JP3110730B2 - 噴水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積極的に虹の発生
を促すことのできる噴水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダム湖や池等において植物プラン
クトン等が増殖することによる富栄養化現象の発生を防
止するため、一般に噴水装置が用いられている。このよ
うな噴水装置においては、噴水ポンプ内で湖水（池水）
が加圧・攪拌されることによる効果や、噴水の降水滴が
水面をたたく効果等によって、プランクトンの増殖能力
を低下させることができる。

【０００３】従来、このような噴水装置では、複数本の
噴水ノズルによる噴水パターンを変化させることにより
水姿を変化させ、景観の向上を図るものも提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来、このよ
うな噴水装置においては、積極的に虹を発生させること
によって景観の向上を図ることは考えられていなかった
ため、噴水パターンを変化させた際に偶然に噴水の一部
に虹が発生することがあっても、景観の向上を図ること
ができるような大きさの連続的な虹を発生させることは
できなかった。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、景観の向上を図るべく、積極的に虹の発生を促
すことができる噴水装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる噴水装置
は、複数の長距離放水用ノズルと複数の水滴発生用ノズ
ルとを備え、前記複数の長距離放水用ノズルは、略一鉛
直面内に水流を噴出するように配設され、前記複数の水
滴発生用ノズルは、該水滴発生用ノズルが噴出する水滴
を前記長距離放水用ノズルが噴出する水流に連行させる
ように、前記長距離放水用ノズルの近傍であって、前記
複数の長距離放水用ノズルの間にそれぞれ配設され、前
記長距離放水用ノズルが噴出する水流が通過する領域の
周囲に、虹が発生するスクリーンとなる水滴幕を形成す
るように構成されたことを特徴とするものである。

【０００７】虹は後述するように空中の水滴に太陽光が
屈折・反射して形成されるため、観察可能な虹を発生さ
せるには、空中に太陽光を屈折・反射させる水滴が所定
濃度だけ存在することが求められる。ここに、上記構成
の噴水装置によれば、水滴発生用ノズルから噴出する水
滴は長距離放水用ノズルが噴出する水流に連行され、こ
の水流が通過する領域の周囲に広がる。特に、水滴発生
用ノズルは、複数の長距離放水用ノズルの間にそれぞれ
配設されていることから、各水滴発生用ノズルが噴出す
る水滴は、その両側の長距離放水用ノズルが噴出する水
流によって、その両側を挟まれるかたちで連行され、複
数の長距離放水用ノズルがそれぞれ噴出する水流の間に
確実に水滴を介在することとなる。そして、複数の長距
離放水用ノズルが略一鉛直面内に水流を噴出するように
配設されているため、この噴水装置が噴出する水滴は長
距離放水用ノズルが噴出する水流を含む略一鉛直面近傍
に集中して存在することとなる。したがって、少ない水
量で効率的に長距離放水用ノズルが噴出する水流が到達
する略全域にわたる広領域に所定濃度以上の水滴が存在
する水滴幕を形成することができ、この水滴幕をスクリ
ーンとして、大きな連続する虹を発生させて景観の向上
を図ることができる。

【０００８】なお、水滴発生用ノズルは、長距離放水用
ノズルの間にひとつずつ配設して、長距離放水用ノズル
と水滴発生用ノズルとがひとつずつ交互に並ぶように一
列に配設しても、あるいは、長距離放水用ノズルの間に
複数の水滴発生ノズルを配設してもよい。

【０００９】また、この発明において、長距離放水用ノ
ズルとは、水滴発生ノズルに比べて遠方まで水流を到達
させうる噴水ノズルをいい、水滴発生用ノズルとは、長
距離放水用ノズルに比べてノズル近傍からより多くの水
滴を噴出させうるノズルをいう。

【００１０】

【００１１】また、前記複数の長距離放水用ノズルは、
互いに近接して配置され、かつ、前記略一鉛直面内で互
いに異なる方向に水流を噴出するように配置することが
望ましい。

【００１２】このようにすれば、噴水装置をコンパクト
に構成しながら、複数の長距離放水用ノズルが噴出する
水流を広い領域に到達させて大きな水滴幕を形成し、大
きな連続的な虹の発生を促すことができる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】また、水滴発生用ノズルが噴出する水滴を
長距離放水用ノズルが噴出する水流に連行させるように
水滴発生用ノズルを長距離放水用ノズルの近傍に配設す
る他の構成としては、長距離放水用ノズルおよび水滴発
生用ノズルの一方が、他方の周囲を囲むように複数配設
されたノズルセットを備える構成を挙げることができ
る。

【００１７】このようにすれば、各ノズルセットは、こ
のノズルセットが含む長距離放水用ノズルが噴出する水
流の通過領域周囲に水滴幕を形成する機能を備えたもの
として取り扱うことができる。

【００１８】さらに、本発明にかかる噴水装置として
は、このようなノズルセットを複数配設することによ
り、より広い領域にわたる水滴幕を形成しうるように構
成してもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】上述したように、本発明にかかる
噴水装置は、景観の向上を図るべく、積極的に虹の発生
を促すものである。

【００２０】そこでまず、図１を参照しながら虹の発生
メカニズムを簡単に説明する。

【００２１】虹Ｒは、空中の水滴内部で太陽光線が屈折
し、再度空中に飛び出す際に、色によって反射角度が異
なることによって発生する。このため、虹Ｒは太陽Ｔの
位置、観察者Ｍの視点、水滴の位置（スクリーンとなる
水滴幕Ｓ）が一定の位置関係を満たす場合にのみ発生す
るものであり、観察者Ｍからみて太陽の反対方向（対日
点と呼ばれている）を中心する４０度（紫）〜４２度
（赤）の円周上に現れる。したがって、アーチ状である
べき虹Ｒの一部が切れてしまうなく、観察者Ｍに大きな
視野角を占める虹Ｒを観察させるためには、虹Ｒが現れ
うる領域のできるだけ広い領域を占めるように、大きな
水滴幕Ｓを形成することが必要である。

【００２２】また、虹は太陽光が空中の水滴によって屈
折・反射することによって発生するものであるから、前
記水滴幕Ｓは、太陽光を屈折・反射させる水滴が所定濃
度存在するものであることが必要である。

【００２３】本発明にかかる噴水装置は、このような虹
の発生メカニズムを踏まえた上で、積極的に虹を発生さ
せるべく、所定濃度の水滴が存在する水滴幕を広領域に
わたって形成することができるように構成したものであ
る。

【００２４】本発明にかかる噴水装置の一実施形態を図
２〜図６を参照しながら説明する。

【００２５】この噴水装置は、ダム湖や池等に浮かべて
設置されるフロート式の噴水装置であり、装置本体１０
内に配設された図示しない給水口から噴水ポンプによっ
て湖水等を汲み上げ、植物プランクトン等が増殖するこ
とによる富栄養化現象の発生を防止する水質浄化システ
ムとしても機能するものである。

【００２６】この装置本体１０の上部には、噴水ポンプ
に連通する複数の長距離放水用ノズル２０…，水滴発生
用ノズル３０…，景観用ノズル４０…が配設されてい
る。

【００２７】長距離放水用ノズル２０…は、遠方にまで
水を飛ばすべく比較的流れの整った水を噴出するもので
あり、複数のノズル２０…が略一鉛直面内で放射状に水
流を噴出するように、装置本体１０上部に一列に配設さ
れている。この長距離放水用ノズル２０…のみから水を
噴出した場合、図５に示すように、装置本体１０から噴
出した水流２１…は、装置本体１０から遠方にまで到達
するが、鉛直上方に噴出した水流２１による水滴を除く
と、装置本体１０近傍（ノズル近傍）には水滴幕は形成
されない。また、各水流２１…間にも十分な濃度の水滴
幕が形成されることがない。

【００２８】水滴発生用ノズル３０…は、多くの水滴を
形成すべく水をノズル近傍にまき散らすように噴出する
ものであり、前記複数の長距離放水用ノズル２０…の間
にそれぞれひとつずつ配設されている。すなわち、この
水滴発生用ノズル３０…と長距離放水用ノズル２０…と
は、一列をなすように交互にひとつずつ互いに近接して
配設され、装置本体１０から放射方向に水流または水滴
を噴出するようになっている。この水滴発生用ノズル３
０…のみから水を噴出した場合、図６に示すように、装
置本体１０近傍（ノズル近傍）には、装置本体１０から
噴出した水滴３１によって高い濃度の水滴幕が形成され
るが、この水滴３１は装置本体１０近傍に留まるため、
広領域にわたる水滴幕は形成されない。

【００２９】景観用ノズル４０…は、虹の発生を目的と
するものではなく、水質浄化作用や噴水による水姿の美
観向上を目的とするものであり、装置本体１０上部にお
いて、上記長距離放水ノズル２０…等とは異なる方向に
水を噴出するように配設されている。

【００３０】なお、長距離放水用ノズル２０および水滴
発生用ノズル３０とは、前者が遠方にまで水を飛ばすも
のであり、後者が多くの水滴を形成するものであるが、
両者の区別は相対的なものである。すなわち、本発明に
おいては、噴水装置が備える水の噴出形態の異なるノズ
ルのうち、より遠くまで水を噴出するものを長距離放水
用ノズル２０と呼び、より多くの水滴を形成するものを
水滴発生用ノズル３０と呼ぶこととする。

【００３１】以上のように配設された長距離放水用ノズ
ル２０…および水滴発生用ノズル３０…から同時に水を
噴出させると、図４に示すように、水滴発生用ノズル３
０…が噴出する多くの水滴は、長距離放水用ノズル２０
…が噴出する水流２１…に連行されて、長距離放水用ノ
ズル２０が噴出する水流２１…が通過する領域の周囲に
広がり、結果として長距離放水用ノズル２０…が噴出す
る水流の到達する略全域にわたって所定濃度の水滴が存
在する水滴幕Ｓが形成される。

【００３２】すなわち、水滴発生用ノズル３０だけで
は、装置本体１０近傍にしか水滴幕が形成できず、この
水滴発生用ノズル３０だけで広い領域にわたる水滴幕を
形成するには多大な噴出水量を要するが、長距離放水用
ノズル２０を併せ持った、この噴水装置によれば、水滴
発生用ノズル３０…が噴出する水滴を長距離放水用ノズ
ル２０が噴出する水流に連行させて広い領域に広げるた
め、少ない水量で効率的に広い領域にわたって所定濃度
の水滴が存在する水滴幕Ｓを形成することができる。

【００３３】特に、この噴水装置では、水滴発生用ノズ
ル３０…は、その両側を長距離放水用ノズル２０…に挟
まれるように配設されていることから、水滴発生用ノズ
ル３０…が噴出する水滴は、その両側の長距離放水用ノ
ズル２０…が噴出する水流に両側を挟まれるかたちで連
行されることとなるため、複数の長距離放水ノズル２０
…がそれぞれ噴出する水流２１…の間により確実に水滴
を介在することとなり、したがって、広領域にわたって
所定濃度以上の水滴が存在する水滴幕Ｓが形成される。

【００３４】このようにして所定濃度以上の水滴が存在
する広い領域にわたる水滴幕Ｓが形成されれば、この水
滴幕Ｓと、太陽の位置および観察者Ｍの位置等が所定の
関係を満たすことにより、この水滴幕Ｓをスクリーンと
して大きな虹が発生する。

【００３５】すなわち、この噴水装置によれば、虹Ｒの
発生条件のひとつである水滴幕Ｓを少ない水量で効率的
に形成することにより、大きな虹Ｒの発生を促し、こう
して発生する虹Ｒによって景観の向上を図ることができ
る。

【００３６】次に本発明にかかる噴水装置の他の実施形
態について図７を参照しながら説明する。この噴水装置
は、長尺の装置本体１１を備え、この装置本体１１上部
に複数の長距離放水用ノズル２０…がそれぞれ略鉛直上
方に水流２１を噴出するように略一列に並べられ、この
長距離放水用ノズル２０…の間にそれぞれ水滴発生用ノ
ズル３０…が配設されたものである。このような構成に
よっても、上述した実施形態にかかる噴水装置と同様
に、少ない水量で効率的に所定濃度の水滴が存在する水
滴幕を広い領域にわたって形成し、虹の発生を促すこと
ができる。

【００３７】次に本発明にかかる噴水装置のさらに他の
実施形態について図８を参照しながら説明する。この噴
水装置は、観察者Ｍを囲むように円弧状に形成された装
置本体１２を備え、この装置本体１２の上部に複数の長
距離放水用ノズル２０…および水滴発生用ノズル３０…
を配設したものである。このような構成によれば、観察
者Ｍを囲むように、鉛直な一曲面からなる水滴幕Ｓが形
成され、この水滴幕Ｓが観察者Ｍの視野の多くを占める
こととなることから、比較的容易に観察者Ｍにとって大
きな虹を発生させることができる。

【００３８】次に、本発明にかかる噴水装置について、
長距離放水用ノズル２０…および水滴発生用ノズル３０
…の他の配置例を図９を参照して説明する。

【００３９】図９（ａ）は、１本の長距離放水用ノズル
２０の周囲に複数の（ここでは８本の）水滴発生用ノズ
ル３０…を配設した例であり、図９（ｂ）は、逆に１本
の水滴発生用ノズル３０…の周囲に複数の長距離放水用
ノズル２０…を配設した例である。このように、長距離
放水用ノズル２０と水滴発生用ノズル３０は、上記実施
形態のように交互に並べて配置するのではなく、一方が
他方の周囲を取り囲むように複数配設してもよい。この
ような配置によっても、水滴発生用ノズル３０から噴出
する水滴は長距離放水用ノズル２０から噴出する水流に
連行されてこの長距離放水用ノズル２０から噴出する水
流の到達する略全域にわたって大きな水滴幕を形成する
ことができる。

【００４０】また、このように長距離放水用ノズル２０
と水滴発生用ノズル３０を、一方が他方の周囲を囲むよ
うに配置した場合、長距離放水用ノズル２０と水滴発生
用ノズル３０とは一組のノズルセットとして取り扱うこ
とができ、噴水装置としてはこのようなノズルセットを
複数配設して構成することも可能である。

【００４１】例えば、上述した図２〜図６に示した実施
形態や、図７および図８に示した実施形態にかかる噴水
装置において、長距離放水用ノズル２０…と水滴発生用
ノズル３０…とを交互に配設する代わりに上記ノズルセ
ット配設して、略一鉛直面内で放射状に広がる水滴幕が
形成されるようにしてもよい。

【００４２】以上、本発明を実施形態に即して説明した
が、本発明にかかる噴水装置は、上記実施形態に限定さ
れるものではない。

【００４３】（１）例えば、長距離放水用ノズル２０と
しては、遠方まで水を飛ばすことができる形態であれば
任意の公知の噴水用ノズルを採用することができる。ノ
ズル内に積極的に水の流れを整える整流機構を備えるこ
とは必須ではない。

【００４４】（２）また、水滴発生用ノズル３０として
は、多くの水滴を噴出しうる形態であれば、任意の公知
の噴水用ノズルを採用することができる。例えば、水が
噴出するノズル先端を特に狭めて多くの水滴が噴出する
ように構成したものや、ノズル先端に水流を妨げる障害
物を配置して多くの水滴が発生するように構成したもの
などを挙げることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる噴水装置
によれば、複数の長距離放水用ノズルが略一鉛直面内に
水流を噴出するように配設され、水滴発生用ノズルがこ
れら複数の長距離放水用ノズルの間にそれぞれ配設され
ていることから、水滴発生用ノズルから噴出する水滴は
長距離放水用ノズルが噴出する水流によって、その両側
を挟まれるかたちで連行され、この噴水装置が噴出する
水滴は長距離放水用ノズルが噴出する水流を含む略一鉛
直面近傍に集中して存在することとなる。したがって、
少ない水量で効率的に長距離放水用ノズルが噴出する水
流が到達する略全域にわたる広領域に所定濃度以上の水
滴が存在する水滴幕を形成し、この水滴幕をスクリーン
として、大きな連続する虹を発生させて景観の向上を図
ることができる。また、長距離放水用ノズルおよび水滴
発生用ノズルの一方が、他方の周囲を囲むように複数配
設してノズルセットを構成すれば、各ノズルセットを、
各ノズルセットが含む長距離放水用ノズルが噴出する水
流の通過領域周囲に水滴幕を形成する機能を備えたもの
として取り扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】虹の発生メカニズムの説明図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる噴水装置の平面図
である。

【図３】同噴水装置の正面図である。

【図４】同噴水装置によって形成される水姿の概観図で
ある。

【図５】長距離放水用ノズルのみが水流を噴出したとき
の水姿の概観図である。

【図６】水滴発生用ノズルのみが水滴を噴出したときの
水姿の概観図である。

【図７】本発明の他の実施形態にかかる噴水装置の概略
説明図である。

【図８】本発明のさらに他の実施形態にかかる噴水装置
の概略説明図である。

【図９】長距離放水用ノズルおよび水滴発生用ノズルの
他の配置を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 噴水装置本体 ２０ 長距離放水用ノズル ２１ 長距離放水用ノズルが噴出する水流 ３０ 水滴発生用ノズル Ｓ 水滴幕（スクリーン） Ｒ 虹 Ｍ 観察者

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 17/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の長距離放水用ノズルと複数の水滴
   発生用ノズルとを備え、前記複数の長距離放水用ノズルは、略一鉛直面内に水流
   を噴出するように配設され、 前記複数の水滴発生用ノズルは、該 水滴発生用ノズルが
   噴出する水滴を前記長距離放水用ノズルが噴出する水流
   に連行させるように、前記長距離放水用ノズルの近傍で
   あって、前記複数の長距離放水用ノズルの間にそれぞれ
   配設され、前記長距離放水用ノズルが噴出する水流が通
   過する領域の周囲に、虹が発生するスクリーンとなる水
   滴幕を形成するように構成されたことを特徴とする噴水
   装置。
2. 【請求項２】 前記複数の長距離放水用ノズルは、互い
   に近接して配置され、かつ、前記略一鉛直面内で互いに
   異なる方向に水流を噴出するように配置された請求項１
   記載の噴水装置。
3. 【請求項３】 長距離放水用ノズルおよび水滴発生用ノ
   ズルの一方が、他方の周囲を囲むように複数配設されて
   構成されたノズルセットを備え、 前記ノズルセットは、水滴発生用ノズルが噴出する水滴
   を長距離放水用ノズルが噴出する水流に連行させるよう
   に、前記水滴発生用ノズルが前記長距離放水用ノズルの
   近傍に配設され、前記長距離放水用ノズルが噴出する水
   流が通過する領域の周囲に、虹が発生するスクリーンと
   なる水滴幕を形成するように構成されたことを特徴とす
   る 噴水装置。
4. 【請求項４】 前記ノズルセットが複数配設したことを
   特徴とする請求項３記載の噴水装置。