[发明专利]一种并列树状式喷泉

说明书

技术领域

本发明涉及一种并列树状喷泉装置，具体涉及的是一种为提高美观效能而设计的的“千手观音”型音乐喷泉。

背景技术

音乐喷泉可以实现音乐、水、灯光气氛统一，播放同步，广泛存在于风景区，酒店等公共场所。目前多是利用多个独立的喷口分别喷出水柱，形成美丽的场景。但是其组合形成的造型较为单一，且多为静态，缺乏丰富多彩的变化！随着工业节能减排的推进，对涉及能耗的各个环节采用积极有效的节能措施将具有重要工程价值和意义。对喷泉结构进行优化设计，既能增加它的美观，又可以提高流动效能，这也是节能减排的一个重要举措。

音乐喷泉通常由泵，信号处理装置，微处理器，灯，扬声器等组成。喷泉为形成各种美丽的图案，通常由多根独立的管道实现分别喷水，通过各喷口的组合达到目的。一方面，这种实现方法比较单调，只能控制高度，角度等的变化，形成复杂丰富的图案受到限制；另一方面，根据伯努利方程，这种方法由于管道较多且长，其管道阻力亦会比较大，所耗泵功比较大，其有效性能（水的能头/泵功）就比较小。

为此，迫切需要开展音乐喷泉优化设计，使得其既能形成美丽丰富的造型，同时也能有效降低泵功消耗的增加，换言之，使得喷泉的有效性能（水的能头/泵功）得到最大限度的提高。本发明使音乐喷泉在总体外观上成“千手观音”的动态效果！受分叉理论成功应用于解决流传递结构体内优化设计问题的思想启迪，仿照烷烃的分子结构，将喷口设置成分叉树状结构特征，以提高该类喷泉的美观和流动性能。

 发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供了一种新型的具有“千手观音”动态视觉效果的音乐喷泉。该音乐喷泉能大大提高其造型的丰富和美观，同时提高装置系统的有效效能，达到美观和节能作用。

技术方案

为解决音乐喷泉设计上存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种并列树状式喷泉，包括变频水泵，上联箱，上升管，下联箱，微处理器，摆动装置，灯以及扬声器，所述上升管连接在上联箱和下联箱之间，所述的变频水泵的出水口通过管路与所述的下联箱连接，在所述的上联箱上设置所述的摆动装置，所述的灯、扬声器以及摆动装置的控制端分别与所述的微处理器连接，其特征在于：在所述的摆动装置上设置有喷泉管束，所述的喷泉管束由分叉连接管道以及喷口构成，所述的分叉连接管道为并列树状结构，所述的分叉连接管道至少为2级，在末级分叉连接管道末梢设置喷口，所述的上下级分叉连接管道的直径之比为N^-1/D，其中N为每级的分叉管道数目，N取大于等于2的整数，直径维数D=3，所述的上下级分叉连接管道的长度之比为N^-1/d ，其中每级的分叉管道数目N取大于等于2的整数，长度维数d取大于1且小于等于2的实数。

所述的上联箱沿水平方向横向放置，所述的第M级分叉连接管道的数目为三个，M取大于等于2的整数，相邻级间节点成正四面体布置。所述的并列树状管道为三维对称结构，在上联箱的两边各分出6个分叉连接管道；仿照甲烷分子的结构，再由分叉连接管道分出下一级，逐级分叉。该生长方式仿照烷烃的分子结构，既美观，又提高了稳定性。

所述的摆动装置包括驱动机构以及球形铰，所述的分叉连接管道在该球形铰上。

本发明的技术方案基于树形理论构建了多层并列树状结构的喷泉管道。在每一层所述的管束内，管道通过分叉产生越来越多的分支，使得喷口大幅增加；树状管束结构类似于优化了的流体分配器/集合器，同时，上下联箱间的上升管仿照锅炉水冷壁，这些都能有效降低管束内的流体流动压降。因此，多层并列树状结构的管管束的设计布置达到了造型丰富，美观和整体节能的目的。