CN115702046A - 喷泉组件 - Google Patents

Abstract

一种喷泉组件，诸如游戏喷泉(1)，包括一个或多个可充电电源组(10)，每个电源组包括至少一个功率存储元件(13)，诸如一个或多个超级电容器。喷泉组件还包括控制器(8)，该控制器(8)配置成在操作期间持续保持功率存储元件(13)的存储的功率位于或高于预定的水平。

Description

喷泉组件

技术领域

本发明涉及一种喷泉组件，特别是游戏喷泉，包括具有多个喷嘴的地板、供给喷嘴以生成液体(特别是水)射流的多个泵、以及用于操作泵和喷嘴的控制系统。喷射的液体通常包含在储液器中，多个泵被布置成将液体从储液器泵送到各自的喷嘴。可以分别控制泵或喷嘴以生成具体的射流模式，并且可能具有不同的射流高度或强度。这种模式可能会随着时间而变化，比如，持续地或间歇地。游戏喷泉的示例在WO2012/003951、WO2014/147218和WO2018/087716中被公开。

背景技术

游戏喷泉消耗的电功率随着同时激活的射流的数量和强度而波动，导致大幅度的功率峰值。为了应对这些峰值，WO2014/147218教导了通过可充电电池来驱动泵。然而，可充电电池在放电后需要时间进行充电，因此喷射模式必须是可选择的，使得放电后的电池有足够的时间进行充电。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有更灵活的功率管理的喷泉组件，诸如游戏喷泉。

本发明的目的是通过包括一个或多个可充电电源组(power pack)的喷泉组件来实现的，每个电源组包括至少一个功率存储元件，其中喷泉组件还包括控制器，该控制器配置成在操作期间持续保持一个或多个功率存储元件的存储的功率位于或高于预定的水平。已发现这导致了相当灵活的功率管理。

在一具体实施例中，喷泉组件可以包括相互连接的多个电源组，以便允许电源组之间的直接功率交换。在这样的配置中，多个电源组共同运行，犹如它们是单个电源。

存储的功率和从诸如发电机或主电源的来源供应的功率应该共同足以使喷泉组件整体运行。例如，主电源或发电机可以覆盖平均功率消耗，而存储在电源组中的功率覆盖所有额外的功率消耗。

在一具体实施例中，每个电源组为用于控制水射流的多个电动机、用于控制水射流的阀门和/或光源供电(feed)。

一个或多个电源组可以例如包括至少一个存储电能的功率存储元件，诸如电容器或超导磁能存储器(SMES)。电容器是一种以静电方式存储电能的元件，不同于其他类型的可充电电池中使用的电化学能量存储。尽管与其他类型的可充电电池相比，电容器的能量密度非常低，但发现它们非常适合处理功率消耗中的峰值。充电时间很短，大约和放电时间一样长。

可选地，可以使用其他类型的能量存储，诸如飞轮。

在一具体实施例中，单个功率存储元件的电容为至少1法拉，比如至少100法拉，比如至少300法拉。特别合适的电容器例如是超级电容器或超级电容(诸如双层电容器)、赝电容器和/或混合电容器(诸如锂离子电容器)或其组合。超级电容器或超级电容是使用静电双层电容和电化学赝电容的电容器，两者都有助于电容器的总电容。在一特定实施例中，一个或多个电源组可以包含至少两个超级电容器，比如4-6个超级电容器。

在一具体实施例中，喷泉组件可以包括多个电源组，如通过接线柜的方式并联连接到外部电源(诸如主电源或发电机)。接线柜通常可以包括屏蔽连接点的壳体，用于接收供给电源组的缆线连接器。出于安全原因，只要连接的电容器仍然全部或部分充电，壳体就可以包括锁定壳体的安全锁。壳体也可以包括指示灯或电压表。

单个电源组可以为相关的指示灯或电阻器供电。如果电源组还没有完全放电，且没有使用喷泉并且接线柜没有从外部电源(诸如主电源)被供电，指示灯或电阻器将缓慢地耗尽电源组。当指示灯熄灭时，这表示电源组完全放电，并且可以安全打开接线柜壳体，比如插入新电源组的连接器。

此外，喷泉组件可以包括电源单元，降低供给到接线柜和/或电源组的功率的电压，例如根据本地法规或工业标准，比如到电压低于30V，比如低于15V，比如13V或更低。

可选地，喷泉组件可以包括承重地板，该承重地板包括多个可互换的地板模块，每个地板模块包括具有多个喷嘴的地砖，每个喷嘴可操作地连接到泵或阀，由电源组中的一个驱动。泵和/或电源组可以例如悬挂在地砖的下侧，或者它们可以与地板模块分开。

在进一步的实施例中，每个电源组可操作地连接到控制相关地板模块的电动机和/或阀门的激活的辅助控制器，例如另外连接到整体控制喷泉组件的主控制器。通过这样的布置，游戏喷泉在两个层次上进行控制：主控制器确定模式并激活相应的地板模块。相应地，地板模块的辅助控制器激活相应的泵或喷嘴，以产生所需强度和脉冲长度的射流。共同地，主控制和辅助控制布置成操作电动机或喷嘴以生成一系列不同的喷射模式，比如在游戏喷泉上移动墙壁或改变液体射流的迷宫。主控制器被布置成从数据库中选择这些喷射模式，或者它可以自己生成喷射模式。

喷泉组件(比如游戏喷泉)的模块化构建使得永久或临时(比如在活动期间或夏季的几个月)安装组件成为可能，而且地板的大小和形状可以变化。可以容易地调整配置。

电源组可以装在防水壳体中，比如，每个电源组或多个电源组的组件被包装在密封盒中。

喷泉组件可以例如包括在地板下的储液器，比如在整个地板下方延伸。因此，单个泵从储液器中吸出水并将其输送到喷嘴。

可选地，该组件可以配置成控制射流的方向和/或控制光源以提供灯光表演。可选地，喷泉组件也可以配置成包括空气喷射，比如使用连接到加压空气源的空气喷嘴。

本公开还涉及一种包括多个喷嘴和泵的喷泉组件，泵和/或喷嘴中的至少一个由包括至少一个电容器(诸如超级电容器)的电源组驱动。

附图说明

将参照附图进一步解释本发明，附图示出了示例性实施例。

图1：示意性示出了游戏喷泉组件；

图2A：示出了图1的游戏喷泉组件的地板模块的底视图；

图2B：示出了图2A的地板模块的侧视图；

图3：更详细地示出了图2A的地板模块的电源组，其中壳体部分地拆开；

图4：示出了图1中游戏喷泉的控制单元和接线柜。

具体实施方式

图1示出了游戏喷泉1，包括覆盖储液器3的可步行地板2。地板2具有模块化设置并包括连接可互换的地板模块4。每个地板模块4包括地砖5，其具有可供行走的设有喷嘴6的阵列的上表面。地板2被设计用于承载由多个玩耍和跑步的人加载的重量。

游戏喷泉1还包括包含主控制器8的机房7、接线柜9(见图4)以及过滤系统(未示出)，用于再循环、过滤要再循环到储液器3的水，以及用于添加消毒剂，诸如例如过氧化氢或氯。

图2A示出了单个地板模块4的底侧，在图2B中以侧视图示出。地板模块4包括在水密壳体中的电源组10和一系列布置在横梁12上的泵11，将泵11与地砖4的下侧隔开。在示出的实施例中，地板模块包括八个泵11，每个泵11与四个喷嘴6连通。替代实施例可以包括喷嘴6和泵11的不同布置。泵11具有吸入侧，布置成从储液器3吸入水并通过一个或多个相关联的喷嘴6喷射水。喷射的水落到地板2上，通过在地板2上的开口和开放接头被重新收集在储液器3中。

地砖4的外端4A由框架或支撑件(未示出)支撑，其高度使得电源组10低于定期填充的储液器的水平面W，而具有泵11的横梁12低于水平面W，但仍位于高于地平面G一距离。

地板模块4可以安装在储液器3上方的框架(未示出)上，使得单个泵11的吸入侧能够从储液器3吸水。

图3更详细地示出了电源组10，其中一部分水密壳体被拆开。电源组10包含串联布置在电路板14上的五个功率存储元件，在该示例性实施例中为超级电容器13。替代实施例可以包括更多或更少的超级电容器13和/或其他类型的功率存储元件和/或可以使用不同的布置。中央供给缆线15包括功率线16和数据线17。功率线16供电给五个超级电容器13。

电源组的水密壳体还包住了连接到供给缆线15的数据线17的电路板14上的本地辅助控制器18。主控制器8通过数据线17与电源组10的辅助控制器18通信。辅助控制器18根据来自主控制器8的指令直接控制地板模块4的连接泵11。这样，游戏喷泉1在两个层次上进行控制：主控制器8确定模式并激活所选地板模块4的辅助控制器18。相应地，地板模块4的辅助控制器18激活该地板模块4的泵11或喷嘴6以产生所需强度和脉冲长度的射流。

图4示出了位于机房7中的元件。这些包括主控制器8，其通过第一电缆19连接到主电源或另一个电源，诸如本地发电机。第二电缆20从主控制器8接到电源单元21，并且随后接到接线柜22。电源单元21将电压降低到接线柜22的操作电压，比如降低到12伏。数据线23平行于第二电缆20从主控制器8接到接线柜22。

接线柜22包括一系列连接端口，这些连接端口配置成接收供给缆线15的匹配连接器24，该供给电缆15将功率线和数据线结合到各自地板模块4的电源组10。所有连接端口可操作地连接到来自电源单元21的电缆20和来自主控制器8的数据线23，比如，通过诸如导轨的公共导体，从而允许电源组绕过电源单元21彼此之间传输电能。

接线柜22包括具有门26的壳体25，当门26关闭时，屏蔽连接端口。壳体25包括安全锁27，当连接的电源组10仍然整体或部分充电时，锁定壳体25。例如，该组件可以包括用于监测接线柜的门是打开还是关闭的传感器。控制器可以编程成只有当传感器发出门关闭的信号时才启动来自主电源或发电机的外部电源。如果控制器从传感器接收到门打开的信号，控制器将阻断外部电源。控制器也可以配置成监控存储的能量。只有存储的能量——比如电压或电荷——低于预定的水平，控制器才允许打开门。

每个电源组10为指示灯28供电，指示灯28可以例如位于壳体25上。如果接线柜22与主电源断开，指示灯28将非常缓慢地耗尽相关的电源组10。当指示灯28熄灭时，电源组10已充分放电，并且接线柜22的壳体25可安全打开，比如插入新的或未充电的电源组10的连接器。

主控制器8通过电源单元21控制电源组10的充电。超级电容器的充电可以在超级电容器放电期间进行。充电周期与放电周期的时长大致相同。由于超级电容器通过接线柜22连接，它们还将相互驱动，就像相连的管道系统。这样，就获得了非常灵活的功率系统。

主控制器8还可以用于控制灯光、音响系统、水循环和调节系统以及其他可能的设施。

本发明不限于上述实施例，在权利要求书的范围内可以有多种变化方式。

Claims (9)

1.一种喷泉组件，包括：一个或多个可充电电源组，每个电源组包括至少一个功率存储元件，其中，所述喷泉组件还包括控制器，所述控制器配置成在操作期间持续保持所述一个或多个功率存储元件的存储的功率位于或高于预定的水平。

2.根据权利要求1所述的喷泉组件，包括：相互连接的多个电源组，以允许所述电源组之间的直接功率交换。

3.根据前述权利要求中任一项所述的喷泉组件，其中，每个电源组为用于控制水射流的多个电动机、用于控制水射流的阀门和/或光源供电。

4.根据权利要求3所述的喷泉组件，包括：承重地板，所述承重地板包括多个能互换的地板模块，每个地板模块包括具有多个喷嘴的地砖，每个喷嘴操作性地连接到泵或阀，所述泵或阀由所述电源组中的一个驱动。

5.根据权利要求4所述的喷泉组件，其中，每个电源组操作性地连接到辅助控制器，所述辅助控制器控制相关所述地板模块的电动机和/或阀门的激活。

6.根据前述权利要求中任一项所述的喷泉组件，其中，所述电源组中的至少一个包括存储电荷的至少一个功率存储元件。

7.根据权利要求6所述的喷泉组件，其中，所述功率存储元件包括至少一个电容器。

8.根据权利要求7所述的喷泉组件，其中，所述至少一个电容器包括至少一个超级电容器或超级电容，诸如双层电容器、赝电容器和/或混合电容器，诸如锂离子电容器，或其组合。

9.包括一个或多个可充电电源组的喷泉组件的操作方法，其中所述电源组在操作期间被充电到持续保持的水平。

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