(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴水ノズル、圧縮空気導入口、水流入口を有する密閉型の噴水タンクを具備し、
前記噴水ノズルはその先端水噴出口は前記噴水タンクの外部に突出し、後端水流入口は該噴水タンク内で底部近傍に開口しており、
前記噴水タンクは水面上に設置し内部を空、前記水流入口を水中に開口及び前記圧縮空気導入口を大気中に開口した状態で、その自重又は該自重と外部荷重により、水中に沈降しながら該水流入口から内部に水が流入すると共に、内部の空気が前記圧縮空気導入口を通って大気中に排出されるように構成され、
前記噴水タンクに水が充満した状態で水流入口を閉じ、前記圧縮空気導入口から圧縮空気を導入することにより、該圧縮空気により該噴水タンク内の水面が押圧され、前記噴水ノズルから水が噴出するように構成したことを特徴とする圧縮空気を利用した噴水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の噴水装置において、
前記圧縮空気導入口に圧縮空気を導入及び該圧縮空気導入口を大気に開口する手段として、該圧縮空気導入口を圧縮空気供給源に接続及び該圧縮空気導入口を大気中に開口する切換弁を設け、前記水流入口を水中に開口して水を流入及び該水流入口を閉じて水の流出を阻止する手段として逆止弁を設けたことを特徴とする噴水装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の噴水装置において、
前記噴水ノズルは前記噴水タンク内水面が後端水流入口近傍になった時、水の噴出音に加え笛音類似の空気噴出音を発するように構成された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】
本発明は水を噴出させる噴水装置に関し、特に水面に浮上させ、水の供給の為に格別の動力を必要とすることのない噴水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
噴水装置は各種の分野、例えば公園、池、農場等の散水用、更には貯水場や養魚場等の水質改善等に利用されている。そして通常このような噴水装置に水を供給する手段としては、電動機で駆動されるポンプが用いられており、電力を多く消費するという問題がある。特に、貯水場や養魚場に設置され、水中の溶存酸素を豊富にするための、所謂水質改善の為に用いる噴水装置は電力消費量が多く、水質改善コストが高いという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、噴水タンクを水面に浮上させ、該噴水タンク内に水を供給する際に格別の動力を必要とすることなく、且つ安価に製造できる圧縮空気、例えばダム等の放流水で回転する水車で空気圧縮機を駆動して製造される圧縮空気を利用して噴水タンク内の水を噴出できる運転費用が安価な噴水装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、噴水ノズル、圧縮空気導入口、水流入口を有する密閉型の噴水タンクを具備し、噴水ノズルはその先端水噴出口は噴水タンクの外部に突出し、後端水流入口は該噴水タンク内で底部近傍に開口しており、噴水タンクは水面上に設置し内部を空、水流入口を水中に開口及び圧縮空気導入口を大気中に開口した状態で、その自重又は該自重と外部荷重により、水中に沈降しながら該水流入口から内部に水が流入すると共に、内部の空気が圧縮空気導入口を通って大気中に排出されるように構成され、噴水タンクに水が充満した状態で水流入口を閉じ、圧縮空気導入口から圧縮空気を導入することにより、該圧縮空気により該噴水タンク内の水面が押圧され、噴水ノズルから水が噴出するように構成したことを特徴とする。
【０００５】
噴水装置を上記のような構成とすることにより、噴水タンクの自重又は自重と外部荷重により沈降させて水を噴水タンク内に導入できるから、噴水タンク内に水を導入するのに格別の動力を必要としない。また、噴水タンク内に水が充満した時に、該噴水タンク内に単に圧縮空気を供給するだけで、噴水ノズルから水を噴出できるので、構成が簡単でかつランニングコストの安価な噴水装置が実現できる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の噴水装置において、圧縮空気導入口に圧縮空気を導入及び該圧縮空気導入口を大気に開口する手段として、該圧縮空気導入口を圧縮空気供給源に接続及び該圧縮空気導入口を大気中に開口する切換弁を設け、水流入口を水中に開口して水を流入及び該水流入口を閉じて水の流出を阻止する手段として逆止弁を設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記のように圧縮空気導入口を圧縮空気供給源に接続及び大気に開口する切換弁と、水流入口を水中に開口して水を流入及び閉じて水の流出を阻止する手段として逆止弁を設けたので、切換弁の切換え操作のみで、噴水タンク内への水の導入、噴水ノズルからの噴射を切換え、噴水装置を運転することが可能となる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の噴水装置において、噴水ノズルは噴水タンク内水面が後端水流入口近傍になった時、水の噴出音に加え笛音類似の空気噴出音を発するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
上記のように、噴水ノズルは噴水タンク内水面が後端水流入口近傍になった時、水の噴出音に加え笛音類似の空気噴出音を発するので、噴水装置が動作していることを噴水が目視できない場所でも確認することができる。また、この空気噴出音を検出することにより、圧縮空気導入口への圧縮空気の導入を停止し、該圧縮空気導入口を大気に開口する切換弁等の手段の操作信号としても利用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る噴水装置の構成例を示す図である。図１において、１は噴水タンクであり該噴水タンク１にはその上部に内部に圧縮空気を導入するための圧縮空気導入口２と、底部に水が流入する水流入口３が設けられている。４は噴水ノズルであり、該噴水ノズル４は噴水タンク１の頂部に設けた噴水ノズル取付口５にフランジ６を介して取付けている。噴水ノズル４の先端の水噴出口４ａは噴水タンク１の頂部から所定長さだけ突出しており、後端の水流入口４ｂは噴水タンク１の内部で且つ底部に接近して開口している。
【００１１】
圧縮空気導入口２には電磁開閉弁７ａ及び７ｂの一端を互いに接続してなる切換弁７が接続され、電磁開閉弁７ｂの他端は圧縮空気を供給する圧縮空気供給源（図示せず）に接続され、電磁開閉弁７ａの他端は大気に開口している。また、水流入口３には逆止弁８の一端が接続され、他端は水中１１に開口している。９は噴水タンク１に浮上力を与えるフロートであり、１０は噴水タンク１に沈降力を与える外部荷重である。なお、上記フロート９及び外部荷重１０は噴水タンク１の外側に直接取付けているように図示しているが、取付け部材を介して取付けてもよいことは当然である。また、外部荷重１０は噴水タンク１の内底部に設けてもよい。
【００１２】
上記構成の噴水装置において、図１に示すように、切換弁７の電磁開閉弁７ａを開き、且つ電磁開閉弁７ｂを閉じると、噴水タンク１の自重と外部荷重１０の重力により噴水タンク１は沈降力を受け、逆止弁８及び水流入口３を通して噴水タンク１内に水Ｗが流入し、噴水タンク１は次第に沈降し、充満した状態で上記沈降力とフロート９の浮上力がバランスして図示するように、噴水タンク１の頂部を水面１２に突出している状態で浮上静止している。なお、噴水タンク１の頂部が水面に露出する必要はない。なお、切換弁７の電磁開閉弁７ａ、電磁開閉弁７ｂを空気圧で開閉できる弁とし、空気圧で開閉するように構成してもよい。なお、切換弁７の操作は、噴水タンク１内の水位、圧力及びタイマーによって行ってもよい。
【００１３】
図１の状態から図２に示すように切換弁７の電磁開閉弁７ａを閉じ、電磁開閉弁７ｂを開くと、圧縮空気供給源（図示せず）から圧縮空気が電磁開閉弁７ｂ及び圧縮空気導入口２を通して噴水タンク１内に供給される。これにより噴水タンク１内の水面１３が押圧され、その結果噴水タンク１内の水Ｗは噴水ノズル４の水流入口４ｂに流入し、水噴出口４ａから噴水１４となって噴出する。
【００１４】
噴水ノズル４からの噴水１４が続き、図３に示す状態を経過して、図４の状態に達すると、噴水タンク１内の水面１３のレベルが噴水ノズル４の水流入口４ｂより下方となる。すると水流入口４ｂから空気１５が流入するようになり、噴水ノズル４の先端水噴出口４ａから空気１５が噴出し、水Ｗは噴出されなくなる。この空気噴出により、噴水ノズル４の先端から笛又は警笛に類似する音色の音が発生し、この音で噴水タンク内に水が無くなったことがわかる。
【００１５】
図４の状態から切換弁７の電磁開閉弁７ｂを閉じ、電磁開閉弁７ａを開くと、噴水タンク１内の空気が圧縮空気導入口２及び電磁開閉弁７ａを通って大気中に排出されるから、噴水タンク１は自重と外部荷重１０により、図５に示すように次第に沈降し、再び図１に示す状態となる。
【００１６】
上記のように本噴水装置によれば、噴水タンク１内への水の流入は、噴水タンク１の自重と外部荷重１０の重力のみで行われ、水の噴出は噴水タンク１内に圧縮空気を導入するだけで行うので、噴水装置の運転費用（ランニングコスト）が安価となる。なお、切換弁７を構成する電磁開閉弁７ａ、７ｂの開閉制御は、遠隔操作により電気的におこなう。例えば、上記噴水ノズル４から発する音を検出したら電磁開閉弁７ａを開くと共に、電磁開閉弁７ｂを閉じ、噴水タンク１内に水を導入して、所定時間（噴水タンク１内に水が充満するのに必要な時間）が経過したら、電磁開閉弁７ａを閉じると共に、電磁開閉弁７ｂを開いて噴水タンク１内に圧縮空気を導入して噴水ノズル４から水を噴出する。
【００１７】
また、図６に示すように噴水ノズル４の下端から上方の所定の範囲に多数の小孔４ｃを設けることにより、噴水タンク１の水面１３がこの小孔４ｃが設けられた範囲に達すると、小孔４ｃから空気が噴水ノズル４内に侵入し、噴水ノズル４の先端水噴出口４ａから水と空気の混合体が噴出され、上記小孔４ｃが設けられていない噴水ノズルとは異なる音色の音が発せられ、噴水タンク１内の水面１３が小孔４ｃが設けられた範囲に達したことを知らせる等の作用を奏する。
【００１８】
図７は本発明に係る噴水装置の他の構成例を示す図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側断面図である。図示するように、本噴水装置は環状の噴水タンク１に所定間隔で複数（図では４個）のフロート９が設けられている。また、噴水タンク１の頂部には複数本（図では８本）の噴水ノズル４が立設すると共に、圧縮空気導入口２が設けられ、更に底部には水流入口３が設けられている。
【００１９】
圧縮空気導入口２に電磁開閉弁７ａ、７ｂで構成される切換弁７が接続され、電磁開閉弁７ｂの一端は圧縮空気供給源に接続され、電磁開閉弁７ａの一端は大気に開口している。水流入口３には逆止弁８の一端が接続され、他端は水中に開口している。
【００２０】
上記構成の噴水装置も図１に示す構成の噴水装置と同様、水中に浮かべ、切換弁７の電磁開閉弁７ａを開き、電磁開閉弁７ｂを閉じることにより、噴水タンク１内に逆止弁８を通して水が流入し、噴水タンク１はその自重又は該自重と外部荷重（図示せず）により、沈降する。そして噴水タンク１内に水が充満した状態でフロート９の浮上力と噴水タンク１の自重又は該自重と外部荷重のバランスにより、少なくとも噴水ノズル４の先端が水面に突出した状態で浮上する。
【００２１】
上記のように噴水タンク１内に水が充満した状態で、切換弁７の電磁開閉弁７ａを閉じ、電磁開閉弁７ｂを開くと、圧縮空気が噴水タンク１内に導入され、複数本（図では８本）の噴水ノズルから一斉に水が噴出し、噴水を形成する。そして噴水タンク内の水がなくなった状態で、電磁開閉弁７ａを開き、電磁開閉弁７ｂを閉じると上記同様、噴水タンク１内に逆止弁８を通して水が流入し、充満した状態で、噴水タンク１はその自重又は該自重と外部荷重とフロートの浮上力がバランスした状態で停止する。また、このように噴水タンク１を環状とすることにより、噴水タンク１は水面上に安定した状態で浮上する。
【００２２】
なお、切換弁７を構成する電磁開閉弁７ａ及び電磁開閉弁７ｂの開閉は、上記と同様、遠隔操作により、電気的に行う。なお、空気圧による切換えも可能である。また、噴水タンク１内に供給する圧縮空気源としては、例えば特願平１１−１１３９７１号の明細書及び図面に開示するように、流水で回転する水車により駆動される空気圧縮機からの圧縮空気を利用することで、噴水装置を極めて安価な費用で運転することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が期待できる。
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、噴水タンクの自重又は自重と外部荷重による沈降力を利用して水を噴水タンク内に導入でき、噴水タンク内に水を導入するのに格別の動力を必要としない。また、噴水タンク内に水が充満した時に、該噴水タンク内に単に圧縮空気を供給するだけで、噴水ノズルから水を噴出できるので、構成が簡単でかつ運転費用（ランニングコスト）の安価な噴水装置が実現できる。
【００２５】
また、請求項２に記載の発明によれば、圧縮空気導入口を圧縮空気供給源に接続及び大気に開放する切換弁と、水流入口を水中に開口して水を流入及び閉じて水の流出を阻止する手段として逆止弁を設けたので、切換弁の切換え操作のみで、噴水タンク内への水の導入、噴水ノズルからの噴射を切換えることが可能となる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明によれば、噴水ノズルは噴水タンク内水面が後端水流入口近傍になった時、水の噴出音に加え笛音類似の空気噴出音を発するので、噴水装置が動作していることを噴水が目視できない場所でも確認することができる。また、この空気噴出音を検出することにより、圧縮空気導入口への圧縮空気の導入を停止し、該圧縮空気導入口を大気に開口する切換弁等の手段の操作信号としても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る噴水装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る噴水装置の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る噴水装置の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る噴水装置の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る噴水装置の構成を示す図である。
【図６】本発明に係る噴水装置の噴水ノズルの下端部の構成を示す図である。
【図７】本発明に係る噴水装置の他の構成例を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側断面図である。
【符号の説明】
１          噴水タンク
２          圧縮空気導入口
３          水流入口
４          噴水ノズル
５          噴水ノズル取付口
６          フランジ
７          切換弁
８          逆止弁
９          フロート
１０        外部荷重
１１        水中
１２        水面
１３        水面
１４        噴水
１５        空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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