JP6396266B2 - 液体流線発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、汲み上げた水等の液体を流下させることで独創的な景観を演出できるようにした液体流線発生装置に関する。

例えば、ポンプにより汲み上げた水を壁面に沿って流下させることにより滝やせせらぎの如き景観を演出するようにした各種の噴水装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２０１１−２３００５２号公報 特開平９−１０１７号公報

ところで、前記従来の噴水装置は、汲み上げた水を単に流下させるだけであるので外観が単調となり易く、この種の噴水装置の需要の喚起を図る上での新たな工夫が要請されている。また、前記従来装置では、大型のポンプで水を汲み上げる必要があることから、コスト高となり易い問題もある。

そこで本件出願人は、水の入った容器の底部から水糸を流下させつつ該容器自体を昇降させるという動作を連続して行うことで独創的な景観を演出できる装置の開発を検討している。この場合、容器内の水がなくなったときに、該容器を液体内に沈めて該容器開口から水を流入させて水を補充することでポンプを不要にできると考えられる。ところが、容器を単に液体に浸けるだけでは、容器が液面上で反転したり，浮いたままになったりしてスムーズに沈み込まないおそれがあり、液体の補充に時間がかかるという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、独創的な景観を演出することにより需要の喚起を図ることができ、かつポンプを用いることなく水の補充を容易かつ迅速に行うことができる液体流線発生装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、鉛直姿勢を保持した状態で昇降可能に吊り設され、液体を収容可能とする容器と、該容器を昇降させる昇降手段と、前記容器に収容される液体を貯留する貯留部とを備えた液体流線発生装置であって、前記容器は、上部に前記液体が流入する開口を、底部に前記液体を糸状の流線をなすように落下させる貫通孔をそれぞれ有すると共に、該容器の浮力を越える重量を有し、前記容器を下降させると、前記貯留部の液体内に前記鉛直姿勢を保持したままで沈下して前記開口から液体が該容器内に流入し、前記容器を上昇させると、該容器内に収容された液体が前記貫通孔から落下し、該容器の昇降高さに応じた長さの液体流線が形成されることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の液体流線発生装置において、
前記昇降手段は、前記容器を吊り下げる吊糸と、該吊糸を巻き取るスプールと、該スプールと容器との間に配置され、前記吊糸による前記容器の吊り下げ位置を、前記スプールにおける吊糸巻き取り位置の変化に関わらず一定とする吊糸ガイド部材とを備えていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の液体流線発生装置において、前記吊糸は、前記スプールに該スプールの軸方向に一重巻きとなるよう巻き付けられていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の液体流線発生装置において、
前記吊糸は、前記容器の鉛直線回りの回転が吊糸に伝達されるのを抑制する捩れ抑制部材を介して前記容器を吊り下げていることを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかに記載された液体流線発生装置を複数備え、該各液体流線発生装置により発生する液体流線の長さが所望の変化をなすように前記昇降手段による前記各容器の昇降高さ，昇降速度を制御する昇降制御装置を備えたことを特徴としている。

請求項１の発明に係る液体流線発生装置によれば、昇降可能に吊設された容器を、液体の浮力を越える重量を有するものとし、かつ鉛直姿勢を保持したままで液体内に沈下するように構成したので、容器が液面上で反転することなくスムーズに沈み込みこととなり、容器内に液体が容易にかつ短時間で流入することとなる。

このように液体が充填された容器を、液面上空に上昇させ、該容器の底部から水糸を流下させつつ昇降，停止動作を連続して行うことで、変化に富んだ２つの動作を演出することができ、従来にはない新規な独創的な景観を提供することができ、ひいては需要の喚起を図ることができる。

またポンプを用いることなく容器に液体を直接充填できるので、従来の大型ポンプを用いる場合に比べてコスト的に有利である。

請求項２の発明では、容器を吊り下げる吊糸と該吊糸を巻き取るスプールとの間に容器の吊り下げ位置を常に一定とする吊糸ガイド部材を配置したので、容器が昇降時に横方向ずれたり揺れたりするのを抑えることができる。

請求項３の発明では、前記吊糸をスプールに軸方向に一重巻きに巻き付けたので、容器の吊り下げ位置精度を保持することができる。即ち、例えば、吊糸を二重巻きとした場合には、一周目と二周目とで巻き径が異なることから、スプール１回転による容器の吊り下げ位置の移動距離が変化する。

請求項４の発明では、容器の鉛直線回りの回転を吊糸に伝達されるのを防止する捩れ抑制部材を設けたので、容器の回転によって吊糸が捩れたり，切れたりするのを防止できる。

請求項５の発明では、複数の容器を設け、各容器の昇降高さ,昇降速度を制御するようにしたので、水糸の長さを各容器毎に変化させることができ、例えば雨や滝あるいは波の如き景観を演出することができる。

本発明の実施例１に係る複数の水糸（液体流線）発生装置を備えた水糸演出システムの概略構成図である。 前記水糸演出システムの昇降機構の概略図である。 前記水糸発生装置の斜視図である。 前記水糸発生装置の容器の断面図である。 前記水糸演出システムによる一演出例を示す図である。

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。

図１ないし図５は、本発明の実施例１による水糸（液体流線）発生装置を説明するための図である。

図において、１は複数の水糸発生装置２を備えた水糸演出システムを示しており、該水糸演出システム１は前記各水糸発生装置２を独立して駆動制御するコントローラ（昇降制御装置）３を備えている。

前記各水糸発生装置２は、鉛直姿勢を保持した状態で昇降可能に吊設され、所定量の水を収容可能とする容器５と、該容器５を昇降させる昇降駆動機構（昇降手段）６と、前記各容器２に収容される水を貯留する貯留槽７とを備えている。

前記昇降駆動機構６は、前記容器５を吊り下げる吊糸８と、該吊糸８を巻き取る幅広の平溝を有するスプール９と、該スプール９を回転駆動するモータ１１と、前記スプール９と前記容器５との間に配置され、Ｖ溝を有する吊糸ガイド部材１０とを備えている。

前記昇降駆動機構６は、天井部材１２の裏側に配設されており、天井部材１２に形成された挿通孔１２ａに前記吊糸ガイド部材１０から繰り出された吊糸８が挿通されている（図２参照）。
前記モータ１１は、ステッピングモータ等が採用され、前記コントローラ３により前記スプール９を正転，逆転方向に回転速度を変化させ、かつ所望の角度位置に位置決め固定可能に制御される。

前記吊糸８は、複数本の極細ステンレス線を撚り合わせて形成された線径約０．２〜１ｍｍ程度の撚り線からなり、これにより伸びがなく，捩じれにくく、かつ外観上ほとんど目立たないものとなっている。ここで、前記吊糸８には、例えば釣り糸に使用されるナイロン，フロロカーボン等の合成繊維を採用することも可能である。

前記スプール９は、円筒体９ａの両端にフランジ９ｂを形成した構造を有し、該円筒体９ａに前記モータ１１の出力軸１１ａが接続されている。なお、前記モータ１１は前記天井部材１２に支持されている。

前記スプール９の円筒体９ａには、これの軸方向に前記吊糸８が一重巻きとなるよう平溝に巻き付けられており、該巻き付け長さは前記容器５の最大昇降長さに対応した長さに設定されている。

前記吊糸ガイド部材１０は、前記スプール９より小さい径を有し、前記天井部材１２に回転自在に支持固定されており、前記スプール９から繰り出された吊糸８を懸吊支持している。これにより前記吊糸８による容器５の吊り下げ位置は、前記スプール９における軸方向巻き取り位置の変化に関わらず常に一定となっている(図３参照)。

また前記吊糸ガイド部材１０とスプール９との距離をできるだけ大きく設定することが好ましい。即ち、吊糸ガイド部材１０とスプール９との距離が短くなるほど、スプール９の左，右端に位置する吊糸８′，８′′のなす傾斜角度θが大きくなり、場合によっては吊糸８がスプール９に二重に巻きつくおそれがある。

前記容器５は、逆円錐形状をなす中空状の容器本体５ａの上縁に水が流入する開口５ｂを形成するとともに、底部に前記水を糸状の流線（水糸）をなすように落下させる貫通孔５ｃを形成した構造を有する。

前記容器本体５ａの容量及び貫通孔５ｃの孔径は、容器５に水を満杯した状態で該容器５から水が流れ出る量，水糸の太さを考慮した値に設定されており、具体的には概ね１〜２分程度で水が無くなるように設定されている。

前記容器本体５ａの開口５ｂ縁部にはクロス形状をなすプレート１３が取り付けられている。該プレート１３と前記吊糸８とは、前記容器５の鉛直線回りの回転が吊糸８に伝達されるのを抑制する捩れ抑制部材１５を介して接続されている。

この捩れ抑制部材１５は、前記プレート１３に固定された固定部１５ａと、該固定部１５ａに相対回転自在に連結された回転部１５ｂとを有し、該回転部１５ｂに前記吊糸８がリング８ａを介して締結されている。

また前記固定部１５ａにはテーパ面１５ｃが形成されている。該固定部１５ａのテーパ面１５ｃを前記プレート１３に形成されたテーパ孔１３ａに嵌合させることにより固定部１５ａはプレート１３に連結されている（図４参照）。

前記容器５内には、容器本体５ａ内に流入する際に生じる水の渦を抑制する緩衝材１６が配設されている。この緩衝材１６は、前記容器５の貫通孔５ｃから水が流れ出る際に生じる渦による水の乱れや捩れを抑制する機能も有する。

前記容器５は、比重が８．４５の真鍮を機械加工することにより形成されたものであり、貯留槽７の水中に浸漬した際に生じる浮力を越え、かつモータ１１による昇降時の負担をできるだけ小さくでき重量を有し、さらに前記逆円錐状の鉛直姿勢を保持した状態で貯留槽７内に確実に沈下する形状に設定されている。なお、前記容器５の材質は、真鍮に限るものではなく、水より比重の大きいものであれば採用可能であり、例えば銅（比重８．８２）、ステンレス（比重７．９）、あるいは鉄（比重７．８７）等により形成してもよい。

前記容器５を下降させると、該容器５は貯留槽７の水Ｗ内に逆円錐形状の鉛直姿勢を保持したままで沈下し、開口５ｂから容器本体５ａ内に水Ｗが流入し、該容器５は水で満たされることとなる。この状態で容器５を上昇させると、該容器５内の水Ｗが貫通孔５から落下し、その昇降高さに応じた長さの水糸Ｗ1が形成されることとなる。

前記コントローラ３は、演出プログラムが入力されるパソコン等の入力部３ａと、該入力された演出プログラムに基づいて各モータ１１を個別に駆動制御する制御部３ｂとから構成されている。

そして各容器５を、空中に直線状，曲線状，円形状，あるいはグリッド状をなすように配列し、それぞれ個別に又は同期させて上昇，下降あるいは停止させたり，昇降速度を変化させたりすることにより、各容器５の昇降動作と該容器５から流れ出る水糸Ｗ1とで変化に富んだ２つの動作を三次元的に演出することができる。

ここで、図２に示すように、前記貯留槽７内に照明器具１８を配置し、該照明器具１８により各容器５が水に沈下する際に生じる波紋１７に光を照射してもよい。また前記天井部材１２の下面に反射面を形成し、該反射面に容器５の昇降に伴う影１９を映すようにしてもよい。

図５は、前記水糸演出システム１による一演出例を示している。この演出例では、多数の容器５を帯板状をなすよう整列配置し、各容器５を昇降させることにより水糸Ｗ1が流下し、これにより川の流れ，あるいは波の如きイメージが演出される。このように演出することにより、従来にない独創的で幻想的な景観を作り出すことが可能となり、人目を引きつけることができる。

本実施例の水糸演出システム１によれば、昇降可能に吊設された各容器５を、水による浮力を越える重量を有する金属製のものとし、かつ逆円錐形状の容器本体５ａを鉛直姿勢を保持したまま貯留槽７内の水に沈下させるようにしたので、各容器５は水面上で反転したり，浮き上がったりすることなく水中にスムーズに沈み込み、これにより容器５の開口５ｂから水が短時間で、かつ容易に流入することとなり、各容器５内への水の補充を短時間で確実に行うことができる。

このように水が充填された多数の容器５を、該各容器５の貫通孔５ｃから水糸Ｗ1を流下させつつ昇降，停止させることで、変化に富んだ景観を演出することができ、従来にはない新規な景観を提供することができ、ひいては需要の喚起を図ることができる。

本実施例では、前記各容器５の昇降高さ,昇降速度，停止をコントローラ３により制御するようにしたので、水糸Ｗ1の流線長さを連続して変化させることとなり、例えば雨，滝あるいは波の如き景観を連続するように演出することができ、景観のより一層の向上を図ることができる。

また前記容器５を昇降させて水を直接充填するので、従来の大型ポンプを用いる場合に比べてコスト的に有利である。

本実施例では、前記容器５を吊り下げる吊糸８と該吊糸８を巻き取るスプール９との間に容器５の吊り下げ位置を常に一定とする吊糸ガイド部材１０を配置したので、前記容器５の昇降時の軸直交方向におけるずれや揺れを抑えることができ、これにより多数の容器５を整列させて昇降させる場合のばらつきや容器５同士の接触による見栄えの悪化を防止できる。

本実施例では、前記吊糸８をスプール９の円筒体９ａに軸方向に一重巻きに巻回したので、該吊糸８の全ての巻き径を同一にでき、前記容器５の吊り下げ位置精度を保持することができる。即ち、吊糸を二重巻きとした場合には、一周目と二周目とで巻き径が異なることから、それだけ容器の吊り下げ位置精度が低下する。なお、巻き径の変化を検出し、巻き径に応じて回転速度，巻き回数等をコントローラ３で補正することも考えられるが、このようにすると制御が複雑となる。

本実施例では、前記容器５及び吊糸８の接続部に、該容器５の鉛直線回りの回転が前記吊糸８に伝達されるのを防止する捩れ抑制部材１５を設けたので、前記容器５の回転によって吊糸８が捩れたり，切れたりするのを防止でき、吊糸８の寿命を延長できる。

なお、前記実施例では、容器５を円錐形状のものとしたが、本発明は、これに限られるものではなく、例えば三角錐，四角錐，角筒形状あるいは球形状の容器でもよい。

２ 水糸（液体流線）発生装置
３ コントローラ（昇降制御装置）
５ 容器
５ｂ 開口
５ｃ 貫通孔
６ 昇降駆動機構（昇降手段）
７ 貯留槽
８ 吊糸
９ スプール
１０ 吊糸ガイド部材
１５ 捩れ抑制部材

Claims (5)

1. 鉛直姿勢を保持した状態で昇降可能に吊設され、液体を収容可能とする容器と、該容器を昇降させる昇降手段と、前記容器に収容される液体を貯留する貯留部とを備えた水糸発生装置であって、前記容器は、上部に前記液体が流入する開口を、底部に前記液体を糸状の流線をなすように落下させる貫通孔をそれぞれ有すると共に、該容器の浮力を越える重量を有し、前記容器を下降させると、前記貯留部の液体内に前記鉛直姿勢を保持したままで沈下して前記開口から液体が該容器内に流入し、前記容器を上昇させると、該容器内に収容された液体が前記貫通孔から落下し、該容器の昇降高さに応じた長さの液体流線が形成されることを特徴とする液体流線発生装置。
2. 請求項１に記載の液体流線発生装置において、前記昇降手段は、前記容器を吊り下げる吊糸と、該吊糸を巻き取るスプールと、該スプールと容器との間に配置され、前記吊糸による前記容器の吊り下げ位置を、前記スプールにおける吊糸巻き取り位置の変化に関わらず一定とする吊糸ガイド部材とを備えていることを特徴とする液体流線発生装置。
3. 請求項２に記載の液体流線発生装置において、前記吊糸は、前記スプールに該スプールの軸方向に一重巻きとなるよう巻き付けられていることを特徴とする液体流線発生装置。
4. 請求項２又は３に記載の液体流線発生装置において、前記吊糸は、前記容器の鉛直線回りの回転が吊糸に伝達されるのを抑制する捩れ抑制部材を介して前記容器を吊り下げていることを特徴とする液体流線発生装置。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載された液体流線発生装置を複数備え、該各液体流線発生装置により発生する液体流線の長さが所望の変化をなすように前記昇降手段による前記各容器の昇降高さ，昇降速度を制御する昇降制御装置を備えたことを特徴とする液体流線発生装置。

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