用于在水体内发生波的组件和方法与流程

本申请要求享有2016年12月23日提交的题名为“assemblyandmethodforgeneratingwaveswithinabodyofwater”的美国临时申请序列no.62/438、663的优先权。在许可的范围内，美国临时申请序列no.62/438、663的内容通过引用整体并入本文中。

背景技术：

全世界有数百万人参加冲浪运动，无论是更传统的冲浪、趴板冲浪、站立式单桨冲浪、身体冲浪，还是其它冲浪风格。人们相信，如果他们有更好的机会参加冲浪运动，则更多的人将参加冲浪运动。不幸的是，许多人的机会受限于他们居住的地方(冲浪主要仅在沿海地区和一些湖泊中可用)，以及他们所经历的天气条件(例如，寒冷和多风的条件使冲浪对于大多数冲浪者和潜在的冲浪者而言不那么愉快，以及某些天气条件会有效地抑制可冲浪的波的产生)。尽管近年来波浪池作为向更广泛的受众群带来波浪的手段而变得越来越普遍，但是现有的波浪池和波浪池技术通常没有提供许多真正的冲浪机会。因而，期望的是产生一种用于一致地发生可以是可冲浪的波的组件和方法，并且所述组件和方法可以处于任何可能的目的地中。

技术实现要素：

本发明涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件。在各种实施例中，波发生组件包括驱动系统和波发生器。波发生器被耦合到驱动系统。驱动系统被配置成使波发生器在第一位置和第二位置之间运动。波发生器包括(i)由驱动系统接合的发生器轴，以及(ii)连接到发生器轴且远离该发生器轴延伸的发生器头。发生器头包括连接到发生器轴的近侧端部和相对的远侧端部。远侧端部包括至少一个波产生表面。当波发生器处于第一位置中时，发生器头的远侧端部处于水面下方。另外，当波发生器处于第二位置中时，发生器头的远侧端部大约在水面处。当从第一位置运动到第二位置时，至少一个波产生表面使在水面处的水位移，以沿着水体的水面发生至少一个波。在一些实施例中，波发生器被配置成沿着水体的水面发生多个波，这些波在多个方向上远离波发生器径向地传播。

在某些实施例中，驱动系统被直接耦合到波发生器。或者，在其它实施例中，驱动系统被间接耦合到波发生器。在某些这样的可替代实施例中，波发生组件还可以包括枢转臂，所述枢转臂由枢转支撑件支撑在枢转点处。枢转臂包括第一端部和相对的第二端部，驱动系统被耦合到枢转臂的第一端部，并且波发生器被耦合到枢转臂的第二端部。当驱动系统使枢转臂的第一端部沿第一方向运动时，枢转臂的第二端部和波发生器沿与第一方向基本相反的第二方向运动，以使波发生器从第一位置运动到第二位置。

另外，在一些实施例中，波发生器被基本对中地定位在水体内。在这样的实施例中，水体可以被分成远离波发生器延伸的多个段，并且波发生器可以被配置成沿着水体的水面发生多个波，所述多个波在多个段中的每个中远离波发生器径向地传播。

此外，在某些实施例中，波发生器是正浮力的。

又进一步地，在某些实施例中，波发生组件还包括多个可运动屏障，所述多个可运动屏障选择性地定位成基本环绕波发生器。多个可运动屏障可相对于波发生器运动，以调节由波发生器发生的波能。

另外，在一些实施例中，波发生组件还包括控制系统，所述控制系统包括处理器。在这样的实施例中，控制系统被配置成控制驱动系统以使波发生器在第一位置和第二位置之间运动。

本发明还涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(a)驱动系统；以及(b)耦合到驱动系统的波发生器，驱动系统被配置成使波发生器在第一位置和第二位置之间运动，波发生器包括(i)由驱动系统接合的发生器轴，以及(ii)连接到发生器轴且远离该发生器轴延伸的发生器头，发生器头包括连接到发生器轴的近侧端部和相对的远侧端部，远侧端部包括至少一个第一波产生表面，并且近侧端部包括至少一个第二波产生表面；其中，当波发生器处于第一位置中时，发生器头的远侧端部处于水面下方；其中，当波发生器处于第二位置中时，发生器头的近侧端部处于水面上方；当发生器头从第一位置运动到第二位置时，至少一个第一波产生表面使在水面处的水位移，以沿着水体的水面发生至少一个波；并且当发生器头从第二位置运动到第一位置时，至少一个第二波产生表面使在水面处的水位移，以沿着水体的水面发生至少一个波。

另外，本发明还涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(a)驱动系统；以及(b)耦合到驱动系统的波发生器，该波发生器包括活塞、第一气缸和第二气缸，所述活塞通过驱动系统在第一位置和第二位置之间被可运动地定位在第一气缸内，第一气缸被至少部分地定位在第二气缸内，第一气缸包括定位在水面上方的第一端部和定位在水面下方的第二端部，并且第二气缸包括大约定位在水面处的顶部边缘；其中，当活塞处于第一位置中时，活塞被定位在水面上方；其中，当活塞处于第二位置中时，活塞被定位在水面下方；并且其中，活塞从第一位置到第二位置的运动将水驱出第一气缸并且将水驱入第二气缸的下部分中，水由第二气缸的基部沿大致向上的方向朝向在第一气缸外部的第二气缸的外部边缘重新引导，水被向上驱动并且越过第二气缸的顶部边缘从第二气缸驱出，以沿着水体的水面发生至少一个波。

此外，本发明还涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(a)驱动系统；以及(b)耦合到驱动系统的波发生器，该波发生器包括活塞和气缸，所述活塞通过驱动系统在第一位置和第二位置之间被可运动地定位在气缸内，气缸被定位在水面下方，气缸包括第一端部和相对的第二端部，第一端部定位在水面附近；其中，当活塞处于第一位置中时，活塞被定位在气缸的第二端部附近；其中，当活塞处于第二位置中时，活塞被定位在气缸的第一端部附近；并且其中，活塞从第一位置到第二位置的运动将水驱出气缸的第一端部，以沿着水体的水面发生至少一个波。

另外，本发明还涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(a)驱动系统；以及(b)耦合到驱动系统的波发生器，该波发生器包括活塞、第一气缸和第二气缸，所述活塞通过驱动系统在第一位置和第二位置之间被可运动地定位在第一气缸内，第一气缸被至少部分地定位在第二气缸内，第一气缸包括定位在水面上方的第一端部和定位在水面下方的第二端部，并且第二气缸包括定位在水面上方的顶部边缘、定位在水面下方的基部以及大约定位在水面处的孔口；其中，当活塞处于第一位置中时，活塞被定位在水面上方；其中，当活塞处于第二位置中时，活塞被定位在水面下方；并且其中，活塞从第一位置到第二位置的运动将水驱出第一气缸并且将水驱入第二气缸的下部分中，水由第二气缸的基部沿大致向上的方向朝向在第一气缸外部的第二气缸的外部边缘重新引导，水被向上驱动并且通过第二气缸的孔口从第二气缸驱出，以沿着水体的水面发生至少一个波。

此外，本发明涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(i)波发生器，所述波发生器在第一位置和第二位置之间运动以沿着水体的水面发生至少一个波；(ii)耦合到波发生器的驱动系统，该驱动系统使波发生器在第一位置和第二位置之间运动；以及(iii)枢转臂，所述枢转臂由枢转支撑件支撑在枢转点处，枢转臂具有第一端部和相对的第二端部，驱动系统被耦合到枢转臂的第一端部，并且波发生器被耦合到枢转臂的第二端部；其中，当驱动系统使枢转臂的第一端部沿第一方向运动时，枢转臂的第二端部和波发生器沿与第一方向基本相反的第二方向运动，以使波发生器从第一位置运动到第二位置。

又进一步地，本发明涉及一种用于沿着水体的水面发生至少一个波的波发生组件，该波发生组件包括(i)波发生器，所述波发生器在第一位置和第二位置之间运动以沿着水体的水面发生至少一个波；(ii)耦合到波发生器的驱动系统，驱动系统使波发生器在第一位置和第二位置之间运动；以及(iii)多个可运动屏障，所述多个可运动屏障选择性地定位成基本环绕波发生器，多个可运动屏障可相对于波发生器运动，以调节由波发生器发生的波能。

附图说明

结合所附说明书，从附图中可以最好地理解本发明的新颖特征以及本发明本身的其结构和其操作两方面，其中类似的参考符号表示类似的部分，其中：

图1是水体和具有本发明的特征的波发生组件的简化透视图；

图2a是包括波发生器和驱动系统的波发生组件的实施例的一部分的透视图；

图2b是图2a中所示的波发生组件的所述部分的简化示意图；

图3是波发生器的另一个实施例的简化示意图；

图4是波发生器的又一个实施例的简化示意图；

图5是波发生器的又一个实施例的简化示意图；

图6是波发生器的又一个实施例的简化示意图；

图7是包括驱动系统的可替代实施例在内的波发生组件的另一个实施例的一部分的简化示意图。

图8a是多个可运动屏障的简化示意侧视图，所述多个可运动屏障可以作为波发生组件的一部分被包括在内；

图8b是图8a中所示的多个可运动屏障的简化示意俯视图；

图9a是波发生组件的又一个实施例的一部分的简化示意图，所述波发生组件包括波发生器和驱动系统；以及

图9b是图9a中所示的波发生器的一部分的简化示意图。

具体实施方式

本文在用于在水体内发生波的组件和方法的背景下描述了本发明的实施例。更具体地，本发明包含波发生组件和方法的各种实施例，所述波发生组件和方法包括波发生器，所述波发生器例如直接地或间接地由驱动系统相对于水体的水面驱动，用于沿着水面发生一个或多个波的目的。

本领域的技术人员将认识到，本发明的以下详细描述仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。对于受益于本公开内容的技术人员来说，将容易地建议本发明的其它实施例。现在将详细参考如在附图中所示的本发明的实施方案。在整个附图和以下详细描述中将使用相同或类似的术语和/或参考指示符来指代相同或类似的部件。

为了清楚起见，并未示出和描述本文描述的实施方案的所有常规特征。当然，应当理解，在开发任何这样的实际实施方案中，必须做出许多特定于实施方案的决策，以便实现开发人员的特定目标，例如遵守与应用相关的约束以及与业务相关的约束，并且这些特定目标从一个实施方案到另一个实施方案并且从一个开发人员到另一个开发人员而变化。此外，应当理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的本领域的技术人员来说仍然是工程的常规任务。

图1是水体10和具有本发明的特征的波发生组件12的简化透视图。应当理解，波发生组件12可以在任何合适类型的水体10内使用，所述水体10可以是天然的或人造的。例如，波发生组件12可以在水体10内使用，所述水体10是天然湖泊、人造湖泊、游泳池、池塘、泻湖、水路或任何其它合适的水体。还应当理解，波发生组件12将典型地在具有较少自然流动或没有自然流动的水体10内使用，从而没有潜在地不利影响期望的波发生。然而，波发生组件12也可以是可在确实具有自然流动的水体10内使用的，并且波发生组件12可以被配置成与水体10中存在的无论什么样的自然流动协同发生波。因而，如典型地与具有较少自然流动或没有自然流动的水体10一起使用的波发生组件12的描述并不旨在以任何方式进行限制。

波发生组件12的设计可以改变。作为概述，在各种实施例中，波发生组件12包括波发生器214(例如，在图2a中所示)和驱动系统218(例如，在图2a中示出为框)。波发生器214通过使水相对于水面10a选择性地在水体10内运动而沿着水体10的水面10a发生至少一个波16，并且优选地发生多个波16。驱动系统218驱动波发生器214的操作和/或运动。另外，在各种实施例中，波发生器214和/或驱动系统218的操作即借助控制系统220(例如，在图2a中示出为框)被控制，使得波发生组件12发生任何期望的尺寸和频率的波。换句话说，在这样的实施例中，控制系统220可以被配置成控制波发生器214和/或驱动系统218的操作，以便以期望的时间序列发生波。此外，借助波发生组件12发生波的时间序列或频率可以是可以任何合适的方式调节的。

在某些实施例中，波发生组件12可以稍微对中地定位在水体10内，并且可以被配置成产生多个波16，所述多个波16在多个方向上径向向外地远离波发生器214传播，例如，朝向水体10的周边传播。应理解，波16的大小和频率以及由波16行进的具体方向可以根据波发生组件12的具体要求以及在水体10内存在的具体要求和特征而变化。另外，波发生组件12可以包括控制系统220，该控制系统220包括处理器和/或电路，该控制系统220控制波发生器214和驱动系统218的操作和运动。换句话说，在某些实施例中，如本文所提供的，控制系统220控制驱动系统218以使波发生器214在期望的时间序列中沿着期望的路径运动。

在一些实施例中，例如，如图1所示，波发生组件12可以包括平台22和/或可以与平台22协同使用，所述平台22被安装在波发生组件12的各种特征部上，所述特征部例如是波发生器214和驱动系统218。平台22可以用于提供通向波发生组件12的部件的接近，以及在波发生组件12上方和/或周围提供壳体以保护波发生组件12的部件。平台22可以具有任何合适的设计，并且可以包括各种特征部中的任一个，以使平台对于使用平台22的个人而言更加功能性、安全和舒适。

另外，如图所示，平台22可以通过一个或多个通道24(例如，桥梁、人行道等)而可接近，所述一个或多个通道24从滨线(在图1中未具体地示出)或水体10的其它周边越过水体10的一部分或通过水体10的一部分延伸到平台22。

此外，在各种实施例中，波发生组件12可以利用一个或多个壁、屏障、造礁机构或定位在水体10内的其它特征部(未示出)，其可以随着由波发生器214发生的波16通过水体10远离波发生器214向外传播而影响和控制由波发生器214发生的波16的尺寸、形状、角度和方向。例如，波发生组件12可以利用这样的特征部以沿不同的方向发生不同类型和尺寸的波，所述波更适合于不同的受众。更具体地，在某些实施例中，波发生组件12可以并入多个壁15或其它类型的屏障的使用，所述其它类型的屏障可用于将水体10分成具有等同或不同的尺寸的多个段。例如，在一些实施例中，壁15或其它屏障可以将水体分成八个不同的段，每个段都具有相当的尺寸。或者，可以使用壁15或其它屏障将水体10分成多于八个的段或少于八个的段，并且这些段可以具有类似或不同的尺寸。

如图1所示，在某些这样的实施例中，波发生组件12可以使用这些特征部(并且/或者具有一般设计)来发生最适合于高级冲浪者(即，在“高级湾”中)、中级冲浪者(即，在“中级湾”中)、初学冲浪者或非冲浪者(即，在“家庭初学者”区域中)以及趴板冲浪者(boarder)(即，在“趴板冲浪”区域中)的波16。另外，水体10内的每个不同区域或段或湾可以远离波发生组件12延伸任何期望的距离。例如，在一些非排他性实施例中，水体10内的每个区域或段或湾都可以被配置成远离波发生组件12延伸了大约一百米到三百米之间。或者，水体10内的每个区域或段或湾都可以远离波发生组件12延伸了多于三百米或少于一百米。

然而，应当理解，波发生组件12不需要被配置成发生不同类型和尺寸的波。因而，对于不同类型的波/冲浪者，水体10内的不同区域的图示不旨在以任何方式进行限制。

图2a是图1中所示的波发生组件212的实施例的一部分的透视图，所述波发生组件212被配置成沿着水体10(在图1中所示)的水面210a(在图2b中所示)发生一个或多个波216(在图2b中所示)。如本文所提供的，以及如上所述的，波发生组件212的设计可以改变。如图2a中所示，波发生组件212可以包括波发生器214、驱动系统218和控制系统220。波发生组件212的这些部件中的每个的设计都可以改变以适应波发生组件212的特定设计要求以及最有可能使用波发生组件212的个人。另外，波发生组件212可以设计成包括比图2a中具体示出的那些部件更多或更少的部件。例如，在某些实施例中，波发生组件212可以包括一个或多个可运动屏障(参见例如图8a中所示的可运动屏障850)，其可以调节从波发生器214到冲浪湾的波能。

波发生器214的设计可以改变。例如，在一些可替代实施例中，波发生器214可以是柱塞型波发生器、活塞型波发生器、活塞型浮标波发生器、加压空气型波发生器、泵送水型波发生器或其它合适类型的波发生器。在图2所示的实施例中，波发生器214是柱塞型波发生器，其包括发生器轴226和发生器头228。

在一些实施例中，发生器轴226被配置成和定位成在波发生组件212的操作期间由驱动系统218接合，例如，由驱动系统218推动或拉动。或者，在其它实施例中，发生器轴226可以在波发生组件212的操作期间以另一种方式旋转或运动。

另外，发生器轴226可以具有任何合适的尺寸和形状。例如，在一些实施例中，发生器轴226可以具有基本圆形、矩形、正方形、三角形或其它合适形状的横截面形状。

发生器头228的尺寸、形状和设计可以依据待发生的波216的类型和尺寸以及在波发生组件212的操作期间发生器头228相对于水面210a待定位的地方而变化。发生器头228连接到发生器轴226(并且/或者与其成一体地形成)并且远离发生器轴226延伸。如图所示，发生器头228包括连接到发生器轴226的近侧端部228a以及相对的远侧端部228b。另外，在该实施例中，发生器头228包括在发生器头228的远侧端部228b处、在发生器头228的远侧端部228b附近或与发生器头228的远侧端部228b相邻的至少一个波产生表面230。例如，在一些非排他性实施例中，至少一个波产生表面230可以包括即相对于发生器头228的本体228c平坦的、成角度的或圆形的面，其被配置成使在水面210a处或附近的水位移。

此外，如上所述，发生器头228可以具有任何合适的形状。例如，在一些实施例中，发生器头228可以具有基本圆形的、椭圆形的、矩形的、正方形的、梯形的、三角形的或其它合适形状的横截面形状。

发生器头228和/或波发生器214可以由任何合适的材料形成。另外，在某些实施例中，发生器头228和/或波发生器214可以被形成为在水体10内具有一定的浮力(即，正浮力)。例如，在某些这样的实施例中，发生器头228和/或波发生器214可以形成为中空结构，以提供期望的浮力。换句话说，波发生器214的密度可以小于其中正使用波发生器214的水的密度。例如，在一些非排他性实施例中，波发生器214的密度可以比其中正使用波发生器214的水的密度小，所述波发生器214的密度是所述水的密度的约零至百分之四十之间。或者，波发生器214的密度可以比其中正使用波发生器214的水的密度小，所述波发生器214的密度是所述水的密度的大于百分之四十。照此，波发生器214和水之间的密度差异的范围不旨在以任何方式进行限制。

借助这种设计，即，借助正浮力的发生器头228和/或波发生器214，当波发生器214相对于水面210a的深度低于某一平衡点时，浮力将倾向于朝向水面210a驱动波发生器214。在某些实施例中，这可以减少由驱动系统218会需要的能量，从而潜在地降低对于波发生组件212的总功率要求。在一个非排他性的可替代实施例中，波发生器214可以被配置成具有负浮力，即，波发生器214的密度大于其中正使用波发生器214的水的密度，使得如果没有外力施加到波发生器214，则波发生器214将自然地沉入水体10内。

如本文所提供的，驱动系统218被配置成接合波发生器214并且使波发生器214沿着期望的路径运动，使得波发生器214可以产生期望的波216。驱动系统218的设计可以变化。在图2a中所示的实施例中，驱动系统218是直接驱动系统，其基本直接接合例如推动和/或拉动波发生器214，即，在该实施例中的发生器轴226，以产生波发生器214的期望的运动。另外，在一些非排他性实施例中，驱动系统218可以包括液压驱动马达、气动驱动马达、线性同步马达驱动系统或其它合适类型的致动器。或者，驱动系统218可以具有不同的设计。例如，在一个非排他性的可替代实施例中，驱动系统218可以是间接地接合波发生器214的枢轴型驱动系统。又或者，驱动系统218可以具有另一种合适的设计。

图2b是图2a中所示的波发生组件212的所述部分的简化示意图。更具体地，图2b示出波发生组件212的总体操作，用于沿着水面210a发生一个或多个波216。

如图所示，在波发生组件212的操作期间，驱动系统218(其示为框)驱动波发生器214，例如，推动或拉动发生器轴226，使得波发生器214在第一位置(用实线勾勒出)和第二位置(用虚线勾勒出)之间基本线性地(和竖直地)运动。或者，应当认识到，波发生器214在第一位置和第二位置之间的运动可以是除了基本竖直以外的，例如，运动可以相对于竖直方向成一角度。

尤其，随着波发生器214从第一位置运动到第二位置，至少一个波产生表面230推动在水面210a处或附近的水和/或使在水面210a处或附近的水位移，从而发生至少一个波216，其在大致向外的方向上径向地远离波发生器214传播。随后，驱动系统218可以用于例如通过拉动或推动发生器轴226而使波发生器214返回到第一位置。然后，操作可以根据期望以期望的频率被重复多次，使得从第一位置到第二位置的每次运动都发生至少一个波216，其沿着水体10的水面210a在大致向外的方向上径向地远离波发生器214传播。

如在该实施例中所示的，在第一位置中，发生器头228，即，发生器头228的远侧端部228b，被定位在水面210a下方的一距离处(其范围从几厘米到几米)。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，当波发生器214处于第一位置中时，发生器头228的远侧端部228b可以被定位在水面210a下方大约五米至十米之间。另外，在第二位置中，发生器头228，即，发生器头228的远侧端部228b，基本与水面210a一致定位(大约定位在水面210a处)或恰好定位在水面210a下方，例如，定位在水面210a下方大约一厘米至十厘米之间。或者，发生器头228可以相对于水面210a以不同的方式定位在第一位置或第二位置中。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，发生器头228可以在第一位置或第二位置中定位在水面210a上方。仅仅要求的是至少一个波产生表面230被定位成在第一位置和第二位置之间的运动期间的某个时间处接合水，例如，推动水和使水位移，以便发生期望的波216。

应当理解，在如下的实施例中，即，当波发生器214处于第一位置中时发生器头228的远侧端部228b定位在水面210a下方大约五米至十米之间并且当波发生器214处于第二位置中时发生器头228的远侧端部228b大约定位在水面210a处，波发生器214可以沿着期望的路径具有在大约五米至十米之间的运动行程。或者，波发生器214在第一位置和第二位置之间的运动行程可以大于十米或小于五米。

总之，如本文所述的，驱动系统218被配置成接合波发生器214并且使波发生器214沿着期望的路径运动，即，从第一位置运动到第二位置，使得波发生器214可以发生期望的波216。

另外，如上所述，控制系统220可以包括一个或多个处理器和/或电路，以控制驱动系统218和波发生器214的操作和运动。例如，在一些实施例中，控制系统220被配置控制驱动系统218以在期望的时间序列中使波发生器214在第一位置和第二位置之间运动，使得在期望的方向上和在期望的频率下产生波216。

图3是波发生器314的另一个实施例的简化示意图。如在该实施例中所示的，波发生器314在设计和功能上与图2中所示的波发生器214有些类似。例如，波发生器314再次是包括发生器轴326和发生器头328的柱塞型波发生器，并且波发生器314再次由驱动系统例如直接地由驱动系统218(图2中所示)、间接地由诸如图7中所示的驱动系统718或间接地由诸如图9a中所示的驱动系统918在第一位置(用实线示出)和第二位置(用虚线示出)之间线性地(和竖直地)运动。然而，在该实施例中，发生器头328具有稍微不同的设计，并且对于波发生器314而言的第一位置和第二位置与先前的实施例略有不同。

发生器头328再次连接到发生器轴326(并且/或者与其成一体地形成)并且远离发生器轴326延伸。另外，在该实施例中，如图3所示，发生器头328再次包括连接到发生器轴326的近侧端部328a以及相对的远侧端部328b。此外，如图所示，发生器头328包括在发生器头328的远侧端部328b处、在发生器头328的远侧端部328b附近或与发生器头328的远侧端部328b相邻的至少一个第一波产生表面330a以及在发生器头328的近侧端部328a处、在发生器头328的近侧端部328a附近或与发生器头328的近侧端部328a相邻的至少一个第二波产生表面330b，所述至少一个第一波产生表面330a例如是相对于发生器头328的本体328c成角度的、平坦的或圆形的面，所述至少一个第二波产生表面330b例如是相对于发生器头328的本体328c成角度的、平坦的或圆形的面。

借助这种设计，有点类似于在先前的实施例中，驱动系统218、718、918驱动波发生器314，例如，推动或拉动发生器轴326，使得波发生器314在第一位置和第一位置之间基本线性地运动。尤其，随着波发生器314从第一位置运动到第二位置，至少一个第一波产生表面330a推动在水面310a处或附近的水和/或使在水面310a处或附近的水位移，从而发生至少一个波316，其在大致向外的方向上径向地远离波发生器314传播。随后，在暂停例如大约五秒到十五秒或其它合适的时间量之后，驱动系统218可以用于例如通过拉动或推动发生器轴326而使波发生器314从第二位置运动返回到第一位置。随着波发生器314从第二位置运动返回到第一位置，至少一个第二波产生表面330b推动在水面310a处或附近的水和/或使在水面310a处或附近的水位移，从而发生至少一个波316，其在大致向外的方向上径向地远离波发生器314传播。然后，操作可以根据期望以期望的频率被重复多次，使得从第一位置到第二位置的每次运动都发生至少一个波316，并且从第二位置返回到第一位置的每次运动都发生至少一个波316。因而，在任一方向上的运动期间，波发生器314发生至少一个波316，其沿着水体10(在图1中所示)的水面310a在大致向外的方向上径向地远离波发生器314传播。

如在该实施例中所示的，在第一位置中，发生器头328，即，发生器头328的远侧端部328b，可以被定位在水面310a下方的一距离处(其范围从几厘米到几米)。另外，在第二位置中，发生器头328，即，发生器头328的近侧端部328a(以及发生器轴326的至少一部分)可以被定位在水面310a上方。例如，在一些非排他性实施例中，当波发生器314处于第二位置中时，发生器头328可以被定位在水面310a上方几厘米到几米。

或者，发生器头328可以相对于水面310a以不同的方式定位在第一位置或第二位置中。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，发生器头328在第一位置和第二位置之间的运动期间不必特定地破坏水面310a。仅仅要求的是至少一个第一波产生表面330a被定位成在从第一位置到第二位置的运动期间的某个时间处接合在水面310a处或附近的水，例如，推动在水面310a处或附近的水和使在水面310a处或附近的水位移，并且至少一个第二波产生表面330b被定位成在从第二位置到第一位置的运动期间的某个时间处接合在水面310a处或附近的水，例如，推动在水面310a处或附近的水和使在水面310a处或附近的水位移，以便发生期望的波316。

如这里所使用的，术语“第一波产生表面”和“第二波产生表面”仅仅是为了方便和易于说明，并且波产生表面330a、330b可以被称为“第一波产生表面”或“第二波产生表面”。

图4是波发生器414的又一个实施例的简化示意图。在该实施例中，波发生器414是活塞型波发生器，其包括活塞432、第一(内)气缸434和第二(外)气缸436，用于沿着水面410a发生或者产生至少一个波416的目的。

如在该实施例中所示的，活塞432由驱动系统在第一(内)气缸434内在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间基本线性地(和竖直地)运动和/或被驱动，所述驱动系统例如是驱动系统218(图2中所示)、驱动系统718(图7中所示)或驱动系统918(如图9a中所示)。或者，应当理解的是活塞432在第一位置和第二位置之间的运动可以是除了基本竖直以外的，例如，运动可以相对于竖直方向成一角度。

如图所示，第一气缸434被定位成使第一(上)端部434a在水面410a上方并且使第二(下)端部434b在水面410a下方。另外，第一气缸434被至少部分地定位在第二气缸436内。此外，第二气缸436被基本完全地定位在水中，即，顶部边缘436a大约与水面410a一致(例如，在水面410a下方几厘米内)。

在第一位置中，活塞432被定位在水面410a上方并且靠近第一气缸434的第一端部434a。随后，在第二位置中，活塞432被定位在水面410a处或优选地被定位在水面410a下方并且靠近第一气缸434的第二端部434b。在操作期间，驱动系统218、718、918使活塞432从第一位置到第二位置向下运动到第一气缸434中或者将活塞432从第一位置到第二位置向下驱动到第一气缸434中。活塞432的这种运动将水驱出第一气缸434而驱入第二气缸436的下部分436b(靠近基部436c)中。随着水被加压到第二气缸436的下部分436b中，第二气缸436的基部436c在大致向上的方向上朝向在第一气缸434外部的第二气缸436的外部边缘436d重新引导水并且加压(即，驱动)水。尤其，水被加压到第二气缸436的下部分436b中并且随后由基部436c在大致向上的方向上朝向在第一气缸434外部的第二气缸436的外部边缘436d重新引导。水被驱动成使得水向上朝向第二气缸436的外部边缘436d并且越过第二气缸436的顶部边缘436a远离波发生器414即远离气缸434、436运动出第二气缸436。水的这种运动发生或者产生至少一个波416，其沿着水面410a径向地远离波发生器414传播。

在已经产生至少一个波416之后，驱动系统218、718、918继而使活塞432从第二位置运动回到第一位置或者将活塞432从第二位置驱动回到第一位置，这允许水重新进入第二气缸436和第一气缸434。然后，该过程可以以期望的频率重复，以沿着水面410a连续地发生或者产生额外的波416。

如这里所使用的，术语“第一气缸”和“第二气缸”仅仅是为了方便和易于说明，并且气缸434、436可以被称为“第一气缸”或“第二气缸”。另外，术语“第一端部”和“第二端部”也仅仅是为了方便和易于说明，并且任一端部434a、434b可以被称为第一气缸434的“第一端部”或“第二端部”。

图5是波发生器514的又一个实施例的简化示意图。在该实施例中，波发生器514也是活塞型波发生器。如图5中所示，波发生器514包括活塞532和气缸534，用于沿着水面510a发生或者产生至少一个波516的目的。

如在该实施例中所示的，活塞532由驱动系统在气缸534内在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间基本线性地(和竖直地)运动和/或被驱动，所述驱动系统例如是驱动系统218(图2中所示)、驱动系统718(图7中所示)或驱动系统918(如图9a中所示)。另外，气缸534被定位成使第一(上)端部534a在水面510a处、与水面510a相邻、靠近水面510a或恰好在水面510a下方(例如，在水面510a下方大约一厘米至十厘米之间)并且第二(下)端部534b在水面510a下方(例如，依据气缸534的长度，其范围从几厘米到几米)。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，气缸534的第二(下)端部534b可以被定位在水面510a下方大约五米至十五米之间。在这样的实施例中，气缸534可以具有大约五米和十五米之间的长度。或者，气缸534的第二(下)端部534b可以相对于水面510a以不同的方式定位，并且/或者气缸534可以具有与上述的长度不同的长度。

在第一位置中，活塞532被定位在气缸534的第二端部534b附近。以另一种方式阐述，在某些实施例中，当活塞532处于第一位置中时，活塞532可以被定位在水面510a下方大约五米至十五米之间。随后，在第二位置中，活塞532被定位在气缸534的第一端部534a附近。以另一种方式阐述，在一些实施例中，当活塞532处于第二位置中时，活塞532可以被定位在水面510a处、与水面510a相邻、靠近水面510a或恰好在水面510a下方(例如，在水面510a下方大约一厘米至十厘米之间)。

在操作期间，驱动系统218、718、918使活塞532在气缸534内从第一位置向上运动到第二位置或者将活塞532在气缸534内从第一位置向上驱动到第二位置。活塞532的这种运动将水驱出气缸534，水从气缸534的第一端部534a排出并且远离波发生器514，即，远离气缸534。因而，水的这种运动发生或者产生至少一个波516，其沿着水面510a径向地远离波发生器514传播。

在已经产生至少一个波516之后，驱动系统218、718、918继而使活塞532从第二位置运动回到第一位置或者将活塞532从第二位置驱动回到第一位置，这允许水重新进入气缸534。然后，该过程可以是以期望的频率重复，以沿着水面510a连续地发生或者产生额外的波516。

图6是波发生器614的又一个实施例的简化示意图。该实施例中的波发生器614也是活塞型波发生器。如图所示，波发生器614有点类似于关于图4示出和描述的波发生器414。例如，波发生器614再次包括活塞632、第一(内)气缸634和第二(外)气缸636，用于沿着水面610a发生或者产生至少一个波616的目的。然而，在该实施例中，波发生器614还包括形成在第二(外)气缸636中的至少一个孔口638。

如图所示，活塞632由驱动系统在第一(内)气缸634内在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间基本线性地(和竖直地)运动和/或被驱动，所述驱动系统例如是驱动系统218(图2中所示)、驱动系统718(图7中所示)或驱动系统918(如图9a中所示)。在该实施例中，第一气缸634被定位成使第一(上)端部634a在水面610a上方并且第二(下)端部634b在水面610a下方。另外，第一气缸634被至少部分地定位在第二气缸636内。此外，第二气缸636被部分地定位在水中，即，下部分636b被定位在水中，并且顶部边缘636a在水面410a上方延伸。更进一步地，如图所示，至少一个孔口638被形成在第二气缸636的外部边缘636d中，使得至少一个孔口638被大约定位在水面610a处或被大约定位成与水面610a基本相邻。

在第一位置中，活塞632被定位在水面610a上方并且靠近第一气缸634的第一端部634a。随后，在第二位置中，活塞632被定位在水面610a处或优选地被定位在水面610a下方并且靠近第一气缸634的第二端部634b。在操作期间，驱动系统218、718、918使活塞632从第一位置到第二位置向下运动到第一气缸634中或者将活塞632从第一位置到第二位置向下驱动到第一气缸634中。活塞632的这种运动将水驱出第一气缸634而驱入第二气缸636的下部分636b(靠近基部636c)。随着水被加压到第二气缸636的下部分636b中，第二气缸636的基部636c在大致向上的方向上朝向在第一气缸634外部的第二气缸636的外部边缘636d重新引导水并且加压(即，驱动)水。尤其，水被加压到第二气缸636的下部分636b中并且随后由基部636c在大致向上的方向上朝向在第一气缸634外部的第二气缸636的外部边缘636d重新引导。水被驱动成使得水向上朝向第二气缸636的外部边缘636d并且通过至少一个孔口638远离波发生器614即远离气缸634、636运动出第二气缸636。水的这种运动发生或者产生至少一个波616，其沿着水面610a径向地远离波发生器614传播。

在已经产生至少一个波616之后，驱动系统218继而使活塞632从第二位置运动回到第一位置或者将活塞632从第二位置驱动回到第一位置，这允许水重新进入第二气缸636和第一气缸634。然后，该过程可以以期望的频率重复，以沿着水面610a连续地发生或者产生额外的波616。

图7是包括驱动系统718的可替代实施例在内的波发生组件712的另一个实施例的一部分的简化示意图。如图所示，驱动系统718再次被配置成与波发生器714(如图7中的框所示)接合并且使波发生器714沿着期望的路径例如在基本竖直的方向上相对于水体10(如图1所示)的水面710a在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间运动。然而，在该实施例中，如图所示，驱动系统718被配置成间接地使波发生器714运动或者驱动波发生器714的运动。尤其，驱动系统718通过由枢转支撑件742支撑的枢转臂740耦合到波发生器714。

在一些实施例中，枢转臂740可以是基本矩形条形状的，并且枢转臂740可以在枢转点744处可运动地例如枢转地被耦合到枢转支撑件742。如图所示，枢转点744可以沿着枢转臂740的长度基本对中地设置。或者，枢转点744可以是除了沿着枢转臂740的长度基本对中地设置以外的。又或者，枢转臂740可以具有另一种合适的设计或另一种合适的形状。

另外，如图所示，驱动系统718在枢转臂740的第一端部740a处或附近被耦合到枢转臂740，并且波发生器714在枢转臂740的第二端部740b处或附近被耦合到枢转臂740。借助这种设计，随着驱动系统718在大致向上的方向上使枢转臂740的第一端部740a运动、推动或拉动枢转臂740的第一端部740a，枢转臂740围绕枢转点744枢转，使得第二端部740b向下枢转，并且从而使波发生器714在大致向下(竖直)的方向上运动，即从第一位置运动到第二位置，或者将发生器714在大致向下(竖直)的方向上驱动，即从第一位置驱动到第二位置。相反，随着驱动系统718在大致向下的方向上使枢转臂740的第一端部740a运动、推动或拉动枢转臂740的第一端部740a，枢转臂740围绕枢转点744枢转，使得第二端部740b向上枢转，并且从而使波发生器714在大致向上(竖直)的方向上运动，即从第二位置返回运动到第一位置，或者将发生器714在大致向上(竖直)的方向上驱动，即从第二位置驱动返回到第一位置。如关于上面详细讨论的实施例所述的，波发生器714的上下运动沿着水面710a发生或者产生至少一个波716。

如这里所使用的，术语“第一端部”和“第二端部”仅仅是为了方便和易于说明，并且任一端部740a、740b可以被称为枢转臂740的“第一端部”或“第二端部”。

图8a是多个可运动屏障850的简化示意性侧视图，所述多个可运动屏障可以作为波发生组件的一部分被包括在内，例如，图2a中所示的波发生组件212或图7中所示的波发生组件712。另外，图8b是图8a中所示的多个可运动屏障850的简化示意性俯视图，其中多个可运动屏障850被定位成基本环绕波发生器814(在图8b中以圆圈示出)。应当理解，可运动屏障850可以与如上文详细描述的波发生器814的任何设计结合使用。

如本文所提供的，多个可运动屏障850可以用于调节波能，并且从而调节从波发生器814到冲浪湾的波的大小，所述冲浪湾例如是“高级湾”、“中级湾”、“家庭初学者”、“趴板冲浪”，如图1中的水体10中所示。在操作期间，可运动屏障850可以相对于水面810a(图8a中所示)在基本竖直的方向上选择性地和单独地运动，以便调节来自波发生器814的波能。一般而言，可运动屏障850远离水面810a的运动，例如，使得可运动屏障850的中心离水面810a更远的运动，将允许更多的波能并且从而允许更大的波沿着水面810a远离波发生器814传播。相反地，可运动屏障850朝向水面810a的运动，例如，使得可运动屏障850的中心更靠近水面810a的运动，将允许更少的波能并且从而允许更小的波沿着水面810a远离波发生器814传播。

应当理解，可运动屏障850可以被定位成阻挡来自波发生器814的波能的全部或部分在任何方向上远离波发生器814传播或不阻挡来自波发生器814的波能在任何方向上远离波发生器814传播。例如，如果可运动屏障850被定位成在任何给定方向上阻挡来自波发生器814的全部波能，则将抑制波在该方向上沿着水面810a传播。

另外，在某些实施例中，可运动屏障850还可以用于将波发生器814与水体10隔离(和密封)，以允许从与波发生器814紧邻的水去除水，用于干燥地接近波发生器814，例如，用于维护目的。

可运动屏障850的设计可以改变。例如，在一些非排他性实施例中，可运动屏障850可以包括轮式闸门或滑动闸门，所述轮式闸门或滑动闸门的运动可以例如基本竖直地远离或朝向水面810a引导，以选择性地允许或抑制来自波发生器814的波能运动到冲浪湾中。或者，可运动屏障850可以具有不同的设计和/或可以被引导以不同的方式运动。

另外，可运动屏障850的数量也可以改变。例如，如图8b所示，波发生组件212、712可以包括八个可运动屏障850，其围绕波发生器814以八边形图案布置。或者，波发生组件212可以包括不同数量的可运动屏障850，例如，四个、五个、六个、七个、九个或十个可运动屏障850，其围绕波发生器814以不同的图案布置。

图9a是波发生组件912的又一个实施例的一部分的简化示意图。如图所示，波发生组件912有点类似于上面关于图7所示和所述的波发生组件712。更具体地，波发生组件912再次包括驱动系统918，所述驱动系统918被配置成间接地接合波发生器914，从而使波发生器914相对于水面910a例如在基本竖直的方向上在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间间接地沿着期望的路径运动或者将波发生器914相对于水面910a例如在基本竖直的方向上在第一位置(用实线勾勒)和第二位置(用虚线勾勒)之间间接地沿着期望的路径驱动。

如图9a中所示，驱动系统918再次通过枢转臂940耦合到波发生器914，所述枢转臂940由枢转支撑件942可运动地支撑。尤其，枢转臂940在枢转点944处可运动地例如枢转地耦合到枢转支撑件942。枢转点944可以在第一端部940a和相对的第二端部940b之间设置在沿着枢转臂940的长度的任何合适的位置处。例如，在图9a中所示的实施例中，枢转点944定位成稍微比第二端部940b更靠近第一端部940a。或者，枢转点944可以沿着枢转臂940的长度基本对中地布置，或者枢转点944可以定位成稍微比第一端部940a更靠近第二端部940b。

另外，如图所示，驱动系统918在第一端部940a处或附近被耦合到枢转臂940，并且波发生器914在第二端部940b处或附近被耦合到枢转臂940。借助这种设计，类似于图7中所示的实施例，随着驱动系统918在大致向上的方向上使枢转臂940的第一端部940a运动、推动或拉动枢转臂940的第一端部940a，枢转臂940围绕枢转点944枢转，使得第二端部940b向下枢转，并且从而使波发生器914在大致向下(竖直)的方向上运动，即从第一位置运动到第二位置，或者将发生器914在大致向下(竖直)的方向上驱动，即从第一位置驱动到第二位置。相反，随着驱动系统918在大致向下的方向上使枢转臂940的第一端部940a运动、推动或拉动枢转臂940的第一端部940a，枢转臂940围绕枢转点944枢转，使得第二端部940b向上枢转，并且从而使波发生器914在大致向上(竖直)的方向上运动，即从第二位置返回运动到第一位置，或者将发生器914在大致向上(竖直)的方向上驱动，即从第二位置驱动返回到第一位置。如关于上面详细讨论的实施例所述的，波发生器914的上下运动沿着水面910a发生或者产生至少一个波916。

图9a还示出了驱动系统918的该特定实施例的某些特征。更具体地，在该实施例中，驱动系统918是活塞型驱动系统，其包括延伸臂960、气缸962和活塞964，所述活塞964被耦合到延伸臂960并且在气缸962内运动。或者，驱动系统918可以具有另一种合适的设计。

在波发生组件912的使用期间，驱动系统918的活塞964在气缸962内基本线性地(和竖直地)被驱动。具体地，活塞964在气缸962内沿大致向上的方向的运动沿类似的向上方向推动或拉动延伸臂960，使得枢转臂940将围绕枢转点944例如在该示例中沿逆时针方向枢转。如上所述，枢转臂940的这种枢转使波发生器914沿大致向下的方向运动和/或将波发生器914沿大致向下的方向驱动，使得波发生器914在波发生器914从第一位置运动到第二位置时相对于水面910a接合水和使水位移。因而，波发生器914沿着水面910a发生或者产生至少一个波916。相反，活塞964在气缸962内沿大致向下的方向的运动以类似的向下方向拉动或推动延伸臂960，使得枢转臂940将围绕枢转点944例如在该示例中沿顺时针方向枢转。如上所述，枢转臂940的这种枢转使波发生器914沿大致向上的方向运动和/或将波发生器914沿大致向上的方向驱动，使得波发生器914从第二位置运动返回到第一位置。

如在该实施例中所示，在第一位置中，发生器头928，即，发生器头928的远侧端部928b，被定位在水面910a下方的一距离处(其范围从几厘米到几米)。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，当波发生器914处于第一位置中时，发生器头928的远侧端部928b可以被定位在水面910a下方大约五米至十米之间。另外，在第二位置中，发生器头928基本与水面910a一致定位(大约定位在水面910a处)或恰好定位在水面910a下方，例如，定位在水面910a下方大约一厘米到十厘米之间。此外，在一些实施例中，发生器头928可以被定位成和运动成使得发生器头928在第一位置和第二位置之间的运动期间没有破坏水面910a。或者，发生器头928可以相对于水面910a以不同的方式被定位在第一位置或第二位置中。例如，在某些非排他性的可替代实施例中，发生器头928可以在第一位置或第二位置中被定位在水面910a上方。仅仅要求的是发生器头928被定位成在第一位置和第二位置之间的运动期间相对于水表面910a接合水，例如，推动水和使水位移，以便发生期望的波916。

另外，如图所示，在一些实施例中，发生器头928可以在第一位置和第二位置之间的运动中被引导。例如，在一个实施例中，发生器头928可以被定位成在腔室966内运动，所述腔室966由定位在水中的引导框架968限定。借助这种设计，波发生器914的发生器头928能够更好地在第一位置和第二位置之间相对于水面910a沿期望的大致竖直方向运动。

图9b是图9a中所示的波发生器914的一部分的简化示意图。尤其，图9b是发生器头928的简化示意图。

在一些实施例中，如上所述，波发生器914可以被配置为具有正浮力的浮标，即，所述浮标具有小于水的密度的密度，所述浮标当波发生器914在水面910a下方(或者在相对于水面910a的某个平衡点下方)时倾向于朝向水面910a加压波发生器914。或者，波发生器914可以具有另一种合适的设计。

另外，如图9b中所示，波发生器914，即，发生器头928，可以具有基本梯形的横截面形状。此外，发生器头928的远侧端部928b可以包括多个波产生表面930，例如，六个波产生表面930，其相对于发生器头928的本体928c成角度。又此外，发生器头928的近侧端部928a可以包括基本平坦的表面，所述基本平坦的表面也可以用于沿着水面910a(图9a中所示)发生一个或多个波916(图9a中所示)。或者，发生器头928可以具有其它合适的形状。例如，在一些非排他性的可替代实施例中，发生器头928可以具有基本圆形、椭圆形、矩形、正方形、三角形或其它合适形状的横截面形状。

应当理解，尽管本文已经示出了和描述了波发生组件12的许多不同实施例，但是任一个实施例的一个或多个特征可以与一个或多个其它实施例的一个或多个特征组合，前提是这种组合满足了本发明的意图。

尽管上文已经示出了和公开了波发生组件12的多个示例性方面和实施例，但是本领域的技术人员将认识到其一些修改方案、置换方案、添加方案和子组合。因此，意图的是，波发生组件应当被解释为包括如在其真实精神和范围内的所有这样的修改方案、置换方案、添加方案和子组合，并且没有意图限制于本文所示的构造或设计的细节。