(57)【要約】【課題】  水槽のスクリーンに付着した塵芥を除去するシステムを費用をかけることなく構築する。【解決手段】  水源からの水を、水槽１０を介して水力発電設備の発電機１８の水車１７に導く際に、水源からの水に含まれる塵芥２０を捕捉するためのスクリーン１５に付着した塵芥２０を、水槽１０の底部１０ａに設けられた噴出手段２により、スクリーン１５に向けて気体又は水を噴射させることによって除去する塵芥除去システム１の運用方法であって、水槽１０の水位を検知するとともに、発電機１８の出力を検知し、検知した水位及び出力に基づいて、噴出手段２を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源からの水を、水槽を介して水力発電設備の発電機の水車に導く際に、前記水源からの水に含まれる塵芥を捕捉するためのスクリーンに付着した塵芥を、前記水槽の底部に設けられた噴出手段により、前記スクリーンに向けて気体又は水を噴射させることによって除去する塵芥除去システムの運用方法であって、
前記水槽の水位を検知するとともに、前記発電機の出力を検知し、該検知した水位及び出力に基づいて、前記噴出手段を作動させることを特徴とする塵芥除去システムの運用方法。
【請求項２】
前記噴出手段の作動後に、前記発電機の出力を下げて前記水槽からの越流量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の塵芥除去システムの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵芥除去システムの運用方法に関し、特に、水源からの水を水槽を介して水力発電設備の発電機の水車に導く際に、水源からの水に含まれる塵芥を捕捉するためのスクリーンに付着した塵芥を、水槽の底部に設けられた噴出手段により、スクリーンに向けて気体又は水を噴射させることによって除去する塵芥除去システムの運用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、流れ込み式の水力発電設備においては、河川等の水源からの水を水槽及び導水管を介して発電機の水車に導き、水のエネルギーを利用して水車を駆動させ、水車に接続される発電機を駆動させている。この際、水源からの水に含まれている落ち葉、草木等の各種の塵芥が導水管側に流出するのを防止するため、水槽と導水管との間の取水口に短冊状のスクリーンを設置し、このスクリーンによって水源からの水に含まれている塵芥を捕捉し、塵芥の含まれていない水を導水管側に導いている。
【０００３】
この場合、スクリーンへの塵芥の付着量が増大し、スクリーンが目詰まりを起こすと、導水管側への水の流量が低下し、発電機の出力が低下するため、一定時間ごとにスクリーンに付着した塵芥を除去し、スクリーンの目詰まりを解消し、導水管側への一定の流量を確保する作業が必要になる。
【０００４】
スクリーンに付着した塵芥を除去するシステムの運用方法の一例が特許文献１に記載されている。
このシステムの運用方法は、水槽に斜めにスクリーンを設置し、このスクリーン自体、又はスクリーンの近傍に水、空気、又は水と空気との混合物を噴出させる噴出部を設け、この噴出部から水、空気、又は水と空気との混合物を噴出させることにより、スクリーンに付着した塵芥を浮き上らせ、この塵芥を水槽からの越流に乗せて水槽の下流側の排水路に導くように構成したものである。
【特許文献１】特開２００７−１０７２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような構成のシステムの運用方法にあっては、スクリーンに改良を加える必要があるため、スクリーンの設置に時間と手間と費用がかかり、設備費が高くついてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、設備費を安く抑えることができる塵芥除去システムの運用方法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】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、水源からの水を、水槽を介して水力発電設備の発電機の水車に導く際に、前記水源からの水に含まれる塵芥を捕捉するためのスクリーンに付着した塵芥を、前記水槽の底部に設けられた噴出手段により、前記スクリーンに向けて気体又は水を噴射させることによって除去する塵芥除去システムの運用方法であって、前記水槽の水位を検知するとともに、前記発電機の出力を検知し、該検知した水位及び出力に基づいて、前記噴出手段を作動させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の運用方法が適用される塵芥除去システムでは、スクリーンが塵芥で目詰まりすると、スクリーンを通過する水の流量が減少するため、スクリーンを越流する水量が増加し、また、発電機の水車に導かれる水量が減少するために発電量が減少する。
従って、本発明の塵芥除去システムの運用方法により、水槽の水位を検知するとともに、発電機の出力を検知し、この検知した水位及び出力に基づいて、水槽の底部に設けられている噴出手段を作動させて、噴出手段によってスクリーンに向けて気体又は水を噴出させことにより、スクリーンが塵芥により目詰まりして、塵芥の除去が必要となる適正なタイミングで、スクリーンに付着している塵芥をスクリーンから離脱させて浮き上らせ、スクリーンの目詰まりを解消することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記噴出手段の作動後に、前記発電機の出力を下げて前記水槽からの越流量を増加させることを特徴とすることとしてもよい。
【００１０】
本発明による塵芥除去システムの運用方法によれば、噴出手段の作動によって浮き上らせた塵芥を、発電機の出力を下げて水槽からの越流量を増加させることにより、越流に乗せて水槽外に排出させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように、本発明の塵芥除去システムの運用方法によれば、水槽の水位を検知するとともに、発電機の出力を検知し、この検知した水位及び出力に基づいて、噴出手段を作動させて、噴出手段によりスクリーンに向けて気体又は水を噴出させることにより、スクリーンに付着している塵芥をスクリーンから離脱させて浮き上らせることができ、スクリーンが塵芥により目詰まりして塵芥の除去が必要となる適正なタイミングでスクリーンの目詰まりを解消することができる。
従って、スクリーンに改良を加えることなく、噴出手段を水槽の底部に設ければよいので、時間と手間と費用をかけることなく、スクリーンから塵芥を除去する塵芥除去システムを運用することができ、設備費を安く抑えることができる。
また、噴出手段の駆動によって浮き上らせた塵芥を、発電機の出力を下げることによって水槽からの越流量を増加させて、その越流に乗せて水槽外に排出させることができるので、塵芥の除去に特別なシステムを構築する必要はなく、これによっても設備費を安く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２には、本発明による塵芥除去システムの運用方法一実施の形態が示されていて、図１は塵芥除去システムの全体を示す概略図、図２は図１の塵芥除去システムの噴出手段の噴射部の平面図である。
【００１３】
すなわち、この塵芥除去システム１の運用方法は、流れ込み式の水力発電設備に適用され、河川等の水源からの水に含まれている落ち葉、草木等の各種の塵芥２０を捕捉するスクリーン１５に付着している塵芥２０を除去するのに有効なものである。
【００１４】
流れ込み式の発電設備は、河川等の水源から水を水槽１０に導き、水槽１０内に一旦貯留させた後に、水槽１０に連通する導水管１２に導き、導水管１２を介して水車１７に導き、水車１７を駆動させることにより、発電機１８を駆動させている。
【００１５】
そして、水源からの水に含まれている落ち葉、草木等の塵芥２０を、水槽１０と導水管１２との間の取水口１１に設置した短冊状のスクリーン１５で捕捉し、塵芥２０の含まれていない水を導水管１２側に導くことにより、塵芥２０が水車１７に作用するのを防止している。
【００１６】
また、スクリーン１５に塵芥２０が付着したままの状態にしておくと、スクリーン１５が塵芥で目詰まりを起こして導水管１２側への水の流量が低下し、水車１７の出力が低下し、発電機１８の出力が低下するため、本実施の形態による塵芥除去システム１の運用方法を用い、一定時間ごとにスクリーン１５に付着した塵芥２０を除去し、スクリーン１５を介して所定の流量の水を導水管１２側に導いている。
【００１７】
本実施の形態の塵芥除去システム１の運用方法は、水槽１０の底部１０ａに設置されてスクリーン１５に向けて気体又は水を噴射させる噴射部３と、噴射部３に気体又は水を供給するコンプレッサー、ポンプ等の供給源５と、供給源５と噴射部３とを接続する供給管４とからなる噴出手段２と、水槽１０の水位を検知する水位検知手段６と、発電機１８の出力を検知する出力検知手段７とを備えており、水位検知手段６が検知した水位、及び出力検知手段７が検知した出力に基づいて、噴出手段２の供給源５を駆動させ、噴射部３に気体又は水を供給している。
【００１８】
噴出手段２の噴射部３としては、例えば、内部に空洞を有する板状体に空洞内外を連通する複数の噴射孔３ａを設けたもの、複数の噴射孔３ａを有する多孔管等があり、このような構成の噴射部３を水槽１０の底部１０ａのスクリーン１５の上流側に設置することにより、噴射部３の複数の噴射孔３ａを介してスクリーン１５に向けて気体又は水を噴射させることができ、スクリーン１５に付着した塵芥２０をスクリーン１５から離脱させて、浮き上らせることができる。
【００１９】
本実施の形態においては、板状体からなる噴射部３を水槽１０のスクリーン１５の上流側の底部１０ａに設置し、噴射部３の端部に設けた櫛状部３ｂをスクリーン１５の隣接する縦材１５ａ、１５ａ間に挿入し、スクリーン１５の上流側の水槽１０の底部１０ａ、及びスクリーン１５の隣接する縦材１５ａ、１５ａ間から、スクリーン１５に向けて気体又は水を噴射可能に構成している。
【００２０】
この場合、各噴射孔３ａの開口部に噴射角度の調整が可能なノズル（図示せず）を設け、このノズルの角度を調整することにより、各噴射孔３ａから噴射させる気体又は水の方向を調整できるように構成してもよい。
【００２１】
なお、噴射部３を多孔管で構成する場合には、図示はしないが、複数の多孔管をスクリーン１５の上流側の水槽１０の底部１０ａに設置し、各多孔管の端部をスクリーン１５の隣接する縦材１５ａ、１５ａ間に挿入し、スクリーン１５の上流側の水槽１０の底部１０ａ、及びスクリーン１５の隣接する縦材１５ａ、１５ａ間から、スクリーン１５に向けて気体又は水を噴射可能に構成すればよい。
【００２２】
水位検知手段６としては、例えば、フロート式の水位センサ６が挙げられ、この水位センサ６を水槽１０のスクリーン１５の上流側の所望の位置に設置し、この水位センサ６が検知した水位、及び後述する出力検知手段７が検知した出力に基づいて、噴出手段２の供給源５を作動させている。
【００２３】
つまり、水槽１０と導水管１２との間の取水口１１に設置されているスクリーン１５が付着した塵芥２０で目詰まりを起こすと、水槽１０からスクリーン１５を介して導水管１２側に流出する水の流量が低下し、水車１７に供給する水の流量が低下し、発電機１８の出力が低下する一方、水槽１０の水位が上昇して水槽１０からの越流量が増加することになるので、この特性を利用して、水槽１０の水位が所定以上に上昇し、かつ、発電機１８の出力が所定以下に低下したのを水位センサ６及び出力検知手段７（例えば、出力計７）により検知し、この検知した水位及び出力に基づいて、供給源５を作動させることにより、スクリーン１５の状態を目視することなく、スクリーン１５が目詰まりを起こしたのを検知し、スクリーン１５に付着した塵芥２０を除去することができる。
【００２４】
本実施の形態の塵芥除去システム１の運用方法において、水位センサ６及び出力計７が検知した水位及び出力に基づいて、噴出手段２の供給源５を作動させた後、供給源５の作動に基づいて、発電機１８の出力を低下させ、水槽１０からの越流量を更に増加させるように構成してもよい。
【００２５】
このような構成とすることにより、スクリーン１５に気体又は水を噴射させてスクリーン１５から離脱させて浮き上らせた塵芥２０を、越流に乗せて効率良く水槽１０外に排出させることができ、スクリーン１５の下流側に塵芥籠等の回収手段１６を設置しておくことにより、水槽１０から排出させた塵芥２０を効率良く回収することができる。
【００２６】
次に、上記のように構成した本実施の形態による塵芥除去システム１の運用方法の作用について説明する。
まず、水源からの水を水槽１０に導き、この水を水槽１０内に一旦貯留させた後に、水槽１０からスクリーン１５を介して導水管１２に導き、導水管１２を介して水車１７に導き、水車１７を介して発電機１８を駆動させる。
【００２７】
この場合、水源からの水に含まれている落ち葉、草木等の塵芥２０は、水槽１０と導水管１２との間の取水口１１に設置されているスクリーン１５によって捕捉され、塵芥２０が含まれていない水がスクリーン１５を介して導水管１２側に流出し、導水管１２を介して水車１７に供給される。
【００２８】
上記のような過程において、水槽１０の水位を水位センサ６でリアルタイムに検知するとともに、発電機１８の出力を出力計７でリアルタイムに検知する。ここで、スクリーン１５に塵芥２０が付着してスクリーン１５が目詰まりを起こすと、水槽１０の水位が上昇して水槽１０からの越流量が増加するとともに、スクリーン１５を介して導水管１２側に流出する水の流量が低下し、水車１７に供給される水の流量が低下し、発電機１８の出力が低下する。このため、水位センサ６が検知した水位、及び出力計７が検知した出力が所定の値以上又は以下を示したときに、それに基づいて噴出手段２の供給源５を作動させている。
【００２９】
供給源５を作動させると、供給管４を介して噴射部３に気体又水が供給され、噴射部３の複数の噴射孔３ａを介してスクリーン１５に向けて気体又は水が噴射され、スクリーン１５に付着している塵芥２０がスクリーン２０から離脱して浮き上り、越流に乗って水槽１０外に排出され、スクリーン１５の下流側の回収手段１６に回収される。
【００３０】
この場合、供給源５を作動させた後、その信号に基づいて発電機１８の出力を低下させることにより、導水管１２への水の流量が低下し、水槽１０からの越流量が増加し、スクリーン１５から離脱させて浮き上らせた塵芥２０を効率よく越流に乗せて回収手段１６によって回収することができる。
【００３１】
上記のように構成した本実施の形態による塵芥除去システム１の運用方法にあっては、水槽１０の水位を水位検知手段６（例えば、水位センサ６）で検知し、発電機１８の出力を出力検知手段７（例えば、出力計７）で検知し、水位検知手段６が検知した水位、及び出力検知手段７が検知した出力に基づいて、噴出手段２の供給源５を作動させ、供給管４を介して水槽１０の底部１０ａの噴射部３に気体又は水を供給し、噴射部３の複数の噴射孔３ａからスクリーン１５に向けて気体又は水を噴射させるように構成したので、スクリーン１５に特別な改良を加えることなく、塵芥除去システム１を構築することができ、設備費を安く抑えることができる。
【００３２】
なお、上記の説明においては、噴出手段２の供給源５から供給管４を介して噴射部３に気体又は水を供給したが、気体と水との混合物を供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による塵芥除去システムの運用方法が適用される塵芥除去システムの全体を示した概略図である。
【図２】図１の噴出手段の噴射部の平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  塵芥除去システム
２  噴出手段
３  噴射部
３ａ  噴射孔
３ｂ  櫛状部
４  供給管
５  供給源
６  水位検知手段（水位センサ）
７  出力検知手段（出力計）
１０  水槽
１０ａ  底部
１１  取水口
１２  導水管
１５  スクリーン
１５ａ  縦材
１６  回収手段
１７  水車
１８  発電機
２０  塵芥
【図１】
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【図２】
2010001673.tif 000004