JP2009068439A - 除塵水車 - Google Patents

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Takashi Uchida
内田隆志
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Abstract

【課題】レーク部と水車とが一体で水底近くから水面までの水流断面全体の水力エネルギーを使う事ができ、除塵機能部と水力動力部とが一体となった除塵機を得ること
【解決手段】ブレードに水流エネルギーを受け止める機能と塵埃搬送の機能を併せ持つようにすることで課題を解決する。本考案の除塵機は水流外あるいは水流とは異なった方法への塵埃搬送機能と搬送動力発生機能を同一部品（ブレード）が担い、かつブレードを並進運動可能とすることで水深方向あるいは水流幅方向の流水エネルギーを全て利用する。
【選択図】図１

Description

河川等の塵埃を取除く除塵機に関する。
河川等の塵埃を取除く除塵機として、たとえば特開平１１−１８１７４７のように水車をその動力源とする方法が実用化されている。この方法は、塵埃を水流中から水流外に運ぶレーク部とレークを駆動する動力源である水車とは別個であり、双方はチェーン等の駆動索で結ばれる（当該除塵機を以下では既存機と呼称する）。
既存機の場合、必然的に水車はレーク部より下流に設置される。もしレークに多量の塵埃が掛かった場合、レーク部で水流が減速されるため下流にある水車の出力は減少する。この減少を極力小さくするためにレーク部と水車とを十分に離して設置する必要がある。
また、既存機で使用される水車は下掛け的水車であるため水車ブレードを水中深く入れる事ができず流水面近くの一部のエネルギーしか利用できない。
特開平１１−１８１７４７
解決しようとする課題は、レーク部と水車とが一体で水底近くから水面までの水流断面全体の水力エネルギーを使う事ができ、除塵機能部と水力受け部とが一体となった除塵機を得ることである。
本発明は、ブレードに水流エネルギーを受け止める機能と塵埃搬送の機能を併せ持つようにすることで課題を解決する。
本考案の除塵機は水流中から水流外への塵埃搬送機能と搬送動力発生機能を同一部品（ブレード）が担い、かつブレードは並進運動するため水深方向の流水エネルギーを全て利用する事ができ塵埃の多寡による搬送能力の低下がなく設置場所も既存機より小さくできる利点がある。
本装置の設置の方法にはスプロケット８の回転軸を水平に置く方法と、鉛直に置く方法がある。図１は、本発明装置を鉛直に設置した例である。水車は流れの方向に対し斜めに設置される。ブレード１はチェーン等の駆動索３で無限軌道状に連結されている。図１で上側のブレード１は流れによりカバー７を出ると姿勢を起され水力をブレード正面に受け押し流されブレードが並進運動する。図３に示すように姿勢を起されたブレードはブレード端にあるピン５が端板４に設けられたスリットに沿って動くことにより姿勢角度が制御される。一方、図１の下側のブレードは上側ブレードの並進運動に伴い、流れの上流側へと動くが、ブレードはブレード軸６の周りに４のスリットの範囲で回転自由であるので流れと概ね平行な位置に倒される。上側のブレードが受ける水力は下側のブレードが受ける水力より大きいので、ブレードの無限軌道上の運動が持続される。流れに乗って流れてくる塵埃は、上側ブレードとベース板２によりブレードの並進方向に方向転換・搬送される。これにより、塵埃を所望の方向あるいは場所に持っていく事ができる。なお７の上側先端部は７からブレード先端が離れる段階で流れがブレードの下側に入るような角度を持たせることによりブレードの起き上がりが良好になる。
図４はスプロケット回転軸が水平に設置される例である。ブレードの機能は鉛直設置の場合と同様であるが、鉛直設置の場合上側のブレードは全て流れにより押されているのでブレード姿勢を保つ事ができるが、水平設置の場合は、水面上に出たブレードはそのままでは姿勢を保てないので、図５に示すように、ブレード１と摺動可能に設置されたピン５が、端版４のスリット上端部ではまり込むように曲がったスリット形状１１を設ける方法がある。水車が川床近くにまで設置される場合は、カバー７は図４のような平板状カバーが利用できる。この場合、図４に示すように、７背後には逆流が起こるため一部の下側ブレードを上流方向に動かす駆動力源として機能させる事が可能である。この逆流の利用は、図１の場合でも利用可能である。水平設置の場合も１と２とで塵埃が水流外へ搬送される。
図６はガイドレールにより、特に上側ブレードの姿勢を制御する例である。端板４のスリット代わりにピン５が沿って摺動するガイドレール１０を設ける方法である。この方法は水平設置、鉛直設置いずれにも適用可能なブレード姿勢制御の方法である。３に沿って全周に無限軌道様ガイドレールを設置する方法も可能である。
国内には河川流が豊富であり、従来あまり顧みられていなかった中小水力発電が注目されつつある。このとき、河川を流下する塵埃対策は不可欠であり、その有効な対策があれば中小水力の利用は拡大する。
本発明装置の鉛直設置例 図１の鳥瞰 ブレード姿勢制御の例 本発明装置の水平設置の例 ブレード姿勢固定の例 ブレード姿勢をガイドレールで行なう例
符号の説明
１ ブレード
２ ベース板
３ チェーン等駆動索
４ 端板
５ ピン
６ ブレード回転軸
７ カバー
８ スプロケット
１０ ガイドレール
１１ ピン固定スリット

Claims (3)

  1. 流水力により並進運動するブレードが水流中の塵埃を運ぶ機能を持つ水車
  2. ブレードと水流方向との角度が、水力により自動設定される請求項１の水車
  3. ブレードと水流方向の角度が、ブレードがガイドに沿うことにより設定される請求項１の水車
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