JP2013091019A

JP2013091019A - 水玉鑑賞装置

Info

Publication number: JP2013091019A
Application number: JP2011233758A
Authority: JP
Inventors: Fujie Fukano; 富士恵深野; Naoki Miyazaki; 直樹宮崎
Original assignee: WATER PAARU KK
Current assignee: WATER PAARU KK
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-05-16

Abstract

【課題】直下型としても明瞭な水玉の形成を可能とするとともに、水玉相互の間隔も相対的に大きく確保することのできる水玉鑑賞装置を提供すること
【解決手段】上部に配置されたタンク１１の底部３０にホース１２を介してノズル１３が連結されている。ノズル１３は、その吐出口１３Ａが下向きとなるように配置されている。タンク１１には、ポンプＰを介して貯水部１７の水が供給されるようになっている。ノズル１３から噴出する水は、振動板１４を振動させることで、水玉Ｗとなって落下するようになっている。また、タンク１１は密閉型であり、給水される水に含まれる空気は、排気手段２４によって外部に排出され、これにより、安定した水玉の形成が確保される。
【選択図】図１

Description

本発明は水玉鑑賞装置に係り、更に詳しくは、所定の高さに設けられたタンク内に水を供給し、当該タンクの下部側で下向きに設けられたノズルを介して水を落下させる際に、その流水中に振動を付与することで水玉を形成可能とし、当該水玉が落下する状態を鑑賞することのできる直下型の水玉鑑賞装置に関する。

タンク内の水に振動付与手段で振動を付与し、タンクに接続されたノズルの先端から水玉を噴出するように構成した噴水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この噴水装置は、タンクの上部からノズルが突出する状態で接続された上方噴出タイプであり、ノズルは、その先端側が上部傾斜方向に向けられてノズルから噴出する水玉が放物線を描く軌跡に沿って落下するように構成されている。

特許第３６３９０２３号公報

前記噴水装置によれば、水玉の存在を顕在化して見る者に鑑賞効果を付与することができる。しかしながら、ノズルから噴出する水玉は放物線の軌跡に沿って落下することから、落下する水玉を受け止める床面上の貯水部を平面的に大きく形成しなければならず、装置が大がかりになる他、スペース的な余裕がなければ噴水装置を設置することができない、という制約を伴うものであった。
そこで、タンクに連結されるノズルを下向きにして鉛直線上に水玉を落下させる、いわゆる直下型の噴水装置とすれば、水玉を受け止める貯水部を小さくして装置全体を小型化でき、設置スペースの制約も小さくすることができる。

しかしながら、直下型の水玉鑑賞装置は、水の自重によってノズルから噴出する方式となるため、一台で複数列落下する水玉を形成するためのノズルは、その吐出口の開口径を小さくし、せいぜい４ｍｍ〜５ｍｍに制約され、水玉の大きさも５ｍｍ〜６ｍｍ程度となるものであった。しかも、このような開口径のノズルを採用しても、見た目には、連続した水の流れのように見えてしまい、実用化するには至っていなかった。これは、水玉相互の間隔を大きく確保することができなかったことに起因する。
すなわち、例えば、２ｍの落差で水玉を落下させる構成とする場合、放物線上に落下する従来タイプの水玉は、それらの相互間隔が４０ｍｍ〜１００ｍｍを実現できるのに対し、直下型タイプは、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度でしかなく、物理的には水玉が落下しているものであっても、連続した水の流れのように見えてしまう、というものであった。

このような不都合は、直下型タイプが、水の自重によって流下する方式（自然流下方式）であることに起因しているものと推測される。つまり、自然流下方式は、所定高さに配置されるタンク内に水を供給し、その水圧によって常にノズルから水が流れるように作用することになる。従って、水玉がノズルから噴出する際にその噴出抵抗を与えることができなくなり、これが、明瞭な水玉の形成を阻害する要因になっている、という点が考察された。この場合、タンクを密閉型とすれば、自然流下方式のようには水が噴出しなくなるから、水玉が噴出するときに、タンク内が一時的に負圧化するようになり、これによって、はっきりとした水玉を形成することを可能として従来タイプと同様に水玉を噴出させることができることとなる。

しかしながら、このような密閉型のタンクを採用した構成としても、安定した水玉を保つことができず、途中で崩れてしまう、という現象がもたらされた。
そこで、本発明者は、更に種々の実験を試みたところ、何らかの要因でタンク内に空気が入り、当該空気がタンクの上部に溜まることで、タンク内の圧力が変化して明瞭な水玉の形成が妨げられているということを知見した。

［発明の目的］
本発明は係る従来例の不都合と、新たな知見に基づいて案出されたものであり、その目的は、直下型としても、従来の直下型タイプより相対的に大きく、しかも、明瞭な水玉の形成を可能とするとともに、水玉相互の間隔も相対的に大きく確保することのできる水玉鑑賞装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、設置スペースを小さくすることができ、設置スペースの制約を緩和することのできる水玉鑑賞装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、特許請求の範囲に記載した構成を採用したものであり、具体的には、所定量の水を収容するタンクと、当該タンクにホースを介して連結され、吐出口が下向きとなるように設けられたノズルと、このノズルから噴出して落下する水の貯水部と、当該貯水部の水をタンクに循環させるポンプとを含み、
前記ノズルから水を噴出させる際に、振動付与手段を介して振動を付与することにより、水玉を噴出するように構成された水玉鑑賞装置において、
前記タンクは密閉型に設けられ、その頂部に排気手段を設けることにより流水中に含まれる空気を外部に排出するように設けられる、という構成を採っている。

振動付与手段としては、市販のバイブレータを用いることができる。このバイブレータの振動周波数は、３０〜１００Ｈｚであり、好ましくは５５〜７５Ｈｚである。周波数が３０Ｈｚ未満では水玉を形成することができなくなる一方、１００Ｈｚを越えると水玉が相互にくっついて連続流となる傾向をもたらすためである。
また、ノズルは、その吐出口の開口径が４ｍｍ〜１５ｍｍのものが好ましい。４ｍｍ以下では水玉が目立ち難くなり、装飾的効果を顕在化させるには不十分となる。この一方、１５ｍｍを越えると水玉が崩れ易くなって当該水玉を安定的に発生させることが困難になる。

本発明によれば、タンク内の空気が排気手段によって外部に排出されるため、タンク内の圧力を安定化させることができ、ノズルを通じて噴出する流水に振動を付与することで、その振動の周波数に基づく相互間隔で水玉を噴出させることができる。
また、噴出する水玉は、鉛直方向下部、つまり真下に落下することから、貯水部の平面積を小さくすることが可能となり、装置全体の設置スペースを小さくすることができる省スペースタイプの水玉鑑賞装置を提供することができる。
しかも、自然流下方式に必要であったオーバーフロー用の配管も削減することができるため、この点からも設置スペースを小さくでき、且つ、設備の簡略化を達成できる。

本実施形態に係る水玉鑑賞装置の概略正面図。図１のＡ部拡大断面図。

以下、添付図面を参照しつつ、本実施形態に係る水玉鑑賞装置を説明する。
図１に示されるように、水玉鑑賞装置１０は、所定量の水を収容するタンク１１と、当該タンク１１にホース１２を介して連結され、吐出口１３Ａ（図２参照）が下向きとなるように設けられたノズル１３と、当該ノズル１３の外周に形成されたフランジ部１３Ｂを介して支持された振動板１４と、この振動板１４に支持された振動付与手段１５と、ノズル１３から噴出して落下する水玉Ｗの貯水部１７と、当該貯水部１７の水をタンク１１に循環させるポンプＰと、コントローラ１９によって点灯制御されるストロボ２０と、タンク１１の頂部２２に設けられた排気手段２４とを備えて構成されている。

前記タンク１１は、横方向に長い直方体形状に設けられ、特に限定されるものではないが、本実施形態では、左右幅が１２８０ｍｍ、前後幅が１００ｍｍ程度の大きさに設けられ、その側端部に接続された配管２５を通じて水が供給されるようになっている。このタンク１１の底部３０には、その長手方向に沿う所定間隔毎に接続用の管３１が設けられており、当該管３１に前記ホース１２の上端部が連結され、ホース１２の下端部には、ノズル１３がそれぞれ取り付けられている。なお、タンク１１の底部３０には、ホース１２に連通するエア抜き管３３が、ホース１２毎に配置されている。

前記ノズル１３は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂によって構成されている。このノズル１３は、ホース１２の内側に嵌合する外形を備えたフランジ付きの筒状をなし、その中心軸線に沿う通路の内径が下方に向かうに従って次第に縮径するタイプのものが用いられている。本実施形態におけるノズル１３は、特に限定されるものではないが、吐出口１３Ａの開口径が５ｍｍとなるものが用いられ、また、中心軸線は垂直線上に位置する状態でホース１２に接続されている。

前記振動付与手段１５は、商用電源からの電力で動作するタイプのものが採用されている。この振動付与手段１５は、ホース１２及びノズル１３内を流れる水に振動を付与するものであり、所定周波数、例えば、６０Ｈｚの周波数で振動が付与され、この振動が流水中に伝達されることによって、ノズル１３から水玉Ｗを噴出させることが可能になっている。この水玉Ｗには、マルチストロボ２０による光が照射され、空中に噴出した水玉Ｗの鮮明なる認識が可能となる。なお、振動付与手段１５は振動板１４に支持されているため、当該振動板１４を介して全てのノズル１３に対して振動を付与することができる。また、ここでは図示省略しているが、周波数変換器を介して振動付与手段１５による周波数を適宜可変調整となっており、これによって、水玉Ｗの噴出間隔を変化させることが可能となっている。従って、振動付与手段１５による振動周波数を６０Ｈｚとして水玉Ｗを発生させる場合を標準とした場合、例えば、周波数変換器の設定周波数を３０Ｈｚにした時は、水玉Ｗの噴出間隔が大きくなる一方、周波数を８０Ｈｚにした時は、前記噴出間隔が狭くなることになる。

前記排気手段２４は、チェック弁と、このチェック弁に接続されたフロートベントとの組み合わせにより構成されている。フロートベントは、例えば、株式会社ヨシタケ製の「ＴＡ−１１・１１Ｌ型」を用いることができる。この排気手段２４は、タンク１１内に入り込んだ空気が集積されると、当該空気を外部に排出するように構成されている。

次に、本実施例における噴水装置１０の動作について説明する。

所定の電源を投入してポンプＰを作動させることによって、貯水部１７の水が配管２５を介してタンク１１内に入り込む。この段階で振動付与手段１５を振動させ、ストロボ２０を点滅させておいてもよい。
前記給水は、ノズル１３から水が自重で抜け出ても、タンク１１内を水で満たすことができる給水量とされる。つまり、吐出量よりも給水量が多く保たれる。給水動作の初期段階では、タンク１１及びホース１２内には水が貯まっていないため、内部の空気は排気手段２４を通じて連続的に排気される。この際、ホース１２内に入り込んだ空気は、エア抜き管３３の存在によって上方に抜けるようになり、エア抜きがスムースに行われてホース１２内に水を満たすことができる。

タンク１１内に水が完全に供給された段階で給水量を抑制する。この抑制後の給水量は、ノズル１３から抜け出る水の量と等しい量であり、これにより、タンク１１内は常に一定量の水で完全に満たされた状態となる。

前記給水動作が完全に終了したとき、つまり、タンク１１内に水が完全に満たされたときに、振動付与手段１５による振動板１４の振動で、それまで鉛直下方に繋がって流れ落ちていた水が、水玉Ｗに変化し、前記振動の周波数に応じた相互間隔で水玉Ｗが落下するようになる。そして、この水玉は、ストロボ２０の点滅に伴う人間の目の残像作用によって、点々と輝いて落下する態様として明確に視認することができる。因みに、本実施形態では、開口径５ｍｍのノズル１３を用い、振動周波数を５０Ｈｚとした状態で運転したときに、直径１０ｍｍの水玉Ｗが形成でき、それら水玉Ｗの相互の間隔を５０ｍｍ以上とすることができた。

本実施形態では、タンク１１を密閉構造としていることから、ノズル１３から水玉が流下することを抑制するようにタンク内に負圧が作用するため、その作用によって、水玉の相互間隔が狭くなってしまうような不都合が改善され、これにより、個々の水玉を明瞭に認識することが可能となる。
このような効果は、タンク１１内に入り込んだ空気が排気手段２４によって排気され、タンク１１内の圧力変化が抑制されることで得られるものと推測でき、これにより、直下型タイプとしても、水玉Ｗの状態を安定的に保つことができ、鑑賞装置としての信頼性を確保することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。

例えば、前記実施形態では、振動付与手段１５が振動板１４上に支持されている構成としたが、当該振動板１４に吊り下げ保持されるようにしてもよい。また、振動付与手段は、振動板１４を振動させることができる限り、バイブレータ以外の装置を利用することもできる。
また、ノズル１３の吐出口１３Ａの中心軸線は、必ずしも垂直線上に一致していなくてもよく、落下方式の範囲内で傾斜している場合も含む。

１０水玉鑑賞装置
１１タンク
１２ホース
１３ノズル
１３Ａ吐出口
１５振動付与手段
１７貯水部
２２頂部
２４排気手段
Ｐポンプ

Claims

所定量の水を収容するタンクと、当該タンクにホースを介して連結され、吐出口が下向きとなるように設けられたノズルと、このノズルから噴出して落下する水の貯水部と、当該貯水部の水をタンクに循環させるポンプとを含み、
前記ノズルから水を噴出させる際に、振動付与手段を介して振動を付与することにより、水玉を噴出するように構成された水玉鑑賞装置において、
前記タンクは密閉型に設けられ、その頂部に排気手段を設けることにより流水中に含まれる空気を外部に排出するように設けられていることを特徴とする水玉鑑賞装置。