(57)【要約】【課題】  本発明は、水路内に配設して、ロータブレードによる水の盛上がりをなくし、ロータブレードの直後に於ける水流を高速化して、ロータの回転効率を高めることのできる水車装置を提供することを目的としている。【解決手段】  水路Ｒの側壁上に架設される水車支持枠２の上面に配設された発電機３に、吊杆４を介して、ロータ７を備えた軸受筐体５を吊設し、吊杆４における水面下であって、かつ軸受筐体５の上位置に波止板１０を配設する。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路側壁上に架設される水車支持枠の上面に配設されている発電機に、吊杆を介して、ロータを備える軸受筐体を吊設し、吊杆における水面下であって、かつ軸受筐体の上方位置に波止板を、配設したことを特徴とする水車装置。
【請求項２】
前記波止板は、前部を後部よりも下げてあることを特徴とする請求項１に記載の水車装置。
【請求項３】
前記波止板は、正面視で左右が下がる湾曲形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水車装置。   
【請求項４】
前記波止板は、側面視で、前部は厚く、後端へかけて次第に薄く、かつ下面は前部から後部へかけて円弧状に形成され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装置。  
【請求項５】
前記波止板は、平面視で前部が丸みを帯びた先尖りの略三角状とし、正面視で上面は平坦で、下面は、中央から左右測端へかけて上向き傾斜面としてあ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装置。
【請求項６】
前記波止板は、吊杆に沿って上下方向へ移動可能に配設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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に配設されている水車の回転に伴って、水面上に飛散する水しぶきを抑えて、水車周りの水流の速度を高くするようにした水車装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水車ロータを水路中に配設した水車装置としては、水路に架設した支持枠からロータを吊設したものが汎用されており、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の水車ロータは、水路に架設された支持枠から垂設した支柱に吊設されている。ロータの回転に伴い、ロータブレードから遠心方向へ拡散する水流によって、ブレードの下流域部分の水流の速度低下が生じる。
本発明は、ロータブレードから遠心上方向へ拡散する水流を抑止して、ロータブレードの後方域に、水流を高速通過させるようにした水車装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。具体的な内容は次の通りである。      
【０００６】
（１）水路側壁上に架設される水車支持枠の上面に配設されている発電機に、吊杆を介して、ロータを備える軸受筐体を吊設し、吊杆における水面下であって、かつ軸受筐体の上方位置に、波止板を配設した水車装置。
【０００７】
（２）前記波止板は、前部を後部よりも下げてある前記（1）に記載の水車装置。
【０００８】
（３）前記波止板は、正面視で左右が下がる湾曲形に形成されている前記（1）に記載の水車装置。 
【０００９】
（４）前記波止板は、側面視で、前部は厚く、後端へかけて次第に薄く、かつ下面は、前部から後部へかけて円弧状に形成されている前記（1）〜（3）のいずれかに記載の水車装置。
【００１０】
（５）前記波止板は、平面視で前部が丸みを帯びた先尖りの略三角状とし、正面視で上面は平坦で、下面は、中央から左右測端へかけて上向き傾斜面としてある前記（1）〜（4）のいずれかに記載の水車装置。
【００１１】
（６）前記波止板は、吊杆に沿って上下方向へ移動可能に配設されている前記（1）〜（5）のいずれかに記載の水車装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、次のような効果が奏せられる。
【００１３】
前記（1）に記載の発明においては、ロータブレードが回転して、傾斜部によって上方向きに盛上る水流、もしくは下方へ引き込まれる水流は、水止板により抑止されて、後下方向へ高速で通過する。そのため、ロータブレードの直後の水流が後方へ引かれて高速となり、ロータの回転効率は高められる。
【００１４】
前記（2）に記載の発明において波止板は、前下がりなので、波止板の下部を通過する水流は、後方へ抜けやすく、高速流を助長する。
【００１５】
前記（3）に記載の発明においては、波止板が、正面視で左右を下げた湾曲に形成されているので、ロータブレードによって流動される水流は、波止板に当り、その湾曲面に沿って降下して下流へ通過する。
【００１６】
前記（4）に記載の発明における波止板は、前部が厚く、後端へかけて次第に薄く、かつ、下面は前部から後部へかけて円弧状に形成されているので、この下面に沿って通過する水流は、コアンダ効果により高速となって、後上方へ通過するので、ロータブレードの直後の水流を高速で通過させ、回転効率を高める。
【００１７】
前記（5）に記載の発明における波止板は、正面視で、左右側端部が上向きに傾斜しているので、この下面に沿って通過する水流は、両測面からも高速で通過するため、ロータブレードの直後の水流を短時間で高速に通過させることができ、ロータブレードの回転効率を高める。
【００１８】
前記（6）に記載の発明において波止板は、吊杆に沿って上下方向へ移動可能に配設されているので、水路の水量などによって、波止板の位置を上下に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の水車装置の一実施形態の正面図である。
【図２】図１における水車装置の平面図である。
【図３】図２の水車装置の側面図である。
【図４】本発明の水車装置の別の実施形態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の水車装置の正面図、図２はその平面図、図３は側面図である。水路Ｒの両側壁Ｒ1、Ｒ2の間に架設された支持枠２上に、発電機３が配設されている。
【００２１】
発電機３から垂設された、中空の吊杆４の下端に、軸受筐体５が固定されている。軸受筐体５の前部に突出したロータ軸６に、ロータ７が配設されている。
ロータ７のハブ７Ａの周面に揚力型のロータブレード８が固定され、ロータブレード８の翼端部は、前方へ傾斜する傾斜部８Ａとされている。
【００２２】
前記支持枠２は、図２及び図３に示すように、方形管からなる左右１対の主杆２Ａ、２Ｂの上部に、立片部と平片部とでＬ形をなすＬ鋼からなる複数の横桟２Ｃが、ボルト２Ｄにより固定されている。
【００２３】
また、左右の主杆２Ａ、２Ｂにおける、それぞれの内側面で水路Ｒの側壁Ｒ1、Ｒ2の内側面と接する位置に、水車支持枠２の移動を止める止具２Ｅが、それぞれ固定されている。
【００２４】
水車支持枠２の中央部分における、主杆２Ａ、２Ｂ上の２っの横桟２Ｃ、２Ｃは、それぞれ立片部を外側として配設され、その平片部の上に発電機３が配設されている。発電機３の外箱の屋根３Ａは、積雪を防止するために、側面視で３０度以上の勾配としてある。
【００２５】
吊杆４は、図３に示すように、内部に配設された伝動軸９の下端部には、傘歯車９Ａが固定され、軸受筐体５内のロータ軸６に固定された傘歯車６Ａと連係されている。また伝動軸９の上端は、発電機３の図示しない回転軸と連結されており、ロータ７が回転すると発電機３は発電する。
【００２６】
吊杆４における、水路Ｒの水面Ｗより下位置で、ロータブレード８の先端よりも上位置に、波止板１０が、その下面を、やや前下がりとなるようにして、上下方向に移動可能に配設され、高さの調節ができるようになっている。
【００２７】
波止板１０の幅は、ロータブレード８の回転直径よりも大きく、かつ前後方向の長さは、ロータブレード８の直径位の長さとしてあり、前端がロータブレード８の前端よりもやや前位となるようにしてある。波止板１０の材質は限定されない。   
【００２８】
翼端に傾斜部８Ａが形成されたロータブレード８は、傾斜部８Ａの前面を通過する流体が、遠心方向へ通過させることによって、回転効率を高めている。その結果、遠心方向へ流体の多くが移動すると、ロータブレード８の直後を通過する流速が低下して、流速によるロータブレード８の回転効率は低下する。
【００２９】
図１におけるロータブレード８に接触しない状態で、その上方に波止板１０を近接して吊杆４に設けると、ロータブレード８によって上方に移動しようとする流体が、必然的に波止板１０によって抑止され、反作用として軸受筐体５の方向に移動して、軸受筐体５の後方向へ通過する流体速度は高められる。
また、ブレードの回転により下方へ引き込まれる水や空気は、波止板１０によって抑止される。
【００３０】
そのため、ロータブレード８の直後の流速を高めることとなり、その流速によってロータブレード８の回転効率は高められる。波止板１０は後上りの傾斜となっているので、これに当った流水は、速やかに後方へ通過する。
【００３１】
図４は、波止板１０の形状を変化させた実施例を示す正面図である。前例と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
波止板１０は正面視において、図４に示すように、高い中央部から、左右端部へかけて、次第に低くなるように湾曲させてある。
【００３２】
これにより、ロータブレード８によって盛上がり、波止板１０に当る水流は、波止板１０の湾曲面に沿って下方向へ流動して、後方向へ高速で通過し、ロータブレード８の直後の流速を早め、ロータ７の回転効率を高める。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
波止板は小型軽量であるので、吊杆に配設しても場所を取ることもなく、この水車装置は小水路に配設して、効率のよい発電をする水力発電装置に、広く利用することができる。  
【符号の説明】
【００３４】
１．水車装置
２．水車支持枠
２Ａ、２Ｂ．主杆
２Ｃ．横桟
２Ｄ．ボルト
２Ｅ．止具
２Ｆ．ボルト
３．発電機
４．吊杆
５．軸受筐体
６．ロータ軸
７．ロータ
７Ａ．ハブ
８．ロータブレード
８Ａ．傾斜部
９．伝動軸
９Ａ．傘歯車
１０．波止板
１０Ａ．固定部
１０Ｂ．嵌装孔
Ｒ．水路
Ｒ1、Ｒ2．水路の側壁
Ｗ．水面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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