(57)【要約】【課題】  本発明は、水路内に配設して、水路の水位が高低変化しても、ダクト内のロータに当たる水位を、一定に保持させることができるようにした水車のダクトを提供することを目的としている。【解決手段】  内部に水車を配設しうるようになっているダクト１であって、下面を水平とした上板２に、管状の吊支持体１０を介して水車筐体１１を吊設するようにし、かつダクト１の底面３には、遮蔽突体１６を、水車筐体１１の前部に位置するように配設した。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に水車を配設しうるようになっているダクトであって、下面を水平とした上板に、管状の吊支持体を介して水車筐体を吊設するようにし、かつダクトの底面には、遮蔽突体を水車筐体の前部に位置するように配設したことを特徴とする水車用ダクト。  
【請求項２】
前記遮蔽突体は、平面視で前部は大きく、後方へ次第に小さくされ、その両側に側路を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の水車用ダクト。
【請求項３】
前記遮蔽突体は、正面視で、上部は円弧面としてなることを特徴とする請求項２に記載の水車用ダクト。
【請求項４】
前記遮蔽突体は、配設される水車筐体を挾むようにダクトの前後で水路を遮断するように配設し、前部の遮蔽突体よりも後部の遮蔽突体の高さを低くしてあることを特徴とする請求項１に記載の水車用ダクト。
【請求項５】
前記遮蔽突体に、着脱可能に重錘を配設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用ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路の水位が低い場合にも、ダクト内の水位を一定に高くするようにした水車用ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
水車用ダクトは、一定量の水流を、水車に当てることができるものとして汎用され、内部に複数の水車を配設するものとしては、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９０１２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に記載の水車用ダクトは、管径が小であり、かつ内部に複数の水車が配設されているため、水の流れが水車によって遮られて、流速が低下し、発電効率は高くならない。
本発明は、水路内に配設される水車用ダクトであって、水路の水位が高低変化しても、ダクト内部の水位を一定に保持させるようにした、水車用ダクト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） 内部に水車を配設しうるようになっているダクトであって、下面を水平とした上板に、管状の吊杆体を介して水車筐体を吊設し、かつダクトの底面には、遮蔽突体を水車筐体の前部に位置するように配設した水車用ダクト。  
【０００７】
（２）前記遮蔽突体は、平面視で、前部は大きく、後方へ次第に小さくされて、その両側に側路を形成してなる前記（1）に記載の水車用ダクト。
【０００８】
（３）前記遮蔽突体は、正面視で、上部は円弧面としてなる前記（2）に記載の水車用ダクト。
【０００９】
（４）前記遮蔽突体は、ダクト内に配設される水車筐体を挾むように、ダクトの前後で水路を遮断するように配設し、前部の遮蔽突体よりも後部の遮蔽突体の高さを低くしてある前記（1）に記載の水車用ダクト。
【００１０】
（５）前記遮蔽突体に、着脱可能に重錘を配設してある前記（1）〜（4）のいずれかに記載の水車用ダクト。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、次のような効果が奏せられる。
【００１２】
前記（1）に記載の発明は、水路内に配設されるようになっているダクトの上板に吊設された、水車筐体の前部に位置するようにして、ダクトの内底面に、遮蔽突体が配設されているので、水流は、遮蔽突体の表面に沿って、コアンダ効果で高速となってロータに当り、回転させながら、後方へ出て、排水口から下流に通過する。
前部の遮蔽突体に当る流体は、遮蔽突体の上方へ盛上がるが、上板があるために、盛上がる水流は抑えられて、圧力を高めて、ロータの方へ移動して回転効率を高めることになる。
【００１３】
前記（2）に記載の発明においては、遮蔽突体の左右両側に側路が形成されているので、水位が低くても、遮蔽突体により側路の水位があがり、流速を高めてロータブレードの翼端部に当るので、渇水期で水路の水位が低下しても、効率のよい回転をさせることができる。
遮蔽突体の平面視が、前部は大きく、後方へ次第に小となっているので、水流はコアンダ効果により高速となって、ロータブレードに当たる。
【００１４】
前記（3）に記載の発明においては、遮蔽突体は、正面視で、上部は円弧面としてあるので、この表面に沿って通過する水流は、円弧状となって通過して、ロータブレードの翼端部分に均等に当り、効率良く回転させることができる。
【００１５】
前記（4）に記載の発明においては、ダクト内に配設される水車筐体を挾むようにダクトの前後で水路を遮断するように配設し、前部の遮蔽突体よりも後部の遮蔽突体の高さを低くしてあるので、前部の遮蔽突体で水路の水位を高め、サイホンの原理により、ロータブレードを回転させることができる。
【００１６】
前記（5）に記載の発明においては、遮蔽突体に、着脱可能に重錘を配設してあるので、水路の底に密着させやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の、水車用ダクトの一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１におけるII−II線横断平面図である。
【図３】図１におけるIII−III線縦断側面図である。
【図４】本発明の別の実施形態の水車用ダクトの縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１において、水車用ダクト１は、正面視において、上板２と底板３及び左右の側板４、５とで形成された断面長方形の、前後に長い箱体のものであり、平面視においても長方形とされている。前面開口部は受水口６、後面開口部は排水口７となっている。
【００１９】
上板２には、吊支持体１０を介して水車筐体１１が吊設される。水車筐体１１の前面側には、前後軸回りに回転するロータ１２が配設され、ロータ１２のハブ１３の外周面には、放射方向を向く複数のロータブレード１４が止着され、各ロータブレード１４の先端は、前方向へ傾斜する前向傾斜部１４Ａとされている。
水車筐体１１は、水車用ダクト１における、前後方向の中央よりも、やや後方に配設されている。
【００２０】
上板２より上方へ突出する管状の吊支持体１０の上端には、発電機１５が連結されている。吊支持体１０の内部には、図示しない伝動軸が挿設され、伝動軸の上端は発電機１５に連結され、同じく下端は水車筐体１１内に配設された、図示しない前後方向を向くロータ軸に連係されており、ロータ１２の回転に伴って、発電機１５が回転して発電される。
【００２１】
水車用ダクト１の底板３の上面における水車筐体１１の前後側には、それぞれ前後の遮蔽突体１６、１７が、それぞれの側方に、間隙となる側路８、９が形成されるようにして配設されている。
遮蔽突体１６の幅は、平面視で、大きな前部から後部へかけて次第に小とされて、後端においては、ロータ１２の幅よりも狭く形成されている。  
【００２２】
これによって、水路の水位が低くても、遮蔽突体１６により堰止められて水流は、遮蔽突体１６の側面における側路８、９に沿って通過し、コアンダ効果によって、ロータブレード１４の前面に当り、回転効率を高めて通過する。
【００２３】
遮蔽突体１６の高さは、ロータブレード１４の長さよりも高く形成され、後部へかけて僅かに低く形成され、かつ正面視では、中央から左右へ下がる円弧形に形成されている。
【００２４】
遮蔽突体１６の材質は、ＦＲＰその他何でも構わない。また中空の場合には、例えば砂などを詰装している。もし遮蔽突体１６、１７が軽過ぎる場合には、その内部に適宜な重錘１８を着脱可能に配設して調節する。
【００２５】
水路内に水車用ダクト１を設置する要領は、繋留や、水路底に支持体をもって固定するなど任意である。なお、水深が深い場合で、上層に配設する場合には、上板２の下面が、水路の水面より下方に位置するように設置する。
【００２６】
水路に配設した状態で、水車用ダクト１の受水口６の全域から、水流が内部に入って通過すると、左右の側路８、９を通過する水流は、前部の遮蔽突体１６の側面に沿って流れる。
【００２７】
遮蔽突体１６の側面後部の幅が小となるように、内側に傾斜しているので、その側面に沿って通過する水流は、コアンダ効果によって、ロータブレード１４の傾斜部１４Ａの方向へ流れ、効率良くロータブレード１４を回転させる。
【００２８】
図１及び図３に示すように、ロータ１２の直前には、遮蔽突体１６が存在して水流を阻むので、渇水期などで水位が低下した時、遮蔽突体１６により阻まれた水流は、側路８、９における水位を高くして通過し、ロータブレード１４に当り、効率のよい回転をさせる。
【００２９】
遮蔽突体１６の上面を通過して、上方向に盛上がろうとする水流は、上方にある上板２によって抑止され、後方向へコアンダ効果によって高速となって通過し、排出口７へと向かう。
【００３０】
このように、水車用ダクト１の内部の本来の断面積は一定であるが、遮蔽突体１６、１７の存在によって、遮蔽突体１６、１７の側部における側路８、９が、隘路としての作用と効果を生じさせている。
【００３１】
また、水位が低下して、例えば水車筐体１１よりも下位となっても、側路８、９を通過する水流によって、ロータ１２は回転する。水路の水位が上板２を超えた場合には、水流は上板２の上面を通過する。
【００３２】
図４は、本発明の別の実施形態を示す水車用ダクトの縦断側面図である。前例と同じ部材には、同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例においては、水車用ダクト１の内部において、水車筐体１１の前後に、水車用ダクト１内の下部分を遮蔽するように、遮蔽突体１６、１７を配設したものである。
【００３３】
前部における遮蔽突体１６の高さは、ロータ１２の上端位置と同等か、やや下がる程度に形成され、後部の遮蔽突体１７の高さは、前部の突体突体１６の高さよりも低く形成されている。これにより、サイホンの原理で、前部の遮蔽突体１６を越えてロータ１２に当った水流は、後部の遮蔽突体１７を越えて下流へ通過する速度が速められる。  
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の水車のダクトは、水路内に配設して、水路の水位が高低変化しても、水車用ダクト１内のロータブレードに当る水位を一定に保持させることができるので、水路に設置して、安定した発電をさせる水力発電装置に、広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１．水車用ダクト
２．上板
３．底板
４、５．側板
６．受水口
７．排水口
８、９．側路
10．吊支持体
11．水車筐体
12．ロータ
13．ハブ
14．ブレード
14Ａ．前向傾斜部
15．発電機
16、17．遮蔽突体
18．重錘  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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