JP2000219000A

JP2000219000A - 装飾用の滝装置

Info

Publication number: JP2000219000A
Application number: JP2000016944A
Authority: JP
Inventors: G Hones William; ジー．ホーンズウィリアム
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2000-08-08
Also published as: US6152381A; CN1262184A; US6382520B1; EP1023947A1

Abstract

(57)【要約】【課題】装飾的かつ教育的であり、加湿にも好適な屋
内用の滝装置を提供する。【解決手段】装飾用および教育用の滝装置は、液体、
例えば、水、低粘度油または水溶液の、実質的に連続す
る膜を有し、この膜は、鉛直方向に直立した２つのガイ
ドの間に延在する。滝は、電気ポンプが内部に取り付け
られたベースリザーバーを含む。液体の通路を含むタワ
ーが、ベースと、２つの側壁を有する樋とに取り付けら
れており、かつ、樋の前縁にある縁部分を終端とする底
壁が、タワーに、タワーから流れ込む液体が樋の底壁お
よび縁部分の上を流れて２つの直立ガイドの間に滝を形
成するように取り付けられている。樋の底壁は、水流を
外側に向けさせて、液体膜の、ガイドへの付着性を向上
させるように構成されている。１以上の制限部材が、樋
を横断して縁部分に実質的に平行に取り付けられて、流
れる液体の乱流を低減し、かつ、液体が連続膜を形成す
る能力を増大させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装飾用および教育
用の、流動液体のディスプレイに関し、さらに詳細に
は、装飾用および教育用のディスプレイ（表示装置）で
あって、液体、例えば、水、低粘度油または水溶液の実
質的に連続する膜が２つの鉛直なガイドの間に延びるデ
ィスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、装飾用の水または滝のディスプ
レイは、一般に、屋内または屋外のプール、温泉などに
て用いられるために構成されている。これらの水または
滝のディスプレイは、概して、複数の水室、および幅広
で平坦な吐水口を用いて、それらの下方にあるプールま
たは温泉までの短い距離を流れ落ちる、厚くかつ断続的
な水流を創成する。かかる装置が有する問題の１つは、
装置が、主に、多量の水と共に用いられるように設計さ
れており、それが、装置を屋内での水ディスプレイに用
いることを困難にしていることである。さらに、かかる
先行技術の滝ディスプレイは、下向きに流れる水の連続
する膜または層を形成するのではなく、むしろ、跳ね飛
び易く、かつ装飾用ディスプレイとして特に魅力的では
ない厚い乱流を形成する。さらに、かかる装置によって
生じる滝は、落下するときに、水流を引き合わせようと
する水の強力な表面張力により、１以上のほぼ円柱状の
水流に分割する傾向を有する。かかる装置の例は、レシ
カー(Lesikar)に付与された米国特許第４，８８１，２
８０号、チャーティア(Chartier)に付与された５，５３
７，６９６号、および、ルセンバーグ(Ruthenberg)に付
与された５，７３８，２８０号に開示されている。

【０００３】屋内で用いる装飾用の水ディスプレイは当
分野において知られている。しかし、屋内用の知られた
水ディスプレイは、支持体を有さない水の膜または薄層
を創成しない。その代わりに、これらのディスプレイ
は、固体面または破断固体面、例えば、傾斜または鉛直
プレート上を流れる水により特徴づけられる。水は、滝
状に流れ落ちるときにプレート面に付着する。かかるデ
ィスプレイは、水の透明な膜を創成するのではなく、単
に、既存の構造物の上に水を流して波効果を生じるだけ
である。かかる装置の例は、ダン(Dunn)らに付与された
米国特許第４，７４７，５８３号に開示されている。

【０００４】オイルを宣伝するために用いられる屋内デ
ィスプレイが当分野において知られている。既存の宣伝
用ディスプレイ装置に関する問題の１つは、それらの装
置が機能するために、装置が、粘性流体、例えば潤滑油
の使用を必要とすることである。レフェヴァー・ジュニ
ア(Lefevre, Jr.)に付与された米国特許第１，６８９，
７９０号は、オイルディスプレイ装置を開示している。
しかし、レフェヴァー・Ｊｒ．の装置は、粘性液体の薄
い膜を保持することに限定されていた。この装置は、展
示される液体の高い粘度に依存して膜を創成する。レフ
ェヴァー・Ｊｒ．の装置に関する別の問題は、粘性液体
と２つのガイドとの接触を維持するために、装置が、ガ
イドを、装置の底部にて収束するように形成することに
依存していることである。開示された装置は、これらの
欠点を有するゆえに、水溶性液体の膜を維持することは
できないであろう。同様に、リプスキ(Lipski)に付与さ
れた米国特許第１，８３７，２２５号が、油膜の循環移
動を展示するためのオイルディスプレイ装置を開示して
おり、この装置は、潤滑油、および、分子が高い付着力
を有する他の液体のみと共に用いるのに適している。リ
プスキの装置も、上記の装置と同様に、低粘度液体、例
えば、分子付着力が低くかつ分子凝集力が高い水または
水溶性液体には適さない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の特許において開
示された装置は、以上に記載したような多くの欠点を有
する。したがって、屋内で用いる装飾および教育用の滝
であって、低粘度液体、例えば水または他の水溶性液体
を用いて、連続する液体膜の魅力的なディスプレイを２
つの制限ガイドの間に形成する滝を提供することが望ま
しい。教育的見地からは、装飾的であるだけでなく、液
体の流動物理学、表面張力および他の流体力学の概念の
教示において実地教授の補助として用いるのにも好適な
滝装置を提供することが望ましいであろう。

【０００６】先行技術の装置の、以上に述べた制限と、
以上に特には記載されていない他の不利点とを考慮する
と、当分野において、装飾および教育用に、ならびに空
間に加湿するために用いられることができる屋内の滝が
必要であることが明らかであるはずである。それゆえ、
本発明の主な目的は、装飾用の滝装置であって、水また
は水溶性液体の魅力的でかつ実質的に連続した膜を、鉛
直方向に直立した１対のガイドの間に形成し、かつ、流
体力学の概念を説明するために教育的に用いられること
もできる滝装置を提供することにより上記の要求を満た
すことにある。

【０００７】また、本発明の目的は、装飾用の滝であっ
て、容易に入手可能な液体、例えば水または他の水溶性
液体が、連続する液体膜を有する魅力的な滝装置を創成
するために用いられることができる装飾用の滝を提供す
ることにある。

【０００８】本発明のさらなる目的は、装置が、滑りや
すくかつ物を汚す潤滑油を、装置およびその周囲から除
去することを必要としない、保守が容易な装飾用の滝装
置を提供することにある。

【０００９】本発明のさらなる目的は、屋内または屋外
での使用に好適な、快適で、ユニークかつ魅力的な装飾
物を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、滝装置の周囲
の空間の空気を加湿するために用いられることができる
滝装置を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに別の目的は、水の穏やかな
せせらぎ音を有する、気分を和らげる環境を創成するこ
とにある。

【００１２】本発明のさらなる目的は、流体力学の概
念、例えば、表面張力、層流および乱流などを教示する
ための、相互作用的な教育用の装置を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の別の目的は、光源を有する装飾用
の滝装置であって、前記光源が、連続する水膜を照明
し、またはその水膜上に像を投影して滝装置の魅力度お
よび有用性を増大させる装飾用の滝装置を提供すること
にある。

【００１４】本発明のさらなる目的は、装飾用の滝装置
であって、人工石材から製造され、かつ、３次元または
バス(bas)レリーフ彫像、フレスコ画、壁画などが、滝
を形成する水の層または膜の後ろに配置された装飾用の
滝を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る滝を形成するための装置は、水溶性液
体の源と、互いに間隔を有して配置された２つの直立の
液体ガイドであって、上端部および下端部を有する２つ
の液体ガイドと、前記液体ガイドの上端部の近傍に取り
付けられた樋と、前記水溶性液体源と樋との間に連結さ
れた液体流動部材とを含み、前記樋が縁部分を有し、前
記水溶性液体源から流れ出る水溶性液体が、前記縁部分
の上を通過して、前記液体ガイドと接触する水溶性液体
の流路に流れ込み、それにより、実質的に連続する水溶
性液体の膜であって、液体ガイドの間において樋の縁部
分から前記液体ガイドの下端部に延びる水溶性液体の膜
を形成することを特徴とする。

【００１６】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記液体ガイドが管状の部材を含み、前記水溶性
液体源から流れ出る水溶性液体が前記管状部材の少なく
とも１つを通って樋に流れ込み、ポンプが、前記水溶性
液体源と前記１つの管状部材との間に連結されているこ
とを特徴とする。

【００１７】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、さらに、前記水溶性液体源と樋とを連結している
通路を有するタワーと、水溶性液体源と前記タワーとの
間に連結されたポンプとを含むことを特徴とする。

【００１８】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記樋上の前記水溶性液体流路内に取り付けられ
かつ樋の縁部分から間隔をあけて配置された１組の制限
部材を含むことを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記樋上の前記水溶性液体流路に互いに間隔をあ
けて取り付けられかつ樋の縁部分から間隔をあけて配置
された少なくとも２つのスクリーンを含むことを特徴と
する。

【００２０】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、液体の源と、互いに間隔を有して配置された２つ
の直立の液体ガイドであって、上端部および下端部を有
する２つの液体ガイドと、前記液体ガイドの上端部に隣
接して取り付けられた樋と、前記液体源と樋との間に連
結された液体流動部材とを含み、前記樋が底壁および縁
部分を有し、前記液体源から流れ出る液体が、縁部分の
上を通過して、前記液体ガイドと接触する流路に流れ込
み、それにより、実質的に連続する液体膜であって、液
体ガイドの間において樋の縁部分周辺からガイドの下端
部に延びる液体膜を形成し、前記樋の底壁が、液体が縁
部分の底壁の上を通過するときに液体の流路を変えるた
めの、縁部分に隣接して形成された***部を有すること
を特徴とすることであってもよい。

【００２１】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記***部が、樋の底壁内に、樋の縁部分に隣接
して形成された凸状部を含むことを特徴とする。

【００２２】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記樋上の前記液体流路に取り付けられかつ樋の
縁部分から間隔をあけて配置された１組の制限部材を含
むことを特徴とする。

【００２３】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記制限部材が、樋の側壁から樋の中心線に向か
って延びていることを特徴とする。

【００２４】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、前記樋が後端部を有し、前記底壁が曲線面を含
み、前記曲線面が、後端部に隣接した実質的に平坦な面
から、樋の縁部分付近にて最大曲率を有する曲面に遷移
することを特徴とする。

【００２５】また、本発明に係る滝を形成するための装
置は、少なくとも１つの液体ガイドが光ガイドを含み、
前記光ガイドが、光を液体膜に通過させるように処理さ
れた、液体膜に対向する面を有し、かつ、前記光ガイド
が、前記光ガイドに光を通すように配置された光源を含
むことを特徴とする。

【００２６】以下に明らかになるであろう本発明の上記
のおよび他の目的、利点および特徴とともに、本発明の
本質が、以下に記載される本発明の詳細な説明、添付の
請求の範囲、および、添付図面に示された幾つかの図を
参照することにより、さらに明確に理解されるであろ
う。

【００２７】

【発明の実施の形態】ここで、添付の図面に示された本
発明の好ましい実施形態について詳細に記載する。図の
全体を通じて、類似の部分は類似の番号によって表示さ
れている。図１〜１６は、本発明の滝装置の例示的な実
施形態を示す。本発明の滝装置の全体が、図１に、参照
番号１０により表示されている。

【００２８】水には、独特の物理的性質として、他の液
体の表面張力と比べて非常に大きな表面張力がある。表
面張力は、表面における又は表面の近くの不均衡な分子
の凝集力から生じる液体の特性であり、この結果、表面
が収縮しようとする。例えば、表面張力は、水滴を完全
に保ち、水がフィルム状に広がらないようにする。同様
に、表面張力は、蛇口の口において幅が広かった水の流
れを、それが蛇口から落ちるにしたがい、より幅の狭い
流れに引っ張る。水及び水溶性液体の大きな表面張力ゆ
えに、例えば環状のリング又は一組のワイヤ若しくは棒
の間に水からなる膜を維持することは、不可能でないに
しても、非常に困難である。これに対して、環状リング
又は一組にワイヤ若しくは棒の間に油からなる膜を作る
ことは比較的簡単である。液体石鹸のような界面活性剤
が、水の表面張力を、薄い水溶性液体の膜を形成できる
まで十分低減するのに一般的に必要とされる。界面活性
剤としては、環状のリングを使ってシャボン玉を吹くの
に使用する石鹸水のようなものをいう。

【００２９】水が有する独特な他の物理的な特性には、
その低い粘度がある。粘土は、力を加えられた状態で流
体が流れることに対して示す抵抗の程度の尺度である。
水の粘度は非常に小さく、例えば１５℃及び１６℃で
は、水の粘度は１．１センチポアズである。これに対し
て、１５．６℃における軽機械油の粘度は、１１３．８
センチポアズである。同様に、重機械油の粘度は、１
５．６℃において６６０．８センチポアズある。油は、
粘度が大きいので、環状のリング又は一組のワイヤ又は
棒の間に連続的な膜を形成することができる。粘度が非
常に低い水は、単独では、環状のリング又は一組のワイ
ヤ又は棒の間に連続的な膜を形成することが通常はでき
ない。

【００３０】次に、図１から４を詳細に参照する。滝１
０の第１実施形態が作動している状態で示されている。
滝１０は、フランジ又は下枠１４を備えるように形成さ
れたベースリザーバー（基部貯水槽）１２を有する。ベ
ースリザーバー１２の中には、ポンプハウジング１６が
設置されており、部分的に、ベースリザーバー１２内に
含まれている水又は水溶性液体Ｌの中に沈められてい
る。ポンプハウジング１６の中には、液体入口１８、ポ
ンプ２０及びポンプ出口導管２２が配置されている（図
２）。ポンプハウジング１６からは電源コード２４が延
びている。電源コード２４は、ポンプ用の適当な電気エ
ネルギー源、例えば家庭用１１０ボルト電源に接続でき
るようになっている。タワー２６は、水又は水溶性液体
が流れることができるタワー流路２８を有する。タワー
２６は、ポンプ出口導管２２の上にかぶっているポンプ
ハウジング１６の頂部に取り付けられており、約６０．
９６ｃｍまでの距離を上方へ延びている。タワー２６
は、水又は水溶性液体Ｌが、タワー２６から漏れること
なく、ポンプ出口２２からタワー流露２８を通過するこ
とができるように、ポンプハウジング１６に取り付けら
れ、密封されている。ベースリザーバー１２を、樋３０
の上に配置された上部リザーバー（図示せず）に替え、
かつ、ポンプ２０を、水または水溶性溶液Ｌをベース１
２からパイプまたはチューブ（図示せず）を介して上部
リザーバーに汲み上げるように連結することが可能であ
ることが理解されるであろう。

【００３１】タワー２６の頂部には水樋３０が取り付け
られている。樋３０は、２つの側壁３２、３４、後壁３
６、及び低壁３８とを有する。低壁３８は、樋３０の前
端部における縁部分４０で終端している。樋の蓋４２
は、樋３０の後壁３６及び側壁３２、３４の上に載って
いる。蓋４２及びポンプハウジング１６には、図１に示
されているように、植物Ｐのような装飾品を配すること
であっても良い。

【００３２】１以上の流れ制限部材４４、４６及びスク
リーン４８が、図２に示すように、樋３０を横断し、縁
部分４０に実質的に平行となるように取り付けられてお
り、これにより、制限部材４４、４６及びスクリーン４
８は、水又は水溶性液体Ｌの流露の中に配置される。制
限部材４４、４６及びスクリーン４８は、流れている液
体Ｌの乱れを低減し、水溶性液体Ｌからなる連続膜Ｆを
形成するという水又は水溶性液体の能力を向上させるこ
とが分かっている。

【００３３】本発明の範囲内において、１以上のスクリ
ーン４８及び１組以上の制限部材４４、４６を利用しう
ることが意図されている。制限部材４４、４６及びスク
リーン４８は、水又は水溶性溶液の流れの乱れ及びいか
なる渦流を減らし、水又は水溶性溶液からなる実質的に
層流すなわち非乱流を達成する。水又は水溶性溶液Ｌの
乱れを減らし、所望の層流すなわち非乱流を作るため
に、樋３０に取り付けられたスクリーン、制限部材及び
／又はゲートのようなあらゆる乱れ減衰部材を用いるこ
とができると考えられている。

【００３４】２つのガイド要素５０，６０が、それぞれ
の上端部５２，６２と中間のアーチ部５４，６４と下端
部５６，６６とを有し、ガイド要素の上端部５２，６２
にて樋３０に取り付けられている。ガイド要素５０，６
０は、好ましくは円柱状であり、また、ガイド要素が表
面張力に耐えかつ膜を支持するために十分に堅固である
ことを保証する直径を有さなければならない。約０．３
１７５ｃｍ以上の直径が十分であることが分かってい
る。

【００３５】線又はワイヤに張力がかけられ、すなわち
ピンと張った状態に維持され、液体膜の表面張力による
内側への引張に抗することができるようになっていれ
ば、モノフィラメント、マルチフィラメント又は撚り合
わせてなった線若しくはワイヤであって直径が０．３１
７５ｃｍ未満であるものも用いることができる。図１６
−１８との関係で示され、説明されている例では、直径
１ｍｍ又は０．０４インチのモノフィラメント線が、毎
分約３．８リットルの流量において、１２．７ｃｍ幅の
連続液体膜を形成するのに首尾良く用いられている。前
述の例でモノフィラメント線を用いた場合には、図１６
−１８に示されているように、線が、縁部分からほぼ直
角に下へ延びていることが好ましい。

【００３６】ある実施形態において、ガイド要素５０，
６０は、ガイドホルダ５８（図４に１つのみ示す）によ
り側壁３２，３４に取り付けられ得る。ガイド要素５
０，６０は、樋３０の縁部分４０からベースリザーバー
１２内に、ガイド要素５０，６０の下部５６，６６がガ
イドスペーサ６８と係合するように下向きに延びてい
る。ガイドスペーサ６８は、ベース１２の底壁１３に、
ポンプハウジング１６に近くにおいて適切に固定されて
いる。

【００３７】水または他の水溶性液体Ｌがベースリザー
バー１２を満たしており、水または水溶性液体Ｌは、ポ
ンプ２０により、流路に沿って、ベースリザーバー１２
からポンプハウジング１６内に汲み上げられ、ポンプの
液体入口１８を通り、ポンプ出口導管２２から流出し、
タワー流路２８を通って樋３０の後部に汲み上げられ
る。次に液体Ｌは、樋３０の上を流れ、制限部材４４，
４６を迂回し、スクリーン４８を通り、そして、樋３０
の縁部分４０の上を流れる。液体Ｌは、ガイド要素５
０，６０に接触および付着し、水溶性液体Ｌの連続膜Ｆ
を、ガイド要素５０と６０との間に維持する。この連続
膜Ｆは、縁部分４０にあるアーチ状ガイド部５４，６４
から、ガイド要素の下端部５６，６６まで、ベースリザ
ーバー１２を満たしている水または水溶性液体Ｌの表面
に液体膜Ｆが接触するまで維持される。このようにし
て、水溶性液体Ｌは連続的に再利用され、連続する液体
膜Ｆをガイド要素５０と６０の間に維持する。本発明を
いずれの点においても限定することなく、制限部材４
４，４６が、樋の中心線の両側の流動液体Ｌに、制限部
材の下流にて外向きの流れ成分を与え、それにより、連
続膜Ｆが、ガイド要素５０，６０に、より強い粘着性を
有して付着すると考えられている。

【００３８】滝１０の構成部品は、長期間にわたって水
溶性液体と接触しても酸化も腐食もしない金属またはプ
ラスチック、例えば、ステンレス鋼、またはアクリルプ
ラスチックもしくはポリカーボネイトプラスチックから
製造され得ることが考えられる。あるいは、滝１０は、
空気および水または水溶性液体Ｌと長期間接触すると酸
化する金属、例えば銅から製造され得る。銅は、酸化す
ると緑青を発生させ、緑青は、滝１０の装飾的な面を向
上させる。滝の部品、例えばベースリザーバー１２およ
びタワー２６を岩または石から形成して、滝１０の外観
をより自然な感じにしてもよい。この岩または石は、石
を模造した人工プラスチックの材料であってもよい。タ
ワー２６は、彫像、フレスコ画または他の美術品がその
前部に取り付けられまたは浮き彫り細工された石板とし
て形成されてもよい。この石板は、ポンプから樋入口に
延びるパイプまたはチューブを含む、水または水溶性液
体Ｌのための通路を有する。

【００３９】さらに、所定の低粘度油を水または水溶性
液体Ｌの代わりに用いることが考えられる。あるいは、
添加剤、例えば着色剤が水に加えられて、色付きの水溶
性液体Ｌの膜Ｆを作ることができる。しかし、液体膜
は、透き通った透明な状態のままでもよく、または、半
透明もしくは不透明であってもよい。添加剤は、水溶性
液体Ｌの粘度を大きく増大させてはならない。

【００４０】また、水溶性液体Ｌがポンプ出口２２から
任意の数の液体流動部材により樋３０に流され得ること
が考えられる。タワー２６は１つの好ましい実施形態で
あるが、ゴム管または任意の形状の一連の中空管を、液
体Ｌのための導管として、ポンプ出口２２と樋３０との
間に用いてもよい。あるいは、滝１０が、滝１０の上方
に配置された液体源（図示せず）から連続膜Ｆを維持す
ることができると考えられている。例えば、滝１０が、
ポンプを必要とせずにガイド要素５０と６０の間に連続
液体膜Ｆを形成するように、水を水栓から樋３０上に注
ぎまたはパイプ輸送することも可能である。

【００４１】図１に示したタワー２６の一実施形態にお
いて、照明器具７０が、タワー２６に液体膜Ｆの近くに
おいて配置されている。照明器具７０（詳細は図示せ
ず）が、光源、レンズ部材および画像透過物を含み得る
ことが考えられる。これらの部材は、可視画像が画像透
過物から液体膜Ｆ上に投影されるように配置される。こ
れについては、後に図１４に関連して詳細に記載する。

【００４２】次に、図５〜８を参照する。樋３０および
ガイド要素５０，６０の別の好ましい実施形態が、さら
に詳細に示されている。好ましい一実施形態において、
ガイド要素５０，６０（１つのみ図示）は、各々、外側
ガイド要素５０ａおよび内側ガイド要素５０ｂを含む。
内側ガイド要素５０ｂは、以下に記載する目的のための
粗面５０ｃ（図７）を有する。ガイド要素５０，６０の
内側ガイド要素５０ｂの少なくとも１つは、アクリルの
ロッドもしくはチューブまたは光ファイバケーブルから
形成され、光ガイドとして機能する。制限部材４４，４
６は、内側の光ガイド要素５０ｂの端部に光を照らすめ
の光源４５（図５）を有するよう構成され得る。光源４
５は、光ガイドの底部にも配置され得る。内側の光ガイ
ド５０ｂが粗面５０ｃを有することにより、光ガイド５
０ｂの端部に入射した光は、粗面５０ｃを通過して液体
膜Ｆを照らすことになる。光ガイド５０ｂを用いること
により、装飾面での多くの向上が得られることが理解さ
れるであろう。例えば、液体Ｌを着色して、照明を施さ
れた着色液体膜を展示し得る。また、光源４５が可変の
色光を発光してもよく、それにより可変色膜Ｆが展示さ
れる。あるいは、装置の両側の光源４５から、同期のま
たは非同期の可変の色光が発光され得る。

【００４３】図６は、図１〜４に示した１つのガイド要
素の５０の横断面図であり、表面張力によりガイド要素
５０に付着された水または水溶性液体膜Ｆからの液体Ｌ
のメニスカスを示す。図８は、外側ガイド要素５１ａお
よび内側の光ガイド要素５１ｂの横断面図であり、内側
の光ガイド要素５１ｂの粗面５１ｃを示し、かつ、別の
形状を有する外側ガイド要素５１ａを示している。外側
ガイド要素５１ａの形状が滝１０の機能性に対して特に
重要ではないことが留意されるべきである。光学ファイ
バケーブルは約０．２５〜３ｍｍの直径を有し得る。

【００４４】ガイド要素５０，６０のアーチ状部５４，
６４は、ガイド要素の直径に応じて様々な半径を有し得
る。また、モノフィラメントのガイド要素に関しては、
アーチ状部は実質的に直角を成し得る。アーチ状部５
４，６４の半径が本発明の操作性に対して重要ではない
ことが分かっている。ガイド要素５０，６０は、金属ま
たはプラスチックから製造され、例えば銅製の金属棒ま
たはアクリル製のプラスチック棒であり得る。

【００４５】図９〜１０を参照すると、ガイドスペーサ
の別の実施形態であるガイドスペーサ７１と共に、ガイ
ド要素５０，６０の配置がさらに詳細に示されている。
ガイド要素５０と６０とは、約２．５４ｃｍ〜２５．４
ｃｍ又はそれ以上離して配置することができる。ガイド
要素５０と６０は、図１〜４に示したのと同様に、上端
部５２，６２と下端部５６，６６において互いに等しい
距離に保たれる。あるいは、ガイド要素５０と６０は、
ベースリザーバー１２に近づく方向に延びるに従って拡
散または収束し得る。ガイドスペーサ７１は、複数のガ
イドチャネル７２ａ，７４ａ，７２ｂ，７４ｂを有し
て、それらのガイドチャネルがガイド要素５０，６０と
噛み合うように設けられ得る。ガイド要素５０，６０の
下端部５６，６６は、ガイドチャネル７２ａ，７４ａ内
に配置されると間隔Ｄ１を有し、ガイドチャネル７２
ｂ，７４ｂ内に配置されると、Ｄ１と異なる間隔Ｄ２を
有する。

【００４６】ここで図１１〜１５を参照すると、本発明
による別の好ましい実施形態である滝７０が示されてい
る。この別の実施形態は、ポンププレナム１７に連結さ
れたポンプハウジング１６を含む。ポンプ２０（図１
４）が、ポンププレナム１７内に、液体、例えば水また
は水溶液をポンプ出口２２から圧力をかけて押し出す。
滝装置７０は、図１〜２に示したベースリザーバー１２
と類似のベースリザーバー内に配置されている。２つの
管状のガイド８０，９０が、各々、水または水溶性液体
Ｌを流すことができるそれぞれの通路８２，９２を含
み、かつ、それぞれの上端部８４，９４および下端部８
６，９６を有し、各々の下端部８６，９６にてポンププ
レナム１７に取り付けられており、約６０．９６ｃｍの
距離まで上方に延在している。管状ガイド８０，９０
は、上端部８４，９４と下端部８６，９６とが互いに対
して実質的に垂直であるように形成される。管状ガイド
８０，９０は、水または水溶性液体が漏出せずにポンプ
プレナム１７から管状ガイド８０，９０を通って流れる
ことを可能にするように、ポンププレナム１７に取り付
けられかつ密閉されている。

【００４７】樋３０が上端部８４，９４とほぼ平行に取
り付けられている。樋３０は、２つの側壁３２，３４
と、後壁３６と、縁部分４０において終端する底壁３８
とを有する。図１２に示すように、樋３０の底壁３８が
約０．１５８８ｃｍよりも厚ければ、縁部分４０は、水
溶性液体Ｌが縁部分４０に付着して樋３０の底壁３８の
裏側に流れ込むことを防止するために、約０．１５８８
ｃｍ以下の独立した部品４１として形成され得る。１以
上の制限部材４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂおよび１
以上のスクリーン４８ａ，４８ｂが、樋３０内に、制限
部材およびスクリーンが水溶性液体Ｌの流路内に配置さ
れるように、縁部分４０に対して実質的に垂直方向に取
り付けられる。好ましい一実施形態において、内側ガイ
ド要素５０ｂ，６０ｂが、それらの要素が対向するよう
に管状ガイド８０，９０に取り付けられている（図１
３）。管状ガイド８０，９０は透明または不透明なプラ
スチックまたは金属から製造され得る。

【００４８】制限部材４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ
およびスクリーン４８ａ，４８ｂは、それらが、水溶性
液体Ｌの流れが実質的に層流または非乱流であるように
水溶性液体Ｌの乱れを低減させる限りにおいては、どの
ような配列で配置されてもよい。

【００４９】ベースリザーバー（図１１には示さず）に
含まれた水または他の水溶性液体Ｌは、ポンプ２０によ
り圧力をかけられてポンプハウジング１６から汲み出さ
れ、ポンプ出口２２を通ってポンププレナム１７内に送
出される。液体Ｌは、ポンププレナム１７から管状のガ
イド通路８２，９２を通して汲み上げられて、樋３０上
の後壁３６付近に放出される（図１４）。次いで、液体
Ｌは、樋３０上を流れ、制限部材４４ａ，４４ｂ，４６
ａ，４６ｂを迂回し、スクリーン４８ａ，４８ｂを通
り、そして、樋３０の縁部分４０の上を流れる。液体Ｌ
は、ガイド８０，９０に接触および付着し、液体Ｌの膜
Ｆを、液体膜Ｆがベースリザーバー内の液体Ｌの面に接
触するまでガイド８０と９０との間に維持する。このよ
うにして、液体Ｌは連続して再利用され、かつ、連続膜
Ｆをガイド要素８０と９０との間に維持する。

【００５０】別の実施形態においては、ただ１つの内側
ガイド要素５０ｂが用いられる。この内側ガイド要素５
０ｂは、一方の管状ガイド８０に、他方のガイド９０と
対向するように取り付けられる。さらに、内側ガイド要
素５０ｂ，６０ｂの１つまたは両方が、先に記載した実
施形態におけるガイド要素と同様に、光学ファイバケー
ブルから形成され得る。内側ガイド要素５０ｂ，６０ｂ
は粗面を有し、それにより、光が、光学ファイバケーブ
ルの前記粗面部分を通って水溶性液体を通過し得る。

【００５１】図１５は、樋の構造の別の実施形態である
樋１３０を示し、樋１３０は、管状ガイド１９０と制限
部材１４４，１４６とスクリーン１４８ａ，１４８ｂと
を有する。この実施形態において、スクリーン１４８
ａ，１４８ｂ以外の部品は、好ましくは一体の組立体と
して射出成形される。樋１３０の高さが、図１４に示し
た樋３０の高さよりも実質的に減じられていることが明
らかであろう。

【００５２】図１４は、また、本発明の第２実施形態の
選択可能な特徴を示す。この選択に従えば、照明器具１
００が、ポンプハウジング１６の上に、ガイド８０，９
０の間に延在する液体膜Ｆから間隔をあけて取り付けら
れる。照明器具１００は、光源１０２、レンズ部材１０
４、および画像透過物１０６を含み、これらの照明部材
は、可視画像が透過物１０６から管状ガイド８０，９０
の間の液体膜Ｆ上に投影されるように配置される。

【００５３】図１６〜１８は、別の実施形態の樋２００
を示す。この実施形態は、連続する液体膜Ｆをガイド要
素２０２と２０４との間に維持するのに特に効果的であ
ることが分かっている。この実施形態において、ガイド
要素２０２，２０４は約１ｍｍの直径を有する透明なモ
ノフィラメント線から形成される。それゆえ、ガイド要
素は、図１６に示すように、樋２００から下向きに、ほ
ぼ直角に延びる。モノフィラメントガイド２０２，２０
４は柔軟であるため、ガイド２０２，２０４は、モノフ
ィラメントの下端部に下向きの力を加えることにより張
力をかけられることが好ましい。モノフィラメントガイ
ド２０２，２０４の引っ張りは、例えばモノフィラメン
トガイドの下端部をベースリザーバー１２またはベース
リザーバー内の要素に固定することにより達成されるこ
とができる。この要素は、例えば、重りもしくはガイド
スーペーサ７１（図１０）、または任意の好適な固定手
段である。

【００５４】図１６〜１８に示した形態の樋２００を用
いて、約２５．４ｃｍの幅を有し、かつ、水の落下距離
または高さが約３８．１ｃｍである滝装置が構成され
た。樋２００は、２つの鉛直な側壁２０６，２０８を有
して形成されており、凸状の（樋の上方から見て）すな
わち***した突出部２１０が樋の底壁２１１内または底
壁２１１の上に形成されている。凸状すなわち***突出
部２１０は、縁部分２１２に隣接して、液体の流れ成分
を、樋のほぼ中心の線Ｃから、両側壁２０６，２０８に
近づく方向に外向きにするように配置されている。この
流れは、図１７の矢印を参照すると最もよく分かる。こ
の外向きの流れ成分が、液体膜Ｆがガイド２０２，２０
４から離れて滝の中央に向かって加速する傾向の抑止を
補助すると考えられる。突出部すなわち凸状部２１０の
形状は変化し得るが、***突出部の最大高さが、縁部分
の端部において樋２００の中心線に沿って位置すること
が望ましい。約１２．７ｃｍの幅を有する樋２００に関
しては、本発明に従って機能することが分かっている突
出部の寸法は、ほぼ以下に示す寸法である。突出部２１
０は、縁部分２１２にて高さを有し、この高さは、樋２
００の中心線Ｃにおいては、側壁２０６，２０８の付近
での突出部２１０の高さよりも約０．３１８ｃｍ高い。
突出部２１０の幅は約１１．４３ｃｍである。突出部２
１０の高さは、縁部分２１２から後方に向かって低減す
る。

【００５５】樋は、ポリマーもしくはプラスチック材
料、金属、石材または他の好適な材料から形成され得
る。樋がポリマーまたはプラスチック材料から形成され
る場合には、***突出部は、射出成形により形成される
か、または、樋の底壁２１１に突出部を接着しまたは他
の方法で取り付けることにより形成され得る。樋が金属
から形成される場合には、***突出部は、打ち抜き、圧
延加工または他の金属形成工程により形成され得る。

【００５６】樋２００は、また、側壁２０６，２０８か
ら垂直方向に延びる１組の制限部材２１４，２１６を含
む。これらの制限部材は、樋上を流れる液体の乱流を低
減するだけでなく、制限オリフィスとほぼ同じ方法で、
制限部材の下流の液体に外向きの流れをもたらすことを
補助する。制限部材は、また、樋の側壁付近の流体の
「堆積(piling up)」または深さの増大を防止する。か
かる「堆積」は、防止されなければ、液体膜をガイド要
素２０２，２０４から引き離そうとする内向きの液体流
を創成するであろう。また、制限部材２１４，２１６
は、図１６にダッシュ−点線２１５，２１７で示したよ
うなほぼ三角形のブロックの形態を有して、制限部材を
通過して縁部分２１２に向かって流れる液体の乱れを低
減し得る。

【００５７】突出部２１０は、樋２００の底壁２１１の
凸部として示されてきた。突出部の他の均等の形態も、
また用いられ得ることが理解されるであろう。例えば、
突出部は、樋の中心線から側壁に向かって下方向に傾斜
する、底壁の平面部として形成され得る。突出部は、ま
た、軸が樋の中心線と平行であるシリンダーの一部とし
て樋の底壁内に形成され得る。他の均等な形態は当業者
に自明であろう。樋ならびに樋の底部および側壁のいず
れの形態または形状も、それらが、流れ成分を有する液
体流を液体ガイドに近づく方向に向けさせ、または液体
膜がガイドに付着することを促進するのであれば、均等
物であると見なされる。

【００５８】樋２００が、シート金属、例えば銅シート
から形成される場合には、底壁２１１は湾曲した形態に
圧延できる（丸くすることができる、巻くことができ
る）ということが分かっている。この湾曲の形態は、側
壁に隣接する共通面において最低点を有し、かつ樋の中
心線に沿って最高点を有し、湾曲部の高さは、樋の縁部
分２１２の縁部にてゼロから最大高さに増大する。樋２
００の後端または縁部２１３は、好ましくは、底壁が、
樋の後端２１３に隣接した実質的に平坦な面から、曲率
が徐々に増大し、樋の前側縁部分２１２にて最大曲率を
有する曲線面へと遷移するように、真直な端部に変形さ
れかつタワー２６に付着される。

【００５９】現時点で好ましい本発明の所定の実施形態
を詳細に記載したが、本文中に記載された種々の実施形
態に、本発明の精神および範囲から逸脱せずに変更およ
び修正が行われることが、本発明が属する分野の技術者
には自明であろう。したがって、本発明は、添付の請求
の範囲と、適用可能な規則によって要求される範囲での
み限定されるものと見なされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装飾用の滝装置の第１の実施形態の斜
視図であり、滝装置が使用されかつ植物により装飾され
ている様子を示す。

【図２】本発明の滝装置の第１実施形態を図９の線２−
２に沿って切断した側面図である。

【図３】本発明の滝装置の第１実施形態の、上部カバー
を取り外した上面図であり、滝装置の上面または樋を流
れる水流を示す。

【図４】本発明の滝装置の第１実施形態の破断斜視図で
あり、滝装置を流れる水流を示す。

【図５】本発明の滝装置の第１実施形態の破断斜視図で
あり、滝装置の所定の部品の別の実施形態を示す。

【図６】図４に示した本発明の液体ガイドを線６−６に
沿って切断した横断面図である。

【図７】図５に示した本発明の液体ガイドを線７−７に
沿って切断した横断面図である。

【図８】本発明の液体ガイドの別の実施形態の横断面図
である。

【図９】本発明の滝装置の第１実施形態の部分破断前面
図であり、第１実施形態の別の特徴を示す。

【図１０】本発明の滝装置のガイドスペーサの別の実施
形態を図９の線１０−１０に沿って切断した上面図であ
る。

【図１１】本発明の滝装置の第２の実施形態の斜視図で
ある。

【図１２】本発明の樋の縁部分を図１１の線１２−１２
に沿って切断した断面の破断詳細図である。

【図１３】本発明の第２実施形態の管状ガイドを図１１
の線１３−１３に沿って切断した横断面図である。

【図１４】本発明の第２実施形態を図１１の線１４−１
４に沿って切断した側面図である。

【図１５】本発明の第２実施形態の樋の別の実施形態を
示す破断詳細図であり、管状ガイドおよび制限部材の配
置を示す。

【図１６】本発明の滝装置の樋の別の実施形態の破断斜
視図である。

【図１７】図１６の樋の上面図であり、樋上を流れる流
体の大体の流れ方向を示す。

【図１８】図１６の樋の破断前面図である。

【符号の説明】１０滝装置１２ベースリザーバー１６ポンプハウジング２０ポンプ２４電気コード２６タワー２８タワー流路３０樋４０縁部分４４，４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ制限部材４５光源４８，４８ａ，４８ｂスクリーン５０，６０ガイド要素６８ガイドスペーサ８０，９０管状ガイド７０，１００照明器具１０２光源１０４レンズ部材１０６画像透過物２００樋２０２，２０４ガイド要素２０６，２０８側壁２１０ ***突出部２１４，２１６制限部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性液体の源と、互いに間隔を有して配置された２つの直立の液体ガイド
であって、上端部および下端部を有する２つの液体ガイ
ドと、前記液体ガイドの上端部の近傍に取り付けられた樋と、前記水溶性液体源と樋との間に連結された液体流動部材
とを含み、前記樋が縁部分を有し、前記水溶性液体源から流れ出る水溶性液体が、前記縁部
分の上を通過して、前記液体ガイドと接触する水溶性液
体の流路に流れ込み、それにより、実質的に連続する水
溶性液体の膜であって、液体ガイドの間において樋の縁
部分から前記液体ガイドの下端部に延びる水溶性液体の
膜を形成することを特徴とする滝を形成するための装
置。
【請求項２】前記液体ガイドが管状の部材を含み、前記水溶性液体源から流れ出る水溶性液体が前記管状部
材の少なくとも１つを通って樋に流れ込み、ポンプが、前記水溶性液体源と前記１つの管状部材との
間に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の
装置。
【請求項３】さらに、前記水溶性液体源と樋とを連結
している通路を有するタワーと、水溶性液体源と前記タ
ワーとの間に連結されたポンプとを含むことを特徴とす
る請求項１に記載の装置。
【請求項４】前記樋上の前記水溶性液体流路内に取り
付けられかつ樋の縁部分から間隔をあけて配置された１
組の制限部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の
装置。
【請求項５】前記樋上の前記水溶性液体流路に互いに
間隔をあけて取り付けられかつ樋の縁部分から間隔をあ
けて配置された少なくとも２つのスクリーンを含むこと
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】液体の源と、互いに間隔を有して配置された２つの直立の液体ガイド
であって、上端部および下端部を有する２つの液体ガイ
ドと、前記液体ガイドの上端部に隣接して取り付けられた樋
と、前記液体源と樋との間に連結された液体流動部材とを含
み、前記樋が底壁および縁部分を有し、前記液体源から流れ出る液体が、縁部分の上を通過し
て、前記液体ガイドと接触する流路に流れ込み、それに
より、実質的に連続する液体膜であって、液体ガイドの
間において樋の縁部分周辺からガイドの下端部に延びる
液体膜を形成し、前記樋の底壁が、液体が縁部分の底壁の上を通過すると
きに液体の流路を変えるための、縁部分に隣接して形成
された***部を有することを特徴とする滝を形成するた
めの装置。
【請求項７】前記***部が、樋の底壁内に、樋の縁部
分に隣接して形成された凸状部を含むことを特徴とする
請求項６に記載の装置。
【請求項８】前記樋上の前記液体流路に取り付けられ
かつ樋の縁部分から間隔をあけて配置された１組の制限
部材を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】前記制限部材が、樋の側壁から樋の中心
線に向かって延びていることを特徴とする請求項８に記
載の装置。
【請求項１０】前記樋が後端部を有し、前記底壁が曲
線面を含み、前記曲線面が、後端部に隣接した実質的に
平坦な面から、樋の縁部分付近にて最大曲率を有する曲
面に遷移することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１１】少なくとも１つの液体ガイドが光ガイ
ドを含み、前記光ガイドが、光を液体膜に通過させるように処理さ
れた、液体膜に対向する面を有し、かつ、前記光ガイド
が、前記光ガイドに光を通すように配置された光源を含
むことを特徴とする請求項６に記載の装置。