(57)【要約】【課題】津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる造波装置を提供すること。【解決手段】プール１５の長さ方向における一端に位置する底面１６に設置されるエアバック１２と、前記エアバック１２の内部に圧縮された空気を供給するコンプレッサ１３と、配管２３を介して接続された真空ポンプ２４により真空引きされて、その内部が所定の真空度に維持されるタンク１４と、前記エアバック１２の内部と、前記タンク１４の内部とを連通する複数本の空気排出管２６と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プールの長さ方向における一端に位置する底面に設置されるエアバックと、
前記エアバックの内部に圧縮された空気を供給するコンプレッサと、
配管を介して接続された真空ポンプにより真空引きされて、その内部が所定の真空度に維持されるタンクと、
前記エアバックの内部と、前記タンクの内部とを連通する複数本の空気排出管と、を備えていることを特徴とする造波装置。
【請求項２】
前記エアバックの上面の大半を覆うようにして取り付けられた鋼板を備えていることを特徴とする請求項１に記載の造波装置。
【請求項３】
プールの長さ方向における一端に位置する底面に設置されるエアバックと、
前記エアバックの上面の大半を覆うようにして取り付けられた鋼板と、
前記エアバックの内部に圧縮された空気を供給するコンプレッサと、
前記エアバックの内部と連通するとともに、前記エアバックの内部に充填された空気を前記プールの外部に導く複数本の空気排出管と、を備えていることを特徴とする造波装置。
【請求項４】
前記エアバックの幅が、前記プールの幅と同じになるように設定されてい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造波装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の造波装置が、プールの長さ方向における一端に設置されていることを特徴とする試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工的に波（より詳しくは、「段波」）を発生させる造波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶や海洋構造物の研究等に用いられる造波装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、従来の造波装置では、周期的な波を造ることができたが、津波のような段波を造ることができず、津波のような段波を人工的に造ることができる造波装置の実用化が求められていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる造波装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る造波装置は、プールの長さ方向における一端に位置する底面に設置されるエアバックと、前記エアバックの内部に圧縮された空気を供給するコンプレッサと、配管を介して接続された真空ポンプにより真空引きされて、その内部が所定の真空度に維持されるタンクと、前記エアバックの内部と、前記タンクの内部とを連通する複数本の空気排出管と、を備えている。
【０００７】
本発明に係る造波装置によれば、コンプレッサを運転して、エアバックが所定の大きさになるまで、コンプレッサにて圧縮された空気をエアバックの内部に充填した後、エアバックの内部に充填された空気を短時間でタンク内に吸引し、エアバックを短時間で萎ませることにより、エアバックの（鉛直）上方にあった水が、エアバックの（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がりことになる。
これにより、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
また、段波を発生させる試験を行うとき以外はエアバックを縮めておけば他の試験に支障をきたすことがないので、段波を発生させる試験以外の試験を行う既存のプールにも追加して設置することができる。
【０００８】
上記造波装置において、前記エアバックの上面の大半を覆うようにして取り付けられた鋼板を備えているとさらに好適である。
【０００９】
このような造波装置によれば、鋼板の重みによってもエアバックが萎む（縮められる）ことになるので、エアバックをより短時間（例えば、１．２秒）で萎ませることができ、実際の津波により近い段波を発生させることができる。
【００１０】
本発明に係る造波装置は、プールの長さ方向における一端に位置する底面に設置されるエアバックと、前記エアバックの上面の大半を覆うようにして取り付けられた鋼板と、前記エアバックの内部に圧縮された空気を供給するコンプレッサと、前記エアバックの内部と連通するとともに、前記エアバックの内部に充填された空気を前記プールの外部に導く複数本の空気排出管と、を備えている。
【００１１】
本発明に係る造波装置によれば、コンプレッサを運転して、エアバックが所定の大きさになるまで、コンプレッサにて圧縮された空気をエアバックの内部に充填した後、鋼板の重みでエアバックの内部に充填された空気を、空気排出管を介してプールの外部に導いてエアバックを短時間で萎ませることにより、エアバックの（鉛直）上方にあった水が、エアバックの（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がりことになる。
これにより、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
また、段波を発生させる試験を行うとき以外はエアバックを縮めておけば他の試験に支障をきたすことがないので、段波を発生させる試験以外の試験を行う既存のプールにも追加して設置することができる。
【００１２】
上記造波装置において、前記エアバックの幅が、前記プールの幅と同じになるように設定されているとさらに好適である。
【００１３】
このような造波装置によれば、プールの幅全体にわたって段波を発生させることができる。
【００１４】
本発明に係る試験装置は、上記いずれかの造波装置が、プールの長さ方向における一端に設置されている。
【００１５】
本発明に係る試験装置によれば、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る造波装置の概略の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る造波装置の概略の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る造波装置の概略の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る造波装置がプールに設置された状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る造波装置の概略の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る造波装置の概略の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る造波装置について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１から図３に示すように、本実施形態に係る造波装置１１は、エアバック１２と、コンプレッサ１３と、タンク（チャンバ）１４と、を備えている。
【００１９】
エアバック１２は、例えば、長さ（縦）３ｍ、幅（横）２５ｍ、高さ２ｍの直方体形状を呈する袋体であり、図４に示すような、例えば、長さ（縦）６０ｍ、幅（横）２５ｍ、水深３．２ｍのプール（水槽）１５の長さ方向における一端（図４において左端）に位置する底面１６に設置される。また、エアバック１２の上面には、例えば、長さ（縦）３ｍ、幅（横）２５ｍ、厚さ（高さ）０．１ｍの板状をなす鋼板２１が、エアバック１２の上面全体を覆うようにして取り付けられている（配置されている）。
【００２０】
コンプレッサ１３は、エアバック１２の内部に圧縮された（昇圧された）空気（例えば、１ＭＰａの圧力を有する空気）を供給する空気供給源であり、コンプレッサ１３で圧縮された空気は、空気供給管２２を介してエアバック１２の内部に充填される。
タンク１４は、配管２３を介して接続された真空ポンプ２４により真空引きされて、その内部を、例えば、真空度４００Ｐａ程度に保つことができる容器であり、その容量は、エアバック１２の内部に形成される容量の、例えば、７倍〜８倍程度に設定されている。また、配管２３の途中には、タンク１４の内部が真空ポンプ２４により真空引きされる際に全開とされ、それ以外のときに全閉とされるバルブ２５が設けられている。
【００２１】
一方、エアバック１２の内部とタンク１４の内部とは、複数本（例えば、１０本）の空気排出管２６を介して連通されており、各空気排出管２６の途中には、エアバック１２の内部に充填された空気をタンク１４内に吸引する（移動させる）際に同時、かつ、瞬時に全開とされ、コンプレッサ１３でエアバック１２の内部に圧縮された空気を充填して、エアバック１２を膨らませる際に同時、かつ、瞬時に全閉とされるバルブ２７が設けられている。
なお、図１から図３中の符号Ｌは、プール１５内に張られた水の水面を示している。
【００２２】
つぎに、本実施形態に係る造波装置１１を用いて、津波のような段波を発生させる手順について、図１から図３を参照しながら説明する。
はじめに、図１に示すように、コンプレッサ１３を運転して、エアバック１２が所定の大きさになるまで、コンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック１２の内部に充填する。なお、このとき、バルブ２７は全閉とされている。
【００２３】
コンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック１２の内部に充填するのと同時に、またはコンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック１２の内部に充填し終えた後、バルブ２５を全開にするとともに真空ポンプ２４を運転して、タンク１４内の真空度が所定の真空度（例えば、４００Ｐａ程度）になるまでタンク１４内を真空引きする。
そして、タンク１４内の真空度が所定の真空度になったらバルブ２５を全閉にする。
【００２４】
つづいて、実験（試験）開始の合図で、各空気排出管２６の途中に設けられたバルブ２７を同時、かつ、瞬時に全開とし、エアバック１２の内部に充填された空気を短時間（例えば、１．２秒）でタンク１４内に吸引し、エアバック１２を短時間で萎ませる。
すると、図２に示すように、エアバック１２の（鉛直）上方にあった水が、エアバック１２の（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がり、図３に示すような段波が造り出されることになる。
なお、このようにして造り出された段波は、プール１５の長さ（縦）方向（図４において左右方向）に進んでいく。
【００２５】
本実施形態に係る造波装置１１によれば、コンプレッサ１３を運転して、エアバック１２が所定の大きさになるまで、コンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック１２の内部に充填した後、エアバック１２の内部に充填された空気を短時間でタンク１４内に吸引し、エアバック１２を短時間で萎ませることにより、エアバック１２の（鉛直）上方にあった水が、エアバック１２の（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がりことになる。
これにより、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
また、段波を発生させる試験を行うとき以外はエアバック１２を縮めておけば他の試験に支障をきたすことがないので、段波を発生させる試験以外の試験を行う既存のプールにも追加して設置することができる。
【００２６】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る造波装置について、図５を参照しながら説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る造波装置５１は、エアバック１２および鋼板２１の代わりに、エアバック５２および鋼板５３が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２７】
エアバック５２は、例えば、長さ（縦）３．４ｍ、幅（横）２５ｍ、高さ２ｍ、傾斜する上面の長さ４ｍの三角柱形状を呈する袋体であり、エアバック１２と同様、図４に示すような、例えば、長さ（縦）６０ｍ、幅（横）２５ｍ、水深３．２ｍのプール（水槽）１５の長さ方向における一端（図４において左端）に位置する底面１６に設置される。
鋼板５３は、例えば、長さ（縦）３ｍ、幅（横）２５ｍ、厚さ（高さ）０．１ｍの板状をなしており、エアバック５２のおおよそ上面全体を覆うようにして配置されている。また、鋼板５３は、長さ方向における一端（下端）がヒンジ５４を介してプール１５の底面１６に取り付けられている。
なお、本実施形態に係る造波装置５１を用いて、津波のような段波を発生させる手順については、上述した第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００２８】
本実施形態に係る造波装置５１によれば、コンプレッサ１３を運転して、エアバック５２が所定の大きさになるまで、コンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック５２の内部に充填した後、エアバック１２の内部に充填された空気を短時間でタンク１４内に吸引し、エアバック５２を短時間で萎ませることにより、エアバック５２の（鉛直）上方にあった水が、エアバック５２の（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がりことになる。
これにより、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
また、段波を発生させる試験を行うとき以外はエアバック５２を縮めておけば他の試験に支障をきたすことがないので、段波を発生させる試験以外の試験を行う既存のプールにも追加して設置することができる。
【００２９】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る造波装置について、図６を参照しながら説明する。
図６に示すように、本実施形態に係る造波装置６１は、エアバック１２および鋼板２１の代わりに、エアバック６２および鋼板６３が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３０】
エアバック６２は、例えば、長さ（縦）１ｍ、幅（横）２５ｍ、高さ１．７ｍ、傾斜する上面の長さ２ｍの三角柱形状を呈する袋体であり、エアバック１２と同様、図４に示すような、例えば、長さ（縦）６０ｍ、幅（横）２５ｍ、水深３．２ｍのプール（水槽）１５の長さ方向における一端（図４において左端）に位置する底面１６に設置される。
鋼板６３は、例えば、長さ（縦）１．５ｍ、幅（横）２５ｍ、厚さ（高さ）０．１ｍの板状をなしており、エアバック６２のおおよそ上面全体を覆うようにして配置されている。また、鋼板６３は、長さ方向における一端（上端）がヒンジ６４を介してプール１５の長さ方向における一端に位置する壁面１７に取り付けられている。
なお、本実施形態に係る造波装置６１を用いて、津波のような段波を発生させる手順については、上述した第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００３１】
本実施形態に係る造波装置６１によれば、コンプレッサ１３を運転して、エアバック６２が所定の大きさになるまで、コンプレッサ１３にて圧縮された空気をエアバック６２の内部に充填した後、エアバック６２の内部に充填された空気を短時間でタンク１４内に吸引し、エアバック６２を短時間で萎ませることにより、エアバック６２の（鉛直）上方にあった水が、エアバック６２の（略）容積分だけ一気に（瞬時に）下がりことになる。
これにより、津波のような段波を人工的に発生させる（造る）ことができる。
また、段波を発生させる試験を行うとき以外はエアバック６２を縮めておけば他の試験に支障をきたすことがないので、段波を発生させる試験以外の試験を行う既存のプールにも追加して設置することができる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更実施可能である。
例えば、上述したタンク１４、配管２３、真空ポンプ２４、およびバルブ２５は必須の構成要素ではなく、これらタンク１４、配管２３、真空ポンプ２４、およびバルブ２５を省略し、エアバック６２の内部に充填された空気を、空気排出管２６を介してプール１５の外部に直接導くように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１１  造波装置
１２  エアバック
１３  コンプレッサ
１４  タンク
１５  プール
１６  底面
２１  鋼板
２３  配管
２４  真空ポンプ
２６  空気排出管
５１  造波装置
５２  エアバック
５３  鋼板
６１  造波装置
６２  エアバック
６３  鋼板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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