KR100836730B1 - 잠수 분수 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 본체에 설치함으로써, 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에만 부상하여 분수에 대한 신비감이 극대화되고, 겨울에도 전혀 동파의 염려가 없는 잠수 분수에 관한 것이다.

본 발명의 잠수 분수는, 본체에 설치되는 펌프와 연결관을 통해 연결된 노즐에 의해 물을 분사하는 분수에 있어서, 상기 본체에 설치되는 공기탱크; 및 상기 공기탱크에 압축공기 또는 물을 주입하여 상기 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 포함하되, 상기 공기탱크는 적어도 2개로 분할되고, 분할된 각각의 공기탱크마다 상기 잠수장치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

노즐, 잠수장치, 공기탱크, 흡수구, 개폐밸브, 공기펌프, 우회관

Description

잠수 분수{Diving fountain}

도 1a은 종래기술의 분수를 나타낸 사시도.

도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 잠수 분수의 사시도.

도 3은 도 2의 B-B선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 잠수 분수의 다른 실시예 사시도.

도 5은 도 4의 C-C선 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 잠수 분수의 또 다른 실시예 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 11: 펌프

12: 연결관 13: 우회관

15: 조절밸브 17: 타공망

20: 노즐 30: 공기탱크

50: 잠수장치 51: 흡수구

52: 흡수밸브 53: 개폐밸브

55: 공기펌프 56: 차단밸브

본 발명은 잠수 분수에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 본체에 설치하여 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에 부상할 수 있는 잠수 분수에 관한 것이다.

최근에는 분수를 여러 개 설치하고 음악에 맞추어 각각의 분수가 음성신호에 따라 개별적으로 작동되게 하여 마치 춤을 추는 듯한 광경을 연출하는 음악분수가 등장하여 각광을 받고 있으며, 특히 호수 중앙에 떠 있으면서 작동되는 분수 및 노즐을 통해 분사되는 물줄기의 높이가 자유롭게 조절되는 분수를 제공하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

그러나 일명 부유 분수라고 소개되는 호수 위에 떠 있는 분수는 겨울에 기온이 하강하여 호수가 어는 경우에 분수도 함께 얼게 되어 부유 분수가 동파하는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 부유 분수의 동파를 방지하기 위해서는 겨울이 되기 전에 호수 위에 설치해 놓은 부유 분수를 매번 분리·회수하여야 하는 번거로운 작업이 요구되었다.

또한, 부유 분수의 노즐을 통해 분사되는 물줄기의 높이를 조절하기 위해 가 장 일반적으로 사용되는 방법은, 도 1a에 도시한 바와 같이 노즐(1)의 일측에 볼 밸브(3)를 형성하여 노즐(1) 내의 단면적을 변화시키고 노즐(1) 내의 유관의 각도를 변화시켜 물이 받는 저항을 변화시키는 것이다.

그러나 상기의 종래기술은 도 1b에 도시한 바와 같이 볼 밸브(3)의 작동에 따라 노즐(1) 내의 단면적이 불규칙하게 변화되고 노즐(1) 내의 유관의 각도가 심하게 꺾이게 되어 노즐(1) 출구에서 분사되는 물의 속도 분포가 원주방향을 따라서 규칙적이지 못하게 되므로 노즐(1)을 통해 분사된 분수의 물줄기가 원하는 높이에 이르기 전에 흩어지거나 임의의 방향으로 기울어져 아름다운 분수의 물줄기 모양을 연출할 수 없는 문제점이 발생하였다.

그리하여 인버터가 장착된 펌프를 사용하여 임펠러의 회전속도를 조절함으로써, 펌프의 유입구를 통해 유입된 물에 부과되는 운동량을 변화시켜 노즐을 통해 분사되는 물의 높이를 조절하는 분수가 소개되었다.

그러나 인버터가 장착된 펌프는 상당히 고가이어서 비용면에서 상당한 제약이 따르고, 펌프에 과부하가 발생하는 경우도 흔히 발생하며, 고장 발생 횟수가 증가하고, 인버터로 인해 펌프가 장착되는 부분을 완벽하게 방수하여야 하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여, 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 본체에 설치함으로써, 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에 부상하여 분 수에 대한 신비감이 극대화되고, 겨울에도 전혀 동파의 염려가 없는 잠수 분수를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 우회관에 형성된 밸브의 개폐 정도에 따라 노즐에서 분사되는 물줄기의 높이를 조절함으로써, 물줄기가 흩어지지 않고 분수의 아름다움이 극대화되며, 임펠러의 회전속도를 조절하는 인버터가 장착된 펌프를 사용할 필요가 없으므로 가격이 저렴하고 고장률이 낮으며 다양한 분수에 자유롭게 적용할 수 있게 하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 잠수 분수는, 본체에 설치되는 펌프와 연결관을 통해 연결된 노즐에 의해 물을 분사하는 분수에 있어서, 상기 본체에 설치되는 공기탱크; 및 상기 공기탱크에 압축공기 또는 물을 주입하여 상기 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 포함하되, 상기 공기탱크는 적어도 2개로 분할되고, 분할된 각각의 공기탱크마다 상기 잠수장치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 잠수 분수는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 본체(10)에 설치되는 펌프(11)와 연결관(12)을 통해 연결된 노즐(20), 본체(10)에 설치되는 공기탱크(30), 및 공기탱크(30)에 압축공기 또는 물을 주입하여 분수를 물속에서 상 승하강시키는 잠수장치(50)를 포함한다.

도 3에 도시한 바와 같이 본체(10)의 일측을 관통하여 연결관(12)이 형성되고, 연결관(12)의 상부에는 노즐(20)이 결합되며, 본체(10)의 내부에는 펌프(11)가 형성되고, 펌프(11)는 물속에 잠긴 유입구(18)를 통해 물을 유입하여 연결관(12)을 거쳐 노즐(20)로 공급한다. 이때, 펌프(11)가 형성되는 본체(10)의 내부에 제어부(미도시)가 설치되는 경우라면 본체(10)의 내부를 완전히 밀폐시켜 물이 유입되지 않도록 할 수 있으나, 제어부가 형성되지 않는 경우라면 방수되는 펌프(11)를 사용하여 본체(10)의 내부로 물이 유입되게 하는 것이 바람직하며, 이는 가열되는 펌프(11)를 물로 냉각시킬 수 있어 오히려 효과적일 것이다.

펌프(11)의 유입구(18)로부터 일정거리 이격되게 본체(10)의 밑판(16)을 형성하고, 본체(10)의 측면에는 타공망(17)을 형성하여 이물질이 펌프(11)의 내부로 유입되지 않도록 한다.

또한, 잠수장치(50)는, 공기탱크(30)의 하부에 형성되는 흡수구(51); 공기탱크(30)의 상부에 형성되는 개폐밸브(53); 및 개폐밸브(53)를 통해 공기탱크(30)로 압축공기를 주입하거나 공기탱크(30)의 공기를 배출하는 공기펌프(55);를 포함하거나, 공기탱크(30)의 하부에 형성되는 흡수구(51); 공기탱크(30)의 상부에 형성되는 차단밸브(56); 공기탱크(30)의 상부에 형성되는 개폐밸브(53); 및 개폐밸브(53)를 통해 공기탱크(30)로 압축공기를 주입하는 공기펌프(55);를 포함할 수 있다.

잠수 분수는 아르키메데스의 원리를 이용한 것으로 물체의 일부 또는 전부가 어떤 액체 속에 잠겨 있으면 그 물체에 의해 밀려나온 액체의 중량과 크기가 같고 방향이 반대인 부력이 그 물체에 걸리게 된다는 것이다. 즉, 잠수 분수는 물속에 잠겨 있을 때 잠수 분수의 체적만큼 가벼워지는데 이 부력이 잠수 분수의 무게와 같을 때 잠수 분수는 물속에서 뜨거나 가라앉지 않게 되고, 만약 이 상태에서 잠수 분수에 부력이 더 걸리게 되면 수면으로 부상하게 된다.

도 3을 참조하여 공기탱크(30)의 흡수구(51), 개폐밸브(53) 및 공기펌프(55)를 포함하는 잠수장치(50)가 본체(10)에 설치된 경우를 먼저 설명한다.

평소에는 물속에 잠겨 있던 잠수 분수에 승강 스위치(미도시)가 켜지게 되면, 개폐밸브(53)가 개방되면서 공기펌프(55)를 통해 압축공기가 공기탱크(30)로 주입되고, 주입된 압축공기의 체적만큼 흡수구(51)를 통해 공기탱크(30) 내의 물이 빠져나가게 된다. 즉, 공기탱크(30) 내의 공기의 체적이 커지면서 본체(10)는 더 큰 부력을 받게 되고, 잠수 분수는 떠오르게 되며, 원하는 위치까지 부상한 후에 개폐밸브(53)가 폐쇄된다.

반대로 잠수 분수의 작동이 끝나면, 개폐밸브(53)가 다시 개방되면서 공기펌프(55)에 의해 공기탱크(30) 내의 공기가 배출되면서 배출된 공기의 체적만큼 흡수구(51)를 통해 공기탱크(30)로 물이 주입되고, 본체(10)에 걸리는 부력이 감소하여 잠수 분수는 가라앉게 되며, 원하는 위치에 도달한 후에 개폐밸브(53)가 폐쇄된다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 잠수장치(50)가 공기탱크(30)의 흡수구(51), 차단밸브(56), 개폐밸브(53) 및 공기펌프(55)를 포함하는 경우, 평소 물속에 잠겨 있던 잠수 분수에 승강 스위치가 켜지게 되면, 차단밸브(56)가 폐쇄된 상태에서 개폐밸브(53)가 개방되면서 공기펌프(55)를 통해 압축공기가 공기탱크(30)로 주입되고, 주입된 압축공기의 체적만큼 흡수구(51)를 통해 공기탱크(30) 내의 물이 빠져나가게 되며, 잠수 분수가 원하는 위치까지 부상한 후에 개폐밸브(53)가 폐쇄된다.

반대로 잠수 분수의 작동이 끝나면, 개폐밸브(53)가 폐쇄된 상태에서 차단밸브(56)가 개방되면서 공기탱크(30) 내의 공기가 배출되고, 배출된 공기의 체적만큼 흡수구(51)를 통해 공기탱크(30)로 물이 주입되며, 본체(10)에 걸리는 부력이 감소하여 잠수 분수는 가라앉게 되고, 원하는 위치에 도달한 후에 차단밸브(56)가 폐쇄된다.

또한, 공기탱크(30)의 하부에 형성되는 흡수구(51)는 항상 개방된 상태로 유지될 수도 있으나, 잠수 분수의 정확한 부상과 잠수를 위하여 흡수구(51)를 개폐하는 흡수밸브(52)가 흡수구(51)에 설치될 수도 있다.

잠수 분수가 물속에서 부상과 잠수를 반복할 때, 기울어지는 것을 방지하기 위하여 도 6에 도시한 바와 같이 공기탱크에 다수의 흡수구(51), 개폐밸브(53) 및 차단밸브(56)를 형성하여 본체(10)에 설치된 공기탱크(30)의 여러 위치에서 공기 또는 물의 주입 및 배출이 균일하게 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 공기탱크(30)를 적어도 2개 이상으로 분할하고, 분할한 각각의 공기탱크(30)마다 잠수장치(50)를 형성할 수 있으며, 공기펌프(55)는 공통으로 사용하면서 흡수구(51), 개폐밸브(53) 및 차단밸브(56)를 공기탱크(30)마다 형성할 수도 있다.

공기탱크(30)를 분할하는 칸막이를 스티로폼과 같이 비중이 낮은 물질로 제 작하거나 공기탱크(30)의 여러 위치에 비중이 낮은 물질을 설치함으로써, 공기탱크의 안정성을 확보하여 잠수 분수의 부상과 잠수시에 기울어지지 않도록 할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 연결관(12)의 일측에 우회관(13)이 형성되고, 우회관(13)에는 조절밸브(15)가 형성되며, 조절밸브(15)의 작동에 의해 우회관(13)으로 유입되는 유량을 조절하여 노즐(20)에서 분사되는 물줄기의 높이를 조절한다. 조절밸브(15)로는 솔레노이드 밸브가 장착될 수 있으며, 제어부에서 입력하는 신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브가 작동하므로 솔레노이드 밸브의 개폐 정도에 따라 우회관(13)을 통과하는 유량이 결정되고 노즐(20)을 통과하는 유량의 변화에 따라 노즐(20)을 통해 분사되는 물의 높이가 자동 제어되는 것이다.

또한, 연결관(12)의 외주연에 다수 개의 우회관(13)을 형성하고, 우회관(13) 마다 각각의 조절밸브(15)를 형성하여 동시에 또는 개별적으로 제어하여 흩어짐 없이 다양한 모양의 물줄기를 연출할 수 있을 것이다. 이때, 우회관(13)을 연결관(12)의 외주연을 따라 대칭되게 형성하여 분수 물줄기를 아주 곧게 유지하면서 물줄기의 높이를 조절할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잠수 분수의 기능 및 작용을 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 잠수 분수를 우회관(13)에 형성된 조절밸브(15)를 수 동으로 조절한 후에 호수의 원하는 위치에 설치한다. 이때, 조절밸브(15)가 솔레노이브 밸브이면 제어부(미도시)를 통해 입력되는 신호에 따라 솔레노이드 밸브가 작동된다.

평소 물속에 잠겨 있는 잠수 분수의 승강 스위치를 켜서 공기탱크(30)에 걸리는 부력을 증가시켜 잠수 분수를 원하는 위치까지 부상시키고, 적어도 노즐(20)이 수면 밖으로 노출되게 한다. 잠수 분수의 작동스위치(미도시)를 켜면, 노즐(20)을 통해 물줄기가 솟아오르게 되고, 조절밸브(15)의 개폐 정도에 따라 우회관(13) 및 노즐(20)을 통과하는 유량이 결정되며, 노즐(20)을 통해 분사되는 물줄기의 높이가 제어된다.

본 발명에서는, 일반적으로 노즐(20)을 통해 분사되는 물줄기의 높이를 조절하기 위하여 임펠러의 회전속도를 조절하는 인버터가 장착된 펌프를 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라 종래기술 노즐(1)의 일측에 형성된 밸브(3)를 조절할 때에 발생하는 분수 물줄기의 흩어짐 현상도 전혀 발생하지 않게 된다.

작동스위치에 의해 펌프(11)에 전원이 인가되면, 본체(10)의 측면에 형성된 타공망(17)을 통해 이물질이 제거된 물이 펌프(11)의 유입구(18)로 유입되고, 펌프(11)의 임펠러를 통과하면서 운동량이 상당히 증가하여 노즐(20)로 공급된다. 이때, 우회관(13)에 형성된 조절밸브(15)의 개폐 정도에 따라 우회관(13)을 통과하여 배출되는 유량을 제외한 나머지 유량이 노즐(20)로 공급되고, 분수의 물줄기는 흩어짐 없이 아름다운 모양으로 사용자가 원하는 높이까지 치솟게 된다.

또한, 연결관(12)의 외주연에 다수 개의 우회관(13)이 대칭되게 형성되고 우 회관(13) 마다 형성된 각각의 조절밸브(15)가 대칭되게 제어된다면, 분수의 물줄기는 더욱 곧게 유지되면서 물줄기의 높이가 조절될 것이다.

잠수 분수의 작동이 끝난 경우에는 잠수 분수의 승강 스위치를 눌러 공기탱크(30)에 걸리는 부력을 감소시켜 잠수 분수를 원하는 위치까지 가라앉게 한다.

상기와 같은 잠수 분수가 호수에 설치되면, 관람자는 전혀 분수의 존재를 파악할 수 없는 상태에서 갑자기 물속에서 부상하여 아름다운 분수가 연출되므로 관람자에게 신비감을 전달할 뿐만 아니라, 겨울 동안 공기탱크(30)에 걸리는 부력을 감소시켜 잠수 분수가 물속 깊이 가라앉게 하므로 호수에 고정형으로 설치된 분수와 같이 겨울 동안 호숫물과 함께 얼어 분수가 파손될 염려가 전혀 없게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 잠수 분수는, 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 본체에 설치함으로써, 평소에는 물속에 잠겨 있다가 분수 작동시에만 부상하여 분수에 대한 신비감이 극대화되고, 겨울에도 전혀 동파의 염려가 없는 효과가 있다.

또한, 우회관에 형성된 밸브의 개폐 정도에 따라 노즐에서 분사되는 물의 높이를 조절함으로써, 물줄기가 흩어지지 않고 분수의 아름다움이 극대화되며, 임펠러의 회전속도를 조절하는 인버터가 장착된 펌프를 사용할 필요가 없으므로 가격이 저렴하고 고장률이 낮으며 다양한 분수에 자유롭게 적용되는 효과도 있다.

Claims (5)

1. 본체에 설치되는 펌프와 연결관을 통해 연결된 노즐에 의해 물을 분사하는 분수에 있어서,

   상기 본체에 설치되는 공기탱크; 및 상기 공기탱크에 압축공기 또는 물을 주입하여 상기 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 포함하고,

   상기 잠수장치는, 상기 공기탱크의 하부에 형성되는 흡수구; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 개폐밸브; 및 상기 개폐밸브를 통해 상기 공기탱크로 압축공기를 주입하거나 상기 공기탱크의 공기를 배출하는 공기펌프;를 포함하거나, 상기 공기탱크의 하부에 형성되는 흡수구; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 차단밸브; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 개폐밸브; 및 상기 개폐밸브를 통해 상기 공기탱크로 압축공기를 주입하는 공기펌프;를 포함하며,

   상기 공기탱크는 적어도 2개로 분할되고, 분할된 각각의 공기탱크마다 상기 잠수장치가 형성되는 것을 특징으로 하는 잠수 분수.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공기탱크에는 잠수 분수의 부상과 잠수시에 기울어지지 않도록 비중이 낮은 물질이 설치되는 것을 특징으로 하는 잠수 분수.
3. 본체에 설치되는 펌프와 연결관을 통해 연결된 노즐에 의해 물을 분사하는 분수에 있어서,

   상기 본체에 설치되는 공기탱크; 및 상기 공기탱크에 압축공기 또는 물을 주입하여 상기 분수를 물속에서 상승하강시키는 잠수장치를 포함하고,

   상기 잠수장치는, 상기 공기탱크의 하부에 형성되는 흡수구; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 개폐밸브; 및 상기 개폐밸브를 통해 상기 공기탱크로 압축공기를 주입하거나 상기 공기탱크의 공기를 배출하는 공기펌프;를 포함하거나, 상기 공기탱크의 하부에 형성되는 흡수구; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 차단밸브; 상기 공기탱크의 상부에 형성되는 개폐밸브; 및 상기 개폐밸브를 통해 상기 공기탱크로 압축공기를 주입하는 공기펌프;를 포함하며,

   상기 연결관의 일측에는 우회관이 형성되고, 상기 우회관에는 조절밸브가 형성되며, 상기 조절밸브의 작동에 의해 상기 우회관으로 유입되는 유량을 조절하여 상기 노즐에서 분사되는 물의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 잠수 분수.
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