JPS6311339Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はサイホン式水車の始動装置に関する。

水の位置エネルギにより運転される水車は通常
水の流路中に設けられるので、今までの水車にお
いては、その入口側に運転開始或いは停止のため
の弁を設けていた。しかし、この弁は高価である
ことから別の手段の提案が望まれ、現在サイホン
式のものが提供されている。これは、貯水池等と
その水面より下方に設置されている水車の入口と
をサイホン管でつなぎ、サイホン原理により水を
サイホン管内に導いて水車を運転するものであ
り、運転停止に際しては、サイホン管内に外部空
気を導入するだけでよく、弁が不要となる。とこ
ろが、この水車の運転開始の際には、サイホン管
内を真空にしなければならず、そのための設備つ
まり真空ポンプ等が必要となり、弁をなくしたこ
との効果が半減或いは相殺されてしまう。

本考案は上記現状にかんがみてなされたもの
で、サイホン式水車において真空ポンプ等のいら
ない始動装置を得ることを目的とする。

上記目的を達成するための本考案の構成は、水
車ランナ及びその上流側を閉鎖し得るガイドベー
ンを備えた水車の下流側を放水管によつて放水面
下に連通すると共に上流側をサイホン管によつて
水源につなげてあるサイホン式水車において、前
記サイホン管における前記ガイドベーンの上流側
と前記水源とを第１導水管で連通する一方、前記
サイホン管の頂部に空気管を接続して当該空気管
の一端を開閉弁を介して大気に連通すると共に他
端を水空気混合室につなげ、この水空気混合室と
前記水源とを第２導水管で連通し、更に前記水空
気混合室を吸出し管により前記放水面下に連通し
てあることを特徴とする。

以下、本考案に係るサイホン式水車の始動装置
を図面に示す一実施例に基づき詳細に説明する。

図面には本考案をサイホン式クロスフロー水車
に適用した実施例の部分断面を示す。１はせき２
でせき止められた貯水池等の水源であり、その水
面３より十分低い位置に放水庭４がとられてい
る。５は放水庭４の放水面である。放水面５の上
方には基礎（図示省略）が構築され、そこにクロ
スフロー水車６が設置されている。クロスフロー
水車６は、入口管７と出口管８とを有するケーシ
ング９と、そのに設けられた水車ランナ１０と、
水車ランナ１０の上流側に設けられ入口管７を塞
ぎ得るガイドベーン１１と、ケーシング９の上部
に設けられケーシング９内の圧力が所定の負圧に
なると開いて空気を導入する空気流入弁１２とか
らなる。そして、このクロスフロー水車６のケー
シング９の出口管８には前記放水庭４の放水面５
の下に伸びる放水管１３が接続し、ケーシング９
の入口管７には前記水源１の水中よりせき２を越
えてサイホン管１４が接続している。３０はサイ
ホン管１４の端部に設けられたスクリーンであ
り、ゴミ等の侵入を防ぐ。

以上がサイホン式クロスフロー水車の構造であ
り、従来はケーシング９に真空ポンプを接続し、
サイホン管１４内を真空引きすることによつて水
源１より水をサイホン管１４内に導きクロスフロ
ー水車６を運転していた。

本考案では、前記クロスフロー水車６の上流側
においてサイホン管１４と水源１とを第１導水管
１５で連通してある。１６は第１導水管１５に設
けてある開閉弁である。一方、サイホン管１４の
頂部には空気管１７が接続してある。この空気管
１７の一端は開閉弁１８を介して大気中に開放
し、他端は水平に延び更に下方に曲がり、開閉弁
１９及びフロートバルブ２０を介して水空気混合
室２１につながつている。２２はフロートバルブ
２０のうきである。前記水空気混合室２１には、
前記水源１に接続する第２導水管２３の先端のノ
ズル２４が連通している。２５は第２導水管２３
に設けられている開閉弁である。水空気混合室２
１の下部には吸出し管２６が接続し、その下端は
前記放水庭４の放水面５下に没している。

このサイホン管クロスフロー水車を始動するに
は、先ず空気管１７の開閉弁１８を閉じ、開閉弁
１９を開放する。次に、ガイドベーン１１によつ
てクロスフロー水車６の入口側を閉鎖し、第１導
水管１５の開閉弁１６を開いてサイホン管１４内
に水を充満する。サイホン管１４内の水位が水源
１の水位とほぼ同じとなつたら開閉弁１６を閉じ
る。次に、第２導水管２３の開閉弁２５を開き、
第２導水管２３を通して水空気混合室２１に水を
供給する。水空気混合室２１内では、水と周囲の
空気とが混合し、吸出し管２６を経て放水庭４に
放出される。つまり、フロートバルブ２０、開閉
弁１９、空気管１７を通してサイホン管１４内の
空気が排出されるのである。従つて、サイホン管
１４内が負圧となり、水源１内におけるサイホン
管１４内の水位が図中、H₁で示す如く高くなる。
負圧が大きくなつてサイホン管１４内に水が充満
すると、水が空気管１７を通つてフロートバルブ
２０に入り、うき２２の浮上により空気管１７が
閉じられ、水の流れが停止する。この後、ガイド
ベーン１１を開けば、サイホン原理により、水源
１内の水はサイホン管１４を通つて、クロスフロ
ー水車６の水車ランナ１０に供給され、水車の運
転がなされる。尚、ガイドベーン１１を開く前
に、第２導水管２３の開閉弁２５及び空気管１７
の開閉弁１８を閉じておき、無駄に水が消費され
ないようにする。水車の運転を停止するには、空
気管１７の大気中に開放している側の開閉弁１８
を開いてサイホン管１４内に大気を導入すればよ
い。サイホン管１４内の水が水源１に戻るとき、
スクリーン３０に付着したゴミ等は除去される。

ところで、サイホン管１４内の負圧は前記水空
気混合室２１の位置H₂で決まる。水空気混合室
２１は、水源１の水位H₃のわずか低位置に設定
される。即ち、第２導水管２３を通してノズル２
４から水が流れ出るに必要最小の落差H₀の位置
に水空気混合室２１は設置されるのである。従つ
て、H₂は有効落差H₃から落差H₀を差引いた高さ
位置に選べるため、極めて大きい負圧を得ること
ができ、サイホン管１４の高さH₄を大きくとる
ことができる。H₄＝γH₂となる。γは水空気混
合室２１内の水と空気の混合物の比重量で、通常
は0.8以上である。

以上、一実施例を挙げて詳細に説明したよう
に、本考案のサイホン式水車の始動装置によれ
ば、従来真空ポンプ等を使つて得ていた作動時の
負圧を、水車の作動流体である水を有効に使つて
得るようにしたので、真空ポンプ等の設備が不要
となり、水車の構造の簡素化並びにコストの低減
が図れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例に係る始動装置を備え
たサイホン式クロスフロー水車の部分断面図であ
る。 図面中、１は水源、４は放水庭、６はクロスフ
ロー水車、１０は水車ランナ、１１はガイドベー
ン、１３は放水管、１４はサイホン管、１５は第
１導水管、１７は空気管、１８は空気管に設けら
れている開閉弁、２１は水空気混合室、２３は第
２導水管、２６は吸出し管である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水車ランナ及びその上流側を閉鎖し得るガイド
   ベーンを備えた水車の下流側を放水管によつて放
   水面下に連通すると共に上流側をサイホン管によ
   つて水源につなげてあるサイホン式水車におい
   て、前記サイホン管における前記ガイドベーンの
   上流側と前記水源とを第１導水管で連通する一
   方、前記サイホン管の頂部に空気管を接続して当
   該空気管の一端を開閉弁を介して大気に連通する
   と共に他端を水空気混合室につなげ、この水空気
   混合室と前記水源とを第２導水管で連通し、更に
   前記水空気混合室を吸出し管により前記放水面下
   に連通してあることを特徴とするサイホン式水車
   の始動装置。