KR0166091B1 - 유압점프 워터 디스플레이 - Google Patents

Abstract

매력적이고 가지각색의 디스플레이를 이루기위한 유압점프 워터디스플레이 및 상기 워터 디스플레이를 이루는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따라 압력하의 물은 그 대향끝부에서 매우 작은 댐(40)에 의하여 경계 지워지는 편평하고, 대략 수평인 표면(36)을 가로질러 얇은층(44)의 형태로 분출되는데, 이 댐밑에는 바람직하게 물웅덩이(26)가 있다. 물압력원(34)을 변화시킴으로써 유압점프는 댐(40)으로부터 역류하는 물에서 이루어질수 있고, 이 유압 점프는 물이 댐(40)위로 유동하면서 유압점프의 방향 또는 운동에 따라 본질적으로 아무것도 아닌 것으로 부터 실질적인, 파도에 이르는 큰범위에 이르기까지 양방향으로 이동하도록 야기될수 있다. 물공급얍력의 적절한 제어(42)는 비교적 비 반복성 디스플레이를 이룰것이고, 다양한 실시예가 개시되어 있다.

Description

[발명의 명칭]

유압점프 워터 디스플레이

[발명의 간단한 개요]

매력적이고 가지각색의 디스플레이를 이루기 위한 유압점프 워터 디스플레이 및 상기 워터 디스플레이를 이루는 방법이 개시되어 있다.

이 방법에 따라, 압력하의 물은 그 대향끝부에서 매우 작은 댐에 의하여 경계지워지는 편평하고, 대략 수평인 표면을 가로질러 얇은 층의 형태로 분출되는데, 이 댐밑에는 바람직하게 물 웅덩이가 있다.

물압력원을 변화시킴으로써 유압 점프는 댐으로 부터 역류하는 물에서 이루어질수 있고, 이 유압점프는 물이 댐위로 유동하면서 유압점프의 방향 또는 운동에 따라 본질적으로 아무것도 아닌것으로부터 실질적인 파도에 이르는 큰 범위에 이르기까지 양방향으로 이동하도록 야기될수 있다.

물 공급압력의 적절한 제어는 비교적 비반복성 디스플레이를 이룰것이고, 다양한 실시예가 개시되어 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본발명의 어떤 대표적인 실시예에 대한 개략단면도.

제2도는 본발명의 어떤 변경 실시예에 대한 개략단면도.

제3도는 유동 스트레이튼너(straightener) 사용을 예시하기 위해, 제 1도의 본발명의 일부 실시예에 대한 평면도.

[발명의 상세한 설명]

본발명에 따라 통상적인 워터 디스플레이의 개략 단면도(스케일무시)는 먼저 제1도를 참조하면 알수 있다.

제1도에서 도시된 바와 같이 이러한 디스플레이는 하나 또는 그 이상의 물웅덩이(26)를 유지시키는 벽(22,24)을 다른것들 사이에서 형성하는 어떤 형상의 기초물 또는 구조물(20)을 통상적으로 갖추고 있다.

순차적으로 보면, 도시된 상기 단면도는 원형 웅덩이(26)를 갖춘 일반적인 원형 구조물, 360。이하에 미치는 원호의 구조물, 단면으로 뻗은 구조물 등의 예에 의해서와 같이 다양한 형상의 구조물 단면도를 개략적으로 나타낼수 있다.

제1도에서 도시된 구조물 정상부는 웅덩이 또는 웅덩이들(26)로부터 배관(36)을 통하여 물을 번갈아 공급받는 펌프(34)로부터 배관(32)을 통하여 압력하에서 물을 공급받는 매니폴드구역(30)을 덮고있는 일정 형상의 장식적인 정상부 또는 캡(28)이다. 보통 편평하고, 제1도에서 도시된 실시예에서 수평인 표면(36)은 이러한 실시예에서 외주부근에 돌출부(40)과 같은 작게 위로 뻗어있는 댐을 갖추고있는 외팔보 부재(38)에 의해 형성된다. 부재(38)는 어느정도 캡(28)밑으로 뻗어있어 비교적 작은 슬릿형 개구를 부재(38)와 캡(28)사이에서 형성하고 이 사이의 개구를 통하여 매니폴드(30)에서 압력하에 있는 물이 매니폴드에 있는 압력에 의존한 속도에서 얇은 층을 이루고 있는 상태에서 표면(36)위의 외부방향으로 분출될수 있다. 특이성을 목적으로, 본발명의 일실시예에 있어서, 물이 관통하여 분출되는 표면(36)과 캡(28)사이의 슬릿 또는 틈은 대략 1/8 인치이며, 슬릿 개구를 형성하는 캡(28)의 외부엣지와 표면(36)의 외부엣지에 있는 댐(40)과의 사이의 거리가 대략8피트 이다. 이러한 실시예에 있어서, 댐 자체가 대략 6인치 높이이며, 매니폴드 구역(30)에서의 물압력이 거의 0 psi 로부터 30 psi 까지 이루고 있다. 이러한 것은 보다 높은 작동압력에 대해 슬릿의 배출구에서 대략 시간당 30마일의 유속을 이루고 있다.

작동에 있어서, 제어기(42)는 펌프(34), 더 상세하게는 펌프의 배출압력을 제어하여, 상기 제어기가 소정된 방식에서 시간에 따라 배출압력을 변화시킬수 있도록 한다. 일 실시예에 있어서, 제어기(42)는 펌프(34)의 속도를 실제적으로 제어한다. 그러나 펌프의 배출압력은 더욱 상세하게는 통상 작동상태하에서 매니폴드구역(30)으로 전달되는 압력은 다른 기술들에 의해서 예를들면 펌프 배출구를 제어가능 하게 스로틀링하는 기술에 의해서 변화될수 있다. 유사하게, 바람직한 실시예에 있어서, 제어기(42)는 컴퓨터 제어기 이어서, 쉽게 프로그램 및 재프로그램될수 있고, 물론 다른형의 제어기가 또한 사용될수 있지만, 워터 디스플레이에서 다른 효과를 이루도록 다양한 압력변화 시퀸스를 포함할수도 있다.

작동에 있어서, 매디폴드구역(30)에서의 압력이 최대한으로 유지된다면, 얇은 층(44)으로 방출되는 물은 표면(36)전역에 걸쳐 상당한 속력으로 지속되어 단지 돌출부(40)와 같은 댐에 의해서만 멈춰지게 될 것이다. 댐에 바로 근접한 층에서의 에너지 때문에, 댐에 의해서 멈춰진 물은 다가오는 유동에 대향하여 뒤로 유동할수 없지만, 대신에 댐(44)위로 넘칠때까지 저장되었다가 댐 아래의 웅덩이(26)안으로 유동된다. 정반대로 매니폴드(30)에서의 압력이 최저로 유지된다면 매우 적은 에너지는 방출된 물 유동에 존재하여서 상기 에너지가 댐(40)위로 적어도 많은 물을 가압하지는 않지만, 오히려 상당히 두꺼운 층의 물(46)로 저장될 것이다. 얇은 물층(44)과 상당히 적은 에너지를 갖추고 있는 두꺼운 물층(46)과의 사이의 분리구역(48)에서 캡(28)을 향하여 이동하는 파도가 해변을 접근하는 파도와 상당히 유사한 특성이 있다. 다시 매니폴드구역(30)에서 압력을 증가시키면 얇은 층(44)상태에 있는 보다 높은 에너지 물이 구역(46)에 있는 낮은 에너지 물이 되돌아 오는 것을 방해하도록 하고, 구역(48)에서 유압 점프를 설정함으로써 낮은 에너지물이 댐위로 넘쳐흐르도록 실제적으로 촉진하고, 매니폴드구역(30)에서 적당한 압력들로 인하여, 유압점프가 댐(40)을 향하여 이동하도록하고, 극한적으로 원한다면 실제적으로 구역(46)에서의 낮은 에너지물 모두를 댐위로 쓸어버린다. 이것을 매니폴드구역(30)에서 고압의 물로 인해 상당한 파도를 일으킬때까지, 적정의 고압으로 인한 얇은 층(44)에서의 유동보다 단지 다소 큰 유동을 발생시킬 것이다. 그래서 매니폴드 구역(30)내의 압력을 제어함으로써; 캡(28)을 향한 파도의 역방향 운동 및 댐(40)위로의 물유동 뿐만아니라 유압점프의 위치 및 유압점프의 운동은 부드러운 변화 방식에서 흥미있고 활기찬 워터 디스플레이를 제공하도록 모두가 제어될 수 있다. 이러한 관점에서 댐(40)위로의 물유동에 있어서의 변화 그 자체는, 물유동이 매우 작은 파도로부터 꽤 상당한 파도에 이르기까지 범위를 이루고 있어, 물유동 소음을 매우 작은 소리로부터 상당한 폭포형 소리에 이르기까지 범위를 이루도록 할수있기 때문에, 본발명이 주위를 끌게하는 특징이 된다.

원한다면, 조명을 물에 제공될수 있다. 물론, 조명장치의 정확한 형태가 워터 디스플레이의 형상과 구조에 따라 변화 하지만, 조명시스템은 제1도에서 개략적으로 도시된다. 특히 개략적으로 광원(50)은 일정 형태의 컬러 휠(54)을 통하여 원추형 반사경(52)를 조명하는데 컬러휠(54)은 컬러휠을 통하여 빛의 색을 변화시키도록 회전 될 수 있다. 반사경(52)은 광원(50)으로부터 실질의 수평방향으로 수직적으로 방향잡힌 입광을 반사시키면, 그 빛은 캡 엣지로부터 방출된 얇은 층의 물을 조명하도록 스페이스 또는 바꾸어 말하면 간극부재, 즉 간극 플라스틱부재(56)를 통과한다.

상기 물의 불충분하게 부드러운 표면과 결합된 일반 형태의 엣지조명은 모든 얇은층 물과 그것으로 인한 적어도 두꺼운 구역(46)의 일부를 마지막으로 충분한 각도에서 물/공기 접촉면과 충돌하여 그 접촉면으로부터 통과하기 전에 그 접촉면의 충분한 조사에 대한 반복적인 반사의 결과로써 혼합된 색광으로 빛나게 하는 경향이 있다.

제2도는 부재(38a), 즉 표면(36a)이 표면상의 댐(40a)을 향하여 하향으로 약간 경사져 있다는 점에 의해서, 원리적으로 차이가 나는 제1도에 매우 유사하다. 경사의 정도, 댐의 높이등은 물론 요소들인데, 일반적으로 댐의 높이가 표면(36a)의 경사로부터의 적어도 어림잡아 축적된 물방울 만큼 될것이지만, 사람들은 요구되는 특정 결과에 따라 선택될수 있다.

원형 또는 원호형을 갖추고 있는 제1도 및 제2도를 일반적으로 따른 워터 디스플레이의 경우에 있어서, 어떤 환경하에서 표면(36)을 가로지르는 물유동의 반경에 있어서의 비교적 큰 변화는 발생된 유압점프 및 파 작용의 균일성을 나쁘게 하는 유동구역에서 소용돌이가 형성되도록 야기할수 있다는 것이 발견되어졌다. 이러한 현상을 피하기 위하여, 사람들은 표면(36)상에 작은 방사적으로 방향잡힌 유동 스트레이튼너를 영구적으로 위치시킬수 있는데 이 표면상에서 스트레이튼너는 상기 문제를 피하는데에 무관심한 관찰자에게도 효과적으로 비교적 비강제적인 상태에서 유지될수 있다. 유동 스트레이튼너(60)의 이러한 원형 배열은 제3도에서 도시될수 있고, 이 도면은 캡(28)과 부재(38)(제1도 및 제2도)의 평면도이며, 부재(38)의 표면(36)과 댐(40)을 도시하고 있다. 이러한 유동 스트레이튼너는 물론 어떤 경우에 있어서 상기 효과 그 자체가 미적인 목적으로 사용될수 있지만, 단지 합당한 수의 스트레이튼너가 사용될 때 상기 효과를 제거할수 있다고 알려져 있다.

구조 및 제어가 단순하고, 여러가지 크기와 기하도형적 배열에서 설치가 쉽고 그리고 여러환경에서 흥미와 관심을 끄는 디스플레이를 제공할수 있는 참신하고 독특한 워터 디스플레이가 여기에 설명되어있다. 본발명의 어떤 바람직한 실시예가 여기에 개시되고 설명되어있지만 형상과 설명에서의 다양한 변화가 본발명의 사상과 영역에 벗어남이없이 만들어 질수 있다는 것이 당해분야의 숙력된 사람들에게 이해될 것이다.

Claims (19)

1. 압력하에 있는 수원; 물이 그위로 유동하는 표면을 형성하는 수단; 상기 표면에 근접하고, 그리고 물을 고속도의 얇은 층의 물상태에서 압력하에 있는 상기 수원으로부터 상기 표면위로 끌어들이기 위하여 압력하에 있는 상기 물과 결합된 수단; 그리고 얇은 층의 물보다 상당히 큰 두께의 다량의 저속도의 물을 설정하기 위해 상기 얇은 층의 물에 의해 차단되도록 상기 표면상에 있는 수단;으로 구성 되어있으며, 이것에 의하여 유압점프가 고속도의 얇은 층의 물과 상기 얇은 층의 물보다 상당히 큰 두께의 다량의 저속도의 물과의 사이의 경계구역에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
2. 제1항에 있어서, 물이 그 위로 유동하는 표면을 형성하는 상기 수단은 수평 표면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
3. 제1항에 있어서, 물이 그 위로 유동하는 표면을 형성하는 상기 수단이 상기 표면에 근접하고 그리고 물을 고속도의 얇은 층의 물상태에서 압력하에 있는 상기 수원으로부터 상기 표면위로 끌어들이기 위하여 압력하에 있는 상기 물과 결합된 상기 수단으로 부터 약간 아래방향으로 경사진 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 얇은 층의 물보다 상당히 두꺼운 많은 양의 저속도의 물을 상기 표면상에 설정하는 상기 수단은 상기 표면상에 댐수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 워터디스플레이.
5. 제4항에 있어서, 물이 그 위로 유동하는 표면을 형성하는 상기 수단은 제1및 제2대향 측면을 갖춘 수단이며, 상기 표면에 근접하고 그리고 물을 고속도의 얇은 층의 물상태에서 압력하에 있는 상기 수원으로 부터 상기 표면위로 끌어 들이기 위하여 압력하에 있는 상기 물과 결합된 상기 수단이 물을 상기 제2측면을 향하게 하기 위한 상기 제1측면에 근접한 수단이며, 상기 댐 수단이 상기 제2측면에 근접하고 있으며, 이것에 의하여 상기 댐위로 넘치는 물이 그위로 흐르는 표면을 형성하는 상기 수단의 상기 제2측면위로 자유낙하하는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
6. 제5항에 있어서, 압력하에 있는 물의 압력을 변화시키는 수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2대향측면이 일직선이고 평행인 측면인 것을 특지으로 하는 워터 디스플레이.
8. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2대향측면이 공통 중심을 갖추고 있는 원호형이며, 상기 제2측면이 상기 제1측면보다 큰 반경을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2대항측면이 완전히 360。를 미치는 원호형인 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
10. 제9항에 있어서, 상기 표면이 국소유동을 유지시키기 위하여 상기 표면상에 방사적으로 배치된 복수의 유동 가이드를 갖추고 있어 방사방향으로 유동하게 하는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
11. 제1항, 제2항, 또는 제3항에 있어서, 압력하에 있는 물의 압력을 변화시키는 수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
12. 압력하에 있는 수원; 물이 그 위로 유동하고 있으며, 제1 및 제2대향 측면을 갖추고 있으며, 상기 제1측면으로부터 상기 제2측면으로 약간 아래 방향으로 경사져 있는 표면을 형성하는 수단; 상기 표면의 상기 제1측면에 근접하고 물을 압력하에 있는 상기 수원으로부터 상기 제1측면으로부터의 상기 표면위로 고속도의 얇은 층의 물상태에서 끌어내기 위해 압력하에 있는 상기 물에 결합되어 있는 수단, 얇은층의 물보다 상당히 큰 두께의 많은 양의 저속도의 물을 설정하기 위하여 상기 얇은 층의 물에 의해 차단되도록 상기 표면의 상기 제2측면에 근접한 댐수단, 으로 구성되어 있으며, 이것에 의하여, 유압 점프가 고속도의 얇은 층의 물과 상기 얇은 층의 물보다 상당히 큰 두께의 많은 저속도의 물 사이의 경계 구역에서 이루어지며 그리고 여기에서 상기 댄 수단위로 넘치는 물이, 유동하는 표면을 형성하는 상기 수단의 상기 제2측면위로 자유낙하하는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
13. 제12항에 있어서, 압력하에 있는 물의 압력을 변화시키는 수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2대향 측면은 일직선이고 평행인 측면인 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2대향 측면은 공통중심을 갖추고 있는 원호형이며, 상기 제2측면이 상기 제1측면보다 큰 반경을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2대향 측면은 완전히 360。를 미치는 원호형인 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
17. 제16항에 있어서, 상기 표면이 국소유동을 유지시키기 위하여 상기 표면상에 방사적으로 배치된 복수의 유동가이드를 갖추고 있어서 방사방향으로 유동하게 하는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이.
18. 워터 디스플레이를 이루는 방법에 있어서, (a) 표면이 제1 및 제2 대향측면을 갖추고 있고 상기 제1측면으로부터 상기 제2측면으로 약간 아랫방향으로 경사져 있으며, 물이 그위로 그 대향측면으로부터 자유낙하로 유동되는 상기 표면의 제2측면에 근접한 얕은 댐을 갖추고 있으며, 물이 그위로 유동되는 표면을 제공한 단계, (b) 압력하에 있는 수원으로부터 제1측면으로부터의 표면위로 물을 고속도의 얇은 층의 물상태로 끌어내는 단계, 그리고 (c) 압력하에 있는 물의 압력을 변화시키는 단계;로 구성되어 있으며 이것에 의해 유압점프가 고속도의 얇은 층의 물과 댐에 대항하여 축적하는 어떤 많은 양의 저속도의 물과의 사이의 경계 구역에서 이루어지며, 유압점프의 위치 및 댐위로 유동하는 물의 양은 압력하에 있는 물의 압력에 대한 응답시간을 변화시키는 것을 특징으로 하는 워터 디스플레이를 이루는 방법.
19. 제18항에 있어서, 댐위로 넘치는 물이 안으로 유동하는 댐아래에 웅덩이를 구비하는 단계로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 워터디스플레이를 이루는 방법.