WO2011065008A1 - 液槽を有する装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus having a liquid tank for storing a liquid such as water.
- a cylindrical body having a transparent window on the front surface is made up of a top plate inclined downward toward the back surface, a screen plate, and a bottom plate inclined downward toward the front surface.
- the flow chamber is divided into a falling chamber and a reflux chamber, a fluid receiving tray is provided on the back surface of the screen plate, and an outlet port communicating with the receiving tray is provided on the front surface, and fluid flowing down by the outlet port is guided to the reflux plate on the bottom plate.
- a falling toy is described in which a falling port is provided to allow the flow in the falling chamber to be viewed through a transparent window, and the fluid in the returning chamber can be returned to the tray only by reversing the cylinder. Yes.
- a falling toy as described in Document 1 uses a glass bead as a fluid and expresses a water flow realistically without using a liquid.
- a landscape picture of a waterfall is provided on the front side of the screen plate, and the falling of glass beads is regarded as a miniature waterfall.
- the cylindrical body is reversed to return the glass beads to the receiving tray, and again falls.
- the present invention it is not a toy that imitates the water flow with glass beads, but a new visual effect is obtained by particles such as glass beads, and it is applied to various articles depending on the user's sensitivity such as interior, exterior, partition, window, etc.
- One of the purposes is to provide a device that can be used.
- An apparatus is a plate-like liquid tank that contains a liquid in which particles are mixed, and includes a wall surface and a side wall that face each other, and at least one wall surface is translucent and the movement of the particle is performed. It has a visible liquid tank and circulation means for circulating liquid and particles intermittently or continuously from the lower part to the upper part of the liquid tank.
- the space in the plate-shaped liquid tank has a narrow space between the facing wall, for example, the front panel and the back panel (depth direction), and a wide direction (width direction) along the front panel and the back panel. It is a close space.
- the particles mixed in the liquid fall in the plate-like liquid tank while swinging in the liquid in various directions due to the shape of the particles and the uneven center of gravity, but the space in the plate-like liquid tank is 2 Since it is close to a dimension, the movement in the width direction is emphasized with respect to the movement in the depth direction. Furthermore, the particles mixed in the liquid can easily see the movement in the width direction in the plate-like liquid tank through the translucent wall surface.
- the user who sees this device, for example, irregularly while the particles sway in the plate-like liquid tank in the width direction or float gently through the translucent front panel. You can see how it sinks in a way that stands out against the movement in the depth direction. Such particle movements may appear as if bubbles are pouring away in the opposite direction, i.e. from above.
- the liquid and particles are circulated intermittently or continuously from the lower part to the upper part of the liquid tank by the circulation means. Therefore, the particles descend continuously or intermittently in the plate-like liquid tank, and the user can continuously enjoy the movement of the particles.
- the liquid or particles in the liquid tank are forcibly moved by the circulation means, so that the movement can give an accent to the movement of the particles in the liquid tank. For this reason, the user who sees this apparatus can enjoy the movement of the particle which is rich in change.
- the circulating means may circulate the liquid and particles with a pump.
- the circulation means preferably includes a pipe line extending from the particle reservoir at the lower part of the liquid tank to the upper part of the liquid tank, and a tube for injecting a carrier gas upward from the lower part of the pipe line.
- the transport method using gas is a method suitable for transporting a fluid containing particles with a simple configuration.
- the tube is inserted into the pipe line so that the upper end of the tube protrudes upward from the particle reservoir, and a bar is preferably inserted into the tube so as to protrude upward from the upper end. .
- a bar is preferably inserted into the tube so as to protrude upward from the upper end.
- the rod is inserted into the tube so that it protrudes upward from the upper end of the tube, so that it can be conveyed from the upper end of the tube due to the difference between the diameter of the upper end of the tube and the diameter of the rod.
- the size of the gap through which the gas for jetting can be made smaller than the diameter of the particles, and the particles can be prevented from entering the tube.
- a tube can be extended in a predetermined shape in a pipe line by a bar.
- the circulation means includes a plurality of pipelines connected to different locations in the upper part of the liquid tank, a plurality of tubes for supplying a gas for conveyance to each of the plurality of pipelines, and a gas ejected from each of the plurality of tubes It is desirable to include a means for turning on and off.
- particles can be introduced from different locations in the liquid tank via a plurality of pipelines, and the particles flowing through each pipeline can be individually controlled. For this reason, the user who sees this apparatus can enjoy the state of particles falling in various patterns in the plate-like liquid tank.
- the particle reservoir at the bottom of the plate-like liquid tank includes a mountain-shaped separation plate installed at the bottom of the plate-shaped liquid tank, and the pipe line is connected to the base of the mountain-shaped separation plate.
- the particles descending in the plate-like liquid tank are accumulated in the tub of the separation plate by the separation plate and can be efficiently circulated through the pipe line.
- a triangular chevron-shaped separation plate can be provided, and each pipe line can be connected to a different saddle of the separation plate.
- this apparatus further has a plate-like upper member and a lower member provided so as to cross the plate-like liquid tank above the plate-like liquid tank. It is desirable that the pipe line supplies liquid and particles between the upper member and the lower member from the side with respect to the plate-like liquid tank.
- the upper member functions as a separator that separates the liquid and the particles and the transporting gas that has flowed together with the liquid and the particles and releases the transporting gas upward.
- the lower member functions as a distribution plate having an opening area that increases toward the center of the plate-like liquid tank so that the liquid and particles flow down in a dispersed manner.
- this apparatus has a communication path that connects the lower member and the upper member so as to allow gas to escape from below the lower member to above the upper member.
- the communication path also includes a function of mechanically connecting the lower member and the upper member.
- the bottom of the plate-shaped liquid tank is translucent, and it is desirable that this apparatus further includes an illumination device that illuminates the plate-shaped liquid tank from below.
- this apparatus since the particles descending the plate-shaped liquid tank can be illuminated from the lower side, the movement of the particles can be further raised. For this reason, the user who sees this apparatus can further enjoy the appearance of falling particles.
- a typical plate-like liquid tank is an elongated plate-like one whose vertical direction is longer than the horizontal direction (width direction).
- the time for the particles to fall can be secured. For this reason, the user who sees this apparatus can appreciate how particles sink while moving variously.
- the apparatus of the present invention may be any apparatus as long as liquid and particles enter a plate-like liquid tank.
- the present invention also includes a liquid and particles in a plate-like liquid tank.
- One form of particles is non-spherical glass beads.
- the liquid desirably contains an antistatic agent. In this apparatus, bubbles contained in the liquid can be prevented from adhering to the inner surface of the liquid tank due to static electricity, and the movement of the particles can be more easily seen.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in the left-right direction of the apparatus shown in FIG. 1 (IV-IV cross section in FIG. 2).
- FIG. 5 is a VV cross-sectional view in the vertical direction of the apparatus shown in FIG. 1 (VV cross-section in FIG. 4).
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in the vertical direction of the apparatus shown in FIG. 1 (cross-section VI-VI in FIG. 5).
- FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the apparatus according to the present invention.
- the apparatus 1 supports a vertically long and plate-like water tank (liquid tank) 10 extending in the vertical direction, left and right pipelines 51 extending vertically along the left and right side walls of the water tank 10, and the water tank 10.
- the base 100 attached to the lower part of the water tank 10 is provided.
- the plate-like water tank 10 is made of transparent acrylic and has a front panel 11 and a rear panel 12 arranged so as to face each other, and a right side panel 13 and a left side panel connecting the front panel 11 and the rear panel 12. 14 and the like.
- the front panel 11 and the back panel 12 constitute a wall surface that occupies the main area of the plate-like water tank 10, and the right side panel 13 and the left side panel 14 constitute a side wall of the plate-like water tank 10.
- the distance between the front panel 11 and the rear panel 12 (length and depth in the front-rear direction) is greater than the distance between the right side panel 13 and the left side panel 14 (length and width in the left and right direction).
- the apparatus 1 contains a liquid 30 in which particles 20 are mixed in a plate-like water tank 10, and the liquid 30 and the particles 20 are intermittently transferred from the lower part 10 b to the upper part 10 t of the water tank 10 by a circulation means 50 including a pipe 51. Circulate continuously.
- the space in the plate-shaped water tank 10 has a narrow interval (depth direction) between the front panel 11 and the back panel 12 facing each other, and a wide direction (width direction) along the front panel 11 and the back panel 12 is two-dimensional. It is a close space.
- the particles 20 mixed in the liquid 30 descend in the plate-shaped water tank 10 while fluctuating in various directions as indicated by the alternate long and short dash line 21 in the liquid 30 due to the non-uniform shape and center of gravity of the particles 20. To do. Since the space in the plate-shaped water tank 10 is nearly two-dimensional, the movement in the width direction is emphasized with respect to the movement in the depth direction. Further, the particles 20 mixed in the liquid 30 can easily see the movement in the width direction in the plate-shaped water tank 10 through the front panel 11 and the back panel 12 which are translucent wall surfaces.
- the user who looks at this apparatus 1 is irregular, for example, while the particle
- the liquid 30 and the particles 20 can be circulated intermittently or continuously from the lower part 10b of the water tank 10 to the upper part 10t by the pipe line 51 of the circulation means 50. Therefore, the particles 20 descend in the plate-like water tank 10 continuously or intermittently. For this reason, the particle
- the base 100 houses an illumination device 101 that illuminates the water tank 10 from below. Therefore, the water 30 and the particles 20 in the water tank 10 are irradiated with light 109 from below, and the light 109 is reflected by the acrylic front panel 11, back panel 12, right side panel 13, and left side panel 14. It is guided above the plate-shaped water tank 10. Therefore, in this apparatus 1, the light hits the particles 20 that fall from the top to the bottom of the water tank 10. For this reason, the user can enjoy the movement of the bright particles 20 or the movement of the light reflected by the particles 20. For example, the user can also enjoy the movement by dimming the lighting of the room and reflecting the light reflected by the particles 20 on the wall of the room.
- the particles 20 are desirably a substance having a specific gravity slightly higher than that of the water 30. If the specific gravity is too large, the particle 20 has a too high falling speed, and if the specific gravity is too small, the movement of the particle 20 becomes slow.
- Typical of particles 20 are sand or glass beads, most preferably non-spherical glass beads.
- the particles 20 are preferably glass beads 20 having a particle size of about 0.5 to 2.0 mm.
- glass beads SS particle size 0.85 to 1.18 mm
- glass beads S made by NPO corporation material exploration team
- the non-spherical glass beads 20 have a biased center of gravity and are likely to receive irregular resistance from the liquid 30.
- the glass bead 20 sinks from the upper part 10t of the water tank 10 to the lower part 10b, the glass bead 20 tends to move irregularly and varied. Therefore, it can suppress that the motion of the glass bead 20 which descends the inside of the water tank 10 becomes regular and monotonous.
- the glass beads 20 are translucent and have a function of reflecting or refracting the illumination light 109 from below.
- the non-spherical glass beads 20 may emit light including various colors to the surroundings like a prism by reflecting light in various directions or refracting light inside. For this reason, the user can enjoy watching not only the movement of the particles 20 falling in the water tank 10 but also the way the particles 20 shine or the color of the particles 20 changes. Therefore, in the apparatus 1, it is possible to embody the image that bubbles carry and pour down the water tank 10 with various expressions.
- the illumination device 101 may use multicolor LEDs and illuminate multicolor light in an appropriate order and combination.
- the illumination device 101 irradiates white light 109 using a halogen beam or the like, the water tank 10 and the glass beads 20 therein can be brilliantly illuminated by simple illumination. It is possible to highlight 20 subtle random color changes. Therefore, the user can enjoy the movement of the random particles 20 including delicate color changes in simple light.
- the plate-like water tank 10 has almost no curved surface. For this reason, the user can see the outline of the glass bead 20 clearly, and the movement of the glass bead 20 is also easy to see. Furthermore, the apparatus 1 including the plate-like water tank 10 can be used not only for enjoying the movement of the glass beads 20 but also for partitions, wall decorations, sunshades, and the like, and can be used as interiors and exteriors. In addition, the apparatus 1 including the water tank 10 can be used as illumination for a passage or the like because the light 109 is scattered around by the glass beads 20.
- FIG. 2 shows the configuration of the plate-like water tank 10 in a perspective view through the base 100.
- FIG. 3 shows a configuration of the plate-like water tank 10 in a front view through the base 100. Furthermore, the structure of the plate-shaped water tank 10 is shown by the expanded sectional view in FIG. In these drawings, a part of the plate-like water tank 10 that is continuous in the vertical direction is partially cut.
- the apparatus 1 includes left and right transparent conduits 51 disposed along the right side panel 13 and the left side panel 14 of the water tank 10, respectively.
- the left and right ducts 51 have the same diameter as or smaller than the depth of the water tank 10, and communicate with the lower part 10 b and the upper part 10 t of the water tank 10 from the side.
- the middle part 51m of the left and right pipes 51 is fixed by a transparent acrylic stopper 19m protruding outward from the water tank 10.
- the transparent conduit 51 is close to the transparent right side panel 13 and the left side panel 14 and is integrated with the transparent water tank 10.
- the front panel 11 and the back panel 12 of the water tank 10 are extended so as to cover the left and right pipe lines 51, emphasizing a sense of unity between the water tank 10 and the pipe lines 51, It is also possible to make a device that feels a single plate including
- the lower part 10 b of the water tank 10 is a reservoir (particle reservoir) 16 for the particles 20 that have fallen in the water tank 10.
- the particle reservoir 16 includes a transparent separating plate 16a processed into a mountain shape.
- the left and right ducts 51 are connected to the portions of the mountain-shaped separation plate 16a that are in contact with both flanges 16b.
- the particles (glass beads) 20 dropped in the water tank 10 are distributed to the left and right ridges 16b by the mountain-shaped separation plate 16a, and are collected almost evenly on the left and right. Therefore, the particles (glass beads) 20 hardly accumulate in the central portion of the transparent chevron-shaped separation plate 16a.
- the light 109 from the lower illumination device 101 is efficiently guided to the inside of the water tank 10 through the separation plate 16a.
- the inclination of the separation plate 16a is, for example, 30 degrees.
- the glass beads 20 collected in the ridges 16b of the separation plate 16a transmit a part of the light 109 from below and refract or scatter a part thereof. Therefore, the lower part 10b of the plate-like water tank 10 covered with the base 100 is brightly illuminated by the illumination, and light with a subtle hue leaks out, which is an accent of the water tank 10.
- the user may be allowed to view the glass beads 20 without being covered with the base 100.
- the separation plate 16a is not limited to a triangle with a sharp center.
- the separation plate 16a is a device in which the pipe 51 is provided only on one side, it may be a one-sided triangle.
- the lower ends 51b of the left and right ducts 51 are cut obliquely so as to open toward the center of the water tank 10 at a larger angle along the flange 16b of the separation plate 16a.
- the particles 20 accumulated in the tub 16b of the water tank 10 naturally enter the inside of the pipe line 51 through the lower end 51b, and efficiently supply to the upper part 10t of the water tank 10 through the pipe line 51 together with the water 30 in the water tank 10. Is done.
- substantially transparent tubes 55 for supplying air (gas) 61 for conveyance are inserted into the lower ends 51b of the left and right ducts 51, respectively.
- Each tube 55 is connected to a compressor (air source) 60 accommodated in the base 100 via a control valve 68.
- the tube 55 penetrates the mountain-shaped separation plate 16a, is sealed at the penetration portion, and is led to the base 100 through a circular hole 17 provided at the lower end of the back panel 12. Therefore, when the water tank 10 is installed on the base 100, the tube 55 is basically not visible. Further, the portion where the tube 55 appears in the transparent pipe 51 is also transparent or translucent, so that the transparent design of the water tank 10 is maintained.
- a control valve 68 and a controller 69 that controls opening and closing of each control valve 68 are housed inside the base 100.
- the conveying air 61 is supplied from the tubes 55 to the respective pipelines 51 at the timing programmed in advance in the controller 69, with the respective control valves 68 being opened or closed simultaneously.
- the tubes 55 extend from the lower end 51b of the pipeline 51 toward the upper end 51t along the inside of each pipeline 51. For this reason, in this apparatus 1, the flow (water flow) 31 heading from the lower end 51b of the pipe line 51 to the upper end 51t is discharged
- the water 30 inside the water tank 10 can be sucked from the lower end 51b of the pipe 51 and supplied to the upper part 10t of the water tank 10, and the water 30 of the water tank 10 can be circulated from the lower side to the upper side. . Furthermore, in this apparatus 1, the lower end 51 b of the pipe line 51 reaches the particle reservoir 16. For this reason, the particles 20 are sucked up together with the water 30, flow upward in the pipeline 51 together with the air 61 for transport and the water flow 31, and are discharged from the upper part 10 t of the water tank 10 into the water tank 10.
- the tube 55 extends to the upper part of the pipe 51 sufficiently above the summit of the separation plate 16a. For this reason, in this apparatus 1, the upper end 55a of the tube 55 is not filled up with the particle
- the wire 56 by inserting the wire 56 into the tube 55, the particles 20 that settle in the pipe 51 enter the tube 55 so that the tube 55 is not clogged. Furthermore, the wire 56 stabilizes the shape of the flexible tube 55 such as rubber, and the upper end 55a of the tube 55 always faces the upper part along the pipe 51, and the air 61 for conveyance is stably ejected upward. It is to be done.
- this apparatus 1 is provided with a circulation means 50 that can stably form a water flow (ascending water flow) 31 inside the pipeline 51 by supplying air 61 for conveyance,
- the water tank 10 can be circulated intermittently or continuously. For this reason, the user can continue to appreciate how the particles 20 sink inside the water tank 10.
- the mechanism 80 includes a plate-like upper member 81 and a lower member 82 provided so as to cross the plate-like water tank 10.
- the left and right pipes 51 supply the water 30 and the particles 20 between the upper member 81 and the lower member 82 together with the air 61 for transport from the side with respect to the plate-shaped water tank 10.
- the upper member 81 functions as a separator that separates the liquid (water) 30 and the particles 20 and the transporting air 61 and releases the transporting air 61 upward.
- the separated transporting air 61 is discharged to the outside from an exhaust port 15 a provided in the cover 15 that covers the upper end of the water tank 10.
- the lower member 82 functions as a distribution plate having an opening area that increases toward the center of the plate-shaped water tank 10 so that the liquid (water) 30 and the particles 20 are dispersed in the width direction and flow down in the water tank 10.
- the device 1 includes a communication path 83 that connects the lower member 82 and the upper member 81 so as to allow gas to escape above the upper member 81 from the lower side of the lower member 82.
- the communication path 83 also includes a function of mechanically connecting the lower member 82 and the upper member 81.
- FIG. 7 shows the mechanism 80 extracted.
- FIG. 8 shows the upper member 81 extracted
- FIG. 9 shows the lower member 82 extracted.
- the upper member 81 functioning as a separator has a horizontally long I-shape when viewed from above. Therefore, in this apparatus 1, when the upper member 81 is installed in the water tank 10, a rectangular first opening 81 a is formed between the front panel 11 and the back panel 12.
- the mixed fluid of water 30, particles 20 and air 61 supplied from the pipe 51 to the upper part 10t of the water tank 10 collides with the upper member 81, and the separated transporting air 61 passes upward through the opening 81a. escape.
- the lower member 82 is a horizontally-long rectangular member as viewed from above, and is tapered toward the center. Therefore, in this apparatus 1, when the lower member 82 is installed in the water tank 10, a second opening 82 a having an opening area that increases toward the center is formed between the front panel 11 and the back panel 12.
- the water 30 and the particles 20 that flow in from the end (side surface) of the water tank 10 and are separated by the upper member 81 do not fall only at the end of the water tank 10 because the lower member 82 serves as a baffle plate, but the central portion of the water tank 10. Led up to. Therefore, in this apparatus 1, the water 30 and the particles 20 flow into the water tank 10 almost evenly along the width direction of the upper part 10 t of the water tank 10.
- the upper member 81 and the lower member 82 are provided with holes 81b and 82b for connecting the communication passage 83, respectively.
- the particles 20 circulate in the water tank 10 by the circulation means 50 including the pipe line 51. Therefore, the user who sees this apparatus 1 can enjoy watching the state that the particles 20 sink or descend in the water tank 10. Further, since the particles 20 descend along the front panel 11 and the back panel 12, not only can the user be entertained, but also the bubbles adhering to the inner surfaces of the front panel 11 and the back panel 12 can be removed (self-cleaning). In addition, the device 1 can be provided in which the movement of the particles 20 is easier to see.
- the water 30 contained in the water tank 10 can further contain air bubbles on the inner surface of the water tank 10, particularly the inner surfaces of the front panel 11 and the rear panel 12, by including a small amount of antistatic agent.
- An aqueous solution containing a small amount of a surfactant is effective as the antistatic agent.
- 80 cc of Coatlon (trademark) manufactured by Takiron Co., Ltd. is mixed and aerated to evaporate the alcohol. Can be used.
- An example of the size of the water tank 10 is a rectangle having a 15 cm ⁇ 2 cm cross section in the left-right direction inside the liquid 30, and a vertical length of 170 to 180 cm.
- An example of the size of the pipe 51 is a circular shape having a diameter of 1.5 cm in the left-right direction and a length in the up-down direction of 170 to 180 cm.
- the front panel 11, the back panel 12, the right side panel 13, and the left side panel 14 are made of transparent acrylic having a thickness of 5 mm.
- the pipe 51 is made of transparent glass having a thickness of 1 mm to 2 mm.
- an example of the size of the base 100 is a rectangle having a cross section in the left-right direction of 30 cm ⁇ 40 cm, and the length in the vertical direction is 30 cm.
- the above values are examples, and the number and size of the water tank 10 and the pipeline 51 are not limited to the above.
- the apparatus 1 may be configured by a plurality of water tanks 10 and a plurality of pipelines 51.
- the material which forms the front panel 11, the back panel 12, the right side panel 13, and the left side panel 14 is not limited to an acrylic board, as long as it has transparency or translucency, A glass plate may be sufficient.
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Abstract
粒子(20)が混入された液体(30)を収容する板状の液槽(10)であって、対峙する壁面(11、12)と側壁(13、14)とを含み、少なくとも一方の壁面(11、12)が透光性で粒子(20)の動きが見える液槽(10)と、液体(30)および粒子(20)を液槽(10)の下部(10b)から上部(10t)に断続的または連続的に循環させる循環手段(50)とを有する装置(1)である。循環手段(50)は、液槽(10)の下部(10b)の粒子溜り(16)から液槽(10)の上部(10t)に延びた管路(51)と、管路(51)の下部から搬送用の気体(61)を上方向に向けて噴射するチューブ(55)とを含む。
Description
本発明は、水などの液体を収容する液槽を有する装置に関するものである。
日本国特許公開公報平5-31261号(文献1)には、前面に透明窓を有する筒体内を、背面に向けて下り傾斜の天板とスクリーン板と前面に向けて下り傾斜の底板とにより、落流室と還流室に区画し、スクリーン板の背面に流体受皿を、前面に該受皿に連通する流出口をそれぞれ設け、かつ底板に、該流出口により落流する流体を還流室に誘導する還流口を設け、透明窓を介して落流室内の落流を観賞するとともに、筒体を反転するだけで、還流室内の流体をその受皿に還流できるようにした落流玩具が記載されている。
文献1に記載されているような落流玩具は、ガラスビーズを流体とし、液体を用いずに、水流をリアルに表現するものである。文献1の落流玩具においては、たとえば、スクリーン板の前側に滝の風景画を設け、ガラスビーズの落流をミニチュアの滝に見立てるようにしたものである。そして、文献1の落流玩具においては、ガラスビーズの落流が終わると、筒体を反転してガラスビーズを受皿に戻し、再び、落流にする。
本発明においては、ガラスビーズで水流を模倣するような玩具ではなく、ガラスビーズなどの粒子により新たな視覚効果を得て、インテリア、エクステリア、パーティション、窓など、ユーザーの感性により多種多様な物品に利用できる装置を提供することを目的の1つとしている。
本発明の一態様に係る装置は、粒子が混入された液体を収容する板状の液槽であって、対峙する壁面と側壁とを含み、少なくとも一方の壁面が透光性で粒子の動きが見える液槽と、液体および粒子を液槽の下部から上部に断続的または連続的に循環させる循環手段とを有するものである。板状の液槽内の空間は、対峙する壁面、たとえば、正面パネルと背面パネルとの間隔(奥行き方向)が狭く、正面パネルおよび背面パネルに沿った方向(幅方向)が広く、2次元に近い空間である。液体に混入された粒子は、板状の液槽内において、粒子の形状や重心の不均一さにより、液体内を様々な方向に揺らぎながら降下するが、板状の液槽内の空間は2次元に近いので奥行き方向の動きに対して幅方向の動きが強調される。さらに、液体に混入された粒子は、透光性の壁面を介して、板状の液槽内の幅方向の動きが見えやすい。
したがって、この装置を見るユーザー(鑑賞者)は、たとえば、透光性の正面パネルを介して、粒子が板状の液槽内を幅方向にゆらゆらと揺れ動いたり、ふわふわと漂ったりしながら不規則的に沈む様子を、奥行き方向の動きに対して際立たせて見ることができる。そのような粒子の動きは、まるで気泡が昇るのではなく、逆方向に、すなわち、上から降り注いでいるかのように見えることがある。
さらに、液体および粒子は、循環手段により液槽の下部から上部に断続的または連続的に循環させられる。したがって、粒子は連続的または断続的に板状の液槽内を降下し、ユーザーは、粒子の動きを継続的に楽しむことができる。また、この装置においては、循環手段により、液槽内の液体または粒子が強制的に動かされるので、その動きも液槽内の粒子の動きにアクセントを与えることができる。このため、この装置を見るユーザーは、変化に富んだ粒子の動きを楽しむことができる。
循環手段は、ポンプにより液体および粒子を循環させるものであってもよい。循環手段は、液槽の下部の粒子溜りから液槽の上部に延びた管路と、管路の下部から搬送用の気体を上方向に向けて噴射するチューブとを含むことが望ましい。気体を用いた搬送方法は、簡易な構成で、粒子を含む流体を搬送するのに適した方法である。
チューブは、管路の内部に、チューブの上端が粒子溜りより上方向に突き出るように挿入されており、チューブの内部に、上端から上方向に突き出るように棒材が挿入されていることが望ましい。この装置においては、チューブの上端が粒子溜りより上方向に突き出るように設けることにより、循環手段を断続的に稼働させる際に管路を降下した粒子によりチューブが閉塞することを抑制しやすい。さらに、この装置においては、チューブの内部に、チューブの上端から上方向に突き出るように棒材を挿入することにより、チューブの上端の直径と棒材の直径との差により、チューブの上端から搬送用の気体が噴出する隙間のサイズを粒子の直径より小さくすることができ、チューブに粒子が入り込むことを抑制できる。また、この装置においては、棒材により管路内に所定の形状でチューブを伸ばすことができる。
循環手段は、液槽の上部の異なる場所に接続された複数の管路と、複数の管路のそれぞれに搬送用の気体を供給する複数のチューブと、複数のチューブのそれぞれから噴出される気体をオンオフする手段とを含むことが望ましい。この装置においては、複数の管路を介して粒子を液槽内の異なる場所から流入させ、さらに、それぞれの管路を介して流入する粒子を個別に制御することができる。このため、この装置を見るユーザーは、板状の液槽内を、さらに様々なパターンで降下する粒子の様子を楽しむことができる。
板状の液槽の下部の粒子溜りは、板状の液槽の底部に設置された山形の分離板を含み、管路は、山形の分離板の麓に接続されていることが望ましい。板状の液槽を降下した粒子は、分離板により分離板の麓に蓄積され、管路により効率的に循環できる。この装置においては、管路が2つ設けられている場合には、三角形の山形の分離板を設け、それぞれの管路を分離板の異なる麓に接続することができる。
この装置は、板状の液槽の上部に、板状の液槽を横断するように設けられた板状の上部材および下部材をさらに有することが望ましい。管路は、板状の液槽に対し側方から、液体および粒子を上部材および下部材の間に供給することが望ましい。上部材は、液体および粒子と、液体および粒子とともに流入した搬送用の気体を分離し、搬送用の気体を上方に逃がすセパレータとして機能する。下部材は、液体および粒子が分散して流下するように板状の液槽の中央に向かって開口面積が大きくなった分配板として機能する。さらに、この装置は、気体を下部材の下側から上部材の上方に逃がすように下部材および上部材を接続する連通路を有することが望ましい。この装置においては、下部材の下側に気泡が溜まり、流入する液体により液槽内に気泡が引き込まれたり、粒子の素直な落下を妨げたりすることを抑制できる。また、連通路は下部材と上部材とを機械的に接続する機能も含む。
板状の液槽の底部は透光性であり、この装置は、板状の液槽を下側から照明する照明装置をさらに有することが望ましい。この装置においては、板状の液槽を降下する粒子を下側から照明できるので、粒子の動きをさらに浮き出させることができる。このため、この装置を見るユーザーは、粒子が落ちる様子をいっそう楽しむことができる。
板状の液槽の典型的なものは左右方向(幅方向)よりも上下方向が長い、細長い板状のものである。この装置においては、粒子が落下する時間を確保できる。このため、この装置を見るユーザーは、粒子が様々に動きながら沈む様子を鑑賞できる。
本発明の装置は、板状の液槽に液体および粒子が入るものであればよい。また、本発明は液体および粒子が板状の液槽に入ったものも含む。粒子の一形態は非球状のガラスビーズである。また、液体は帯電防止剤を含むことが望ましい。この装置においては、液体に含まれる気泡が静電気により液槽の内面に付着するのを抑制でき、粒子の動きをさらに見やすくできる。
図1に、本発明に係る装置の外観を斜視図により示している。装置1は、上下方向に延びた縦長で板状の水槽(液槽)10と、水槽10の左右の側壁に沿って上下にそれぞれ延びた左右の管路51と、水槽10を支持するように水槽10の下部に取り付けられたベース100とを備えている。
板状の水槽10は、透明なアクリル製であり、対峙するように配置された正面パネル11および背面パネル12と、これらの正面パネル11および背面パネル12を接続する右側面パネル13および左側面パネル14とを含む。正面パネル11および背面パネル12は、板状の水槽10の主な面積を占める壁面を構成し、右側面パネル13および左側面パネル14は、板状の水槽10の側壁を構成している。板状の水槽10は、正面パネル11と背面パネル12との間隔(前後方向の長さ、奥行き)が、右側面パネル13と左側面パネル14との間隔(左右方向の長さ、幅)よりも狭く、幅よりも上下方向が長い、縦長の筒(角筒)である。この装置1においては、板状の水槽10の内部に液体(典型的には水)30を収容でき、この液体30に粒子(典型的には砂あるいはガラスビーズ)20を混入できる。このため、この装置1を見るユーザー(鑑賞者)は、粒子20が落ちる様子を、透光性の正面パネル11および/または背面パネル12を通して見て、楽しめるようになっている。
水などを貯留した透明な容器の底部から気泡を発生させて、容器の底部から浮かび上がる気泡の動きを鑑賞するディスプレイ装置が知られているが、気泡が容器の底部に降り注ぐ様子を表現することはそれほど容易ではない。この装置1は、板状の水槽10に粒子20が混入された液体30を収容し、管路51を含む循環手段50により液体30および粒子20を水槽10の下部10bから上部10tに断続的または連続的に循環させる。板状の水槽10内の空間は、対峙する正面パネル11と背面パネル12との間隔(奥行き方向)が狭く、正面パネル11および背面パネル12に沿った方向(幅方向)が広く、2次元に近い空間である。液体30に混入された粒子20は、板状の水槽10内において、液体30内を、粒子20の形状や重心の不均一さにより、たとえば一点鎖線21により示すように様々な方向に揺らぎながら降下する。板状の水槽10内の空間は2次元に近いので奥行き方向の動きに対して幅方向の動きが強調される。さらに、液体30に混入された粒子20は、透光性の壁面である正面パネル11および背面パネル12を介して、板状の水槽10内の幅方向の動きが見えやすい。
したがって、この装置1を見るユーザーは、たとえば、透光性の正面パネル11を介して、粒子20が板状の水槽10内を幅方向にゆらゆらと揺れ動いたり、ふわふわと漂ったりしながら不規則的に沈む様子を、奥行き方向の動きに対して際立たせて見ることができる。そのような粒子20の動きは、まるで気泡が昇るのではなく、逆方向に、すなわち、気泡が上から降り注いでいるかのように見える。したがって、ユーザーは、この装置1により、容器の底部から浮かび上がる気泡の動きの代わりに、気泡が上から降り注ぐような様子を鑑賞し、楽しむことができる。
さらに、液体30および粒子20を、循環手段50の管路51により水槽10の下部10bから上部10tに断続的または連続的に循環させることができる。したがって、粒子20は、連続的または断続的に板状の水槽10内を降下する。このため、粒子20は、水槽10を循環し、ユーザーは、粒子20が降り注ぐ様子を継続的に楽しむことができる。また、この装置1においては、循環手段50により、水槽10の中の水(液体)30および粒子20が強制的に動かされるので、その動きも水槽10内の粒子20の動きにアクセントを与えることができる。このため、この装置1を見るユーザーは、変化に富んだ粒子20の動きを楽しむことができる。
また、ベース100には水槽10を下側から照明する照明装置101が収納されている。このため、水槽10の中の水30および粒子20は、下から光109が当たり、光109は、アクリル製の正面パネル11、背面パネル12、右側面パネル13および左側面パネル14に反射されて板状の水槽10の上方に導かれる。したがって、この装置1においては、水槽10を上から下にゆらゆらと落下する粒子20に光が当たる。このため、ユーザーは光り輝く粒子20の動きを楽しんだり、粒子20により反射された光の動きを楽しんだりすることができる。ユーザーは、たとえば、部屋の照明を暗くして、粒子20に反射された光を部屋の壁に映して動きを楽しむことも可能である。
粒子20は、比重が水30よりも若干大きい程度の物質であることが望ましい。粒子20は、比重が大きすぎると落下速度が速くなりすぎ、比重が小さすぎると動きが鈍くなる。粒子20の典型的なものは砂またはガラスビーズであり、非球状のガラスビーズが最も好ましい。粒子20は、粒径が0.5~2.0mm程度のガラスビーズ20が好ましく、たとえば、NPO法人素材探検隊製のガラスビーズSS(粒径0.85~1.18mm)、ガラスビーズS(粒径1.4~2.0mm)を挙げることができる。非球状のガラスビーズ20は、重心が偏っており、液体30から不規則な抵抗を受けやすい。このため、ガラスビーズ20は、水槽10の上部10tから下部10bに沈む際に、不規則で変化に富んだ動きをしやすい。したがって、水槽10の内部を降下するガラスビーズ20の動きが、規則的で単調なものとなることを抑制できる。
さらに、ガラスビーズ20は透光性であり、下からの照明光109を反射したり屈折したりする機能を持つ。そして、非球状のガラスビーズ20は、光を様々な方向に反射したり、内部で屈折させたりすることにより、プリズムのように様々な色を含む光を周囲に放出することがある。このため、ユーザーは、水槽10内を落ちる粒子20の動きだけではなく、粒子20の光り輝く様子や、粒子20の色が変わる様子を見て楽しむことができる。したがって、装置1においては、水槽10内を、様々な表情で、泡が光を運び降り注ぐというイメージを具現化できる。
照明装置101は、多色のLEDを用い、多色の光を適当な順番および組み合わせで照明するものであってもよい。一方、照明装置101は、ハロゲンビームなどを用いて白色光109を照射すると、シンプルな照明により水槽10およびその中のガラスビーズ20を光り輝かすことができ、さらに、白色光の中で、ガラスビーズ20の微妙なランダムな色の変化を浮き上がらせることが可能である。したがって、ユーザーは、シンプルな光の中の繊細な色の変化を含む、ランダムな粒子20の動きを楽しむことができる。
さらに、板状の水槽10は、湾曲した面がほとんどない。このため、ユーザーは、ガラスビーズ20の輪郭をはっきりと見ることができ、ガラスビーズ20の動きも見やすい。さらに、板状の水槽10を含む装置1は、ガラスビーズ20の動きを楽しむだけではなく、パーティション、壁面の装飾、サンシェードなどとして用いることが可能であり、インテリアおよびエクステリアとして利用できる。また、水槽10を含む装置1は、光109がガラスビーズ20により周囲に散乱されるので、通路などの照明としても利用できる。
図2に板状の水槽10の構成を、ベース100を透かした斜視図で示している。また、図3に板状の水槽10の構成を、ベース100を透かした正面図で示している。さらに、図4に板状の水槽10の構成を拡大断面図により示している。なお、これらの図では、板状の水槽10の上下に連続した部分を一部カットして示している。
この装置1は、水槽10の右側面パネル13および左側面パネル14にそれぞれ沿って配置された左右の透明な管路51を含む。左右の管路51は、直径が水槽10の奥行きと同じ程度あるいはそれより小さく、それぞれ水槽10に対し側方から、水槽10の下部10bおよび上部10tに連通している。
図4に示すように、左右の管路51の中間部51mは、水槽10から外側へ突き出た透明なアクリル製のストッパー19mにより固定されている。このため、透明な管路51は、透明な右側面パネル13および左側面パネル14に近く、透明な水槽10と一体になっている。この装置1においては、水槽10の正面パネル11および背面パネル12を、左右の管路51を覆うように延ばし、水槽10と管路51との一体感を強調し、水槽10と管路51とを含めて一枚の板を感じさせるような装置にすることも可能である。
水槽10の下部10bは、水槽10内を落下した粒子20の溜り場(粒子溜り)16となっている。粒子溜り16は、山形に加工された透明な分離板16aを含む。左右の管路51は、山形の分離板16aの両方の麓16bに当たるところに接続されている。水槽10内を落下した粒子(ガラスビーズ)20は、山形の分離板16aにより左右の麓16bに振り分けられ、左右にほぼ均等に集められる。したがって、粒子(ガラスビーズ)20は、透明な山形の分離板16aの中央部分にはほとんど蓄積しない。このため、下側の照明装置101からの光109は、分離板16aを透過して効率よく水槽10の内部に導かれる。分離板16aの斜度はたとえば30度である。分離板16aの麓16bに溜まったガラスビーズ20は、下方からの光109の一部を透過し、一部を屈折または散乱させる。したがって、ベース100により覆われた板状の水槽10の下部10bは、照明により明るく照らされるとともに、微妙な色合いの光が漏れ出るようになり、この水槽10のアクセントとなっている。
この装置1においては、ガラスビーズ20の溜り場16をベース100で覆わずにユーザーが見られるようにしてもよい。また、分離板16aは、中央がとがった三角形に限らない。分離板16aは、たとえば、管路51が一方にのみ設けられている装置であれば、片傾斜の三角形であってもよい。
左右の管路51の下端51bは、分離板16aの麓16bに沿い、さらに大きな角度で水槽10の中央に向けて開くように斜めにカットされている。水槽10の麓16bに溜まる粒子20は、下端51bを通って管路51の内部に自然に入り、水槽10の中の水30とともに、管路51を通って水槽10の上部10tに効率よく供給される。
左右の管路51の下端51bには、さらに、搬送用の空気(気体)61を供給するためのほぼ透明なチューブ55がそれぞれ挿入されている。それぞれのチューブ55は、それぞれ制御バルブ(弁)68を介して、ベース100に収納されたコンプレッサー(空気源)60に接続されている。チューブ55は、山形の分離板16aを貫通し、貫通箇所でシールされているとともに、背面パネル12の下端に設けられた円形の孔17を介してベース100に導かれている。したがって、水槽10をベース100に設置するとチューブ55は基本的に見えない。また、チューブ55が透明な管路51に現れる部分も透明または半透明であり、水槽10の透過的なデザインが維持されるようになっている。
ベース100の内部には、制御弁68と、それぞれの制御弁68の開閉を制御するコントローラ69とが収納されている。搬送用の空気61は、コントローラ69に予めプログラムされたタイミングで、それぞれの制御弁68が同時に、または個別に開閉され、チューブ55からそれぞれの管路51に供給される。チューブ55は、それぞれの管路51の内部に沿って、管路51の下端51bから上端51tに向かって伸びている。このため、この装置1においては、チューブ55の上端55aから搬送用の空気61を上方に向かって放出(噴出)することにより、管路51の下端51bから上端51tへ向かう流れ(水流)31を形成することができる。したがって、この装置1においては、管路51の下端51bから水槽10の内部の水30を吸って水槽10の上部10tへ供給し、水槽10の水30を下側から上側へ循環させることができる。さらに、この装置1においては、管路51の下端51bが粒子溜り16に達している。このため、粒子20は、水30とともに吸い上げられ、管路51を搬送用の空気61および水流31とともに上方へ向かって流れて水槽10の上部10tから水槽10の内部へ放出される。
チューブ55は、管路51の内部を分離板16aの山頂よりも十分に上部まで延びている。このため、この装置1においては、麓16bに溜まった粒子20によりチューブ55の上端55aが埋まらないようになっている。さらに、チューブ55の内部には、チューブ55よりも剛性の高い棒材、典型的にはステンレススチール製の針金56が挿入されており、針金56の先端がチューブ55の上端(噴出口)55aよりも上に突き出ている。さらに、チューブ55の内径と、針金56の外径とは、それらの差が粒子20の粒径よりも若干小さくなるように選択されている。このため、この装置1においては、針金56をチューブ55に挿入することにより、管路51を沈降する粒子20がチューブ55に入り込み、チューブ55を詰まらせないようにしている。さらに、針金56は、ゴムなどの柔軟なチューブ55の形状を安定させ、チューブ55の上端55aが管路51に沿って常に上部を向き、搬送用の空気61が上方に向いて安定して噴出されるようにしている。
したがって、この装置1は、搬送用の空気61を供給することにより、管路51の内部に水流(上昇水流)31を安定して形成することができる循環手段50を備えており、粒子20を、水槽10内を断続的または連続的に循環させることができる。このため、ユーザーは、粒子20が水槽10の内部を沈む様子を繰り返し鑑賞し続けることができる。
板状の水槽10の上部10tには、上昇水流31により管路51を通して水槽10の内部に流入された液体(水)30および粒子20と、搬送用の空気61とを分離し、搬送用の空気61を逃がすための機構80が収納されている。図4および図6に示すように、この機構80は、板状の水槽10を横断するように設けられた板状の上部材81および下部材82を含む。左右の管路51は、板状の水槽10に対し側方から、水30および粒子20を、搬送用の空気61とともに上部材81および下部材82の間に供給する。上部材81は、液体(水)30および粒子20と、搬送用の空気61とを分離し、搬送用の空気61を上方に逃がすセパレータとして機能する。分離された搬送用の空気61は、水槽10の上端を覆うカバー15に設けられた排気口15aから外部に放出される。
下部材82は、液体(水)30および粒子20が幅方向に分散して水槽10内を流下するように、板状の水槽10の中央に向かって開口面積が大きくなった分配板として機能する。さらに、この装置1は、下部材82の下側から気体を上部材81の上方に逃がすように下部材82および上部材81を接続する連通路83を有する。この装置1においては、下部材82の下側に気泡62が溜まると、流入する水30により気泡62が引き込まれたり、粒子20の素直な落下を妨げたりする可能性があり、連通路83を設けることにより気泡62の発生を防止できる。また、この連通路83は、下部材82と上部材81とを機械的に接続する機能も含む。
図7に、機構80を抜き出して示している。図8に上部材81を抜き出して示し、図9に下部材82を抜き出して示している。セパレータとして機能する上部材81は、上方向から見ると、横長のIの字型の形状をしている。したがって、この装置1においては、上部材81を水槽10に設置すると正面パネル11および背面パネル12との間に長方形状の第1の開口部81aが形成される。管路51から水槽10の上部10tに供給された水30、粒子20および空気61の混合流体は、上部材81に衝突し、分離された搬送用の空気61が開口部81aを通って上方へ逃げる。
下部材82は、上方向から見ると、横長の長方形状の部材で、中央に向けてテーパー状に細くなっている。したがって、この装置1においては、下部材82を水槽10に設置すると、正面パネル11および背面パネル12との間に中央に向けて開口面積が大きくなった第2の開口部82aが形成される。水槽10の端(側面)から流入し、上部材81により分離された水30および粒子20は、下部材82が邪魔板となり、水槽10の端にだけ落下するのではなく、水槽10の中央部分まで導かれる。したがって、この装置1においては、水槽10の上部10tの幅方向に沿ってほぼ均等に水30および粒子20が水槽10の内部に流入する。また、上部材81および下部材82には、連通路83を接続するための孔81bおよび82bがそれぞれ設けられている。
このように、この装置1においては、管路51を含む循環手段50により粒子20が水槽10内を循環する。したがって、この装置1を見るユーザーは、粒子20が水槽10内を沈下あるいは降下する様子を見て、楽しむことができる。また、粒子20は、正面パネル11および背面パネル12に沿って降下するので、ユーザーを楽しませるだけではなく、正面パネル11および背面パネル12の内面に付着する気泡を除去(セルフクリーニング)することができ、粒子20の動きがさらに見やすい装置1を提供できる。
水槽10に収容される水30には、さらに、微量の帯電防止剤を含めることにより、水槽10の内面、特に正面パネル11および背面パネル12の内面に気泡が付着するのを抑制できる。帯電防止剤は、少量の界面活性剤を含む水溶液が有効であり、たとえば、タキロン株式会社製のコートロン(商標)を水量6リットルに対して80cc混ぜて曝気し、アルコール分を蒸発させたものを使用できる。
水槽10のサイズの一例は、液体30を収容する内部の左右方向の断面が15cm×2cmの長方形であり、上下方向の長さが170~180cmである。管路51のサイズの一例は、左右方向の断面が直径1.5cmの円形であり、上下方向の長さが170~180cmである。正面パネル11、背面パネル12、右側面パネル13および左側面パネル14は、厚さが5mmの透明なアクリル製である。管路51は、厚さが1mm~2mmの透明なガラス製である。また、ベース100のサイズの一例は、左右方向の断面が30cm×40cmの長方形であり、上下方向の長さが30cmである。
上記の各値は一例であり、水槽10、管路51の数やサイズは上記に限定されない。さらに、装置1は、複数の水槽10と複数の管路51とにより構成してもよい。また、正面パネル11、背面パネル12、右側面パネル13および左側面パネル14を形成する材料も透明あるいは透光性を有していればアクリル板に限定されず、ガラス板であってもよい。
Claims (9)
- 粒子が混入された液体を収容する板状の液槽であって、対峙する壁面と側壁とを含み、少なくとも一方の前記壁面が透光性で前記粒子の動きが見える液槽と、
前記液体および粒子を前記液槽の下部から上部に断続的または連続的に循環させる循環手段とを有する、装置。 - 請求項1において、前記循環手段は、前記液槽の下部の粒子溜りから前記液槽の上部に延びた管路と、
前記管路の下部から搬送用の気体を上方向に向けて噴射するチューブとを含む、装置。 - 請求項2において、前記チューブは、前記管路の内部に、前記チューブの上端が前記粒子溜りより上方向に突き出るように挿入されており、前記チューブの内部に、前記上端から上方向に突き出るように棒材が挿入されている、装置。
- 請求項2または3において、前記循環手段は、前記液槽の上部の異なる場所に接続された複数の前記管路と、前記複数の管路のそれぞれに搬送用の前記気体を供給する複数の前記チューブと、前記複数のチューブのそれぞれから噴出される気体をオンオフする手段とを含む、装置。
- 請求項2ないし4のいずれかにおいて、前記粒子溜りは、前記板状の液槽の底部に設置された山形の分離板を含み、前記管路は、前記山形の分離板の麓に接続されている、装置。
- 請求項2ないし5のいずれかにおいて、前記板状の液槽の上部に、前記板状の液槽を横断するように設けられた板状の上部材および下部材をさらに有し、
前記管路は、前記板状の液槽に対し側方から、前記液体および前記粒子を前記上部材および下部材の間に供給し、
前記上部材は、前記液体および前記粒子と、前記液体および前記粒子とともに流入した搬送用の前記気体を分離し、搬送用の前記気体を上方に逃がすセパレータであり、
前記下部材は、前記液体および前記粒子が分散して流下するように前記板状の液槽の中央に向かって開口面積が大きくなった分配板であり、
さらに、気体を前記下部材の下側から前記上部材の上方に逃がすように前記下部材および上部材を接続する連通路を有する、装置。 - 請求項1ないし6のいずれかにおいて、前記板状の液槽の底部は透光性であり、
さらに、前記板状の液槽を下側から照明する照明装置を有する、装置。 - 請求項1ないし7のいずれかにおいて、前記板状の液槽に、前記粒子を混入した前記液体が収容されており、前記粒子は非球状のガラスビーズを含む、装置。
- 請求項8において、前記液体は帯電防止剤を含む、装置。
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- 2010-11-26 WO PCT/JP2010/006903 patent/WO2011065008A1/ja active Application Filing
- 2010-11-30 JP JP2010266691A patent/JP5722012B2/ja active Active
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