KR102295741B1 - 조립체, 특히 놀이 분수대 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조립체, 특히 사람 지지용 플로어(floor;2), 액체의 분사물들(4)을 발생시키기 위한 노즐(14) 및 펌프들(12)에 접속된 전기 모터들(13)과 같은 그리고/또는 상기 플로어의 영역에 걸쳐 분배된 조명장치들과 같은, 복수의 전기 디바이스들, 및 상기 전기 디바이스들(12,13)을 작동시키기 위한 제어 시스템(15,20)을 포함하는 놀이 분수대(play fountain;1)에 관한 것이다. 상기 조립체(1)는 상기 전기 디바이스들(12,13)에 접속된 복수의 재충전가능한 배터리들(16)을 포함한다.

Description

조립체, 특히 놀이 분수대{ASSEMBLY, IN PARTICULAR A PLAY FOUNTAIN}
본 발명은 조립체, 특히 사람 지지용 플로어(floor), 액체, 특히 물 분사물을 발생시키기 위해 노즐에 연결된 펌프들과 같은 복수의 전기 디바이스들, 및/또는 플로어의 영역에 걸쳐 분배된 조명장치, 및 전기 디바이스들을 작동시키기 위한 제어 시스템을 포함하는 놀이 분수대(play fountain)에 관한 것이다.
놀이 분수대는 공지되어 있다. 노즐은 통상적으로 조립체의 플로어에 수용되고 공기중으로 액체물을 분사하도록 배열된다. 이러한 조립체에서, 생기있고 변화가능하며 따라서 매혹적이고 시각적인 매력이 있는 외형 또는 쇼가 실현될 수 있고, 이를 위해, 다양한 액체 분사장치는 특정 패턴 및/또는 리듬을 발생시키도록 턴온 및 턴오프되고 가능하게는 높이가 조절가능하다.
WO 2012/003951호는 플로어(1), 복수의 노즐(2). 양호하게는 액체, 특히 물을 위한 저장소 또는 조립체를 액체 공급부에 연결하는 수단, 및 조립체의 작동 중에 하나 이상의 노즐(2)을 제어하기 위한 제어 시스템(3)을 포함하는 놀이 분수대를 개시하고 있다. 플로어(1)는 모듈식으로 조립된다.
놀이 분수대 및 댄스 플로어(dance floor)와 같은 조립체들에 의해서 소모되는 전력은 예를 들어, 동시에 작동되는 분사장치 및/또는 조명장치의 수에 따라서 변화되고 예를 들어 전력 또는 전류에서 상당한 피크(peak)가 발생할 수 있으며, 높은 전력 공급부 및 고하중 케이블을 요구한다.
또한, 고전압은 사용자에게 위험이 될 수 있다.
본 발명의 목적은 개선된 전력 관리성 및/또는 개선된 안전성을 갖는 놀이 분수대 또는 댄스 플로어와 같은 조립체를 제공하는 것이다.
이를 위해, 조립체는 전기 디바이스에 연결된 복수의 재충전가능한 배터리들을 포함한다. 배터리들로부터 전력을 공급함으로써, 예를 들어, 전력 또는 전류에서의 피크는 작동 전압으로 다루어질 수 있고 그리고/또는 작동 전압은 상대적으로 낮은, 예를 들어 12 볼트 이하에서 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조립체는 주 전원과 같이, (디젤) 발전기와 같은 전원 또는 상기 조립체를 전원에 접속하기 위한 커넥터 및 전압을 15 볼트 이하, 양호하게는 5 내지 13 볼트, 예를 들어 12 볼트의 전압으로 감소시키는 적어도 하나의 변압기를 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 배터리들, 예를 들어 납-산 배터리들 또는 리튬 이온 배터리들은 적어도 6Ah의 캐패시티, 양호하게는 12 내지 96 Ah의 캐패시티, 및/또는 15 볼트 이하의 출력 전압, 양호하게는 5 내지 13 볼트, 예를 들어 12 볼트의 출력 전압을 가진다.
다른 실시예에서, 상기 조립체는 하나 이상의 상기 배터리들에 접속되고 전원에 접속되거나 또는 접속가능한 적어도 하나의 충전기를 포함한다. 제한 구성에서, 상기 제어 시스템은 상기 배터리들에 직접 또는 간접 접속되고 상기 배터리들에 접속된 상기 전기 디바이스(들)가 오프될 때, 즉 에너지 차단될 때, 상기 배터리들을 충전시키도록 배열된다. 따라서, 조립체가 사용되는 동안 배터리는 재충전되고 하나 이상의 배터리들의 고갈 가능성이 감소되거나 그리고/또는 낮은 캐패시티(소형) 배터리들이 사용될 수 있다. 제한구성에서, 충전기 또는 제어 시스템은 각각의 배터리에 접속된 전기 디바이스들에 의해서 요구된 최대 전류(잠재적)보다 적어도 4배 작은, 양호하게는 적어도 10배 작은 전류에서 각각의 배터리들을 충전시키도록 배열된다. 추가 제한구성에서, 충전 상태는 예를 들어 하루 동안 예상 평균 전력 소모량으로 그리고 배터리들의 충전 상태가 50% 위(적어도 절반 충전의 배터리들)에서 유지되도록 조정된다.
일 실시예에서, 제어 시스템은 연속 상이한 패턴들, 예를 들어 놀이 분수대에서 액체 분사물의 이동벽 또는 변화 미로들 또는 놀이 분수대 또는 댄스 플로어 상의 컬러 조명 패턴들을 발생시키기 위하여 전기 디바이스들을 작동시키도록 배열된다. WO 2012/003951호의 도 18 내지 도 24는 본 발명에 따른 놀이 분수대에서 즐길 수 있는 다양한 게임들을 도시한다. 제한구성에서, 하루 또는 한 시간 이상의 소정 시간에 걸쳐 평균화되고, 부하가 배터리들에 걸쳐, 양호하게는 상기 배터리들의 평균 충전 상태의 ±20% 내에 남아 있는 배터리들의 적어도 80%에 걸쳐 균일하게 분배되도록, 패턴들이 선택된다.
다른 실시예에서, 상기 배터리들의 충전 상태는 미리 선택된 최소값과 미리 선택된 최대값 사이에서 유지된다. 충전 상태가 너무 낮거나 또는 거의 너무 낮다면, 각각의 배터리에 결합된 전기 디바이스는 예를 들어 사용되지 않거나 또는 덜 사용된다. 충전 상태가 너무 높거나 또는 거의 너무 높다면, 전기 디바이스는 재충전되지 않거나 또는 각각의 배터리에 결합된 디바이스들의 사용이 증가한다.
다른 실시예에서, 제어 시스템은 예를 들어, 충전 상태를 표시하는 배터리들의 하나 이상의 파라미터들, 예를 들어, 전압 또는 전류(시간에 통합된)를 측정하거나 또는 각 배터리들에 접속된 전기 디바이스의 전체 전력 소모량에 대한 정보를 저장함으로써, 배터리들의 충전 상태를 일정하게 또는 규칙적으로 설정하도록 배열된다. 제한구성에서, 제어 시스템은 제위치에서 발생 패턴들의 데이터베이스로부터 패턴들을 선택하도록 배열된다. 추가 제한구성에서, 제어 시스템은 예를 들어 상대적으로 낮은 충전으로 배터리들을 절약하거나 또는 상대적으로 고충전을 갖는 배터리들에 고부하를 적용시키도록 패턴들을 선택하거나 또는 발생시킬 때 배터리들의 충전 상태를 고려하도록 배열된다.
일 실시예에서, 전기 디바이스들은 액체 분사물을 발생시키기 위한 노즐 및 펌프에 결합된 전기 모터를 포함하거나 그리고/또는 전기 디바이스들은 조명장치를 포함한다. 다른 실시예에서, 적어도 배터리는 방수 케이싱 내에 수용된다.
다른 실시예에서, 플로어는 전기 모터 또는 조명장치와 같은 적어도 하나의 전기 디바이스 및 상기 전기 디바이스에 접속된 배터리를 포함하는 복수의 상호 분리가능한 플로어 모듈들을 포함한다. 이러한 모듈 구성으로 인하여, 조립체, 예를 들어 놀이 분수대는 예를 들어 이벤트 동안 또는 여름 몇 개월 동안 임시적으로 설치될 수 있고, 플로어의 크기 및 형상은 변화될 수 있고, 예를 들어, 각 모듈에서 하나의 전기 디바이스에서 단지 3개의 횡렬 및 종렬, 3×3을 포함할 수 있거나 또는 각 모듈에서 4개, 5개 또는 9개의 전기 디바이스들에서 10 또는 20 횡렬 및 종렬, 10×10을 포함할 수 있다. 구성은 사용가능한 공간 및 사용자의 바램에 따라서 용이하게 적용될 수 있다. 모듈형 플로어는 적어도 8×8 모듈들을 포함하는 것이 양호하다. 제한구성에서, 모듈들은 높이 및 수평도에 대해서 조절가능하다.
추가 실시예에서, 조립체는 플로어 밑에 위치하고 양호하게는 상기 전체 플로어 밑으로 연장되는 저장소를 포함한다. 따라서, 개별 펌프들은 단지 저장소로부터 액체를 흡인하여 비교적 짧은 거리에 걸쳐 노즐로 전달할 필요가 있고, 이는 각 노즐에 대해서 액체 분사물이 제어될 수 있는 속도와 단순성에 있어서 장점을 가진다.
본 발명은 상술한 조립체를 작동하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 소정 시간에 걸쳐 평균화된, 부하가 배터리들에 걸쳐, 양호하게는 상기 배터리들의 평균 충전 상태의 ±20% 내에 남아 있는 배터리들의 적어도 80%에 걸쳐 균일하게 분배되도록, 연속 상이한 패턴들을 발생시키는 단계를 특징으로 한다.
다른 실시예는 배터리들의 충전 상태의 최소값을 선택하는 단계, 상기 배터리들의 충전 상태의 최대값을 선택하는 단계, 상기 충전 상태를 상기 값들 사이에서 유지하는 단계를 특징으로 한다.
US 7,748,642호는 "워터 디스플레이를 구성하기 위한 모듈형 디바이스를 개시하며, 상기 모듈형 디바이스는: 물 유동 도관들을 포함하는 하나 이상의 가요성 모듈들을 포함하고, 상기 물 유동 도관들은 임의의 상기 모듈형 디바이스가 다른 상기 모듈형 디바이스에 연결될 때마다 자동으로 정렬 및 연결되는 방식으로 상기 모듈형 디바이스 안으로 통합되고, 임의의 상기 모듈이 다른 상기 모듈 디바이스들에 연결될 때마다 자동으로 정렬 및 연결되는 방식으로 상기 제어 매체 및 전력 매체는 대안으로 또는 동시에, 상기 모듈형 디바이스 안으로 통합된다...."라고 설명하고 있다.
US 4,892,250호는 분수대가 사용되지 않을 때 통로 또는 파티오(patio)로서 사용될 수 있도록 개방형 조인트 파빙(paving)으로 형성된 데크 밑에 위치한 분수대 노즐들의 매트릭스로 구성된 동적 분수대 디스플레이를 개시한다. 각각의 노즐은 각각의 노즐이 원할 때 컴퓨터에 의해서 독립적으로 그리고 비례적으로 제어될 수 있도록 컴퓨터 출력에 반응하는 노즐에 대한 비례형 제어 시스템을 통해서 압력 하에서 물의 소스에 연결된다.
FR 2 874 337호는 한 세트의 해체가능한 광전 모듈들(40-57,60-71) 밑에 배치된 물 저장소, 펌프 및/또는 물 저장소 접근 유닛을 갖는 분수대를 개시하고 있다. 모듈들은 전체적으로 물 저장소를 덮는다. 다수의 펌프들에는 광전 모듈에 의해서 생산된 전기가 공급된다.
US 5,439,170호는 분수대에 관한 것으로서, 상기 분수대는 물 방출 패턴을 생성하도록 각각 복수의 물 방출 노즐을 유지하는 물 라인의 조립체와, 음악 소리에 따라서 물 밸브와 조명 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다.
본 발명은 도면에 의해서 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 놀이 분수대의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 놀이 분수대에 사용되고 축압기를 포함하는 모듈의 분해도이다.
도 3은 배터리들의 효율적인 사용을 가능하게 하는 제어 시스템을 포함하는, 도 1에 도시된 놀이 분수대의 전기 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 놀이 분수대(1)의 사시도이다. 놀이 분수대는 플로어(2)를 포함하고, 상기 플로어는 예를 들어 4x4 (도 1) 또는 10x10의 복수의 횡렬 및 종렬로 배열된 복수의 상호 분리가능한 플로어 모듈들(3)을 교대로 포함한다.
액체, 특히 물을 위한 저장소(미도시)는 실질적으로 전체 플로어 밑으로 연장된다. 각각의 중심 모듈(3)은 물의 분사물들(4)을 발생시키기 위한 복수의 펌프 및 노즐, 배터리 및 펌프를 작동시키고 배터리를 충전시키기 위한 (하위) 제어기를 포함한다. 외부 모듈은 놀이 분수대에 대한 유입 및 중심 모듈을 떠나는 물들에 대한 재처리를 제공한다. 추가로, 외부 모듈은 플로어 상에 떨어지는 물을 모으는데, 즉 놀이 분수대의 경계부를 따라 물의 손실을 감소시킨다. 본 예에서, 놀이 분수대는 하기 기술된 바와 같이, 저장소 내의 물을 처리, 예를 들어 여과하고, 예를 들어 플로터(floater) 및 주요 수원(water main)에 대한 연결부에 의해서 적당한 수위를 유지하기 위한 시스템, 펌프, 노즐 및 변압기를 작동시키기 위한 제어 시스템을 수용하는 서비스 모듈(5)을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 중심 모듈(3)은 플로어 패널(7)을 지탱하고 인접 모듈의 플로어 패널과 동일 높이의 레벨에 모듈의 플로어 패널을 배치하기 위한 조정가능한 레그(8)를 갖는 프레임(6)을 포함한다. 커넥터들, 예를 들어, 후크(9)는 모듈들 사이의 안전 연결을 용이하게 하기 위하여 프레임의 측부들 상에 장착된다. 플로어 패널은 노즐로부터의 물이 통과할 수 있게 하는 홀(10) 및 채널(11)과 물을 다시 플로어로 배수하기 위한 다른 홀(볼 수 없음)을 구비한다.
16개 펌프들, 본 예에서 전기 모터(13), 예를 들어 무부러쉬 모터를 각각 포함하는 원심 펌프(12)는 하부 절반에, 양호하게는 프레임(6)의 저부 인근에 그리고 프레임 상에 장착된 동일 수의 노즐(14)과 유체 연결되게 그리고 플로어 패널(7)에 있는 홀(10)과 정합 상태에서 설치된다. 펌프들은 케이블과 (하위) 제어기를 통해서 방수 케이싱(17)에 설치된 배터리(16)에 전기 접속된다.
도 3은 놀이 분수대의 제어 및 전력 관리 시스템의 개략도이다. 놀이 분수대는 주 전원 또는 (디젤) 발전기와 같은 전원에 접속되고 전원의 전압, 예를 들어 230 또는 400 볼트를, 15 볼트 이하의 전압, 예를 들어 12 볼트 또는 6 볼트로 감소시키는 복수의 변압기(18)를 포함한다. 변압기는 복수의, 예를 들어 8개의 모듈에 전기 접속된다. 전력 케이블은 방수 케이싱(17)으로 진입하고 배터리의 충전을 가능하게 하기 위하여 전압을 배터리보다 높은 수준으로, 예를 들어 12V 배터리의 경우에 15볼트로 증가시키기 위하여 부스터(19)에 접속된다.
시스템은 모듈에 있는 (하위) 제어기에 접속되는 주 제어기(20)를 추가로 포함한다. 주 제어기는 물 분사물들(4)의 연속 상이한 패턴을 발생시키기 위하여 (하위) 제어기를 통해서 펌프들(12)을 작동시키도록 배열된다. 추가로, 시스템은 배터리에 접속된 펌프들이 스위치 오프될 때, 즉 에너지가 공급되지 않을 때 배터리들(16)을 충전시키도록 배열된다.
각각의 모듈이 16개의 24W 전기 모터들을 포함하고 조립체가 12V에서 작동하면, 하나의 모듈에서 모든 펌프/노즐을 작동시키는 것은 (( 24/12 ) xl6=) 32 A의 전류가 필요하다. 조립체가 8x8 모듈을 포함하면, 수백 암페어 이상의 피크가 발생할 수 있다. 본 조립체는 또한 예를 들어, 60 또는 100 암페어의 전력 공급부에 접속될 때 그러한 피크를 허용한다. 더우기, 재충전은 모듈당 예를 들어 1 또는 2A의 비교적 낮은 전류에서 실행될 수 있다.
일 예에서, 주 제어기는 소정 시간, 예를 들어 하루 또는 한 시간 이상에 걸쳐 평균화된, 부하가 배터리들에 걸쳐, 양호하게는 상기 배터리들의 평균 충전 상태의 ±20% 내에 남아 있는 모든 배터리들에 걸쳐 균일하게 분배되도록, 선택된 연속 상이한 패턴들로 놀이 분수대를 작동시키도록 프로그램된다.
다른 예에서, 조립체는 하위제어기, 모듈 및 주 제어기 사이의 무선 접속, 예를 들어 와이파이를 포함한다.
본 발명은 안전 조립체, 예를 들어, 놀이 분수대와 전력의 효과적인 관리를 제공한다. 본 발명은 상술한 실시예에 국한되지 않고, 청구범위의 범주 내에서 다수의 방식으로 변화될 수 있으며, 예를 들어 플로어의 노즐 및 펌프 대신에 또는 추가하여 댄스 플로어 또는 조합 놀이 분수대 및 댄스 플로어의 조합을 제공하는 조명장치를 구비할 수 있다.

Claims (16)

  1. 사람 지지용 플로어(floor;2), 상기 플로어의 영역에 걸쳐 분배된 액체의 분사물들(4)을 발생시키기 위한 노즐들(14) 및 펌프들(12)에 접속된 전기 모터들(13)을 포함하는 복수의 전기 디바이스들, 및 상기 전기 디바이스들을 작동시키기 위한 제어 시스템(15,20)을 포함하는, 놀이 분수대(play fountain;1)에 있어서,
    상기 놀이 분수대(1)는, 상기 전기 디바이스들에 접속된 복수의 재충전가능한 배터리들(16) 및
    하나 이상의 상기 배터리(16)에 접속되고 전원에 접속되거나 또는 접속가능한 적어도 하나의 충전기를 포함하고,
    상기 제어 시스템은 상기 놀이 분수대가 사용되는 동안 상기 배터리들(16)을 재충전시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 놀이 분수대.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전원 또는 상기 놀이 분수대(1)를 전원에 접속하기 위한 커넥터 및 상기 전원으로부터의 전압을 15 볼트 이하로 감소시키는 적어도 하나의 변압기(18)를 포함하는, 놀이 분수대.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리들(16)은 적어도 6Ah의 캐패시티 및/또는 15 볼트 이하의 출력 전압을 갖는, 놀이 분수대.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(15,20)은 상기 배터리들(16)에 접속되고 상기 배터리들(16)에 접속된 상기 전기 디바이스(들)가 스위치 오프될 때, 상기 배터리들(16)을 충전시키도록 배열되는, 놀이 분수대.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(15,20)은, 소정 시간에 걸쳐 평균화된 부하가 상기 배터리들(16)에 대해서 균일하게 분배되도록 선택된 상이한 패턴들의 연속을 발생시키기 위하여, 상기 전기 디바이스들을 작동시키도록 배열되는, 놀이 분수대.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(15,20)은 상이한 패턴들의 연속을 발생시키기 위하여 상기 전기 디바이스들을 작동시키도록 배열되고,
    상기 배터리들(16)의 충전 상태는 미리 선택된 최소값과 미리 선택된 최대값 사이에서 유지되는, 놀이 분수대.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(15,20)은 상기 배터리들(16)의 충전 상태를 설정(establish)하도록 배열되는, 놀이 분수대.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 디바이스들은 조명장치들을 포함하는, 놀이 분수대.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플로어(2)는 적어도 하나의 전기 디바이스 및 상기 전기 디바이스에 접속된 배터리(16)를 포함하는 복수의 상호 분리가능한 플로어 모듈들(3)을 포함하는, 놀이 분수대.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플로어 모듈들(3)은 높이 및/또는 수평도에 대해서 조절가능한, 놀이 분수대.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 상기 배터리들은 방수 케이싱들 내에 수용되는, 놀이 분수대.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 플로어 모듈들(3), 또는 상기 노즐들(14), 또는 상기 플로어 모듈들(3) 및 상기 노즐들(14) 모두는 2 차원 또는 3 차원 패턴으로 제공되는, 놀이 분수대.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플로어 모듈들(3) 및 상기 노즐들(14)은 상기 플로어 모듈들(3) 및 상기 노즐들(14)의 복수의 횡렬들 및 종렬들을 포함하는 그리드로 제공되는, 놀이 분수대.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 놀이 분수대(1)는 상기 플로어(2) 밑에 위치하고 상기 플로어(2) 전체 밑으로 연장되는 저장소를 포함하는, 놀이 분수대.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 놀이 분수대(1)를 작동하는 방법에 있어서,
    소정 시간에 걸쳐 평균화된 부하가, 모든 배터리들(16)이 상기 배터리들(16)의 평균 충전 상태의 ±20% 내에 남아 있는 상태로 상기 배터리들(16)에 대하여 균일하게 분배되도록, 상이한 패턴들의 연속을 발생시키는 단계를 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 놀이 분수대(1)를 작동하는 방법에 있어서,
    - 상기 배터리들(16)의 충전 상태의 최소값을 선택하는 단계,
    - 상기 배터리들(16)의 충전 상태의 최대값을 선택하는 단계,
    - 상기 충전 상태를 상기 값들 사이에서 유지하는 단계를 특징으로 하는 방법.
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