JP2556398B2 - 水空間の演出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、噴水施設の延長、ある
いは新しいアミューズメント施設としての水空間の演出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、公園などの各種公共施設やア
メニティー施設を始め、ホテル、オフィスビル内にも噴
水や人工滝などを設けて水空間を演出する試みが数多く
見られる。

【０００３】従来、このような水を利用した人工的な空
間の種類としては、流れ、滝、噴水、階段状な
がれ、湧き出し等がある。また、波動を利用したも
のに人工サーフィンプールなどがある。例えば、流れ
ではポンプ等の送水力や高低差を利用して水を流すもの
であり、滝では高所から水を落とす。噴水ではノズ
ル等からの水の噴射を利用し、階段状ながれは流れ
に加えて地形を階段状にしたもの、湧き出しは噴水ほ
ど強くはないが盛り上がる程度の水を吐き出させる装置
によるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記〜ま
での水の動きや水の形状、音等による水の表情を見てみ
ると、の噴水を除いて全て定常的なものであり、悪く
いえば単調である。また、波動を利用した人工サーフ
ィンプールは鑑賞用、視覚用の他の〜までのものと
は性格がことなり、かなりの大型のプール施設となる。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、噴水などに比べアミューズメント的な色彩が強く、
しかも、音楽や光の変化に併せて変化に富んだ波の演出
も可能でアメニティー効果も高い水空間の演出装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、水槽の周囲に水槽中央部に向けて波を送る造
波装置を複数個設け、該造波装置で発生させた波を水槽
中央部に集中させるように構成し、この水槽の底部に波
の動きに上下方向の変化を与える変形部を形成し、さら
に、水槽の外周の適宜箇所に音響装置と照明装置を設
け、あらかじめ前記音響装置から流れるワルツやダンス
ミュージック等にマッチするように大きい音の時は高い
波を、小さい音の時は低い波をその音の間隔と同じ長さ
で造形するようにした造波信号を作成しておき、この造
波信号で造波装置を制御して、前記照明装置が発する照
明効果を交えて水槽に踊る波紋を作ることを要旨とする
ものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、水槽の周囲から造波装置で水
槽中央部に向けて発生された波はこの水槽中央部で集中
し、衝撃波の内爆現象を惹起する。そして波動が集中す
る際のリング状の水塊の動きや、３次元的な砕波、衝突
時の上方への水塊の噴き上げ、さらに衝突前後での波紋
の変化を楽しむことができる。また、この水槽の底部に
は変形部が形成してあるので、波の動きに上下方向の変
化が加わって、より一層波の変化を増大させたり、複雑
にしたりすることができる。

【０００８】また、音響装置から流す音楽の変化や照明
装置から発する光の変化に対応させた波を作り出すよう
に、あらかじめこの音響装置が流すワルツやダンスミュ
ージック等にマッチする造波信号を作成しておき、この
造波信号で造波装置を制御するとともに、前記照明装置
が発する照明効果を交えて水槽に踊る波紋を作るので、
アメニティー効果を一層増大させることができる。な
お、この照明装置からの光は一点を同じ強さで照らし続
ける場合と、前記音響装置からの音楽にあわせて、光を
点滅させたり、色を変えたり、焦点を移動させたりする
場合等が考えられる。

【０００９】

【実施例】以下、図面について、本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明の水空間の演出装置の１例を
示す斜視図、図２は同上平面図で、図中１は水槽であ
る。この水槽は大きさや深さは特に限定はないが、従来
の噴水設備を設けた池等と比較して同程度のものでよ
い。なお、この水槽１の外周の適宜箇所に音響装置27及
び照明装置28を設けるものとする。

【００１０】図示の例は水槽１は円形のものであるが、
その周囲に連続させてまたは適宜間隔で造波装置２を複
数個設けた。この造波装置２は水槽１中央部に向けて波
を送るように構成したものである。かかる造波装置２の
具体的構造は使用場所、規模、制御方法により種々のも
のが採用しえるが、そのうちの幾つかを説明する。

【００１１】図６、図７はその第１例を示すもので、水
槽１の外周底部にフロート４が収納される溝３を設けて
おき、該フロート４に途中に電磁石による遮断装置６を
介在させた引込みワイヤー５を結合する。この引込みワ
イヤー５を図示しない巻取り装置で巻取りながら図６に
示すように溝３に沈め、電磁石をＯＦＦして遮断装置６
を開放すれば、フロート４の浮力が瞬時に解放され、フ
ロート４は図７に示すように浮上し、その際、体積に等
しい水塊を段波あるいは孤立波状の波に変化させる。

【００１２】図８、図９は第２例を示すもので水槽１の
外周部に段差による貯水部７を形成し、その境界に開閉
可能なゲート８を設ける。図示の例ではゲート８は重力
式の開閉板で、閉鎖固定機構９として電磁石を使用し
た。さらに、水槽１の底部から貯水部７の上方へと繋が
る送水配管10を設け、ここに送水ポンプ11を配設した。
また、閉鎖固定機構９に対しては貯水部７の上水位面に
位置する水位センサー12で開閉制御するスイッチ13を接
続する。

【００１３】このようにして、図８に示すように電磁石
の吸引力で閉鎖固定機構９がゲート８を閉じた状態で固
定しておき、送水ポンプ11を駆動して水槽１の水を貯水
部７に貯めていく。その水位が水位センサー12の所まで
くると、該水位センサー12の出力でスイッチ13が開勢さ
れ、閉鎖固定機構９が解除されて水圧でゲート８が押し
開かれて水塊を一気に水槽１の水面に向けて放出する。
これにより、孤立性の波を発生させる。

【００１４】図10、図11は第３例を示すもので、水槽１
の外周部をθ＝45°程度の斜面に形成し、ここに比重
1.2程度の分銅型落下体14を滑動自在に配設する。な
お、斜面は滑らかで摩擦係数の少ない材料で仕上げ、そ
の下端に接続する水槽１の底部にゴム等の緩衝材31を配
設した。前記落下体14に引上げワイヤー15を結合し、こ
のワイヤー15は電磁石による遮断装置16を介して引込み
駆動装置17に連結する。該引込み駆動装置17は図示の例
ではサーボモーター17ｂとこれにより前後動するボール
ネジ17ａとからなる。図中18はストッパーを兼用するガ
イドローラーである。

【００１５】図10に示すように、引込み駆動装置17で分
銅型落下体14は斜面の上の方に引上げられていて、遮断
装置16を開放することにより、図11に示すように落下体
14斜面を滑り落ち、その際に造波する。

【００１６】図12、図13、図14は第４例を示すもので、
水槽１の外周部に縦のピストン型造波板19を配設し、ボ
ールネジ20ａとサーボモーター20ｂからなる駆動装置20
でこの造波板19を水平方向に前後動させるようにした。
また、各造波装置２間では造波板19同士をシリコンゴム
等による連結膜21で結合して、この造波板19が最大に広
がった状態での造波板19間の隙間を塞ぐものとする。

【００１７】サーボモーター20ｂによりボールネジ20ａ
が回動すると、縦板である造波板19が図12、図13で示す
ように前後動して波を惹起する。なお、造波板19は水槽
１に円周状に配置されるが、造波装置２毎の各造波板19
は駆動装置20を制御装置で制御することにより独立に駆
動されるようにした。さらに、図14に示すように連結膜
21があるので、造波板19間の隙間からの散乱波は発生し
ない。

【００１８】図15、図16は第５例を示すもので、水槽１
の外周部にフロート22を設け、このフロート22の内部に
上下方向のアクティブ・マス23を配設して、このアクテ
ィブ・マス23の上下運動でフロート22を上下に動かすよ
うにしたものである。図中24はフロート22のガイド板を
示す。図16に示すようにフロート22を上下に動かすと円
周波が発生するが、コンピュータによる制御装置25でア
クティブ・マス23の上下動の制御が可能であり、フロー
ト22の動きも自由に設定できる。

【００１９】本発明は以上のような造波装置２で発生さ
せた波を水槽１の中央部に集中させるように送るもので
あり、その様子を図３に示すと、水槽１の外周部に連続
的に設けた造波装置２により水槽１の外周からリング状
の波が発生する。これが正の段波（先端が静水面より上
にある波）の場合は、まず、全体が収縮するような形で
水槽１の中央部に向けて集中する。そして、この状態で
は波のもつエネルギーが中央に集中し波高が増幅してい
く。完全に集中した際に波が前傾した状態で衝突すると
膨張作用により水深の約10倍以上の高さの噴水26が得ら
れる。（図１参照）その後、波はリング状に拡散する。

【００２０】造波装置２により発生する波が負の段波
（波の先端が静水面より下にある波）の場合は、中央で
集中する直前では波は先端部が砕けて白い気泡が含まれ
ており、完全に集中した時に、前記正の段波のような激
しい噴水形状にはならないが、リング状の波が数回、収
縮、膨張の過程を繰り返すものであり、これもまた面白
い水の変化となる。

【００２１】ちなみに、造波装置２により１回限り単一
の水の塊まり（孤立波、段波）を発生させた際には、リ
ング状の山が中央に進むにつれ波高を盛り上げていき、
中心で交差する際に質量が上方に放出され激しい跳躍が
発生する。各種の波のうち、正の段波が最も効率よく水
の噴き上げが生じる。

【００２２】前記図12〜図14の第３例の造波装置２の造
波板19を停止位置から外に向かう方向、あるいは水面下
に没したフロートをさらに水面下に引き下げた場合、負
の段波が発生する。先に述べたようにこの場合の波紋の
特徴は衝突して噴き上がりを生じた後、再びリング状の
波となって膨張し、水槽１の外周壁に衝突し、同じ現象
を３度繰り返すことになる。

【００２３】造波装置２により周期的な波を外周から起
こした場合には、短周期だと複数のリング状の波が同時
に水槽内に存在し、中央で連続的に小さな噴き上がりを
見せる。さらに、水深と水槽の直径から決まる共振周期
で造波すると、パワーをそれ程必要とせずとも中心での
噴き上げ高さを増大させることができる。

【００２４】また、応用例として図４や図５に示すよう
に水槽１の底部を中央部で円錐状に盛り上げた水中の凸
部29や掘り下げた凹部30を設けるようにしてもよい。こ
れら凸部29や凹部30が波の動きに上下方向の変化を与え
る変形部として作用し、より多くの変化が得られる。さ
らに、図示は省略するが、水槽１内に上下に動く地形を
部分的に設けるようにしてもよい。

【００２５】本発明で得られる３次元波動噴水による衝
突形態は種々のバリエーションがあり、三角波、集中効
果による砕波形状、重合直前の波によるカルデラの形
成、前記凸部29などの人工岩礁への衝突、３次元跳波、
段波の衝突、ねじれを有する重合波、非対称型跳波など
数多い。

【００２６】さらに、図１に示すように音響装置27から
流す音楽の変化や、照明装置28から発する光の変化に対
応させた波を作り出すようにしてあるので、アメニティ
ー効果も一層増大するものとなる。具体的にはあらかじ
め前記音響装置27が流すワルツやダンスミュージック等
の音楽にマッチする造波信号を作成しておき、この造波
信号で造波装置２を制御するとともに、前記照明装置28
から発する光の照明効果を交えて水槽に踊る波紋を作る
ものとする。

【００２７】水槽１の形状も以上説明した円形が基本と
なるが、軸対称型であれば図17や図18に示すような形状
でもよく、種々のバリエーションが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の水空間の演出
装置は、従来のもののような水の流れが定常的であり、
表情も単調なものとは異なり、非定常的な波の運動を円
形状の幾何学的にも美しい波紋とすることおよび内爆さ
せて大音響とともに花火のような独自の噴き上げ形状を
形成することができるので、アミューズメント的な色彩
が強く、変化に富んだ演出が可能なものである。

【００２９】そして、このように内部で跳波などにより
エネルギーを消費するため、外周部などに別途消波装置
が全く必要なく、構造が簡単で安価に製作できる。

【００３０】また、水槽外周の造波装置のグレードを変
えることにより、単なる鑑賞用ではなく遊園地等での動
的施設に発展・応用させることも可能であり、特に３次
元的な波の衝突を利用するので、自然には見られない人
工波独自の形態を出現させることができるものである。

【００３１】さらに、音響装置から流す音楽の変化や照
明装置から発する光の変化に対応させた波を作り出すよ
うに、あらかじめこの音響装置が流すワルツやダンスミ
ュージック等にマッチする造波信号を作成しておき、こ
の造波信号で造波装置を制御するとともに、前記照明装
置が発する照明効果を交えて水槽に踊る波紋を作るの
で、アメニティー効果を一層増大させることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水空間の演出装置の１例を示す斜視図
である。

【図２】本発明の水空間の演出装置の１例を示す平面図
である。

【図３】本発明の演出装置による水の動きを示す説明図
である。

【図４】本発明の演出装置の応用例を示す縦断側面図で
ある。

【図５】本発明の演出装置の他の応用例を示す縦断側面
図である。

【図６】造波装置の第１例を示す波発生前の縦断側面図
である。

【図７】造波装置の第１例を示す波発生時の縦断側面図
である。

【図８】造波装置の第２例を示す波発生前の縦断側面図
である。

【図９】造波装置の第２例を示す波発生時の縦断側面図
である。

【図１０】造波装置の第３例を示す波発生前の縦断側面
図である。

【図１１】造波装置の第３例を示す波発生時の縦断側面
図である。

【図１２】造波装置の第４例を示す波発生前の縦断側面
図である。

【図１３】造波装置の第４例を示す波発生時の縦断側面
図である。

【図１４】造波装置の第４例を示す平面図である。

【図１５】造波装置の第５例を示す波発生前の縦断側面
図である。

【図１６】造波装置の第５例を示す波発生時の縦断側面
図である。

【図１７】水槽の変形例を示す斜視図である。

【図１８】水槽の他の変形例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…水槽 ２…造波装置 ３…溝 ４…フロート ５…引込みワイヤー ６…遮断装置 ７…貯水部 ８…ゲート ９…閉鎖固定機構 10…送水配管 11…送水ポンプ 12…水位センサー 13…スイッチ 14…落下体 15…引上げワイヤー 16…遮断装置 17…引込み駆動装置 17ａ…ボールネジ 17ｂ…サーボモーター 18…ガイドローラ
ー 19…造波板 20…駆動装置 20ａ…ボールネジ 20ｂ…サーボモー
ター 21…連結膜 22…フロート 23…アクティブ・マス 24…ガイド板 25…制御装置 26…噴水 27…音響装置 28…照明装置 29…凸部 30…凹部 31…緩衝材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 義信 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 小池 司 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 岩瀬 浩二 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 南 誠信 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿 島建設株式会社技術研究所内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽の周囲に水槽中央部に向けて波を送
   る造波装置を複数個設け、該造波装置で発生させた波を
   水槽中央部に集中させるように構成し、この水槽の底部
   に波の動きに上下方向の変化を与える変形部を形成し、
   さらに、水槽の外周の適宜箇所に音響装置と照明装置を
   設け、あらかじめ前記音響装置から流れるワルツやダン
   スミュージック等にマッチするように大きい音の時は高
   い波を、小さい音の時は低い波をその音の間隔と同じ長
   さで造形するようにした造波信号を作成しておき、この
   造波信号で造波装置を制御して、前記照明装置が発する
   照明効果を交えて水槽に踊る波紋を作ることを特徴とす
   る水空間の演出装置。