JP2017056453A - Nozzle and fountain system including nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ノズル及びそのノズルを備える噴水システムに関する。さらに詳しくは、噴出物を所定の放出形状で噴出するノズル及びそのノズルを備える噴水システムに関する。 The present invention relates to a nozzle and a fountain system including the nozzle. More specifically, the present invention relates to a nozzle for ejecting ejecta in a predetermined discharge shape and a fountain system including the nozzle.
従来の噴水ノズルは、噴出孔より直線もしくは拡散し放出されるもので、形作られる水の姿が、総じて固定されたものであった。また、噴出孔より固定された形で放出された水の姿自身を無段階にかつ連続的に積極的に変化させるという概念そのものが存在していなかった。 Conventional fountain nozzles are linear or diffused and discharged from the ejection holes, and the shape of the water formed is generally fixed. In addition, there was no concept of actively and continuously changing the appearance of water released in a fixed form from the ejection holes.
また、従来、噴水装置として、例えば特許文献1に記載の如き物が知られている。この噴水装置は、仰角を変更可能であるノズルを備え、複雑な噴水形状を得ることができる。しかし、放水形状を変化させることは出来ず、直線状に放出するのみであった。また、構造が複雑で、制御も煩雑となっていた。
Conventionally, for example, a fountain apparatus as described in
かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、噴出孔より放出される液体の姿を積極的に変化させ、且つ無段階に放出形状を変更可能なノズル及びそのノズルを備える噴水システムを提供することを目的とする In view of such a conventional situation, the present invention provides a nozzle capable of positively changing the shape of the liquid discharged from the ejection hole and changing the discharge shape in a stepless manner, and a fountain system including the nozzle. With the goal
上記目的を達成するため、本発明に係るノズルの特徴は、噴出物を所定の放出形状で噴出し、無段階に前記放出形状を変化させる放出形状制御機構を有することにある。 In order to achieve the above object, the feature of the nozzle according to the present invention is that it has a discharge shape control mechanism that ejects ejected matter in a predetermined discharge shape and changes the discharge shape in a stepless manner.
上記構成によれば、無段階に放出形状を変更可能であるので、従来の噴水では不可能であった、無段階にかつ連続的に、噴出孔より放出される液体の放出形状の変化を可能とする。これによりその動きと美しさを楽しむことが可能となる。 According to the above configuration, since the discharge shape can be changed steplessly, it is possible to change the discharge shape of the liquid discharged from the ejection holes steplessly and continuously, which was impossible with conventional fountains. And This makes it possible to enjoy the movement and beauty.
前記噴出物を360度全方位へ向けて放出する放出口を有すると良い。これにより、1方向だけで無く、全方位へ向けて放出できるので、空間的に広がりを持つ表現を可能とする。 It is good to have the discharge port which discharges the said ejecta toward 360 degrees all directions. Thereby, since it can discharge | emit not only to one direction but to all directions, the expression with spatial expansion is enabled.
また、前記放出形状変形機構は、前記放出口を変形させることで放出形状を変化させると良い。これにより、空間的な放出形状の変化を可能とし、さらに前記噴出物の動きと美しさを楽しむことが可能となる。 The discharge shape deformation mechanism may change the discharge shape by deforming the discharge port. As a result, it is possible to change the spatial discharge shape and to enjoy the movement and beauty of the ejected matter.
上記目的を達成するため、本発明に係るノズルを備える噴水システムの特徴は、噴出物を所定の放出形状で噴出するノズルと、無段階に前記放出形状を変化させる放出形状制御機構と、前記放出形状制御機構を駆動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御部を備えることにある。 In order to achieve the above object, the fountain system including the nozzle according to the present invention is characterized by a nozzle that ejects ejected matter in a predetermined discharge shape, a discharge shape control mechanism that changes the discharge shape in a stepless manner, and the discharge It is provided with the drive device which drives a shape control mechanism, and the control part which controls the drive device.
上記本発明に係るノズル及びそのノズルを備える噴水システムの特徴によれば、噴出孔より放出される液体の姿を積極的に変化させ、且つ無段階に放出形状を変更可能なノズル及びそのノズルを備える噴水システムを可能とするに至った。
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。
According to the features of the nozzle according to the present invention and the fountain system including the nozzle, the nozzle and the nozzle capable of changing the discharge shape in a stepless manner while actively changing the shape of the liquid discharged from the ejection hole. The fountain system provided is now possible.
Other objects, configurations, and effects of the present invention will become apparent from the following embodiments of the present invention.
次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図1の通り、無段階に放出形状変更可能な噴水システムは、水面1の上に設置されたノズル10、ノズル駆動用モーター11、ノズル10から放出された液体L、送水管13、制御システム14、制御線15、ポンプ16により構成されている。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, the fountain system capable of changing the discharge shape steplessly includes a
図2(a)は、放出口としての噴出孔29の開度を0%(全閉)から100%(全開)に連続的に変化させた場合の放出形状を側面から示している。放出形状101の時、噴出孔29の開度は5%である。放出形状102の時、噴出孔29の開度は20%である。放出形状103の時、噴出孔29の開度は40%である。放出形状104の時、噴出孔29の開度は60%である。放出形状105の時、噴出孔29の開度は80%である。放出形状106の時、噴出孔29の開度は100%である。
FIG. 2A shows the discharge shape from the side when the opening degree of the
図2(b)は、噴出孔29の開度を100%から0%に連続的に変化させた場合の放出形状を側面から示している。放出形状201の時、噴出孔29の開度は5%である。放出形状202の時、噴出孔29の開度は20%である。放出形状203の時、噴出孔29の開度は40%である。放出形状204の時、噴出孔29の開度は60%である。放出形状205の時、噴出孔29の開度は80%である。放出形状206の時、噴出孔29の開度は100%である。
FIG. 2B shows a discharge shape from the side when the opening degree of the
図2(c)は、噴出孔29の開度を0%から100%に連続的に変化させた場合の放出形状を上面から示している。また、噴出孔29を中心とした同心円状かつ、360度全周にわたって、液体を放出する事を示している。放出形状101の時、噴出孔29の開度は5%である。放出形状102の時、噴出孔29の開度は20%である。放出形状103の時、噴出孔29の開度は40%である。放出形状104の時、噴出孔29の開度は60%である。放出形状105の時、噴出孔29の開度は80%である。放出形状106の時、噴出孔29の開度は100%である。
FIG. 2 (c) shows the discharge shape from the upper surface when the opening degree of the
図2(d)は、噴出孔29の開度を100%から0%に連続的に変化させた場合の放出形状を上面から示している。また、噴出孔29を中心とした同心円状かつ、360度全周にわたって、液体を放出する事を示している。放出形状201の時、噴出孔29の開度は5%である。放出形状202の時、噴出孔29の開度は20%である。放出形状203の時、噴出孔29の開度は40%である。放出形状204の時、噴出孔29の開度は60%である。放出形状205の時、噴出孔29の開度は80%である。放出形状206の時、噴出孔29の開度は100%である。
FIG. 2 (d) shows the discharge shape from the top when the opening degree of the
図3(a)の通り、ノズル10は、大略、ノズル駆動用モーター11、ノズル絞り弁20、バルブ開閉体21、本体側ギア22、モーター側ギア23及び本体部分24を備える。
As shown in FIG. 3A, the
本実施形態において、このノズル駆動用モーター11が回転し、駆動用モーター11の回転軸に設置されたモーター側ギア23を回転させ、内ネジ加工されているバルブ開閉体21に固定された本体側ギア22に駆動力を伝達する。そして、バルブ開閉体21がネジ接合部25を介して、外ネジ加工されている本体部分24に対して回転すると、本体部分24を基準としてバルブ開閉体21のみが上下する。よって、本体部分24にノズル絞り弁支持部30を介して固定されたノズル絞り弁20とバルブ開閉体21とのすきまを縮めたり広げたりさせることが可能となり、噴出孔29の開度が変化する。本実施形態では、ノズル絞り弁20,バルブ開閉体21,本体部分24,ノズル絞り弁支持部30により、放出形状制御機構が構成される。これにより、噴水放出形状101から106へ無段階に連続的に変化させることができるノズルとして機能する。ただし、本体部分24に固定されたノズル絞り弁20とバルブ開閉体21とのすきまがなくなった場合には水路は閉塞し噴水の放出は停止する。駆動モーター11に使用されるモーターは上記の動作が保証されればサーボモーター、ステッピングモーター、DCモーター、ACサーボモーター、インダクションモーター等のどのような種類のモーターであればこれに限った事ではない。
In the present embodiment, the nozzle drive motor 11 rotates, rotates the
図5(a)は、噴出孔29の開度が100%の時の吐出口水流方向28を示している。図5(b)は、噴出孔29の開度が50%の時の吐出口水流方向28を示している。図5(c)は、噴出孔29の開度が5%の時の吐出口水流方向28を示している。なおノズル絞り弁20の底部にあるノズル絞り弁テーパー部31は樹脂製で噴出孔29が全閉の時に確実にバルブの閉塞ができる。
FIG. 5A shows the outlet
図6(a)、(b)では、噴出孔29の開度が一定である時の放出形状を点線で示している。つまり、例えば開度が10%である時に放出された液体は、開度10%の放出形状S1を形成する。同様に、開度がそれぞれ40,70,90%時の放出形状は、S2,S3,S4となる。ここで、噴出孔29の開度を経時的(連続的)に変化させた場合において、開度が10,40,70,90%となる時刻をそれぞれt=t1,t2,t3,t4とし、ある時刻t=Tにおける液体の放出形状Sを実線で示す。時刻t1で放出された液体は、時刻TにおいてS1上の点P1に位置する。同様に各時刻t2,t3,t4で放出された液体は、時刻Tにおいて、各S2,S3,S4上の各点P2,P3,P4に位置する。時刻Tにおける放出形状Sはこういった点の集合で構成される。
6A and 6B, the discharge shape when the opening degree of the
図6(a)に示す如く、開度を0%から100%へと変化させた場合、時刻tは、t1<t2<t3<t4<Tの関係となる。よって、ノズルから遠い位置の液体は、より速い(より過去の)時刻に放出された液体であるため、時刻t1に放出された液体の位置する点P1は、ノズルから遠い位置にある。また、ノズルから近い位置の液体は、時刻Tに対してより近い時刻に放出された液体であるため、時刻t4に放出された液体の位置する点P4は、ノズルの近くに位置する。 As shown in FIG. 6A, when the opening degree is changed from 0% to 100%, the time t has a relationship of t1 <t2 <t3 <t4 <T. Therefore, since the liquid far from the nozzle is the liquid discharged at a faster (past) time, the point P1 where the liquid discharged at the time t1 is located is far from the nozzle. In addition, since the liquid near the nozzle is a liquid released at a time closer to time T, the point P4 where the liquid discharged at time t4 is located is located near the nozzle.
一方、図6(b)に示す如く、開度を100%から0%へと変化させた場合、時刻tは、t4<t3<t2<t1<Tの関係となる。よって(a)と同様に、ノズルから遠い位置の液体は、より速い時刻に放出された液体であるため、時刻t4に放出された液体の位置する点P4は、ノズルから遠い位置にある。また、ノズルから近い位置の液体は、時刻Tに対してより近い時刻に放出された液体であるため、時刻t1に放出された液体の位置する点P1は、ノズルの近くに位置する。 On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the opening degree is changed from 100% to 0%, the time t has a relationship of t4 <t3 <t2 <t1 <T. Therefore, as in (a), the liquid far from the nozzle is the liquid discharged at a faster time, so the point P4 where the liquid discharged at time t4 is located is at a position far from the nozzle. Further, since the liquid near the nozzle is a liquid released at a time closer to the time T, the point P1 where the liquid discharged at the time t1 is located is located near the nozzle.
このように、所定時刻Tにおける放出形状Sは、噴出開始から任意の時刻Tまでの各時刻で放出された液体の集合体で形成される。よって、経時的に噴出孔29の開度を変化させることで、噴水の放出形状を変化させることが可能となる。
As described above, the discharge shape S at the predetermined time T is formed of a collection of liquids discharged at each time from the start of ejection to an arbitrary time T. Therefore, it becomes possible to change the discharge shape of the fountain by changing the opening of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の改変は可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、噴水システムとして利用することができる。また、遠隔操作できる散水装置としても利用できる。また、舞台演出装置としても利用できる。また、農業用装置としても利用できる。また、防犯装置としても利用できる。また、学習用教材としても利用できる。また、広告用展示としても利用できる。 The present invention can be used as a fountain system. It can also be used as a watering device that can be operated remotely. It can also be used as a stage production device. It can also be used as an agricultural device. It can also be used as a security device. It can also be used as a learning material. It can also be used as an advertising display.
10:ノズル、
11:ノズル駆動用モーター、
12:モーター用ケーブル、
13:送水管、
14:制御システム(制御部)、
15:制御線
16:ポンプ
20:ノズル絞り弁、
21:バルブ開閉体、
22:本体側ギア、
23:モーター側ギア、
24:本体部分、
25:ネジ接合部、
26:吐出口すきま、
27:水流方向、
28:吐出口水流方向、
29:噴出孔(放出口)、
30:ノズル絞り弁支持部、
31:ノズル絞り弁テーパー部.
101:放出形状、
102:放出形状、
103:放出形状、
104:放出形状、
105:放出形状、
106:放出形状、
201:放出形状、
202:放出形状、
203:放出形状、
204:放出形状、
205:放出形状、
206:放出形状、
W:水路、
L:液体、
10: Nozzle,
11: Nozzle drive motor,
12: Motor cable
13: water pipe,
14: Control system (control unit),
15: Control line 16: Pump 20: Nozzle throttle valve,
21: Valve opening / closing body,
22: body side gear,
23: Motor side gear,
24: body part
25: screw joint,
26: Discharge port clearance,
27: Water flow direction,
28: discharge port water flow direction,
29: ejection hole (discharge port),
30: Nozzle throttle valve support,
31: Nozzle throttle valve taper part.
101: Release shape,
102: Release shape,
103: Release shape,
104: Release shape,
105: Release shape,
106: release shape,
201: release shape,
202: Release shape,
203: release shape,
204: Release shape,
205: Release shape,
206: release shape,
W: Waterway,
L: liquid
Claims (4)
無段階に前記放出形状を変化させる放出形状制御機構を有するノズル。 A nozzle that ejects ejected matter in a predetermined discharge shape,
A nozzle having a discharge shape control mechanism that changes the discharge shape steplessly.
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Cited By (2)
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CN107875656B (en) * | 2017-11-11 | 2020-03-24 | 华强方特(芜湖)文化科技有限公司 | Entertainment experience system combining multi-effect films and rail cars |
CN107913523B (en) * | 2017-11-11 | 2020-03-24 | 华强方特(芜湖)文化科技有限公司 | Experience system that railcar and film combine for amusement |
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