JPS647248Y2

JPS647248Y2 -

Info

Publication number: JPS647248Y2
Application number: JP1984034383U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1989-02-27
Also published as: JPS60147768U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、開水路末端部または途中に設置さ
れる水車装置に関するものである。

一般に、水路等に設置される除塵機、ゲートな
どの駆動源として電力が利用されており、この電
力を得るために、水車駆動による発電機を採用す
ることが考えられる。ところが、水路の水位が変
動すると、落差が変動するので水車の発生トルク
が変化し安定した発電が行ない難いという問題が
ある。そこで、水車の発生トルクが水位の変動に
よつても常に一定となるようにすることを目的と
した水車装置を提供した（実開昭58−29175号公
報参照）。すなわち、この水車装置は、水路等の
流路に立設したガイドに沿つてそれぞれ上下動せ
られる２つのフロートが所定の間隔で配設され、
両フロート間に配設された水車軸がフロート上に
軸支を介して軸支せられている。しかし、構造上
安定性に難があり、かつ構造が複雑になるという
問題がある。また、水車の上流側に除塵スクリー
ンを設ける必要があるが、除塵スクリーンに掛つ
たごみ類を掻き上げて除去しなければならない。

この考案は、上述のような実情に鑑み、水車に
対する流水の落差および流量が一定値以上に増大
しないようにすると共に、水車の上流側に配設さ
れるスクリーンに掛つたごみ類を余水吐越流部か
ら流水と共に流下せしめることを目的としてい
る。

すなわち、この考案にかかる水車装置は、開水
路末端部または途中に、中央部あるいは水路側壁
の一方に位置して流水方向と直交する水平軸を有
する水車を配設し、上流水を水車に導びく整流板
を配設すると共に少くとも一側の整流板に水車の
上流側に位置して余水吐越流部を設け、この余水
吐越流部開口の下流側端縁部から上流に向つて傾
斜するスクリーンを配設したことを特徴としてい
る。したがつて、本考案装置によると、水路の流
水は整流板によつて集められスクリーンを通過し
て水車に導びかれ、ごみ類はスクリーンに掛か
る。そして水位が余水吐越流部端縁よりも高くな
ると、流水のうちの余水は水車に導びかれること
なく余水吐越流部から水車の一側あるいは両側外
方に流れ、水車に対する落差は一定値を越えるこ
とがなく、したがつて流量も一定値より増大せ
ず、水車の回転を安定させることができる。他
方、スクリーンに掛つたごみ類は、水位の上昇に
つれて余水吐越流部から流出する水流に伴つて下
流へと流され、自然にスクリーンが清掃され、ご
み除去作業を省略できる。

以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。

図面において、１は段落ち開水路、２は水路の
途中に設けられた段差部、３は水路側壁、４は上
流側水路床、５は下流側水路床である。６は水車
支持ビームで、上流側水路床４と、下流側水路床
５に敷設された水平支持材７、支柱８および中間
水平支持材９を介して水路側壁３と平行でしかも
水平状に支持され、かつ一方の水路側壁３との間
に余水を円滑に流過せしめうるに十分な間隔を保
つて配設されている。そして、この水車支持ビー
ム６上には、軸受１０を介して水車１１の軸１２
の両端部が回転自在に支承されている。支持ビー
ム６の内側にはそれぞれ整流板１３，１４が取付
けられ、この両整流板１３，１４は上流に延びる
と共に一方の整流板１３は側壁３上流側に向つて
斜めに延びて端縁が水路側壁３に固定されてい
る。一方の整流板１３の水路段差部２と折曲部と
の間は切欠かれて余水吐越流部１５が形成され、
その水平越流端縁１５Ａは、水車１１に対して最
大落差Ｈを与えるに必要な高さとなるように設計
され、越流水深を小さくするために幅（上・下流
方向長さ）を大きくしてある。したがつて、越流
した水は整流板１３と側壁３の間を円滑に流下せ
しめられる。

前記段差部２の上流側には整流板１３，１４間
において潜り堰板１６が配設され、この潜り堰板
１６の上端から水車１１の下側を通つて前記水平
支持材７にまで達する導流床板１７が両側整流板
１３，１４間に配設されている。導流床板１７の
下流側端の下流側水路床５からの高さｈは、余水
吐越流部１５から越流した水量分の水深に相当す
るだけのものとせられている。なお、水平支持材
７はその余水流側端部が水路側壁３との間に余水
流過に必要な間隔をもつて位置せしめられて、そ
の端部上面に支柱８が立設されている。また、支
柱８の上端と水車支持ビーム６の間に位置してい
る中間水平支持材９の端部は水路側壁３に固定さ
れている。

前記導流床板１７上には、一端が余水吐越流部
１５の下流側端縁１５Ｂ部またはその近傍に位置
し他方が上流に位置する潜り堰板１６すなわち他
方の整流板１４上流側端部近傍にわたつて傾斜状
にスクリーン１８が配設されている。したがつ
て、スクリーン１８に掛つたごみ類は、水位の上
昇に伴う余水と共に越流部１５から下流側に流
れ、水車１１へのごみ類のかみ込みが防止され
る。このスクリーン１８の形状は、第３図のよう
にフラツト・バー１８Ａを使用する場合、スクリ
ーン取付角度に合わせてカツトされ、余水の越流
時に共に流れやすくしてある。なお、スクリーン
１８は第４図に示されているように中実丸棒１８
Ｂを使用することができる。

前記水車軸１２の一端には伝動チエンホイル１
９が楔着され、水路１上に設置された増速機２０
の入力軸２１の端部に楔着されている伝動チエン
ホイル２２と前記チエンホイル１９とにチエン２
３が巻掛けられている。なお、増速機入力軸２１
は軸受２４，２５により支承されている。増速機
２０の出力軸にはフライホイル２６を介して発電
機２７が連結されている。

この考案にかかる実施例によれば、水路１の上
流側を流れる水は、スクリーン１８を通過し整流
板１３，１４および導流床板１７間をこれらに案
内され、水車１１に回転力を与えてこれを回転さ
せ、チエンホイル１９、チエン２３、チエンホイ
ル２２、軸２１を介して増速機２０を回転させる
と共にフライホイル２６を経て発電機２７を駆動
させる。そして、流水中のごみ類はスクリーン１
８に掛つて水車１１にかみ込むことはない。

そこで、水位が上昇して余水吐越流部１５の端
縁１５Ａ，N.W.Lよりも高くなると、余剰水は
越流端縁１５Ａから外方に流れ、水車１１を通る
ことなく整流板１３と側壁３間を流れて下流に至
り、スクリーン１８に掛つていたごみ類は余剰水
と共に越流部１５から流れ出して下流に至り、自
然にスクリーン１８が清掃される。したがつて、
水車１１に対する最大落差Ｈは一定となり、水車
１１の上下方向調整あるいは導流床板１７の調整
が不要で、最低水位を第２図にN.W.Lで示す位
置に設計することによつて、常時一定落差でかつ
一定流量により水車１１を駆動でき、安定した出
力を得ることができる。

この考案の実施例では、段落ち水路について説
明したが減勢工部を利用することができ、さら
に、水車は水路の中央に配置し両側整流板に余水
吐越流部を設けて両側壁との間を余剰水が流過す
るようにすると共にスクリーンは、中央から両側
余水吐越流部の下流側端縁に向う両傾斜状に配列
することができる。

なお、流量一定とした場合における発電機に対
する外部負荷変動があるときは、ダミー方式（た
とえばヒーター等）で調整が可能である。

第５〜６図は、スクリーン１８の他の実施例を
示すもので、スクリーンバー１８Ａが水平状で上
下方向に所定の間隔で配置されたものであり、余
水吐越流部１５に向つて流されるごみ類がスクリ
ーンバー１８Ａから離れ易くかつ案内されるよう
にせられている。

この考案にかかる開水路用水車装置は、上述の
ように、整流板に余水吐を設けたので、水車に対
する最大落差および流量が一定となり、常時最大
落差以上の水を流すことによつて、最適流路の設
定すなわち一定落差で一定流量を確保でき、した
がつて、水車は安定した一定出力を得ることがで
き、上流側水路の流水量の変化によつても水車の
没水高さの調整あるいは導流床板等の調整は一切
不要である。加えて、水車の上流側に水路側壁に
対して斜めにスクリーンを設けたので、水車にご
み類がかみ込むことがないうえ、スクリーンに掛
つたごみ類は水位上昇時における余剰水と共に自
然に流れ、人為的あるいは機械的なごみの掻き上
げ作業が不要であり、水車装置全体の構造が簡単
となり経済的に発電設備の建設が可能であるなど
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すもので、第１図
は平面図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図および第４図はスクリーンのスクリー
ンバー断面形状および配列例を示す横断拡大一部
平面図、第５図はスクリーンのスクリーンバー配
列の他の実施例を示す平面図、第６図は第５図の
−線に沿う断面図である。１……開水路、２……段差部、３……水路側
壁、６……水車支持ビーム、１０……軸受、１１
……水車、１２……水車軸、１３，１４……整流
板、１５……余水吐越流部、１５Ａ……越流端
縁、１６……潜り堰板、１７……導流床板、１８
……スクリーン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

開水路末端部または途中に、中央部あるいは水
路側壁の一方に位置して流水方向と直交する水平
軸を有する水車を配設し、上流水を水車に導びく
整流板を配設すると共に少くとも一側の整流板に
水車の上流側に位置して余水吐越流部を設け、こ
の余水吐越流部開口の下流側端縁から上流に向つ
て水路側壁に至る傾斜スクリーンを配設し、該ス
クリーンに掛つたごみ類を余水吐越流部から流水
と共に流下せしめるようにしたことを特徴とする
開水路用水車装置。