JPH0618596Y2 - ジャンピング噴水用ノズル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、噴水柱ノズルから噴出するアーチ形のガラス
棒状噴水柱をノズルの近傍に於いて適宜のピッチで切断
することにより、短かい棒状噴水柱を飛ばしたり、或い
は棒状噴水柱の跳躍感を高めるようにしたジャンピング
噴水用ノズル装置の改良に係り、切断したガラス棒状噴
水柱の後端部に乱れや歪みを全く生じないようにしたジ
ャンピング噴水用ノズル装置に関するものである。

（従来の技術） 第５図や第６図に示す如く、空間を恰もガラス棒状噴水
柱Ｅが飛行する如き形態で水を噴出したり、或いは短い
ガラス棒状噴水柱Ｅを一定の間隔を置いてアーチ形に配
列した様な形態で水を噴出するようにした噴水用ノズル
装置（以下、ジャンピング噴水用ノズル装置と呼ぶ）が
開発されている（実開昭６０−１４４９６６号、特開昭
６１−７１８６１号等）。

この種のジャンピング噴水用ノズル装置は、アーチ形の
ガラス棒状噴水柱を静置した様な感を呈する噴水装置に
比較して、噴水そのものが躍動感に溢れると共に意外性
にも富み、優れた効用を有するものである。

ところで、前記ジャンピング噴水用ノズル装置に於いて
は、通常第７図に示す如く水切板ＡをソレノイドＢによ
って駆動し、ノズルＣから整流板Ｄ内へ噴出する噴水柱
を水切板Ａにより途中で切断することにより、ガラス棒
状噴水柱Ｅを切断する構造のもの（特開昭６１−７１８
６１号）や、第８図に示す如く、切欠きＡ′を設けた円
板状の水切板Ａを駆動装置（図示省略）によって回転さ
せ、ノズルＣから噴出する噴水柱を水切板Ａの外周縁に
よって切断することにより、ガラス棒状噴水柱Ｅを切断
する構造のもの（実開昭６０−１４４９６６号）が使用
されている。

しかし乍ら、従前のこの種ジャンピング噴水用ノズル装
置に於いては、何れも棒状の噴水柱を、１枚の流れ方向
に対して垂直に移動する水切板Ａによって切断する構成
としているため、ガラス棒状に整った噴水柱を切断した
場合には、その切断面Ｆが第９図の如く膨出部Ｆ′を有
する形態となり、切断されたガラス棒状噴水柱Ｅの美感
が著しく損なわれると云う問題がある。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は、従前のこの種ジャンピング噴水用ノズル装置
に於ける上述の如き問題、即ち切断されたガラス棒状噴
水柱Ｅの末端部に著しい形状の乱れ若しくは歪が発生
し、空間を飛行するガラス棒状噴水柱Ｅの美感が著しく
悪化するという問題を解決せんとするものであり、全長
に亘って太さが一様であり、形態に乱れや歪みの全くな
いガラス棒状噴水柱を空間に跳躍飛行させ得る様にした
ジャンピング噴水用ノズル装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 而して、速度Ｖで一定方向に向けて運動する塑性材（例
えばコンベヤー上の豆腐の様なもの）Ｈを、第１０図
(A)の如く進行方向と垂直状に運動する切断刃Ｇで切断
すると、その切断端面Ｆの形状は斜面状となる。従っ
て、前記切断端面Ｆを運動方向に対してほぼ垂直な平面
とするためには、切断刃Ｇを第１０図(B)に示す如く、
物体Ｈの運動方向に対してα＝４５°の角度で、且つ の速度で進行させればよい。

ところが物体Ｈが噴水柱の様に空間を飛び、しかも粘
性、慣性及び表面張力を有する液体の場合には、前述の
如くα＝４５°、 の条件下で水切板Ａを作動させても、その切断端面Ｆは
第１１図の様になる。即ち、切断端面Ｆの約半分位は噴
水柱Ｅの軸線に対してほぼ垂直状となるが、残部は水の
粘性や表面張力の影響により外方へ膨出した状態とな
り、終極的には前記第９図の場合と同様に膨出部Ｆ′を
有する切断面Ｆとなり、切断されたガラス棒状噴水柱Ｅ
は末端部の形態が乱れた極めて醜いものとなる。

一方、前記第９図の様な切断面Ｆに於ける膨出部Ｆ′の
発生を防止する方策として、第１２図(A)に示す如く、
水切刃Ａをガラス棒状噴水柱Ｅの下流側から上流側へ向
け進行させ、水切板Ａの下面に沿って噴出流を流す方法
が考えられる。

前記方法によれば、ガラス棒状の噴水柱はその末端部に
比較的大きな乱れを起こすことなく切断される。

しかし、切断された噴水柱の終端が著しく細くなるた
め、水の表面張力により水滴Ｐが生ずると共に、第１２
図(B)に示す如く発生した多数の水滴Ｐが噴水柱Ｅと同
方向へ飛散し、下方を通る人達に水滴Ｐがかかったり、
或いは飛行するガラス棒状噴水柱の躍動感や審美性が著
しく阻害されることになる。

本件考案者は、上述の如き数多くのガラス棒状噴水柱の
切断試験の結果から、ガラス棒状噴水柱をその両側から
複数枚の水切板によって挟み込む状態で切断することに
より、短いガラス棒状噴水柱の末端部を乱したり、或い
は水滴を飛散したりすることなしに、極めて整った形状
に切断できることを着想した。

本考案は上記着想に基づいて創作されたものであり、ア
ーチ形のガラス棒状噴水柱Ｅを形成する噴水柱ノズル５
と、前記噴水柱ノズル５に近接して配設され、噴出され
てくる棒状噴水柱Ｅを所望のピッチで切断する噴水柱切
断装置６とから成るジャンピング噴水用ノズル装置４に
於いて、前記噴水柱切断装置６を、噴水柱Ｅの外方に対
向状に配設され且つ噴水柱Ｅの軸線に対してほぼ垂直方
向に前・後進自在に支持した複数枚の水切板１２と；前
記複数枚の水切板１２を噴水柱Ｅの流速Ｖｗとほぼ等し
いか若しくはそれ以上の速度Ｖｃで同期的に前・後進さ
せ、前記水切板１２により噴水柱Ｅの流路を遮断する水
切板駆動装置１１とから構成したことを考案の基本構成
とするものである。

（作用） 圧送水は、ノズル管７内の多孔質材製整流体８及び薄板
製整流体９内で整流され、層流となって噴出口１０ａに
向かう。

前記層流は、その後噴出口１０ａまで縮流され、一方向
の速度成分を有する棒状の噴出柱となって、一定速度Ｖ
ｗで空間へ噴出される。

噴出された噴水柱は、その流速Ｖｗと同等かそれ以上の
速度Ｖｃで移動する複数の水切板１２により外側から内
側へ向かって挟み込まれる状態で切断される。

棒状の噴水柱の切断部は、その下端部の切断角αが９０
°以上の鈍角となり、極めて整然とした形状になると共
に表面張力による水滴の発生も皆無になる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

第１図は本件考案のジャンピング噴水用ノズル装置を用
いた噴水設備の一例を示すものであり、第２図はジャン
ピング噴水用ノズル装置の縦断面図、第３図は噴水柱切
断装置の平面図である。

第１図乃至第３図を参照して、当該噴水設備は噴水用ポ
ンプ１、調整弁２、調圧タンク３及びジャンピング噴水
用ノズル装置４とから形成されており、前記更にジャン
ピング噴水用ノズル装置４は噴水柱ノズル５と噴水柱切
断装置６とから構成されている。

前記噴水柱ノズル５は、前壁面７ｂに噴出口１０ａを、
また後壁面７ａに送水口１０ｂを有するノズル管７と、
ノズル管７内の後壁面側に挿着した多孔質材製（例えば
ガラスファイバー製）の整流体８と、当該多孔質材製整
流体８の前方へ挿着した金属薄板製の整流体９等から構
成されている。

また、前記噴水柱切断装置６は、水切板駆動装置１１，
１１を構成するソレノイドと、駆動装置１１のプランジ
ャ１１ａ，１１ａに固定した水切板１２，１２と、ガイ
ド体１３等から構成されており、摺動自在に重ねた２枚
の水切板１２，１２によって、下方の噴水柱ノズル５か
ら噴出して来る噴水柱Ｅを両側から挟み込んで流路を遮
断することにより、その切断が行なわれる。

前記２枚の水切板１２，１２は駆動装置１１，１１によ
って同期的に前・後進作動され、その移動速度Ｖｃは約
７ｍ／secに設定されている。また、前記水切板１２，
１２の移動速度Ｖｃは噴水柱Ｅの流速Ｖｗと同等か若し
くはそれ以上の高速であることが望ましく、噴水柱Ｅの
流速Ｖｗよりも遅い場合には、後述する如き良好な状態
に於ける噴水柱Ｅの切断が行なえない。

前記水切板１２，１２の刃部１２ａの形状は直線状であ
っても、或いは弧状であってもよく、本実施例では刃部
１２ａが直線状に形成されている。また、両水切板１
２，１２は両刃部１２ａ，１２ａの重合摺動が可能なよ
うに配設されているが、両刃部１２ａ，１２ａを両側か
ら突き合せ自在に摺動させてもよい。

尚、本実施例では噴水柱切断装置６を２枚の水切板１
２，１２と２台のソレノイド１１，１１によって形成し
ているが、水切板１２を３枚（若しくは４枚）として、
噴水柱Ｅを三方（若しくは４方）から囲むように切断し
てもよい。

また、本実施例では駆動装置１１としてソレノイドを使
用しているが、ソレノイドに替えて流体圧ピストンやモ
ータ等を利用し、水切板１２，１２を往復駆動させるよ
うにしてもよい。

次に、本件ジャンピング噴水用ノズル装置の作動につい
て説明する。

調圧タンク３からの圧送水は、噴水柱ノズル５のノズル
管７内へ入り、多孔質材製整流体８及び金属薄板製整流
体９内で整流されて層流となり、噴出口１０ａ側へ流れ
る。前記層流状の水流は噴出口１０ａに於いて縮流さ
れ、外径１２mmφ，流速５〜１０ｍ／sec程度のガラス
棒状の噴水柱Ｅとなって噴出され、アーチ形のガラス棒
状噴水柱Ｅが空間に形成される。

前記ガラス棒状噴水柱Ｅの切断は、その両側から水切板
１２，１２を噴水柱Ｅへ向けて移動させ、その流路を遮
断することにより行なわれる。前記水切板１２は、少な
くとも噴水柱Ｅの流速Ｖｗとほぼ同じ速度Ｖｃで前進さ
れ、その結果、切断された噴水柱Ｅの末端部は第４図に
示す如き形状となる。即ちＶｃ＝Ｖｗの場合には、先端
の切断角、αがほぼ９０°になり、水滴の飛散は殆ど生
じない。

また、水切板１２の作動速度Ｖｃを上げてＶｃ＞Ｖｗと
した場合には、前記切断角αが９０°以上の鈍角とな
る。その結果、水の表面張力による水滴の形成が一層困
難となり、水滴飛散の全く無い短いガラス棒状噴水柱の
間欠的な噴出が行なえる。

前記切断された噴水柱Ｅの長さは、噴水柱切断装置６の
作動ピッチによって決定され、通常は５００mm〜１５０
０mm程度の短いガラス棒状噴水柱Ｅが適宜のピッチで噴
出される。

また、切断装置６の水切板１２の後退を遅らせて、切断
された噴水柱Ｅが全て飛び切ってから、新たな噴水柱の
噴出を行なうことも可能であり、アーチ形ガラス棒状噴
水柱の躍動感が大幅に向上する。

（考案の効果） 本考案は上述の通り、噴水柱ノズル５で形成したガラス
棒状の噴水柱を、その外側から内方へ向って噴水柱の軸
線と垂直方向に且つ噴水柱の流速Ｖｗと同等若しくはそ
れ以上の速度Ｖｃで作動する複数の水切板１２により、
挟み込み状に切断する構成としている。

その結果、噴水柱の切断部の断面が∨状となり、切断さ
れたガラス棒状噴水柱の末端部が極めて整然とした形状
に保持される。

また、切断された噴水柱末端の開き角（切断角α）が９
０°以上になるため、切断時の水の表面張力による水滴
の発生も皆無となる。

上述の如く、本件ジャンピング噴水用ノズル装置は、形
態に全く乱れのないガラス棒状噴水柱を所望のピッチで
ジャンピングさせることが出来、優れた実用的効用を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るジャンピング噴水用ノズル装置を
用いた噴水設備の説明図、第２図はジャンピング噴水用
ノズル装置の縦断面図、第３図は噴水柱切断装置の平面
図である。 第４図は本件考案に係る噴水柱切断装置によって切断さ
れた噴水柱の末端部の断面図である。 第５図及び第６図は切断された噴水柱の噴出状態を示す
説明図である。 第７図及び第８図は従前のジャンピング噴水用ノズル装
置の概要説明図である。 第９図は、従前のジャンピング噴水用ノズル装置に於け
る切断した噴水柱末端部の断面図である。 第１０図(A)及び第１０図(B)は切断刃Ｇによる物体の切
断面の説明図である。 第１１図は、水切板Ａによる噴水柱の他の切断例を示す
ものである。 第１２図(A)は、水切板Ａによる噴水柱の第３の切断例
を示すものであり、第１２図(B)はその時の水滴の発生
状況を示すものである。 １ 噴水用ポンプ、２ 調圧弁 ３ 調圧タンク ４ ジャンピング噴水用ノズル装置 ５ 噴水柱ノズル、６ 噴水柱切断装置 ７ ノズル管、８ 多孔質材製整流体 ９ 金属薄板製整流体 １０ａ 噴出口、１０ｂ 送水口 １１ 水切板駆動装置 １２ 水切板、１３ ガイド体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】アーチ形のガラス棒状噴水柱(E)を形成す
   る噴水柱ノズル(5)と、前記噴水柱ノズル(5)に近接して
   配設され、噴出されてくる棒状噴水柱(E)を所望のピッ
   チで切断する噴水柱切断装置(6)とから成るジャンピン
   グ噴水用ノズル装置(4)に於いて、前記噴水柱切断装置
   (6)を、噴水柱(E)の外方に対向状に配設され且つ噴水柱
   (E)の軸線に対してほぼ垂直方向に前・後進自在に支持
   された複数枚の水切板(12)と；前記複数枚の水切板(12)
   を噴水柱(E)の流速(Vw)とほぼ等しいか若しくはそれ以
   上の速度(Vc)で夫々同期的に前・後進させ、前記水切板
   (12)により噴水柱(E)の流路を遮断する水切板駆動装置
   (11)とから構成したことを特徴とするジャンピング噴水
   用ノズル装置