(57)【要約】【課題】時を経ても腐朽しないだけでなく、大河の流れや激流にも壊れない耐久性および耐衝撃性を有し、観光の目玉、商用小規模発電、自家発電、自家動力等として有効に使用できる河川設置用水車の製造方法を提供する。【解決手段】コンクリート又はＦＲＰの成形品であって、少なくとも中心部から周囲近くまでを円形に成形される胴体の外周に、凹溝を形成するとともに、凹溝の中に等間隔に水受けの羽根を配設してなる河川設置用水車の製造方法であって、凹溝の形成については、胴体に凹溝の溝壁の一方を一体成形し、且つ、他側に胴体よりも大径の円形側板を本体に組み付けるか、若しくは、胴体の両側に大径の円形側板を組み付ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート又はＦＲＰの成形品であって、少なくとも中心部から周囲近くまでを円形に成形される胴体の外周に、凹溝を形成するとともに、凹溝の中に等間隔に水受けの羽根を配設してなる河川設置用水車の製造方法であって、凹溝の形成については、胴体に凹溝の溝壁の一方を一体成形し、且つ、他側に胴体よりも大径の円形側板を本体に組み付けるか、若しくは、胴体の両側に大径の円形側板を組み付けることを特徴とする河川設置用水車の製造方法。
【請求項２】
羽根の配設については、胴体の外周面に羽根が差し込まれる取付溝を形成し、羽根の根元の両側又は一側に切欠を設けておき、各取付溝に差し付けて接着した羽根を、各切欠にカーボン繊維糸を掛け通して巻着することにより締めつけることを特徴とする請求項１記載の河川設置用水車の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、観光の目玉、商用小規模発電、自家発電、自家動力等として使用する河川設置用水車の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川設置用水車は、一般的には、河川に下端部を漬けて設置しておくことにより、水の流動エネルギーを回転運動に変換するもので、昔から揚水、脱穀、製粉等の動力に広く使用されてきたが、電気の普及によりこれらにモーターの動力が用いられることになったために、現在では、水田の揚水や製粉等に時として僅かに用いられているに過ぎない。また、観光地においては、古風な風景を演出するために、水車小屋を模したお土産売り場に水車を飾りとして設けておく使用の仕方もなされる。
【０００３】
従来の河川設置用水車は木製であって、軸木とそれを中心とするリムに相当するチャンネル形の外輪との間に、ポークに相当する多数の脚木を放射状に配置し、外輪のチャンネル形の内側に羽根を円周に沿って等間隔に取り付けたものであった。そして、このような構造の水車をコンクリートやＦＲＰにより成形したものは、金型が複雑となるために従来はなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の河川設置用水車の製造方法は、木製であったから、腐朽して壊れることがあることはもちろん、新品であっても流水の多い比較的大きな河川で使用すると水の勢いで破壊されるので使用できなかった。そこで、川を流れる貴重な水資源が手付かずのまま利用されない状態にあり、これまで、炭酸ガスの発生がなく地球に優しいクリーンエネルギーを見過ごしていたことになっていた。また、観光の目玉として使用するにしても、大きな水流で豪快に回転する水車として設置することは、同じく耐久性や耐衝撃性の問題がありできなかった。
【０００５】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、時を経ても腐朽しないだけでなく、大河の流れや激流にも壊れない耐久性および耐衝撃性を有し、観光の目玉、商用小規模発電、自家発電、自家動力等として有効に使用できる河川設置用水車の製造方法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、この発明は、コンクリート又はＦＲＰの成形品であって、少なくとも中心部から周囲近くまでを円形に成形される胴体の外周に、凹溝を形成するとともに、凹溝の中に等間隔に水受けの羽根を配設してなる河川設置用水車の製造方法であって、凹溝の形成については、胴体に凹溝の溝壁の一方を一体成形し、且つ、他側に胴体よりも大径の円形側板を本体に組み付けるか、若しくは、胴体の両側に大径の円形側板を組み付けることを特徴とする河川設置用水車の製造方法。
【０００７】
上記のような構成によれば、河川設置用水車の製造において、幾つかの成形品の組み合わせとなるけれども、その成形において金型の組立て、さらには型抜きが困難となることはなく、また、成形品の組立ても至って容易である。特に、請求項２の如く、羽根を差し込みにより取り付けるようにしたときには、羽根は単独成形となるので、水を受けやすい複雑な形状にすることも可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、この発明は、コンクリートまたはＦＲＰの成形品であるにもかかわらず、製造が容易であって、しかも、耐腐朽性ないし耐久性があり、また、耐衝撃性にも優れる河川設置用水車を提供することに成功したものであって、その河川設置用水車によれば、大小河川を流れる水を利用する商用小規模発電に不都合なく使用でき、また、自宅近くの小川を流れる水を利用する自家発電や自家動力等にも使用して節電できるため、地球環境にやさしく貢献でき、さらには、動きが豪勢となるので、観光の目玉としても有効に使用できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明に係る河川設置用水車Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、コンクリートまたはＦＲＰで幾つかに分けて成形し、その成形品を組み合わせて製造するものである。図１および図２は、成形品の組み合わせの第１の実施形態を示したもので、その河川設置用水車Ｐａは、胴体２を主体とする本体１と、円形側板３と、多数の羽根５，５，・・の組み合わせからなっている。そして、羽根５は、外周の凹溝６に等間隔に配列される。
【００１０】
コンクリート製の場合であると、それぞれに鉄筋を入れて補強がなされ、図示はしないが、出来るだけ凹部や抜け孔を設けて軽量化が図られる。また、ＦＲＰの場合であると、砂を混入して軽量化を図ることも可能である。そして、外周に凹溝６を設け、その中に多数の羽根５，５，・・を配列するために次のような組立て構造となっている。
【００１１】
本体１は、円形盤状の胴体２の一側縁から環状に外周方向へ溝壁７が突設され、さらに胴体２の外周面に羽根５の取付溝９が等間隔おきに形成される。また、中心部の両側にボス突部１１ａ，１１ａが突設され、その中心にシャフト１３の通し１５を設け、押すネジ１７により固定できるようにボス突部１１ａ，１１ａに押すネジ１７，１７を螺入する雌ネジ１８，１８が設けられている。
【００１２】
羽根５は、基端部が取付溝９に差し込み接着することにより固定するものであるが、この固定を確実にするため、カーボン繊維糸１９で締めつけるようになっている。つまり、羽根５の根元の一側に切欠２１を設け、一周の各羽根５，５，・・の切欠２１，２１，・・にカーボン繊維糸１９を通し、図２の如く幾重にも巻き付けられる。それから、胴体２には切欠２１の側に円形側板３が組み付けられるので、カーボン繊維糸１９は決して外れることはない。このような意味から、別の実施形態として述べると、左右一対において円形側板３，３を用いる場合には、羽根５には両側に切欠２１，２１が設けられる（図示省略）。
【００１３】
円形側板３は、胴体２よりも大きい径であるために周囲が前記溝壁７と対となる溝壁８となるもので、中心部にはボス突部１１ａが突き出る嵌合孔２３が設けられる。また、胴体２および円形側板３の接合面には、ホゾ孔２５およびホゾ２７がそれぞれ形成されている。胴体２と円形側板３との組み付けには、接着手段やボルト締め（図示省略）などの手段を用いることができる。この実施形態の河川設置用水車Ｐａでは、羽根５を個別に成形するために、それを椀形等の複雑な形状になし得るばかりでなく、全体として大型の水車の製造にも適する。
【００１４】
図３および図４に示す河川設置用水車Ｐｂは、羽根５，５，・・を胴体２および溝壁７と一体に成形した。したがって、前記実施形態において説明したような椀状にはできないが、その羽根５，５，・・の形状を放射方向に対しては曲がり自在に取りうる。
【００１５】
胴体２は、ボス１１と外輪２３との間に脚部２５，２５，・・を放射状に配列したものであるため、脚部２５，２５，・・の各間に軽量化となる抜け孔２７，２７，・・を有する。なお、ボス１１の両側にボス突部１１ａ，１１ａを有する。また、ボス１１の中心にシャフト１３の通し１５を設け、押すネジ１７により固定できるようにボス１１に押すネジ１７を螺入する雌ネジ１８が設けられている。また、円形側板３にも、胴体２の抜け孔２７，２７，・・に合致する抜け孔２８，２８，・・と、ボス突部１１ａが突出する嵌合孔２３とを有する。
【００１６】
図２および図３は、以上の述べた水車Ｐａ，Ｐｂが河川の水位Ｌに下端が漬かるように設置され、水流を羽根５，５，・・が受けることにより回転している状態を示す。したがって、シャフト１３を出力軸として発電機を駆動したり、製粉機を動かしたりするようにして使用できる。なお、図面においては、発電装置との関係は省略する。
【００１７】
図５は、上記の水車Ｐｂとほゞ同様の構造であるが、羽根５，５，・・の厚みを多く取った点が違っている。また、同図は、前記実施形態とは違った使用状態を示したもので、河川を堰２９で止めるとともに、堰２９に前に突き出る流し壁３１を突設することにより、流し壁３１の下に観光客等が通る通路３３を設け、通路３３の下流側に水車Ｐｃ，Ｐｃ，・・を配置した。
【００１８】
水車Ｐｃは、流し壁３１の上から流れ落ちる水を受けて回転し、その壮絶な動きを眺めながら観光客が河川を渡ることができる。３５は天壁３１を支持する支柱であって、通路３３に沿って等間隔に配置されている。また、堰２９の上には水門３７が設けられている。
【００１９】
河川を跨いで両岸には「憩いの村」あるいは「遊園地」等の入場者施設が設けられ、その運営に必要な電力が水車Ｐｃに由来する電力により賄われている。そして来客は通路３３を通って両岸を行き来することで入場者施設を楽しく印象深く利用できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態を示す河川設置用水車の分解斜視図である。
【図２】使用状態において同河川設置用水車を一部切欠して示す側面図である。
【図３】この発明の他の実施形態を使用状態において示す河川設置用水車の一部切欠した側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視において河川設置用水車の構造を示す断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態を使用状態において示す河川設置用水車の一部切欠した側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ  河川設置用水車
１  本体
２  胴体
３  円形側板
５  羽根
６  凹溝
７，８  溝壁
９  取付溝
１９  カーボン繊維糸
２１  切欠
【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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