Вакуумный генератор волн Российский патент 2025 года по МПК F04D19/04 F04D35/00 E04H4/00 

Изобретение относится к области тренировочных устройств для серфинга, а также к области развлечений, более конкретно относится к устройствам для формирования искусственных волн.

Из уровня техники известен «Генератор волн» по патенту № US5098222 от 02.10.1989 на изобретение (МПК E04H 4/00; F04D 35/00). Генератор волн, содержащий: впускное/выпускное отверстие для воды, расположенное в бассейне воды, причем указанное впускное/выпускное отверстие расположено выше уровня воды указанного бассейна; камеру, сообщающуюся по текучей среде с указанным впуском/выпуском воды через средства связи ниже уровня воды в бассейне, причем указанная камера проходит вверх до уровня, по существу, выше уровня воды в бассейне воды; средство, проходящее через указанное впускное/выпускное отверстие, для обеспечения протекания воды мимо указанного впускного/выпускного отверстия в направлении к указанной камере; клапанное средство, соединенное с указанной камерой и управляемое с возможностью управляемого перемещения между открытым положением, выходящим из камеры в атмосферу, и закрытым положением, предотвращающим прохождение через него воздушного потока; воздушный насос, соединенный с указанной камерой для удаления из нее воздуха; при этом вода может втягиваться из бассейна в указанную камеру путем удаления из нее воздуха посредством указанного средства воздушного насоса и быстро выталкиваться из него через указанное впускное/выпускное отверстие для генерирования волны посредством открывания упомянутого клапанного средства для вентиляции указанной камеры. Недостатком данного изобретения является наличие впускного/выпускного отверстия для воды, расположенного в бассейне воды выше уровня воды указанного бассейна; эта конструкция является небезопасной для спортсмена и не позволяет использовать волны непосредственно на выходе из генератора волн. Так же данное изобретение не позволяет использовать энергию обратной волны, что существенно увеличивает время заполнения генератора волн. В заявленном решении генератор волн не имеет выступающих над водой частей и позволяет использовать волну в непосредственной близости от камеры генератора волн, а также имеет систему задвижек-клапанов, позволяющих использовать энергию обратной волны при работе генератора волн.

Задача, которую поставил перед собой разработчик нового вакуумного генератора волн состояла в создании нового устройства, лишенного недостатков известных решений. Технический результат заключается в повышении эффективности работы генератора, сокращении времени на производство волн, при повышении безопасности в процессе использования. Также технический результат заключается в обеспечении возможности использования энергии обратной волны.

Изобретение пояснено графически, где:

на фиг. 1 - схематически показан вакуумный генератор волн, установленный в воде;

на фиг. 2 - показан вакуумный генератор волн с закрытыми задвижками;

на фиг. 3 - показан зазор на задвижках вакуумного генератора волн;

на фиг. 4 - показан вакуумный генератор волн с открытыми задвижками;

на фиг. 5 - схематически показан вакуумный генератор волн, в стадии работы - состояние покоя;

на фиг. 6 - схематически показан вакуумный генератор волн, в стадии работы - наполненная камера вакуумного генератора волн;

на фиг. 7 - схематически показан вакуумный генератор волн, в стадии работы - сброс воды и формирование волны;

на фиг. 8 - схематически показан вакуумный генератор волн, в стадии работы - использование энергиии обратной волны.

Сущность изобретения состоит в том, что вакуумный генератор волн состоит из камеры с впускным/выпускным отверстием для воды снизу и вакуумного насоса, соединенного с по меньшей мере одной камерой, причем в верхней части камеры сконструирована по меньшей мере одна задвижка, соединенная с пневмоцилиндром и установленная с возможностью формирования зазора в месте соединения с камерой, причем вакуумный насос соединен с камерой, соединенной с воздушным коллектором через обратный клапан, а впускное/выпускное отверстие для воды сконструировано ниже уровня воды. Кроме того, камера представляет собой по меньшей мере одну полую ёмкость для наполнения водой. А задвижка представляет собой шиберную задвижку или пластинчатый клапан.

Вакуумный генератор волн состоит из камеры 1 с впускным/выпускным отверстием 2 для воды снизу и задвижкой 3 сверху, а также вакуумного насоса 4, соединенного с по меньшей мере одной камерой 1 через воздушный коллектор 5, соединенный с обратным клапаном 6, для удаления из камеры 1 воздуха. Камера 1 представляет собой по меньшей мере одну полую ёмкость для наполнения водой. Камера 1 предназначена для забора воды из водоема через впускное/выпускное отверстие 2 и последующего выпуска воды в водоём для формирования искусственной волны. Впускное/выпускное отверстие 2 расположено ниже уровня воды. При расположении впускного/выпускного отверстия выше уровня воды бассейна использование вакуумного генератора волн небезопасно для спортсмена и не позволяет использовать волны непосредственно на выходе из генератора волн. Расположение впускного/выпускного отверстия ниже уровня воды позволяет использовать волны непосредственно вблизи вакуумного генератора волн. В верхней части камера 1 соединена с вакуумным насосом 4, через воздушный коллектор 5 и обратный клапан 6. Воздушный коллектор 5 необходим при использовании нескольких генераторов при одном вакуумном насосе, позволяет равномерно откачивать воздух из нескольких камер. На верхней поверхности камеры 1 находится по меньшей мере одна задвижка 3, соединяющая внутреннюю полость камеры 1 с атмосферой. Задвижка 3 закреплена на камере 1 с возможностью формирования зазора, как показано на фиг. 3. Задвижки 3 открываются и закрываются по команде оператора. Задвижка 3 предназначена для образования вакуума в верхней части камеры 1 при работе вакуумного насоса 4. Задвижка 3 закрывает отверстие в камере 1 сверху. Посредством вакуума засасывается вода, затем при открытии с помощью пневмоцилиндров 7 задвижки 3 в камеру 1 попадает воздух и весь объем воды падает вниз, тем самым создавая волну. Задвижка 3 закрывается сразу же после падения воды в камере 1. После чего задвижки 3 выполняют функцию пластинчатых клапанов при приходе в камеру 1 обратной волны, в камере 1 создается избыточное давление воздуха, задвижки 3 поднимаются вверх, выпуская его, но не дают возможность вернуться воздуху в камеру 1, тем самым удерживая количество воды в камере 1, существенно сокращая время дальнейшего заполнения камеры 1. При использовании нескольких камер 1, расположенных одна рядом с другой, открытие задвижек 3 регулируется компьютерной программой, открывающей задвижки 3 одновременно или поочередно, что позволяет создавать волны с различными направлениями. При последовательном сбросе воды волна в бассейне может иметь направление, в данном случае камеру 1 подключают к коллектору 5 через обратный клапан 6, который препятствует падению разряжения в камере 1 при падении разряжения в коллекторе 5, например, при открытии соседних камер 1 или при отключении вакуумного насоса 4. Воздушный насос 4 может быть любым из различных типов насосов. Задвижка 3 представляет собой шиберную задвижку или пластинчатый клапан. Задвижка 3 расположена на верхней поверхности камеры 1. В конкретном примере выполнения (фиг. 2), на камере 1 установлено восемь задвижек 3 и четыре пневмоцилиндра 7. Задвижка 3 предназначена для образования вакуума в верхней части камеры 1 при работе воздушного насоса 4.

Работает вакуумный генератор волн следующим образом. Для генерации волны закрывают задвижку 3 вакуумного генератора волн и включают вакуумный насос 4. Затем удаляют воздух из камеры 1, образуя вакуум. Посредством вакуума в камеру 1 засасывается вода. Далее открывают задвижку 3, в камеру 1 попадает воздух и весь объем воды падает вниз через впускное/выпускное отверстие 2, тем самым создавая волну рядом с камерой 1. Волна, двигаясь по направлению от камеры 1, нижней частью упирается в дно и поднимается вверх, тем самым создает необходимую высоту волны. Форма волны напрямую зависит от формы дна чем резче становится мелко, тем выше становится волна. В естественных условиях при большой глубине масса воды движется равномерно, но, когда волна достигает мелководья, она замедляется, ее длина укорачивается, а гребень растёт, то есть волна становится выше.

Изобретение относится к области тренировочных устройств для серфинга, а также к области развлечений, более конкретно относится к устройствам для формирования искусственных волн. Задача, которую поставил перед собой разработчик нового вакуумного генератора волн, состояла в создании нового устройства, лишенного недостатков известных решений. Технический результат заключается в повышении эффективности работы генератора, сокращении времени на производство волн, при повышении безопасности в процессе использования. Также технический результат заключается в обеспечении возможности использования энергии обратной волны. Сущность изобретения состоит в том, что вакуумный генератор волн состоит из камеры с впускным/выпускным отверстием для воды снизу и вакуумного насоса, соединенного с по меньшей мере одной камерой, причем в верхней части камеры сконструирована по меньшей мере одна задвижка, соединенная с пневмоцилиндром и установленная с возможностью формирования зазора в месте соединения с камерой, причем вакуумный насос соединен с камерой, соединенной с воздушным коллектором через обратный клапан, а впускное/выпускное отверстие для воды сконструировано ниже уровня воды. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Вакуумный генератор волн, состоящий из камеры с впускным/выпускным отверстием для воды снизу и вакуумного насоса, соединенного с по меньшей мере одной камерой, отличающийся тем, что вакуумный насос соединен с по меньшей мере одной камерой через воздушный коллектор, в верхней части камеры сконструирована по меньшей мере одна задвижка, соединенная с пневмоцилиндром и установленная с возможностью формирования зазора в месте соединения с камерой, причем задвижка выполнена с возможностью при создании избыточного давления воздуха в камере при приходе обратной волны обеспечивать выпуск воздуха из камеры, препятствуя обратному поступлению воздуха, вакуумный насос соединен с камерой, соединенной с воздушным коллектором через обратный клапан, а впускное/выпускное отверстие для воды сконструировано ниже уровня воды в водоёме.

2. Вакуумный генератор волн по п. 1, отличающийся тем, что камера представляет собой по меньшей мере одну полую ёмкость для наполнения водой.

3. Вакуумный генератор волн по п. 1, отличающийся тем, что задвижка представляет собой шиберную задвижку или пластинчатый клапан.