JP3172781U

JP3172781U - 水車装置

Info

Publication number: JP3172781U
Application number: JP2011004736U
Authority: JP
Inventors: 進金子; 瑞穂石井
Original assignee: 関越技研株式会社
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2021-08-11

Abstract

【課題】製造コストの低減及び採算性の高いＦＲＰ製水車システムを提供する。
【解決手段】水車４１は、内側面において外縁から軸心に向けて延設する凹溝４２が円周方向に間隔を空け複数形成された一対の輪板４３と、両側に取付フランジ４４が一体に成形され、取付フランジ４４が凹溝４２の溝内面に取り付けられることにより輪板４３間に固定される水受けバケット４５とを備える。輪板４３および水受けバケット４５はＦＲＰ製からなる。また、ＦＲＰ製の水車とこの水車を軸支するＦＲＰ製のフレームとを備えた水車装置として、フレームは、前記水車の下部に用水を流して回す水路を構成し、水の落差が生ずるように底面が流路方向に傾斜して形成される。
【選択図】図１

Description

本考案は、水車および水車装置に関する。

ＦＲＰの成形品からなる河川設置用の水車の従来構造として特許文献１に記載のものが挙げられる。同文献の図１および図２には、小径の胴体を有する本体と、円形側板と、多数の羽根とを組み付けて水車を構成する技術が記載されている。

特開２００９−２４５４３号公報

特許文献１の技術では、水車を本体と円形側板と多数の羽根とから分割構成しており、多数の羽根を胴体に組み付ける工程を要することから製造コストが嵩みやすいという問題がある。特許文献１の図３および図４には羽根を一体に形成した実施例が記載されているものの、小径の胴体を有する本体と円形側板とを有する構造、つまり形状の異なる２つの部材を有する構造のため、金型も２種類用意しなければならず、その分、製造コストがかかるという問題がある。

本考案は以上のような課題を解決するために創作されたものであり、製造コストの低減が可能な水車および水路の確保が容易な水車装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本考案の水車は、内側面において外縁から軸心に向けて延設する凹溝が円周方向に間隔を空け複数形成された一対の輪板と、両側に取付フランジが一体に成形され、該取付フランジが前記凹溝の溝内面に取り付けられることにより輪板間に固定される水受けバケットと、を備えることを特徴とする。

当該水車によれば、製造コストを低減することが可能となる。

また、本考案の水車装置は、前記水車と、前記水車を軸支するＦＲＰ製のフレームと、を備えたことを特徴とする。
また、前記フレームは、前記水車の下部に用水を流して回す水路を構成し、水の落差が生ずるように底面が流路方向に傾斜して形成されていることを特徴とする。
さらに、前記フレームには前記水車の上部に配される漏斗が固定され、前記フレームの上部から落下した水が前記漏斗を介して前記水車に供給されることを特徴とする。

以上の水車装置によれば、水路の確保が容易で大きな電力を得ることが可能な水車装置となる。

以上の水車装置は、その前施設として水流定量装置を備えるものとすれば、水流の確保およびロス無く、容易に大きな電力を得ることが可能な採算性の高い水車装置となる。水流定量装置としては定量フローティングスキマーから構成することが経済性の点から有利である。

本考案によれば、製造コストの低減が可能な水車および水路の確保が容易な水車装置となる。

本考案に係る水車の外観斜視図である。本考案に係る水車の分解斜視図である。本考案に係る水車の側面図である。図３におけるＡ−Ａ断面図である。輪板の製造方法の一例を示す説明図である。輪板の製造過程で使用するモタイの外観図である。水車発電の構成図である。複数の水車を下掛式として適用した場合の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、正面図である。複数の水車を上掛式として適用した場合の上面図である。複数の水車を上掛け式として適用した場合の側面図であり、図９におけるＢ−Ｂ断面図である。水車の他の構造例を示す外観斜視図である。水流定量装置と、上掛式水車装置と下掛式水車装置とを組み合わせた説明図である。水流定量装置の一例を示す外観斜視図である。畜舎の一例を示す外観斜視図である。畜舎の一例を示す側断面図である。（ａ）は筒状筐体の正断面図、（ｂ）は補強部材の断面図である。（ａ）、（ｂ）は床材を示す正断面図、側断面図である。床材と床材支持フレームの分解斜視図である。柵部材の外観図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ非常換気装置の正面図、外観斜視図である。（ａ）は開閉ドアの説明図、（ｂ）は蝶番の説明図である。集尿ピットの説明図である。筒状筐体の断面構造図である。補強部材の変形例の説明図である。筒状筐体の変形例の説明図である。大型の筒状筐体の変形例の説明図である。

図１、図２に示すように、水車４１は、内側面において外縁から軸心に向けて延設する凹溝４２が円周方向に間隔を空け複数形成された一対の輪板４３と、両側に取付フランジ４４が一体に成形され、この取付フランジ４４が凹溝４２の溝内面に取り付けられることにより輪板４３間に固定される水受けバケット４５とを備える。

輪板４３はＦＲＰ製であり、ガラスマットを含む樹脂の他、炭素繊維を含んだ樹脂でも製作可能である。輪板４３は例えばＦＲＰの吹き付け工法により製作される。図５（ａ）において、円形の成形型５２の縁部には、複数の成形凸部材（以降、モタイという）５３が放射状に取り付けられる。モタイ５３は、ＦＲＰの抜きテーパが形成された断面台形の長尺部材であり、図示しないボルト等により成形型５２に着脱自在に取り付けられる。図５（ａ）に示すように成形型５２にＦＲＰを吹き付けて輪板４３を成形し、輪板４３が固化したら図５（ｂ）に示すように成形型５２から離型する。その後、モタイ５３によって形成された凹部の外側にかかるようにして輪板４３の全周縁をカットする。これにより、輪板４３の周縁において開口した凹溝４２が形成される。

このように、凹溝４２の形成として使用するモタイ５３を成形型５２に着脱自在に取り付ける構造とすれば、径の異なる輪板４３を製作する場合、各輪板４３に合わせて径方向のモタイ５３の取付位置を変更するのみで対応できる。つまり１つの成形型５２をそのまま利用できるため、成形型５２のコストを抑えることができる。

水受けバケット４５も例えばＦＲＰにより成形されている。水受けバケット４５は１面が開口した六面体形状の筐体部材であり、その開口部の両側に矩形板状の取付フランジ４４が一体に成形されている。水受けバケット４５は例えば図２に示すように取付フランジ４４が凹溝４２の溝内面にあてがわれたうえで、ボルト４６およびナット４７で締結されることにより輪板４３間において取り付け固定される。隣接し合う水受けバケット４５間は水が通過可能な空間が形成される。

輪板４３および水受けバケット４５をＦＲＰ製とすることにより、木製や金属製の水車に比べて耐久性や耐衝撃性、経済性、軽量化に優れた水車４１となる。

図３、図４に示すように軸４８には一対の矩形補強板４９が溶接等により固定されている。そして、この矩形補強板４９が輪板４３の中央に形成された嵌め込み部に嵌め込まれてボルト５０およびナット５１により締結されることで輪板４３が軸４８と一体に回転する。ナット５１は例えば溶接等により予め矩形補強板４９に取り付けられている。

以上の水車４１によれば、同一形状の一対の輪板４３を利用でき、水受けバケット４５の組み付けも簡単となって、水車４１の製造コストを低減することができる。

図７に示すように、水車４１の回転力は例えばオルタネータ６０により電力に変換することができる。オルタネータ６０は例えば自動車に搭載されているものを利用できる。図７は矩形断面の水路を構成するフレーム５４に水車４１を配した例を示しており、軸４８はフレーム５４の側面を貫通したうえで適宜に配された軸受５５により支承される。フレーム５４も例えばＦＲＰ製であり、水路を設ける地面等に埋設、あるいはもともと形成された凹部に設置される。上縁には固定用としての固定フランジ５４Ａが一体に成形されている。

軸４８の一端には駆動プーリ５６が軸着されている。この駆動プーリ５６と、増速機５９を介してのオルタネータ６０の入力軸側の従動プーリ５８とにタイミングベルト５７を掛け回す構造により、水車１の回転力をオルタネータ６０により電力に変換できる。駆動プーリ５６、タイミングベルト５７、従動プーリ５８、増速機５９、オルタネータ６０は例えばＦＲＰ製の防雨用のカバー（図示せず）により覆われる。

図８は、水車４１の下部に用水を流して回すいわゆる下掛式として水車４１を配した場合を示す。下掛式は、一般に水の落差が小さいが流量の多い所に用いられることが多い。図８（ａ）はフレーム５４の底面を流路方向に関して傾斜状に形成して水の落差をかせいだ形態を示しており、水車４１を傾斜方向に沿って複数配している。これにより、水の流速が増して水車４１の回転トルクが上がり、大きな電力を得ることができる。このような傾斜形状を伴う場合であってもＦＲＰ製であればフレーム５４の成形は容易である。またフレーム５４は分割構成してもよく、例えば流路方向の寸法が長い場合、フレーム５４を流路方向に分割して成形し、現地で組み付ける等の措置が採られる。また、アジャスターにより現場斜面角度に合わせた設置ができる。

図９、図１０は用水を水車４１の上部から落として回すいわゆる上掛式として水車４１１を配した場合を示しており、図９は上面図、図１０は図９におけるＢ−Ｂ断面図である。上掛式は一般に流量は少ないが落差のとりやすい場所に用いられる方式である。図９、図１０では、平面視して十字形をなすフレーム６１を設け、各延設部の内部に水車４１を図１０に示すように上下方向に複数配した例を示している。フレーム６１には各水車４１の上部に配される漏斗６３が固定される。フレーム６１の上部に位置した用水管６２から落下した水は漏斗６３により集められて漏斗口６４から水車４１に供給される。水車４１から落下した水はその下方に位置する漏斗６３により集められ、順次、下段の水車４１に供給される。漏斗６３も例えばＦＲＰにより成形される。

この構造によれば、水の落差を利用して比較的大きな電力を得ることができる上掛式の水車装置において、漏斗６３により水を効率的に集めることができ、水車４１の回転トルクを上げて大きな電力を得ることができる。本構造においてもＦＲＰ製であればフレーム６１の成形は容易である。フレーム６１は適宜に分割構成することが可能である。
上掛式の水車装置の場合、渇水時期は発電した電気で夜間揚水作業（図１２のポンプ９６等による揚水作業）を行うことにより水量を確保することができる。

図８〜図１０に示した水車装置では水車自体の構造は特に限定されるものではなく、例えば図１１に示す水車９０を用いることもできる。図１１において、各輪板９０Ａ、９０Ｂの外側面には、外縁から軸心に向けて延設する凹溝が円周方向に間隔を空け複数、一体に形成されている。つまり、各輪板９０Ａ、９０Ｂの内側面側において前記凹溝を構成する羽根凸部９０Ｃが突設されることとなり、各輪板９０Ａ、９０Ｂの羽根凸部９０Ｃの先端同士が突き合わさって図示しないボルト等の締結手段により組み付けられる。この水車９０もＦＲＰ製であり、ＦＲＰの吹き付け工法により容易に製作可能である。

また、図１２に示すように上掛式水車装置と下掛式水車装置を組み合わせることができる。さらに下掛式水車装置を並列に、或いは直列に並べて多重水路方式にすることも可能である。

また、フローティングスキマーを設置することにより水車への一定水流の供給が可能である。例えば図１２における池、貯水池、溜池等の貯水場所９１に設置したり、図１３に示すように水路または河川１０１に、ＦＲＰ製水路またはＦＲＰ製貯留槽１０４を設け、ゲート１０２によりＦＲＰ製貯留槽１０４に流入させる。内部に浮き子（ポリタンクなど）９３の付いた水流吸い込み口９２を設置し、移流配管部をジャバラ状配管９４にすることで、水位の上げ下げに合わせて吸い込み口は上下し、増水時や渇水時にでも一定量の水流となる。水路や貯水池の水量に関係なく、一定の水流を保つことが可能となり、安定した電力を供給できる。水流吸い込み口は複数設置１０５もでき、水車の規模に合わせた送水ができる。

多重水路方式の場合は、ゲート調整(タイマー制御も可能)などをすることにより、より効率のよい水車制御が可能となる。

以上の水車４１で得た電力は例えば畜舎の換気装置や照明装置等に利用することができる。

図１４および図１５はそれぞれ畜舎の一例を示す外観斜視図、側断面図である。畜舎１は、筒軸方向が横方向となるように設置された、閉断面で一定形状断面の筒状筐体２を主な外郭部材として構成されており、両端は円板形状の側壁３によって閉塞されている。畜舎１内には子豚などが収容される。筒状筐体２は例えば断面円形を呈した円筒部材として構成される。断面円形の筒状筐体２を地面に載置するに当たっては、下部周りを地中に埋めてもよいし、筒状筐体２の下部外面側に、筒状筐体２の姿勢を維持する取り付け台座４を形成してもよい。

筒状筐体２の寸法は、収容する家畜数にもよるが、例えば子豚５０〜１００頭程度を収容する場合、外径約２．５メートル、長さ最長で約１０メートル程度とする。筒状筐体２は樹脂製であり、その板厚としては、例えば数ミリメートル〜十数センチメートル程度である。また、筒状筐体２の内壁面は特に、糞尿がこびり付きにくいように鏡面状に形成されている。

樹脂製の筒状筐体２の具体例としては、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）パイプが好適である。ＦＲＰパイプとしては、ガラスロービングに樹脂を浸透させながら型に巻きつけて成形する、いわゆるフィラメントワインディング製法で製造したものを用いることができる。この場合、いわゆる型の外側に巻きつける外巻き式で製造されたものでもよいし、型の内側に巻きつける内巻き式で製造されたものでもよい。また、筒状筐体をＦＲＰパイプから構成する場合、前記したフィラメントワインディング製法によるものの他に、金型に半硬化状態のＦＲＰシートを巻きつけてパイプ状に成形する、いわゆるシートワインディング製法で製造されたものを使用することもできる。側壁３もＦＲＰ等の樹脂材から構成することが望ましい。筒状筐体２をＦＲＰパイプから構成することで安価で高強度の筐体となる。

筒状筐体２の内部の下方には家畜載置用の床材５が水平状に設置され、例えば、筒状筐体２の内壁面下端から５０〜８０センチメートル程度上方に設置される。床材５は、概ね筒状筐体２の内部全長にわたって設置されており、筒状筐体２の内部空間を上方の家畜収容空間６と下方の糞尿溜め空間７とに区画する。床材５には、家畜の糞尿を糞尿溜め空間７に落下させるために落下孔が全面にわたって形成されている。床材５の具体例としてはスノコや打抜き金網等であり、そのスリットや網目が前記落下孔に相当する。家畜収容空間６には清掃時やワクチン接種の際に人が入るので、床材５から筒状筐体２の断面中央上端までの室内高さは１．７メートル以上であることが好ましく、１．８メートル程度以上であることがより好ましい。これにより、腰をかがめることなく清掃等を行えるので、畜舎１内における諸作業の利便性が向上する。

各側壁３には開閉ドア８Ａが取り付けられた人の出入り口８が形成され、一方の側壁３における開閉ドア８Ａの上方には排気ファン９が取り付けられている。この排気ファン９は温度感知により間欠自動運転または手動による連続運転を行う。換気ファン９には例えば防雨ルーバー１０が取り付けられる。給気口１１は筒状筐体２の上部の内壁面に臨むように穿たれており、これにより風は寒気に弱い子豚に直接送風されることなく、一旦筒状筐体２の上部に送風されたうえで曲面からなる内壁面に沿って下方に送られる。また、側壁３には畜舎１内の糞尿を集めて汚水処理施設などに排出する集尿ピット１８が設けられている。

集尿ピット１８は、図２２に示すように内部配管のオーバーフロー位置３７の調整が可能であり、糞尿溜量調整ができる。取り出し配管３８は角度調整が可能で、筒状筐体２の複数の排水管を繋げた場合などの高低差に対応できる。

畜舎１内に冷風を供給する場合、図１４および図１５において給気側の側壁３の上部にミストノズル７３を取り付け、このミストノズル７３から水のミストを舎内に噴霧し、気化熱により夏季の舎内の暑気を下げることができる。

図２３に示すように、筒状筐体２の断面構造は筐体の外側から順にＦＲＰ壁７４、アルミ蒸着フィルム７４Ａ、断熱発泡ポリエチレン層７５、黒マルチシート７４Ｂ、ＦＲＰ壁７４からなり、断熱効率が高められている。また、側壁３（図１４）は断熱効率および面押強度を保つため、木板を壁内部に埋め込む場合がある。

図１４において、筒状筐体２の強度を上げる目的で、筒状筐体２には上下方向に延設され、具体的には円周方向に延設されて内壁面を支持する補強部材１３が内嵌されている。補強部材１３の数は適宜に決定される。補強部材１３は例えばＦＲＰなどの樹脂部材からなり、内部がダクトの役割も果たす。

図１６（ａ）は筒状筐体２の正断面図であり、図１６（ｂ）は補強部材１３の断面図である。補強部材１３は、内部に延設方向（筒状筐体２の円周方向）に沿う中空閉断面のダクト空間１４を有するように形成される。糞尿から発生して筒状筐体２内の下方（糞尿溜め空間７）に淀みやすい硫化水素ガスやアンモニアガスなどはこの補強部材１３のダクト空間１４を介して外部に排気される。筒状筐体２の内壁面を支持する補強部材１３が換気ダクトの機能も兼ねるため、部品点数の低減が図られ、換気専用の部材を組み付ける必要がなくなるので、畜舎１の組み付け工数が簡略化される。

ダクト空間１４は排気部１５を通して筒状筐体２の外部に連通するとともに下部開口１６を通して筒状筐体２の内部に連通する。特に、下部開口１６を床材５よりも下方に位置させることで、硫化水素ガスやアンモニアガスなどが特に溜まりやすい床材５よりも下方（糞尿溜め空間７）の換気を効率的に行うことができる。

図１４に示すように、補強部材１３の頂上部に設けられる排気部１５の排気口１５Ａには、Ｌ字排気パイプやトイレ用ファン、ベンチレータ等の排気部材１５Ｂを取り付けることができる。また、排気部１５にはスライドゲート１５Ｃを取り付けることができ、これにより換気量を調整できる。排気部１５は筒状筐体２内にも連通しており、図１５に示すように筒状筐体２の内部側において排気口キャップ１５Ｄが設けられ、夏場は排気口キャップ１５Ｄを外すことで排気部１５から舎内の暑気抜きができる。
なお、補強部材１３の断面形状は図１６（ｂ）に示すように角型部材１３Ａや丸型部材１３Ｂなどがある。

筒状筐体を補強する補強部材としては筒状筐体２の外側に取り付ける外付けタイプを採用することもできる。図２４は、外付けタイプとして円周方向に延設されて外壁面を支持する補強部材７６を取り付けた例を示している。補強部材７６の材質はＦＲＰなどの樹脂部材からなり、内部７８はダクトの役割も果たす。補強部材７６は一対のパーツから構成され、筒状筐体２を挟むように外嵌され、接合フランジ７７にてボルト締め等により結合される。このように補強部材を筒状筐体２の外部に取り付けることにより、筒状筐体２の内部により広い空間を確保できる。

次に、床材５を支持する床材支持フレーム２１について説明する。図１７において、（ａ）は筒状筐体２の正断面図、（ｂ）は床材５周りの断面図である。図１８は床材５と床材支持フレーム２１の分解斜視図である。

床材支持フレーム２１は、筒状筐体２の筒軸方向に間隔を空けて並設され、前記筒軸方向と直交する方向に延設される第１床材支持フレーム２２と、この第１床材支持フレーム２２と直交するように並設され、前記筒軸方向に延設される第２床材支持フレーム２３とから構成される。第１床材支持フレーム２２と第２床材支持フレーム２３とは例えばＦＲＰなどの樹脂板から構成される。

第１床材支持フレーム２２は、上部に複数のスリット２２ａが切り欠き形成され、その両端部が筒状筐体２の内周壁面に固定される。第１床材支持フレーム２２の両端部には、筒状筐体２の内周壁面に沿う円弧状のフランジ２２ｃが形成されており、このフランジ２２ｃが筒状筐体２の内周壁面にあてがわれ、第１床材支持フレーム２２が筒状筐体２の内部下方において水平状に取り付けられる。

そして、第２床材支持フレーム２３がその板面を鉛直としてスリット２２ａに落とし込まれることにより、第１床材支持フレーム２２に載置される。床材５の縁部には下方に屈曲した折り返し部５ａが形成されており、第２床材支持フレーム２３の上部に切り欠き形成された凹部２３ａに折り返し部５ａが落とし込まれたうえで、床材５が第２床材支持フレーム２３に載置される。

このように、第１床材支持フレーム２２の両端部を筒状筐体２の内周壁面に固定し、第１床材支持フレーム２２のスリット２２ａに第２床材支持フレーム２３と落とし込む構造の床材支持フレーム２１とすることで、筒状筐体２に対する床材支持フレーム２１の組み付けを迅速かつ簡易に行えるため、畜舎１の製作コストの低減が図れる。

また、第１床材支持フレーム２２として、鉛直の平板に対して膨出部２２ｂを有する形状とし、この膨出部２２ｂの内部において、図１７（ｂ）に示すように、すなわち筒状筐体２の筒軸方向と直交する水平方向から見た断面形状として中空閉断面部２６を有する構成とすれば、床材支持フレーム２１全体の強度を簡易な構造で高めることが可能となる。

次に、図１９に示す柵部材２７について説明する。図１９は出入り口８周りの外観斜視図である。出入り口８には、開閉ドア８Ａ（図１４）とは別に、出入り口８の下部のみ閉塞して家畜の逃げを防止する柵部材２７がスライド着脱自在に設けられる。側壁３の舎内側において、出入り口８の両縁下部には平断面Ｌ字状のガイド部材２８が鉛直状に取り付けられている。柵部材２７は例えば矩形状の樹脂板からなり、上方からガイド部材２８に差し込まれることで、出入り口８を閉塞する。

このような柵部材２７を設ければ、柵部材２７により家畜の逃げを防止できるので、夏季など、畜舎１内の温度が上昇したときには人の出入り口８の開閉ドア８Ａを開放して通気を行うことができる。柵部材２７はスライド着脱自在なので、取り付けや取り外しが簡単である。また開閉ドア８Ａは図２１に示すように重量用の抜き差し蝶番３６により取り外すことができる。開閉ドア８Ａには内部確認窓８Ｂが設けられており、容易に舎内の様子を確認できる。

また、柵部材２７をＦＲＰなどの樹脂板とした場合、標準補強２９Ａの他に強鉄棒２９Ｂを埋め込んだ構造とすれば、柵部材２７の剛性を容易に高めることができる。既述したように、家畜が豚である場合、豚は勢いを付けて柵部材２７に衝突することがあるので、大型豚の場合など、鉄棒を埋め込んだ樹脂板とすることで柵部材２７の剛性を容易に高めることができ、柵部材２７の損傷を防止できる。

次に、非常換気装置３１について説明する。図２０に示すように非常換気装置３１は側壁３に設置される。非常換気装置３１は、通常時は開閉板３１Ｂにより非常換気口３１Ａを閉じており、停電などにより排気ファン９（図１４）が停止したときには非常換気口３１Ａを開いて舎内の酸欠を防止する。非常換気装置３１は、通常時に一定水位が保たれる水タンク３１Ｃと、開閉板３１Ｂ自体或いは開閉板３１Ｂに係止する開閉用受け板３５Ｂと連結し、水タンク３１Ｃ内に浮く浮き子３２とを備える。開閉板３１Ｂは、通常時は浮き子３２が一定水位の水タンク３１Ｃに浮くことにより非常換気口３１Ａを閉じ、非常時は水タンク３１Ｃから水が抜かれて浮き子３２が下降することによりその下降動作に連動して非常換気口３１Ａを開く。

水タンク３１Ｃは非常換気口３１Ａの下方に位置して側壁３に取り付けられる。水タンク３１Ｃは樹脂製のタンクが好ましい。浮き子３２としてはポリタンクが好ましく、経済性や入手のしやすさの点から市販の灯油用ポリタンクが好適であり、内部に水を入れて姿勢を安定させたうえで水タンク３１Ｃ内に浮かせるようにする。このポリタンクの取っ手には耐食性に優れた金属棒状の係止金具３５Ａが取り付けられる。

水タンク３１Ｃに連通する給水管には、通常時は開いて給水を可能とし、停電時に閉じて給水を遮断する第１弁（第１電磁弁３４Ａ）が設けられ、水タンク３１Ｃに連通する排水路側には、通常時は閉じて排水を遮断し、停電時に開いて排水を行う第２弁（第２電磁弁３４Ｂ）が設けられている。第２弁は場合によって複数設けてもよい。

水タンク３１Ｃ内には、通常時の水タンク３１Ｃの水位を一定に保つように、給水管に接続するボールタップ３３が設けられる。このボールタップ３３としては、トイレのロータンクなどで用いられる公知構造のものを利用でき、ボールタップ３３が一定の水位で浮いているときは給水を遮断し、水位が低下してボールタップ３３が下がると給水管から給水し、水位が元に戻ってボールタップ３３が上昇すると再び給水を遮断する機能を有する。

以上により、通常時は、第１電磁弁３４Ａが通電により開状態、第２電磁弁３４Ｂが通電により閉状態となっており、ボールタップ３３の機能により水タンク３１Ｃの水位が一定位置に保たれている。このとき、浮き子３２としてのポリタンクは上昇位置にあり、係止金具３５Ａの先端が開閉用受け板３５Ｂに差し込まれた状態が維持され、開閉板３１Ｂが非常換気口３１Ａを閉じている。

そして、停電になると、通電が切れることにより第１電磁弁３４Ａが閉状態、第２電磁弁３４Ｂが開状態となり、水タンク３１Ｃの水が排水管から排水される。これによりポリタンクに取り付けた係止金具３５Ａが下降し、開閉用受け板３５Ｂから外れ、耐食ばね蝶番の取り付けられた開閉板３１Ｂが開いて非常換気口３１Ａが開放され、畜舎内外の換気が行われる。
やがて停電が終わり、通電が始まると第１電磁弁３４Ａ、第２電磁弁３４Ｂが作動して給水が始まり、通常位置まで水位が上がる。

以上のように、開閉板３１Ｂは、通常時は浮き子３２が一定水位の水タンク３１Ｃに浮くことにより非常換気口３１Ａを閉じ、非常時は水タンク３１Ｃから水が抜かれて浮き子３２が下降することによりその下降動作に連動して非常換気口３１Ａを開く構成とすれば、開閉板３１Ｂの開閉機構として水を介在させたことにより、家畜の糞尿から発生する硫化水素ガスやアンモニアガスによる腐食の影響を何ら受けることなく、長期にわたり非常時における開閉板３１Ｂの開動作を確実に行うことができる。水の配管路は自由に設定できることから、排水管などの配管を延設させることができ、排水動作を行う制御機器（電磁弁）を畜舎１から容易に遠ざけたり、防護ボックスの取り付け、ブロワエアによる腐食防止等、多用な腐食防止対策が可能である。

また、浮き子３２に耐食性に優れた金属棒状の係止金具３５Ａを取り付ける構造とすれば、簡易な構造で組み付けの容易な非常換気装置３１となる。
さらに、通常時の水タンク３１Ｃの水位を一定に保つボールタップ３３を設けることで、通常時に余計な給水を回避できる。またこの給水を他の水系施設に利用することも可能である。

次に、筒状筐体２の変形例を図２５に示す。本考案において筒状筐体とは、その断面形状が一体成形のものに限られず、閉断面を呈することになれば図２５に示すように分割式のものも含まれる。左右の各分割筐体８１は互いに同じ形状であり、１つの成形型により製作可能である。分割筐体８１は鉛直面に沿った開口部８２を有する。開口部８２周りにはフランジ８３が形成されており、互いの開口部８２が合わさった状態でフランジ８３においてボルト締め等がなされることで１つの筒状筐体２が形成される。

図２５（ａ）は、各分割筐体８１の内底面が開口部８２に向かうにしたがい下方に傾斜する傾斜面８４として形成された場合を示している。傾斜面８４には、複数の山形突部８５が形成されている。この山形突部８５は、開口部８２と対向する壁部８６から開口部８２に向けて裾部が広がるように形成され、頂上の稜線部８７は水平に形成されている。これにより、床材５（図１４）を単に稜線部８７に載せるだけで床材５の水平姿勢が保たれる。また、床材５上の家畜からの糞尿は、傾斜面８４に直接落ちた糞尿はそのまま傾斜面８４に沿って流れ落ち、山形突部８５に落ちた糞尿はその山斜面８８に沿って流れ落ち、次いで傾斜面８４に沿って流れ落ちる。流れ落ちて寄り集まった糞尿は筒状筐体２の端部に設けた集尿ピット１８（図２５では図示せず、図２２参照）へと流される。

図２５（ｂ）は、各分割筐体８１の内底面を、開口部８２から壁部８６に向かうにしたがい下方に傾斜する傾斜面８４として形成した場合を示している。山形突部８５は、開口部８２から壁部８６に向けて裾部が広がるように形成され、頂上の稜線部８７は水平に形成されている。これによっても、床材５（図１４）を単に稜線部８７に載せるだけで床材５の水平姿勢が保たれる。また、床材５上の家畜からの糞尿は、傾斜面８４に直接落ちた糞尿はそのまま傾斜面８４に沿って流れ落ち、山形突部８５に落ちた糞尿はその山斜面８８に沿って流れ落ち、次いで傾斜面８４に沿って流れ落ちる。流れ落ちて寄り集まった糞尿は適宜に処理される。

また各分割筐体は床面積が４０ｍ^２にも及ぶ大型方式も可能であり、その場合は図２６に示すように例えば上部パーツ９８は４分割、下部パーツ１００は２分割となる。

筒状筐体及び各分割筐体９７は、床材９９を変更する事により多用途でも使用でき、例えば農作業休憩所・避難小屋・仮設居間等、人が内部を利用することも可能である。図２４に示すように、円筒形状の筒状筐体２Ａの場合でも、床材８０を変更することにより多用途に使用できる。

４１水車
４２凹溝
４３輪板
４４取付フランジ
４５水受けバケット
５４、６１フレーム
６３漏斗

本考案は、水車装置に関する。

本考案は以上のような課題を解決するために創作されたものであり、製造コストの低減が可能で水路の確保が容易な水車装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本考案の水車装置は、ＦＲＰ製の水車と、前記水車を軸支するＦＲＰ製のフレームと、を備えたことを特徴とする。
また、前記フレームは、前記水車の下部に用水を流して回す水路を構成し、水の落差が生ずるように底面が流路方向に傾斜して形成されていることを特徴とする。
さらに、前記フレームには前記水車の上部に配される漏斗が固定され、前記フレームの上部から落下した水が前記漏斗を介して前記水車に供給されることを特徴とする。

また、本考案の水車装置は、前記水車は、内側面において外縁から軸心に向けて延設する凹溝が円周方向に間隔を空け複数形成された一対の輪板と、両側に取付フランジが一体に成形され、該取付フランジが前記凹溝の溝内面に取り付けられることにより輪板間に固定される水受けバケットと、を備えることを特徴とする。

当該水車装置によれば、製造コストを低減することが可能となる。

本考案によれば、製造コストの低減が可能で水路の確保が容易な水車装置となる。

Claims

内側面において外縁から軸心に向けて延設する凹溝が円周方向に間隔を空け複数形成された一対の輪板と、
両側に取付フランジが一体に成形され、該取付フランジが前記凹溝の溝内面に取り付けられることにより輪板間に固定される水受けバケットと、
を備えることを特徴とする水車。
ＦＲＰ製の水車と、
前記水車を軸支するＦＲＰ製のフレームと、
を備えたことを特徴とする水車装置。
前記フレームは、前記水車の下部に用水を流して回す水路を構成し、水の落差が生ずるように底面が流路方向に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の水車装置。
前記フレームには前記水車の上部に配される漏斗が固定され、
前記フレームの上部から落下した水が前記漏斗を介して前記水車に供給されることを特徴とする請求項２に記載の水車装置。
水車前施設として、定量フローティングスキマーを備えることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の水車装置。