図である。
１…水槽、２…造波板、３…駆動装置、４…ガイドレー
ル、７…静圧シリンダ、８…窒素ガスアキュミュレー
タ、９…油圧ポンプ、１０…油圧配管、２１…止水装
置、２２…空気室、２３…空気ばね、２３ａ〜２３ｄ…
ベローズ、２４…空気圧縮機、２５…空気配管、２６…
空気タンク。
ル、７…静圧シリンダ、８…窒素ガスアキュミュレー
タ、９…油圧ポンプ、１０…油圧配管、２１…止水装
置、２２…空気室、２３…空気ばね、２３ａ〜２３ｄ…
ベローズ、２４…空気圧縮機、２５…空気配管、２６…
空気タンク。
Claims (1)
- 【請求項１】 水槽内で造波板に往復動を与えて波を発
生させる造波装置において、前記造波板と水槽との間を
止水して造波板の後面側を水のない空間にし、造波板前
面側にのみ静水圧を作用させるとともに、この静水圧に
抗する方向に力が作用する空気ばねを設け、この空気ば
ねを造波板の移動方向に直列に接続された複数個の伸縮
自在なベローズで構成し、空気圧縮機に空気配管を介し
て接続したことを特徴とする造波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14704896A JP3678841B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 造波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14704896A JP3678841B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 造波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329525A true JPH09329525A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3678841B2 JP3678841B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=15421330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14704896A Expired - Fee Related JP3678841B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | 造波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678841B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015222206A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 株式会社Ihi | 水理実験装置の水路設計方法 |
| JP5906367B1 (ja) * | 2015-02-13 | 2016-04-20 | 株式会社レスポンスエンジニア | キャリー式サーフィン用造波装置およびそれを設置したサーフィン練習設備 |
| KR101661849B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2016-10-05 | 울산대학교 산학협력단 | 조파발생장치 |
| CN113933020A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-14 | 河海大学 | 一种改进的活塞式造波机 |
| CN114235337A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 长安大学 | 一种推波板式造波机及其工作方法 |
| CN116620898A (zh) * | 2022-08-05 | 2023-08-22 | 南通扬子碳素股份有限公司 | 电极冷却传送系统 |
-
1996
- 1996-06-10 JP JP14704896A patent/JP3678841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015222206A (ja) * | 2014-05-22 | 2015-12-10 | 株式会社Ihi | 水理実験装置の水路設計方法 |
| JP5906367B1 (ja) * | 2015-02-13 | 2016-04-20 | 株式会社レスポンスエンジニア | キャリー式サーフィン用造波装置およびそれを設置したサーフィン練習設備 |
| WO2016129107A1 (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 株式会社レスポンスエンジニア | キャリー式サーフィン用造波装置およびそれを設置したサーフィン練習設備 |
| US9926712B2 (en) | 2015-02-13 | 2018-03-27 | Responce-Engineer, Inc. | Carry type wave-making apparatus for surfing and a surfing training equipment with the same |
| KR101661849B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2016-10-05 | 울산대학교 산학협력단 | 조파발생장치 |
| CN113933020A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-14 | 河海大学 | 一种改进的活塞式造波机 |
| CN113933020B (zh) * | 2021-09-03 | 2022-11-08 | 河海大学 | 一种改进的活塞式造波机 |
| CN114235337A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 长安大学 | 一种推波板式造波机及其工作方法 |
| CN116620898A (zh) * | 2022-08-05 | 2023-08-22 | 南通扬子碳素股份有限公司 | 电极冷却传送系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3678841B2 (ja) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2171263B1 (en) | Wave energy converter | |
| CN101413295B (zh) | 自适应变频调谐质量阻尼减振装置及其自适应变频方法 | |
| US20130152568A1 (en) | Valve activation in compressed-gas energy storage and recovery systems | |
| US3866693A (en) | Vibratory impact hammer | |
| US3896889A (en) | Hydroacoustic apparatus | |
| CN109915519A (zh) | 电磁吸隔振系统 | |
| JPH09329525A (ja) | 造波装置 | |
| US7707787B2 (en) | Damping device and method for setting natural frequency of damping body in the damping device | |
| Kang et al. | Modeling and development of a liquid piston hydrogen compressor with a double buffer structure: A new insight | |
| US20050199405A1 (en) | Device producing hammering | |
| US2691518A (en) | Hydraulic stiffness system | |
| CN209909046U (zh) | 电磁吸隔振系统 | |
| WO1996006273A1 (de) | Synchronkolben-stirlingmaschine | |
| CN104995398B (zh) | 波能发电 | |
| JP2016503142A5 (ja) | ||
| US3630294A (en) | Self-excited oscillator | |
| US20150147207A1 (en) | Linear piezoelectric compressor | |
| CN104492558A (zh) | 薄膜式液压激振双筒振动磨 | |
| JP3538426B2 (ja) | 直線運動を行う圧力媒体駆動装置 | |
| RU2059116C1 (ru) | Способ перекачки жидкости и устройство для его осуществления | |
| RU2106491C1 (ru) | Молот | |
| RU2109592C1 (ru) | Штамповочный молот со встречным ударом | |
| CN104475212B (zh) | 薄膜式液压激振近共振型单筒振动磨 | |
| CN104475199A (zh) | 薄膜式双向液压激振近共振型双筒振动磨 | |
| CN204485958U (zh) | 薄膜式双向液压激振近共振型双筒振动磨 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050426 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050511 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |