JP4614488B2 - Fountain equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータチャージタンク内に充填した水を高圧空気によりノズルから吐出することにより噴水の造形が得られるようにした噴水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の噴水装置として、例えば、特開平3−77666号公報に記載されているものがある。この噴水装置は、噴水用プールの水面上,もしくは水中にノズルを配置し、該ノズルに接続されたT字路状のカップリングの一方の開口に逆止弁を介在させてプール内の水を自然流入させる流入口を接続し、他方の開口に斜め上方に延びるパイプを接続するとともに、該パイプの上流端にソレノイドバルブを介在させて高圧空気供給源を接続した概略構造のものである。上記噴水装置は、流入口から自然流入した水をカップリング,パイプ内に貯留し、該貯留水を高圧空気によりノズルから吐出するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の噴水装置では、噴水用プール内の水をノズルの流入口から自然流入させる構造を採用していることから、水があるところにノズルを配置しなければならず設置場所が限られるという問題がある。
【0004】
また上記従来装置では、ノズルの流入口から自然流入した水を噴出する構造であり、噴出する水量が一定となり、水柱の形状や大きさに対する自由度が低いという問題がある。
【0005】
一方、上記従来装置では、カップリング内の貯留水を高圧空気により吐出する際に逆止弁に衝撃力が作用することから、逆止弁の衝撃力に対する強度を高めたり、あるいは逆止弁に衝撃吸収構造を採用したりする必要がある。このような特別な逆止弁を設計,製作するとなると、コストが上昇するという問題が生じる。
【0006】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、設置場所に対する自由度,及び水柱の形状,大きさに対する自由度を向上でき、さらにはコストの高い逆止弁の採用を不要にできる噴水装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
噴出孔を有するノズルと、該ノズルに接続され水が充填されるウォータチャージタンクと、該ウォータチャージタンク内に逆止弁を有する給水管を介して給水する給水ポンプと、上記ウォータチャージタンクに開閉バルブを介在させて接続されたエアチャージタンクと、該エアチャージタンクに高圧空気を供給する高圧空気供給源と、上記開閉バルブを開閉制御するコントローラとを備え、上記ノズルは、上面外周部に形成された平面部と、中央部に形成された半球状の球面部とを有し、上記平面部には多数の噴出孔が垂直上方に向けて開口するように形成され、上記球面部には多数の噴出孔が半径方向に放射状に開口するように形成され、該球面部の中心部の噴出孔の孔径は、外周部の噴出孔より大きく、単位面積当たりの孔数は、外周部の噴出孔より少なく設定され、上記開閉バルブを開くことによりエアチャージタンク内の高圧空気によりウォータチャージタンク内の水を上記ノズルの噴出孔から吐出する
ことを特徴としている。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1において、上記エアチャージタンクとウォータチャージタンクとが近接して配設されていることを特徴としている。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1又は2において、上記給水管に開閉バルブが介設されており、上記コントローラが上記各開閉バルブを介してウォータチャージタンクへの給水量及び上記エアチャージタンクへの空気圧を可変制御するように構成されていることを特徴としている。
【0011】
【発明の作用効果】
本発明にかかる噴水装置によれば、水を給水ポンプにより上記ウォータチャージタンクに供給するようにしたので、ノズルを水中だけでなく地面や地中に設置したり,あるいは空中に設置したりすることが可能となり、ノズルの設置場所に対する自由度を向上できる。
【0012】
またウォータチャージタンクに給水ポンプにより水を供給するようにしたので、逆止弁に作用する高圧空気による衝撃力を給水ポンプからの給水圧により緩和することができ、ひいては市販の逆止弁を採用することが可能となり、従来の特殊な逆止弁を設計製作する場合に比べてコストを低減できる。さらにまた、ノズルに半球状の球面部を形成し、該球面部の中心部の噴出孔を、外周部の噴出孔の孔径より大きくかつ外周部の噴出孔より単位面積当たりの孔数を少なくしたので、ノズルから吐出した水の吐出高さを大きくすることができるとともに、水柱を太くすることができ、見栄えを向上できる。
【0013】
請求項2の発明では、上記エアチャージタンクとウォータチャージタンクとを近接させて配置したので、両チャージタンクを連通する配管の長さを短くすることができるとともに、ウォータチャージタンクに高圧空気を供給する際のレスポンス (応答性)を向上できる。
【0014】
請求項3の発明では、給水管に開閉バルブを介設し、該開閉バルブによりウォータチャージタンクへの給水量を可変制御するようにしたので、ウォータチャージタンクへの給水量を増減することによって、水柱の形状,大きさ,高さを任意に設定でき、従来の自然流入による給水では困難であった噴水造形に対する自由度を向上できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1ないし図5は、本発明の一実施形態による噴水装置を説明するための図であり、図1は噴水装置の全体構成図、図2は噴水装置の噴水ユニットの側面図、図3は噴水ユニットの平面図、図4はノズルの一部断面正面図、図5はノズルの平面図である。
【0018】
図において、1は噴水装置であり、これは2基の噴水ユニット2,2,圧縮ユニット3,給水ユニット4,コントロールユニット5を備えている。
【0019】
上記各噴水ユニット2は、ノズル6にウォータチャージタンク7を接続するとともに、該ウォータチャージタンク7にエアチャージタンク8を接続して構成されている。この各チャージタンク7,8は略同一の容量を有する円筒状のものであり、軸線を水平に向けてかつ互いに近接させて並列配置されており、地面に固定された支持金物9にU字ボルト10により固定されている。
【0020】
上記ウォータチャージタンク7の一端面(下流端)には継手管11を介して上記ノズル6が連通接続されており、このノズル6は軸線を垂直に向けて配置されている。また上記ウォータチャージタンク7のノズル6の反対側の他端部(上流部)とエアチャージタンク8とは高圧空気供給管12により連通接続されており、該高圧空気供給管12にはソレノイドバルブ13が介設されている。
【0021】
上記ノズル6はドーム型のものであり、中空円筒体からなるノズル本体15の上面外周部に平面部15aを形成するとともに、中央部に半球状の球面部15bを形成した構造のものである。上記平面部15aには垂直上方に向けて開口する多数の噴出孔16が形成されており、この噴出孔16は直径6mmφの小孔16aと直径8mmφの大孔16bとが周方向に所定間隔をあけて交互に形成されている。
【0022】
また上記球面部15bには半径方向に放射状に開口する多数の噴出孔17が形成されている。この噴出孔17は球面部15bの外周部に形成された直径6mmφの小孔17aと中心部に形成された直径8mmφの大孔17bとを有している。この大孔17bは上記小孔17aに比べて単位面積当たりの孔数が少なく設定されている。具体的には、上記小孔17aが32個に対して大孔17bは5個となっている。なお、上記小孔17a,大孔17bの直径,個数は例示であり、これらの数値に限定されるものではない。要は球面部15bの中心部の噴出孔は、外周部より大きく、かつ単位面積当たりの数を少なくすれば良い。
【0023】
本実施形態のドーム型ノズル6は、その平面部15aから吐出した水は垂直上方に延び、球面部15bから吐出した水は半径方向に放射状に延び、噴水形状が全体として逆円錐形状の如き外観をなすように設定されている。
【0024】
上記圧縮ユニット3,コントロールユニット5は、噴水ユニット2,2とは離れた場所に設置された運転制御室19内に収容されている。この圧縮ユニット3は空気を圧縮する圧縮ポンプ20aと高圧空気を貯留する貯留タンク20bとからなるコンプレッサ20により構成されている。このコンプレッサ20の空気吐出口にはエアパイプ21が接続されており、該エアパイプ21は途中で分かれて各エアチャージタンク8,8に連通接続されている。なお、22は上記エアパイプ21の上流側に接続された圧力計である。
【0025】
上記給水ユニット4は、上記噴水ユニット2,2とは離れた場所に独立して設けられており、水が充填された貯水タンク25内に給水ポンプ26を配置して構成されている。この給水ポンプ26の吐出口には給水管27が接続されており、該給水管27は途中で分かれて各ウォータチャージタンク7に接続されている。この各給水管27の下流側のウォータチャージタンク7の近傍には該ウォータチャージタンク側からの水の逆流を阻止する逆止弁28が介設され、該逆止弁28の上流側にはソレノイドバルブ29が介設されている。
【0026】
上記コントールユニット5は、予め設定されたプログラムに基づいて上記各ソレノイドバルブ13,29を開閉制御するとともに、コンプレッサ20及び給水ポンプ26を駆動制御するように構成されている。このプログラムは、例えば、光や音楽等に合わせてウォータチャージタンク7への給水量,エアチャージタンク8への空気圧を制御するように設定されている。
【0027】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【0028】
本実施形態の噴水装置1は、遊園地,公園等に設置され、例えば噴水ユニット2を地面に設置し、この噴水ユニット2を疑岩30により覆うことにより火山の如き外観を演出することができる。
【0029】
そして、給水ポンプ26によりウォータチャージタンク7に水を充填するとともに、コンプレッサ20によりエアチャージタンク8に高圧空気を充填する。この状態で、プログラムに沿って各ソレノイドバルブ13を開閉制御することにより、疑岩30から噴火の如く水柱が噴出することとなる。なお、この噴出した水はピット31内に回収され、排水管32を介して排水,もしくは貯水タンク25に戻される。
【0030】
本実施形態の噴水装置1によれば、噴水ユニット2とは離れた場所に貯水タンク25を独立して設け、貯水タンク25の貯留水を給水管27を介して給水ポンプ26により上記ウォータチャージタンク7に充填するようにしたので、ノズル6を地面に設置することが可能となり、それだけノズルの設置場所に対する自由度を向上できる。
【0031】
また上記ウォータチャージタンク7に給水ポンプ26により水を供給するので、エアチャージタンク8からの高圧空気による衝撃力が逆止弁28に作用しても、該衝撃力を給水ポンプ26からの給水圧により緩和することができ、もって市販の逆止弁を採用することが可能となり、従来の特殊な逆止弁を設計製作する場合に比べてコストを低減できる。
【0032】
本実施形態では、上記ウォータチャージタンク7とエアチャージタンク8とを近接させて配置したので、両チャージタンクを連通する高圧空気供給管12の軸長さを短くすることができ、ウォータチャージタンク7に高圧空気を供給する際のレスポンスを向上できる。
【0033】
本実施形態では、給水管27の下流側にソレノイドバルブ29を介設し、コントロールユニット5によりソレノイドバルブ29を介してウォータチャージタンク7への給水量を可変制御するようにしたので、ウォータチャージタンク7への給水量を増減することによって、水柱の形状,大きさ,高さを任意に設定でき、従来の自然流入による給水では困難であった噴水造形に対する自由度を向上できる。
【0034】
本実施形態では、ノズル本体15に半球状の球面部15bを形成し、該球面部15bの噴出孔17が、中心部の大孔17bを外周部の小孔17bより大きくかつ孔数を少なくなるように設定したので、ノズル6からの水柱の吐出高さを高くすることができるとともに、水柱の太さを太くすることができ、見栄えを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による噴水装置を説明するための全体構成図である。
【図2】上記噴水装置の噴水ユニットの側面図である。
【図3】上記噴水ユニットの平面図である。
【図4】上記噴水装置のノズルの一部断面正面図である。
【図5】上記ノズルの平面図である。 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fountain apparatus that can form a fountain by discharging water filled in a water charge tank from a nozzle with high-pressure air.
[0002]
[Prior art]
An example of this type of fountain apparatus is described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-77666. In this fountain device, a nozzle is arranged on the surface of a fountain pool or in the water, and a check valve is interposed in one opening of a T-shaped coupling connected to the nozzle to drain water in the pool. An inlet for natural inflow is connected, a pipe extending obliquely upward is connected to the other opening, and a high-pressure air supply source is connected to the upstream end of the pipe via a solenoid valve. In the fountain device, water that naturally flows in from an inlet is coupled and stored in a pipe, and the stored water is discharged from a nozzle by high-pressure air.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional fountain apparatus employs a structure that allows water in the fountain pool to naturally flow from the nozzle inlet, the nozzle must be placed where there is water and the installation location is limited. There is a problem that is.
[0004]
Further, the conventional apparatus has a structure in which water that naturally flows in from the inlet of the nozzle is ejected, and there is a problem that the amount of water ejected is constant and the degree of freedom with respect to the shape and size of the water column is low.
[0005]
On the other hand, in the above-described conventional device, since the impact force acts on the check valve when discharging the stored water in the coupling with high-pressure air, the strength against the impact force of the check valve is increased, or the check valve is It is necessary to adopt a shock absorbing structure. When such a special check valve is designed and manufactured, there arises a problem that the cost increases.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and can improve the degree of freedom with respect to the installation location and the shape and size of the water column, and can further eliminate the need for a costly check valve. The object is to provide a fountain device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A nozzle having a jet hole, a water charge tank connected to the nozzle and filled with water, a water supply pump for supplying water via a water supply pipe having a check valve in the water charge tank, and opening and closing the water charge tank An air charge tank connected via a valve, a high-pressure air supply source for supplying high-pressure air to the air charge tank, and a controller for controlling opening / closing of the opening / closing valve, and the nozzle is formed on the outer periphery of the upper surface A flat surface portion and a hemispherical spherical surface portion formed in the center portion, and the flat surface portion is formed such that a large number of ejection holes open vertically upward, and the spherical surface portion has a large number of Are formed so as to open radially in the radial direction, the diameter of the central portion of the spherical portion is larger than that of the outer peripheral portion, and the number of holes per unit area is the outer peripheral portion. It is set smaller than the ejection hole, and the high pressure air in the air charge tank by opening the closing valve of the water in the water charge tank is characterized in that discharging from the ejection hole of the nozzle.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the air charge tank and the water charge tank are disposed close to each other.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, an opening / closing valve is provided in the water supply pipe, and the controller supplies the water supply amount to the water charge tank and the air charge tank via the opening / closing valves. It is characterized by being configured to variably control the air pressure.
[0011]
[Effects of the invention]
According to the fountain device of the present invention, water is supplied to the water charge tank by the water supply pump, so that the nozzle is installed not only in water but also on the ground or in the ground, or in the air. Therefore, the degree of freedom with respect to the nozzle installation location can be improved.
[0012]
In addition, since water is supplied to the water charge tank by the water supply pump, the impact force caused by the high-pressure air acting on the check valve can be reduced by the water supply pressure from the water supply pump, and a commercially available check valve is adopted. Therefore, the cost can be reduced as compared with the case where a conventional special check valve is designed and manufactured. Furthermore, a hemispherical spherical surface portion is formed in the nozzle, and the number of holes per unit area is made smaller than the diameter of the outer peripheral portion of the ejection hole at the central portion of the spherical surface portion and smaller than that of the outer peripheral portion. Therefore, the discharge height of the water discharged from the nozzle can be increased, the water column can be thickened, and the appearance can be improved.
[0013]
In the invention of
[0014]
In the invention of claim 3, since the water supply pipe is provided with an open / close valve, and the water supply amount to the water charge tank is variably controlled by the open / close valve, the water supply amount to the water charge tank is increased or decreased, The shape, size, and height of the water column can be arbitrarily set, and the degree of freedom with respect to fountain modeling, which has been difficult with conventional water supply by natural inflow, can be improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
1 to 5 are diagrams for explaining a fountain device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the fountain device, FIG. 2 is a side view of a fountain unit of the fountain device, and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional front view of the nozzle, and FIG. 5 is a plan view of the nozzle.
[0018]
In the figure, reference numeral 1 denotes a fountain device, which includes two
[0019]
Each
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The dome-shaped
[0024]
The compression unit 3 and the control unit 5 are accommodated in an
[0025]
The water supply unit 4 is provided independently from the
[0026]
The control unit 5 is configured to open and close the
[0027]
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
[0028]
The fountain device 1 according to the present embodiment is installed in an amusement park, a park, or the like. For example, the
[0029]
The
[0030]
According to the fountain device 1 of the present embodiment, the
[0031]
Further, since water is supplied to the
[0032]
In the present embodiment, since the
[0033]
In the present embodiment, the
[0034]
In this embodiment, a hemispherical
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a fountain device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a fountain unit of the fountain device.
FIG. 3 is a plan view of the fountain unit.
FIG. 4 is a partial cross-sectional front view of a nozzle of the fountain device.
FIG. 5 is a plan view of the nozzle .
Claims (3)
上記ノズルは、上面外周部に形成された平面部と、中央部に形成された半球状の球面部とを有し、上記平面部には多数の噴出孔が垂直上方に向けて開口するように形成され、上記球面部には多数の噴出孔が半径方向に放射状に開口するように形成され、該球面部の中心部の噴出孔の孔径は、外周部の噴出孔より大きく、単位面積当たりの孔数は、外周部の噴出孔より少なく設定され、
上記開閉バルブを開くことによりエアチャージタンク内の高圧空気によりウォータチャージタンク内の水を上記ノズルの噴出孔から吐出する
ことを特徴とする噴水装置。A nozzle having an ejection hole, a water charge tank connected to the nozzle and filled with water, a water supply pump for supplying water via a water supply pipe having a check valve in the water charge tank, and opening and closing the water charge tank An air charge tank connected via a valve, a high-pressure air supply source that supplies high-pressure air to the air charge tank, and a controller that controls opening and closing of the open / close valve,
The nozzle has a flat surface portion formed on the outer peripheral portion of the upper surface and a hemispherical spherical surface portion formed in the center portion, and a large number of ejection holes open vertically upward in the flat surface portion. The spherical portion is formed such that a large number of ejection holes are radially opened in the radial direction, and the diameter of the ejection hole at the center of the spherical portion is larger than that of the outer circumferential portion, and per unit area. The number of holes is set smaller than the outer peripheral ejection holes,
A fountain apparatus characterized in that the water in the water charge tank is discharged from the nozzle orifice by the high-pressure air in the air charge tank by opening the open / close valve.
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