JPH087416Y2 - 火山模擬装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、モニュメントに適用
して好適な火山模擬装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば公園や駅前の広場などには、各種
のモニュメントが設置されていることが多い。これらの
モニュメントには噴水や各色の照明光などが用いられ、
これによって装飾効果を上げるように工夫されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、従来のモニ
ュメントでは噴水や照明光が用いられてはいるものの、
静的なイメージを与えるのが殆どであった。これに対し
て、例えば火山が噴火している様子や、溶岩が流出する
様子など動的なイメージを表現することができれば、モ
ニュメントとしての効果を向上させることが可能にな
る。

【０００４】そこでこの考案は、上述したような課題を
解決したものであって、火山が噴火したり、或いは溶岩
が流出しているような動的なイメージを表現可能な火山
模擬装置を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本考案においては、屋内外に設置可能な火山の模型
と、火山の模型もしくはその周囲に設置され、互いに種
類の異なる炎を発生する炎発生手段と、炎発生手段から
発生する炎の点火時期などを制御する炎制御手段を備
え、火山が噴火する様子や、溶岩が流出するような様子
などを表現可能にしたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】図１において、火山の模型１の頂上、斜面、山
裾に取り付けられているガスバーナ１１〜１３は、図２
〜５に示すように燃焼ガスと空気が別々に供給されると
共に、燃焼ガスの側方から空気が噴出されて混合ガスが
生成されるようになっている。したがって、任意の混合
比でも十分に混合されるので、例えば溶岩のような色の
炎を放出可能になる。また、炎の大きさも任意に変更可
能である。

【０００７】これらのガスバーナ１１〜１３は、制御装
置６０内のバーナコントローラ６１で個別に点火時期や
点火継続時間などが設定される。本例では、最初に頂上
のガスバーナ１１を点火し、次に斜面のガスバーナ１２
を上から順に点火し、最後に山裾のガスバーナ１３を点
火するように設定され、溶岩が頂上から山腹を経て山裾
に流れ落ちるような様子、すなわち動的なイメージが表
現される。これによって、モニュメントとしての装飾効
果が向上するようになる。

【０００８】

【実施例】続いて、この考案に係わる火山模擬装置の一
実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【０００９】図１は本考案による火山模擬装置の一例を
示す。この火山模擬装置はモニュメントとして屋外に設
置されるもので、例えば火山が噴火したり、或いは溶岩
が頂上から斜面を経て下まで流れ落ちるような様子を表
現することが可能である。

【００１０】さて、この火山模擬装置においては、火山
の模型１の頂上および山裾にそれぞれ大きさの異なる上
向きガスバーナ１１，１３が設置され、山腹には下向き
ガスバーナ１２が複数個設置されている。火山の模型１
は、本来の火山と同様な色および形状で製作され、ま
た、風雨に晒されても破損しないように構成されてい
る。ガスバーナ１１〜１３は制御装置６０で、後述する
ように各種の制御が行なわれる。

【００１１】図２は模型１の頂上に設置された上向きガ
スバーナ１１の構成を示す。このガスバーナ１１は炎を
上方に放出するのに適しているもので、上方に開口３３
が設けられた外筒２１の中央に複数本の燃焼筒２２が立
設されている。燃焼筒２２の上端は炎の噴出口２３とし
て開口されている。燃焼筒２２の下側にはマニホールド
２４が取り付けられており、そのノズル２５から燃焼筒
２２内に燃焼ガスが噴出される。マニホールド２４には
燃焼ガス供給配管２６が接続されており、これを通して
外部の燃焼ガス供給装置（図示せず）から燃焼ガスが供
給される。燃焼ガス供給配管２６には、燃焼ガスの供給
を停止するための開閉用電磁弁４０が取り付けられてい
る。

【００１２】燃焼筒２２の噴出口２３は一部が切り欠か
れており、そこにパイロットバーナ２７が差し込まれて
いる。このパイロットバーナ２７には、配管３８を通し
て外部の燃焼ガス供給装置から燃焼ガスが供給される。
配管３８には、燃焼ガスを停止するための開閉用電磁弁
３９が取り付けられている。また、噴出口２３の切り欠
き部には図３に示すように、点火ロッド２８とサーモカ
ップル２９も差し込まれている。点火ロッド２８はバイ
ロットバーナ２７の点火用であり、サーモカップル２９
はパイロットバーナ２７の炎が消えたとき、これを検知
して燃焼ガスの供給を停止するためのものである。これ
らのパイロットバーナ２７、点火ロッド２８、サーモカ
ップル２９は、燃焼筒２２の周囲に立設された支持枠３
０に取り付けられている。

【００１３】さらに、図２に示すごとく燃焼筒２２の側
方には、外部の空気供給源（図示せず）に接続された空
気供給筒３１が立設され、その先端にはノズル孔３２が
設けられている。このノズル孔３２から空気が噴出され
て外筒２１内に充満され、これが燃焼筒２２の上方を通
って開口３３から外部に放出される。燃焼筒２２の上方
では空気の流れが水平となり、噴出口２３から上方に噴
出される燃焼ガスに側方から吹き付けられて混合される
ようになる。

【００１４】これによって、燃焼ガスと空気が十分に混
合される。したがって、混合比を任意に変えても完全に
燃焼するようになり、これによって観賞に適した色例え
ばオレンジ色の炎や、溶岩に似た色の炎発生させること
が可能になる。この上向きガスバーナ１１は、一次空気
の吸入孔を必要としないので、逆火を防止できて安全で
ある。

【００１５】外筒２１の開口３３の周囲には筒状の風よ
け板３４が立設されており、また、燃焼筒２２の噴出口
２３の上方には水滴などが入るのを防止する天板３５が
設けられている。さらに、風よけ板３４と天板３５の外
側に外リング３６が取り付けられているので、直接風雨
に晒される屋外でも透明カバーなどを付けずにそのまま
使用することが可能である。このガスバーナ１１は脚部
３７で模型１に固定されている。

【００１６】次に模型１の斜面に取り付けられた下向き
ガスバーナ１２について説明する。図４はこの下向きガ
スバーナ１２の構成を示す。なお、この下向きガスバー
ナ１２は炎を水平から真下にかけて放出するのに適して
おり、ここでは説明の都合上炎を水平方向に放出する場
合について説明する。

【００１７】この下向きガスバーナ１２では、略密閉上
のバーナケース４１の中央に燃焼ガス供給筒４２が水平
に配置されている。燃焼ガス供給筒４２の先端は密閉さ
れており、先端から少し内側の側面に複数のノズル孔４
３が等間隔で設けられている。燃焼ガス供給筒４２に
は、ガス配管４４を通して外部の燃焼ガス供給装置から
燃焼ガスが供給される。ノズル孔４３の前方には短冊状
の風よけ板４５が立設されており、外部から風が吹き付
けてもノズル孔４３から噴出された燃焼ガスが吹き飛ば
されないようになっている。

【００１８】また、燃焼ガス供給筒４２の先端にはお碗
状の炎拡散部４６が取り付けられており、これで炎を拡
散させて放出すると共に、外部から吹き込んだ風が炎拡
散部４６の壁面に沿って跳ね返されるようになってい
る。これによって、外部の影響で炎が消えるのを防止可
能になる。

【００１９】ノズル孔４３の後方には、バーナケース４
１を前後に仕切る空気整流板４７が取り付けられてお
り、これに多数の丸孔４８が設けられている。そして、
バーナケース４１の下側に接続された空気供給管４９か
ら空気整流板４７の後方に供給された空気が、丸孔４８
を通してノズル孔４３側に噴出される。これによって、
ノズル孔４３から噴出されている燃焼ガスに空気が側方
から吹き付けられて、十分に混合される。したがって、
燃焼ガス供給筒４２に一次空気の吸入孔を設ける必要が
なく、これによって逆火を防止できるので安全である。

【００２０】また、ノズル孔４３の直上には点火ロッド
５０が一個と、炎が消えたときこれを検出するためのサ
ーモカップル５１が３個取り付けられており、後述する
ように使用中に炎が消えた場合は燃焼ガスの供給が停止
される。ここで発生した炎は、バーナケース４１の前端
に取り付けられた先細の口金５２から外部に放出され
る。

【００２１】このガスバーナ１２では、図５に示すよう
に燃焼ガス供給筒４２に接続されているガス配管４４が
二股に別れており、一方の配管４４Ａには流量調整弁５
３と開閉用電磁弁５４Ａが取り付けられている。また、
もう一方の配管４４Ｂには開閉用電磁弁５４Ｂだけが取
り付けられている。そして、このガスバーナ１２の使用
開始時には、流量調整弁５３でパイロットバーナとして
適当な流量に調整された燃焼ガスが一方の配管４４Ａか
ら燃焼ガス供給筒４２に供給され、これがノズル孔４３
から噴出される。これと同時に点火ロッド５０が動作し
て、燃焼ガスが点火される。これによって、ノズル孔４
３からパイロットバーナとしての炎が放出される。

【００２２】そして、観賞用の炎を放出させる場合は、
もう一方の配管４４Ｂに取り付けられた開閉用電磁弁５
４Ｂが開放され、所定量の燃焼ガスが供給されてノズル
孔４３から噴出される。これが先にパイロットバーナと
して放出されている炎で点火され、本来の観賞用の炎が
発生しこれが口金５２から放出されるようになる。

【００２３】この下向きガスバーナ１２では、燃焼ガス
と空気が別々に供給されるので、観賞に適した色の炎
や、溶岩に似た色の炎を発生させるのに必要な混合比の
混合ガスを容易に生成可能で、しかも燃焼ガスと空気の
量を変化させても十分に混合されるので、大小様々の炎
を発生させることが可能である。また、風よけ板４５と
バーナケース４１があるので、風雨の強い屋外でもその
まま使用可能である。この下向きガスバーナ１２は、本
例では模型１の斜面に下向きにして直接固定されてい
る。

【００２４】模型１の山裾に取り付けられているガスバ
ーナ１３は、頂上に取り付けられたガスバーナ１１と殆
ど同一の構造であり、サイズを小さくして製作したもの
であるので、説明は省略する。

【００２５】上述のようにここで用いられているガスバ
ーナ１１〜１３は観賞に適する色の炎、例えばオレンジ
色の炎や溶岩に似た色の炎を発生させることが可能であ
り、炎の大きさも任意に調整可能である。また、風雨が
強い屋外でも透明カバーを付けずにそのまま使用でき
る。さらに、各ガスバーナ１１〜１３は次に説明するよ
うに其々個別に制御される。

【００２６】ガスバーナ１１〜１３の点火順序や燃焼継
続時間などは、後述のごとく別に設置された制御装置６
０内のバーナコントローラ６１によって、任意のパター
ンに設定される。図６はバーナコントローラ６１を示
す。同図において、自動／手動切り換えスイッチ６２を
手動側に設定すると、各種のパターンが手動で設定可能
になる。そして、パターン設定後に自動／手動切り換え
スイッチ６２を自動側に切り換えると、設定されたパタ
ーンにしたがって動作が開始される。

【００２７】ファンスイッチ６３を操作することによっ
て、外部の空気発生源、例えばファン（図示せず）が起
動もしくは停止される。本例ではファンが停止している
場合は、ガスバーナ１１〜１３の点火が行なわれないよ
うになっている。これは生ガスが放出されるのを防止す
るためである。

【００２８】また、この火山模擬装置では、ガスバーナ
１１〜１３の動作パターン、すなわち動作開始時刻、動
作終了時刻、動作継続時刻、動作間隔、各ガスバーナ１
１〜１３の点火順序およびその間隔などを任意に設定す
ることが可能である。これらの設定は、項目選択スイッ
チ６４で各項目を選択し、バーナコントローラ６１の内
部に設けられたロータリディップスイッチで内容の設定
を行なうようになっている。設定中の項目は表示ランプ
６５で表示される。電源スイッチ６６は右端に設けられ
ている。

【００２９】そして、設定された内容は時刻表示部６７
に表示されるので、これを確認して間違っている場合は
再度設定し直すことができる。ガスバーナ１１〜１３の
うちどれを使用するかは、バーナスイッチ６８で選択可
能である。また、電源、ファン、各ガスバーナ１１〜１
３の点火ロッド２８，５０などは、バーナコントローラ
６１の表面に設けられた接続端子６９に接続される。

【００３０】この火山模擬装置では、次に説明するよう
な手順で最初に頂上に取り付けられているガスバーナ１
１を点火し、次に斜面に取り付けられているガスバーナ
１２を上から順に点火し、最後に山裾に取り付けられて
いるガスバーナ１３を点火するように設定することが可
能であり、これによって、あたかも溶岩が頂上から山裾
に向けて流れているような様子を表現することが可能で
ある。このとき、各ガスバーナ１１〜１３から放出され
る炎を溶岩に似た色とすることが可能なので、モニュメ
ントとしての効果をさらに向上させることが可能であ
る。

【００３１】図７は各ガスバーナ１１〜１３の動作設定
処理７０の手順を示すフローチャートである。まず、バ
ーナコントローラ６１の自動／手動切り換えスイッチ６
２を手動側に設定すると、現在時刻ランプが点灯する
（ステップ７１）。次に、内部のロータリディップスイ
ッチで現在時刻を設定する（ステップ７２）。次に項目
選択スイッチ６４を上に押すと、開始時刻ランプが点灯
する（ステップ７３）。続いてガスバーナ１１〜１３の
動作開始時刻をロータリディップスイッチで設定する
（ステップ７４）。

【００３２】同様にして項目選択スイッチ６４の操作
と、ロータリデイップスイッチの操作によって、動作終
了時刻、点灯継続時間、点灯と点灯の間隔時間、各ガス
バーナ１１〜１３の点灯順序およびその差動時間を設定
する（ステップ７５〜８２）。これで全ての設定が終了
した後、自動／手動切り換えスイッチ６２を自動側に切
り換える（ステップ８３）。これでこの動作設定処理７
０が終了する。この設定によって、動作開始時刻になる
と所定の順序でガスバーナ１１〜１３から溶岩に似た色
の炎が放出され、上述のごとく溶岩が流れ落ちるような
様子が表現される。

【００３３】ここで、この火山模擬装置の点火系統およ
び安全対策系統について、図８を参照して説明する。同
図に示すごとく、ガスバーナ１１〜１３の点火時期や燃
焼継続時間などをコントロールするためのバーナコント
ローラ６１に制御回路９０が接続されており、ここで開
閉用電磁弁制御回路９１、高電圧発生回路９２、警報装
置９３、炎検出回路９４が制御される。

【００３４】この制御系では、バーナコントローラ６１
から制御回路９０にガスバーナ１１〜１３におけるパイ
ロットバーナの点火指令が入力されると、頂上および周
囲に配置されたガスバーナ１１，１３においては、ま
ず、配管３８の開閉用電磁弁３９が開放されてパイロッ
トバーナ２７から燃焼ガスが噴出される。同時に点火ロ
ッド２８が動作して燃焼ガスが点火され、これによって
パイロットバーナ２７から炎が放出される。

【００３５】このようにして、パイロットバーナ２７が
点火された後は、サーモカップル２９がその熱によって
起電力を生じて電圧Ｖを出力する。ここでは、サーモカ
ップル２９が３個直列に接続されているので、電圧は３
Ｖになる。これが炎検出回路９４で検出され、ここで適
宜なレベルに変換されて制御回路９０に供給される。そ
して、制御回路９０によって開閉用電磁弁制御回路９１
が制御され、ここからの指示で開閉用電磁弁３９が開放
されたままの状態になる。これでパイロットバーナ２７
から常時炎が放出される。

【００３６】また、山腹に設置されたガスバーナ１２に
おいては、一方のガス配管４４Ａからパイロットバーナ
として適当な燃焼ガスが燃焼ガス供給筒４２に供給さ
れ、これがノズル孔４３から噴出される。このとき、点
火ロッド５０が動作して燃焼ガスが点火される。これに
よって、パイロットバーナとしての炎が放出される。こ
のガスバーナ１２でも、上述と同様にパイロットバーナ
が点火された後は、これがサーモカップル５１で検知さ
れ、これによって、開閉用電磁弁５４Ａの開放が維持さ
れてパイロットハーナの炎が常時放出されるようにな
る。

【００３７】次に、所定のタイミングでバーナコントロ
ーラ６１から観賞用炎の点火が指示されると、頂上およ
び山裾に設置された上向きガスバーナ１１，１３におい
ては、燃焼ガス供給配管２６の開閉用電磁弁４０が開か
れ、これで燃焼筒２２に燃焼ガスが供給されて噴出口２
３から噴出される。この燃焼ガスがパイロットバーナ２
７の炎で点火され、これによって観賞用の炎が放出され
る。

【００３８】山腹に設置された下向きガスバーナ１２に
おいては、もう一方の配管４４Ｂの開閉用電磁弁５４Ｂ
が開かれて、所定量の燃焼ガスが燃焼ガス供給筒４２に
供給され、これがノズル孔４３から噴出される。この燃
焼ガスが、パイロットバーナとして先に放出されていた
炎で点火され、これによって観賞用の炎が放出される。

【００３９】さて、例えば頂上および山裾に設置された
ガスバーナ１１，１３のバイロットバーナ２７が何らか
の原因で消えたときには、サーモカップル２９付近の温
度が低下するのでサーモカップル２９の起電力が消失
し、ここから出力されている電圧Ｖが途絶えてしまうこ
とになる。これが、炎検出回路９４で検出されて制御回
路９０を経て開閉用電磁弁制御回路９１に伝達される。
これによって、開閉用電磁弁制御回路９１から閉鎖信号
が出力されてガスバーナ１１，１３の全ての開閉用電磁
弁３９，４０が閉じられる。このときは、例えばブザー
や表示ランプなどの警報装置９３を用いて警報を出すこ
ともできる。

【００４０】同様に、山腹に設置されたガスバーナ１２
のパイロットバーナの炎が消えたときには、これがサー
モカップル５１で検知され、これによって開閉用電磁弁
５４Ａ，５４Ｂが閉じられて燃焼ガスの供給が停止され
る。このときも、警報装置９３で警報をだすことができ
る。

【００４１】以上のようにこの火山模擬装置では、各ガ
スバーナ１１〜１３におけるパイロットバーナの炎が消
えたときには、パイロットバーナ用および観賞用の燃焼
ガスの供給が停止されるので、生ガスがそのまま外部に
噴出されるようなことを防止できて安全である。なお、
各ガスバーナ１１〜１３では、サーモカップル２９，５
１が３本づつ取り付けられているので、万一何れかのサ
ーモカップル２９，５１が動作不能になっても、炎が消
えたときにはそれ以外のサーモカップル２９．５１でこ
れを確実に検出できるのでさらに安全である。

【００４２】なお、この火山模擬装置には霧状の噴水を
装備したり、滝や川などの表現手段や、或いは火山の噴
火音や鳥の鳴き声など各種の効果音の発生手段を装備す
ることも可能である。これによって、モニュメントとし
ての効果をさらに向上させることが可能である。

【００４３】

【考案の効果】以上説明したようにこの考案は、屋内外
に設置可能な火山の模型と、火山の模型もしくはその周
囲に設置され、互いに種類の異なる炎を発生する炎発生
手段と、炎発生手段から発生する炎の発生時期などを制
御する炎制御手段を備え、火山が噴火する様子や、溶岩
が流出するような様子などを表現可能にしたものであ
る。

【００４４】したがって本考案によれば、火山が噴火し
たり、溶岩が流れ落ちるような動的な様子を表現するこ
とが可能で、また、放出される炎を観賞に適した色、例
えばオレンジ色にしたり、或いは溶岩に似た色にするこ
とが可能なので、モニュメントとしての装飾性が向上す
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる火山模擬装置の構成図である。

【図２】上向きガスバーナの構成図である。

【図３】上向きガスバーナに取り付けられた点火ロッド
とサーモカップルの配置を説明する説明図である。

【図４】下向きガスバーナの構成図である。

【図５】下向きガスバーナの配管を示す側面図である。

【図６】バーナコントローラを説明する説明図である。

【図７】ガスバーナの動作設定処理の手順を説明する説
明図である。

【図８】点火系統および安全対策系統を説明する説明図
である。

【符号の説明】

１ 火山の模型 １１，１３ 上向きのガスバーナ １２ 下向きのガスバーナ ２１ 外筒 ２２ 燃焼筒 ２３ 噴出口 ２４ マニホールド ２５ ノズル ２６ 燃焼ガス供給配管 ２７ パイロットバーナ ２８ 点火ロッド ２９ サーモカップル ３０ 支持枠 ３１ 空気供給筒 ３２ ノズル孔 ３３ 開口 ３４，４５ 風よけ板 ３５ 天板 ３６ 外リング ３７ 脚部 ４１ バーナケース ４２ 燃焼ガス供給筒 ４３ ノズル孔 ４６ 炎拡散部 ４７ 空気整流板 ４８ 孔 ４９ 空気供給管 ５０ 点火ロッド ５１ サーモカップル ６０ 制御装置 ６１ バーナコントローラ ６２ 自動／手動切り換えスイッチ ６３ ファンスイッチ ６４ 項目選択スイッチ ６５ 表示ランプ ６６ 電源スイッチ ６７ 時刻表示部 ６８ バーナスイッチ ６９ 接続端子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋内外に設置可能な火山の模型と、 上記火山の模型上もしくはその周囲に設置され、互いに
   種類の異なる炎を発生する炎発生手段と、 上記炎発生手段から発生する炎の発生時期などを制御す
   る炎制御手段を備え、 火山が噴火する様子や、溶岩が流出するような様子など
   を表現可能にしたことを特徴とする火山模擬装置。