JP2993733B2

JP2993733B2 - 液体、特にその表面で動きを形成する装置

Info

Publication number: JP2993733B2
Application number: JP3504946A
Authority: JP
Inventors: デマルト、ジョセフ
Original assignee: エス・エイ・ワウ・カンパニー
Priority date: 1990-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: RU2109262C1; IE61702B1; AU7447591A; ATE154661T1; AU651576B2; DE69126608D1; DZ1493A1; PL166102B1; MY105350A; FI924104A; IE910842A1; OA09616A; CA2078227A1; MX172233B; CN1028718C; CA2078227C; NO923567L; ZA911906B; EP0521884B1; FI924104A0

Description

【発明の詳細な説明】発明の概要本発明は、液体、特にその表面で動き（motion）を形
成する装置に関し、この液体は１つ以上の壁で規定され
た槽、特にプール内に収容され、この装置は、動きが形
成される液体、特にその表面で接触するエレメントを有
する。

本発明の装置は、槽の壁に堅固に固定されない浮遊ア
センブリまたは液中アセンブリをエレメントとして有
し、該アセンブリは、液体、特にその表面で動きを形成
するように本体を互いに相対移動させるための少なくと
も１つ以上の手段により互いに連結された２つの本体を
有する。

また、本発明は、本体、特に浮遊本体が、動きが形成
される液体、特にその表面に対して押される瞬間に信号
を発するアセンブリに関し、波または動きが特定状態を
通過する瞬間と押す瞬間の偏差が一定の値に相当する。
このアセンブリは、有利には、電子チップまたはマイク
ロプロセッサーに接続された加速度センサーを有する。

従来の技術欧州特許公開明細書第236 653号は槽内で人工的なう
ねりを発生するシステムを開示している。このシステム
は槽の壁に堅固に固定されたジャックを有し、該ジャッ
クのピストンのシャフトがフロートを担持する。従っ
て、ジャックは単一水平面で交互の動きをフロートに付
与する。

この種のシステムをプールで使用する場合、プールの
ある壁に沿った実質的な作業を必要とする。

一方、この種のシステムをプールで使用する場合、ラ
ンダムな効果しか得られない。この理由は、波が戻る間
（壁からの波の反射によって戻りが生ずる）に、複数の
ケースが起こり得、特に、フロートに向って波が戻る間にフロートが作用するた
め、フロートの動きが波の戻りを妨害し、すなわち、フ
ロートのエネルギーが波の戻りを妨害するように使用さ
れる、波の谷においてフロートが作用するため、フロートは
まだ単一水平面内で動き、液体を動かせるフロートによ
り伝達された力が僅かであるためである。

最後に、フロートは単一水平面内に残留し、かかるフ
ロートは反射波のバリヤーまたはエネルギー吸収体とし
て作用する。

また、プール用の装置も公知であり、該装置は、第１
に関節、第２にジャックによってプールの壁に連結され
た実質的に垂直なパネルにより構成される。この公知の
装置により、プールの表面で造波することが可能にな
る。この装置は実質的に下部構造的な作業を必要とす
る。また、液体に伝達されたエネルギーはパネルと接触
する波のレベルに依存する。かかる装置は、造波するの
に非常に大きなエネルギーを消費する。

特に、本発明は、例えば、プール内で造波するのに僅
かなエネルギーしか必要としない装置に関する。事実、
本発明の装置は、特に、プールの表面で造波するのに用
いるエネルギーを最大限に活用することを可能にする。

この理由は、プールの場合、本発明の装置がプールの
壁に堅固に固定されておらず、形成される動きに対する
静的な障害物を形成しないからである。それにもかかわ
らず、装置の本体の移動（movement）の動きが波の動き
に対して1/4サイクル遅れるように制御される、ある特
別な使用形態では、動的障害物になる。最後に、最大効
率を得るため、装置の操作を制御してもよい。従って、
最大振幅の動きを得たい場合、形成される波の動きに対
して1/4サイクル進むように本発明の装置を制御する。

発明の簡単な説明本発明の装置は、液体、特にその表面で動きを形成す
る装置に関し、この液体は１つ以上の壁によって規定さ
れた槽、特にプール内に収容される。該装置は、動きが
形成される液体、特にその表面で接触するエレメントを
有する。このエレメントは、槽の壁に堅固に固定されな
い浮遊アセンブリまたは液中アセンブリであり、該アセ
ンブリは、特に液体の表面で動きを形成するように本体
を互いに相対移動させるように少なくとも１つ以上の手
段により互いに連結された２つの本体を有する。

槽の壁に堅固に固定されないアセンブリは、液体中ま
たはその表面でいずれの動きも生じない浮遊アセンブリ
または液中アセンブリを形成する手段によって互いに連
結された２つの本体を意味するが、また、浮遊本体また
は液中本体が液体中またはその表面で特定位置にくるよ
うに、その液体またはその表面での動きが制限される
（一定容積の液体またはその表面の一定域に位置させる
ため、本発明の装置を、例えば、コードにより固定す
る）浮遊アセンブリまたは液中アセンブリを形成する手
段によって互いに連結された２つの本体をも意味する。

第１の本体は、有利には、その中で第２の本体が移動
するシェルである。

また、該装置は、好ましくは、第１の本体上の第２の
本体の重力作用を少なくとも部分的に補う手段を有す
る。この手段は、例えば、第１の本体の底部と第２の本
体の表面の間に配置された弾性エレメントにより構成さ
れる。有利には、該手段は、その端部が第１の本体の底
部を支持するバネであり、該底部に対して実質的に平行
な第２の本体の表面が該バネの他端上にある。

有利には、本発明の装置は、本体の互いの相対運動を
制御するシステムを有する。かかるシステムは、エコー
深さセンサー等の波の振幅を求めるセンサー、本体の互
いの相対移動を求めるセンサー、液体中の第１の本体の
位置（レベル）を求めるセンサー、加速度計等から選択
された少なくとも１つ以上のセンサーを有する。

ある形態の具体例において、第１の本体はジャックに
よって第２の本体に連結された底部を有する容器であ
り、ジャックのステムの変位により、本体を互いに移動
させる。

他の形態の具体例において、本発明の装置は、クラン
クを担持するシャフトを回転駆動する、第１の本体によ
って担持されたギヤモーターと、クランクおよび第２の
本体間で伸延する連結ロッドとを有する。この形態の具
体例では、ギヤモーターは、有利には、変速ギヤモータ
ーである。

本発明の装置は、有利には、制御システムを有する。
かかるシステムは、例えば、本体の互いの移動速度を制
御するユニットと、液体中またはその表面で形成された
移動の位相に対する本体の互いの相対移動運動の位相を
制御するユニットとを有する。

その片端が本体に連結された連結ロッドに連結された
クランクを担持するシャフトを回転駆動するギヤモータ
ーによって構成される手段を有する装置の場合、ギヤモ
ーターには、有利には、減速ギヤを駆動するモーターの
速度に比例した周波数を発する第１のセンサーと、好ま
しくは、連結ロッド／クランクシステムが極限位置にあ
る時に信号を発する同期センサーと呼ばれる第２のセン
サーが設けられる。速度制御ユニットおよび位相制御ユ
ニットは、ギヤモーターの速度に比例した周波数を発生
するセンサー、連結ロッド／クランクシステムが端の位
置に到達した時に信号を発する第２の同期センサーおよ
び加速度センサーに連結される。

ギヤモーター、より正確には減速ギヤを駆動するモー
ター用の速度センサーは、光電子セルを有するタイプの
ものであり、該セルは送信機と送信機を有し、その間で
減速ギヤまたは減速ギヤのシャフト駆動するモーターの
シャフトに堅固に固定されたディスクの一部分を動か
せ、該ディスクは、受信機が送信機により発せられた信
号を受信できるようにする１つ以上のノッチまたはパー
フォレーションを有する。

好ましい形態の具体例では、制御システムは、ギヤモ
ーター用速度センサー、同期センサーおよび加速度セン
サーからの信号をケーブルを通して受信し、変速ギヤモ
ーターに対する電力供給を制御する信号を発生する電子
チップまたはマイクロプロセッサーを有する。電子チッ
プまたはマイクロプロセッサーは、有利には、ギヤモー
ターの速度を調整できるようにギヤモーターに対する電
源を制御する。ある形態の具体例では、該チップまたは
該マイクロプロセッサーは、各回転用ギヤモーターの速度の指標値用のメモリー
と、ギヤモーターの所望の周期用のメモリー（ギヤモータ
ーの回転の周波数の逆数）と、複数のギヤモーター回転についてギヤモーターの平均
周期を決定するユニットと、平均周期と所望の周期の間に存在する偏差を決定する
ユニットと、ギヤモーターの速度を調整できるように、
ギヤモーター速度指標値メモリーを測定偏差の関数とし
て修正するユニットを有する。

また、電子チップまたはマイクロプロセッサーは、好
ましくは、加速度センサーから生じる信号を処理するユ
ニットであって、該信号の一定期間にわたる平均値およ
び最大最小値を決定し、これらの値により、液体の表面
での動きまたは液体の動きが一定状態を通過する瞬間を
測定するユニットと、該瞬間と、連結ロッド／クランクシステムが極限状態
を過ぎる瞬間との偏差を測定するユニットと、所望により、複数の周期に関して平均偏差を決定する
ように偏差を処理するエレメントと、偏差または平均偏差を最適偏差と比較するシステムで
あって、偏差または平均偏差と最適偏差の間の差異、す
なわち、液体の表面の波または液体中の動きが一定状態
（例えば、プールの場合、ゼロ状態、すなわち、液体中
の波が平均レベルに達した状態）を過ぎた瞬間と連結ロ
ッド／クランクシステムが最大状態を過ぎた瞬間との差
異を修正するようにギヤモーターの電源に対して信号を
発するシステムを有する。

最後に、本発明は、槽またはプール中、特にその表面
で一定の動きを得るため、動きが形成される液体または
その表面に対して本体が押される瞬間を決定するのを可
能にするアセンブリに関する。

かかるアセンブリを本発明の装置中で用いてもよい
が、一定の動き、例えば、プール内での最大振幅の波を
得るために、スイマーが浮遊本体を沈めるべきであるこ
とを示す音等の信号を発するのに用いてもよい。

このアセンブリは電子チップまたはマイクロプロセッ
サーに連結された加速度センサーを有する。

該チップまたは該マイクロプロセッサーは、有利に
は、加速度センサーからくる信号を処理するユニットであ
って、該信号の一定期間にわたる平均値および最大最小
値を決定し、これらの値により、液体の表面での動きま
たは液体中の動きが一定状態を過ぎる瞬間を測定するユ
ニットと、これらの値から、波または槽内に収容された液体の波
または動きの共振周期を推測することを可能とするユニ
ットと、共振周期に近い周期を有する波または動きを得るため
に、本体を液体に対して押さねばならない時に信号を発
するシステムを有する。

つぎに、添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説
明する。

図面の簡単な説明図１〜４は本発明の装置の異なった形態の具体例を示
す。

図５は図３に示す装置のＶ−Ｖ線に沿った部分断面図
である。

図６は電子装置を備えた本発明の装置の他の形態の具
体例を示す。

図７は本発明の装置の最後の形態の具体例を示す。

図８は本体の互いの相対移動を制御する特別なシステ
ムを示すフローシートである。

図９および図10は、時間に対する本体の互いの相対位
置と本発明の装置が位置するレベルＮの関係を示す。図
９に示す本体の互いの相対位置は、最大波または撹拌を
得るために、装置が位置するレベルＮに対して1/4サイ
クル進んでいる（1/4周期の位相分離）、一方、図10で
は、本体の互いの相対位置は、装置が位置するレベルＮ
に対して1/4サイクル進んだ位置まで戻す。

図11は、本体、特に浮遊本体が、動きが形成される液
体またはその表面に対して押される瞬間に信号を発する
アセンブリを示す図である。

具体例の詳説本発明の装置は、液体、特に１つ以上の壁で規定され
た槽内に収容された液体の表面８で動きを形成するもの
である。この装置は、動きが形成される液体、またはそ
の表面で接触するエレメントを有する。

図１の断面図に示すある形態の具体例では、例えば、
動きが形成される液体の表面で接触するエレメントは槽
の壁に堅固に固定されない浮遊アセンブリ１である。こ
のアセンブリは、底部３および浮遊リング４を備えた円錐台状のシェル
または容器２の形態の第１の本体１と、シェル２中の第２の本体５を底部３に対して可動させ
る少なくとも１つ以上の手段７によって該第１の本体に
連結された第２の本体５であって、本体の相対移動量
（Ｘ）が、液体、例えば、特にプールの大量の水の表面
８で動きを形成する。

また、本発明の装置は、第１の本体１上で第２の本体
５の重力作用を少なくとも部分的に補うバネ９を有す
る。これらのバネは第１の本体の底部３上の端部により
支持され、第２の本体５の表面10はバネ９の他端上にあ
る。有利には、該表面10は実質的に第１の本体の底部３
に対して平行である。

第２の本体は壁によって互いに分離されたチャンバー
11、12を有する。上部チャンバー11は水を充填した発泡
体を含有し、この水は第２の本体の重量を増大する役目
を果す。鉛ロッドを用いて第２の本体の重量を増大する
ことができるのは自明である。

しかし、水が充填された発泡体から水を排除すること
により、装置の全重量を減少させることができる。

発泡体はチャンバー11内に収容された水が過度の動き
を受けるのを防ぐ。

第２のチャンバー12または下部チャンバーはジャック
のステム13を移動させるための制御システム14を含み、
このジャックは本体を互いに相対的に移動させる手段７
として作用する。この制御システム14は、ピストン18の
下に位置するジャック７の部品19をリザーバー20には連
結するパイプ上に設けられたポンプ16用の調整装置15を
有する。ピストン18の上に位置するジャックの部品21は
パイプ22によってリザーバー20に連結される。

ポンプ16用の調整装置15はポンプを駆動するモーター
28に作用する。この調整装置15はポンプのモーターに供
給されたエネルギーを調整し、このエネルギーは第２の
チャンバー12内に配置されたバッテリー23から生じる。

気体により調整システム14を操作する、またはリザー
バー20に弾性膜を設けると、第１の本体上で第２の本体
の重力を少なくとも部分的に補う単純システムは、その
容積が有利にはジャックの容積の３倍より大きいリザー
バーに連結されたジャックにより構成される。気体は圧
縮空気であってもよい。リザーバーの容積および気体圧
は、好ましくは、実質的に比例的な補助効果が得られる
ように選択される。

本体を互いに相対的に移動させるのに用いることがで
きるシステムは、圧縮液体または気体用の製造ユニット
またはリザーバーを有し、この圧縮液体または気体はジ
ャックに作用する。圧縮空気製造ユニットの１つの例
は、その中で化学および／または物理的反応が生じる製
造ユニットであり、かかるユニットは、例えば、内燃機
関、またはその中でカーバイドと水が混合されるチャン
バーである。

本体の互いの相対位置並びに装置に付与された浸水ま
たは加速を考慮できるようにするため、種々のセンサー
が調整装置15に連結される。

従って、本発明の装置は、加速度計24またはエコー深
さセンサー等の波の振幅を求めるセンサー25、液体中の
第１の本体の位置（レベル）を求めるセンサー26、およ
び本体の互いの相対移動を測定するセンサー27を備え
る。

調整装置15は、本体の相対移動を波の動きと同期でき
る。

第２の本体５は、有利には、第１の本体の重量の少な
くとも５倍以上の重量を有する。

図１に示すタイプの装置はプール内に配置された。第
１の本体は高さ70cm、直径78cmの円筒状容器であり、こ
の容器は直径25cmの膨張式リングを備え、このリングは
半分の高さに固定された。この第１の本体の重量は35kg
であった。

第２の本体は170kgの重量を有し、約400ワットのモー
ターによって第１の本体に対して相対移動し、その間
に、バネ（バネ定数：±25N/m）が第１の本体上で第２
の本体の重力作用を補う。

本体の最大相対移動は約10.2cmであった。

本体の相対移動の周波数が波の周波数に近くなり（0.
5％以内）少なくとも30回／分以上で相対移動するよう
に、本体の相対移動の速度を調整した。

一旦、本発明の装置を配置し、プール（50m²）の表面
で操作すると、３〜５分後に高さ約80cmの波が得られる
ことに注目すべきである。また、これらのテストを行っ
ているうち、本発明の装置を造波用プール内の最も有利
な箇所に配置するのに役立つことに注目すべきである。

装置を液体中に浸漬する場合、液体中で最大撹拌を得
るために最も有利な箇所で配置することが可能である。

本発明の装置は、図１に示すように、有利には、エコ
ー深さセンサーに連結された調整システムを有し、この
システムは、装置の位置の関数としての本体の互いの相
対的な動きを波に対して同期することを可能にする。

また、本発明の装置は、逆波（counter wave）例え
ば、天然または人工的に形成した波に対向する、水の表
面での動きを形成するのに用いられる。

また、本発明の装置は、異なった密度の不混和液体か
らなる系等、多相液体系で用いられる。この場合、本発
明の装置は、有利には、高密度の液体に対して部分的に
浮遊する。

図２は本発明の装置の第２の形態の具体例を示す。

この形態の具体例では、第１の本体１を本体５に対し
て相対移動させる手段７は、シャフト31を矢印Ｙの方向
に回転駆動するギヤモーター30と、シャフト31と第２の
本体５の間で伸延するストラップまたはケーブル32とか
ら構成される。該ギヤモーター30は本体１の上部リム33
によって担持されるプレート34上に設けられる。

この装置の操作を以下に記載する。

時間V₁の間、ギヤモーター30は作動されるため、スト
ラップ32はシャフト31に巻き取られて、本体１、５が互
いに相対移動する。

この時間V₁の後、ギヤモーター10に供給する電流を切
ったため、重力が第２の本体へ作用した結果、ストラッ
プまたはケーブル32は急速に巻き戻される。

ストラップまたはケーブルを巻き戻す間、シャフト31
を矢印の方向Ｚに回転させる。このシャフトの回転によ
り、減速ギヤを駆動するモーターが発電機として機能す
ることが可能となり、それにより、電圧測定による制御
が可能となり、第１の本体１に対して第２の本体５を降
下させる。

第２の本体５が第１の本体に対して降下すると、ギヤ
モーター30に電力供給を供給してシャフト31を矢印の方
向Ｚに駆動させ、本体５を本体１に対して上昇させる。

本発明の装置の操作サイクルは継続して行える。

このようなシステムでは、所望の期間の動きを得るた
め、第２の本体５の重量、第２の本体の上方向に向かっ
た移動、第２の本体の下降中にギヤモーターにより生じ
る破断および減速ギヤを駆動するモーターに作用するこ
とができる。

図３および図４は、本体１、５を互いに相対移動させ
るのに用いることができる他の手段７を示す。

図３では、手段７はその周囲の４つのＵ状の角度ケー
ジを担持するディスク41を回転駆動するギヤモーター40
である。

このギヤモーター40は第１の本体１の上部リム上で支
持するプレートに堅固に固定される。

第２の本体５はロッド44に連結され、その上でアーム
45が連接される。ロッド44は第１の本体１に堅固に固定
されたスリーブ46内でスライドできる。アーム45は、そ
の自由端で、Ｕ状のアングル42（図５参照）の溝中に嵌
合されたフィンガー47を支持する。

かかる装置の操作は以下のとおりである。

ディスク41が半回転する間、アーム45および路値44は
上方向に向かって引っ張られるため、第２の本体５は上
昇する。

ディスクをさらに半回転する間、もはやフィンガー47
はアングル42の溝内で嵌合しないため、第２の本体５に
重力が作用することにより、ロッド44およびアーム45は
溝内で急速にスライドする。

図４は本発明の装置に用いることができる手段７の他
の具体例を示す図である。

この手段７は、ジャック50によって構成され、該ジャ
ックのピストン52のロッド51は第２の本体５に堅固に固
定される。

ピストン52の下に位置するジャック50または、正確に
は、そのチャンバー53はパイプ55によってポンプ54に連
結される。

本発明の装置をプールで用いる場合、このポンプは、
ピストンとして機能させるために、プールから水を吸引
できる。

有利には本体１の底部３に堅固に固定されたジャック
は、シャフト57の周囲で枢軸回転できるトラップ56を備
えた端部を有する（矢印Ｑ）。トラップ56の蓋には、電
気的に制御されたラッチ58が設けられる（矢印の方向Ｐ
でのラッチの動き）。

ピストンが高位置にあると、ラッチ58は、シャフト57
の周囲でトラップ56が枢軸回転できるように制御でき
る。

トラップの枢軸回転および開放は、本体５への重力の
作用、およびシャフト57が偏心している、すなわち、シ
ャフトがトラップ56の軸に沿って対称に位置していない
ことによって自然に生じる。

本体５への重力の作用により、ピストン52に堅固に固
定されたフィンガー59がトラップの端部に接触してラッ
チによるトラップの枢軸回転および密閉を生じる瞬間ま
で、ジャック50のチャンバー53中に収容される水を排除
できる。

操作サイクルは継続できる。

本体１、５を互いに相対移動する手段７としてジャッ
クを用いる代わりに、連結ロッド、クランク連結ロッ
ド、カム等からなるシステムを用いることもできること
が自明である。

また、以下に、連結ロッド／クランクシステムを図６
に示す装置に関して記載する。

好ましくは、装置の相対安定性、有利には安全に安定
な平衡を得るため、本体５の重心は浮力の中心または装
置の浮動中心に近い。

図６は本発明の装置の他の形態の具体例を示す断面図
である。

この装置は球状シェル２と、手段７によって該シェル
２に連結された本体５とからなる。

本体５は、アータロン（Ertalon^R）マンドレル120が
配置された中央の孔を有する連続したディスク119から
構成され、該マンドレルの中央の孔はシェル２に堅固に
固定されたガイドロッドまたはガイドバー121を通すこ
とを可能にする。アータロンの使用は、ロッド121に沿
ってマンドレルをスライドさせる間に存在する摩擦力を
制限する。

手段７は、そのシャフト123が減速ギヤ124を駆動する第２の本体
５上に設けられたモーター22と（以下、モーター／減速
ギヤセンブリを号150で示す）、減速ギヤ124のシャフト140で駆動されるクランク125
と、その片端で、ピボット127によりクランク125に連結さ
れ、その他端で、ピボット128によりロッド121に連結さ
れた連結ロッド126を有する。

連結ロッドおよびクランクはロッド121に平行な平面
内で伸延する。シャフト123、すなわち、シャフト140の
回転により、クランク125が回転し、バーまたはロッド1
21に沿って本体５が移動する（矢印Ｏ）。

有利には、重力の作用を補うため、ピボット128と本
体５の間には１つ以上のバネ９が伸延する。

本発明の装置は、球の外部に制御システムを有する。
この制御システムはケーブル129を介してギヤモーター1
50に対する電力供給を制御する。このケーブルは、実際
には、接続箱141に連結され、該接続箱からは、２本の
電線142がギヤモーターまでのび、電線143、144、145
が、それぞれ、加速度センサー77、同期センサー76（連
結ロッド／クランクシステムの箇所）、速度センサー60
までのびる。

また、ケーブル129は、センサーから出た信号を制御
システムに伝達する。また、ケーブル129は、図６に示
す本発明の装置を表面８上で自由に移動させる。

制御システムはギヤモーター150に対する電力供給を
制御する。この電源は、ケーブル29を介してギヤモータ
ー150に、その電圧が０〜24Vで変化する電流を送る。モ
ーター速度の誤差は±0.5％未満であり、これは電圧が
一定であることを意味する。この電流は二象限調整を行
うタイプ、すなわち、回転方向が同じままで回転速度を
制動または加速できるタイプのものである。

本発明の装置は、図７に示すように、その中で、球状
シェル２に堅固に固定されたガイド部材155を通すこと
ができる中央の孔を有する本体５が移動する球状シェル
２を有し、該部材はスリーブの形状を有する。

本体５は、本体５の重量を増大するように水で充填されたチャン
バー152と、ピボット127により連結ロッド126に固定されたクラン
ク125を駆動し、その片端がガイド部材155に堅固に固定
されたピボット128に連結されたギヤモーター150と、制御システム14と、チャンバー152を排水するポンプ151を有する。

球状シェル２は、本発明の装置並びにチャンバー152
を排水するポンプ151および充填するポンプ161に電流を
供給するバッテリー158を収容する空隙を下部に有す
る。このバッテリーは、例えば、ネジ付ロッドおよびボ
ルト170でシェル２に固定される。

装置は、本体５に対する重量の作用を少なくとも部分
的に補う手段９を有する。この手段９はチャンバー152
に堅固に固定されたピボット128とギヤモーター150の間
で伸延するバネにより構成される。

充填ポンプ161は球状シェル２上に設けられる。実際
には、充填ポンプ161と排水ポンプ151はダクト153によ
って相互連結されている。このダクト153は、バッテリ
ー158が収容される時にその容積が空隙中に残された空
間に相当するチャンバー156と、スリーブ155によって形
成させた導管と、排水ポンプ151および該導管155間で伸
延する柔軟なホース159とから構成される。

チャンバー152を充填しかつ排水するため、チャンバ
ー152から空気を排除するまたは空気を入れることがで
きるように、チャンバー152と球状シェル２の間でチュ
ーブ162が伸延する。

図７の断面図に示す形態の具体例では、このチューブ
162は柔軟なホース159によって表される通路を介してダ
クト153に入り、バッテリー158の反対側のスリーブ155
の端部163を介して該ダクトから出る。チューブ162を通
すことができる開口を有する蓋164は、バッテリー158に
隣接した端部と反対側にあるスリーブ155の端部163を閉
じる。

チューブ162をダクト153に導入する柔軟なホース159
によって得られる通路は、好ましくは、ダクト153とチ
ャンバー152の上部を連絡184できるように、チューブ16
2の断面の表面積より大きい表面積を有する。ホース159
の断面に比べてサイズの小さい連絡184により、ダクト1
53のいずれのサイホン作用をも回避することができる。

チャンバー152の充填および排水の操作を以下に説明
する。

チャンバー152を充填するため、ポンプ161を用いて水
をチャンバー156内に入れ、この水をダクト153を介して
チャンバー152中に入れる。この水は作動していない排
水ポンプ151を介して出る。この操作中、チャンバー152
内に存在する空気はチューブ162を介して排気される。
一旦、実質的に全ての空気が排気されると、ポンプ161
を操作することによって水をチューブ162を介して通す
ことができる。次に、この水は、蓋164に隣接して端部
から出る。このように、液体貯蔵器（fountain）を有す
る本発明の装置が得られる。

ポンプ161がもはや作動しないと、連絡により、サイ
ホン作用によってチャンバーが空になるのを回避するこ
とができる。

チャンバー152を排水するため、ポンプ151を作動する
（ポンプ161は停止）。このポンプ151はダクト153内の
水をポンプ161に向かって押し出し、この水はポンプ161
を介して出る。

制御システム14は、減速ギヤ124を駆動するモーター
用の速度センサー60、同期センサー76および加速度セン
サー77から出る信号を受けとる。

バッテリー158により提供される電流は電線169を介し
て制御システムに供給される。この電流は、電線160を
介して減速ギヤ124を駆動するモーター122に供給される
前に制御システム14によって修正される。

バッテリー158は電磁継手を通過する電流によって再
充電される。この電磁結合を行うため、シェルは、磁気
回路の半分132と、該磁気回路の半分132の周囲に巻かれ
たコイル133とを有し、このコイルは整流器139（そのエ
レクトロニクスを組み込む）を介してバッテリー158に
連結される。

バッテリー158を再充電するため、該回路の半分132と
反対側の他の半分134を配置し、この他の半分134のコイ
ル138を他の電源に連結することが必要である。

図８は本体の相対移動を制御するシステムを示す。

この制御システムは、所望の速度（例えば、±0.5％）に近い回転速度（例
えば、減速ギヤのシャフト140の回転速度:20〜60rpm）
を得るため、ギヤモーターに対する電源を修正する、ギ
ヤモーター（機械制御）の速度を制御するユニット74
と、液体中またはその表面で形成された動きの位相に対す
る本体の相互移動の位相を制御するユニット75（システ
ム制御）とを有する。

速度制御ユニット74は減速ギヤを駆動するモーター12
2用の速度センサー60、およびギヤモーター124のシャフ
ト、すなわち、連結ロッド／クランクシステムの同期セ
ンサー76に連結される。

位相制御ユニット75は、加速度センサー77および同期
センサー76に連結される。

速度制御ユニットおよび位相制御ユニットを有する制
御装置は、有利には、破線で示す電子チップまたはマイ
クロプロセッサー78の一部を形成する。

電子チップまたはマイクロプロセッサー78は、減速ギ
ヤを駆動するモーター122の電源131に対して信号を発す
る。

モーターの速度制御ユニット74は、ケーブル82を介して電源131に伝達されるギヤモータ
ーの速度の指標値用のメモリー81と、ギヤモーターの所望の周期値用のメモリー83と、センサーから生じる信号の読取りステージ106と、ギヤモーターの回転の終了（あるいは実行が読取りス
テージ106に戻る）を決定するテスト107と、速度センサー60と同期センサー76から生じる信号を処
理するユニット84であって、ギヤモーターの平均周期
（ギヤモーターの複数の回転の平均）を決定するユニッ
トと、ユニット84によって決定される平均周期とメモリー83
での周期の値の間に存在する偏差を決定するユニット
と、モーターの速度を調整するため、メモリー81での指標
値を測定偏差の関数として修正する（例えば、一定に倍
増された偏差に等しい値によって指標値を増分するまた
は減分することにより）ユニット86を有する。

位相制御75は、加速度センサー77からの信号の読取りのステージ93、
および同期センサー76からの信号の読取りステージ94
と、ギヤモーターの回転の終了（あるいは実行が読取りス
テージ94に戻る）を決定するテスト95と、加速度77から発生する信号を処理するユニット87であ
って、波の周期、波の平均周期（一定時間にわたる平
均）および波の最小および最大振幅を決定し、かつ、波
が測定状態を通過する瞬間にこれらの値で決定できるユ
ニットと、波の共振周波数を検出するユニット98〔例えば、フー
リエ（Fourier）またはハミルトン（Hamilton）変換に
より〕と、ギヤモーターの平均速度およびその周期を決定し、波
が測定状態（例えば、波が平均レベルに達する状態）を
通過する瞬間と、連結ロッド／クランクシステムが極限
状態を通過する瞬間を比較するユニット88であって、ギ
ヤモーターの位相と波の位相の間に存在する差異を決定
するユニットと、ユニット88により決定された位相差を処理し、平均位
相差を決定し、この平均位相差とメモリー90での指数値
を比較するユニット89と、ギヤモーターの速度（回転の周波数）を波の共振周波
数と比較し、波の振幅を所定の値（10cm:球状シェルの
直径の約10％）と比較し、ギヤモーターの速度と共振周
波数の間の差異が５％未満であるまたは振幅が所定の値
より大きい場合は平均位相差の値をシステム91に送り、
その他の場合は、実行が他の位相制御サイクル用の読取
りステージ93、94に戻るテストとを有する。

このシステム91は速度修正の方向（速度の増減）を決
定する。

このシステムは、同じ方向であまりにも多くの修正が
行われる場合、ギヤモーターの基礎速度を修正するゲー
トを有する。

電子チップまたはマイクロプロセッサーは、波の動き
のモードを変化させるまたはプール、特にその表面で本
発明の装置を移動させるために位相差（メモリー83）お
よび速度（メモリー90）の所望の値を修正するユニット
を有することに注目すべきである。実際には、位相差に
変動を形成することにより、装置の移動が得られる。

図９および図10は、本体の相対位置および装置が位置
するレベルＮと時間の関係を示す。

図９は最大振幅の波を得るための本体の相対位置を示
す。前述のように、シェル２にたいして相対移動する本
体５は90゜の位相で進み、すなわち、本体の装置が波の
最大レベルまたは最小レベルにある時（時間t₁、t₃、
t₅）、本体５は中心位置にあり、装置が平均レベル（時
間t₂、t₄）にある時には極限位置にある。実際には、波
がその最小レベル（時間t₃）に達する前の1/4周期で、
本体５は下の極限位置にある。

プール内で波を急速に弱めたい場合、その動きが波の
動きに対して1/4遅れるように本体の相互移動を修正す
る。

図10では、本発明の装置が波に対して位相が90゜遅れ
る（1/4サイクル遅れる）。時間t₂では、本体５は中心
位置にあり、波のレベルは最大レベルである。時間t₃で
は、そのレベルは最大レベルと平均レベルの中間のレベ
ルであり、本体５はシェル２の先端に向かって移動す
る。時間t₄では、本体５はシェル２の先端に近く、装置
は最大レベルと平均レベルの間の中間レベルにある。時
間t₅では、本体５は下降し、時間t₆で中心位置に達す
る。そのレベルは時間t₆で最小レベルである。

それによって本発明の装置が90゜の位相となる位置に
戻るため（図10に示す位置）、モーターの回転速度を時
間t₈で修正する（連結ロッド／クランク位置が極限位置
−下死点−図６に示す位置である瞬間）。図10では、ク
ランクの位置と時間の関係も示している。図中、Ｃ点は
クランク／連結ロッド接点であり、Ｔ線はＣ点に対する
クランクの位置である。

実際には、図10に示す場合、モーターの回転速度は時
間t₈で２つの因子によって減少するため、クランクが半
回転した後、本体５はシェル２の先端に隣接し、装置は
平均レベルである（時間t₁₆）。時間t₈とt₁₆の間で、本
体５は、シェル２の底部に隣接した位置からシェル２の
先端に隣接した位置まで通過する。

時間t₁₆では、再びモーターの通常回転速度に戻る。

また、本発明は、本体、特に浮遊本体を、動きが形成
される液体またはその表面に対して押す瞬間に信号を発
するアセンブリに関する。

かかるアセンブリは、有利には、本発明の装置内に設
けられる。しかし、かかるアセンブリは、特にプールの
表面で動きを得るためにスイマーが浮遊本体を沈める瞬
間を決定するのに用いてもよい。このアセンブリは、電
子チップまたはマイクロプロセッサー201に連結された
加速度センサー200を有する（図11参照）。

加速度センサー200によって電子チップまたはマイク
ロプロセッサー201に送られた信号により、波の周期お
よび最大最小レベル、並びに液体の表面での波または液
体中の動きが特定状態を通過する瞬間（特にプール内
で、波が平均レベルとなる状態）を決定できる。これら
の値により、チップ201はプールまたは槽内の波の探索
ステージ202共振周波数を決定する。この探索ステージ
はフーリエまたはハミルトン変換によって生じることが
できる。

同期周波数が決定すると、チップは波の共振の同期お
よび浮遊本体を押さなければならない瞬間を決定する。
次に、チップは警告システム203に対して信号を発す
る。このような信号は、例えば、音、光信号であり、こ
れらは、スイマーが本体を押す、できれば本体を水中に
沈めねばならないことを警告する。

有利には、警告システム203は、スイマーの反応時間
を考慮して、押し込みの瞬間に対して信号の発信を速め
るユニット204を有する。

これは、図６に示す装置の特別に場合に相当し、チッ
プは波の計算された共振時間を得るまたは近づけるた
め、モーターの周期を決定する（0.5％偏差）。このモ
ーターの周期は第２の制御ユニット74のメモリー83内に
収容される。

最後に、浮遊本体は、本体を押す間にスイマーによっ
て作用された力を決定する圧力センサー205を有する。
該圧力は柔軟材料からなる浮遊本体を用いて測定され
る。このようにして、スイマーによって作用された力は
本体を変形させ、次に、浮遊本体の体積を変化させるた
め、浮遊本体内で圧力が普及する。この圧力測定値は、
波の最大振幅を得るために本体を押す瞬間を決定するの
に考慮しなければならないため、電子チップに送られ
る。

本発明の装置に多くの修飾がされてよいことは自明で
ある。

したがって、本発明の装置の操作に必要なエネルギー
は、バッテリー、太陽電池、再充電できるバッテリー、
例えば、電磁継手等により供給できる。

本発明の装置の制御システムは、本発明の装置の外側
または内側に配置することができる。該装置は、信号、
例えば、電波の送信機−受信機を有することができ、該
信号はマイクロプロセッサーに連結された送信機−受信
機により受信または発せられる。

小さい寸法（例えば、表面積50m²まで）の槽では、図
５に示す装置（球状シェルの寸法：±0.75m）の助けを
かりて大きい振幅の波を得るのに必要なエネルギーは10
0ワットのオーダーである。低い振幅の波を得る時は、
このエネルギーは約40ワットまで減少させる（装置の全
重量：±100kg）。

本発明の装置は、プール、マリーナ、風致池、沈殿
槽、浄水槽、スラッジ処理槽、化学処理等の共振動きを
得ることができる密閉または半密閉槽で用いられる。

好ましくは、本体の相対動きは垂直である。しかし、
この動きは水平である。この動きは、正弦またはパルス
モードにより、連続的または間欠的である。

最後に、プールの場合、壁に沿ってプールの深さを減
少させ、壁に沿った波のに高さを制限するため、壁に沿
って特異物（ブロック）を配置することが有利である。

プールの底部付近の動きは非常に特異であり、これら
の動きが汚れを底部の正確な箇所で蓄積させることが実
験により示された。それにより、汚れが所定箇所に集ま
るため、プールの清掃が容易になる。

また、これらの実験により、異なったタイプの波（単
一波等の異なったモード）を励起の関数（正弦またはパ
ルスモードによって連続的または間欠的である）として
得ることができることが示された。充電量の変化を表す
歪ケージを加速度計として用いてもよい。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１つ以上の壁で規定された槽、特にプール
内に収容された液体、特にその表面で動きを形成する装
置であって、動きが形成される液体、特にその表面で接
触するエレメントを有し、該エレメントが槽の壁に堅固
に固定されない浮遊アセンブリまたは液体アセンブリで
あり、該アセンブリが少なくとも１つ以上の手段（７）
によって連結された２つの本体（1,5）を有し、該手段
が液体、特にその表面で動きを形成するように本体を互
いに相対変位させることができ、該装置がさらに本体
（1,5）の互いの相対移動を制御するシステム（40）を
有し、制御システムが、本体の互いの相対移動の速度を
制御するユニット（74）と、液体またはその表面で形成
される移動の位相に対して本体の互いの移動の位相を制
御するユニット（75）とを有することを特徴とする装
置。
【請求項２】制御システム（14）が、波の振幅を求める
センサー（25）、本体（1,5）の互いの相対移動を求め
るセンサー（27）、第一の本体（１）の深さを求めるセ
ンサー（26）、加速度計（24）および圧力センサーより
なる群から選択される少なくとも１つ以上のセンサーを
有する請求項１記載の装置。
【請求項３】波の振幅を求めるセンサー（25）がエコー
深さセンサーである請求項２記載の装置。
【請求項４】第１の本体（１）が、その中で第２の本体
が移動するシェルである請求項１〜３のいずれか１項に
記載の装置。
【請求項５】第１の本体（１）に対する第２の本体
（５）の重力作用を少なくとも部分的に補う手段（９）
を有する請求項４記載の装置。
【請求項６】第１の本体（１）に対する第２の本体
（５）の重力作用を少なくとも部分的に補う手段（９）
が、第１の本体（１）の底部（３）と第２の本体（５）
の表面（３）の間に配置された弾性エレメントである請
求項５記載の装置。
【請求項７】該手段（９）がバネであり、その片端が第
１の本体（１）の底部（３）上で支持し、該底部（３）
に実質的に平行な第２の本体（５）の表面（10）がバネ
の他端上にある請求項６記載の装置。
【請求項８】第１の本体（１）が、ジャック（７）によ
って第２の本体（５）に連結された、壁、特に底部
（３）を有する容器（２）であり、ジャックのステム
（13）の移動が本体の互いの相対移動を引き起こす請求
項４記載の装置。
【請求項９】本体（１、５）を互いに相対移動させる手
段（７）が、第１にシャフト（31）を回転駆動するギヤ
モーターと、第２にシャフト（31）と第２の本体（５）
の間で伸延するストラップまたはケーブル（32）とを有
し、該ギヤモーター（30）が本体（１）の上部リム（3
3）によって担持されたプレート（34）上に設けられた
請求項１〜４いずれかに記載の装置。
【請求項１０】本体（１、５）を互いに相対移動させる
手段（７）が、第１に溝を有する少なくとも１つ以上の
部材（42）を担持するディスク（41）を回転駆動するギ
ヤモーター（40）と、第２にその上でディスクの回転部
分（Ａ）間の溝内に嵌合されるフィンガー（47）をその
自由端で担持するアーム（45）が連接される本体（５）
に堅固に連結されたステム（44）とを有し、該ギヤモー
ター（40）が第１の本体（１）の上部リム上で支持する
プレート（43）に堅固に固定された請求項１〜４いずれ
かに記載の装置。
【請求項１１】該手段（７）が、第１の本体（５）によ
って担持されるギヤモーター（150）を有し、該ギヤモ
ーター（150）が連結ロッド（126）に連結されたクラン
ク（125）を回転駆動し、該連結ロッド（126）がピボッ
ト（128）によって他の本体（２）に連結された請求項
１〜４いずれかに記載の装置。
【請求項１２】ギヤモーターが変速ギヤモーターである
請求項11記載の装置。
【請求項１３】速度制御ユニットおよび位相制御ユニッ
トが、ギヤモーターの速度に比例した周波数を発生する
センサー（60）、連結ロッド／クランクシステムが極限
位置に達すると信号を発する第２の同期センサー（76）
および加速度センサー（77）に連結される請求項12記載
の装置。
【請求項１４】ギヤモーターの速度センサー（60）、連
結ロッド／クランクシステムの同期センサー（76）およ
び加速度センサー（77）からの信号を受信し、変速ギヤ
モーターに対する電源を制御する信号を発する電子チッ
プまたはマイクロプロセサー（78）を有する請求項13記
載の装置。
【請求項１５】電子チップまたはマイクロプロセッサー
（78）が、ギヤモーターの速度を調節できるようにギヤ
モーター（150）に対する電源（130）を制御する請求項
14記載の装置。
【請求項１６】電子チップまたはマイクロプロセッサー
（78）が、各回転用ギヤモーターの回転速度の指標値用
のメモリー（81）と、ギヤモーターの所望の周期用のユ
ニット（83）と、複数の回転についてギヤモーターの平
均周期を決定するユニット（84）と、平均周期と所望周
期の間の偏差を決定するユニット（85）と、ギヤモータ
ーの速度を調整できるようにギヤモーター速度指標メモ
リーを測定偏差の関数として修正するユニット（86）を
有する請求項14記載の装置。
【請求項１７】電子チップまたはマイクロプロセッサー
が、加速度センサー（77）から生じる信号用の処理エレ
メント（87）であって、一定期間にわたる該信号の平均
値および最小最大値を決定し、それにより、液体の表面
の波または液体の動きが一定状態を過ぎる瞬間を決定す
るエレメントと、前記の瞬間と、連結ロッド／クランク
システムが極限状態を過ぎる瞬間との偏差を測定するユ
ニット（88）と、所望により、複数の周期に関して平均
偏差を決定するように偏差を処理するエレメント（89）
と、平均偏差と最適偏差の間の差異、すなわち、連結ロ
ッド／クランクシステムが極限状態を通過する瞬間を指
示するように、この偏差または平均偏差と最適偏差を比
較し、ギヤモーターの電源（131）に対して信号を発す
るシステム（91）を有する請求項14記載の装置。
【請求項１８】本体を互いに相対移動させる手段が、圧
縮液体または気体の製造ユニットまたは容器を有し、こ
の圧縮液体または気体が本体または手段を互いに相対移
動させるように、それらに作用する請求項１〜８のいず
れか１項に記載の装置。
【請求項１９】トラックが、トラップ（56）の対称軸に
沿って配置されないシャフト（57）に周囲で枢軸回転で
きるトラップを備えた端部を有し、該トラップ（56）が
ラッチ（58）により閉じられるため、ラッチがもはやト
ラップに作用しない時に第２の本体（５）に対する重力
の作用がトラップ（56）の枢軸回転を引き起こす請求項
８記載の装置。
【請求項２０】マイクロプロセッサーが、加速度センサー（77）から生じる信号受信用のユニット
（87）であって、一定期間にわたる該信号の平均値およ
び最小最大値を決定し、それにより、液体の表面の波ま
たは液体の動きが特定状態を通過する瞬間を決定するユ
ニットと、これらの値から、波の共振周期または槽内に収容された
液体の移動を推測するのを可能にするユニット（98）
と、共振周期に近い周期を有する動きまたは波を得るため、
本体を押すための信号を発するシステム（91）を有する請求項14記載の装置。
【請求項２１】請求項14記載の装置のための電子装置で
あって、該電子装置が加速度計と、マイクロプロセッサ
ーとからなり、該マイクロプロセッサーが、加速度計（77）から生じる信号を受信して波の動きの周
期および最大最小値を決定するユニット87、これらの値から波の共振周期と液体の動きを推測するユ
ニット（98）および共振周期に近い周期を有する動きま
たは波を得るため、本体を押すための信号を発するシス
テム（91）を有する電子装置。
【請求項２２】波の所定の動きを得るために請求項21記
載の電子装置の請求項14の装置への使用方法。
【請求項２３】最大振幅の波を得るために請求項21記載
の電子装置を含む請求項14記載の装置の使用方法。