(57)【要約】【課題】比較的幅の狭い農業用排水路において、水力で塵を掻き上げることができる水力駆動型除塵装置を提供する。【解決手段】本発明にかかる水力駆動型除塵装置は、中空の水密ドラム(11)と、該水密ドラム(11)の外周に周方向等間隔で設けられた複数の羽根(12)とで構成され、該水密ドラム(11)の軸線(X)を中心に回転する水車(1)を備える。該水車(11)はその軸線(X)が水路(6)と直交する方向に配置され、用水時の水面(S)に該羽根(12)が接しない高さを最低位置として該水路(6)の深さ領域(A)内で移動する。なお、該水車(1)は、設置面に対し固定された部材(13)に基端(14a)が軸支されている揺動腕(14)の自由端(14b)に支持されていてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の水密ドラム(11)と、該水密ドラム(11)の外周に周方向等間隔で設けられた複数の羽根(12)とで構成され、該水密ドラム(11)の軸線(X)を中心に回転する水車(1)を備え、
該水車(11)はその軸線(X)が水路(6)と直交する方向に配置され、用水時の水面(S)に該羽根(12)が接しない高さを最低位置として該水路(6)の深さ領域(A)内で移動することを特徴とする水力駆動型除塵装置。
【請求項２】
該水車(1)は、設置面に対し固定された部材(13)に基端(14a)が軸支されている揺動腕(14)の自由端(14b)に支持されている請求項１に記載の水力駆動型除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的幅の狭い農業用排水路において草、葉、枝などの塵を掻き上げる除塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業用排水路において、用水或いは排水と共に流れてくる草、葉、枝などの塵は、循環式レーキを用いて取り除かれる場合が多い。この循環式レーキは、水路の幅方向に並んだ複数の凸部を有する櫛歯が水流の内部と外部を往復移動して水流中の塵を掻き上げるもので、その構造は、水路と平行かつ一端部が水中に浸かった状態で傾斜設置されたスクリーンの面に沿って、一列に並んだ複数の櫛歯が周回移動するものが一般的である。なお、この循環式レーキは、水路と交差する方向に移動するコンベアと共に設置されることもあり、この場合は、水路から掻き上げた塵を傾斜板の上端部からコンベア上に落とすこととすれば、コンベアによって塵を水路側部の所定箇所に容易に集めることができる。
【０００３】
上記循環式レーキとコンベアは一般にモータ駆動となっているが、その場合、モータを動かすための燃料や電気配線等の周辺設備が必要となり、またそれら設備を維持管理するための手間も必要となる。そこで、そのような設備を不要とするために、循環式レーキとコンベアを水力駆動とする手法が提案され、また、用排水路の水流から安定した動力を得るための手段も考案されている。例えば、特開平１１−１３１４５３号公報に開示されている除塵機では、水車の羽根に当たる水流が水車の下方側に潜り込むことを阻止する遮蔽板を水車の下に備えることで、水路内の水流から十分な駆動力を得られることとしている。また、遮蔽板にフロート室を設け、水車の位置を水面に維持することにより、水深の変化に関わらず安定した動力を得ることとしている。
【特許文献１】特開平１１−１３１４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記除塵機を含む水力駆動式の除塵装置では、循環式レーキとコンベアを駆動するための十分な動力を得るために、水車の水に対する接触面積をできるだけ広くする必要があるところ、水車を水路の幅方向に長いものとしなければならなかった。そのため、幅の狭い農業用排水路に十分な駆動力を得られる水車を設置すると、水車の水路幅方向両脇に、水が流れるための隙間がほとんど無くなってしまうという問題があった。
【０００５】
一方、幅の狭い農業用排水路は、通常、灌水する面積があまり大きくなく、大雨などの排水時こそ大量の水が一気に流れるものの、用水時には、水量が少なく水深は極めて浅くなる。そのため、上記除塵機が比較的幅の狭い農業用排水路に設置された場合、水路の幅方向両脇に水が流れるための隙間をほとんど残すことなく水路底に配置される遮蔽板が、用水時の水の流を阻害するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、比較的幅の狭い農業用排水路において、水力で塵を掻き上げることができる水力駆動型除塵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る水力駆動型除塵装置は、水車に特徴を有する。該水車は、中空の水密ドラムと、該水密ドラムの外周に周方向等間隔で設けられた複数の羽根とで構成され、該水密ドラムの軸線を中心に回転する。そして、その軸線が水路を直交する方向に配置され、用水時の水面に該羽根が接しない高さを最低位置として該水路の深さ領域内で移動する。
【０００８】
該水車は、設置面に対し固定された部材に基端が軸支されている揺動腕の自由端に支持されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水車は、中空の水密ドラムと、水密ドラムの外周に周方向等間隔で設けられた複数の羽根とで構成され、水密ドラムの軸線を中心に回転するものであるため、円滑に回転する機能を維持しながら浮力を備えたものとなる。一方、水密ドラムの軸線は、水路を直交する方向に配置され、用水時の水面に羽根が接しない高さを最低位置として水路の深さ領域内で移動するため、水深の変化に対応して常に安定した動力を得ることができ、最低位置にあっても用水の流れを妨げることがない。そのため、比較的幅の狭い農業用排水路に設置した場合であっても、水車が用水の流れを妨げることがなく、また、排水時には水深の変化によらず安定した動力を得ながら塵を掻き上げることができる。なお、幅の狭い農業用排水路では、水量の少ない用水時には掻き上げるべき塵は殆ど流れてこないため、塵の掻き上げが必要となるのは排水時のみである。従って、本発明では用水時に水車から動力を得ることはできなくなるものの、そのことが塵の掻き上げの支障とならない。
【００１０】
本発明において、水車が、設置面に対し固定された枠部材に基端が軸支されている揺動腕の自由端に支持されていれば、水深の変化に対応して水車が上下に移動しても、水車の軸線と揺動腕の基端との距離は常に一定に保たれる。そのため、水車の回転力を動力として取り出すための伝動用帯材を容易に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜４に本発明に係る水力駆動型除塵装置の具体例を示す。図１は同除塵装置の側面図、図２は平面図、図３は正面図（スクリーン側から見た図）、図４は水車の揺動を示す側面図である。なお、図１〜３において破線は、同除塵装置を据え付けた場合の水路の位置を表している。
【００１２】
この水力駆動型除塵装置は、水車１、循環式レーキ２及びコンベア３を備える。
水車１は、中空の水密ドラム１１と、水密ドラム１１の外周に周方向等間隔で設けられた複数の羽根１２とで構成され、水密ドラム１１の軸線Ｘを中心に回転する。また、その軸線Ｘが水路６を直交する方向に配置され、用水時の水面Ｓに羽根１２が接しない高さを最低位置として、水路の深さ領域Ａ内で移動する。
【００１３】
循環式レーキ２は、水路と平行かつ一端部が水中に浸かった状態で傾斜設置されたスクリーン２１と、このスクリーン２１の面に沿って周回移動する複数の櫛歯２２で構成されている。櫛歯２２は水路６の幅方向に並んだ複数の凸部２３を有する。この櫛歯２２は、複数がチェーンに並べて固定され、スクリーン２１の面に沿って隊列をなして周回移動し、水中から引き上げられる際にスクリーン２１で捕獲した塵を掻き上げるものとなっている。なお、掻き上げあられた塵は、スクリーン２１の上端からコンベア３の上面に落下し、コンベア３のベルト３１によって水路６から離れた集積場所に集められることになる。
【００１４】
循環レーキ２及びコンベア３は、水車１の回転力によって駆動するものとなっている。なお、水車１の回転力は、以下のようにして伝達される。
まず、水車１が回転すると、軸線Ｘと同軸のスプロケット４１が回転し、これに噛み合うチェーン４２を介してスプロケット４３が回転する。また、これに続いて、スプロケット４３と同軸のスプロケット４４、スプロケット４４とチェーン４５を介して連動するスプロケット４６、スプロケット４６と同軸のスプロケット４７、チェーン４８を介してスプロケット４７と連動するスプロケット４９、スプロケット４９と同軸のギア５０が連動して回転する。そして、ギア５０と噛み合うギア５１がギア５０と反対に回転し、ギア５１と同軸のスプロケット５２及びチェーン５３を介して循環レーキ２の駆動軸２５が回転することにより、櫛歯２２が周回移動する。なお、ギア５１により回転方向が反転されているのは、櫛歯２２を水車の回転方向と反対の方向に周回させる必要があるからである。
一方、スプロケット４６は、回転方向を直交方向に変換させるギア機構５４の一方の駆動軸５５に固定されている。そして、コンベアの駆動軸３２は、ギア機構５４を介し回転する。
【００１５】
この水力駆動型除塵装置によれば、水車１は、円滑に回転する機能を維持しながら浮力を備えたものとなる。また、水深の変化に対応して常に安定した動力を得ることができ、最低位置にあっても用水の流れを妨げることがない。そのため、比較的幅の狭い農業用排水路に設置した場合であっても、水車が用水の流れを妨げることがなく、また、排水時には水深の変化によらず安定した動力を得ながら塵を掻き上げることができる。
【００１６】
水車１は、揺動腕１４に支持されている。揺動腕１４は端部に挿通孔を有し、この挿通孔に挿通された軸部材１３に基端１４ａ側で軸支されている。軸体１３は、両端が設置面に対しベアリング１５を介して固定され、スプロケット４３、４４と一体に回転し、揺動腕１４の挿通孔に対しては空転するものとなっている。そのため、揺動腕１４は基端１４ａを中心として揺動し、水車１もこの揺動腕１４と一体に、図４に示すように揺動する。なお、図４において、破線の水車１は用水時のもの、実線の水車１は排水時のものを表している。
こうすると、水深の変化に対応して水車１が上下に移動しても、水車１の軸線Ｘと揺動腕１４の基端１４ａとの距離は常に一定に保たれる。そのため、水車１の回転力を動力として取り出すための伝動用帯材（チェーン４２）を容易に取り付けることができる。
【００１７】
なお、揺動腕１４の基端１４ａを軸支する部材は、軸部材１３である必要はない。揺動腕１４の基端１４ａと、水車１から動力を取り出すための軸部材１３との相対位置が固定されれば、設置空間に応じた構成とすることができる。例えば、軸部材１３と別体の支持用部材に揺動腕１４を軸支させ、軸部材１３を、この支持用部材から所定距離の位置に回転自在に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る水力駆動型除塵装置の具体例の側面図である。
【図２】同除塵装置の平面図である。
【図３】同除塵装置の正面図（スクリーン側から見た図）である。
【図４】同除塵装置の水車の揺動を示す側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    水車
６    水路
１１  水密ドラム
１２  羽根
１３  部材
１４  揺動腕
１４ａ  基端
１４ｂ  自由端
Ａ    深さ領域
Ｓ    用水時の水面
Ｘ    軸線
【図１】
2006336398.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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