JPH01231958A - 水ディスプレー装置，および水ディスプレーの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は水ディスプレー装置に関する。

（従来の技術・発明が解決しようとする課題）単純な噴
水から複雑な時間変化型および照明付き水ディスプレー
装置まで多くの水ディスプレー装置が、従来から知られ
ている。大部分の水ディスプレー装置は、ディスプレー
装置の水がそれ自体に再循環されるようにした所定形態
の噴水プールと組合せて作動されている。また、非変化
型ディスプレー装置は外観において極めて満足できると
共に、音による鎮静作用が得られるものではあるが、時
間変化型ディスプレー装置は大きな人気を得てきており
、その理由は、観察者がディスプレー装置のすべての変
化を経験し認識するためには、観察者の注意が必要とな
るからである０通常の比較的小型のディスプレー装置に
おいては、動的あるいは時間変化型ディスプレー装置を
創作するための問題は、所望の変化を制御するための設
計者の能力に集中することになるが、大型ディスプレー
装置においては、技術的問題として制御するだけではな
く、絶対的な動力要件およびそのような高い動力レベル
を変化させる能力が包含される０例示的に、大きな池ま
たは小さい湖の岸辺以外の場所に設置されるべき水ディ
スプレー装置は、この装置が水の量に応じて小さく設計
されない限り、非常に高い瞬間動力レベルを必要とする
ことになる。

従来の技術に関連し、米国特許第９１４，４１９号明細
書には、噴水液と圧力空気を包含する貯液部を備えると
共に、この空気が噴水装置の頂部のノズルを介して液体
を噴出させるようにした小型自動噴水装置が開示されて
いる。水を噴出させる間に膨張する空気の圧力変化を容
易にするため、実質的に一定の圧力が噴水ノズルに提供
されるように、自動パルプ装置が設けられている。噴水
は実質的に連続する形態で作動されるようになっており
、多量の水が供給される前に圧力室が排出されることが
必要である。この種の噴水は所期のとおり作動するが、
これは高エネルギー瞬間的ディスプレー装置として利用
するには不適当であり、それはディスプレー装置の作動
オンおよびオフには、高圧状態の水流にオン／オフパル
プ装置が必要になると共に、当然、貯液部に対する周期
的な水の排出および再充填が必要になるからである。ま
た、水がそれを介して噴出される円筒室のサイズに対す
る貯液部のサイズにより、高エネルギーで高水流量のデ
ィスプレー装置が望まれる場合は、特に大型の制御貯液
部が必要になる。

蒸気動力を利用した別のディスプレー装置が知られてお
り、たとえば米国特許第１，０６６．５６５号および第
３．４８４．０４５号明細書に開示されている。これら
のディスプレー装置は規則的パターンで作動する瞬間的
ディスプレー装置であるが、ディスプレー装置の高さ、
またはその作動間隔時間を制御することはできない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
小型かつ簡素な構成で高い噴射能力を有する水ディスプ
レー装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段・作用） 本発明は上記目的を達成するため次の構成を有する。

一端にノズルを備える包囲体が水中に配置されて、ノズ
ルが水面の近辺に配置されている。

包囲体の下部にソレノイドパルプを介して圧縮空気タン
クが接続され、このタンクは噴射の間に、所望の噴出高
さにより選定された圧力の圧縮空気を充填されるように
なっており、この圧力はたとえばコンピュータ制御によ
り、噴射間に変動される。ソレノイドパルプを開放する
ことにより、高圧空気が包囲体の底部に供給され、包囲
体の内部の大部分の水がノズルを介して上方へ、高圧空
気の圧力によりたとえば４５．８ｍ　（１５０ｆｔ、　
）またはそれを越える高さまで噴射される。噴射の間に
、包囲体は周囲の水により自動的に再充填される。

（発明の効果） 本発明は包囲体の底部に圧縮空気を供給するので、低い
動力で高い噴射能力が得られる。

また包囲体には周囲の水が自動的に充填されるので貯液
部が不要になるとともに充填のための装置が不要になる
。

（実施例） 第１図において、この発明の一実施例を備える小さい池
２０の表面が示されている。この実施例において、複数
の上向きノズルが複数の水流を池の表面から上方へ向け
るようになっており、すなわち図示されている実施例に
おいては、８つの水流が示されている。噴出される典型
的な水流は第２図に示されているが、後で明らかになる
ように、水流は異なる高さを有するだけでなく、一般に
瞬間的な水流に限られることな（、所望により時間的に
食い違い作動するようにすることもできる。一実施例に
おいて、水流はほぼ７．６ｃｍ　（３ｉｎ、）の径を有
すると共に、動力として用いられる空気圧により、４５
，８ｍ　（１５０ｆｔ、）またはそれを越える高さまで
上方へ延びることができる。任意の水流の持続時間は２
秒間のオーダを有しているが、このような時間間隔は、
特に表示装置の大きさおよびエネルギーを考慮すると、
観察者の興味を引くのに十分な長さである。その点に関
して、この発明の原理を用いてさらに小型のディスプレ
ー装置を形成することが可能であるが、この発明の特徴
の一つは、従来水ディスプレー装置を小さくせざるを得
なかった湖および池のこれに類するものに組合せて利用
できる大型ディスプレー装置を提供することである。

第５図において、それぞれ高エネルギーの瞬間的水流を
提供する構造体が示されている。各水流に対して、支持
構造体２２が水本体の底部に係止されている。支持構造
体上には水噴出装置が支持されており、この装置には垂
直刃２向のプラスチックパイプ２４部分が備えられ、そ
の底部２６にはキャップがなされ、かつその頂部にはノ
ズル２８が固定されており、このノズルは水面３０かも
上方に突出している。一実施例において、パイプ２４は
３０．５ｃｍ　（１２ｉｎ、）の内径を有する３、０５
ｍ　（１（ｌ　ｆｔ、　）　ノＰＶＣパイプの部分であ
り、その端部にはフランジが溶接されていて、上端部に
ノズル２８をボルト止めし、かつ下端部を閉鎖するプレ
ート２６をボルト止めするようになっている６部材２４
の下端部に隣接してパイプ結合部３２が接合されており
、適切なプラスチックパイプおよびパイプ結合部３４を
介し、かつパルプ３６を介して圧縮空気貯蔵タンク３８
に接続されていると共に、さらにパルプ４０を介して供
給ライン４２に接続されている。第５図および別の図に
示されるように、圧縮空気貯蔵タンク３８は流入および
流出ボートを備えているが、ボートに２重接続するため
の外部Ｔ型部材を結合された単一ボート型タンクを利用
することもできる。当然、圧縮空気貯蔵タンク３８は適
切に重量を付与されて、特定の設備において便利なよう
に、プラットホーム２２の一体部材として、あるいは別
体として水底に据え付けられている。

第６．７．８図において、第５図の装置の部品の詳細が
示されている。パイプ部材２４は第６図に示されるよう
に、フランジがその各端部に前述のように溶接されてお
り、その上端部にはノズル２８がボルト止めされている
。ノズルは種々の方法で製造できるが、ガラス繊維によ
り形成することが便利であり、その理由は、ハンドレイ
アップ法のための再利用可能な雄型な製造することが比
較的容易であり、したがって所望輪郭および円滑な表面
仕上げをなされた内部形状を有するノズルの形成が容易
だからである。パイプ２４の他端部においては、適切な
シールを有するキャッププレート２６が隣接フランジに
ボルト止めされているだけではなく、少なくとも複数の
ボルトは支持構造体２２の頂部でブレート４４を貫通し
て、この装置を所望向きおよび高さに維持するようにな
っている。

プレート２６には第７図に示されるように、単純なフラ
ッパパルプ４６が取付けられる。フラッパパルプはヒン
ジロッド４８にゆる（支持され、かつ水より比重が大き
い単純なプレート状パルプからなり、外部の水とパイプ
内の水との間の静水圧差の作用により開放されて、バイ
ブ２４内へ水を流入させると共に、圧力差が零に接近し
た時に重力作用により閉鎖するようになされている。そ
のため、単純な真ちゅう類フラッパパルプが用いられる
。また、後で示されるように水ディスプレー装置が作動
される時、５０で示される各噴出装置内の圧力はほんの
数秒間で大気圧中ヘベントされ、噴射中に、いくらかの
水が装置の底部に残るか、あるいは落下する。したがっ
て、フラッパパルプは閉鎖された時、完全に密閉される
必要はなく、その理由は、瞬間的な噴射時間中にそこか
ら逃げる水量が少量であると共に、装置の底部に残され
た量より少ないからである。当然、他のタイプのチエツ
クパルプ型装置も利用できるが、パルプを開放するのに
必要な背圧を低くして、噴射の度に湖水で噴出装置の十
分な自動的再充填を保証できるようにすることが好まし
い。

第５図と共に第３．４図においで、この発明の代表的装
置の詳細が示されている。特に前述のように、各圧縮空
気貯蔵タンク３８はパルプ４０を介してライン４２に接
続され、このライン４２はライン５２によるリング形輪
郭により、主圧縮空気供給うイン５４に接続されている
。第９図に示されるように、主供給ライン５４は、空気
ポンプまたは圧縮機５８により供給される高圧空気貯蔵
タンク５６に接続されている。さらに第９図に示される
ように、パルプ３６は適切なインクフェースを介して、
それを制御するためのパーソナルコンピュータに接続さ
れている。その点に関連して好ましい実施例においては
、パルプ３６はソレノイドパルプとされ、したがってコ
ンピュータにより、適切なインタフェースを介して容易
に操作され得る。さらにコンピュータにはパルプ４０が
接続されており、パルプ４０は好ましい実施例において
は、フェアチャイルド・インダストリアル・プロダクツ
・カンパニーのような多くの製造業者を介して入手でき
るタイプのパルプとされると共に、これは精密空気容積
ブースターとして知られている。これらのパルプは制御
圧力により制御されると共に、高流量の制御圧力を再現
するようになっている。この種のパルプは、制御圧力と
被制御圧力との間の一対一の対応を提供するだけでな（
，１対４あるいは４対ｌのような別の比率を提供するこ
ともできる。したがって、等圧または高圧のポンプ５８
および空気供給部５６を利用して、パーソナルコンピュ
ータ６０により制御するために高い制御圧力を提供する
ため、かなり低い制御圧力を利用することが可能になる
６個々の装置の精密空気容積ブースクーを制御するため
に、コンピュータ出力を圧力に転換するためには、容易
に入手できる電流−圧力トランスデユーサが利用される
。

これまでこの発明の一実施例の基本的機能を説明したの
で、以下にその作動を説明する。不作動状態において、
噴出装置５０はその底部（第７図参照）のフラッパパル
プ４６を介して、水が充填される。装置の始動にあたり
、空気ポンプまたは圧縮機５８がスイッチを入れられて
、圧縮空気が貯蔵タンク５６（第９図）へ供給され、こ
の貯蔵タンクは通常、水底の側部に配置された圧縮機付
近に配置されている。コンピュータ６０もスイッチが入
れられ、これにはソレノイドパルプ３６オよび空気容積
ブースタ４０を制御するために、単純な作動プログラム
が装填されている。水噴出装置５０の一つの典型的な作
動シーケンスにおいて、コンピュータは各プースク４０
に指令圧力を供給し、それにより供給タンク５６内の空
気がライン５４、ライン５２、および各ライン４２を介
して供給されて、各貯蔵タンク３８が指令圧力で加圧さ
れる。各タンク３８が指令圧力に到達した時点に関して
、フィードバックが行なわれないが、その場合は各ブー
スフ４０は自動的に゛スイッチが切れるようになってお
り、またコンピュータ自体は所望により、過去の経験に
基づいて単純なロックアツプテーブルを備え、コンピュ
ータ自体が指令圧力に到達した時点を決定できるように
される。それから所望により、ソレノイドパルプ３６が
トリガ作動されて、タンク３６の各−つ内の圧縮空気が
各水噴出装置へ直接供給される。空気が低密度および低
粘度であること、そして圧縮空気貯蔵タンク３８と各噴
出装置５０とが比較的近接して接続されていることから
、タンク内の空気圧力はノズル２８の開口より小さいソ
レノイドパルプを用いて、噴出装置の底部に供給される
。特に、７．６ｃｍ　（３ｉｎ、　）ノズル開口を用い
る好ましい実施例においては、３．８〜５．１　ｃｍ　
（１，５〜２．０　ｉｎ、　）のソレノイドパルプで十
分であるが、パルプと水噴出装置との間のライン内に大
きな抑制部が生じないように注意しなければならない。

ソレノイドパルプ３６が励磁されると、各タンク３８内
の空気圧力は噴出装置の底部へ供給される。第６図に示
されるように、内部の水をノズルを介して上方へ、そし
てそこから高速で、比較的良好に制御された流れとして
上方へ噴射することである。このとき、噴出装置５０内
のいくらかの水は、噴出時底部に滞留するが、３０．５
ｃｍ（１２ｉｎ、　）内径のバイブ２４による７、６ｃ
ｍ　（３ｉｎ、　）ノズルを有するプロトタイプの装置
においても、バイブ内の水のほぼ％の量が、高圧空気が
ノズル領域に到達する前にノズルを介して噴出されてい
る。明らかなように、さらに小径のチューブがノズルか
らバイブ２４の底部に向けて延設されると共に、高圧空
気がバイブ２４内へ、その頂部付近において放出されて
、バイブの内壁と小径チューブの外径との間の水を、チ
ューブの底部の下方へ、それからチューブを介して上方
へ強制するようにすることにより、さらに多くの割合の
水が噴出され得る。しかしこのような構成は好ましくな
（、その理由は、構造が複雑になると共に、チューブを
通る高速流の粘性効果により実質的なエネルギー損失が
生じ、水ディスプレー装置の効果が低下する。

特に、チューブを通る流量はかなり増大し、したがって
噴出される最終の流れはその中心部においてのみ高速を
有しており、その速度は流れの周辺における極めて低い
速度まで減少し、したがって最終的な流れは、噴出装置
まで送られる空気圧力により表わされる水頭のほんの一
部により、上方へ噴出されることになる。したがって、
このような構成は噴出される水の割合の点では、噴出装
置の効率を増大するが、噴出される流れ内のエネルギー
および達成される高さは実質的に減少される。その点に
関してプロトタイプのユニットにおいて使用される圧力
により４５．８ｍ　（１５０ｆｔ、）およびそれを越え
る高さまで到達する。これは、放出される流れに対する
粘性効果を最少にする比較的短かいノズルの結果である
。その点に関して、単純な鋭端オリフィスを用いること
ができ、その場合さらに粘性効果が低減される。

プロトタイプの水ディスプレー装置において、水は噴出
され、また噴出装置のバイブ２４内の高圧空気は、はぼ
１〜２秒間で大気中に排出される。したがって、各ソレ
ノイドパルプ３６のトリガ作動は１〜２秒間の時間だけ
必要になり、その後は圧縮空気中のエネルギーは単純に
損失となる。これも貯蔵タンクのサイズを決定するもの
であり、バイブ２４の内容積と同一オーダーの大きさの
タンクサイズが望ましいが、極めて大きいタンクを利用
する場合はある程度の効果は有しており、すなわち初期
圧力が水流に所望高度を達成させるものである場合、水
ディスプレー装置の発射中のある程度の圧力降下が重大
影響をもたらすことがないからである。

複数、たとえば第１〜９図に示されるような８つの水噴
出装置を発射するためのプログラムは、所望により種々
の形態をとることができる。−例として、最低および最
高流動、したがって所望の最低および最高圧力を決定す
ることができ、また各発射に対してコンビニーりは、各
水噴出装置の次の発射に対してこれら２つの限度間の圧
力を無秩序に選定することができる。同様に、発射操作
間の時間が適切な時間限度間で無秩序に決定されると共
に、その点に関して、水噴出装置の発射は所望により、
シーケンス制御あるいは非シーケンス制御状態で行なう
ことができる。さらに、２つの水噴出装置を一度に同時
に発射することを避けることができるが、また別の時点
に所望により、同一または異なる圧力を用いて２または
それを越える水噴出装置を同時に発射することができる
。

さらに、達成きれる高度に関連し、あるいはそれに直接
比例して所定の水噴出装置の発射操作間に遅延を設ける
ことができ、その場合観察者の期待が発射操作間の遅延
に基づいて増大される。その点に関して、好ましいアプ
ローチ法は個人の好みの問題であり、おそらくアプロー
チを混合することにより、観察者に継続的に大きな魅力
を与えることになるであろう、この装置の作動は、典型
的なコンビューク速度において極めてまれな根拠につい
てのみアップデート化される一連の個々の発生事項に基
づいているから、制御プログラムは、発生事項間の時間
遅延が必要な計算時間を十分に越えていることから、比
較的低速の高レベル言語、たとえばベーシックにより容
易に書取ることができる。

第１〜９図に開示されるこの発明の実施例は、この発明
の非常に重要な利点の一つを示している。特に、水噴出
装置の各発射は瞬間的に行なわれ、最も典型的にはほん
の数秒間で終るから、噴出される各水流により表わされ
る瞬間的動力は、その大きさのオーグーにより圧縮機５
８の継続的動力を越えている。特別の例において、安定
状態において２０．０００馬力のポンプを必要とする水
流を、はんの数百馬力の空気圧縮機を用いて十分な頻度
で達成することができる。

さて第１Ｏ〜１２図において、この発明の別の実施例が
示されている。ここでは空気は圧縮機（図示しない）か
ら、ライン６２および制御自在なパルプ６４を介して圧
縮空気貯蔵タンク６６へ供給され、このタンク６６はソ
レノイドパルプ６８を介して、タンク６６内の高圧空気
を水噴出装置へ供給する。しかしこの実施例においては
水噴出装置自体は、前に説明した実施例におけるものと
相違している。特に、ライン７２を介してソレノイドパ
ルプ６８により供給される短かい円筒包囲体７０が利用
されている。ライン７２は高圧空気を包囲体７０へ供給
するだけでなく、実際には包囲体の一部を形成し、それ
自体に水が充填されそして噴射される。第１２図に示さ
れるように、包囲体７０は底部中実透明プレート７４お
よび頂部透明（または、好ましい場合は不透明）ノズル
プレート７６を備え、ノズルプレート７６は複数の開ロ
ア８を備えており、それを介して圧力水が噴出されるよ
うになっている。その点に関して、ここで用いられるノ
ズルという用語は、圧力下の水がそこを介して流れとし
て噴出される開口を定義する総対的な意味で用いられる
ものと理解されるべきで、実質的に層流を提供するノズ
ル、層流から実質的に逸脱する流れを提供するノズル、
オリフィスあるいはこの種の他の開口゛を包含するもの
である。その点に関して、第１２図に示される開ロア８
はプレート７６にドリル加工された孔であり、この孔は
大径ドリルにより途中までドリル加工されて、短かい孔
の長さを減少させると共に、それによりそこを通過する
水の粘性損失を低減させるようになっている。この装置
全体は支持構造体８０（第１Ｏ図参照）上に位置される
と共に、その際、ノズルプレート７６の頂面が水面８２
のいくらか下方にあるように位置決めされており、この
実施例においては、多くの典型的な噴水プールサイズの
池またはプールにこの装置が配置されている。

前述のようにライン７２もノズルプレート７６の開口を
介して装置内へ流入する水により、発射操作の間に充填
される。ライン７２は、ソレノイドパルプ６８の開放中
にタンク６６からの空気流を拘束しないように十分な径
を有しているが、実際にはライン７２は別の要件、すな
わち大きな貯水容量をもたらすために太き（、あるいは
長く構成されており、その理由は噴射中にノズルプレー
ト７６の開口を介して噴出される水の主供給源とされて
いるからである。さらに、ライン７２は噴射操作中に噴
出される多量の水を含有するだけでなく、包囲体７０に
対して異軸形態を有することにも注目されたい、このこ
とは圧力空気がノズルプレート７６の開口を介して排出
される直前まで、発射操作中に包囲体７０が水で完全に
充填された状態にあることをもたらす、これにより包囲
体７０内の気泡および／または内部における不規則な水
−空気界面が存在が防止され、効果的な光伝導装置が得
られ、したがって包囲体７０の底部付近で底部プレート
７４の下方に位置された光源８４は、水流を介し、かつ
透明プラスチック製ノズルプレート７６を介して、光を
上方へ放射することができる。その点に関して、ノズル
プレート７６の頂部はこれが配置される水面８２の下方
に位置されているから、個々の水流は水面下の水を同伴
流動し、本質的に移動トーチ状表示装置が創成され、こ
れは典型的には表示期間だけ照明されるように構成され
ている。

゛明らかなように、第１０〜１２図の実施例もノズル７
６を水面からでるように配置することができる。この場
合、水はノズルプレートから個々の良好に限定された流
れとして上昇するが、水面下に配置された場合は、水面
下の水が同伴上昇され、これは典型的には中央の流れよ
り周縁の流れにおいて顕著であり、それにより茂み状の
表示が提供されるが、その特徴は使用される圧力、ノズ
ルプレートが配置される水面下方深さ、等に関連を有し
ている。明らかなように、水面下に配置されない場合は
、前述の実施例におけるようにフラッパパルプまたは他
のタイプの自由作動チエツクパルプが利用されて、表示
装置に自動的に再充填がなされるようにされており、ま
た特定の適用例および設計者の好みにより、ある種の形
態の動力再充填装置を利用することができる。

第１３．１４図において、この発明のさらに別の実施例
が示されている。この実施例は水の深さが季節的に、潮
の干満により、あるいは他の作用により変動する湖およ
び池の天然貯水池において利用することを目的としてい
る。そのため、複数の組合せ浮遊圧縮空気貯蔵タンク８
６が部材８８．９０からなる構造体を介して相互に接続
されており、ここで部材９０は関連貯蔵タンク８６とマ
ニホルド９２との間に圧縮空気を連通させている。この
構造体上に噴出装置５ｏが支持されており、この装置５
０は第１〜９図の実施例において説明した噴出装置５０
と同一である。噴出装置５０および浮遊構造体に対して
、別の対のチューブ部材９２が取付けられており、その
頂部にはキャップ９４が設けられると共に、それぞれに
小さいベント９６が設けられている。

空気が陸上の空気圧縮機（図示しない）からライン９８
を介して装置に供給されると共に、制御自在なパルプ１
００が所望により、マニホルド９２とライン９８とを接
続および遮断するようになっている。このパルプは通常
のソレノイドパルプ、あるいは前述の精密空気容積ブー
スフとすることができる。マニホルド９２にはソレノイ
ドパルプ１０２が接続されており、このパルプ１０２は
ライン１０４を介して噴出装置５０の底部に隣接する位
置に接続されて、前述のように噴出装置５０を作動する
ようになっている。

これまで説明した浮遊装置全体は、水本体の底部に係止
された適切な構造体により所定位置に保持される。この
係止状態は、湖の底部、等に関連して設備毎に変更され
る。−例として、比較的軟質の湖底には打込まれたパイ
ルが利用され、あるいは第１３図に示されるように、岩
石状あるいは安定した湖底にはコンクリート基台１０６
を利用することができる。第１３．１４図に示される実
施例においては、一対の垂直部材１０８が湖底から上方
に延びると共に、いくらか小さい垂直部材１１０を支持
しており、垂直部材１１０はチューブ部材９２内へ上方
に延設されると共に、チューブ部材内にゆるやかにスリ
ップ嵌合する球状端部分１１２を備えている。こうして
、浮遊装置は湖の現在の水面に対して自動的に高さを調
整し、湖面レベルの変化にしたがって、上方および下方
へ移動する。高速ボートおよび他の波動発生現象を有す
る湖に配置される時は、浮遊装置全体は、チュー゛プ部
材９２からなるシリンダと、球状部材１１２からなる内
部ピストンとの間が結合されることなく、波動に応じで
ある程度揺動する。しかし水噴出装置が発射操作される
と、球状部材１１２はチューブ部材内でピストンとして
の機能を果たし、発射操作の結果生じる下向き力を吸収
し、短時間の発射時間中に浮遊装置をわずかに下方移動
させるにすぎない、したからで、浮遊装置は湖のレベル
の変化に応じて容易にそれ自体のレベルを取ることがで
き、発射操作中に大きく下方移動することはない。

もちろん最後に、第１〜９図、および１３．１４図の実
施例から得られる水流に照明をすることができ、それは
所望により白色光あるいは着色光とすることができ、そ
れにより通常の規模ではない壮観な夜間ディスプレーが
提供される。

しかしここでは水噴出装置５０の底部からの光は好まし
くなく、その理由は、焦点が合わせられない場合は、そ
の光はほんの一部分が所望のノズル開口から送出される
だけで、たとえ最初は所望通り送出されたとしても、発
射操作中の不規則な空気−水界面により、そして水中の
気泡および空気−水界面に隣接する空気中の水滴により
光が分散されて、所望モードにおける光の伝達効率が低
下されることになる。そしてその代りに、水噴出装置の
包囲体の外部の光源からの光が光学繊維束内で焦点が結
ばれると共に、その他端がパイプ２４内へ延長されて、
ノズル２８の軸心方向直下に配置されて、そこから放射
される光の大部分を上方へ、すなわち水流内へ送出する
ようにすることが好ましい６光学１１ｉ維東はパイプ２
４内に支持される必要はないが、ノズル２８は比較的短
かく維持されて、光学繊維束の端部がノズル内へ十分に
延長されていない場合でも、光を水流の軸心に沿って送
出する効率を合理的な大きさにするように構成される。

−例として、　７．６ｃｍ　（３ｉｎ、）ノズルに対し
て、光学繊維束が、ノズルの径がほぼ１２．４ｃｍ　（
６ｉｎ、］の領域において終っている場合は、その領域
における流動面積はノズル吐出口のそれのほぼ４倍であ
り、それにより平均水流速度はノズル吐出口における速
度の％であり、あるいはノズル吐出口におけるものの３
八、の動的圧力となる。したがって、ノズルの吐出口流
動の動的圧力が１１．２Ｋｇ／ｃゴ（１６０ＰｓＩ）で
あったとしても、光学繊維束の端部領域における動的圧
力はほんの０、７Ｋｇ／ｃｔｎ″（１０ＰＳＩ）であり
、当然それより下方領域ではこれより低い。

興味ある新規な動的水ディスプレー装置を創造するだけ
でなく、通常の水ポンプおよび類似装置を用いては達成
することができないような規模のディスプレー装置を創
造することができる。新規で独特の空気動力型水ディス
プレー装置が開示され、説明された。この発明の２つの
実施例がここに開示され、説明されたが、この発明の範
囲内でその形態および細部に種々の変更が可能であるこ
とは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は池または湖におけるこの発明の典型的な設備の
頂面図、第２図は水噴出装置が同時発射操作されるか、
または何らかのタイプのシーケンス状態で発射操作され
る場合の、第１図の水ディスプレー装置により放出され
る水流における典型的な変化を示す第１図の２−２線に
沿う断面図、第３図は第１図の３−３線に沿う拡大頂面
図、第４図は第３図の４−４線に沿う拡大頂面図、第５
図は第４図の５−５線に沿う部分断面図、第６図は第５
図の水噴出装置５０および支持構造体の断面図、第７図
は第６図の７−７線に沿う部分断面図、第８図は第７図
の８−８線に沿う断面図、第９図は制御装置を含む第１
〜８図の実施例の全体装置の概略図、第１Ｏ図はこの発
明の別の実施例の側立面図、第１１図は第１Ｏ図の１ｔ
−１１１Ｊｌに沿う頂面図、第１２図は第１１図の１２
−１２！ｉに沿う部分断面図、第１３図はさらに別の実
施例の側立面図、第１４図は第１３図の実施例の頂面図
である。 ２４・・・耐圧性包囲体、２８・・・ノズル、３０・・
・表面、３６・・・第１パルプ装置、３８・・・圧縮空
気貯蔵タンク５８・・・圧縮機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）貯留水； 貯留水に少なくとも一部が配置された耐圧性包囲体であ
   って、該包囲体の上端部に少なくとも一つのノズルが結
   合されており、このノズルがこれに送給された加圧水を
   、少なくとも一つの水流として上方へ送出すると共に、
   該ノズルは貯留水の水面付近に配置されるようにした耐
   圧性包囲体； 圧縮空気貯蔵タンク； 前記圧縮空気貯蔵タンクと前記耐圧性包囲体の下部分と
   の間に接続されて、前記圧縮空気貯蔵タンクからの圧縮
   空気を、前記耐圧性包囲体の前記下部分へ制御自在に供
   給する第１パルプ装置； 前記圧縮空気貯蔵タンクに接続されて、その内部の空気
   圧力を増大するための空気圧縮機装置；および 前記第１パルプ装置を制御して、前記圧縮空気貯蔵タン
   クから前記耐圧性包囲体の前記下部分へ圧縮空気を接続
   して、その内部の水を前記ノズルを介して上方へ、瞬間
   的に噴出させるようにした制御装置 から構成される水ディスプレー装置。 （２）前記包囲体が脱圧された時、前記耐圧性包囲体に
   貯留水からの水を自動的に再充填する装置を備えた請求
   項１記載の水ディスプレー装置。 （３）前記耐圧性包囲体を自動的に再充填する前記装置
   が、前記少なくとも一つのノズルを貯留水の水面レベル
   の少し下方に配置する装置を備え、前記耐圧性包囲体が
   前記ノズルを介して流入する水により再充填されるよう
   にした請求項２記載の水ディスプレー装置。（４）前記
   耐圧性包囲体を自動的に再充填する前記装置が、前記耐
   圧性包囲体の底部に隣接する第２パルプ装置を備えてい
   る請求項２記載の水ディスプレー装置。 （５）前記第２パルプ装置が、前記耐圧性包囲体の加圧
   による前記第２パルプ装置を横切る差圧に応答して閉鎖
   状態に維持されると共に、逆の差圧に応答して貯留水か
   ら前記耐圧性包囲体内へ水を流入させることができるよ
   うにした請求項４記載の水ディスプレー装置。 （６）前記ノズルを介して上方へ光を送出する照明装置
   を備えている請求項１記載の水ディスプレー装置。 （７）前記圧縮空気貯蔵タンクを前記第１パルプ装置を
   介して前記耐圧性包囲体に供給する前に、前記圧縮空気
   貯蔵タンク内の圧力を設定する圧力設定装置をさらに備
   えている請求項１記載の水ディスプレー装置。 （８）前記圧力設定装置が前記制御装置に接続されて、
   前記制御装置が瞬間的水流の高さと、水ディスプレー装
   置の作動間の時間間隔とを制御し、かつ変化させること
   ができるようにした請求項７記載の水ディスプレー装置
   。 （９）前記圧力設定装置が、前記圧縮機装置と前記圧縮
   空気貯蔵タンクとの間に接続される第３パルプ装置から
   なり、前記制御装置からの制御信号および前記圧縮空気
   貯蔵タンク内の圧力に応答して、前記圧縮空気貯蔵タン
   ク内の圧力が前記制御信号に対応する圧力に到達した時
   、前記第３パルプ装置を閉鎖するようになされている請
   求項８記載の水ディスプレー装置。 （１０）貯留水の水面上に浮遊する浮遊装置をさらに備
   えると共に、前記水本体の水のレベルが上昇および下降
   するにつれて、前記浮遊装置に接続された前記耐圧性包
   囲体が前記浮遊装置と共に上昇および下降するようにし
   た請求項１記載の水ディスプレー装置。 （１１）（ａ）圧力下で送給された水を少なくとも一つ
   の水流として送出する少なくとも一つのノズルが上端部
   に結合された耐圧性包囲体を設け； （ｂ）圧縮空気貯蔵装置を設け； （ｃ）耐圧性包囲体に水を、そして圧縮空気貯蔵装置に
   加圧空気を充填し；かつ （ｄ）圧縮空気貯蔵装置を耐圧性包囲体に直接接続して
   、その内部の水を、前記少なくとも一つのノズルを介し
   圧縮空気貯蔵装置に対して直接応答状態で強制流出させ
   る工程 からなる高エネルギー水ディスプレー装置の形成方法。 （１２）工程（ｃ）および（ｄ）が多数回繰返されるよ
   うにした請求項１１記載の方法。（１３）工程（ｃ）お
   よび（ｄ）が繰返される頻度が変動されるようにした請
   求項１２記載の方法。 （１４）工程（ｃ）において、耐圧性包囲体の空気圧力
   が繰返し操作間で変動されるようにした請求項１２記載
   の方法。 （１５）工程（ｃ）および（ｄ）が繰返される頻度が変
   動されるようにした請求項１４記載の方法。 （１６）工程（ｄ）の実施中に、耐圧性包囲体内から少
   なくとも一つの前記ノズルを介して強制流出される水を
   照明する工程をさらに包含する請求項１１記載の方法。 （１７）圧力下で送給された水を少なくとも一つの水流
   として上方へ送出する少なくとも一つのノズルが上端部
   に結合された実質的にチューブ状の耐圧性包囲体； 圧縮空気貯蔵タンク； 前記圧縮空気貯蔵タンクと前記耐圧性包囲体の下部分と
   の間に接続されて、前記圧縮空気貯蔵タンクからの圧縮
   空気を、前記耐圧性包囲体の前記下部分へ制御自在に接
   続させる第１パルプ装置； 前記圧縮空気貯蔵タンクに接続されて、その内部の空気
   圧力を増大するための空気圧縮機装置；および 前記第１パルプ装置を制御して、前記圧縮空気貯蔵タン
   クから前記耐圧性包囲体の前記下部分へ圧縮空気を供給
   して、その内部の水を前記ノズルを介して上方へ、瞬間
   的に高エネルギー水流として噴出させるようにした制御
   装置 から構成される水ディスプレー装置。 （１８）前記包囲体が脱圧された時、前記耐圧性包囲体
   を自動的に再充填する装置をさらに備えている請求項１
   ７記載の水ディスプレー装置。