JP2015202163A - 人工虹発生観察システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で人工的に虹を発生させると共に、それを観察しやすくしたシステムを提供すること。
【解決手段】 太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させて観察するためのシステムであって、ポンプによって加圧可能な水タンク１１と、先端のノズル２３から噴霧可能な噴霧ノズル体２０と、ノズル２３から略上方に噴霧されるように噴霧ノズル体２０を支持するスタンド手段とを備えた虹発生装置１０を備える。また、虹発生装置１０から離間した位置に立つ観察者が用いる観察ゲージ３０であって、目の位置に合わせる第１マーカー部３３と、２方向に延伸した１方向は噴霧方向に合わせる第２マーカー部３４と、他の１方向は観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部３５とを備えて、観察者が該観察ゲージの各マーカー部の方向を合わせることにより虹の発生する方向を確認できるようにした観察ゲージを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させ、それを観察するためのシステムに関し、特に玩具として誰でも簡単に観察するための技術に係る。

屋外等の太陽光の射す環境で、霧状の水を噴霧すると虹が視認できることは周知である。例えば散水用のホースの先端を指で摘まんで絞りながら斜め上方に散水すれば、ある方向から虹が見える。また、噴水やスプリンクラーからの散水によって虹が見えることもある。

一方、このような現象を意識的に作出するための装置も提案されている。
特許文献１には、長時間に亙って自然発生の虹と略同一の虹を年間を通じて何時でも発生させうる人工虹発生装置が開示されている。本開示によると加圧ポンプからの加圧水を水平状に回転する噴霧管から噴出させた霧滴によって形成される平面状の霧滴スクリーンと太陽の動きとを同調させて、霧滴スクリーンに自然の太陽光を一日のうちで最も人工虹が作りやすい一定時間だけ効率的に照射させることにより季節を問わず霧滴スクリーンに自然発生の虹と略同様の虹を長時間発生させる装置を提供している。

また、特許文献２には戸外などで大規模に虹を発生させる虹発生装置が開示されている。
本技術は、水を下方から上方へ向けて噴出させる噴出手段と、この噴出手段から噴出する水を、その水が当たることにより細かい粒子に変換させる板状の変換手段と、噴出手段の噴出角度又は噴出方向を調整する調整手段を備えるものである。また、太陽光の有無を検出する光センサと、この光センサからの信号に基づいて前記発光手段を制御する制御手段を備えることも提案している。

特願平１１−１５４８８７号公報 特開平９−１９７９５６号公報

以上の従来技術では、公共の場所などに定置し、連続して虹を発生させる方法が提案されているが、簡易な構成で、子供でも手軽に虹を発生させることができる装置とは程遠い。特に、どの向きから見れば虹が観察しやすいのか分かりにくい問題がある。

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、簡易な構成で人工的に虹を発生させると共に、それを観察しやすくしたシステムを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために次のような人工虹発生観察システムを提供する。
すなわち、太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させると共に、虹を観察するためのシステムを提供する。
本システムにおいて、水を貯留すると共にポンプによって加圧可能な水タンクと、水タンクからのホースを介して先端のノズルから噴霧可能な噴霧ノズル体と、噴霧ノズル体のノズルから略上方に噴霧されるように噴霧ノズル体を支持するスタンド手段とを備えた虹発生装置を備える。

また、虹発生装置から離間した位置に立つ観察者が用いる観察ゲージであって、目の位置に合わせる第１マーカー部と、第１マーカー部から２方向に延伸し、その１方向は噴霧方向に合わせる第２マーカー部と、他の１方向は観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部とを備えて、観察者が観察ゲージの各マーカー部の方向を合わせることにより虹の発生する方向を確認できるようにした観察ゲージを備える。

また、太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させる虹発生装置であって、水を貯留すると共にポンプによって加圧可能な水タンクと、水タンクからのホースを介して先端のノズルから噴霧可能な噴霧ノズル体と、噴霧ノズル体から略上方に噴霧されるようにスタンド手段とを備えたことを特徴とする虹発生装置を提供することもできる。

上記の虹発生装置が、上記の水タンクの上部から上下に没入するポンプ用ハンドルを備え、ハンドル内に上記の噴霧ノズル体を支持する上記のスタンド手段を付設した構成でもよい。

さらに本発明は、太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させる際に、虹を観察するために観察者が用いる観察ゲージを提供することもできる。該観察ゲージは、目の位置に合わせる第１マーカー部と、第１マーカー部から２方向に延伸し、その１方向は噴霧方向に合わせる第２マーカー部と、他の１方向は観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部とを備えて、観察者が観察ゲージの各マーカー部の方向を合わせることにより虹の発生する方向を確認できるようにしている。

前記第２マーカー部と、前記第３マーカー部とのなす角度が４０度ないし４５度である観察ゲージを提供することもできる。

本発明の人工虹発生観察システムによれば、持ち運びも容易で低コストな虹発生装置を提供すると共に、観察ゲージを該虹発生装置のノズルに合わせることで誰でも簡単に虹の発生を観察することのできるシステムを提供することができる。

本発明の虹発生装置の斜視図である。 虹発生装置の正面図、左右側面図、平面図である。 本発明の観察ゲージの説明図である。 本発明システムの使用方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
図１は、本発明の虹発生装置（１０）の斜視図、図２は虹発生装置（１０）の左側面図（ａ）、正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）、平面図（ｄ）、虹発生装置（１０）に備えられる噴霧ノズル体（２０）の正面図（ｅ）である。
虹発生装置（１０）は図示されるように略球体の水タンク（１１）と、該水タンクを正面側及び背面側から挟持するタンク支持板（１２）（１２）、該タンク支持板（１２）の下端同士を連結する支持板固定棒（１３）を有し、噴霧するための水を該水タンク（１１）内に貯留する。

水タンク（１１）の上部には、給排水するための水栓部（１４）、水タンク（１１）内を加圧するポンプ用のハンドル（１５）、ポンプから加圧された水が排出する排出口（１６）を備えている。ハンドル（１５）は手で上下に動かして水タンク（１１）内を加圧する。本構成については手動ポンプや手動噴霧器の構成として公知である。
排出口（１６）にはホース（１７）が接続されて、噴霧ノズル体（２０）に至る。

噴霧ノズル体（２０）は、観察者が把持可能なグリップ部（２１）、伸縮可能なパイプ部（２２）、該パイプ部（２２）の先端に配設されたノズル（２３）から成る。
グリップ部（２１）には上述したホース（１７）が接続されて内部に埋設された導水管に加圧された水を供給する。また、噴霧の入切を切り換えるための噴霧スイッチ（２４）を備えて、虹を発生させる際に噴霧を開始できるようにしている。

上記導水管はそのままパイプ部（２２）の内部を経てノズル（２３）に水を送る。ノズル（２３）は２口（２３ａ）（２３ｂ）に分岐して、先端から霧状の水を噴霧することができる。また、パイプ部（２２）は概ね２０ｃｍないし４０ｃｍの範囲で伸縮自在であり、観察者の身長等に応じて適宜調整することができる。

ところで本発明の虹発生装置（１０）では噴霧ノズル体（２０）をポンプ用のハンドル（１５）内に挿入して支持することができるようになっている。
すなわち、水タンク（１１）から上方に突出するハンドル（１５）は上端の水平部（１５ａ）の上面に孔部（１５ｂ）を備え、該孔部（１５ｂ）にグリップ部（２１）から下方に突出する突出部（２１ａ）を挿入する。

本構成により、噴霧ノズル体（２０）のノズル（２３）が上方を向けた状態で固定することができ、観察者は手で持つことなく、虹発生装置（１０）から離間した状態で虹を観察することができるようになる。
本発明は、水を入れた状態で重心が下部に偏った虹発生装置から、上方に長い噴霧ノズル体（２０）を支持させることができるので、バランスが良く、またスタンド手段を別体とする必要がない点でも効果的である。

本発明ではスタンド手段について本実施例に限定されるものではなく、水タンク（１１）の側面や上面のその他の部位に付設する構成でもよい。また、別体として備えてもよい。いずれの場合でも、噴霧ノズル体（２０）のノズル（２３）から略上方に噴霧されるように噴霧ノズル体（２０）を支持する。

本発明のシステムでは上記虹発生装置（１０）に加えて図３に示す観察ゲージ（３０）を備える。
観察ゲージ（３０）は２方向に延伸した細長の板状体（３１）（３２）から成り、観察者の目の位置に合わせる第１マーカー部（３３）と、第１マーカー部から水平方向に延伸した板状体（３１）の先端で噴霧方向に合わせる第２マーカー部（３４）を有する。
また、板状体（３１）から下方に４２度の傾斜を成す板状体（３２）の先端には、観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部（３５）を有する。

各板状体（３１）（３２）の先端は矢印状に幅広な形状を成し、当該部分にはそれぞれ「きりの方向」「かげの方向」との説明表記（３６）（３７）を表示している。
各板状体（３１）（３２）のなす角度は、概ね４０度ないし４５度、特に４２度とすることが好ましい。

ところで、当該範囲とすることで虹が観察しやすいことは従来から知られているが、これを確認しやすく、また上記虹発生装置（１０）と組み合わせることで観察者はノズル（２３）に向けて第２マーカー部（３４）を合わせるだけで簡単に虹の発生を観察することができる。このような観察ゲージ（３０）の提供にも本発明の特徴がある。

図４は本発明システムの使用方法を説明する図である。観察者（１）は太陽を背中側に立ち第１マーカー部（３３）を目の位置（１ａ）に合わせて持つ。そして、虹発生装置（１０）の第２マーカー部（３４）をノズル（２３）の方向に、第３マーカー部（３５）を自分の影（２）の頭部の位置（２ａ）に合わせる。
このように立ち位置と視線の方向を定めるだけで、簡単に発生する虹を観察できるようになる。

従来、特に年少者にとって虹が発生すること自体は知っていても、どの向きからみれば観察できるのかが分かりにくかったが、本発明のシステムによればどのように立って、どちらを見ればよいのかが簡単に分かる。また、向きを合わせる行為自体に遊戯性が認められ、玩具としても有効なシステムを提供することができる。

１ 観察者
１０ 虹発生装置
２０ 噴霧ノズル体
２３ ノズル
３０ 観察ゲージ
３３ 第１マーカー部
３４ 第２マーカー部
３５ 第３マーカー部

Claims (5)

1. 太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させると共に、虹を観察するためのシステムであって、
   水を貯留すると共にポンプによって加圧可能な水タンクと、
   該水タンクからのホースを介して先端のノズルから噴霧可能な噴霧ノズル体と、
   該噴霧ノズル体のノズルから略上方に噴霧されるように該噴霧ノズル体を支持するスタンド手段と
   を備えた虹発生装置と、
   該虹発生装置から離間した位置に立つ観察者が用いる観察ゲージであって、
   目の位置に合わせる第１マーカー部と、該第１マーカー部から２方向に延伸し、その１方向は噴霧方向に合わせる第２マーカー部と、他の１方向は観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部とを備えて、観察者が該観察ゲージの各マーカー部の方向を合わせることにより虹の発生する方向を確認できるようにした観察ゲージと
   から構成されることを特徴とする人工虹発生観察システム。
2. 太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させる虹発生装置であって、
   水を貯留すると共にポンプによって加圧可能な水タンクと、
   該水タンクからのホースを介して先端のノズルから噴霧可能な噴霧ノズル体と、
   該噴霧ノズル体から略上方に噴霧されるようにスタンド手段と
   を備えたことを特徴とする虹発生装置。
3. 前記虹発生装置が、
   前記水タンクの上部から上下に没入するポンプ用ハンドルを備え、
   該ハンドル内に前記噴霧ノズル体を支持する前記スタンド手段を付設した
   請求項２に記載の虹発生装置。
4. 太陽光の入射条件下で水滴を噴霧することにより人工的に虹を発生させる際に、虹を観察するために観察者が用いる観察ゲージであって、
   目の位置に合わせる第１マーカー部と、該第１マーカー部から２方向に延伸し、その１方向は噴霧方向に合わせる第２マーカー部と、他の１方向は観察者が太陽光の入射方向を背にしたときに頭の影の方向に合わせる第３マーカー部とを備えて、観察者が該観察ゲージの各マーカー部の方向を合わせることにより虹の発生する方向を確認できるようにした
   ことを特徴とする観察ゲージ。
5. 前記第２マーカー部と、前記第３マーカー部とのなす角度が４０度ないし４５度である
   請求項４に記載の観察ゲージ。
   

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