KR20140008819A - 무지개 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무지개를 인공적으로 발생시키는 장치에 관한 것으로, 펌프(20)에 의해 고압화된 물이 공급되는 급수파이프(40); 에어 컴프레셔(80)에 의해 압축된 공기가 공급되는 공기 공급관(90); 및 상기 급수파이프의 물이 유입된 후, 입자가 작은 미스트로 되어 분사되는 노즐(100);을 포함하고, 상기 노즐은 상기 급수파이프의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전체 길이가 수백 미터 또는 수 키로에 이르는 대형 무지개를 용이하게 생성시킬 수 있으며, 무지개가 상하로 겹쳐져 보이는 더블 무지개 또는 무지개가 상하방향으로 세워져 있는 무지개 등 다양한 형태의 무지개를 제공하여 사람들에게 다양한 볼거리를 제공함으로써, 본 무지개 설치장소가 지역명소가 되고 무지개를 설치한 행사의 경우 높은 홍보효과를 얻는 등의 유리한 효과가 발생한다.

Description

무지개 발생장치{RAINBOW CREATING APPARATUS}

본 발명은 바다, 공원, 호수, 소형분수용구조물, 아파트조경, 유원지, 이벤트 행사장 등에 무지개를 인공으로 생성시킬 수 있는 무지개 발생장치에 관한 것으로, 구체적으로는 공원이나 유원지 행사장 등에 물을 미립자로 분사하는 분사노즐(단공 또는 이류체 노즐 등)을 통해 물을 분사하고, 태양빛이 미립자 내에서 굴절되어 무지개를 생성하도록 하는 무지개 생성장치에 관한 것이다.

무지개는 비가 온 뒤 맑게 개인 하늘의 한편에서 생길 수 있고, 서로 다른 색이 층을 이루어 관측되는 것으로, 여러 가지 색이 섞여 있는 백색광의 빛이 물방울을 통과하여 반사될 때, 물방울의 경계에서 두 번의 굴절과 한 번의 반사 과정을 겪는 동안 색깔별로 꺾이는 반사각(40 내지 42)의 정도가 서로 다르고, 이때 빛이 분산되어 여러 가지 빛으로 분리되어 빨주노초파남보와 같은 형형색색의 무지개가 생성된다.

무지개가 관측되기 위해서는 맑게 개인 하늘에 무수히 많은 물방울이 있어야 하고, 태양으로부터 방출되는 빛이 이러한 물방울에 접하면서 물방울 내에서 반사되고 반사된 빛이 우리의 눈으로 들어와야 하는 등의 조건이 맞아야 한다. 이렇게 태양의 고도와 빛의 입사각, 관찰자의 위치, 그리고 물방울의 크기와 퍼짐 등의 조건이 갖추어져 있지 않으면 비온 뒤 맑게 개인 날이라고 하더라도 쉽게 관측되지 않는다.

자연적인 무지개 관측이 어려운 만큼 무지개를 인공적으로 발생시킬 수 있다면 이를 활용하여 무지개 설치장소를 관광명소로 자리잡도록 할 수 있고, 각종 행사나 공연 이벤트 또는 국가적 행사의 개회식이나 폐회식 또는 도심의 휴양공원 등에 인공적인 무지개를 설치하여 시민들이나 관람객에게 볼거리를 제공하는 등 다양한 수익사업으로 자리잡을 수 있을 것이다. 그러나, 현재까지 무지개를 생성시킬 수 있는 효과적인 장치가 개발되지 않고 있으며, 특히 길이가 수백미터에 이르는 대형 무지개의 생성장치에 대해서는 기술개발이 이루어지지 않고 있어서 이에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 무지개를 생성시킬 수 있는 효과적인 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 또한 무지개의 전체 길이가 수백 미터 또는 수 키로에 이르는 대형 무지개의 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 자연에서 관찰되는 단순한 아치형 무지개 만이 아니라 무지개가 상하로 겹쳐져 보이는 더블 무지개 또는 아치형 또는 반원형 등의 곡선형으로 펼쳐져 있는 무지개 등 다양한 형태의 무지개를 제공하여 사람들에게 다양한 볼거리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 펌프(20)에 의해 고압화된 물이 공급되는 급수파이프(40); 에어 컴프레셔(80)에 의해 압축된 공기가 공급되는 공기 공급관(90); 및 상기 급수파이프의 물과 공기 공급관의 공기가 유입된 후, 유입된 물이 미스트 또는 미립자로 분사되는 노즐(100);을 포함하고, 상기 노즐은 상기 급수파이프의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 펌프(20)에 의해 고압화된 물이 공급되는 급수파이프(40); 에어 컴프레셔(80)에 의해 압축된 공기가 공급되는 공기 공급관(90); 및 상기 급수파이프에 수직한 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되어, 상그 급수파이프의 물이 유입되는 복수 개의 가로부재(43); 상기 가로부재 상에 설치되고, 상기 가로부재의 물과 공기 공급관의 공기가 유입된 후, 유입된 물이 미스트 또는 미립자로 분사되는 노즐(100);을 포함하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치를 제공한다.

상기 급수파이프 내부의 물의 압력을 체크하는 압력센서와, 상기 공기 공급관 내부의 공기 압력을 체크하는 압력센서를 더 포함한다.

상기 노즐에서 분사되는 미스트의 분사방향을 조절될 수 있고, 미스트 분사방향 조절은 노즐의 출구방향을 조절하거나 급수파이프를 회전시켜서 조절할 수 있다.

상기 노즐은, 상기 급수파이프의 물과 상기 공기 공급관의 공기가 유입되고, 상기 유입된 물과 공기가 노즐의 내부에서 혼합되어 미스트화 되는 내부혼합형 이류체 노즐(100, 110, 120, 130)일 수 있다.

상기 노즐은, 상기 급수파이프의 물과 상기 공기 공급관의 공기가 유입되고, 상기 유입된 물과 공기가 노즐에서 배출되면서 노즐의 외부에서 미스토화 되는 외부혼합형 이류체 노즐(140, 150, 160)일 수 있다.

상기 이류체 노즐(100)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(101)와 상기 물 유입부의 외주면을 전체적으로 감싸며 공기가 유입되는 공기 유입부(102)를 구비할 수 있다.

상기 이류체 노즐(110)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(111)와 상기 물 유입부의 외곽부에 구비되어 공기가 유입되는 공기 유입부(112)를 구비할 수있다.

상기 이류체 노즐(120)은, 노즐의 중심부에 형성되어 공기가 유입되는 공기 유입부(121)와 상기 공기 유입부의 일측에 형성되어 물이 유입되는 물 유입부(122)를 구비할 수 있다.

상기 이류체 노즐(130)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(131)가 노즐의 길이방향을 따라 형성되고, 노즐의 측면에서 비스듬히 관통되어 노즐 내부로 공기를 유입시키는 공기 유입부(132)를 구비할 수 있다.

상기 급수파이프(40) 및 공기 공급관(90)은 각각 복수 개 구비되고, 이들 급수파이프 및 공기 공급관의 내부압력을 서로 다르게 하여 복수 개의 무지개를 생성할 수 있다.

상기 복수 개의 급수파이프 중 일부에는 파이프 연장부(45)가 구비되고, 상기 급수파이프는 지면에 수평하게 횡방향으로 배치될 수 있다.

상기 급수파이프는 지면에 수직하게 연직방향으로 배치될 수 있고, 일단은 상기 급수파이프(40)에 연결되고, 타단은 상기 노즐(100)에 연결되는 파이프 연장부(45)가 구비될 수 있다.

상기 급수파이프는 지면에 수직한 상태에서 회전가능하게 배치되거나, 상기 급수파이프는 지면에 수직한 상태에서 일정 각도 기울어지도록 배치될 수 있다.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 전체 길이가 수백 미터 또는 수 키로에 이르는 대형 무지개를 용이하게 생성시킬 수 있으며,

또한, 본 발명은 무지개가 상하로 겹쳐져 보이는 더블 무지개 또는 무지개가 수평으로 형성되는 것이 아니라 다양한 형태의 무지개를 제공하여 사람들에게 다양한 볼거리를 제공함으로써, 본 무지개 설치장소가 지역명소가 되고 무지개를 설치한 행사의 경우 높은 홍보효과를 얻는 등의 유리한 효과가 발생하고, 또한, 본 발명은 물의 미립자 형성을 위해 이류체 노즐을 채택 사용함으로써 물입자를 보다 효율적으로 미립화할 수 있어서 원하는 형태의 무지개를 효과적으로 생성시킬 수 있는 유리한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무지개 발생장치의 개략적인 구성도이며,
도 2는 본 발명의 무지개 발생장치의 급수파이프 등의 일부 구성의 모습이며,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 다양한 형상의 내부혼합형 이류체 노즐의 모습이며,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 다양한 형상의 외부혼합형 이류체 노즐의 모습이며,
도 5는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 와류형 노즐의 모습이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무지개 발생장치를 이용하여 대형 무지개를 생성하는 모습이며,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무지개 발생장치의 일부 구성의 모습이며,
도 10a 내지 도 10d는 다른 실시예에 따른 상하 방향의 무지개 생성장치의 일부 구성의 모습이며,
도 11은 본 발명에 따른 도 10a에 도시된 무지개가 여러 개 생성되는 모습이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무지개 발생장치의 개략적인 구성도이며, 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 무지개 발생장치는, 내부에 물을 저장하는 물탱크(10)와 상기 물탱크의 물을 가압하여 공급하는 펌프(20)를 포함하고, 상기 펌프에서 가압된 물은 급수관(30)을 통해서 급수 파이프(40)로 공급된다. 상기 급수파이프로 유입된 물은 급수파이프(40)의 일측에 구비된 노즐(100)에 의해 입자가 작은 미스트로 되어 분사된다.

또한, 본 발명의 무지개 발생장치는 공기를 압축하는 컴프레셔(80)와 상기 컴프레셔에 의해 압축된 공기가 공급된 공기 공급관(90)을 포함한다. 그리고, 상기 공기 공급관(90)의 압축공기는 상기 노즐(100)로 유입되어 노즐 내부로 유입된 물의 입자를 미립화 시키게 된다.

노즐(100)이 상기 급수파이프(40)의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 하나씩 배치될 수도 있고 노즐에서 물입자를 분사하도록 할 수 있으나(도 1), 노즐이 하나씩 배치되는 경우에 분사되는 물입자의 양이 충분하지 않을 수 있으므로 급수파이프에서 일정 간격을 두고 다수의 노즐을 배치할 수도 있을 것이다(도 2). 도 2를 보면, 무지개 발생장치의 구성 중 급수파이프 부분만을 도시하고 있으며, 도시되지 않은 부분은 도 1의 구성과 동일하다.

도 2에 도시된 무지개 발생장치는 급수파이프(40) 상에 일정 간격을 두고 급수파이프에 대략 수직하게 가로부재(43)가 놓여진다. 상기 가로부재(43)는 상기 급수파이프 보다 작은 직경이며, 가로부재에는 여러 개의 노즐(100)이 배치된다. 노즐의 개수는 생성되는 무지개의 크기 및 생성 높이 등을 고려하여 적절한 수로 결정된다. 이렇게 급수파이프에 가로부재를 두고 여러 개의 노즐을 배치하는 것은 급수파이프의 길이방향으로 일정 지점에 하나의 노즐을 배치하는 것이 아니라 여러 개의 노즐을 배치할 수 있어서, 보다 많은 미스트를 분사할 수 있고 따라서 무지개 생성에 보다 더 유리하기 때문이다.

그리고, 노즐에서 분사되는 미스트의 분사방향은 가변될 수 있는 것이 좋다. 왜냐하면, 태양은 아침에 동쪽에서 떠올라서 남쪽을 거쳐 서쪽으로 지기 때문에 태양빛이 비추는 각도가 계속하여 변하기 때문에 이에 대응되어 미스트 분사방향 역시 변경시켜야 무지개가 잘 보이기 때문이다.

노즐에서 미스트가 분사되는 방향을 조절하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있으며, 예를 들면 노즐 자체를 조절하여 노즐의 출구방향을 조절하거나 급수파이프를 회전시켜서 노즐의 분사방향을 전체적으로 조절하는 방법이 있을 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 노즐의 형상이 일반적인 형상의 단공 노즐을 이용하여 무지개를 생성할 수도 있지만, 무지개 생성을 보다 효과적으로 할 수 있도록 본 발명에서는 단공 노즐 뿐 아니라, 액체(물)와 공기가 동시에 유입되어 공기에 의해 물이 효과적으로 미립화 또는 미스트화되는 이류체 노즐을 채택하였다. 이류체 노즐은 '이상유동노즐' 또는 'twin-fluid 노즐' 이라고도 한다. 이류체 노즐에는 물과 공기가 노즐의 내부에서 혼합되는 내부혼합형과 노즐의 외부에서 혼합되는 외부혼합형이 있다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 이류체 노즐 중 내부혼합형의 다양한 형상의 모습이며, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 이류체 노즐 중 외부혼합형의 다양한 형상의 모습이다.

내부혼합형 이류체 노즐은 물과 공기가 노즐의 내부로 유입되고 유입된 물과 공기가 노즐의 내부에서 서로 혼합되면서 물의 입자가 미스트화 되는 노즐이다. 즉, 상기 본 노즐에서는 상기 급수파이프의 물과 상기 공기 공급관의 공기가 유입되고, 상기 유입된 물과 공기가 노즐의 내부에서 혼합 미스트화 되어 노즐의 전방으로 분사되는 것이다. 이렇게 물과 공기가 동시에 유입되어 혼합되어 미스트화 되는 노즐 형태는 여러 가지 형태로 나타날 수 있다. 다만, 이하 도 3a 내지 도 3d에서는 대표적인 모습을 예를 들어 설명한다.

도 3a에서는 도시된 이류체 노즐(100)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(101)와 상기 물 유입부의 외주면을 전체적으로 감싸며 공기가 유입되는 공기 유입부(102)를 구비하고 있다. 상기 물 유입부를 통해서 고압의 물이 유입되고 또한 상기 물 유입부를 감싸는 형태로 고압의 공기가 유입된 후 상기 물 유입부의 전방에서 혼합되고 물이 미립화되어 노즐의 출구로 분사되는 모습을 도시하고 있다.

도 3b에서 도시된 이류체 노즐(110)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(111)가 형성되고, 상기 물 유입부를 둘러싸는 방식으로 복수 개의 공기 유입부(112)가 형성되고, 유입된 물과 공기는 노즐의 내부 혼합공간에서 혼합된다. 상기 공기 유입부(112)는 상기 물 유입부(111)의 외측에서 길이방향으로 경사지게 적절한 개수로 형성된다.

도 3c에서 도시된 이류체 노즐(120)은, 노즐의 중심부에 공기가 유입되는 공기 유입부(121)가 형성되고, 상기 공기 유입부의 외곽부에 물이 유입되는 물 유입부(122)가 형성된다. 상기 물 유입부(122)는 상기 공기 유입부(121)를 감싸는 형태로 노즐의 길이방향을 따라 대략 평행하게 형성되고 노즐의 출구측에서 물과 공기가 혼합된다.

도 3d에서 도시된 상기 이류체 노즐(130)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(131)가 노즐의 길이방향을 따라 관통하여 형성되고, 공기가 유입되는 공기 유입부(132)는 노즐의 측면에서 비스듬히 관통되어 노즐 내부로 공기를 유입시키도록 한 후 물과 공기가 노즐 출구측에서 혼합된다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 이류체 노즐 중 외부혼합형의 몇 가지 예시적인 형상이다. 상기 외부혼합형 이류체 노즐(140, 150, 160)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(141, 151, 161)가 노즐의 길이방향을 따라 관통하여 형성되고, 공기가 유입되는 공기 유입부(142, 152, 162)는 상기 물 유입부의 외곽측에 복수 개의 통로로 이루어 질 수 있다. 그림에서는 물 유입부가 가운데 배치되고 공기 유입부가 외곽에 배치되는 형상이나, 반드시 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며 공기 유입부가 가운데 배치되고 물 유입부가 외곽에 배치되는 형태도 가능할 것이다.

이상 설명한 이류체 노즐에서는 가운데 부분에 배치되는 물 유입부와 외곽부에 배치되는 공기 유입부를 예를 들어 설명하였으나, 실시 형태에 따라서는 노즐의 가운데 부분에 공기가 유입되는 공기 유입부가 배치되고 외곽부에 물이 유입되는 물 유입부가 배치되도록 할 수도 있을 것이다.

또한 본 발명의 무지개 발생장치에 사용되는 노즐은 위에서 설명한 이류체 노즐 외에도, 도 5에 도시된 바와 같은 와류형 노즐(swirl nozzle, 170)도 가능하다. 상기 와류형 노즐(170)은 노즐의 내부에 회전할 수 있는 회전체(171)가 구비되고, 상기 회전체(171)의 측면에슨 비스듬히 경사진 통로(173)가 형성된다. 도 5의 그림에서 위쪽 그림은 노즐의 위쪽에서 바라본 평면도이며 아래쪽 그림은 측면의 종단면도이다. 상기 와류형 노즐에서는 노즐의 입구로 유입된 물이 상기 회전체의 측면에 형상된 경사진 통로(173)를 통과한 후 노즐의 출구(175)로 배출된다. 이때 상기 경사진 통로(173)가 회전체의 회전축에 대해 비스듬히 형성되어 있기 때문에 회전체(171)가 회전력을 받아서 회전하게 되고 따라서 노즐에서 배출되는 물은 와류를 일으키면서 분무하여 배출되는 것이다.

이상 설명한 여러 가지 형태의 노즐은 물을 미립화 시키는 노즐로서 몇 가지를 예를 들어서 도시한 것이며 본 발명에 채택되는 노즐은 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 무지개를 생성하기 위해서는 노즐에서 미스트를 적절히 분사하기 위해서는 노즐로 유입되는 물과 공기의 압력이 중요한데, 이를 위해 상기 급수파이프(40)의 내부에는 물의 압력을 체크하는 압력센서(50)가 구비되고, 상기 공기가 유입되는 공기 공급관에도 적절한 위치에 압력센서(미도시)가 구비된다. 이러한 압력센서는 급수파이프 및 공기 공급관의 입구쪽에 설치될 수도 있고, 급수 파이프 및 공기 공급관의 길이가 상당히 긴 경우에는 파이프의 적당한 위치에 복수개가 설치될 수 있다. 상기 압력센서에서 표시되는 압력을 체크하여 압력이 적절하지 않은 경우에는 압력을 수동으로 조절하여 적절한 압력이 되도록 할 수도 있고, 또는 압력센서가 체크한 압력을 무지개 생성장치의 제어부(미도시)로 보내서 제어부가 적절한 압력을 유지하게 제어하도록 할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 복수개의 노즐 각각의 인접한 부위에의 급수파이프에 압력센서를 설치할 수도 있다. 그리고, 상기 공기 공급관 및 급수파이프의 입구 측에는 압력 레귤레이터(미도시)가 설치되어 무지개 생성에 필요한 일정 압력으로 공기와 물이 공급되도록 한다. 이러한 압력 레귤레이터와 압력 센서 등에 대한 내용은 일반적인 기술 내용이므로 구체적인 언급은 생략하도로 한다.

그리고, 상기 노즐에서 분사되는 미스트의 분사방향을 조절할 수 있도록 노즐의 출구방향은 가변될 수 있게 형성되는 것이 좋다. 이것은 태양의 위치에 따라 노즐에서 분사되는 미스트의 분사방향을 조절하기 위한 것으로, 무지개는 태양 빛이 미스트화 된 물방울에 접하면서 물방울 내에서 반사된 빛이 우리의 눈으로 들어와야 하는 등의 조건이 맞아야 하기 때문에, 태양의 위치에 따라 노즐의 분사방향을 조절할 필요가 있기 때문이다. 상기 노즐의 분사방향 조절은 태양의 위치를 보고 사용자가 직접 수동으로 조작할 수도 있고, 무지개 생성장치의 제어부(미도시)가 시간의 흐름에 따라 노즐의 분사각도를 자동 조절하도록 구성할 수도 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 무지개 발생장치를 이용하여 대형 무지개를 생성하는 모습을 도시하고 있다. 본 발명의 무지개 발생장치는, 상기 노즐(100)이 상기 급수파이프(40)의 길이방향을 따라 일정 간격 이격 되어 복수 개 설치되어 있어서, 대형의 장거리 무지개도 생성시킬 수 있는 것이 특징이며, 이를 위해서 상기 급수파이프(40)를 무지개 길이에 상당하는 길이로 배치한다. 예를 들어, 300m 내지 500m 길이의 무지개를 생성하는 경우에는 급수파이프의 길이를 약 300m 내지 500m로 지면에 배치하게 된다. 그리고, 급수파이프의 길이방향을 따라 많은 수의 노즐을 배치하는 것이다. 만약, 급수파이프의 길이가 길어져서 요구되는 내부 압력을 유지하기 힘든 경우에는 상기 펌프 및 물탱크를 급수 파이프의 양단에 배치하거나 또는 가운데 부분에 추가적으로 배치할 수도 있을 것이다. 여기서 상기 노즐과 노즐 사이의 간격(d)는 무지개의 전체 길이(L)와 생성되는 무지개의 높이 및 노즐의 압력 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 그리고, 복수 개의 노즐 각각에서 분사되는 미스트의 높이는 가운데 부분이 높게 형성되고 가장자리로 갈수록 낮게 분사되도록 하는 것이 아치형 무지개를 생성할 수 있어서 바람직하다.

도 7에 도시된 본 발명의 무지개 생성장치는 위 도 6에 도시된 형태를 약간 변형한 것으로, 아치형 무지개를 보다 효율적으로 생성하기 위한 형태이다. 즉, 급수파이프(40)의 길이방향을 따라 복수 개의 노즐이 구비되되, 상기 급수파이프와 상기 노즐 사이에는 길이가 서로 다른 파이프 연장부(45)가 수직으로 배치될 수 있다. 상기 파이프 연장부(45)의 길이는 무지개의 가운데 부분에서 길고 무지개의 양측면에서 짧게 형성함으로써 무지개가 전체적으로 아치형으로 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 무지개 발생장치의 다른 설치 형태로, 급수파이프를 지면에 설치하는 것이 아니라, 다리(200)의 난간(250)을 따라 난간의 형상으로 아치형으로 배치한 것이다. 본 도면에서는 급수파이프가 다리의 난간에 설치되는 것을 예로 들었으나, 반드시 다리 구조물에만 설치되는 것은 아니며, 길이방향으로 충분한 길이를 가져서 급수파이프가 설치될 수 있는 구조물이면 어떠한 구조물에도 설치될 수 있을 것이다. 급수파이프를 다리 등 구조물을 따라 배치한 것 외에는, 상기 급수파이프에 노즐이 복수개 배치되는 등의 내용은 위에서 설명한 바와 동일하므로 중복 설명을 피하기 위해서 구체적인 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명에 따른 무지개 발생장치를 이중으로 설치하여 더블 무지개를 생성하는 모습을 보여주고 있다. 즉, 상기 급수파이프(40) 및 공기 공급관(90) 등을 각각 두 개씩 준비한 후(편의상, 도 9에서는 이들 중 어느 하나의 장치를 A라 하고, 다른 하나의 장치를 B라고 표시하였다), A와 B 내부의 분사압력을 각각 차이를 둠으로써 분사되어 나가는 미스트의 높이를 차이가 나게 할 수 있고, 따라서 생성되는 무지개의 높이가 서로 다르게 되어 더블 무지개가 생성되는 것이다. A와 B 는 서로 연직방향으로 일정 거리 이격되도록 배치할 수도 있고, 횡방향으로 일정거리 이격되도록 배치할 수도 있을 것이며, 이것은 설치 장소에 따라 적절히 선택할 수 있다.

이들 급수파이프 및 공기 공급관의 내부 압력을 서로 다르게 하여 이들 노즐에서 분사되는 미스트의 높이가 서로 다르게 함으로써 복수 개의 무지개를 생성할 수도 있고, 또는 내부 압력을 같게 하면서도 A와 B 중 어느 하나에는 급수파이프와 노즐 사이에 파이프 연장부를 두어 미스트가 분사되는 높이를 서로 차이를 둠으로써 더블 무지개가 생성되도록 할 수도 있을 것이다. 이러한 방식으로 두 개 이상의 무지개가 생성되도록 할 수도 있을 것이다.

이상 설명한 본 발명의 무지개 발생장치는, 상기 급수파이프가 지면에 대략 수평하게 횡방향으로 배치되어 상기 노즐이 상방향으로 미스트를 분사함으로써 무지개 역시 횡방향으로 아치형으로 형성되는 방식을 설명하였다.

도 10a에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상하 방향으로 배치된 무지개 생성장치의 일부 구성의 모습으로, 상기 급수파이프(40)는 지면에 수직하게 연직방향으로 배치되는 모습이다. 그리고 상기 노즐(100)은 급수파이프의 상하방향으로 복수개 구비되어 미스트를 수평방향으로 분사하도록 한다. 이러한 분사 형태에서는 상기 미스트에 반사된 태양광은 무지개를 상하방향으로 생성하게 된다. 그리고, 상기 노즐을 상기 급수파이프에 직접 설치할 수도 있고, 파이프 연장부를 급수파이프와 노즐 사이에 두고 설치할 수도 있으며, 이러한 내용은 위에서 이미 설명한 바와 동일하며 다만, 배치 형태가 상하방향인 것만이 차이가 있다. 이러한 무지개는 비교적 소형으로 생성할 수도 있고, 무지개 발생장치 역시 소형으로 제작하는 것도 가능하다. 그러므로, 무지개 발생장치를 설치할 장소가 그다지 넓지 않은 지역에서도 무지개를 생성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상하 방향 무지개 생성장치는 고정 설치형이 아니라 임시 설치형 내지 휴대형으로 제작하여 행사장에서 임시로 설치한 후 행사가 종료한 후에는 철거하는 방식도 가능할 수 있을 것이다. 또한, 그림에서 구체적으로 도시하지는 않았지만, 수직하게 세워진 급수파이프(40)에 도 2에서 도시한 바와 같은 가로부재를 구비하도록 하여 폭 넓은 무지개가 생성되도록 할 수도 있을 것이다.

그리고, 태양은 아침에 동쪽에서 떠올라서 남쪽을 거쳐 서쪽으로 지기 때문에 태양빛이 비추는 각도가 계속하여 변하기 때문에 이에 대응되어 미스트 분사방향 태양이 변경되는 방향에 따라 변경시켜야 무지개가 잘 보일 수 있다.

도 10b 내지 도 10d는 이러한 목적을 위해 무지개 발생장치를 구성한 것이다. 도 10b에서는 수직으로 배치된 급수파이프에서 횡방향으로 연장된 파이프 연장부가 양측으로 구비된 형상이다.

도 10c에서는 상기 급수파이프는 지면에 수직한 상태에서 회전가능하게 배치되어 태양의 방향을 고려하여 회전할 수 있도록 한 것이며, 도 10d에서는 급수파이프가 지면에 수직한 축을 기준으로 어느 정도 각도로 기울어 질 수 있는 내용이다.

이러한 구성(파이프 연장부를 여러 방향으로 배치하거나 급수파이프를 회전하거나 기울이는 내용)으로 인해 태양의 방향이 바뀌는 경우에도 계속하여 무지개를 생성할 수 있게 된다.

이렇게 상하방향으로 무지개를 형성함으로써 관람객에게 보다 흥미를 유발할 수 있고 색다른 경험으로 인해 강한 인상을 남기도록 할 수 있을 것이다. 도 11은 도 10에 따른 무지개 생성장치가 나란하게 여러 개 설치된 형태이다.

본 발명의 무지개 생성장치는 다양한 크기의 무지개, 더블 무지개, 상하방향 무지개 등 다양한 형태와 크기로 무지개를 생성하는 것이 가능하고, 무지개 생성장치를 고정설치하거나 이동형으로 제작하는 것도 가능하므로 다양한 장소에서 필요한 방식으로 설치할 수 있다. 본 발명의 무지개 생성장치를 이용하여 각종 이벤트나 행사장 건축물 등에 다양한 형태의 무지개를 생성함으로써, 지역의 관광명소화 관람객 흥미 유발, 광고 유발효과가 발생하고, 주변에 아름다운 분위기를 연출하는 등 다양한 효과가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.

10: 물탱크 20: 펌프
30: 급수관 40: 급수파이프
43: 가로부재 45: 파이프 연장부
50: 압력센서 80: 컴프레셔
90: 공기 공급관
100, 110, 120, 130: 노즐 200: 다리

Claims (17)

1. 펌프(20)에 의해 고압화된 물이 공급되는 급수파이프(40);
   에어 컴프레셔(80)에 의해 압축된 공기가 공급되는 공기 공급관(90); 및
   상기 급수파이프의 물과 공기 공급관의 공기가 유입된 후, 유입된 물이 미스트 또는 미립자로 분사되는 노즐(100);을 포함하고,
   상기 노즐은 상기 급수파이프의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 복수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
2. 펌프(20)에 의해 고압화된 물이 공급되는 급수파이프(40);
   에어 컴프레셔(80)에 의해 압축된 공기가 공급되는 공기 공급관(90); 및
   상기 급수파이프에 수직한 방향으로 일정 간격 이격되어 설치되어, 상그 급수파이프의 물이 유입되는 복수 개의 가로부재(43);
   상기 가로부재 상에 설치되고, 상기 가로부재의 물과 공기 공급관의 공기가 유입된 후, 유입된 물이 미스트 또는 미립자로 분사되는 노즐(100);을 포함하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 급수파이프 내부의 물의 압력을 체크하는 압력센서와, 상기 공기 공급관 내부의 공기 압력을 체크하는 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 노즐에서 분사되는 미스트의 분사방향을 조절될 수 있고,
   미스트 분사방향 조절은 노즐의 출구방향을 조절하거나 급수파이프를 회전시켜서 조절하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 노즐은, 상기 급수파이프의 물과 상기 공기 공급관의 공기가 유입되고, 상기 유입된 물과 공기가 노즐의 내부에서 혼합되어 미스트화 되는 내부혼합형 이류체 노즐(100, 110, 120, 130)인 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 노즐은, 상기 급수파이프의 물과 상기 공기 공급관의 공기가 유입되고, 상기 유입된 물과 공기가 노즐에서 배출되면서 노즐의 외부에서 미스토화 되는 외부혼합형 이류체 노즐(140, 150, 160)인 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 이류체 노즐(100)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(101)와 상기 물 유입부의 외주면을 전체적으로 감싸며 공기가 유입되는 공기 유입부(102)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 이류체 노즐(110)은, 노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(111)와 상기 물 유입부의 외곽부에 구비되어 공기가 유입되는 공기 유입부(112)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 이류체 노즐(120)은, 노즐의 중심부에 형성되어 공기가 유입되는 공기 유입부(121)와 상기 공기 유입부의 일측에 형성되어 물이 유입되는 물 유입부(122)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
10. 제 5 항에 있어서, 상기 이류체 노즐(130)은,
    노즐 내부로 물이 유입되는 물 유입부(131)가 노즐의 길이방향을 따라 형성되고, 노즐의 측면에서 비스듬히 관통되어 노즐 내부로 공기를 유입시키는 공기 유입부(132)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 급수파이프(40) 및 공기 공급관(90)은 각각 복수 개 구비되고, 이들 급수파이프 및 공기 공급관의 내부압력을 서로 다르게 하여 복수 개의 무지개를 생성하는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수 개의 급수파이프 중 일부에는 파이프 연장부(45)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 급수파이프는 지면에 수평하게 횡방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 급수파이프는 지면에 수직하게 연직방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    일단은 상기 급수파이프(40)에 연결되고, 타단은 상기 노즐(100)에 연결되는 파이프 연장부(45)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무지개 생성장치.
16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 급수파이프는 지면에 수직한 상태에서 회전가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 무지개 발생장치.
17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 급수파이프는 지면에 수직한 상태에서 일정 각도 기울어질 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 무지개 발생장치.

Images