(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴出孔を有するノズルと、該ノズルに接続され水が充填されるウォータチャージタンクと、該ウォータチャージタンク内に逆止弁を有する給水管を介して給水する給水ポンプと、上記ウォータチャージタンクに開閉バルブを介在させて接続されたエアチャージタンクと、該エアチャージタンクに高圧空気を供給する高圧空気供給源と、上記開閉バルブを開閉制御するコントローラとを備え、
上記ノズルは、上面外周部に形成された平面部と、中央部に形成された半球状の球面部とを有し、上記平面部には多数の噴出孔が垂直上方に向けて開口するように形成され、上記球面部には多数の噴出孔が半径方向に放射状に開口するように形成され、該球面部の中心部の噴出孔の孔径は、外周部の噴出孔より大きく、単位面積当たりの孔数は、外周部の噴出孔より少なく設定され、
上記開閉バルブを開くことによりエアチャージタンク内の高圧空気によりウォータチャージタンク内の水を上記ノズルの噴出孔から吐出する
ことを特徴とする噴水装置。
【請求項２】
請求項１において、上記エアチャージタンクとウォータチャージタンクとが近接して配設されていることを特徴とする噴水装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記給水管に開閉バルブが介設されており、上記コントローラが上記各開閉バルブを介してウォータチャージタンクへの給水量及び上記エアチャージタンクへの空気圧を可変制御するように構成されていることを特徴とする噴水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォータチャージタンク内に充填した水を高圧空気によりノズルから吐出することにより噴水の造形が得られるようにした噴水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の噴水装置として、例えば、特開平３−７７６６６号公報に記載されているものがある。この噴水装置は、噴水用プールの水面上，もしくは水中にノズルを配置し、該ノズルに接続されたＴ字路状のカップリングの一方の開口に逆止弁を介在させてプール内の水を自然流入させる流入口を接続し、他方の開口に斜め上方に延びるパイプを接続するとともに、該パイプの上流端にソレノイドバルブを介在させて高圧空気供給源を接続した概略構造のものである。上記噴水装置は、流入口から自然流入した水をカップリング，パイプ内に貯留し、該貯留水を高圧空気によりノズルから吐出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の噴水装置では、噴水用プール内の水をノズルの流入口から自然流入させる構造を採用していることから、水があるところにノズルを配置しなければならず設置場所が限られるという問題がある。
【０００４】
また上記従来装置では、ノズルの流入口から自然流入した水を噴出する構造であり、噴出する水量が一定となり、水柱の形状や大きさに対する自由度が低いという問題がある。
【０００５】
一方、上記従来装置では、カップリング内の貯留水を高圧空気により吐出する際に逆止弁に衝撃力が作用することから、逆止弁の衝撃力に対する強度を高めたり、あるいは逆止弁に衝撃吸収構造を採用したりする必要がある。このような特別な逆止弁を設計，製作するとなると、コストが上昇するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、設置場所に対する自由度，及び水柱の形状，大きさに対する自由度を向上でき、さらにはコストの高い逆止弁の採用を不要にできる噴水装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
噴出孔を有するノズルと、該ノズルに接続され水が充填されるウォータチャージタンクと、該ウォータチャージタンク内に逆止弁を有する給水管を介して給水する給水ポンプと、上記ウォータチャージタンクに開閉バルブを介在させて接続されたエアチャージタンクと、該エアチャージタンクに高圧空気を供給する高圧空気供給源と、上記開閉バルブを開閉制御するコントローラとを備え、上記ノズルは、上面外周部に形成された平面部と、中央部に形成された半球状の球面部とを有し、上記平面部には多数の噴出孔が垂直上方に向けて開口するように形成され、上記球面部には多数の噴出孔が半径方向に放射状に開口するように形成され、該球面部の中心部の噴出孔の孔径は、外周部の噴出孔より大きく、単位面積当たりの孔数は、外周部の噴出孔より少なく設定され、上記開閉バルブを開くことによりエアチャージタンク内の高圧空気によりウォータチャージタンク内の水を上記ノズルの噴出孔から吐出する
ことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記エアチャージタンクとウォータチャージタンクとが近接して配設されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記給水管に開閉バルブが介設されており、上記コントローラが上記各開閉バルブを介してウォータチャージタンクへの給水量及び上記エアチャージタンクへの空気圧を可変制御するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
本発明にかかる噴水装置によれば、水を給水ポンプにより上記ウォータチャージタンクに供給するようにしたので、ノズルを水中だけでなく地面や地中に設置したり，あるいは空中に設置したりすることが可能となり、ノズルの設置場所に対する自由度を向上できる。
【００１２】
またウォータチャージタンクに給水ポンプにより水を供給するようにしたので、逆止弁に作用する高圧空気による衝撃力を給水ポンプからの給水圧により緩和することができ、ひいては市販の逆止弁を採用することが可能となり、従来の特殊な逆止弁を設計製作する場合に比べてコストを低減できる。さらにまた、ノズルに半球状の球面部を形成し、該球面部の中心部の噴出孔を、外周部の噴出孔の孔径より大きくかつ外周部の噴出孔より単位面積当たりの孔数を少なくしたので、ノズルから吐出した水の吐出高さを大きくすることができるとともに、水柱を太くすることができ、見栄えを向上できる。
【００１３】
請求項２の発明では、上記エアチャージタンクとウォータチャージタンクとを近接させて配置したので、両チャージタンクを連通する配管の長さを短くすることができるとともに、ウォータチャージタンクに高圧空気を供給する際のレスポンス (応答性）を向上できる。
【００１４】
請求項３の発明では、給水管に開閉バルブを介設し、該開閉バルブによりウォータチャージタンクへの給水量を可変制御するようにしたので、ウォータチャージタンクへの給水量を増減することによって、水柱の形状，大きさ，高さを任意に設定でき、従来の自然流入による給水では困難であった噴水造形に対する自由度を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１ないし図５は、本発明の一実施形態による噴水装置を説明するための図であり、図１は噴水装置の全体構成図、図２は噴水装置の噴水ユニットの側面図、図３は噴水ユニットの平面図、図４はノズルの一部断面正面図、図５はノズルの平面図である。
【００１８】
図において、１は噴水装置であり、これは２基の噴水ユニット２，２，圧縮ユニット３，給水ユニット４，コントロールユニット５を備えている。
【００１９】
上記各噴水ユニット２は、ノズル６にウォータチャージタンク７を接続するとともに、該ウォータチャージタンク７にエアチャージタンク８を接続して構成されている。この各チャージタンク７，８は略同一の容量を有する円筒状のものであり、軸線を水平に向けてかつ互いに近接させて並列配置されており、地面に固定された支持金物９にＵ字ボルト１０により固定されている。
【００２０】
上記ウォータチャージタンク７の一端面（下流端）には継手管１１を介して上記ノズル６が連通接続されており、このノズル６は軸線を垂直に向けて配置されている。また上記ウォータチャージタンク７のノズル６の反対側の他端部（上流部）とエアチャージタンク８とは高圧空気供給管１２により連通接続されており、該高圧空気供給管１２にはソレノイドバルブ１３が介設されている。
【００２１】
上記ノズル６はドーム型のものであり、中空円筒体からなるノズル本体１５の上面外周部に平面部１５ａを形成するとともに、中央部に半球状の球面部１５ｂを形成した構造のものである。上記平面部１５ａには垂直上方に向けて開口する多数の噴出孔１６が形成されており、この噴出孔１６は直径６ｍｍφの小孔１６ａと直径８ｍｍφの大孔１６ｂとが周方向に所定間隔をあけて交互に形成されている。
【００２２】
また上記球面部１５ｂには半径方向に放射状に開口する多数の噴出孔１７が形成されている。この噴出孔１７は球面部１５ｂの外周部に形成された直径６ｍｍφの小孔１７ａと中心部に形成された直径８ｍｍφの大孔１７ｂとを有している。この大孔１７ｂは上記小孔１７ａに比べて単位面積当たりの孔数が少なく設定されている。具体的には、上記小孔１７ａが３２個に対して大孔１７ｂは５個となっている。なお、上記小孔１７ａ，大孔１７ｂの直径，個数は例示であり、これらの数値に限定されるものではない。要は球面部１５ｂの中心部の噴出孔は、外周部より大きく、かつ単位面積当たりの数を少なくすれば良い。
【００２３】
本実施形態のドーム型ノズル６は、その平面部１５ａから吐出した水は垂直上方に延び、球面部１５ｂから吐出した水は半径方向に放射状に延び、噴水形状が全体として逆円錐形状の如き外観をなすように設定されている。
【００２４】
上記圧縮ユニット３，コントロールユニット５は、噴水ユニット２，２とは離れた場所に設置された運転制御室１９内に収容されている。この圧縮ユニット３は空気を圧縮する圧縮ポンプ２０ａと高圧空気を貯留する貯留タンク２０ｂとからなるコンプレッサ２０により構成されている。このコンプレッサ２０の空気吐出口にはエアパイプ２１が接続されており、該エアパイプ２１は途中で分かれて各エアチャージタンク８，８に連通接続されている。なお、２２は上記エアパイプ２１の上流側に接続された圧力計である。
【００２５】
上記給水ユニット４は、上記噴水ユニット２，２とは離れた場所に独立して設けられており、水が充填された貯水タンク２５内に給水ポンプ２６を配置して構成されている。この給水ポンプ２６の吐出口には給水管２７が接続されており、該給水管２７は途中で分かれて各ウォータチャージタンク７に接続されている。この各給水管２７の下流側のウォータチャージタンク７の近傍には該ウォータチャージタンク側からの水の逆流を阻止する逆止弁２８が介設され、該逆止弁２８の上流側にはソレノイドバルブ２９が介設されている。
【００２６】
上記コントールユニット５は、予め設定されたプログラムに基づいて上記各ソレノイドバルブ１３，２９を開閉制御するとともに、コンプレッサ２０及び給水ポンプ２６を駆動制御するように構成されている。このプログラムは、例えば、光や音楽等に合わせてウォータチャージタンク７への給水量，エアチャージタンク８への空気圧を制御するように設定されている。
【００２７】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２８】
本実施形態の噴水装置１は、遊園地，公園等に設置され、例えば噴水ユニット２を地面に設置し、この噴水ユニット２を疑岩３０により覆うことにより火山の如き外観を演出することができる。
【００２９】
そして、給水ポンプ２６によりウォータチャージタンク７に水を充填するとともに、コンプレッサ２０によりエアチャージタンク８に高圧空気を充填する。この状態で、プログラムに沿って各ソレノイドバルブ１３を開閉制御することにより、疑岩３０から噴火の如く水柱が噴出することとなる。なお、この噴出した水はピット３１内に回収され、排水管３２を介して排水，もしくは貯水タンク２５に戻される。
【００３０】
本実施形態の噴水装置１によれば、噴水ユニット２とは離れた場所に貯水タンク２５を独立して設け、貯水タンク２５の貯留水を給水管２７を介して給水ポンプ２６により上記ウォータチャージタンク７に充填するようにしたので、ノズル６を地面に設置することが可能となり、それだけノズルの設置場所に対する自由度を向上できる。
【００３１】
また上記ウォータチャージタンク７に給水ポンプ２６により水を供給するので、エアチャージタンク８からの高圧空気による衝撃力が逆止弁２８に作用しても、該衝撃力を給水ポンプ２６からの給水圧により緩和することができ、もって市販の逆止弁を採用することが可能となり、従来の特殊な逆止弁を設計製作する場合に比べてコストを低減できる。
【００３２】
本実施形態では、上記ウォータチャージタンク７とエアチャージタンク８とを近接させて配置したので、両チャージタンクを連通する高圧空気供給管１２の軸長さを短くすることができ、ウォータチャージタンク７に高圧空気を供給する際のレスポンスを向上できる。
【００３３】
本実施形態では、給水管２７の下流側にソレノイドバルブ２９を介設し、コントロールユニット５によりソレノイドバルブ２９を介してウォータチャージタンク７への給水量を可変制御するようにしたので、ウォータチャージタンク７への給水量を増減することによって、水柱の形状，大きさ，高さを任意に設定でき、従来の自然流入による給水では困難であった噴水造形に対する自由度を向上できる。
【００３４】
本実施形態では、ノズル本体１５に半球状の球面部１５ｂを形成し、該球面部１５ｂの噴出孔１７が、中心部の大孔１７ｂを外周部の小孔１７ｂより大きくかつ孔数を少なくなるように設定したので、ノズル６からの水柱の吐出高さを高くすることができるとともに、水柱の太さを太くすることができ、見栄えを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による噴水装置を説明するための全体構成図である。
【図２】上記噴水装置の噴水ユニットの側面図である。
【図３】上記噴水ユニットの平面図である。
【図４】上記噴水装置のノズルの一部断面正面図である。
【図５】上記ノズルの平面図である。
【図１】
0004614488.tif 000002
【図２】
0004614488.tif 000003
【図３】
0004614488.tif 000004
【図４】
0004614488.tif 000005
【図５】
0004614488.tif 000006