(57)【要約】【課題】製造コストの低減が可能なＦＲＰ製の水車の構造を提供する。【解決手段】片面に放射状の羽根３が一体に形成されたＦＲＰ製の水車盤２を軸方向に一対備え、両水車盤２が各羽根３を付き合わせた状態でボルトおよびナットにより固定される構造の水車１とした。同一形状の２つの水車盤２により水車１を構成したことで、ＦＲＰ金型は１つだけで済むことになり、水車１の製造コストを低減できる。また、羽根３間に形成される溝室６の側壁５には貫通孔７が設けられる。河川に対して溝室６が浸漬した際に溝室６内の空気が貫通孔７から抜けることになり、水車１の回転抵抗を低減できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
片面に放射状の羽根が一体成形されたＦＲＰ製の水車盤を軸方向に一対備え、
両水車盤が各羽根を付き合わせた状態で締結具により固定されることを特徴とする水車の構造。
【請求項２】
前記両水車盤は、それぞれ法線を分割線として二分割された構造からなり、分割線を互いに直交させた状態で前記締結具により固定されることを特徴とする請求項１に記載の水車の構造。
【請求項３】
羽根間に形成される溝室の側壁に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水車の構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水車の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰの成形品からなる河川設置用の水車の従来構造として特許文献１に記載のものが挙げられる。同文献の図１および図２には、小径の胴体を有する本体と、円形側板と、多数の羽根とを組み付けて水車を構成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４５４３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、水車を本体と円形側板と多数の羽根とから分割構成しており、多数の羽根を胴体に組み付ける工程を要することから製造コストが嵩みやすいという問題がある。特許文献１の図３および図４には羽根を一体に形成した実施例が記載されているものの、小径の胴体を有する本体と円形側板とを有する構造、つまり形状の異なる２つの部材を有する構造のため、金型も２種類用意しなければならず、その分、製造コストがかかるという問題がある。
【０００５】
本考案は以上のような課題を解決するために創作されたものであり、製造コストの低減が可能な水車の構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本考案は、片面に放射状の羽根が一体成形されたＦＲＰ製の水車盤を軸方向に一対備え、両水車盤が各羽根を付き合わせた状態で締結具により固定されることを特徴とする水車の構造とした。
【０００７】
当該構造によれば、同一形状の２つの水車盤により水車を構成したことで、ＦＲＰ金型は１つだけで済むことになり、水車の製造コストを低減することが可能となる。
【０００８】
また、本考案は、前記両水車盤は、それぞれ法線を分割線として二分割された構造からなり、分割線を互いに直交させた状態で前記締結具により固定されることを特徴とする水車の構造とした。
【０００９】
当該構造は、特に水車盤の径寸法が大きい場合に有効であり、各水車盤を二分割したことによる強度の低下は、分割線を互いに直交させて組み付けることにより補われることとなる。法線を分割線としているために２つの分割片は同一形状となり、ＦＲＰ金型は１つだけで済む。
【００１０】
また、本考案は、羽根間に形成される溝室の側壁に貫通孔が設けられていることを特徴とする水車の構造とした。
【００１１】
本考案によれば、河川に対して溝室が浸漬した際に溝室内の空気が貫通孔から抜けることになり、水車の回転抵抗を低減できる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、同一形状の２つの水車盤により水車を構成したことで、ＦＲＰ金型は１つだけで済むことになり、水車の製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案に係る水車の構造の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ組み付け後、組み付け前の状態を示す外観斜視図である。
【図２】本考案に係る水車の構造の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ側面図、平断面図である。
【図３】本考案に係る水車の構造の変形例の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ分解斜視図、平断面図である。
【図４】水車発電を利用したシステム構成例である。
【図５】水路に対する水車のレイアウト例を示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、水車１は、片面に放射状の羽根３が一体に形成されたＦＲＰ製の水車盤２を軸方向に一対備えており、両水車盤２が図１（ａ）に示すように各羽根３を付き合わせた状態で締結具により固定される構造を有する。水車１はＦＲＰ製であることから、木製の水車に比べて耐久性や耐衝撃性、経済性、軽量化に優れる。
【００１５】
水車盤２の片面には小径の胴部４が形成されており、羽根３はこの胴部４の外周から放射状に形成される。羽根３と胴部４の外周と側壁５とによって囲まれる空間は水が入り込む溝室６を形成する。各溝室６における側壁５には水の出入りを可能として空気抜き孔として機能する矩形状の貫通孔７が形成されている。なお、胴部４の裏面側は中空に形成されている。
【００１６】
両水車盤２はそれぞれの羽根３が付き合わさった状態で、図２（ｂ）にも示すように前記締結具としてのボルト８およびナット９により固定されて水車１を構成する。胴部４の前記片面側の中央には円形の凹部４Ａが形成されており、その底部には矩形の嵌め込み部４Ｂが形成されるとともに、軸１３を貫通させるための軸貫通孔４Ｃが穿設されている。
【００１７】
軸１３には一対の金属板からなる矩形補強板１０が溶接により固定されており、この矩形補強板１０は前記嵌め込み部４Ｂに嵌め込まれてボルト１１およびナット１２により水車盤２に締結固定される。ナット１２は例えば溶接等により予め矩形補強板１０に取り付けられている。以上により、水車盤２と軸１３とが一体に回転することとなる。軸１３は軸受１４により支承される。
【００１８】
以上の水車構造によれば、同一形状の２つの水車盤２により水車１を構成したことで、ＦＲＰ金型は１つだけで済むことになり、水車１の製造コストを低減することが可能となる。
【００１９】
また、溝室６における側壁５に貫通孔７を設けたことにより、水路や河川に対して溝室６が浸漬した際に溝室６内の空気が貫通孔７から抜けることになり、水車１の回転抵抗を低減できる。
【００２０】
水車１の直径がおよそ２．５メートル前後以内であれば、水車盤２をそのままトラックやトレーラーの荷台に載せて輸送することが可能であるが、直径がそれよりも大きい場合には、道路法規の高さ制限や幅制限の関係で荷台に載せての輸送が困難となる。このように水車盤２の直径サイズが大きい場合には、図３に示すように各水車盤２を分割構成させることが望ましい。これにより、分解した状態でトラックやトレーラーの荷台に載せて輸送することが可能となる。分解された水車盤２は輸送後、現地で組み付けられる。
【００２１】
図３（ａ）に示すように、各水車盤２は、それぞれ法線を分割線として二分割された構造からなり、側面視において分割線を互いに直交させた状態で、胴部４においてボルト８およびナット９（図３（ｂ））により締結固定される。なお、図３では、各水車盤２の間に補強板１５を挟んだ態様を示している。
【００２２】
図３の構造では、各水車盤２を二分割したことによる強度の低下は、分割線を互いに直交させて組み付けることにより補われる。法線を分割線としているために２つの分割片は同一形状となり、ＦＲＰ金型は１つだけで済むことになる。この図３の構造を用いれば、水車盤２をトラックやトレーラーの荷台に載せて輸送することを前提とした場合、直径５メートル程度の大径の水車１を製作可能である。
【００２３】
次に、図４に示すように、水車１（軸１３）の回転力は例えばオルタネータ２１により電力に変換することができる。オルタネータ２１は例えば自動車に搭載されているものを利用できる。図５は農業用等の水路に水車１を配した例を示しており、軸１３は、鋼材等の台４１に設置した軸受１４により支承されており、その一端には駆動プーリ４２が軸着されている。この駆動プーリ４２と、減速機４５を介してのオルタネータ２１の入力軸側の従動プーリ４４とにタイミングベルト４３を掛け回す構造により、水車１（軸１３）の回転力をオルタネータ２１により電力に変換できる。駆動プーリ４２、タイミングベルト４３、従動プーリ４４、減速機４５、オルタネータ２１は例えばＦＲＰ製の防雨用のカバー４６により覆われる。なお、軸１３に複数の駆動プーリ４２を取り付けて、複数のオルタネータ２１により電力を得る構成にしてもよい。
また勿論、水車１のレイアウトとして、上方から落下してくる水により回転させる態様にすることもできる。
【００２４】
図４（ａ）は、オルタネータ２１により得た電力を複数の畜舎２２〜２５に供給するシステムを示している。畜舎２２〜２５はＦＲＰ製の筐体を有する畜舎であって、畜舎２２、２３は例えば登録実用新案第３１４３１５４号公報の図１に示される円筒筐体を有する畜舎であり、畜舎２４、２５は例えば同公報の図１５、１６に示される断面多角形の筐体を有する畜舎である。電力は各畜舎２２〜２５において換気装置や照明装置等に利用される。畜舎２２〜２５には、例えばソーラパネル２８を設置してこのソーラパネル２８から得られる電力とオルタネータ２１から得られる電力とを併用することもできる。なお、符号２６は、取り込んだ外気を冷却して畜舎２２〜２５に送気する散水槽であり、符号２７は、畜舎２２〜２５から排出された糞尿のアンモニアガスや硫化水素ガス等を低減する処理槽である。
【００２５】
図４（ｂ）は、オルタネータ２１により得た電力を水耕栽培ハウス３１に供給するシステムを示している。水耕栽培ハウス３１はＦＲＰ製の筐体を有し、内部には栽培物を置く棚３３がレイアウトされている。電力はハウス内部に設けたＬＥＤ３２の照明として利用される。
【００２６】
畜舎２２〜２５、水耕栽培ハウス３１に使用されるＦＲＰ製の筐体は、様々な用途に用いることができる。例えば、農業、林業、畜産業など野外仕事に従事する人の休憩所やトイレなどに利用できる他、建築現場での仮設事務所、山小屋、地震災害時等における仮設小屋などに利用できる。円筒形状の筐体は例えば径が約２．５メートル程度、長さが５〜１１メートル程度である。
【符号の説明】
【００２７】
１    水車
２    水車盤
３    羽根
５    側壁
６    溝室
７    貫通孔
２１    オルタネータ
２２〜２５  畜舎
３１    水耕栽培ハウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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