Aparato generador de olas.

Aparato (1) para generar olas (2) que se instala en un medio acuático (3) y que comprende,

como elementos principales, al menos un perfil (5) alargado que se mueve tangencialmente con respecto a un fondo (4) de profundidad constante por acción de un mecanismo de accionamiento (6). En consecuencia, sobre el perfil (5) se forma una ola (2) que se desplaza junto con el perfil (2). El perfil (5) se dispone formando un ángulo (8) con la dirección de desplazamiento (7) distinto de 90º, con objeto de generar una ola (2) con zona de escape, y por lo tanto surfeable. Ciertos parámetros del aparato (1) son regulables con el fin de poder configurar la dificultad de la ola (2) generada

Aparato generador de olas.

Sector de la técnica

La invención se refiere a un aparato generador de olas válidas para practicar el surf.

Estado de la técnica

Para que unas olas generadas artificialmente en un medio acuático se consideren válidas para practicar el surf, es decir, para que pueda practicarse el surf sobre ellas con la misma técnica y con las mismas tablas de surf que sobre olas naturales, dichas olas generadas artificialmente deben cumplir una serie de requisitos: en primer lugar, han de presentar un tamaño relativamente grande (una altura mínima de 0,5 m, y preferentemente superior a 1 m); en segundo lugar, han de desplazarse con respecto a un punto fijo y que dicho desplazamiento se produzca a una velocidad similar a la que se desplazan las olas naturales en la costa del mar (donde la corriente en la ola se encuentra entre -2 y 2 m/s y la velocidad de la ola es proporcional a la altura de la ola, siendo aproximadamente de 6 m/s para una ola de 1,5 m de altura); en tercer lugar, es necesario que las olas generadas presenten el efecto denominado "escape", es decir, que presenten en un mismo instante una zona rompiente y una zona a punto de romper, de manera que el surfista pueda practicar el surf "escapando" de la zona rompiente hacia la zona a punto de romper; en cuarto lugar, es importante que la zona del medio acuático por la que pasan las olas generadas esté en calma, es decir, que la superficie del agua no esté ondulada y que por lo tanto no exista ningún otro oleaje o rebote generado por la ola artificial; en quinto lugar, el periodo entre ola y ola debe ser de al menos 10-12 s aproximadamente (obteniéndose una ola conocida como "ola solitaria" porque apenas tiene influencia de su ola anterior y posterior, ya que las partículas de agua entre olas llegan al reposo), ya que éste es el tiempo adecuado para que el surfista se prepare y coja la ola sin esperar más de lo debido; por último las olas deben tener una pendiente mínima para que un surfista pueda viajar sobre ella, pudiendo a partir de dicha pendiente mínima generarse olas con una pendiente más suave destinadas a surfistas principiantes u olas con una pendiente más elevada (incluso superando la vertical y rompiendo con forma de tubo) destinadas a surfistas expertos.

Los generadores de olas válidas para practicar el surf han de ser capaces de generar olas con las caracteristicas descritas y al mismo tiempo cumplir una serie de requisitos adicionales como son presentar un consumo de energía razonable, ser capaces de generar distintos tipos de olas según las necesidades del surfista (pudiendo realizarse el cambio entre distintos tipos de olas con relativa facilidad y rapidez), y garantizar en todo momento la seguridad de los surfistas, asegurando entre otros aspectos que cuando el surfista se cae de la ola no existe ninguna posibilidad de que pueda sufrir daños con algún elemento del generador de olas.

De entre los generadores de olas existentes se conocen los sistemas generadores de olas neumáticos, en los que inyectando gran cantidad de aire a baja presión en cámaras de agua sumergidas en una piscina se fuerza a salir a este agua a la piscina creándose un frente de onda, los sistemas generadores de olas por vacío, en los que se absorbe agua de una piscina en cámaras, las cuales se elevan y después abren dejando caer el agua sobre la piscina, los sistemas hidráulicos, en los que el agua se eleva por bombas hasta llenar unos depósitos que posteriormente se vacían del golpe, y ciertos sistemas mecánicos en los que el frente de onda se crea abatiendo el agua mediante el movimiento de una de las paredes laterales de la piscina (un ejemplo de sistema mecánico puede encontrarse en el documento US 20040248780 A1). Todos estos sistemas tienen en común que, cuando son aplicados a la generación de olas válidas para practicar el surf, no son eficientes energéticamente, los periodos de tiempo entre olas son excesivos o demasiado cortos (si se quiere aprovechar la frecuencia natural de los sistemas para reducir su consumo energético), y requieren una inversión económica inicial muy elevada entre otros aspectos debido a que la piscina debe tener una topografia en sus fondos de tipo orilla, adecuada para hacer romper la ola debidamente además de para disipar los rebotes.

Se conocen también sistemas generadores de olas mecánicos que generan olas estáticas mediante el lanzamiento de agua sobre un perfil. En estos sistemas, dado que el surfista y su tabla no presentan cantidad de movimiento, la técnica requerida nada tiene que ver con la técnica del surf real, realizado sobre olas naturales en movimiento (estableciendo un paralelismo, practicar el surf sobre olas estáticas puede equivaler a intentar mantenerse en equilibrio pedaleando sobre una bicicleta a velocidad cero montada sobre una cinta transportadora). Esta técnica es tan diferente que puede considerarse incluso como un deporte diferente. Ejemplos de estos generadores de olas pueden encontrarse en US 6716107, US 5564859 y US 5171101.

Por otra parte, se conocen los sistemas generadores de olas mecánicos por perfil móvil, en los que un perfil o elemento abatidor móvil empuja el agua en una determinada dirección para crear la ola. Dentro de los sistemas generadores de olas por perfil se conocen los sistemas generadores con punto de rotura alejado del perfil y los sistemas generadores con punto de rotura sobre el perfil.

En los sistemas generadores con punto de rotura alejado del perfil, el perfil empuja el agua hacia delante para iniciar un frente de onda que posteriormente se aleja del perfil y, a una cierta distancia, termina rompiendo debido a la forma de orilla (profundidad decreciente) del fondo de la piscina o lugar donde se encuentra instalado el sistema. La práctica del surf no se realiza en el inicio de la ola, próximo al perfil, sino que se realiza donde rompe la ola, a una cierta distancia del perfil, siendo por lo tanto este sistema seguro para el surfista ya que se puede delimitar fisicamente la zona en la que se mueve el perfil de la zona destinada a usuarios. Estos sistemas han de ser capaces de generar olas que, aún perdiendo altura al separarse del perfil durante su desplazamiento, sigan siendo válidas para practicar el surf a una distancia relativamente elevada del perfil que las genera. Por ello, al igual que en otros sistemas mencionados anteriormente, cuando estos sistemas son aplicados a la generación de olas válidas para practicar el surf no resultan eficientes energéticamente. Además, estos sistemas requieren una inversión inicial muy elevada, entre otras razones porque la piscina debe tener una topografia en sus fondos adecuada para hacer romper la ola debidamente y disipar los rebotes. Un ejemplo de este tipo de sistemas puede encontrarse en WO 0005464 y en US 3913332.

Los sistemas generadores con punto de rotura sobre el perfil se basan en que el perfil empuja el agua de manera que se crea una ola sobre el perfil o justo delante del perfil, avanzando dicha ola a la misma velocidad que el perfil y sin separarse de él. En estos sistemas el perfil ocupa parte del volumen de la ola, lo cual permite poner una menor cantidad de agua en movimiento para generar unas olas válidas para practicar el surf. En consecuencia, estos sistemas presentan un consumo energético aceptable que permite una explotación económica rentable de la instalación de dichos sistemas destinados a la práctica del surf.

Dentro de los sistemas generadores con punto de rotura sobre el perfil se conocen los sistemas de perfil superficial y de perfil profundo. En los sistemas de perfil superficial, el perfil se encuentra tan solo ligeramente sumergido, de forma que la película de agua que queda por encima de dicho perfil es muy fina y la forma de la superficie de agua es prácticamente igual a la forma del perfil. Así, para obtener una ola con concavidad, tipo tubo, habrá que utilizar un perfil con dicha concavidad. Un ejemplo de este tipo de sistemas puede encontrarse en los documentos US 20030119592 A1, WO 03051479 A2 y US 4792260, en los cuales se obtiene mediante un mínimo consumo energético y mediante unos perfiles superficiales diseñados con una forma muy específica que determina la forma de la ola, unas olas resultantes cuya forma es perfecta para practicar el surf. Sin embargo, los distintos perfiles propuestos presentan en su zona inferior (y algunos de ellos, los destinados a generar olas con tubo, también en su zona superior) superficies perpendiculares a la dirección de avance del perfil, y además están realizados en un material rígido o semirrígido y se desplazan a gran velocidad, por lo que podrían provocar daños graves a un surfista que cayese e impactase...

1. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), que se caracteriza por que comprende:

2. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el perfil (5) presenta una geometría tal que, cuando el perfil (5) se desplaza con respecto al fondo (4), está desprovista de espacios o concavidades dirigidas en la dirección de desplazamiento (7).

3. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el perfil (5) es sustancialmente flexible y puede deformarse cuando el aparato (1) se encuentra en movimiento.

4. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 3, que se caracteriza por que el perfil (5) es sustancialmente hinchable.

5. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 4, que se caracteriza por que el perfil (5) está hinchado de aire.

6. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 4, que se caracteriza por que el perfil (5) se hincha de agua cuando se desplaza con respecto al fondo (4), comprendiendo una zona de entrada de agua (10).

7. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 3, que se caracteriza por que el perfil (5) comprende en su interior una barra rígida (16) en una posición regulable para variar la forma del perfil (5).

8. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el perfil (5) se encuentra conectado a una lona (13) triangular, donde a los tres vértices de dicha lona (13) se conectan un patín de arrastre (14) y dos patines de guiado (15) para el arrastre guiado del perfil (5) con respecto al fondo (4).

9. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el perfil (5) está unido al mecanismo de accionamiento (6) de forma que el perfil (5) puede bascular verticalmente.

10. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 9, que se caracteriza por que el perfil (5) se encuentra conectado a un lado (12) de una lengüeta (11) sustancialmente rectangular, sobre el lado opuesto (9) de dicha lengüeta (11) actúa el medio de accionamiento (6), de forma que el perfil (5) puede bascular verticalmente.

11. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 10, que se caracteriza por que la lengüeta (11) comprende una franja permeable (21) de superficie regulable.

12. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el perfil (5) comprende una forma trasera hidrodinámica (18).

13. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el mecanismo de accionamiento (7) puede provocar el movimiento del perfil (5) en dos direcciones de desplazamiento: una primera dirección de desplazamiento (7) y una segunda dirección contraria a la primera dirección de desplazamiento (7).

14. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 13, que se caracteriza por que comprende medios de pivotación, de manera que cuando el mecanismo de accionamiento (7) provoca el cambio de movimiento del perfil (5) de la primera dirección de desplazamiento (7) a la segunda dirección, o viceversa, el perfil (5) pivota para que continúe generándose una ola (2) sobre él.

15. Aparato (1) para generar olas (2) en un medio acuático (3), según la reivindicación 1, que se caracteriza por que permite regular al menos una de las siguientes características: la altura (B) del perfil (5) cuando el perfil (5) se encuentra en movimiento, la relación entre la altura (B) del perfil (5) y la profundidad (A) del fondo (4) con respecto a la superficie del medio acuático (3) en calma, la anchura (D) del perfil (5), la velocidad de desplazamiento del perfil (5), y el ángulo (8) que forma el perfil (5) con la dirección de desplazamiento (7).