(57)【要約】【課題】塵埃の侵入を防止すると共にメンテナンスにかかる労力を軽減することができる水車発電機を提供する。【解決手段】水車発電機１は、流水により回転する水車により駆動される発電機構部２と、発電機構部２を収容する筐体３と、筐体の一部に開設されて発電機構部２を冷却するための外気を取り入れる通気口１０とを備える。通気口１０に、筐体３の内部に取り入れる外気中の塵埃を捕捉するフィルタ装置１２を設ける。フィルタ装置１２は、一部が通気口１０を覆う長尺シート状のフィルタ部材１３と、フィルタ部材１３の一方端側を巻き取る巻取軸１５と、巻取軸１５を回転駆動する駆動手段１７とを備える。【選択図】図１
2019009892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水により回転する水車により駆動される発電機構部と、該発電機構部を収容する筐体と、筐体の一部に開設されて発電機構部を冷却するための外気を取り入れる通気口とを備える水車発電機において、
前記通気口に、前記筐体内部に取り入れる外気中の塵埃を捕捉するフィルタ装置を設け、
前記フィルタ装置は、一部が前記通気口を覆う長尺シート状のフィルタ部材と、該フィルタ部材の一方端側を巻き取る巻取軸と、該巻取軸を回転駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする水車発電機。
【請求項２】
前記筐体の内部の圧力を検出する第１圧力検出手段と、
前記筐体の外部の圧力を検出する第２圧力検出手段と、
両圧力検出手段によって筐体外部に対する筐体内部の圧力低下が検出されたとき、前記フィルタ部材における前記通気口を覆う部分を巻き取るように、前記駆動手段により前記巻取軸を回転駆動させる制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の水車発電機。
【請求項３】
前記フィルタ部材の全長が前記巻取軸に巻き取られたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の水車発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の位置エネルギーで水車を回転させることにより発電する水車発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
流水により回転する水車により駆動される発電機構部と、該発電機構部を収容する筐体とを備える水車発電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の水車発電機においては、筐体の一部に、外気を取り入れる通気口が形成されている。この通気口からは常に外気が吸入され、これによって発電機構部が冷却されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、外気を冷却用の空気として筐体内部に取り入れると、外気に混入している塵埃も外気と共に筐体内部に侵入する。そして、筐体内部に侵入した塵埃は、発電機構部に付着する。
【０００６】
このとき例えば、発電機構部が備えている鉄心積層ブロック間のエアーダクトスペースに塵埃が付着すると、鉄心積層ブロック間の通気が阻害され、機体温度が過剰に高くなると機体寿命が短くなるおそれがある。
【０００７】
また、筐体内部に外気と共に侵入した塵埃が湿気を帯びていることが多く、機体の電装部に湿気を帯びた塵埃が付着すると絶縁抵抗が低下して水車発電機を起動させることができなくなるおそれがある。
【０００８】
そして、塵埃が付着した発電機構部の清掃を含むメンテナンスに多大な労力がかかるだけでなく、発電性能を維持するために、メンテナンス周期も比較的短くする必要があった。
【０００９】
上記の点に鑑み、本発明は、塵埃の侵入を防止すると共にメンテナンスにかかる労力を軽減することができる水車発電機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】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明は、流水により回転する水車により駆動される発電機構部と、該発電機構部を収容する筐体と、筐体の一部に開設されて発電機構部を冷却するための外気を取り入れる通気口とを備える水車発電機において、前記通気口に、前記筐体内部に取り入れる外気中の塵埃を捕捉するフィルタ装置を設け、前記フィルタ装置は、一部が前記通気口を覆う長尺シート状のフィルタ部材と、該フィルタ部材の一方端側を巻き取る巻取軸と、該巻取軸を回転駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、筐体の通気口にフィルタ装置を設けたことにより、筐体内部への塵埃の侵入を減少させることができ、発電機構部への塵埃の付着を抑制することができる。これにより、機体寿命が短くなることを防止することができると共に、メンテナンスの周期も延長することができる。
【００１２】
また、本発明の水車発電機においては、前記筐体の内部の圧力を検出する第１圧力検出手段と、前記筐体の外部の圧力を検出する第２圧力検出手段と、両圧力検出手段によって筐体外部に対する筐体内部の圧力低下が検出されたとき、前記フィルタ部材における前記通気口を覆う部分を巻き取るように、前記駆動手段により前記巻取軸を回転駆動させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
通気口を覆うフィルタ部材は、外気の塵埃を捕捉すると目詰まりが生じて通気性が低下する。この影響により、通気口を介した筐体の内部と外部とには圧力差が生じる。
【００１４】
本発明は、前記制御手段が、第１圧力検出手段及び第２圧力検出手段を用いて筐体外部に対する筐体内部の圧力低下を検出し、この検出結果に応じて駆動手段を作動させてフィルタ部材を巻取軸に巻き取る。これにより、通気口を覆うフィルタ部材の通気性が低下したときに、自動的にフィルタ部材が巻き取られ、フィルタ部材における塵埃が付着していない部分が通気口を覆うことにより、通気口における外気の通気を手間なく迅速に回復させることができる。
【００１５】
また、本発明の水車発電機においては、前記フィルタ部材の全長が前記巻取軸に巻き取られたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、フィルタ部材の全長が巻取軸に巻き取られると、報知手段により報知される。これによれば、フィルタ部材の交換時期が到来したことを迅速かつ確実に知ることができる。よって、この報知を確認したメンテナンス作業者は、塵埃が付着して使用に不適となったフィルタ部材を未使用のフィルタ部材に交換する等のメンテナンスを迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の水車発電機の概略構成を示す説明図。
【図２】フィルタ装置の構成を平面視して模式的に示す説明図。
【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に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の水車発電機１は、図示しない水車により駆動される発電機構部２と、発電機構部２を収容する筐体３とを備えている。
【００１９】
発電機構部２は、軸受４に回転自在に支持された主軸５と、主軸５の回転によって発電する発電部６とを備えている。発電部６は、鉄心積層ブロック７の間に冷却空気を通過させる通気路８と、この通気路８に冷却空気を供給するファン９とを備えている。水車の回転に伴う発電時の主軸５の回転により、ファン９は筐体３内に気流を発生させる。
【００２０】
筐体３には、発電機構部２を冷却するための外気を取り入れる吸気口１０（通気口）と、吸気口１０から取り入れた空気を発電機構部２を経たのちに排出する排気口１１とが形成されている。ファン９の回転により、吸気口１０から筐体３内に吸引された外気は、発電機構部２を冷却した後、排気口１１から外部へ排出される。
【００２１】
吸気口１０には、フィルタ装置１２が設けられている。フィルタ装置１２は、図２に示すように、長尺シート状のフィルタ部材１３が巻回状態で保持された保持軸１４と、保持軸１４から繰り出されたフィルタ部材１３を巻き取る巻取軸１５とを備えている。
【００２２】
フィルタ部材１３は、網状の柔軟性を有するシートであり、その厚み方向に空気を通過させることにより空気中の塵埃等を捕捉する。
【００２３】
保持軸１４と巻取軸１５とは、互いに軸線が平行に延びる姿勢で枠体１６に取り外し可能に支持されている。巻取軸１５は、枠体１６に支持されたモータ１７（駆動手段）によりフィルタ部材１３の巻き取り方向に回転駆動される。枠体１６には、吸気口１０に対応する形状の窓部１８が形成されている。枠体１６の窓部１８に位置するフィルタ部材１３の一部が吸気口１０を覆うことにより、吸気口１０から筐体３内部に向かう外気がフィルタ部材１３を通過する。
【００２４】
また、吸気口１０の近傍（ファン９よりも上流側）の筐体３内部には、筐体３内部の圧力を検出する第１圧力センサ１９（第１圧力検出手段）が設けられている。吸気口１０の近傍の筐体３外部には、筐体３外部の圧力（外気圧）を検出する第２圧力センサ２０（第２圧力検出手段）が設けられている。
【００２５】
フィルタ部材１３の巻き取り（モータ１７による巻取軸１５の回転駆動）は、巻き取り制御部２１（制御手段）により制御される。巻き取り制御部２１には、第１圧力センサ１９の検出信号と第２圧力センサ２０の検出信号とが入力される。
【００２６】
巻き取り制御部２１は、第１圧力センサ１９及び第２圧力センサ２０の検出信号に基づいて筐体３外部の圧力に対する筐体３内部の圧力低下を監視する。そして、巻き取り制御部２１は、筐体３外部の圧力に対する筐体３内部の圧力低下が検出されたとき、前記モータ１７により巻取軸１５を回転させる。
【００２７】
即ち、吸気口１０を覆っているフィルタ部材１３に塵埃が付着して目詰まりが生じると、第１圧力センサ１９によって検出される筐体３内部の圧力が、第２圧力センサ２０によって検出される筐体３外部の圧力よりも低くなる。
【００２８】
巻き取り制御部２１は、筐体３内部の圧力低下が検出されると、モータ１７により巻取軸１５を回転させる。これにより、フィルタ部材１３における吸気口１０を覆う部分が巻取軸１５の方向へ移動し、未だ塵埃が付着していない新しい面が吸気口１０を覆う。
【００２９】
なお、巻き取り制御部２１は、１回のフィルタ部材１３の巻き取り量（長さ）が吸気口１０の大きさに対応した長さとなるように、モータ１７を制御する。
【００３０】
このように、吸気口１０にフィルタ装置１２が設けられていることによって、筐体３内部への塵埃の侵入を防止することができる。
【００３１】
しかも、フィルタ装置１２は、フィルタ部材１３に目詰まりが生じると自動でフィルタ部材１３の巻き取りを行うことにより、フィルタ部材１３の塵埃を捕捉する能力を長期にわたり持続させることができるから、メンテナンスにかかる労力を軽減することができる。
【００３２】
また、巻き取り制御部２１は、フィルタ部材１３の全長が巻取軸１５に巻き取られたとき、図示しないブザー等の報知手段を駆動して、フィルタ部材１３の全長が巻取軸１５に巻き取られた旨の報知を行う。これにより、フィルタ部材１３の交換を迅速に行うことができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、筐体３に形成された単一の吸気口１０にフィルタ装置１２を備える例を示したが、図示しないが、筐体３に吸気口１０が複数形成されている場合には、各吸気口１０の夫々にフィルタ装置１２を設ける。
【００３４】
また、本実施形態においては、巻き取り制御部２１がモータ１７（駆動手段）を制御することにより自動でフィルタ部材１３を巻取軸１５に巻き取る動作を行うが、これに限るものではなく、例えば、図示しないが、通信手段等を介してモータ１７を遠隔操作することでフィルタ部材１３の巻き取り動作を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１…水車発電機、２…発電機構部、３…筐体、１０…吸気口（通気口）、１２…フィルタ装置、１３…フィルタ部材、１５…巻取軸、１７…モータ（駆動手段）、１９…第１圧力センサ（第１圧力検出手段）、２０…第２圧力センサ（第２圧力検出手段）、２１…巻き取り制御部（制御手段）。
【図１】
2019009892.tif 000003
【図２】
2019009892.tif 000004