JP6239371B2 - 噴水装置 - Google Patents

Description

本発明は、池にポンプを浮かせて、水（液体）を吹き上げる噴水装置に関する。

従来より、プール内に貯められた水（液体）を冷却する冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この冷却装置は、プール内の水を吸い込んで散水するポンプ（水流発生機）を有する構造である。散水された水は、空中で気化する際に熱が奪われることによって温度が下がった後、再びプールに戻る。このことによって、プール内に貯められた水の温度が低下する。

このような冷却装置を、散水する水を所望の噴水形状とする噴水装置として利用する方法も同様に知られている（例えば、特許文献２，３参照。）。このような噴水装置は、回転軸を縦向きに配置したモータで、インペラを回転させることで、散水を行う構成となっている。このため、インペラが回転すると、噴水装置全体は、インペラの回転とは逆向きに回転し、インペラの回転を相殺する。これにより、インペラの回転が十分に水に作用せず、十分な散水を行うことができない場合がある。このような問題の対策として、噴水装置を、プールの底面等にロープで係留する方法が知られている。すなわち、ロープで噴水装置の回転を防止することで、十分な散水を可能とする方法である。

特開２０１２−０６２６４１号公報 特開平４−１８２３８１号公報 特公平７−０１０３９７号公報

上述した噴水装置では、次のような問題があった。すなわち、ロープにより、噴水装置全体の回転を防止するための応力は、フロートの、ロープの取付部に発生する。一般に、フロートは十分な浮力を得るために、樹脂により中空に形成される。樹脂材料でフロートを形成すると、ロープの取付部が、フロートの回転を止めるだけの十分な強度を得られず、フロートが破損する場合がある。

また、フロートの中空部は、浮きとして機能するため、密閉されている。このため、気温の変化により、中空部内の空気が膨張・収縮すると、フロートも膨張・収縮する。中空部内の空気が、フロートの強度を超えて膨張・収縮する場合、フロートが破損し、十分な浮力を維持できない問題がある。

そこで本発明は、フロートの回転を抑制するとともに、フロートの膨張・収縮による破損を防止できる噴水装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の噴水装置は次のように構成されている。

本発明の噴水装置は、液体に対して浮上して配置される噴水装置において、前記液体に対して浮上する、環状に形成された、内部に中空部を有するフロート本体と、前記フロート本体の前記液体中に位置する部分に設けられ、前記フロート本体の中心軸からの径方向に沿うとともに、前記中心軸に平行に設けられた板状のリブと、前記フロート本体の内周部に設けられ、前記フロート本体の中心軸と同軸的に配置された回転軸を有するモータと、前記モータに設けられ、前記回転軸周りに回転するインペラを有する水流発生機とを備え、前記リブは、前記中心軸について相互に対称である位置に一対が配置され、前記中心軸に沿う方向の水中側からの平面視で、前記中心軸からの径方向に対し、前記インペラの回転方向とは逆側に所定角度傾いており、前記フロート本体には、前記中空部と外部を連通する通気口が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、フロートの回転を抑制するとともに、フロートの膨張・収縮による破損を防止できる。

本発明の一実施の形態に係る噴水装置を示す縦断面図。 同噴水装置に組み込まれたフロートを示す断面図。 同フロートを示す下面図。 同噴水装置に組み込まれた外インペラを示す縦断面図。 同外インペラを図４中二点鎖線Ｓ１−Ｓ１線で切断し、矢印方向に見た断面図。 同噴水装置に組み込まれた内インペラを示す縦断面図。 同内インペラを示す下面図。 同フロートの変形例を示す平面図。

図１は本発明の一実施の形態に係る噴水装置１を示す断面図、図２は噴水装置１に組み込まれたフロート（噴水装置用フロート）１０を示す縦断面図、図３はフロート１０を図２の下面図、図４は噴水装置１に組み込まれた外インペラ５０を示す縦断面図、図５は外インペラ５０を図４中二点鎖線Ｓ１−Ｓ１線で切断し、矢印方向に見た断面図、図６は噴水装置１に組み込まれた内インペラ６０を示す縦断面図、図７は内インペラ６０を示す下面図である。

噴水装置１は、図１に示すように、係留ロープＲで係留されつつ、プールＰに貯留された水Ｗに浮上して配置されている。噴水装置１は、水（液体）Ｗに対して浮上する環状のフロート１０と、このフロート１０の内周部に収容され、水Ｗを吸い込んで吐出する機能を有するポンプ（水流発生機）３０とを備えている。

フロート１０は、プールＰに貯められた水Ｗに対して、ポンプ３０を浮いた状態に支持する機能を有している。なお、浮いた状態とは、貯留部の底面から離れた状態である。このため、ポンプ３０が貯留部に貯められた液体中に浮いた状態を含む概念である。

フロート１０は、中空であり、ポンプ３０を浮いた状態で支持するだけの浮力を有する樹脂製のフロート本体１１と、このフロート本体１１に設けられたリブ１５、把手リブ１６とを有している。フロート本体１１は、更に、下面側に設けられた係留具１８を有している。この係留具１８には、係留ロープＲが取付けられる。なお、係留具１８は、把手孔１７を兼用しても良い。

フロート本体１１は図２に示すように、環状に形成されている。フロート本体１１は、複数の樹脂製の板を箱状に組み合わせることで、内部に密閉された中空部１２が形成されている。フロート本体１１には更に、中空部１２と、フロート本体１１の外部とを連通する通気孔１３が設けられている。通気孔１３は、図１に示すように、フロート１０がポンプ３０を支持しつつ、水Ｗに浮上した状態における、水面Ｗ１より上方に位置している。通気孔１３は、中空部１２と外部との間で、外気を通流する機能を有している。フロート本体１１の中空部１２には、更に、発泡材料１４が設けられている。

フロート本体１１の下面部外側には、図３に示すように、板状のリブ１５が設けられている。このリブ１５は、フロート本体１１の中心軸Ｃに平行であるとともに、中心軸Ｃからの径方向に沿って配置されている。

リブ１５は、図３に示すように、フロート本体１１の下面に複数が配置されている。これら複数のリブ１５は、例えば、中心軸Ｃについて相互に対称の位置に配置された一対のリブ１５Ａ，１５Ｂである。

フロート本体１１の外周部には、把手リブ（リブ）１６が設けられている。この把手リブ１６は、中心軸Ｃに沿うとともに、中心軸Ｃからの径方向に沿って配置されている。また、把手リブ１６には、中心軸Ｃ周りの周方向に貫通する把手孔１７が設けられている。なお、この把手孔１７は、貫通する孔に限られず、凹状に形成された凹部であっても良い。

フロート１０の内周部には、図１に示すように、ストレーナ２０を介して、ポンプ３０が取付けられている。このポンプ３０は、ストレーナ２０に、縦向きに取付けられた水中モータ（モータ）４０と、この水中モータ４０に取付けられた外インペラ５０、内インペラ６０とを有している。

水中モータ４０は、フロート１０に、ストレーナ２０を介して取付けられている。水中モータ４０は、フロート１０の中心軸Ｃと同軸的に配置された回転軸４１を有している。

水中モータ４０の回転軸４１には、外インペラ５０、内インペラ６０が取付けられている。

外インペラ５０は、図４に示すように、回転軸４１に取付けられる外インペラ本体５１と、この外インペラ本体５１の内周部に設けられた第１羽部５２とを有している。第１羽部５２は、図５に示すように、複数が、外インペラ本体５１の中心から、放射状に配置されている。なお、図５では、複数の第１羽部５１のうち、３枚のみを記載している。

内インペラ６０は、図６に示すように、回転軸４１に取付けられる内インペラ本体６１と、この内インペラ本体６１の外周部に設けられた第２羽部６２とを有している。第２羽部６２は、図７に示すように、複数が、内インペラ本体６１の中心から、放射状に配置されている。なお、図６では、複数の第２羽部６１のうち、３枚のみを記載している。

上述した本実施の形態に係る噴水装置１は次のように機能する。

水中モータ４０を駆動すると、回転軸４１と、この回転軸４１に取付けられた内インペラ６０及び外インペラ５０が、下方からの正面視で、時計回り方向に回転する。フロート１０には、回転軸４１の回転とは逆向き、すなわち、反手時計回り方向に回転する力が生じる。この際、フロート１０は回転軸４１に沿って設置されているリブ１５が水Ｗの抵抗を受け、これにより、回転が抑制される。このため、外インペラ５０及び内インペラ６０が、水Ｗに十分に作用し、所望の噴水形状を形成することが可能となる。また、フロート１０の回転の抑制により、係留具１８が係留ロープＲから受ける応力が低減される。これにより、係留具１８の破損を防止できる。

フロート１０の外周部には、把手リブ１６を設けることで、回転の更なる抑制を可能としている。また把手リブ１６は、フロート１０の輸送時に把手として機能することで、輸送を容易にすることが可能である。

更に、外部の気温の変化により、フロート１０内の空気が膨張・収縮する場合であっても、中空部１２と外部との間で、外気の通流を可能としている。これにより、フロート１０内の空気の膨張・収縮による、フロート１０の破損を防止できる。

万一、中空部１２に、通気孔１３から水Ｗが浸入したとしても、発泡材料１４を用いているため、十分な浮力を維持することが可能である。

上述したように、本発明に係る噴水装置によれば、フロートの回転を抑制するとともに、フロートの膨張・収縮による破損を防止できる。

図８は、本発明の一実施の形態に係るフロート１０の変形例であるフロート７０を示す平面図である。なお、図８中Ｋは、中心軸Ｃからの径方向を示している。また、図８において、図３と同一機能部分の詳細な説明は省略する。

フロート７０は、フロート本体７１と、リブ７５と、把手リブ７７とを備えている。フロート７０は、リブ７５を除いて、上述したフロート１０と同様の構造を有している。

リブ７５は、フロート７０の中心軸Ｃに沿うとともに、中心軸Ｃからの径方向Ｋに沿って配置されている。リブ７５は、中心軸Ｃからの径方向Ｋに対し、水中モータ４０の回転軸の回転方向とは逆向きに、所定角度θだけ傾いて形成されている。この所定角度θは、例えば３０度である。

フロート７０によれば、上述したフロート１０と同様の効果を得ることが可能である。更に、リブ７５を、水中モータ４０の回転方向とは逆向きに傾けて配置している。これにより、ポンプ３０を取付けて噴水装置とし、水中モータ４０を駆動させた際に、リブ７５が水Ｗから受ける抵抗が増加する。このため、噴水装置の回転を抑制する機能を更に高めることが可能である。

上述したように、本発明に係るフロートによれば、フロートの回転を抑制するとともに、フロートの膨張・収縮による破損を防止できる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、２つのインペラを有するポンプを用いているが、インペラが１つであっても、同様に適用できる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 液体に対して浮上して配置される噴水装置において、
前記液体に対して浮上する、環状に形成されたフロート本体と、
前記フロート本体の前記液体中に位置する部分に設けられ、前記フロート本体の中心軸からの径方向に沿うとともに、前記中心軸に平行に設けられた板状のリブと、
前記フロート本体の内周部に設けられ、前記フロート本体の中心軸と同軸的に配置された回転軸を有するモータと、
前記モータに設けられ、前記回転軸周りに回転するインペラを有する水流発生機とを備えることを特徴とする噴水装置。
［２］ 前記リブは、前記中心軸について相互に対称である位置に一対が配置されていることを特徴とする［１］に記載の噴水装置。
［３］ 前記リブは、前記中心軸に沿う方向の水中側からの平面視で、前記中心軸からの径方向に対し、前記インペラの回転方向とは逆側に所定角度傾いていることを特徴とする［１］に記載の噴水装置。
［４］ 前記リブには、凹部、又は、前記フロート本体の周方向に貫通する孔を有する把手部が設けられていることを特徴とする［１］に記載の噴水装置。
［５］ モータと、前記モータの回転軸に取付けられるインペラを有する水流発生機を、液体に対して浮いた状態で支持する噴水装置用フロートについて、
環状に形成されたフロート本体と、
前記フロート本体の中心軸からの径方向に沿うとともに、前記中心軸に平行に設けられた板状のリブとを備えることを特徴とする噴水装置用フロート。
［６］ 液体に対して浮上して配置される噴水装置において、
前記液体に対して浮上し、内部に密閉された中空部を有する、環状に形成された樹脂製のフロート本体と、
前記中空部と外部とを連通し、外気が通流する通気孔と、
前記フロート本体の内周部に設けられた水流発生機とを備えることを特徴とする噴水装置。
［７］ 前記中空部には、発泡材料が設けられていることを特徴とする［６］に記載の噴水装置。
［８］ 水流発生機を液体に対して浮いた状態で支持する噴水装置用フロートにおいて、
環状に形成され、内部に密閉された中空部を有する、環状に形成された樹脂製のフロート本体と、
前記フロート本体に設けられ、前記中空部と外部とを連通し、外気が通流する通気孔とを備えることを特徴とする噴水装置用フロート。

１…噴水装置、１０，７０…フロート（噴水装置用フロート）、１１，７１…フロート本体、１２…中空部、１３…通気孔、１４…発泡材料、１５，１５Ａ，１５Ｂ，７５…リブ、１６，７６…把手リブ（リブ）、１７…把手孔、１８…係留具、２０…ストレーナ、３０…ポンプ（水流発生機）、４０…水中モータ（モータ）、４１…回転軸、５０…外インペラ、５１…外インペラ本体、５２…第１羽部、６０…内インペラ、６１…内インペラ本体、６２…第２羽部、Ｃ…中心軸、Ｋ…径方向、Ｐ…プール、Ｒ…係留ロープ、Ｗ…水（液体）、Ｗ１…水面。

Claims (1)

1. 液体に対して浮上して配置される噴水装置において、
   前記液体に対して浮上する、環状に形成された、内部に中空部を有するフロート本体と、
   前記フロート本体の前記液体中に位置する部分に設けられ、前記フロート本体の中心軸からの径方向に沿うとともに、前記中心軸に平行に設けられた板状のリブと、
   前記フロート本体の内周部に設けられ、前記フロート本体の中心軸と同軸的に配置された回転軸を有するモータと、
   前記モータに設けられ、前記回転軸周りに回転するインペラを有する水流発生機とを備え、
   前記リブは、前記中心軸について相互に対称である位置に一対が配置され、前記中心軸に沿う方向の水中側からの平面視で、前記中心軸からの径方向に対し、前記インペラの回転方向とは逆側に所定角度傾いており、
   前記フロート本体には、前記中空部と外部を連通する通気口が設けられていることを特徴とする噴水装置。

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