JP2542260C - - Google Patents

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JP2542260C
JP2542260C JP2542260C JP 2542260 C JP2542260 C JP 2542260C JP 2542260 C JP2542260 C JP 2542260C
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JP
Japan
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laminar flow
nozzle
flow nozzle
fountain device
laminar
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Japanese (ja)
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株式会社ウエット・ジャパン
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は噴水装置に関するものである。 (従来の技術) フロリダのディズニーワールドのEPCOTセンターには、層流ノズルを用い
た、リープフロッグ噴水として知られている噴水装置が設けられている。 この噴水装置は、複数の層流ノズルがさまざまな間隔で、ある空間を横切るよ
うに配置されている。各層流ノズルは、隣接する層流ノズルに層流を向けるよう
にされている。また、隣接する層流ノズルはそれぞれ、シンク部となっており、
シンク部に入る層流のはねを少なくしてその水を再度利用することができるよう
に構成されている。 これにより、各ノズルは層流を高さおよび幅が一定のアーチ状にして隣接のノ ズルであるシンク部へ送る。各ノズル位置に2つの層流ノズルを設けて、層流を
所望通りにパターンの両方向へ送ることができるようにしている。 流れを制御することによって、リープフロッグ形ディスプレイを海蛇のように
して、一定長さの1本の流れが地面から出て、弧を描きながら他方の地点で地面
を通過して、最終的に地面内に消えるようにすることもできる。 そのような層流を適当に組み合わせることによって、噴水で独特な造形を作り
上げて、子供も大人も共に楽しめるものにすることができる。 これは、ディズニーのために本特許の発明人が開発したものである。その結果
、本発明の譲渡人が、ディズニーとのライセンス契約に基づいて世界中の各地に
この総括的な形式の噴水を設置している。 (発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、さらに新しい別の噴水装置によって層流ノズルの使い方の範
囲を広げることにより、夜昼共に人々の注意を引くことができるさらに独特な効
果を作り出すことができるようにすることである。 (課題を解決するための手段および作用) 上記目的を達成するため本発明は請求項1〜14に記載の構成を有する。 一定の場所に配置された層流ノズルを用いてダイナミックなアーチ状のディス
プレイを作り出す噴水装置が開示されている。 層流が固定点から様々な角度で出るように見せて、ディスプレイをダイナミッ
クに変化させることができるように、層流ノズルはそれの角度を変えたり位置を
変更させるアセンブリに取り付けられている。 ノズルの位置および角度の制御をそれに供給する水の圧力の制御と同時に行う
ことによって、流れを変化させてダイナミックなディスプレイを作り出すととも
に、水流の高さに関係なく固定位置のシンク部に水が戻るようにすることができ
る。 層流を内部から照明することによって、それに所望通りに変更可能な色を付け
てネオン管のように光らせることができる。 層流を交差させることによって、交差状の水の造形が得られ、色が異なる2つ
の水流を交差させると、交差して広がった部分が第3の色になる。 本発明の特徴は、同一の装置において個別的でも全体的でも、あるいは所望通
りに様々に組み合わせても用いることができる。 (実施例) 第1図は、本発明の一実施例を示している。 この実施例においては、層流ノズル20が地表面より下に配設されており、層
流22が上向きにアーチを描きながら「シンク」部24へ送られ、このシンク部
はしぶきを最小限に抑えて層流を受取り、ドレイン26を介して水を戻し、ろ過
してから装置で再利用できるようにする。シンク部24は様々な形にすることが
でき、適当なスクリーンの上に小さい岩を配置して自然な感じを出す場合が多い
が、所望のやり方で水を受け取ることができる。第1図に示すように、本実施例
では複数のアーチ状の水流22を用いて、ショッピングセンター等の入口などに
利用できるキャノピー状に造形している。 本発明に用いる層流ノズルの詳細が第8および第9図に示されている。 ノズルには円筒形のケーシング28が設けられており、ケーシング内へ加圧し
た水を供給するための水入口30がその底部付近に設けられている。水入口の上
方には、複数の比較的小さい流通路を形成して乱れをなくして整流する手段31
、例えば硬質の開放気泡形発泡体などが設けられている。その上にはプレナム3
2があり、ケーシングのカバー36の上部に形成された出口オリフィス34の下
側に位置している。出口オリフィスは、そこから出る層流の粘性抵抗がほとんど
なくなるように、鋭角になっている。 従って、水流22は層流であるだけでなく、本発明にとって非常に好ましいこ
とであるが、スラグ流でもある。すなわち、層流とは局部的な流線が平行な流れ
のことである。これは、流線が互いに交差して流れ内の流体が混合する乱流と対
比される。 管の内部に完全な層流を流した場合に、流線の速度は、ほぼ放物線となる、す
なわち、管の中心が最高速度となり、粘性効力により径方向に向かって速度が減
少して管の壁面での速度がゼロとなる。 これに対して、スラグ流は、層流であるだけでなく、すなわち局部的な流線が
互いに平行であるだけでなく、流れ面積の横断面を横切る全ての流線の速度が同 じになっている。 オリフィス34が、高速流22と接触する面積が大きくない鋭角の縁部になっ
ていることから、第8および第9図の層流ノズルによってスラグ流が発生する。 明らかに完全な層流すなわちスラグ流を達成することは不可能であるが、後に
詳細に説明するように、良質の層流を通常得ることができるため、さらには、本
発明の多くの実施例のダイナミックな効果がスラグ流によって得られるため、本
発明では、好ましくはスラグ流となるように近づけている。 次に、第2図〜第7図を参照しながら、本発明の層流ノズルの支持構造につい
て説明する。 平行なベース部材38をそれに溶接した横部材40(第3図参照)によって隔
離状態に維持して設けているベースには、アセンブリを所望の設置位置に固定す
るためのフランジ42が設けられている。このベースには、一対の直立部材44
の一端部付近および傾斜部材46がしっかり溶接されており、側部から見た時、
ベースと合わせて三角形を形成している。 第3図の4−4線に沿って部材46の平面の方向に見た図である第4図に示す
ように、部材46の上端部付近にロッドエンド軸受48が固定されている。これ
らのロッドエンド軸受にはシャフト54が挿通されており、溶接したクロス部材
52で離隔状態に保持されている平行部材50(第3および第5図参照)を有す
る構造体がシャフトの端部で支持されている。部材50の上端部に、層流ノズル
58を支持するさらなるロッドエンド軸受56が取り付けられており、そのシャ
フト状の突起60が層流ノズルに連結されている。 好ましくは、層流ノズルをほぼその重心で支持することにより、重大な不均衡
をもたらすことなくロッドエンド軸受56を中心にして回転できるようにする。
シャフト54およびロッドエンド軸受48で形成される軸心を中心にして層流ノ
ズル58の重さに釣り合うように、平行部材50の反対側端部に釣り合い重り6
1、すなわち中実金属重りが設けられている(第3図参照)。 部材46には、ホイール状の部材62が固設されており、(特に第3、第5お
よび第6図参照)、このホイール状の部材には一方のクロス部材52を通すため
のクリアランス部64が設けられている。 ホイール状の部材62と同一平面上にホイール66が取り付けられており、こ
のホイール66の回転に伴ってそれと一緒に層流ノズル58がロッドエンド軸受
56の軸心を中心に回転するように、ホイール66がノズル58に固着されてい
る。 ホイール状部材62とホイール66とはステンレス鋼のベルト68で連結され
ているが、このベルト68は、図面に示すように、一端部70でホイール状の部
材62に固定されてそれに時計回り方向に巻装されてから、ホイール66に巻架
された後、ホイール状の部材62に戻り、さらに調節可能な留め具72で固定さ
れており、この留め具72は、ベルトに所望の張力を与えることができるように
、留め具とステンレス鋼のベルト68との間に設けられたばね74に逆らってベ
ルトを引っ張っている。ベルトがホイール66に対して滑らないようにするため
、ベルトをホイール66上の固定位置に確実に固定できるようにするクランプボ
ルト76によってベルトをホイール66に確実に固定している。 上記構造のため、一端部に層流ノズル58が設けられ、他端部に釣り合い重り
61が取り付けられているアセンブリは釣り合い状態であり、シャフト54を中
心にして一定の角度内で回転可能であることが分かるであろう。そのように回転
する際に、ホイール66とホイール状の部材62とが同じ直径であれば、層流ノ
ズル58は円弧を描きながら揺動するが、その重心を中心にした回転がまったく
生じないため、層流の起点の位置は変化するが、その角度は変わらない。 それに対して、ホイール66をホイール状の部材62よりも小さくした場合、
ベルト68の作用によって構造全体がシャフト54を中心にして回転するととも
に、層流ノズルがその重心を中心にして回転する。 これを説明する第6図では、層流ノズルを取り付けたアセンブリがシャフト5
4の軸心を中心にして時計回り方向に回転する時、層流ノズルが固定ベースに対
して反時計回りに回転している。 このため、第6図に示すように、アセンブリが2つのある特定の取り付け向き
にある時に層流ノズルから出る層流22は、ホイール66およびホイール状の部
材62の相対寸法によって決まる量だけノズルより上方にある一定の空間地点7
8を通る。 アセンブリの相対位置の変化に伴って層流22の角度も変わるが、やはり点7
8を通るため、この点78を地表面の高さにすれば、アセンブリの位置を制御す
ることによって、層流を所望通りに角度変化させながら地表面上の一定の固定点
から出ているように見せることができる。 アセンブリを制御するため、固定フレームアセンブリ上の一方のクロス部材4
0と、回転アセンブリのクロス部材52に溶接したクレビス状部材84に挿通さ
せたピン82(特に第4図参照)との間に空気圧シリンダ80が連結されている
。ピン42の軸線がアセンブリの回転中心であるシャフト54の軸線の事実上の
下方にあるので、空気圧シリンダを伸長させると、アセンブリが反時計回りに回
転し、反対の場合にはその反対になる。これらの様々な上記部品は、第6図の7
−7線に沿って見た図面である第7図にも示されている。 システムの制御が第6図に概略的に示されている。 一般的にIBM PCあるいはPCコンパチブルコンピュータなどのパーソナ
ルコンピュータであるコンピュータ86が、適当なコントローラ90によってポ
ンプ88から層流ノズル58へ供給される水の圧力を制御している。同様に、ポ
ンプ92から空気圧シリンダ80への供給はコントローラ94によって制御され
る。 全体的に、これらの制御はこの様な目的に対する公知の制御形式で良い。一例
を挙げると、層流ノズルへの水を制御するには、層流ノズルケーシング内の所望
圧力に基づいて、または層流ノズルに供給する供給ライン内の代表点において測
定した圧力に基づいて、ポンプから層流ノズルへ送られる水流を制御する。 あるいは、ライン内の絞りに水を送り込んでから、その一部を排水するように
し、層流ノズル内の水圧を所望通りに制御できるようにその排水量を常時選択す
ることによって、所望の圧力または圧力プロファイルが得られるように水流を制
御してもよい。 ポンプ88自体を制御して圧力を変化させることは可能ではあるが、一般的に
はポンプを一定の動力レベルで作動させて水流を制御することよりも難しい。 空気圧シリンダ80の制御は、この場合も同様に、位置フィードバックを用い
ないために時間がたつにつれて空気シリンダの位置がずれることがないように、 コンピュータ86からの指令位置と空気圧シリンダの実際の位置との差をコント
ローラで処理するか、あるいは、空気圧シリンダを既知位置に戻すようにした位
置フィードバックを利用している。 これに関連して、ターンバックル形の調節装置96(第7図参照)を空気圧シ
リンダ80と回転アセンブリとの間の連結部に設けて、既知の空気圧シリンダ位
置と所望の対応の層流向きとが一致するように手動調節できるようにしている。 次に第10図を参照しながら、上記の装置の利点およびそれの効果について説
明する。図示のように、ノズルアセンブリ20から層流22が上向きに出て、カ
ーブを描きながら進み、シンク部24へ落ちていく。層流ノズルに供給する水の
圧力を変えるだけで層流22を不規則な形にすることができるが、層流ノズル内
の圧力の変え方によって、水の落下点がシンク24の付近でふらつき、手前にな
ったり、通り過ぎることもある。 しかし、層流ノズル内の圧力および流れの角度の両方を制御することによって
、層流22を第10図に示したような形にできると同時に、大したふらつきもな
く連続的にシンク24内に落下させることができる。これは以下のように説明で
きる。 第1図において、層流22は放物線を描き、層流ノズル20から出てシンク部
24に入る。しかし、図示のアーチは、層流ノズル20から出てシンク部24に
入る連続したアーチの1つに過ぎず、その他のアーチについては、水がシンク部
に達するように、また必要に応じてシンク部のみに達するようにして上記装置を
介して層流ノズルの角度を変化させるとともに水圧を調節することによって、そ
れよりも高くしたり低くすることができる。 これについては、圧力と層流ノズルの角度、あるいは空気圧シリンダ80によ
って制御される装置の位置との関係を計算することができる。好ましくは、角度
を設定して、アーチがシンク部24に入るように圧力を調節する実験的測定を利
用して、システム制御でコンピュータが使用する索引表を作成する。 スラグ流であるため、各水流は、層流ノズルからシンク部24に発射された別
個の弾道のようになり、水流の流れの断面の前後の部分に影響することがなく、
空間を均一な速度で横切るスラグ流の特性のため、異なる軌道の隣接する流れの 部分の間の水の転換を防ぐことに注目されたい。 これが、本発明でスラグ流が好ましいとする理由であり、さもなければ、上述
したように水が転換するような中心部分の流速が速い層流では、特に第10図に
示したようなガラスの棒状となるようなダイナミックな流れの特徴が損なわれる
。 以上の説明から、水流22上の部分96は、点線で示したアーチ98、すなわ
ち比較的高圧かつ高い角度のアーチに相当する角度および圧力で層流ノズルから
発射されたものであるのに対して、部分96からあまり離れていない水流部分1
00は、部分104および106とともに、角度が低く低圧状態で層流ノズルか
ら発射されたはるかに低いアーチ102上にあることが明らかとなる。 部分96はもちろん軌道98に沿って進み、部分100、104および106
も軌道102に沿って進み、全てほぼ同一地点でシンク部24に入る。当然のこ
とながら、中間軌道を通る水流部分はその中間軌道を進み、やはり同一地点でシ
ンク部24に入る。 このように、第10図から明らかなように、一定範囲内で水流の角度が変化す
る場合、水流が「揺動」する量は、軌道の上部に達するまで増加して、その後減
少していき、シンク部に入るときには0になっているように見える。 しかし、これは第10図に示したような瞬間的な輪郭を制限するものではなく
、いずれの瞬間でも輪郭の各部分はそれぞれの時間に発射された水流部分を表し
ており、瞬間的には軌道の上部よりも水流の立ち上がり部分または立ち下がり部
分の角度変化の方が大きいこともある。 本発明の別の特徴を第6、第8および第9図を参照しながら説明する。 特に第8および第9図に示すように、光学繊維束が層流ノズル58の壁を貫通
して、水流22と同軸的に整流手段31を通って上向きに延出しており、その上
端部110が層流ノズルの出口オリフィス34より若干下方に位置している。 これにより、光学繊維束に連結した光を層流22に沿って送ることができ、層
流は太い光パイプとなる。特に、光学繊維束から出た光は狭い範囲内で散乱し、
また層流22の外表面がガラス棒のように滑らかなため、光は水/空気接合面で
反射されるので、水/空気接合面で繰り返し反射されながら層流に沿って進む。 層流は完全ではなく、またカーブしていたりするので、流れに沿った光の一部
は水/空気接合面に対する入射角が高くなって反射されず、水流の表面から「漏
出」するため、最終的な効果として、層流がそれに供給された光の色で全長にわ
たって輝き、極めて独特かつ幻想的な夜用のディスプレイになる。 第6図に示すように、カラーホイール112をコンピュータ86で制御して、
連続的に変化するカラー水流を作り出したり、層流の動きと同期させてそれの演
出の一部として色の変化を指令したり、または必要に応じて水流の色および動き
をさらに別の事象、例えば音楽などと同期させることもできる。 次に、第11図を参照しながら、本発明により達成できる別のディスプレイに
ついて説明する。 この場合、2つの層流ノズル20が層流22aおよび22bを同一のアーチの
両端部から上向きに発射して、頂部で衝突させて部分116で外向きに扇形に広
がるようにする。2つの層流ノズルに同じ圧力の水を供給するとともに、それら
の取り付け向きを一緒に制御することによって、層流22を上下に移動させたり
、第10図のように対称的に揺動させ、それに伴って扇形部分116を上下に移
動させることができる。 本実施例では、圧力だけ、両方の水流の角度だけ、または圧力および角度の両
方を変えることによって、面白い動きを作り出すことができる。圧力、角度およ
びノズルの位置を同時に変えることによって、水流が2つの地点から現れて、軌
道に関係なく空中の2つの一定の点を通ってあたかも各水流がそれぞれの地点の
一方に懸架されたようになり、さらに前述のようにそれらを衝突させることがで
きる。 2つの層流を別色の光で照明すれば、例えば第12図で示したように、層流2
2aを赤色、層流22bを緑色に照明すると、2つの層流はそれぞれの色で輝く
が、扇形部分116では2色が混ざって黄色の扇形部分になる。場合によっては
扇形部分116を第11図のように中央に設けずに、ディスプレイの一方側に大
きく片寄らせれば、同じカーブが重力の作用でマッシュルーム形になる。いずれ
の場合も、層流がスラグ流になっているため、扇形部分116が広がってその外
周部で水が表面張力によって小さな水滴になる衝突地点からかなり離れた部分以 外では、扇形部分116は比較的きれいな形に整う。 場合によっては、相補的に層流ノズルの取り付け角度を変えずに層流ノズルに
送る水の圧力を変えることによって所望の効果を出すことができる。 これによって得られる層流は、意図したように時間で変わるおもしろい揺動を
する。また、この場合には水流が層流ノズルから一定の距離の位置に落ちず、水
流の各部分がノズルオリフィスを出た時のノズルの供給水圧によってその距離が
決まるが、例えば水流がかなり大きい池に落下するようにしたり、例えばデッキ
スラブ間に十分な排水路を設けた開放形連結舗装テラスデッキなどの適当な排水
装置を設けたテラスデッキに落下するようにすれば、問題ない。 このように単一の層流ノズルからおもしろい効果を得ることもできるが、共通
の可変圧力水源で駆動される複数のノズルを並設すれば、複数の水流の各々の動
きを同期化できるためにさらにおもしろいディスプレイを作り出すことができる
。 様々な装飾的および娯楽的効果を得るために層流ノズルを、好ましくはスラグ
流を発生する層流ノズルを用いた新規かつ独特な噴水装置について説明してきた
。 以上に本発明の様々な実施例を説明したが、本発明の範囲から逸脱しない程度
で形および詳細を様々に変化させることができることは当業者には理解されるで
あろう。 (発明の効果) 本発明は、一定の場所に配置された層流ノズルから送り出される層流の軌道を
変化させ、且つ、一定の場所に配置されたシンク部に層流を到達させるように制
御することより、層流ノズルから送り出された水流が、軌道の変化に関係なくシ
ンク部により受け取られる。 また、本発明は、層流ノズルから送り出される層流の軌道を変化させ、且つ、
層流を互いに衝突させるように制御することにより、層流ノズルから送り出され
た水流が、軌道の変化に関係なく互いに衝突する。本発明によれば、これらの特
有の作用により、人々の注意を引く興味深い噴水装置を提供することができる。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fountain device. (Prior Art) The EPCOT Center at Disney World, Florida, is provided with a fountain device known as a Leap Frog fountain using laminar nozzles. In this fountain device, a plurality of laminar flow nozzles are arranged at various intervals so as to cross a certain space. Each laminar nozzle is adapted to direct laminar flow to an adjacent laminar nozzle. In addition, each of the adjacent laminar flow nozzles is a sink portion,
The laminar flow entering the sink is reduced so that the water can be reused. Thereby, each nozzle sends the laminar flow to the sink, which is an adjacent nozzle, in an arch shape having a constant height and width. Two laminar flow nozzles are provided at each nozzle position so that the laminar flow can be sent in both directions of the pattern as desired. By controlling the flow, a leap-frog display resembles a sea snake, with one stream of fixed length coming out of the ground, passing through the ground at the other point in an arc, and finally It can be made to disappear inside. By properly combining such laminar flows, fountains can create unique shapes that both children and adults can enjoy. It was developed by Disney for this patent for Disney. As a result, the assignee of the present invention has installed this general type of fountain throughout the world under a license agreement with Disney. The object of the present invention is to create a more unique effect that can attract people's attention both day and night by expanding the range of use of the laminar flow nozzle with another new fountain device. Is to be able to do it. (Means and Actions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention has a configuration according to claims 1 to 14. A fountain device is disclosed that creates a dynamic arched display using laminar flow nozzles located in a fixed location . The laminar flow nozzle is mounted on an assembly that changes its angle or repositions so that the laminar flow can appear at various angles from a fixed point and the display can be changed dynamically. By controlling the position and angle of the nozzle simultaneously with the control of the pressure of the water supplied to it, the flow is changed to create a dynamic display and the water returns to the fixed position sink regardless of the height of the water flow You can do so. By illuminating the laminar flow from within, it can be colored like a neon tube with a color that can be changed as desired. By crossing the laminar flows, a cross-shaped water shaping is obtained, and when two water flows having different colors cross each other, the crossed and spread portion becomes the third color. The features of the invention can be used individually or collectively in the same device, or in various combinations as desired. (Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In this embodiment, a laminar flow nozzle 20 is located below the ground surface, and a laminar flow 22 is directed upwardly in an arch to a "sink" section 24 which minimizes splashing. The laminar flow is constrained to receive and return water through drain 26, filtered, and then re-used in the device. The sink section 24 can be of various shapes, often with small rocks placed on a suitable screen to provide a natural feel, but can receive water in a desired manner. As shown in FIG. 1, in this embodiment, a plurality of arch-shaped water flows 22 are used to form a canopy shape that can be used at an entrance of a shopping center or the like. Details of the laminar flow nozzle used in the present invention are shown in FIGS. The nozzle is provided with a cylindrical casing 28, and a water inlet 30 for supplying pressurized water into the casing is provided near the bottom thereof. Above the water inlet, a plurality of relatively small flow passages are formed to eliminate turbulence and rectify.
For example, a hard open-cell foam is provided. Plenum 3 on top
2 located below the outlet orifice 34 formed in the upper part of the casing cover 36. The exit orifice is sharply angled so that the viscous drag of the laminar flow emerging therefrom is almost nil. Thus, the water stream 22 is not only laminar but also a slag flow, which is highly preferred for the present invention. That is, the laminar flow is a flow in which local streamlines are parallel. This is in contrast to turbulent flows where the streamlines intersect each other and the fluid in the flow mixes. When a complete laminar flow is flowed inside the tube, the speed of the streamline becomes almost parabolic, that is, the maximum speed is at the center of the tube, and the speed decreases in the radial direction due to the viscous effect and the The speed on the wall becomes zero. On the other hand, slug flow is not only laminar, i.e. not only are the local streamlines parallel to each other, but also the velocity of all streamlines across the cross section of the flow area is the same. I have. Since the orifice 34 has a sharp edge that does not have a large area in contact with the high-speed flow 22, a slug flow is generated by the laminar flow nozzle of FIGS. Obviously, it is not possible to achieve a complete laminar or slug flow, but, as will be explained in more detail later, a good quality laminar flow can usually be obtained, and furthermore many embodiments of the invention In the present invention, the dynamic effect is preferably set to be a slug flow. Next, the support structure of the laminar flow nozzle of the present invention will be described with reference to FIGS. The base, provided with the parallel base member 38 kept isolated by a transverse member 40 welded thereto (see FIG. 3), is provided with a flange 42 for securing the assembly in the desired installation position. . The base includes a pair of upright members 44.
Near one end and the inclined member 46 are firmly welded, and when viewed from the side,
A triangle is formed with the base. A rod end bearing 48 is fixed near the upper end of the member 46, as shown in FIG. 4, which is a view taken in the direction of the plane of the member 46 along the line 4-4 in FIG. A shaft 54 is inserted through these rod end bearings, and a structure having parallel members 50 (see FIGS. 3 and 5) held apart by a welded cross member 52 is provided at the end of the shaft. Supported. At the upper end of the member 50 is mounted a further rod end bearing 56 supporting a laminar flow nozzle 58, the shaft-like projection 60 of which is connected to the laminar flow nozzle. Preferably, the laminar flow nozzle is supported at about its center of gravity to allow rotation about rod end bearing 56 without significant imbalance.
The counterweight 6 is attached to the opposite end of the parallel member 50 so as to balance the weight of the laminar flow nozzle 58 about the axis formed by the shaft 54 and the rod end bearing 48.
1, ie a solid metal weight is provided (see FIG. 3). A wheel-shaped member 62 is fixed to the member 46 (refer to FIGS. 3, 5 and 6 in particular), and a clearance portion 64 for passing one of the cross members 52 is passed through the wheel-shaped member. Is provided. A wheel 66 is mounted on the same plane as the wheel-shaped member 62, and the laminar flow nozzle 58 rotates with the rotation of the wheel 66 about the axis of the rod end bearing 56. 66 is fixed to the nozzle 58. The wheel-shaped member 62 and the wheel 66 are connected by a stainless steel belt 68. As shown in the drawing, the belt 68 is fixed to the wheel-shaped member 62 at one end 70, and is rotated clockwise therefrom. After being wound, it is wound on a wheel 66 and then returns to the wheel-like member 62, which is further secured by an adjustable fastener 72, which applies the desired tension to the belt. The belt is pulled against a spring 74 provided between the fastener and the stainless steel belt 68 so that the belt can be mounted. In order to prevent the belt from slipping against the wheel 66, the belt is securely fixed to the wheel 66 by a clamp bolt 76 which allows the belt to be securely fixed at a fixed position on the wheel 66. Due to the above structure, the assembly in which the laminar flow nozzle 58 is provided at one end and the counterweight 61 is mounted at the other end is in a balanced state and is rotatable around the shaft 54 within a certain angle. You will see that. During such rotation, if the wheel 66 and the wheel-shaped member 62 have the same diameter, the laminar flow nozzle 58 swings while drawing an arc, but no rotation about its center of gravity occurs. The position of the starting point of the laminar flow changes, but the angle does not change. On the other hand, when the wheel 66 is smaller than the wheel-shaped member 62,
The action of the belt 68 causes the entire structure to rotate about the shaft 54 and the laminar flow nozzle to rotate about its center of gravity. In FIG. 6, which illustrates this, the assembly with the laminar flow nozzles is
When rotating clockwise about the axis of 4, the laminar flow nozzle is rotating counterclockwise with respect to the fixed base. Thus, as shown in FIG. 6, the laminar flow 22 exiting the laminar flow nozzle when the assembly is in two particular mounting orientations will be displaced from the nozzle by an amount determined by the relative dimensions of the wheel 66 and the wheel-like member 62. Constant space point 7 above
Go through 8. As the relative position of the assembly changes, the angle of the laminar flow 22 also changes.
If this point 78 is at ground level to pass through 8, then by controlling the position of the assembly, it will emerge from a fixed point on the ground surface with the desired laminar flow angle change. Can be shown. One cross member 4 on the fixed frame assembly to control the assembly
A pneumatic cylinder 80 is connected between the rotation assembly 0 and a pin 82 (see especially FIG. 4) inserted through a clevis-like member 84 welded to the cross member 52 of the rotating assembly. Extending the pneumatic cylinder rotates the assembly counterclockwise, and vice versa, because the axis of pin 42 is substantially below the axis of shaft 54, which is the center of rotation of the assembly. These various parts are referred to as 7 in FIG.
It is also shown in FIG. 7, which is a view taken along line -7. The control of the system is shown schematically in FIG. A computer 86, typically a personal computer such as an IBM PC or PC compatible computer, controls the pressure of water supplied from a pump 88 to the laminar flow nozzle 58 by a suitable controller 90. Similarly, the supply from pump 92 to pneumatic cylinder 80 is controlled by controller 94. Overall, these controls may be of the known type for such purposes. By way of example, to control the water to the laminar nozzle, based on the desired pressure in the laminar nozzle casing or based on the pressure measured at a representative point in the supply line feeding the laminar nozzle, Controls the water flow from the pump to the laminar nozzle. Alternatively, the desired pressure or pressure can be obtained by sending water to a throttle in the line and then draining a part of the water, and constantly selecting the amount of water discharged so that the water pressure in the laminar flow nozzle can be controlled as desired. The water flow may be controlled so as to obtain a profile. While it is possible to control the pump 88 itself to change the pressure, it is generally more difficult to operate the pump at a constant power level to control the water flow. Again, control of the pneumatic cylinder 80 is based on the commanded position from the computer 86 and the actual position of the pneumatic cylinder so that the position of the pneumatic cylinder does not shift over time due to the absence of position feedback. Is processed by a controller, or position feedback is used to return the pneumatic cylinder to a known position. In this regard, a turnbuckle-type adjusting device 96 (see FIG. 7) is provided at the connection between the pneumatic cylinder 80 and the rotating assembly to provide a known pneumatic cylinder position and a desired corresponding laminar flow direction. To allow manual adjustment to match. Next, advantages and effects of the above-described device will be described with reference to FIG. As shown, the laminar flow 22 emerges upward from the nozzle assembly 20, proceeds in a curve, and falls to the sink 24. The laminar flow 22 can be made irregular by simply changing the pressure of the water supplied to the laminar flow nozzle. However, depending on how the pressure in the laminar flow nozzle is changed, the falling point of the water fluctuates near the sink 24. , Sometimes in the foreground or passing by. However, by controlling both the pressure and the angle of flow in the laminar flow nozzle, the laminar flow 22 can be shaped as shown in FIG. 10 while continuously flowing into the sink 24 without significant wander. Can be dropped. This can be explained as follows. In FIG. 1, the laminar flow 22 describes a parabola, exits the laminar flow nozzle 20 and enters the sink 24. However, the arch shown is only one of a series of arches exiting the laminar flow nozzle 20 and entering the sink section 24, and for the other arches, so that water reaches the sink section and, if necessary, the sink section. By changing the angle of the laminar flow nozzle and adjusting the water pressure via the device so as to reach only the section, it can be made higher or lower. In this regard, the relationship between the pressure and the angle of the laminar nozzle or the position of the device controlled by the pneumatic cylinder 80 can be calculated. Preferably, an empirical measurement that sets the angle and adjusts the pressure so that the arch enters the sink 24 is used to create a look-up table for use by the computer under system control. Because of the slug flow, each water flow is like a separate trajectory fired from the laminar nozzle to the sink 24, and does not affect the front and rear portions of the cross section of the water flow,
Note that due to the nature of the slug flow across the space at a uniform velocity, it prevents water diversion between adjacent flow sections on different trajectories. This is the reason why the slag flow is preferred in the present invention, otherwise, in the case of a laminar flow with a high flow velocity in the central portion where water is converted as described above, especially the glass flow as shown in FIG. The characteristics of the dynamic flow, such as a rod, are impaired. From the above description, the portion 96 on the water flow 22 is fired from the laminar flow nozzle at an angle and pressure corresponding to the arch 98 indicated by the dotted line, that is, a relatively high pressure and high angle arch. , The water flow part 1 not far from the part 96
It is clear that 00, along with portions 104 and 106, is on a much lower arch 102 fired from a laminar nozzle at low angle and low pressure. Portion 96, of course, travels along track 98, and portions 100, 104 and 106
Also travels along the track 102 and enters the sink section 24 at substantially the same point. Naturally, the water stream passing through the intermediate track travels along the intermediate track and again enters the sink 24 at the same point. Thus, as is apparent from FIG. 10, when the angle of the water flow changes within a certain range, the amount of the water flow "oscillating" increases until it reaches the top of the track, and then decreases. It looks like it is 0 when entering the sink. However, this does not limit the instantaneous contour as shown in FIG. 10, but at any moment each part of the contour represents the water stream fired at each time, The angle change at the rising or falling part of the water flow may be greater than at the top of the orbit. Another feature of the present invention will be described with reference to FIGS. 6, 8 and 9. In particular, as shown in FIGS. 8 and 9, the optical fiber bundle penetrates the wall of the laminar flow nozzle 58 and extends upward through the rectifying means 31 coaxially with the water flow 22 and its upper end 110 Are located slightly below the outlet orifice 34 of the laminar flow nozzle. Thereby, the light connected to the optical fiber bundle can be sent along the laminar flow 22, and the laminar flow becomes a thick light pipe. In particular, the light emitted from the optical fiber bundle is scattered within a narrow range,
In addition, since the outer surface of the laminar flow 22 is smooth like a glass rod, light is reflected at the water / air interface, and travels along the laminar flow while being repeatedly reflected at the water / air interface. Since the laminar flow is not perfect and may be curved, some of the light along the flow will not be reflected at the angle of incidence to the water / air interface and will "leak" from the surface of the water flow, The net effect is that the laminar flow shines over its entire length in the color of the light supplied to it, resulting in a very unique and fantastic night display. As shown in FIG. 6, the color wheel 112 is controlled by the computer 86,
Create a continuously changing color stream, command a color change as part of its production in synchrony with laminar flow movement, or change the color and movement of the water stream as needed to further events, For example, it can be synchronized with music or the like. Next, another display which can be achieved by the present invention will be described with reference to FIG. In this case, two laminar nozzles 20 fire laminar flows 22a and 22b upwardly from both ends of the same arch, impinging on the top and fanning outward at portion 116. By supplying water of the same pressure to the two laminar flow nozzles and controlling their mounting directions together, the laminar flow 22 can be moved up and down or symmetrically oscillated as shown in FIG. Accordingly, the sector 116 can be moved up and down. In this embodiment, interesting movement can be created by changing only the pressure, only the angle of both water streams, or both the pressure and the angle. By simultaneously changing the pressure, angle and position of the nozzle, the water stream emerges from two points, as if each stream were suspended at one of its respective points through two fixed points in the air, regardless of trajectory. And can collide them as described above. When the two laminar flows are illuminated with light of different colors, for example, as shown in FIG.
When 2a is illuminated red and the laminar flow 22b is illuminated green, the two laminar flows shine in their respective colors, but in the sector 116, the two colors mix to form a yellow sector. In some cases, if the fan-shaped portion 116 is not provided at the center as shown in FIG. 11, but is largely shifted to one side of the display, the same curve becomes a mushroom shape by the action of gravity. In any case, since the laminar flow is a slug flow, the fan-shaped portion 116 expands, and except for a portion of the outer periphery that is far away from the collision point where water becomes small droplets due to surface tension, the fan-shaped portion 116 is compared. Make a perfect shape. In some cases, a desired effect can be obtained by changing the pressure of water sent to the laminar flow nozzle without changing the mounting angle of the laminar flow nozzle in a complementary manner. The resulting laminar flow has an interesting wobble that varies with time as intended. Also, in this case, the water flow does not drop to a position at a certain distance from the laminar flow nozzle, and the distance is determined by the supply water pressure of the nozzle when each part of the water flow exits the nozzle orifice. There is no problem if it falls on a terrace deck provided with a suitable drainage device such as an open-type connected pavement terrace deck provided with a sufficient drainage channel between deck slabs. In this way, an interesting effect can be obtained from a single laminar flow nozzle, but if a plurality of nozzles driven by a common variable pressure water source are arranged side by side, the movement of each of the plurality of water flows can be synchronized. Even more interesting displays can be created. A new and unique fountain device has been described that uses a laminar nozzle to achieve various decorative and recreational effects, preferably a laminar nozzle that produces a slug flow. While various embodiments of the present invention have been described above, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made without departing from the scope of the invention. (Effects of the Invention) According to the present invention, the trajectory of a laminar flow sent from a laminar flow nozzle arranged at a certain place is changed, and the laminar flow is controlled so as to reach a sink part arranged at a certain place. By doing so, the water flow sent out from the laminar flow nozzle is received by the sink regardless of the change in the trajectory. Further, the present invention changes the trajectory of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle, and,
By controlling the laminar flows to collide with each other, the water flows sent from the laminar flow nozzle collide with each other regardless of the change in the trajectory. According to the present invention, it is possible to provide an interesting fountain device that draws the attention of people by these unique actions.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る噴水装置を示す概略図、 第2図は本発明の実施例における層流ノズルおよび支持装置の上面図、 第3図は第2図の3−3線に沿って見た正面図、 第4図は第3図の4−4線に沿って見た一部側面図、 第5図は第3図と同様に見た一部横断面図、 第6図は層流ノズルおよびその支持構造の動きとともにそれを制御するシステ
ムを説明する概略構成図、 第7図は第6図の7−7線に沿って見た一部横断面図、 第8図は典型的な層流ノズルの部分横断面図、 第9図は第3図の9−9線に沿って見た層流ノズルの部分横断面図、 第10図は本発明の実施例における動的な噴水装置を示す概略図、 第11図は本発明の他の噴水装置、 第12図は第11図の2つの層流の交差部分の拡大図である。 20、58・・・層流ノズル 22・・・水流 24・・・シンク部 26・・・ドレイン 28・・・ケーシング 31・・・整流手段 34・・・オリフィス 86・・・コンピュータ 94・・・コントローラ 98・・・軌道
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing a fountain device according to the present invention, FIG. 2 is a top view of a laminar flow nozzle and a supporting device in an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a front view taken along the line 3-3, FIG. 4 is a partial side view taken along the line 4-4 in FIG. 3, FIG. 5 is a partial cross-sectional view taken in the same manner as FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a system for controlling the movement of the laminar flow nozzle and its supporting structure together with the movement thereof. FIG. 7 is a partial cross-sectional view taken along line 7-7 in FIG. FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a typical laminar flow nozzle, FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the laminar flow nozzle taken along line 9-9 of FIG. 3, and FIG. FIG. 11 is a schematic view showing a dynamic fountain device in the embodiment, FIG. 11 is another fountain device of the present invention, and FIG. 12 is an enlarged view of an intersection of two laminar flows in FIG. 20, 58 ... Laminar flow nozzle 22 ... Water flow 24 ... Sink 26 ... Drain 28 ... Casing 31 ... Rectifier 34 ... Orifice 86 ... Computer 94 ... Controller 98 ・ ・ ・ Orbit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)加圧水源と、 該加圧水源に接続されて層流を連続して送り出す一定の場所に配置された層流
ノズルと、 該層流ノズルから送り出された層流を受け取るように一定の場所に配置された
シンク部と、 前記層流ノズルから送り出される層流の軌道を変化させ、且つ、層流を前記シ
ンク部に到達させるように制御する制御手段とを備えてなる噴水装置。 (2)前記層流ノズルは、送り出される層流にスラグ流を発生させる手段である、
請求項1に記載の噴水装置。 (3)前記制御手段は、前記層流ノズルの仰角を制御することを特徴とする請求項
1または2のいずれかに記載の噴水装置。 (4)前記制御手段は、前記層流ノズルの位置を制御する、請求項1乃至3のいず
れかに記載の噴水装置。 (5)前記制御手段が前記層流ノズルの仰角及び位置を変化させる手段であり、前
記層流ノズルは、その仰角及び/または位置の変化に関係なく、前記層流ノズル
から送り出された層流が空中の一定の地点を通るように構成配置されたことを特
徴とする、請求項3または4のいずれかに記載の噴水装置。 (6)前記制御手段は、前記層流ノズルから送り出される層流の圧力を変化させる
ことが可能なように制御する、請求項3乃至5のいずれかに記載の噴水装置。 (7)前記層流ノズルから送り出される層流の軸線に沿って、光を送る光源手段を
有することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の噴水装置。 (8)加圧水源と、 該加圧水源に接続されて層流を連続して送り出す複数の層流ノズルと、 前記層流ノズルから送り出される層流の軌道を変化させ、且つ、層流を互い に衝突させるように制御する制御手段とを備えてなる噴水装置。 (9)前記層流ノズルは、送り出される層流にスラグ流を発生させる手段である、
請求項8に記載の噴水装置。 (10)前記制御手段は、前記層流ノズルの仰角を制御することを特徴とする請求項
8または9のいずれかに記載の噴水装置。 (11)前記制御手段は、前記層流ノズルの位置を制御する、請求項8乃至10のい
ずれかに記載の噴水装置。 (12)前記制御手段が前記層流ノズルの仰角及び位置を変化させる手段であり、前
記各層流ノズルは、その仰角及び/または位置の変化に関係なく、前記層流ノズ
ルから送り出された層流が空中の一定の地点を通るように構成配置されたことを
特徴とする、請求項10または11のいずれかに記載の噴水装置。 (13)前記制御手段は、前記層流ノズルから送り出される層流の圧力を変化させる
ことが可能なように制御する、請求項10乃至12のいずれかに記載の噴水装置
。 (14)前記層流ノズルから送り出される層流の軸線に沿って、光を送る光源手段を
有することを特徴とする、請求項8乃至13のいずれかに記載の噴水装置。
Claims: (1) A pressurized water source, a laminar flow nozzle connected to the pressurized water source and arranged at a fixed place for continuously sending out a laminar flow, and a laminar flow sent from the laminar flow nozzle. A sink unit arranged at a predetermined location to receive the laminar flow, and a control unit for changing a trajectory of the laminar flow sent out from the laminar flow nozzle, and controlling the laminar flow to reach the sink unit. Fountain equipment. (2) the laminar flow nozzle is a means for generating a slag flow in the sent laminar flow,
The fountain device according to claim 1. (3) The fountain device according to any one of claims 1 and 2, wherein the control unit controls an elevation angle of the laminar flow nozzle. (4) The fountain device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means controls a position of the laminar flow nozzle. (5) The control means is a means for changing the elevation angle and the position of the laminar flow nozzle, and the laminar flow nozzle is capable of changing the laminar flow sent from the laminar flow nozzle regardless of the change of the elevation angle and / or the position. The fountain device according to claim 3, wherein the fountain device is configured and arranged to pass through a certain point in the air. (6) The fountain device according to any one of claims 3 to 5, wherein the control means controls the pressure of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle to be variable. (7) The fountain device according to any one of claims 1 to 6, further comprising light source means for transmitting light along an axis of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle. (8) a pressurized water source, a plurality of laminar flow nozzles connected to the pressurized water source and continuously sending out a laminar flow, changing the trajectory of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle, and colliding the laminar flows with each other. A fountain device comprising: control means for controlling the fountain operation. (9) The laminar flow nozzle is a means for generating a slag flow in the laminar flow sent out,
The fountain device according to claim 8. (10) The fountain device according to any one of claims 8 and 9, wherein the control means controls an elevation angle of the laminar flow nozzle. (11) The fountain device according to any one of claims 8 to 10, wherein the control means controls a position of the laminar flow nozzle. (12) The control means is means for changing an elevation angle and a position of the laminar flow nozzle, and each of the laminar flow nozzles is adapted to change the laminar flow sent from the laminar flow nozzle regardless of a change in its elevation angle and / or position. 13. The fountain device according to claim 10, wherein the fountain device is configured and arranged to pass through a certain point in the air. (13) The fountain device according to any one of claims 10 to 12, wherein the control means performs control so that the pressure of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle can be changed. (14) The fountain device according to any one of claims 8 to 13, further comprising light source means for transmitting light along an axis of the laminar flow sent from the laminar flow nozzle.

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