СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ РАЗВЛЕКАТЕЛЬНОГО АТТРАКЦИОНА
ENTERTAINMENT ATTRACTION FLUID MEDIUM CONTROL SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится в общем к развлекательным аттракционам, и в частности к аттракционам на основе текучей среды.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
За последние несколько десятилетий водные развлекательные аттракционы для катания становятся все более популярными. Эти аттракционы для катания могут обеспечить острые ощущения, подобные аттракциону «американские горки», дополнительно обеспечивая охлаждающий эффект и эмоциональное возбуждение от обрызгивания водой.
Наиболее распространенные водные развлекательные аттракционы для катания представляют собой желобчатые водные горки, в которых пользователь скользит вдоль канала или «желоба», или на его или ее теле, или на или в транспортном средстве. Вода обеспечивается в желобе, чтобы обеспечить смазку между телом/транспортным средством и поверхностью желоба, и чтобы обеспечить упомянутые выше эффекты охлаждения и обрызгивания. Типично, движением пользователя в желобе управляют главным образом с помощью элементов формы желоба (возвышенности, впадины, повороты, крутые уклоны и т.д.) в комбинации с силой тяжести.
Когда пользователям требуются более острые ощущения, соответственно увеличивается потребность в лучшем управлении движением пользователя в желобе. Поэтому применяются различные методы для ускорения или замедления движения пользователей с помощью средств, отличных от силы тяжести. Например, ускорение или замедление движения пользователя может осуществляться с помощью мощных струй воды. Другие аттракционы для катания используют конвейерную ленту для транспортировки пользователя к вершине возвышенности, которую пользователь не может достичь иным образом, только на основе его или ее собственной движущей силы.
Водные аттракционы для катания очень популярны в условиях жаркого климата, где охлаждающий эффект воды позволяет пользователям получать удовольствие на открытом воздухе, когда температуры делают пребывание на открытом воздухе неприятным. Эти места являются проблемными, так как они часто имеют ограниченные водные ресурсы, склонны к засухе, и энергия в них может быть дорогостоящей. Это является сдерживающим фактором для строительства водных аттракционов для катания, которые требуют больших объемов воды для работы и в которых используется значительное количество энергии для перемещения воды через них.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один аспект изобретения относится к системе управления текучей средой развлекательного аттракциона, содержащей: источник текучей среды; по меньшей мере один насос; по меньшей мере один работающий с текучей средой элемент; множество трубопроводов, соединяющих источник текучей среды и по меньшей мере один насос с по меньшей мере одним работающим с текучей средой элементом; и контроллер, при этом по меньшей мере один насос выполнен с возможностью перекачивать текучую среду через трубопроводы к по меньшей мере одному работающему с текучей средой элементу, при этом контроллер выполнен с возможностью управлять по меньшей мере одним насосом, чтобы подавать текучую среду к каждому соответствующему работающему с текучей средой элементу.
В некоторых вариантах воплощения система управления текучей средой развлекательного аттракциона дополнительно содержит по меньшей мере один частотно-регулируемый привод между контроллером и по меньшей мере одним насосом для управления каждым из по меньшей мере одного насоса на основании входной информации, принимаемой от контроллера.
В некоторых вариантах воплощения система управления текучей средой развлекательного аттракциона дополнительно содержит по меньшей мере один датчик, при этом по меньшей мере один датчик обеспечивает входную информацию для контроллера.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один датчик содержит по меньшей мере один первый датчик, выполненный с возможностью обнаруживать по меньшей мере один признак потребителя.
В некоторых вариантах воплощения признак представляет собой по меньшей мере одно из местоположения и скорости движения.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один датчик содержит по меньшей мере один второй датчик, выполненный с возможностью обнаруживать по меньшей мере одно свойство потока текучей среды.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере одно свойство потока текучей среды представляет собой по меньшей мере одно из давления текучей среды и расхода текучей среды.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один работающий с текучей средой элемент содержит множество работающих с текучей средой элементов, и по меньшей мере один насос содержит множество насосов, и при том каждый из множества работающих с текучей средой элементов имеет по меньшей мере один связанный с ним насос из множества насосов.
В некоторых вариантах воплощения каждый из по меньшей мере одного насоса выполнен с возможностью увеличивать расход текучей среды из связанного с ним работающего с текучей средой элемента, когда пользователь находится рядом с работающим с текучей средой элементом, и уменьшать расход текучей среды из связанного с ним работающего с текучей средой элемента, когда пользователь находится на расстоянии от работающего с текучей средой элемента.
В некоторых вариантах воплощения система управления текучей средой развлекательного аттракциона дополнительно содержит частотно-регулируемый привод, связанный с каждым из по меньшей мере одного насоса для управления расходом текучей среды из по меньшей мере одного насоса.
Другой аспект изобретения относится к секции водной горки, содержащей систему управления водой развлекательного аттракциона и поверхность скольжения, при этом каждый работающий с текучей средой элемент представляет собой работающий с водой элемент, и каждый из по меньшей мере одного насоса выполнен с возможностью увеличивать поток воды к каждому соответствующему работающему с водой элементу, когда пользователь скользит по направлению к соответствующему работающему с водой элементу, и уменьшать поток воды к соответствующему работающему с водой элементу, когда пользователь скользит от работающего с водой элемента.
В некоторых вариантах воплощения работающие с текучей средой элементы представляют собой источники распыления воды.
Другой аспект изобретения относится к развлекательному аттракциону, содержащему систему управления текучей средой развлекательного аттракциона и водную горку, при этом множество работающих с текучей средой элементов связаны с водной горкой.
Другой аспект изобретения относится к развлекательному аттракциону, содержащему систему управления текучей средой развлекательного аттракциона и водную игровую конструкцию, при этом множество работающих с текучей средой элементов связаны с водной игровой конструкцией.
Другой аспект изобретения относится к системе управления водой водного игрового аттракциона, содержащей: источник воды; насос; множество работающих с водой элементов; множество трубопроводов, соединяющих источник воды и насос с множеством работающих с водой элементов, причем каждый из множества работающих с водой элементов имеет соответствующий связанный с ним клапан, при этом насос выполнен с возможностью перекачивать воду через трубопроводы к работающим с водой элементам, при этом каждый соответствующий связанный клапан выполнен с возможностью открытия, чтобы подавать воду к каждому соответствующему работающему с водой элементу.
В некоторых вариантах воплощения система управления водой развлекательного аттракциона дополнительно содержит по меньшей мере один датчик, при этом по меньшей мере один из связанных клапанов выполнен с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями на основании входной информации от по меньшей мере одного датчика.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один датчик содержит множество датчиков, при этом каждый соответствующий связанный клапан имеет соответствующий связанный датчик.
Другой аспект изобретения относится к системе управления движением транспортного средства развлекательного аттракциона для катания, содержащей: канал; множество источников распыления текучей среды, расположенных таким образом, чтобы распылять текучую среду по каналу; по меньшей мере один первый датчик, выполненный с возможностью обнаруживать, когда транспортное средство развлекательного аттракциона для катания входит в зону канала; по меньшей мере один насос, связанный с множеством источников распыления текучей среды; и контроллер, выполненный с возможностью увеличивать поток текучей среды посредством по меньшей мере одного насоса к соответствующим источникам распыления текучей среды в ответ на вход в зону транспортного средства развлекательного аттракциона для катания.
В некоторых вариантах система управления движением транспортного средства развлекательного аттракциона для катания содержит по меньшей мере один второй датчик, выполненный с возможностью обнаруживать, когда транспортное средство развлекательного аттракциона для катания покидает зону канала, при этом контроллер выполнен с возможностью уменьшать подачу насоса, чтобы уменьшать поток из источника распыления текучей среды в ответ на выход из зоны транспортного средства развлекательного аттракциона для катания.
В некоторых вариантах воплощения система управления движением транспортного средства развлекательного аттракциона для катания дополнительно содержит: второе множество источников распыления текучей среды, расположенные таким образом, чтобы распылять текучую среду по каналу; по меньшей мере один третий датчик, выполненный с возможностью обнаруживать, когда транспортное средство развлекательного аттракциона для катания входит во вторую зону канала; по меньшей мере один второй насос, связанный со вторым множеством источников распыления текучей среды; и контроллер, выполненный с возможностью увеличивать поток текучей среды посредством по меньшей мере одного второго насоса к соответствующему второму множеству источников распыления текучей среды в ответ на вход в зону транспортного средства развлекательного аттракциона для катания.
В некоторых вариантах соответствующие насосы соединены с контроллером посредством частотно-регулируемого привода, при этом соответствующие частотно-регулируемые приводы выполнены с возможностью управлять производительностью соответствующих насосов.
В некоторых вариантах канал содержит поверхность скольжения, и транспортное средство выполнено с возможностью скользить по поверхности скольжения.
В некоторых вариантах воплощения канал выполнен с возможностью удерживать достаточное количество текучей среды для плавания транспортного средства, и транспортное средство выполнено с возможностью плыть в канале.
В некоторых вариантах воплощения канал наклонен под углом вверх, и источники распыления текучей среды располагаются таким образом, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы толкать транспортное средство вверх по каналу.
В некоторых вариантах воплощения канал является горизонтальным, и источники распыления текучей среды располагаются таким образом, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы ускорять движение транспортного средства вдоль канала.
Другой аспект изобретения относится к способу воздействия на движение транспортного средства во время скольжения по водной горке, включающему в себя: обеспечение канала в водной горке; расположение множества источников распыления воды, чтобы распылять воду на транспортное средство в канале; обнаружение, когда транспортное средство входит в канал; увеличение производительности насоса, чтобы распылять воду из источников распыления воды с давлением и расходом, обеспечивающими воздействие на движение транспортного средства.
В некоторых вариантах воплощения способ дополнительно включает в себя: обнаружение, когда транспортное средство выходит из канала; и уменьшение производительности насоса, чтобы уменьшить распыление воды из источников распыления воды.
В некоторых вариантах воплощения способ дополнительно включает в себя работу частотно-регулируемого привода, чтобы управлять производительностью насоса.
В некоторых вариантах воплощения канал наклонен под углом вверх, при этом способ включает в себя работу источников распыления текучей среды, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы толкать транспортное средство вверх по каналу.
В некоторых вариантах воплощения канал является горизонтальным, при этом способ включает в себя работу источников распыления текучей среды, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы ускорять движение транспортного средства вдоль канала.
Другой аспект изобретения относится к транспортному средству развлекательного аттракциона для катания, содержащему корпус и по меньшей мере одно из углублений и выступов на поверхности периметра корпуса, причем по меньшей мере одно из углублений и выступов образуют ударные поверхности для текучей среды, причем ударные поверхности для текучей среды располагаются наклонно под углом к заданному направлению движения транспортного средства, чтобы воздействовать на движение транспортного средства, когда в ударные поверхности для текучей среды ударяет текучая среда.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере часть нижней стороны корпуса выполнена с возможностью скользить по поверхности скольжения.
В некоторых вариантах воплощения транспортное средство выполнено с возможностью плыть в текучей среде.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере одно из углублений и выступов содержит множество углублений или множество выступов, разнесенных вдоль противоположных сторон корпуса транспортного средства.
В некоторых вариантах воплощения транспортное средство содержит наружные боковые стенки и нижнюю поверхность, и множество углублений или множество выступов не продолжаются наружу за пределы наружных боковых стенок или ниже нижней поверхности корпуса транспортного средства или выше верхней поверхности транспортного средства.
В некоторых вариантах воплощения транспортное средство содержит борта и днище, и множество углублений или множество выступов располагаются ниже бортов и примыкают к днищу корпуса.
В некоторых вариантах воплощения корпус транспортного средства имеет передний конец и задний конец, при этом по меньшей мере одно из углублений и выступов имеют внутренний конец и наружный конец, и при этом внутренний конец по меньшей мере одного из углублений и выступов располагается ближе к переднему концу, чем задний конец, так что по меньшей мере одно из углублений и выступов наклонены под углом вперед.
В некоторых вариантах воплощения ударные поверхности для текучей среды обращены к заднему концу корпуса транспортного средства и являются вогнутыми.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере одно из углублений и выступов выполнены с возможностью съема и изменения расположения.
В некоторых вариантах воплощения транспортное средство развлекательного аттракциона для катания дополнительно содержит по меньшей мере один канал, при этом по меньшей мере одно из углублений и выступов соединены с по меньшей мере одним каналом для направления воды от ударной поверхности для текучей среды после удара.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере один канал содержит множество каналов, и каждый из по меньшей мере одного из углублений и выступов соединены с соответствующими каналами из множества каналов.
В некоторых вариантах воплощения по меньшей мере некоторые из каналов соединены друг с другом.
Другие аспекты или признаки настоящего изобретения станут очевидны специалистам в этой области техники после изучения последующего описания конкретных вариантов воплощения изобретения вместе с прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты воплощения изобретения будут далее описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 - схематический вид сверху системы управления транспортного средства развлекательного аттракциона для катания согласно варианту воплощения изобретения.
Фиг. 2 - схематический вид системы управления для системы управления транспортного средства развлекательного аттракциона для катания на фиг. 1.
Фиг. 3 - схематический вид сбоку секции развлекательного аттракциона для катания, которая включает в себя систему управления транспортного средства развлекательного аттракциона для катания на фиг. 1.
Фиг. 4А, 4В и 4С - схематические виды сверху системы управления транспортного средства развлекательного аттракциона для катания на фиг. 1, на которых транспортное средство показано в трех разных позициях.
Фиг. 5А - схематический вид элемента развлекательного аттракциона для катания согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 5В - схематический вид системы управления варианта воплощения на фиг. 5А.
Фиг. 6 - схематический вид системы текучей среды согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 7А - схематический вид водной игровой конструкции согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 7В - схематический вид конструкции водной горки согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 8А - схематический вид элемента развлекательного аттракциона для катания согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 8В - схематический вид элемента развлекательного аттракциона для катания согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 8С - схематический вид системы управления варианта воплощения на фиг. 8В.
Фиг. 8D - схематический вид элемента развлекательного аттракциона для катания согласно другому варианту воплощения конструкции.
Фиг. 9 - вид в перспективе секции канала развлекательного аттракциона для катания согласно варианту воплощения на фиг. 1.
Фиг. 10А-10Е - виды сверху, сбоку, снизу, спереди и сзади, соответственно, транспортного средства согласно другому варианту воплощения изобретения.
Фиг. 11А-14С - виды в перспективе, сверху, сбоку и в работе трех конструкций выступа для использования с вариантом воплощения на фиг. 10А-10Е.
Фиг. 15 - схематический вид водной горки согласно другому варианту воплощения изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан первый вариант воплощения системы 10 управления движением развлекательного аттракциона для катания. Система 10 включает в себя канал 12 и транспортное средство 13. Только часть канала 12 показана на фиг. 1. Канал 12 может содержать желобчатую горку, имеющую центральную поверхность 14 скольжения между боковыми стенками 16. Поверхность скольжения может смазываться водой, как и в традиционном желобчатом аттракционе для катания, или может иметь антифрикционное покрытие. Канал 12 может в качестве альтернативы представлять собой наполненный водой канал, в котором имеется достаточное количество текучей среды, чтобы транспортное средство 13 имело возможность плыть, или транспортное средство может включать в себя колеса и может катиться или иным образом перемещаться. Стенка 16 может располагаться вблизи пути транспортного средства 13 по поверхности 14 скольжения, чтобы способствовать направлению транспортного средства вдоль предварительно заданного пути, или располагается на удалении от неопределенного пути транспортного средства 13.
В этом примере воплощения канал 12 имеет две зоны, названные Зона 1 и Зона 2. Движение транспортного средства 13 вдоль канала 12 направлено из Зоны 1 в Зону 2, как указано стрелкой 18. На входе в Зону 1 могут располагаться один или более датчики А. Датчики А могут представлять собой датчики любого типа, которые могут обнаруживать вход транспортного средства 13 в Зону 1. Подобным образом, на входе в Зону 2 из Зоны 1 могут располагаться один или более датчики В. Датчики В также могут представлять собой датчики любого типа, которые могут обнаруживать вход транспортного средства 13 в Зону 2. Датчики также могут отсутствовать или обеспечиваться только в Зоне 1 или в Зоне 2, а не в обеих зонах.
Вдоль стенок 16 разнесены устройства для ввода текучей среды, такие как водоструйные сопла или источники 20А и 20В распыления. Первые источники 20А распыления располагаются в Зоне 1, и вторые источники 20В распыления располагаются в Зоне 2. В этом варианте воплощения четыре источника 20А, 20В распыления показаны в каждой из Зон 1 и 2, которые выравнены напротив друг друга в пары вдоль стенок 16. В других вариантах воплощения могут быть обеспечены больше или меньше источников 20А и 20В распыления. В этом варианте воплощения текучая среда, распыляемая из источников распыления, является водой. В других вариантах воплощения могут распыляться другие текучие среды, такие как воздух, газ, другие жидкости, суспензии твердое вещество/жидкость или их комбинации. В некоторых вариантах воплощения источники распыления распыляют горизонтально, в других вариантах воплощения источники распыления могут распылять наклонно под углом вверх или вниз. В некоторых вариантах воплощения источники 20А и 20В распыления могут быть узко сфокусированными, чтобы обеспечить струю текучей среды, в других вариантах воплощения распыление может быть менее сфокусированным.
В этом варианте воплощения источники 20А, 20В распыления наклонены, чтобы направлять воду наклонно под углом θ в направлении движения транспортного средства 13. В этом варианте воплощения угол θ источников 20А, 20В распыления указывает угол, под которым вода будет распыляться из источников 20А, 20В в канал 12. Угол θ в этом варианте воплощения составляет приблизительно от 10° до 15° относительно стенки 16. В других вариантах воплощения источники 20А, 20В распыления могут быть направлены под другими углами к направлению движения.
Источники распыления в качестве альтернативы могут быть перпендикулярными направлению движения, например, чтобы вращать круглое транспортное средство, или наклонены в обратном направлении, например, чтобы замедлять скорость движения транспортного средства 13.
Источники 20А, 20В распыления могут включать в себя распылительные сопла и источник текучей среды, которая выходит под давлением или перекачивается наружу через распылительное сопло. В этом варианте воплощения давление в распыле может составлять около 30-60 фунт/кв.дюйм (около 0,21-0,41 МПа) и объем распыла или расход текучей среды может составлять около 25-55 галлонов в минуту (около 0,0016-0,0035 кубических метров в секунду). Однако точное давление, объем и форма распыла или струи, или узко сфокусированная или расширяющаяся, будут определяться на основании требований конкретной системы. Дополнительно, источники 20А, 20В распыления могут отличаться друг от друга, и могут быть выполнены с возможностью управления в отношении давления, объема, формы распыла и направления.
Транспортное средство 13 в этом варианте воплощения представляет собой транспортное средство типа рафт, имеющее передний конец 22, задний конец 24, борта 26 и днище 28. Как можно увидеть сверху на схематическом виде на фиг. 1, транспортное средство 13 имеет в общем удлиненный овальный корпус. Надувная труба 30 продолжается вокруг периметра корпуса транспортного средства 13 и образует передний конец 22, задний конец 24 и борта 26. Днище 28 соединено с нижней поверхностью (не показана) надувной трубы 30, чтобы образовать внутреннюю часть транспортного средства 13 для перевозки пассажиров. В этом примере транспортное средство 13 также включает в себя центральную перегородку 32. В транспортном средстве 13 могут размещаться два седока, один перед и другой позади перегородки 32. Следует понимать, что транспортное средство 13 является только примером, и другие варианты воплощения изобретения включают в себя множество типов транспортных средств, как рассматривается далее в отношении фиг. 10А-10Е.
В этом варианте воплощения, как было отмечено выше, борта 26 образованы надувной трубой 30. Надувная труба 30 может иметь круглое поперечное сечение, так что наружные боковые стенки транспортного средства 13 являются изогнутыми. Ряд углублений или приемных частей образованы в бортах 26. В этом варианте воплощения пять зеркальных пар углублений разнесены по существу равномерно вдоль бортов 26 транспортного средства 13. В других вариантах воплощения могут использоваться большее или меньшее количество пар углублений, например 7 или 10, на основании требований к системе. Углубления 34 наклонены под углом в направлении движения транспортного средства 13. Угол наклона углублений 34 является по существу таким же, что и угол наклона источников 20А, 20В распыления, так что когда распыл из источников 20А, 20В распыления выравнивается с одним из углублений 34, текучая среда распыляется напрямую в соответствующие углубления 34 и ударяет во внутреннюю или ударную поверхность 36.
Каждое из углублений 34 является вогнутым и имеет внутренний конец 35 и наружный конец 37. Как можно увидеть на фиг. 1, внутренние концы 35 углублений 34 располагаются дальше от заднего конца 24, чем от переднего конца 22, так что углубления 34 наклонены под углом вперед. При этой конфигурации ударные поверхности 36 для текучей среды обращены к заднему концу 24 корпуса транспортного средства и являются вогнутыми.
В некоторых вариантах воплощения форма углублений 34 и угол θ источников 20А, 20В распыления основаны на конструкции турбины Пелтона.
Следует понимать, что усилие, прилагаемое текучей средой к ударным поверхностям, будет воздействовать на движение транспортного средства. Усилие, прилагаемое текучей средой, ударяющей в ударные поверхности внутри бортов 26 транспортного средства 13, может быть более эффективным при продвижении транспортного средства 13 в заданном направлении, чем в случае воды, ударяющей в борт сравнимого транспортного средства без углублений, что ведет к более эффективной передаче энергии воды к движению транспортного средства. Это может привести к значительному уменьшению потребления воды и энергии, а также шума. Благодаря увеличенной эффективности система также может быть способной продвигать более тяжелые транспортные средства, и толкать транспортные средства вверх по наклонным поверхностям или ускорять движение транспортных средств на горизонтальных поверхностях.
На фиг. 2 представлен схематический вид примера системы 37 управления для системы 10 управления движением развлекательного аттракциона для катания на фиг. 1. В этой системе управления датчики А, В обеспечивают входную информацию для программируемого логического контроллера (PLC) 38. PLC 38 соединен с одним или более датчиками 40 для управления потоком воды к источникам 20А, 20В распыления. PLC 38 может принимать сигналы и входную информацию от датчиков, а также от других источников, таких как оператор или пользователь через интерфейс пользователя. PLC 38 также может быть соединен с частотно-регулируемым приводом (VFD) 42, который принимает входную информацию от PLC 38 и управляется им. VFD 42 в свою очередь соединен с насосом 44 для управления потоком воды к клапанам 40 и, в итоге, к источникам 20А, 20В распыления.
Следует понимать, что система 37 управления может быть модифицирована таким образом, чтобы исключить некоторые из этих компонентов. Например, VFD 42 может отсутствовать, и могут быть обеспечены другие средства для привода насоса. Клапаны могут отсутствовать, и только VFD 42 может использоваться для управления потоком воды от насоса 44. В любом варианте воплощения (т.е. с использованием или без использования клапанов), может быть один насос и связанный с ним VFD для каждой зоны и группы источников распыления.
Программируемый логический контроллер (PLC) 38 может отсутствовать, и могут использоваться альтернативные средства управления. Дополнительно, система 37 управления и датчики А, В могут полностью отсутствовать, и источники 20А, 20В распыления могут быть напрямую соединены с насосом 44 или с другим источником или текучей средой, которая течет постоянно, чтобы обеспечивать постоянную подачу текучей среды к источникам 20А, 20в распыления и, как следствие, постоянное распыление из источников 20А, 20В распыления или других работающих с текучей средой элементов.
На фиг. 3 показан схематический вид сбоку зоны или секции 50 развлекательного аттракциона для катания, которая включает в себя систему управления согласно варианту воплощения на фиг. 1 и фиг. 2. В этом варианте воплощения секция 50 включает в себя начальный нисходящий участок 52, промежуточный вогнутый участок или участок 54 впадины, последующий восходящий участок 56 и конечный немного изогнутый вниз участок 58. Описанные участки и изгибы являются только примерными. Также возможно множество других конфигураций восходящих, нисходящих, горизонтальных и переходных секций с различными углами наклона.
Транспортное средство 13 и канал 12 показаны на фиг. 3 на восходящем участке 56. Следует понимать, что канал 12 также может образовать горизонтальную секцию или изогнутую вверх секцию. Канал 12 показан без боковых стенок 16. Расположение датчиков А, В и источников 20А, 20В распыления также показано схематично. Следует понимать, что транспортное средство, которое вначале перемещается вниз по нисходящему участку 52, может не иметь достаточную движущую силу для движения вверх по восходящему участку 56 без приложения внешнего усилия. Работа системы 37 управления для обеспечения внешнего усилия будет описана со ссылкой на фиг. 1-4С.
На фиг. 4А-4С показано транспортное средство 13 в трех разных местах, когда оно перемещается вдоль канала 12. В первой позиции, показанной на фиг. 4А, которая соответствует, например, участку 54 впадины на фиг. 3, транспортное средство 13 еще не достигло датчик А. Система 37 управления не обнаружила транспортное средство 13, и источники 20А, 20В распыления не распыляют текучую среду или распыляют ее с низким давлением и объемом.
На фиг. 4В передний конец 22 транспортного средства 13 как раз проходит датчики А. Когда это происходит, датчики А обнаруживают наличие транспортного средства 13. Эта информация передается к PLC 38. PLC 38 в свою очередь активирует VFD 42, чтобы питать насос 44, чтобы распылять текучую среду, такую как вода или воздух, из источников 20А, 20В распыления. В некоторых вариантах воплощения VFD 42 и насос 44 могут уже работать, и PLC 38 будет только активировать клапаны. В то же время PLC 38 открывает клапаны 40, связанные с источниками 20А распыления, так что текучая среда, перекачиваемая насосом 44, распыляется наружу через источники 20А распыления. Текучая среда, распыляемая наружу через источники 20А распыления, которая может представлять собой струи воды, ударяет в углубления 34, как было описано со ссылкой на фиг. 1. Усилие, прилагаемое текучей средой из источника 20А распыления, обеспечивает движущую силу, чтобы толкать транспортное средство 13 вверх по восходящей секции 56, как показано на фиг. 3. В позиции на фиг. 4В транспортное средство еще не достигло датчики В, и поэтому источники 20В не распыляют текучую среду.
На фиг. 4С передний конец 22 транспортного средства 13 прошел датчики В. Когда это происходит, датчики В обнаруживают наличие транспортного средства 13. Эта информация передается к PLC 38. Так как PLC 38 уже активировало VFD 42, чтобы питать насос 44, чтобы распылять текучую среду из источников 20А распыления, в некоторых вариантах воплощения может быть не нужным для PLC 38 общаться с VFD 42. В других вариантах воплощения может быть необходимым для PLC 38 общаться с VFD 42, чтобы увеличивать давление текучей среды для перекачивания из дополнительных источников 20В распыления. В любом случае, PLC 38 открывает клапаны 40, связанные с источниками 20В распыления, так что текучая среда, перекачиваемая насосом 44, распыляется наружу через источники 20В распыления. Текучая среда, распыляемая наружу через источники 20В распыления, также ударяет в углубления 34, как было описано со ссылкой на фиг. 1. Усилие, прилагаемое текучей средой из источника 20В распыления, также обеспечивает движущую силу, чтобы толкать транспортное средство 13 вверх по восходящей секции 56, как показано на фиг. 3.
В некоторых вариантах воплощения источники 20А, 20В распыления будут обеспечивать достаточную движущую силу, чтобы толкать транспортное средство 13 вверх по восходящей секции 56 и на изогнутую вниз секцию 58. В других вариантах воплощения восходящая секция 56 может содержать дополнительные датчики и связанные с ними источники распыления, чтобы обеспечить дополнительную движущую силу. В некоторых вариантах воплощения PLC 38 будет управлять источниками распыления, чтобы осуществлять распыление в течение заданного периода времени. В некоторых вариантах воплощения система 37 управления будет иметь дополнительные датчики, которые будут выключать источники распыления воды, когда транспортное средство 13 обнаруживают эти датчики.
В некоторых вариантах воплощения, вместо обеспечения датчиков вдоль восходящего участка 56, датчики могут быть обеспечены на входе в секцию 50. Датчики могут активировать источники распыления, или одновременно или последовательно, когда обнаруживается вход транспортного средства в секцию 50. В этом варианте воплощения источники распыления могут активироваться на конкретный период времени, или могут быть обеспечены дополнительные датчики в конце секции 50 для выключения источников распыления, когда обнаруживается транспортное средство.
В некоторых вариантах воплощения датчики могут отсутствовать, и источники распыления активируется через заданный период времени после того, как транспортное средство начинает движение. Следует понимать, что возможны множество других конфигураций управления.
В некоторых вариантах воплощения источники 20А, 20в распыления могут представлять собой сопла для сплошной струи или сопла для распыла. Сопло может иметь диаметр в диапазоне от 1/4 дюйма до 2 дюймов (от 6,35 мм до 50,8 мм). Сопло может быть в диапазоне от 0° до 15°. Расход через сопла может быть в диапазоне от 5 до 50 галлонов в минуту (от около 0,00032 до около 0,0032 кубических метров в секунду).
На фиг. 5А показан схематический вид секции развлекательного аттракциона 200 для катания. Секция аттракциона 200 для катания включает в себя путь 202 скольжения, систему 204 текучей среды и систему 206 управления.
Как было описано в отношении фиг. 1, путь скольжения может быть образован каналом, таким как желобчатая горка, имеющая центральную поверхность скольжения между боковыми стенками. Поверхность скольжения может смазываться водой, как в традиционном желобчатом аттракционе для катания, или может иметь антифрикционное покрытие. Канал может в качестве альтернативы представлять собой наполненный водой канал, в котором имеется достаточное количество текучей среды, чтобы транспортное средство имело возможность плыть, или транспортное средство может включать в себя колеса и может катиться или иным образом перемещаться. Стенки могут располагаться вблизи поверхности скольжения, чтобы способствовать направлению транспортного средства вдоль предварительно заданного пути, или располагаться на удалении от неопределенного пути транспортного средства.
На фиг. 5А путь 202 скольжения показан сбоку. Например, транспортное средство 208 начинает движение с расположенной на возвышенности точки 210 входа. Путь 202 скольжения представляет собой волнообразный путь, при этом путь продолжается вниз от точки 210 входа до первой впадины 212, вверх до первой локальной вершина 214, вниз до второй впадины 216, вверх до второй локальной вершины 218, вниз до третьей впадины 220 и вверх до третьей локальной вершины 222. Понятно, что используемый профиль аттракциона для катания является примерным, и возможно использовать множество других профилей аттракциона для катания, включая полностью плоский, восходящий или нисходящий профили.
В этом варианте воплощения одна или более из первой, второй и третьей впадин 212, 216 и 220 могут включать в себя первый, второй и третий сливы 224, 226 и 228, соответственно, или другие средства для удаления воды, которая может накапливаться в этих относительно низких областях пути 202 скольжения. Вдоль пути скольжения между первой, второй и третьей впадинами 212, 216 и 220 и соответствующими первой, второй и третьей локальными вершинами 214, 218 и 222 располагаются группы 230, 232 и 234 источников распыления.
Группы 230, 232 и 234 источников распыления могут располагаться таким же образом, что и источники 20А, 20В, описанные в отношении фиг. 1. В частности, группы 230, 232 и 234 источников распыления могут содержать отдельные источники распыления, разнесенные вдоль стенок пути 202 скольжения, и могут включать в себя выравненные напротив друг друга пары вдоль противоположных стенок. В этом варианте воплощения источники распыления могут быть наклонены, чтобы направлять воду наклонно под углом в направлении движения транспортного средства, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы продвигать транспортное средство вдоль пути 202 скольжения.
В этом варианте воплощения первая, вторая и третья группы 230, 232 и 234 источников распыления продолжаются от промежуточной точки вдоль наклонного участка между первой, второй и третьей впадинами 212, 216 и 220 и их соответствующими первой, второй и третьей локальными вершинами 214, 218 и 222 приблизительно до соответствующих первой, второй и третьей локальных вершин 214, 218 и 222. Однако количество и расположение каждого из источников распыления в первой, второй и третьей группах 230, 232 и 234 источников распыления, а также расположение первой, второй и третьей групп 230, 232 и 234 источников распыления будут изменяться, и будут зависеть от желаемого толкающего усилия и продолжительности его действия, например, необходимых для обеспечения того, что транспортное средство, которое перемещается по пути 202 скольжения, будет иметь достаточную движущую силу, чтобы перемещаться вверх и через каждую из первой, второй и третьей локальных вершин 214, 218 и 222.
Следует понимать, что одна или все из первой, второй и третьей групп 230, 232 и 234 источников распыления могут быть заменены на другие элементы аттракциона для катания, такие как мелкокапельные распылители или водные пушки, в частности для других профилей аттракционов для катания, которые могут иметь другие потребности в воде.
Первый, второй и третий сливы 224, 226 и 228 и группы 230, 232 и 234 источников распыления обеспечивают сопряжение между путем 202 скольжения и системой 204 текучей среды.
Система 204 текучей среды направляет воду, используемую развлекательным аттракционом 200 для катания. Система 204 текучей среды включает в себя насос 240 и ряд трубопроводов. Трубопроводы включают в себя как выходные трубопроводы, выходящие из насоса 240, так и возвратные трубопроводы для возврата воды в насос 240. С насосом 240 могут быть связаны накопительная емкость, резервуар или другой источник воды для накопления возвратной воды до тех пор, пока она снова не потребуется для перекачивания к пути 202 скольжения, и для пополнения системы 204 текучей среды, когда вода теряется, например, вследствие испарения или выплескивания из развлекательного аттракциона 200 для катания.
В этом варианте воплощения система 204 текучей среды включает в себя основной выходной трубопровод 244 и первый, второй и третий отводные выходные трубопроводы 246, 248 и 250, соответственно. Основной выходной трубопровод 244 сообщается по текучей среде с каждым из отводных выходных трубопроводов 246, 248 и 250. Основной выходной трубопровод 244 и первый отводной выходной трубопровод 246 вместе соединяют насос 240 с первой группой 230 источников распыления. Подобным образом, основной выходной трубопровод 244 и второй отводной выходной трубопровод 248 вместе соединяют насос 240 со второй группой 232 источников распыления, и основной выходной трубопровод 244 и третий отводной выходной трубопровод 250 вместе соединяют насос 240 с третьей группой 234 источников распыления. Следует понимать, что существуют множество средств, посредством которых текучая среда под давлением может быть обеспечена для первой, второй и третьей групп 230, 232 и 234 источников распыления. Например, основной выходной трубопровод 244 может отсутствовать, и каждый из первого, второго и третьего отводных выходных трубопроводов 246, 248 и 250 может быть напрямую соединен с отдельными насосами, вместо одного насоса 240.
Первый, второй и третий отводные выходные трубопроводы 246, 248 и 250 также могут включать в себя первый, второй и третий проточные клапаны 254, 256 и 258, и первый, второй и третий обратные клапаны 260, 262 и 264, соответственно. В этом варианте воплощения первый, второй и третий обратные клапаны 260, 262 и 264 располагаются между основным выходным трубопроводом 244 и первым, вторым и третьим проточными клапанами 254, 256 и 258. В других вариантах воплощения один или более обратных клапанов вместо этого могут быть обеспечены на основном выходном трубопроводе 244. В некоторых вариантах воплощения первый, второй и третий обратные клапаны 260, 262 и 264 вместо этого могут располагаться между первым, вторым и третьим проточными клапанами 254, 256 и 258 и группами 230, 232 и 234 источников распыления, соответственно. Открытием и закрытием первого, второго и третьего проточных клапанов 254, 256 и 258 и первого, второго и третьего обратных клапанов 260, 262 и 264 может управлять система 206 управления, как более подробно описывается ниже.
Первый, второй и третий сливы 224, 226 и 228 могут быть соединены с возвратными трубопроводами 265, которые направляют слитую воду обратно к насосу 240 или к связанным с ним накопительной емкости или источнику текучей среды или резервуару 241.
Датчики могут быть обеспечены вдоль пути 202 скольжения, чтобы записывать и передавать информацию, относящуюся к транспортному средству 208, которое перемещается по пути 202 скольжения. В этом варианте воплощения входной датчик 270 обеспечен в точке 210 входа пути 202 скольжения. Первый, второй и третий датчики 272, 274 и 276 обеспечены на каждой из первой, второй и третьей локальных вершин 214, 218 и 222, соответственно. Секция аттракциона для катания между входным датчиком 270 и первым датчиком 272 является первой зоной, секция аттракциона для катания между первым датчиком 272 и вторым датчиком 274 является второй зоной, и секция аттракциона для катания между вторым датчиком 274 и третьим датчиком 276 является третьей зоной 275. Входной, первый, второй и третий датчики 270, 272, 274 и 276 могут измерять различные параметры или характеристики пользователя или транспортного средства 208. Например, в некоторых вариантах воплощения входной, первый, второй и третий датчики 270, 272, 274 и 276 могут измерять только местоположение или прохождение транспортного средства 208. В других вариантах один или более из входного, первого, второго и третьего датчиков 270, 274 и 276 могут измерять разные и/или дополнительные параметры, такие как скорость движения.
Входной, первый, второй и третий датчики 270, 272, 274 и 276 являются частью системы 206 управления. Система 206 управления включает в себя контроллер, такой как программируемый логический контроллер (PLC) 280. На фиг. 5А, PLC 280 показан соединенным с насосом 240 через опциональный частотно-регулируемый привод (VFD) 281. Для ясности, электрические соединения различных элементов системы управления показаны на фиг. 5В.
Как можно увидеть на фиг. 5В, входной, первый, второй и третий датчики 270, 272, 274 и 276 соединены с PLC 280. Первый, второй и третий проточные клапаны 254, 256 и 258 также соединены с PLC 280 и могут обеспечивать входную информацию для PLC 280 и принимать выходную информацию от PLC 280 как часть системы 206 управления. Система 206 управления также может включать в себя интерфейс 284 пользователя и устройство 282 хранения информации, соединенные с PLC 280. PLC 280 может быть напрямую соединен с насосом 240, или может быть соединен с насосом 240 через частотно-регулируемый привод (VFD) 281. VFD 281 может использоваться для регулирования работы насоса, в частности во время открытия и закрытия клапанов, таким образом, чтобы обеспечить подачу насоса на требуемом уровне. Соединения PLC 280 с другими элементами системы управления показаны только схематично. Следует понимать, что возможно использовать множество средств соединения, включая беспроводные соединения. В некоторых вариантах воплощения VFD может быть заменен на устройство прямого действия (DOL), такое как механический переключатель. Этот переключатель может действовать в качестве реле, чтобы обеспечивать питание для насоса 240 под управлением PLC 280.
Скорость насоса 240 может регулироваться для экономии энергии в периоды затишья, когда на аттракционе для катания в течение многих минут отсутствует пользователь. Насос 240 может быть переключен на некоторый более низкий уровень расхода, который не влияет значительно на водный баланс во всей механической системе, но обеспечивает значительное уменьшение потребления энергии и шума. Когда системе необходимо снова вернуться к нормальной работе, она скорее всего будет активироваться с помощью кнопки оператора или интерфейса 284 пользователя. Система может сообщить каким-либо образом оператору, является ли это безопасным или нет, используя, например, визуальный индикатор, такой как красный/зеленый сигналы системы типа светофор, или ворота со шлагбаумом, ограничивающим доступ к элементу горки.
В одном примерном режиме работы, первый, второй и третий проточные клапаны 254, 256 и 258 будут вначале закрыты, и вода не будет течь через первую, вторую и третью группы 230, 232 и 234 источников распыления. Первый, второй и третий обратные клапаны 260, 262 и 264 ориентированы таким образом, чтобы позволить воде течь из насоса 240 в направлении выходного потока к первому, второму и третьему проточным клапанам 254, 256 и 258, но не в обратном направлении.
Транспортное средство 208 будет скользить мимо входного датчика 270 на смазанном водой пути 202 скольжения. Входной датчик 270 будет обнаруживать наличие транспортного средства 208 и сообщать это в PLC 280. PLC 280 будет активировать насос 240, через VFD 281. PLC также будет открывать первый проточный клапан 254, чтобы позволить перекачиваемой воде перемещаться через основной выходной трубопровод 244 и первый отводной трубопровод 246. Вода будет перекачиваться через первый проточный клапан 254 и наружу через первую группу 230 источников распыления. В это время транспортное средство 208 продолжает скользить вниз в первую впадину 212 и затем вверх в направлении первой локальной вершины 214. Когда транспортное средство 208 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 208 будет замедляться. Когда транспортное средство 208 перемещается мимо первой группы 230 источников распыления, группа 230 источников распыления будет распылять воду на транспортное средство 208 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 208 вверх к первой локальной вершине 214, как было описано выше в отношении фиг. 1-4.
Когда транспортное средство 208 перемещается через первую локальную вершину 214, транспортное средство 208 проходит первый датчик 272. Первый датчик 272 будет обнаруживать наличие транспортного средства 208 и сообщать это в PLC 280. PLC 280 может увеличивать производительность насоса 240, например, путем повышения частоты питания, подаваемого к насосу посредством VFD 281, чтобы увеличивать расход и давление воды. PLC 280 также будет открывать второй проточный клапан 256, чтобы позволить перекачиваемой воде перемещаться через основной выходной трубопровод 244 и второй отводной трубопровод 248. Вода будет перекачиваться через второй проточный клапан 256 и наружу через вторую группу 232 источников распыления. В это время транспортное средство 208 продолжает скользить вниз во вторую впадину 216 и затем вверх в направлении второй локальной вершины 218. Когда транспортное средство 208 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 208 будет замедляться. Когда транспортное средство 208 проходит вторую группу 232 источников распыления, группа 232 источников распыления будут распылять воду на транспортное средство 208 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 208 вверх к второй локальной вершине 218.
В то же время, так как транспортное средство 208 прошло первую группу 230 источников распыления, поток из этих источников может быть отключен, чтобы уменьшить потребность в воде и потребление энергии. Для этого PLC 280 закрывает первый проточный клапан 254. Время закрытия первого проточного клапана 254 может быть выбрано таким образом, что это осуществляется сразу же после того, как транспортное средство 208 прошло первую локальную вершину 214, или это может осуществляться с задержкой. Например, в зависимости от давления воды в первом отводном трубопроводе 246 и характеристик первого проточного канала 254, немедленное закрытие первого проточного клапана 254, находящегося под давлением, может быть вредным для первого проточного клапана 254. PLC 280 может подождать уменьшения давления в первом отводном трубопроводе 246, например, вследствие открытия второго проточного клапана 256 или регулировки подачи насоса 240 посредством PLC 280 через VFD. В некоторых вариантах воплощения первый проточный клапан 254 может работать независимо, чтобы закрываться автоматически, когда давление в первом отводном трубопроводе 246 достигает предварительно заданного уровня. В других вариантах воплощения датчик в первом проточном клапане 254 или в первом отводном трубопроводе 246 может обеспечить обратную связь для PLC 280, и PLC 280 будет управлять закрытием первого проточного клапана 254.
Трубопроводы также могут включать в себя один или более клапаны сброса давления или разгрузочные клапаны 253. Хотя здесь показан один клапан 253 сброса давления в основном выходном трубопроводе 244, следует понимать, что клапаны сброса давления могут быть обеспечены по всей системе, где будет требоваться сбрасывать избыточное давление во время переключения клапанов, чтобы смягчить любой вред для проточных клапанов 254, 256 и 258 во время переключения клапанов туда и обратно между открытым и закрытым положениями.
В других вариантах воплощения закрытие первого проточного клапана 254 может осуществляться под управлением таймера, который настраивается, используя измерения и расчеты потока на основании размера и длины трубопроводов, давления и объема насоса, открытия второго проточного клапана и других известных параметров системы, используемых при построении конкретной системы. Когда пользователи аттракциона для катания входят в аттракцион с предварительно заданными интервалами, например, используя ленточный конвейер или кнопку управления отправкой пользователя, временные параметры для пользователей могут быть хорошо известны и использоваться для управления работой клапанов. Также клапаном может управлять оператор.
В некоторых вариантах воплощения первый проточный клапан 254 может закрываться не полностью, а может вместо этого быть частично открытым, чтобы поддерживать уменьшенный поток воды к первой группе 230 источников распыления. Даже когда первый проточный клапан 254 полностью закрыт, первый обратный клапан 260 будет предотвращать протекание воды назад через первый обратный клапан 260. Первый обратный клапан 260 также может располагаться на другой стороне от первого проточного клапана 254 или может отсутствовать. Обратные клапаны также могут располагаться в любом другом месте в системе 204 текучей среды, чтобы помогать в управлении потоком воды и в ее удерживании в системе 204 текучей среды.
Когда транспортное средство 208 перемещается через вторую локальную вершину 218, транспортное средство 208 проходит второй датчик 274. Второй датчик 274 будет обнаруживать наличие транспортного средства 208 и сообщать это в PLC 280. PLC 280 может увеличивать или иным образом регулировать параметры, такие как производительность, насоса 240, через VFD 281 (если он имеется). PLC также будет открывать третий проточный клапан 258, чтобы позволить перекачиваемой воде перемещаться через основной выходной трубопровод 244 и третий отводной трубопровод 250. Вода будет перекачиваться через третий проточный клапан 258 и наружу через третью группу 234 источников распыления. В это время транспортное средство продолжает скользить вниз в третью впадину 228 и затем вверх в направлении третьей локальной вершины 222. Когда транспортное средство 208 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 208 будет замедляться. Когда транспортное средство 208 достигает третью группу 234 источников распыления, группа 234 источников распыления будут распылять воду на транспортное средство 208 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 208 вверх к третьей локальной вершине 222.
Подобно первому проточному клапану 254, второй проточный клапан 256 будет частично или полностью закрываться, при этом второй обратный клапан 262 работает подобно первому обратному клапану 260, чтобы удерживать воду в системе 204 текучей среды.
Когда транспортное средство 208 перемещается через третью локальную вершину 222, транспортное средство 208 проходит третий датчик 276. Третий датчик 276 будет обнаруживать наличие транспортного средства 208 и сообщать это в PLC 280. Подобно первому и второму проточным клапанам 254 и 256, третий проточный клапан 258 будет частично или полностью закрываться, при этом третий обратный клапан 264 работает подобно первому и второму обратным клапанам 260 и 262, чтобы удерживать воду в системе 204 текучей среды.
На протяжении всей работы системы 204 текучей среды и системы 206 управления, вода, которая накапливается в первой, второй и третьей впадинах 212, 216 и 220, может сливаться через первый, второй и третий сливы 224, 226 и 228 и возвращаться к насосу 240 через возвратные трубопроводы 265.
Следует понимать, что использование обратных клапанов 260, 262 и 264 может уменьшить время для достижения требуемых давления и расхода в группах 230, 232 и 234 источников распыления, после того, как клапаны 254, 256 и 258 открываются. Клапаны 254, 256 и 258 могут представлять собой клапаны, которые открываются автоматически, когда достигается достаточное давление в отводных трубопроводах 246, 248 и 250, и могут закрываться автоматически, когда давление уменьшается ниже определенного уровня. Дополнительные обратные клапаны могут быть обеспечены вблизи источников распыления. Каждый отдельный источник распыления может иметь специально выделенный для него обратный клапан, чтобы удерживать воду в трубопроводах вблизи источников распыления, которые могут представлять собой отдельные сопла. Клапаны 254, 256 и 258 могут реагировать на уровни давления, отличные друг от друга, в зависимости от требований к системе.
Хотя здесь показаны сливы 224, 226 и 228, количество и расположение сливов может быть изменено или они могут быть исключены, в зависимости от требований к системе. Также сливы могут не быть соединены с возвратными трубопроводами 265, и могут осуществлять слив в окружающую среду, в резервуар 241 или в другие области системы для пополнения воды.
Датчики 270, 272, 274 и 276 описываются, как измеряющие наличие транспортного средства 208. Датчики могут располагаться в большем количестве мест или в других местах, и могут также измерять другую информацию, такую как скорость движения. Например, если один или более датчики располагаются на восходящей секции перед группой 230 источников распыления, измерение скорости движения может использоваться в PLC 280 для расчета времени активации, объема и давления воды, требуемых для группы 230 источников распыления, чтобы толкать транспортное средство 208 через первую локальную вершину 272. PLC 280 может тогда управлять VFD 281 и насосом 240 в соответствии с расчетными требованиями.
Следует понимать, что система 204 текучей среды обеспечивает средства для уменьшения потребности в воде за счет подачи воды в конкретные области секции аттракциона 200 для катания только тогда, когда вода необходима, например, при наличии транспортного средства. Система 204 текучей среды может работать без системы управления, использующей PLC 280, например, когда открытием и закрытием клапанов управляют таймеры на основании измерений времени, которое требуется транспортному средству для прохождения секции аттракциона 200 для катания. В качестве альтернативы, клапанами могут напрямую управлять датчики приближения, которые активируются, когда транспортное средство находится рядом.
В некоторых вариантах воплощения требования к давлению для каждой из зон 271, 273 и 275 представляют собой расход 500-3000 галлонов в минуту (около 0,032-0,19 кубических метров в секунду) для каждой зоны (1500-9000 галлонов в минуту (около 0,095-0,57 кубических метров в секунду) для трех примерных зон) при давлении 20-60 фунт/кв.дюйм (около 0,14-0,41 МПа).
В некоторых вариантах воплощения PLC 280 может записывать и хранить данные, которые могут анализироваться и использоваться, например, для увеличения эффективности аттракциона для катания.
Следует понимать, что система 204 текучей среды и система 206 управления могут использоваться с совершенно различными элементами водного аттракциона для катания, и могут использоваться в любых обстоятельствах, когда желательно включать воду только в случае необходимости, например, когда присутствует пользователь аттракциона для катания, или чтобы обеспечивать охлаждение и поддерживать температуру поверхности элемента аттракциона для катания.
Конфигурация трубопроводов на фиг. 5А показана в виде параллельной системы трубопроводов 246, 248 и 250. Эта конфигурация может быть заменена на систему 204В текучей среды, в которой трубопроводы 244В, 246В и 248В располагаются последовательно, как показано на фиг. 6. Эта система включает в себя проточные клапаны 254В, 256В и 258В и обратные клапаны 260В, 262В и 264В. Система 204В текучей среды на фиг. 6 может заменить систему 204 текучей среды на фиг. 5А. Отметим, что возвратные трубопроводы отсутствуют на фиг. 6, но они могут входить в состав системы текучей среды. В этой последовательной конфигурации текучая среда будет течь в трубопровод 248В только тогда, когда открыт проточный клапан 254В, и текучая среда будет течь в трубопровод 250В только тогда, когда открыты оба проточных клапана 254В и 256В. Это отличается от системы на фиг. 5А, в которой закрытие проточного клапана 254 не будет блокировать поток в трубопровод 248 или 250.
Система текучей среды, с использующей PLC системой управления или без нее, может использоваться на других объектах, отличных от водного аттракциона для катания. На фиг. 7А показана водная игровая конструкция 300А. Водная игровая конструкция 300А может включать в себя множество работающих с текучей средой (например, с водой) элементов 330А, 332А и 334А, таких как разбрызгиватели и водоструйные сопла. С каждым из работающих с водой элементов 330А, 332А и 334А связаны соответствующие датчики приближения или другие датчики 370А, 372А и 374А. Для уменьшения потребления воды в водной игровой конструкции 300А, водная игровая конструкция 300А может включать в себя систему 304А текучей среды, которая включает в себя насос 340А, выходной трубопровод 344А, отводной трубопровод 346А, 348А и 350А и проточные клапаны 354А, 356А и 358А в отводных трубопроводах 346А, 348А и 350А.
Во время работы насос 340А поддерживает давление в трубопроводах 344А, 346А, 348А и 350А. Клапаны 354А, 356А и 358А выполнены с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями, и также выполнены с возможностью удерживания в промежуточных положениях. Клапаны 354А, 356А и 358А открываются, когда пользователь обнаруживается рядом с соответствующим работающим с водой элементом 330А, 332А и 334А. Клапаны 354А, 356А и 358А закрываются, когда никто из пользователей не обнаруживается рядом с соответствующими работающими с водой элементами 330А, 332А и 334А. Открытием и закрытием клапанов 354А, 356А и 358А также может управлять система управления, например, использующая PLC. Различные варианты воплощения и их модификации, описанные в отношении фиг. 5А, 5В и 6, в равной степени применимы для этого варианта воплощения.
На фиг. 7В показана конструкция 300В водной горки, работающей на основе силы тяжести. Конструкция 300В водной горки включает в себя поверхность 329В скольжения, имеющую входной конец 331В и выходной конец 333В. Конструкция 300В водной горки также может включать в себя множество впусков 330В, 332В и 334В для воды, расположенные в различных точках вдоль пути скольжения от входного конца 331В до выходного конца 333В. С каждым из впусков 330В, 332В и 334В для воды связаны соответствующие датчики приближения или другие датчики 370В, 372В и 374В. Для уменьшения потребления воды конструкция 300В водной горки может включать в себя систему 304 текучей среды, которая включает в себя насос 340В, выходной трубопровод 244В, отводные трубопроводы 346В, 348В и 350В и проточные клапаны 354В, 356В и 358В в отводных трубопроводах 346В, 348В и 350В.
Во время работы насос 340В поддерживает давление в трубопроводах 344В, 346В, 348В и 350В. Клапаны 354В, 356В и 358В открываются, когда обнаруживается, что пользователь приближается к соответствующим впускам 330В, 332В и 334В для воды. Клапаны 354В, 356В и 358В закрываются после того, как истечет определенный период времени. Время может задаваться на основании предполагаемой скорости скольжения пользователя вдоль водной горки. Открытием и закрытием клапанов 354А, 355А и 358А также может управлять система управления, например, использующая PLC. Различные варианты воплощения и их модификации, описанные в отношении фиг. 5А, 5В и 6, в равной степени применимы для этого варианта воплощения.
Могут использоваться насосы различных типов, такие как вертикальные турбинные насосы, центробежные насосы и погружные насосы, в зависимости от требований к системе. Клапаны могут представлять собой электромагнитные клапаны или пневматические клапаны или управляться с помощью любых автоматизированных средств. Сигнал обратной связи от клапанов может информировать систему управления, такую как PLC, о положении клапана, или дискретным образом (открыт или закрыт), или аналоговым образом (насколько открыт или закрыт), когда требуется удерживать клапан в промежуточном положении.
В некоторых вариантах воплощения один насос и один контроллер могут использоваться для одного или множества аттракционов для катания. В других вариантах воплощения один контроллер может управлять множеством насосов, распределенных по аттракциону для катания, чтобы уменьшить длину трубопроводов между насосами и местами выпуска воды.
В некоторых вариантах воплощения, как показано на фиг. 8А, управление также может быть частично или полностью распределенным. В частности для элемента 400 развлекательного аттракциона для катания используется один PLC 480 для управления множеством VFD 481А, 481В, 481С, 481D для привода множества насосов 440А, 440В, 440С, 440D, чтобы брать воду из множества резервуаров 441А, 441В, 441С, 441D и перекачивать воду к элементу 400 развлекательного аттракциона для катания. В этом варианте воплощения клапаны могут отсутствовать. Скорость перекачивания насосов 440А, 440В, 44°C и 440D напрямую регулируется посредством PLC 480, без необходимости в клапанах.
Как было отмечено выше, в некоторых вариантах воплощения клапаны могут отсутствовать, и управление потоком может обеспечиваться отдельными парами насосов и связанных с ними VFD. На фиг. 8В показан схематический вид секции такого развлекательного аттракциона 500 для катания. Секция аттракциона 500 для катания включает в себя путь 502 скольжения, систему 504 текучей среды и систему 506 управления.
Как было описано в отношении фиг. 1 и фиг. 5А, путь скольжения может быть образован каналом, таким как желобчатая горка, имеющая центральную поверхность скольжения между боковыми стенками. Поверхность скольжения может смазываться водой, как в традиционном желобчатом аттракционе для катания, или может иметь антифрикционное покрытие. Канал может в качестве альтернативы представлять собой наполненный водой канал, в котором имеется достаточное количество текучей среды, чтобы транспортное средство имело возможность плыть, или транспортное средство может включать в себя колеса и может катиться или иным образом перемещаться. Стенки могут располагаться вблизи поверхности скольжения, чтобы способствовать направлению транспортного средства вдоль предварительно заданного пути, или располагаться на удалении от неопределенного пути транспортного средства.
На фиг. 8А путь 502 скольжения показан в профиль. Например, транспортное средство 508 начинает движение с расположенной на возвышенности точки 510 входа. Путь 502 скольжения представляет собой волнообразный путь, при этом путь продолжается вниз от точки 510 входа до первой впадины 512, вверх до первой локальной вершина 514, вниз до второй впадины 516, вверх до второй локальной вершины 518, вниз до третьей впадины 520 и вверх до третьей локальной вершины 522. Понятно, что используемый профиль аттракциона для катания является примерным, и возможно использовать множество других профилей аттракциона для катания, включая полностью плоский, восходящий или нисходящий профили.
В этом варианте воплощения одна или более из первой, второй и третьей впадин 512, 516 и 520 могут включать в себя первый, второй и третий сливы 524. 526 и 528, соответственно, или другие средства для удаления воды, которая может накапливаться в этих относительно низких областях пути 502 скольжения. Вдоль пути скольжения между первой, второй и третьей впадинами 512, 516 и 520 и соответствующими первой, второй и третьей локальными вершинами 514, 518 и 522 располагаются группы 530, 532 и 534 источников распыления.
Группы 530, 532 и 534 источников распыления могут располагаться таким же образом, что и источники 20А, 20В, описанные в отношении фиг. 1. В частности, группы 530, 532 и 534 источников распыления могут содержать отдельные источники распыления, разнесенные вдоль стенок пути 502 скольжения, и могут включать в себя выравненные напротив друг друга пары вдоль противоположных стенок. В этом варианте воплощения источники распыления могут быть наклонены, чтобы направлять воду под углом в направлении движения транспортного средства, чтобы прилагать усилие к транспортному средству, чтобы продвигать транспортное средство вдоль пути 502 скольжения.
В этом варианте воплощения первая, вторая и третья группы 530, 532 и 534 источников распыления продолжаются от промежуточной точки вдоль наклонного участка между первой, второй и третьей впадинами 512, 516 и 520 и их соответствующими первой, второй и третьей локальными вершинами 514, 518 и 522 приблизительно до соответствующих первой, второй и третьей локальных вершин 514, 518 и 522. Однако количество и расположение каждого из источников распыления в первой, второй и третьей группах 530, 532 и 534 источников распыления, а также расположение первой, второй и третьей групп 530, 532 и 534 источников распыления будут изменяться, и будут зависеть от желаемого толкающего усилия и продолжительности его действия, например, необходимых для обеспечения того, что транспортное средство, которое перемещается по пути 502 скольжения, будет иметь достаточную движущую силу, чтобы перемещаться вверх и через каждую из первой, второй и третьей локальных вершин 514, 518 и 522.
Следует понимать, что одна или все из первой, второй и третьей групп 530, 532 и 534 источников распыления могут быть заменены на другие элементы аттракциона для катания, такие как мелкокапельные распылители или водные пушки, в частности для других профилей аттракционов для катания, которые могут иметь другие потребности в воде.
Первый, второй и третий сливы 524, 526 и 528 и группы 530, 532 и 534 источников распыления обеспечивают сопряжение между путем 502 скольжения и системой 504 текучей среды.
Система 504 текучей среды направляет воду, используемую развлекательным аттракционом 500 для катания. Система 504 текучей среды включает в себя насосы 540А, 540В и 540С, источник 541 воды и ряд трубопроводов. Трубопроводы включают в себя как первый, второй и третий выходные трубопроводы 546, 548 и 550 от насосов 540А, 540В и 54°C к группам 530, 532 и 534 источников распыления, соответственно, так и возвратные трубопроводы 565 для возврата воды к источнику 541 воды. В некоторых вариантах воплощения может быть обеспечено более одного насоса, связанного с каждым работающим с водой элементом. Например, если группа 534 источников распыления были сгруппированы в две подгруппы (как источники 20А и 20В распыления на фиг. 3), отдельный насос может использоваться для каждой подгруппы, или один насос может использоваться для обеих подгрупп.
Первый выходной трубопровод 546 сообщается по текучей среде с источником 541 воды и первым насосом 540А. Подобным образом, второй выходной трубопровод 548 сообщается по текучей среде с источником 541 воды и вторым насосом 540В, и третий выходной трубопровод 550 сообщается по текучей среде с источником 541 воды и третьим насосом 540С. Каждый из первого, второго и третьего выходных трубопроводов 546, 548 и 550 соединяет первый, второй и третий насосы 540А, 540В и 540С, соответственно, с первой, второй и третьей группами 530, 532 и 534 источников распыления, соответственно. Следует понимать, что имеются множество средств, с помощью которых может обеспечиваться сообщение по текучей среде от первого, второго и третьего насосов 540А, 540В и 54°C к первой, второй и третьей группам 530, 532 и 534 источников распыления. Также, каждый и первого, второго и третьего насосов 540А, 540В и 54°C могут быть соединены с отдельными источниками воды, а не с одним источником 541 воды.
Первый, второй и третий отводные выходные трубопроводы 546, 548 и 550 могут также включать в себя первый, второй и третий датчики 554, 556 и 558 расхода и первый, второй и третий обратные клапаны 560, 562 и 564, соответственно. Датчики 554, 556 и 558 расхода располагаются выше уровня впадины в каждом из выходных трубопроводов 546, 548 и 550. В этом варианте воплощения первый, второй и третий обратные клапаны 560, 562 и 564 располагаются между первым, вторым и третьим насосами 540А, 540В и 54°C и первым, вторым и третьим датчиками 554, 556 и 558 расхода. В других вариантах воплощения один или более обратные клапаны вместо этого могут быть обеспечены рядом с источником 541 воды или рядом с группами 530, 532 и 534 источников распыления, соответственно.
Первый, второй и третий сливы 524, 526 и 528 могут быть соединены с возвратными трубопроводами 565, которые направляют сливаемую воду обратно к насосам 540А, 540В и 54°C или к соответствующей накопительной емкости или резервуару 541.
Датчики могут быть обеспечены вдоль пути 502 скольжения, чтобы записывать и передавать информацию, относящуюся к транспортному средству 508, которое перемещается по пути 502 скольжения. В этом варианте воплощения входной датчик 570 обеспечен в точке 510 входа пути 502 скольжения. Первый, второй и третий датчики 572, 574 и 576 обнаружения признака обеспечены на каждой из первой, второй и третьей локальных вершин 514, 518 и 522, соответственно. Секция аттракциона для катания между входным датчиком 570 и первым датчиком 572 обнаружения признака представляет собой первую зону 571, секция аттракциона для катания между первым датчиком 572 обнаружения признака и вторым датчиком 574 обнаружения признака представляет собой вторую зону 573, и секция аттракциона для катания между вторым датчиком 574 обнаружения признака и третьим датчиком 576 обнаружения признака представляет собой третью зону 575. Входной датчик 570 и первый, второй и третий датчики 572, 574 и 576 обнаружения признака могут измерять различные параметры или характеристики пользователя или транспортного средства 508. Например, в некоторых вариантах воплощения входной датчик 570, первый, второй и третий датчики 572, 574 и 576 обнаружения признака могут измерять только местоположение или прохождение транспортного средства 508. В других вариантах воплощения, один или более из входного датчика 570, первого, второго и третьего датчиков 572, 574 и 576 обнаружения признака могут измерять разные и/или дополнительные параметры, такие как скорость движения.
Входной датчик 570, первый, второй и третий датчики 572, 574 и 576 обнаружения признака являются частью системы 506 управления. Система 506 управления включает в себя контроллер, такой как программируемый логический контроллер (PLC) 580. На фиг. 8В, PLC 580 показан соединенным с первым, вторым и третьим насосами 540А, 540В и 54°C через частотно-регулируемый привод (VFD) 581. Для ясности, электрические соединения различных элементов системы управления показаны на фиг. 8С. Датчики 554, 556 и 558 расхода также являются частью системы 506 управления.
Как можно увидеть на фиг. 8С, входной датчик 570, первый, второй и третий датчики 572, 574 и 576 обнаружения признака соединены с PLC 580. Первый, второй и третий датчики 554, 556 и 558 расхода также соединены с PLC 580 и обеспечивают обратную связь/входную информацию для PLC 580, чтобы гарантировать, что достигнута пороговая величина расхода перед тем, как система активируется. Система 506 управления также может включать в себя интерфейс 584 пользователя и устройство 582 хранения информации, соединенные с PLC 580. В этом варианте воплощения PLC 580 соединен с первым, вторым и третьим насосами 540А, 540В и 54°C через соответствующие частотно-регулируемые приводы (VFD) 581А, 581В и 581С. VFD 581А, 581В и 581С используются для регулирования работы насосов таким образом, чтобы подача насоса находилась на требуемом уровне. Соединения PLC 580 с другими элементами системы управления показаны только схематично. Следует понимать, что возможно использовать множество средств соединения, включая беспроводные соединения.
Скорость насосов 540А, 540В и 54°C может регулироваться для экономии энергии в периоды затишья, когда на аттракционе для катания в течение многих минут отсутствует пользователь. Насосы 540А, 540В и 54°C могут быть переключены на некоторый более низкий уровень расхода, который не влияет значительно на водный баланс во всей механической системе, но обеспечивает значительное уменьшение потребления энергии и шума. Когда системе необходимо снова вернуться к нормальной работе, она может быть активирована, например, с помощью кнопки оператора, датчиков, отмечающих наличие или приближение транспортного средства, или интерфейса 284 пользователя. Система может сообщить каким-либо образом оператору, является ли это безопасным или нет, используя, например, визуальный индикатор, такой как красный/зеленый сигналы системы типа светофор, или ворота со шлагбаумом, ограничивающим доступ к элементу горки, или пусковой конвейер. Когда используются ворота или конвейер, система 506 управления не будет позволять отправку транспортного средства, если это не безопасно.
В одном примерном режиме работы, первый, второй и третий насосы 540А, 540В и 54°C вначале управляются посредством VFD 581А, 581В и 581С на низкой частоте, так что через первую, вторую и третью группы 530, 532 и 534 источников распыления течет небольшое количество воды или не течет вода. Первый, второй и третий обратные клапаны 560, 562 и 564 ориентированы таким образом, чтобы позволить воде течь из насосов 540А, 540В и 54°C в направлении выходного потока к первой, второй и третьей группам 530, 532 и 534 источников распыления, но не в обратном направлении.
Транспортное средство 508 будет скользить мимо входного датчика 570 на смазанном водой пути 502 скольжения. Входной датчик 570 будет обнаруживать наличие транспортного средства 508 и сообщать это в PLC 580. PLC 580 будет активировать первый насос 540А через VFD 581А. VFD 581А будет подавать сигнал первому насосу 540А, чтобы увеличить скорость насоса и обеспечить достаточное количество воды, чтобы толкать транспортное средство 508 вверх к первой локальной вершине 514. Насос 540А будет перекачивать воду через первый трубопровод 546 наружу через первую группу 530 источников распыления. В это время транспортное средство 508 продолжает скользить вниз в первую впадину 512 и затем вверх в направлении первой локальной вершины 514. Когда транспортное средство 508 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 508 будет замедляться. Когда транспортное средство 508 перемещается мимо первой группы 530 источников распыления, группа 530 источников распыления будет распылять воду на транспортное средство 508 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 508 вверх к первой локальной вершине 514.
Когда транспортное средство 508 перемещается через первую локальную вершину 514, транспортное средство 508 проходит первый датчик 572 обнаружения признака. Первый датчик 572 обнаружения признака будет обнаруживать наличие транспортного средства 508 и сообщать это в PLC 580. PLC 580 может увеличивать производительность насоса для второго насоса 540В, например, путем повышения частоты питания, подаваемого во второй насоса 540В посредством VFD 581В, чтобы увеличить поток воды и давление. Перекачиваемая вода будет перемещаться через второй отводной трубопровод 548. Вода будет перекачиваться наружу через вторую группу 532 источников распыления. В это время транспортное средство 508 продолжает скользить вниз во вторую впадину 516 и затем вверх в направлении второй локальной вершины 518. Когда транспортное средство 508 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 508 будет замедляться. Когда транспортное средство 508 проходит вторую группу 532 источников распыления, группа 532 источников распыления будет распылять воду на транспортное средство 508 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 508 вверх к второй локальной вершине 518.
В это время, так как транспортное средство 508 прошло первую группу 530 источников распыления, поток из этих источников может быть остановлен, чтобы уменьшить потребности в воде и потребление энергии. Для этого PLC 580 уменьшает частоту первого VFD 581А, при этом время и скорость уменьшения частоты первого VFD 581А могут быть выбраны таким образом, что это осуществляется сразу же после того, как транспортное средство 508 проходит первую локальную вершину 514, или это может осуществляться с задержкой или более плавно. Например, в зависимости от давления воды в первом отводном трубопроводе 546 и характеристик первого проточного клапана 554, немедленное закрытие первого проточного клапана 554, находящегося под давлением, может создать слишком высокое давление в первом выходном трубопроводе 546. PLC 580 может подождать уменьшения давления в первом отводном трубопроводе 546, например, вследствие регулировки подачи первого насоса 540А с помощью PLC 580 через первый VFD 581А. В некоторых вариантах воплощения первый датчик 554 расхода в первом выходном трубопроводе 546 может обеспечивать обратную связь для PLC 580, которую PLC 580 будет использовать для корректного понижения частоты первого VFD 581А.
В других вариантах воплощения работой VFD может управлять таймер, который настраивается, используя измерения и расчеты потока на основании размера и длины трубопроводов, давления и объема насоса, открытия второго проточного клапана и других известных параметров системы, используемых при построении конкретной системы. Когда пользователи аттракциона для катания входят в аттракцион с предварительно заданными интервалами, например, используя ленточный конвейер или кнопку управления отправкой пользователя, временные параметры для пользователей могут быть хорошо известны и использоваться для управления работой VFD. Также VFD может управлять оператор.
В некоторых вариантах воплощения первый насос 540А может быть остановлен не полностью, но может вместо этого работать с низкой производительностью, чтобы поддерживать небольшой поток воды, перекачиваемой наружу через первую группу 530 источников распыления, который при этом является недостаточным, чтобы толкать транспортное средство 508 через первую локальную вершину 514. Даже когда первый насос 540А не работает, первый обратный клапан 560 будет предотвращать слив воды назад через первый обратный клапан 560. Обратные клапаны также могут располагаться в любом другом месте в системе 504 текучей среды, чтобы помогать в управлении потоком воды и в ее удерживании в системе 504 текучей среды. Система также может включать в себя один или более клапаны сброса давления, чтобы сбрасывать избыточное давление, если это требуется.
Когда транспортное средство 508 перемещается через вторую локальную вершину 518, транспортное средство 508 проходит второй датчик 574 обнаружения признака. Второй датчик 574 обнаружения признака будет обнаруживать наличие транспортного средства 508 и сообщать это в PLC 580. PLC 580 будет увеличивать или иным образом регулировать производительность и давление третьего насоса 540С, через третий VFD 581С. Вода будет перекачиваться через третий выходной трубопровод 558 наружу через третью группу 534 источников распыления. В это время транспортное средство 508 продолжает скользить вниз в третью впадину 528 и затем вверх в направлении третьей локальной вершины 622. Когда транспортное средство 508 перемещается вверх, скорость движения транспортного средства 508 будет замедляться. Когда транспортное средство 508 достигает третью группу 534 источников распыления, группа 534 источников распыления будут распылять воду на транспортное средство 508 и обеспечивать усилие, помогающее толкать транспортное средство 508 вверх к третьей локальной вершине 522.
Подобно первому насосу 540А, второй насос 540В будет частично или полностью замедляться посредством второго VFD 581В, при этом второй обратный клапан 562 будет работать подобно первому обратному клапану 560, чтобы удерживать воду в системе 504 текучей среды.
Когда транспортное средство 508 перемещается через третью локальную вершину 522, транспортное средство 508 проходит третий датчик 576. Третий датчик 576 будет обнаруживать наличие транспортного средства 508 и сообщать это в PLC 580. Подобно первому и второму насосам 540А и 540В, третий насос 54°C будет частично или полностью замедляться, при этом третий обратный клапан 564 будет работать подобно первому и второму обратным клапанам 560 и 562, чтобы удерживать воду в системе 504 текучей среды.
На протяжении всей работы системы 504 текучей среды и системы 506 управления, вода, которая накапливается в первой, второй и третьей впадинах 512, 516 и 520, может сливаться через первый, второй и третий сливы 524, 526 и 528 и возвращаться к источнику 541 воды через возвратные трубопроводы 565.
Следует понимать, что использование обратных клапанов 560, 562 и 564 может уменьшить время для достижения требуемых давления и расхода в группах 530, 532 и 534 источников распыления, после того, как клапаны 554, 556 и 558 открываются. Дополнительные обратные клапаны могут быть обеспечены вблизи источников распыления. Каждый отдельный источник распыления может иметь специально выделенный для него обратный клапан, чтобы удерживать воду в трубопроводах вблизи источников распыления, которые могут представлять собой отдельные сопла.
В некоторых вариантах воплощения требования к давлению могут составлять 40-55 фунт/кв.дюйм (около 0,28-0,38 МПа) и требования к расходу могут составлять 500-9000 галлонов в минуту (около 0,032-0,57 кубических метров в секунду).
В некоторых вариантах воплощения, как показано на фиг. 8D, распределенные насосы могут использоваться для множества элементов. В частности, для элемента 600 развлекательного аттракциона для катания, один PLC 580 используется для управления двумя DOL 681В и 681В для привода двух насосов 640А и 640В, чтобы брать воду из двух резервуаров 641А и 641В и перекачивать воду к двум элементам, таким как восходящие секции элемента 600 аттракциона для катания. В этом варианте воплощения клапаны также могут отсутствовать. Скорость насосов 640А и 640В снова регулируется напрямую посредством PLC 680, без необходимости в клапанах.
На фиг. 9 показан вид в перспективе секции канала 12 системы 10 управления движением развлекательного аттракциона для катания на фиг. 1 или секции развлекательного аттракциона 200 для катания на фиг. 5А или развлекательного аттракциона 500 для катания на фиг. 8В. Показаны боковые стенки 16 и дно 14 канала 12. Также показаны отверстия 1090. Отверстия 1090, используются, например, для обеспечения возможности позиционирования угла, под которым источники 20А, 20В (см. фиг. 1) распыления воды осуществляют распыление в канале 12. Угол может регулироваться как вдоль канала, так и в направлении к и от канала.
В некоторых вариантах воплощения, вместо углублений или приемных частей, образованных в стенках транспортного средства, обеспечиваются выступы от корпуса транспортного средства. На фиг. 10А-10Е показаны виды сверху, сбоку, снизу, спереди и сзади, соответственно, корпуса варианта воплощения такого транспортного средства 1093. Транспортное средство согласно этому варианту воплощения представляет собой транспортное средство типа модифицированный рафт, имеющее корпус транспортного средства с передним концом 1092, задним концом 1094, бортами 1096 и днищем 1098. Транспортное средство 1093 имеет надувную трубу 1100, которая продолжается вокруг части периметра транспортного средства 1093 и образует передний конец 1092 и борта 1096. Середина заднего конца 1094 открыта. Днище 1098 соединено с нижней поверхностью надувной трубы 1100 (см. фиг. 10Е), чтобы образовать внутреннюю часть транспортного средства 1093 для перевозки пассажиров. В этом варианте воплощения транспортное средство 1102 также включает в себя две спинки 1102, позволяющие разместить в транспортном средстве 1093 двух седоков.
В этом варианте воплощения задняя часть спинки 1102 наклонена таким образом, что она действует в качестве отклоняющего средства для отклонения воды, ударяющей в заднюю часть спинки 1102, вниз и от седока. В некоторых вариантах воплощения отклоняющее средство обеспечивается отдельно и нависает над задней частью судна, чтобы отклонять воду, которая контактирует с задней частью транспортного средства, вниз и от транспортного средства.
В этом варианте воплощения, как было отмечено выше, борта 1096 образованы надувной трубой 1100, соединенной с днищем 1098. Как лучше всего видно на фиг. 10В и фиг. 10Е, нижняя поверхность 1104 трубы 1100 располагается над нижней поверхностью 1106 днища 1098 транспортного средства 1093, и наружные поверхности 1108 бортов 1096 транспортного средства выступают наружу за пределы наружных поверхностей 1110 днища 1098. Тем самым образуется область с двух сторон, в которой могут располагаться выступы 1112. Множество выступов 1112 могут быть разнесены вдоль противоположных бортов 1096 транспортного средства и наклонены, чтобы обеспечить ударные поверхности, в которые может ударять вода из источников распыления, чтобы прилагать усилие к транспортному средству 1093. В этом варианте воплощения выступы 1112 располагаются под надувной трубой 1100 и примыкают к днищу 1098, но не продолжаются наружу за пределы наружных боковых стенок бортов 1096 или ниже нижней поверхности 1106 транспортного средства. Выступы могут быть плоскими, вогнутыми, выгнутыми или иметь нерегулярную ударную поверхность. Они могут быть наклонены таким образом, чтобы быть перпендикулярными направлению распыления из источников распыления, или под меньшими или большими углами. Выступы могут иметь отличающиеся друг от друга углы наклона, расположение и форму.
В некоторых вариантах воплощения выступы могут быть выполнены за одно целое с транспортным средством 1093. В других вариантах воплощения выступы 1112 могут представлять собой отдельные компоненты, которые могут быть прикреплены к транспортному средству 1093. В некоторых вариантах воплощения выступы могут быть выполнены с возможностью съема и изменения расположения, как в отношении их количества, так и в отношении угла их наклона. Выступы также могут быть ниже нижней поверхности транспортного средства 1093.
Выступы могут быть различной формы за пределами нерегулярной формы, показанной на фиг. 10В и фиг. 10Е. Выступы также могут продолжаться наружу за пределы наружных поверхностей 1108 транспортного средства 1093 или выше бортов 1096 транспортного средства, или могут представлять собой любую комбинацию выступов и углублений, рассмотренных в отношении фиг. 1-8D.
На фиг. 11А-13С показаны три различные конструкции для выступов 1112А, 1112В и 1112С, которые могут быть прикреплены к транспортному средству 1093. Выступы 1112А, 1112В и 1112С каждый имеют соответствующие опорные пластины 1114А, 1114В и 1114С с образованными в них сквозными отверстиями 1116А, 1116В и 1116С. Отверстия 1116А, 1116В и 1116С могут использоваться для крепления выступов 1112А, 1112В и 1112С к транспортному средству с помощью крепежных средств, таких как болты. Выступы 1112А, 1112В и 1112С могут не иметь опорные пластины 1114А, 1114В и 1114С, и их крепление вместо этого может осуществляться с помощью других средств, таких как адгезив. Множество выступов также могут быть образованы на одной опорной пластине, вместо одного выступа для каждой опорной пластины.
Выступ 1112А, 1112В и 1112С имеют разные формы, предназначенные направлять воду, ударяющую в выступы 1112А, 1112В и 1112С, в разных направлениях. Стрелки 1118А, 1118В и 1118С указывают, каким образом вода направляется каждым из выступов 1112А, 1112В и 1112С. Выступы, зеркально отображающие выступы 1112А, 1112В и 1112С, могут быть обеспечены на противоположной стороне транспортного средства 1093.
Выступ 1112А имеет плоские параллельные разнесенные друг от друга верхнюю часть 1120А и нижнюю часть 1122А. Внутренняя стенка 1124А продолжается рядом с опорной пластиной 1114А и соединяет верхнюю часть 1120А и нижнюю часть 1122А. Внутренняя стенка 1124А располагается под углом приблизительно 15° к опорной пластине 1114А. Торцевая стенка 1126А имеет вертикально ориентированную трубчатую форму, которая продолжается между верхней частью 1120А и нижней частью 1122А. Верхняя часть 1120А, нижняя часть 1122А, внутренняя стенка 1124А и торцевая стенка 1126А вместе образуют приемную полость для воды, с наклоненным под углом наружу прямоугольным отверстием. Струя воды, распыляемая в полость выступа 1112А, следует пути, указанному стрелкой 1118А. В частности, вода перемещается по U-образному горизонтальному пути. Торцевая стенка 1126А выполняет функцию ударной поверхности. Вода перемещается горизонтально внутрь, ударяет в торцевую стенку 1126А и отклоняется, чтобы следовать по полуокружности вокруг изгиба торцевой стенки 1126А. Вода выходит горизонтально вдоль внутренней стенки 1124А по пути, который смещен параллельно относительно пути воды, когда она входит в выступ 1112А.
Выступ 1112В имеет плоскую верхнюю часть 1120В с открытой нижней частью и параллельными внутренней и наружной стенками 1124В, 1125В. Внутренняя стенка 1124В продолжается рядом с опорной пластиной 1114В и соединена с верхней частью 1120В. Внутренняя стенка 1124В располагается под углом приблизительно 15° к опорной пластине 1114В. Торцевая стенка 1126В имеет горизонтально ориентированную трубчатую форму, которая продолжается между внутренней стенкой 1124А и наружной стенкой 1125В. Верхняя часть 1120В, внутренняя стенка 1124В, наружная стенка 1125В и торцевая стенка 1126В вместе образуют приемную полость для воды с наклоненным под углом наружу прямоугольным отверстием и отрытой нижней частью. Струя воды, распыляемая в полость выступа 1112В, следует пути, указанному стрелкой 1118В. В частности, вода перемещается по U -образному пути. Торцевая стенка 1126В выполняет функцию ударной поверхности. Вода перемещается горизонтально внутрь, ударяет в торцевую стенку 1126В и отклоняется вертикально вниз вдоль U-образного пути, чтобы следовать по полуокружности вдоль изгиба торцевой стенки 1126В. Вода выходит вдоль пути, который смещен вертикально ниже и параллельно относительно пути воды, когда она входит в выступ 1112В.
Выступ 1112С имеет клиновидную часть и торцевую часть. Торцевая часть имеет плоские параллельные разнесенные друг от друга верхнюю часть 112°C и нижнюю часть 1122С. Торцевая стенка 1126С имеет вертикально ориентированную трубчатую форму, которая продолжается между верхней частью 112°C и нижней частью 1122С. Внутренняя сторона торцевой стенки 1126С соединена с опорной пластиной 1114С. Верхняя часть 1120С, нижняя часть 1122С и торцевая стенка 1126С вместе образуют часть приемной полости для воды.
Клиновидная часть продолжается рядом с опорной пластиной 1114С и имеет наружную стенку 1125С треугольной формы, параллельную опорной пластине 1114С, и наклоненную под углом вниз верхнюю пластину 1121С, соединяющую опорную пластину 1114С и наружную стенку 1125С. Клиновидная часть имеет открытую нижнюю часть и образует вторую часть приемной полости для воды. Прямоугольный конец клиновидной части соединен с внутренней половиной торцевой части, чтобы образовать вертикальное прямоугольное впускное отверстие в приемную полость и горизонтальное выпускное отверстие из приемной полости. Струя воды, распыляемая в полость выступа 1112С, следует пути, указанному стрелкой 1118С. Торцевая стенка 1126 выполняет функцию ударной поверхности. Вода перемещается горизонтально внутрь, ударяет в торцевую стенку 1126С и отклоняется, чтобы следовать по полуокружности вокруг изгиба торцевой стенки 1126С. Вода затем направляется наклонно под углом вниз посредством клиновидной части и выходит наклонно под углом вниз вдоль опорной пластины 1114С.
Удар струи воды в ударные поверхности выступов 1112А, 1112В и 1112С прилагает усилие к транспортному средству 1093, чтобы продвигать транспортное средство вперед. На фиг. 14А, 14В и 14С иллюстрируется, каким образом путь струи 1118А, 1118В и 1118С воды изменяется, когда транспортное средство 1093 перемещается вперед от источника струи 1118А, 1118В и 1118С воды.
Выступы 1112А, 1112В и 1112С являются примерами выступов. В этом варианте воплощения выступы 1112А и 1112В имеют высоту 2,5 дюйма (63,5 мм), длину 6 дюймов (152,4 мм) и ширину 3 дюйма (76,2 мм) и выступ 1112С имеет высоту 2,5 дюйма (63,5 мм), длину 8 дюймов (203,2 мм) и ширину 4 дюйма (101,6 мм) для приемной части размером 4 дюйма (101,6 мм). Следует понимать, что могут быть сформированы множество других форм и размеров выступов и углублений, имеющих или не имеющих приемную полость, которые образуют ударную поверхность для приема усилия, прилагаемого струей воды, чтобы вызвать перемещение транспортного средства 1093. Выступы и углубления могут иметь размеры, расположение и количество, которые требуются для приложения, в комбинации со струей распыления, желаемого усилия к транспортному средству.
В некоторых вариантах воплощения углубления и выступы и источники распыления могут быть ориентированы противоположным образом, так что усилия, прилагаемые источниками распыления к транспортному средству, будут действовать против направления движения транспортного средства, например, для уменьшения скорости движения транспортного средства. В других вариантах воплощения, например, круглое транспортное средство может иметь углубления вокруг его периметра в одинаковой ориентации, и источники распыления могут быть обеспечены только на одной стороне. Усилия, прилагаемые источниками распыления к транспортному средству, могут заставить транспортное средство вращаться. В некоторых вариантах воплощения углубления и выступы могут быть асимметричными, чтобы прилагать неравномерное усилие к различным областям транспортного средства, например, вдоль бортов или на противоположных сторонах.
Транспортное средство 208 и транспортное средство 508, например, могут представлять собой транспортное средство типа, описанного в отношении фиг. 1-4С и фиг. 10А-14С. Однако следует понимать, что могут использоваться другие транспортные средства, и системы управления, описанные в отношении фиг. 1-8D могут использоваться с транспортными средствами различных типов, или без транспортных средств, в зависимости от требования аттракциона для катания или игрового аттракциона.
В других вариантах воплощения изобретение используется в отношении других типов развлекательных аттракционов для катания, таких как воронкообразный аттракцион для катания, описанный в патенте США номер 6,857.964, и чашеобразные аттракционы для катания, показанные, например, в патенте США на промышленный образец номер D521,098, каждый из которых полностью включен здесь путем ссылки. На фиг. 15 иллюстрируется круглое транспортное средство 1152, которое скользит по элементу 1150 чашеобразного аттракциона для катания. Транспортное средство 1152 имеет множество приемных выступов 1154 для воды вокруг его периметра. Множество источников 1158 распыления струи воды подсоединены с помощью впускной трубы 1156 для воды, которая может быть установлена на поверхности или ниже поверхности элемента 1150 аттракциона для катания, при этом источники 1158 распыления струи воды выступают через поверхность элемента 1150 аттракциона для катания. Элемент 1150 аттракциона для катания имеет вход 1160, через который в него входит круглое транспортное средство 1152. Следует понимать, что струи воды, распыляемые из источников 1158 распыления, могут ударять в приемные выступы 1154 для воды и прилагать вращающее усилие, или, в зависимости от относительной ориентации струй воды и выступов и/или углублений, другое усилие, чтобы замедлять, ускорять или иным образом воздействовать на движение транспортного средства 1152.
В некоторых вариантах воплощения ударные поверхности для текучей среды располагаются ниже поверхности воды в канале, и струи перемещают поток воды через воду в канале, чтобы ударять в ударные поверхности для текучей среды.
Множество модификаций и изменений настоящего изобретения возможны в свете изложенных выше идей. Поэтому следует понимать, что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения настоящее изобретение может быть воплощено иным образом, чем конкретно описано здесь.