JP2019157775A - 水車用ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、水路に配設する水車の前方へ配設し、流下して来る塵埃を水車の上面を越えて流下させ、容易に除去することのできる水車用ダクトを提供することを目的としている。【解決手段】 断面Ｕ字状の水車用ダクトの底面に、前後方向を向き、かつ後部が上向き傾斜する複数の塵案内杆を、その上端を下流方向の上方へ斜めに向けて、横列に所定の間隙を開けて配設してある。【選択図】 図１

Description

本発明は、水車の前部に配設し、流れて来る塵埃を水流を利用して、水車の上面を通過させて自然に除去することができる水車用ダクトに関する。

水路に水車を配設する場合、水路を流れて来る木の枝や葉、その他の夾雑物や塵埃を除くために、水車の手前に櫛状の除塵装置や網などが配設されることがある。一方で、水流を利用した除塵装置が、特許文献１に開示されている。

特開２００４−２７５９４２号公報

従来の一般的な除塵装置では、木の葉などによる目詰まりが生じると、水が溢れたり、また除塵装置に付着した塵埃を除去するために、多大な手間を要する。
一方、特許文献１に記載されている発明においては、流れて来た木の葉などの除去が困難であり、かつドラムスクリーンのような大きな装置を必要とするので、コスト高になる。
本発明は、流れて来る塵埃等を、水流を利用して、ロータの上面を超えて通過させるようにした水車用ダクトを提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するために、次のような技術的手段を講じた。

（１）断面Ｕ字状の水車用ダクトの底面に、前後方向を向き、かつ後部が上向き傾斜する複数の塵案内杆を、その上端を下流方向の上方へ斜めに向けて、横列に所定の間隙を開けて配設してなる水車用ダクト。

（２）前記塵案内杆の後端部を、水車用ダクトの後部に配設されている水車の上面を超えるように形成されている前記（1）に記載の水車用ダクト。

（３）前記塵案内杆を、後上方へ向かって凸曲するものとしてなる前記（1）または（2）に記載の水車用ダクト。

（４）前記塵案内杆の横断平面形は、前部が太く、後方へかけて細くなる略魚形をなしている前記（1）〜（3）のいずれかに記載の水車用ダクト。

（５）前記ダクトの後部に、水車のロータを備える水車筐体を連結するための連結部が形成されている前記（1）〜（4）のいずれかに記載の水車用ダクト。

（６）前記ダクトの側壁は、側面視で、後部は低く、前部は塵案内杆の後端部の高さとなるように次第に高く形成されている前記（1）〜（5）のいずれかに記載の水車用ダクト。

（７）前記ダクトは、平面視において、左右両側壁の前部が、高さ方向の中間から、上方が次第に外側方へ向かって広開している前記（1）〜（6）のいずれかに記載の水車用ダクト。

本発明によると、次のような効果が奏せられる。

前記（1）に記載の発明においては、水車用ダクトの内部に、複数の塵案内杆が、その上端部を、後上部の斜め上向きとし、所定の間隙を開けて並列で配設されているので、この水車用ダクトの後部に水車を配設すると、水流により流下してダクト内に入る塵埃等は、塵案内杆に引っかかり、水流によって押上げられて、塵案内杆の上面を滑って水車ロータの上を超えて流下し除去される。水車が塵案内杆の後部の高さと同じであるか低ければ、塵埃は水車の上を通過する。

前記（2）に記載の発明において塵案内杆の後端部は、ダクトの後部に止着する水車の上面を超えるように形成されているので、ダクトの後部において、水車を塵案内杆より下に位置するように配設し、塵埃を水車の上面を越えて流下させることができる。

前記（3）に記載の発明において塵案内杆は、側面視で、前面が前上方へ凸出する弧曲面としてあるので、塵案内杆の前面に当たる塵埃は、水流に押されて塵案内杆の前面を滑りながら上面後方へ移動して流下する。

前記（4）に記載の発明において塵案内杆は、横断平面形が、前部が太く後方へかけて細くなる略魚形に形成されているので、塵案内杆の前面に当たる水流は、コアンダ効果により高速で各塵案内杆の間隙を後方へ通過する。

前記（5）に記載の発明においてダクトは、後部にロータを備えた水車筐体を連結する連結部が形成されているので、水車筐体（内部に水車）の前部にダクトを連結させることにより、水路の流水をダクトで集めて、水車筐体における水車のロータを回転させることができるとともに、流水中の塵埃を、水車筐体の上面を超えて流下させることができる。

前記（6）に記載の発明においてダクトの側壁は側面視で、塵案内杆の後端部分は低く、前部へかけて次第に高くなるように形成されており、水車の高さの水位の流水は取り入れることができる。かつ後部が低く形成されているため、塵埃を塵案内杆の上面を超えて容易に通過させることができる。

前記（7）に記載の発明においてダクトは、平面視で、左右両側壁の前部が、高さの中間から上方が次第に外側方へ開いているので、木の枝のような大きなものが流下して来ても、ダクトの内側に導いて、塵案内杆の上面を超えて下流へ通過させることができる。

本発明の水車用ダクトの一実施例を示す正面図である。 図１に示す水車用ダクトの後面図である。 図１、図２に示す水車用ダクトを前部を右方として示す平面図である。 図３におけるIV−IV線縦断側面図である。

本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図３、図４において右方が前部（上流側）である。図に示す水車用ダクト１（以下単にダクトという）は、図１の正面視で、略Ｕ字状の溝部２が形成され、その左右両側壁２Ａ、２Ｂは、前上部が外側方へ向かって広開している。側壁２Ａ、２Ｂの後部は、図４に示すように、ダクト１の後部に配設する水車５の高さを少し超える高さとしてあり、側壁２Ａ、２Ｂの前部は、塵案内杆３、３の上面よりも高く形成されている。

左右側壁２Ａ、２Ｂの間の底面２Ｃには、図１に示すように複数の塵案内杆３、３が適度の間隙３Ａを開けて横列に配設されている。側壁２Ａ、２Ｂの後端には、図２に示すように水車連結部４が、上部は溝部２の幅だけを欠いた環形に形成されて、外向きフランジ４Ａを側壁２Ａ、２Ｂの後部にネジ４Ｂにより止着、固定されている。

ダクト１の平面視である図３に示すように、左右の側壁２Ａ、２Ｂの前上部が、左右外側方へ向いて横臥するように曲げられている。ダクト１の溝部２の底面２Ｃの前部は後部よりも幅が広く形成されて、底面２Ｃにおける前寄りの部分に、複数の塵案内杆３の下部が、横列に適度の間隙３Ａを開けて固定されている。

底面２Ｃに固定された基部から後方へ斜め上向きに上部が立上がり、その後端は水車連結部４の上方へ伸びており、その側面視は、後部から上前方へ凸出して基部へかけて緩やかな弧曲面をなして、その表面を前方から後方へ塵埃が滑り易いように形成されている。

塵案内杆３の後端部は、側壁２Ａ、２Ｂの後端部よりも後方へ突出されて、水車連結部４の上部へかかるように形成されている。
水車連結部４には、図４に仮想線で示す水車筐体８が接続される。水車筐体８の内部に水車５が吊設されており、水車５はその前部にロータ６を備え、ロータ６におけるブレード７の先端部は、上流側へ向いて傾斜する傾斜部７Ａとされている。

ダクト１内に流入した水中の塵埃は、塵案内杆３の前面に接触し、その前面に沿って後上方へ移動し、各塵案内杆３の上面後部を越えて、図４に仮想線で示す水車筐体８（内部に水車５）の上面を通過するようになっている。

また、左右の側部にある塵案内杆３、３は、後半部の上部が外側方へ広がって、左右の側壁２Ａ、２Ｂの上面の内側を覆って、塵埃が係止することがないようにしてある。塵案内杆３の太さは、塵埃が係止されて水が溜まる場合の流水負荷に対応して決められ、その横断面の形は、図２に示す後端面のように、前部が厚く後方へ次第に薄くした略魚形とし、コアンダ効果によって水流を高速で通過させ、水流の滞りを回避させるようになっている。

隣接する塵案内杆３、３間の間隙３Ａは、その間隙３Ａ内を通過する塵埃が、ダクト１の後部に配設される水車５のブレード７に当たっても、支障を及ぼす虞のない大きさとされる。水路を流下する塵埃は、ダクト１内に入った時は、塵案内杆３の前面に当り、水流に押されて塵案内杆３の後部の上面を乗り越えて流下する。

これによって、ダクト１における下流である後部に配設される水車筐体８の上を、塵埃が通過するので、図４に仮想線で示す水車５のロータ６におけるブレード７に、塵埃が引掛かることはなく、従来のように、除塵網に塵埃が引掛かることがないので、引掛かった塵埃を除去する等の手間が不要となる。

水位が低い時には、塵埃は塵案内杆３の前面に引掛かるが、水位が上昇すると、塵埃は流水によって押上げられ、塵案内杆３の上面を滑りながら流下する。
もし塵案内杆３が目詰まりして水位が上昇すると、溢れる水は、塵案内杆３の上面を超えて下流方向へ流下するので、水流は水車５のロータ６回転に支障なく十分供給される。

塵案内杆３、３同士の間隙３Ａは、水流の上下方向を向いているので、目詰まりした時は、長い棒等を間隙３Ａの下部に挿入して、塵埃を持ちあげることにより、塵埃を容易に除去して流下させることができる。

なお、塵案内杆３の高さ方向の中間部に、図示しない横桟を固定して、各塵案内杆３の横振れを抑止することがある。また図４に示す状態で、塵案内杆３を前後２重として配設し、前部での塵案内杆３同士の間隙３Ａを後部における間隙よりも大きくして、枯枝等の大きな塵を受け流すようにすることができる。

水路において、流下して来る塵埃を、水流を利用して、ロータの上部を超えて通過するように、塵案内杆をダクト内に設けてあるので、水車の前部に設置して除塵効果の高いダクトとして利用することができる。

１．水車用ダクト
２．溝部
２Ａ、２Ｂ．側壁
２Ｃ．底板
３．塵案内杆
３Ａ．間隙
４．水車連結部
４Ａ．外向フランジ
４Ｂ．ネジ
５．水車
６．ロータ
７．ブレード
７Ａ．前向傾斜部
８．水車筐体

Claims (7)

1. 断面Ｕ字状の水車用ダクトの底面に、前後方向を向き、かつ後部が上向き傾斜する複数の塵案内杆を、その上端を下流方向の上方へ斜めに向けて、横列に所定の間隙を開けて配設してなることを特徴とする水車用ダクト。
2. 前記塵案内杆の後端部を、水車用ダクトの後部に配設されている水車の上面を超えるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水車用ダクト。
3. 前記塵案内杆を、後上方へ向かって凸曲するものとしてなることを特徴とする請求項１または２に記載の水車用ダクト。
4. 前記塵案内杆の横断平面形は、前部が太く、後方へかけて細くなる略魚形をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水車用ダクト。
5. 前記ダクトの後部に、水車のロータを備える水車筐体を連結するための連結部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水車用ダクト。
6. 前記ダクトの側壁は、側面視で、後部は低く、前部は塵案内杆の後端部の高さとなるように次第に高く形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の水車用ダクト。
7. 前記ダクトは、平面視において、左右両側壁の前部が、高さ方向の中間から、上方が次第に外側方へ向かって広開していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の水車用ダクト。

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