(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水域の海水又は水の性状を測定するセンサと、
前記センサの検出部を水面から所定の深さに位置せしめる、前記センサを水面に浮かべ支持する浮き及びバランス用の重りと、
一端が前記センサ又は前記浮きに、他端が岸壁又は海上固定物であって海水又は水に没しない位置に着脱可能に取付けられた少なくとも２本のロープと、
前記ロープが水中に深く沈み込むことを防止する、前記ロープに取付けられ潮位又は水位が変化しても常に水面上に浮いている浮きと、を含み、
前記センサは前記ロープの間に位置し、前記ロープは２本のロープが平面視において略直線となるように取付けられ、前記ロープは、潮位又は水位が変化しても前記センサが水面に対し所定の位置となり、前記センサの水平方向の移動を一定の範囲に制限する長さを有することを特徴とする水域の海水又は水の性状測定装置。
【請求項２】
前記センサの信号線は、前記いずれか１のロープに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の水域の海水又は水の性状測定装置。
【請求項３】
前記センサは、温度を測定する温度センサ、又はｐＨを測定するｐＨセンサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の水域の海水又は水の性状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水温度又は水温など水域の海水又は水の性状を測定する測定装置に関し、特に潮位、又は水位の変化にも対応可能な海水又は水の性状を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所では、ボイラで発生させた蒸気を用いて蒸気タービンを駆動し、蒸気タービンに連結する発電機で発電を行い、蒸気タービンから排気される蒸気を、復水器で冷却凝縮させ復水にしている。火力発電所で使用されるボイラ、蒸気タービンは大型で、蒸気タービンから排気される蒸気量も多いことから、排気蒸気の冷却には海水が使用されている。この海水は、発電所近傍の海から取水口を通じて海水ポンプで取水される。この海水は冷却水として使用されるため温度が低いことが望ましく、取水口入口には深層から取水するためにカーテンウォールが設置されている。
【０００３】
取水する海水温度は、復水器の冷却能力に影響を及ぼすため取水口には、海水温度を測定するための温度測定装置が備えられている。図４は、従来の発電所取水口の海水の温度を測定する海水温度測定装置１の概略的構成を示す図である。フロート２を固着した温度センサ３は、カーテンウォール４に固定されたガイドパイプ５内に入れられ、取水口の海水温度を測定する。ガイドパイプ５とフロート２との間には隙間があり、潮位が変化しても温度センサ３は、潮位に対応して上下することができる。また温度センサ３には、ワイヤ６を介して重り７が連結されており、フロート２と重り７とで潮位が変化しても温度センサ３は、海面８に対して一定の深さに調整される。温度センサ３の出力信号は、出力信号線９、ケーブル中継箱１０を介して、図示を省略した海水温度記録計に送られ記録される。
【０００４】
この他、水域の定点の温度を測定する装置として、管状部材の上部に浮きを、管状部材の下部に温度センサを取付け、この管状部材を先端部が水面上となるように水底に立設した棒に通し、温度を測定する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０１３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
海水温度、水域の温度を、温度センサを用いて測定する場合は、温度センサが潮位の変化に対応して上下するとともに、海水の流れ、風などで温度センサが流されないようにする必要がある。このため、図４に示した海水温度測定装置１では、温度センサ３をガイドパイプ５内に入れることで、温度センサ３の水平方向の移動を制限している。同様に、特許文献１に記載の技術では、温度センサを水底に立設した棒に沿わせて、潮位に対応して上下させている。
【０００６】
従来の海水温度測定装置１、及び特許文献１に記載の温度測定装置は、潮位の変化に対応するとともに、海水の流れ、風などによる水平方向の移動を防止することができる。しかしながら共に、ガイドパイプ又は棒に沿って、温度センサを上下方向に移動させる機構を採用するため、ガイドパイプ又は棒と温度センサ、ガイドパイプ又は棒と温度センサを支持する支持部材との間の距離が、比較的短い。このためガイドパイプ又は棒、あるいは温度センサ又は温度センサを支持する支持部材にフジツボ、貝類、藻などが付着すると、貝類などが邪魔となって温度センサは上下方向に移動することが出来なくなる。ガイドパイプ又は棒と温度センサ、温度センサを支持する支持部材との間に異物が入り込んだ場合も同様である。
【０００７】
このような状態になると、温度センサの温度検出部が海水、又は水に漬からない場合も生じ、海水、水域の温度を正確に測定することができない。温度センサ又はガイドパイプを定期的に清掃し、この問題に対処することも考えられるが、ガイドパイプ又は棒と温度センサの距離が短いため、頻繁に清掃を行う必要があり手間がかかる。また、図４に示す従来の海水温度測定装置１では、出力信号線９が、フロート２とガイドパイプ５との間に挟まり断線することもある。以上、海水の温度を測定する温度測定装置を例に説明したけれども、水位が変化する水のｐＨをｐＨセンサで検出するような場合も同様の課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、構成が簡単で、水平方向の移動を制限し潮位又は水位の変化にも対応した水域の海水又は水の性状を測定可能な性状測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、水域の海水又は水の性状を測定するセンサと、前記センサの検出部を水面から所定の深さに位置せしめる、前記センサを水面に浮かべ支持する浮き及びバランス用の重りと、一端が前記センサ又は前記浮きに、他端が岸壁又は海上固定物であって海水又は水に没しない位置に着脱可能に取付けられた少なくとも２本のロープと、前記ロープが水中に深く沈み込むことを防止する、前記ロープに取付けられ潮位又は水位が変化しても常に水面上に浮いている浮きと、を含み、前記センサは前記ロープの間に位置し、前記ロープは２本のロープが平面視において略直線となるように取付けられ、前記ロープは、潮位又は水位が変化しても前記センサが水面に対し所定の位置となり、前記センサの水平方向の移動を一定の範囲に制限する長さを有することを特徴とする水域の海水又は水の性状測定装置である。
【００１３】
また本発明は、前記水域の海水又は水の性状測定装置において、前記センサの信号線は、前記いずれか１のロープに固定されていることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記水域の海水又は水の性状測定装置において、前記センサは、温度を測定する温度センサ、又はｐＨを測定するｐＨセンサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水域の海水又は水の性状測定装置は、水域の海水又は水の性状を測定するセンサに浮き及び重りが取付けられ、さらにセンサ又は浮きに少なくとも２本のロープが平面視において略直線となるように取付けられ、ロープは、潮位又は水位が変化してもセンサが水面に対し所定の位置となり、センサの水平方向の移動を一定の範囲に制限する長さを有するので、センサは、水平方向に対してほぼ同じ位置で、潮位又は水位に対応して上下方向に移動することができる。従来の装置のように、センサの水平方向の移動制限にガイドパイプ、ガイド棒などを使用しないため、センサは潮位又は水位に対応し上下方向にスムーズに移動することができる。またセンサには重りが取付けられているので、センサが海水の流れ、風の影響を受けて、位置又は傾きなどを大きく変動させることがない。またロープの一端は、岸壁又は海上固定物であって海水又は水に没しない位置に着脱可能に取付けられているので、ロープの取付け、取外しが簡単であり、センサの設置、保守点検を容易に行うことができる。またロープには、浮きが取付けられているので、ロープが沈まず簡単にセンサを回収することが可能であり、さらにセンサを支持する浮きに加わるロープからの荷重が小さく、センサを支持する浮き及び重りを大きくする必要がない。ロープの本数は、２本あればよく、またセンサを支持する浮き及び重りも大きくする必要がなく、装置構成が比較的簡単で安価にまた容易に実施することができる。
【００１９】
また本発明によれば、ロープには浮きが取付けられ、センサの信号線がロープに固定されているので、ロープがセンサの信号線の補強材として働き、信号線が断線することなどを防ぐことができる。
【００２０】
また本発明によれば、センサは、温度を測定する温度センサ、又はｐＨを測定するｐＨセンサであるので、本発明の水域の海水又は水の性状測定装置を用いて海水温度、排水中のｐＨなどを測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の一形態としての発電所取水口の海水温度を測定する海水温度測定装置２０の概略的構成を示す側面図である。海水温度測定装置２０は、取水口の海水温度を測定する装置であり、海水の温度を測定するための温度センサ３０、温度センサ３０を海面に浮かべて支持する温度センサ支持具４０、温度センサ３０が潮流、風などで流され移動することを防止するロープ６０を主に構成されている。
【００２２】
温度センサ３０は、海水温度を測定するセンサであり、測定された海水温度データは、出力信号線３１を通じて図示を省略した記録計などに出力される。温度センサ３０は、海面２１から所定の深さの位置の海水温度を測定するため、温度センサ支持具４０に取付けられている。温度センサ３０には、測温抵抗体、熱電対が例示され、温度センサ３０の長さは、測温部が所定の位置となるように決定すればよい。また温度センサ３０は、必要に応じて耐海水性を有する保護管に挿入して使用してもよい。
【００２３】
図２は、温度センサ支持具４０の側面面である。温度センサ支持具４０は、上部に浮き４１、下部にバランスウエイト４２を有する。これにより温度センサ３０を一定の位置に安定的に支持することができる。浮き４１は、ステンレス製の円筒容器４３内に発泡ウレタンを注入したものである。円筒容器４３は、海水が入り込まないように密閉構造となっており、円筒容器４３の中央部には、円筒容器４３を貫通するようにバランスウエイト取付け用パイプ４４が固着されており、円筒容器上壁４５には、バランスウエイト取付け用パイプ４４の中心軸と中心軸を一致させる保護管取付け用ボス４６が固着されている。また円筒容器４３の側壁４７には、対向する位置２箇所に、ロープ６０を固定するためのロープ固定具４８ａ、４８ｂが固着されている。
【００２４】
バランスウエイト４２は、温度センサ３０を海水中で安定させるものであり、バランスウエイト取付け用パイプ４４に固着されている。バランスウエイト取付け用パイプ４４の下部には、ネジ部（図示を省略）が設けられているので、バランスウエイト４２をバランスウエイト取付け用パイプ４４に差込んだ後、ネジ部にナット４９を取付けることで、バランスウエイト取付け用パイプ４４の下部にバランスウエイト４２を固定することができる。またバランスウエイト取付け用パイプ４４内には、温度センサ３０を挿入するための、温度センサ保護管５０が挿入され、温度センサ保護管５０は、保護管取付け用ボス４６に着脱可能に固定されている。温度センサ３０は、温度センサ保護管５０に挿入、固定され、使用される。
【００２５】
温度センサ支持具４０は、温度センサ３０の測温部を安定的に、例えば波がかかってもまた風が吹いても、海面から一定の深さに位置せしめるものであれば、上記の形状、構造に限定されるものではない。よってバランスウエイト４２を取付けなくても、温度センサ３０が、海水中で安定しているのであれば、バランスウエイト４２は必ずしも必要ではない。またバランスウエイト４２の取付け方法も、上記実施形態に限定されるものではなく、浮き４１にロープ、紐を固定し、このロープ、紐にバランスウエイト４２を吊り下げる方法であってもよい。またバランスウエイト４２の形状も本実施形態の形状に限定されるものではない。また浮き４１も、本実施形態のほかに合成樹脂製の発泡体、ブイなどを使用することができる。また温度センサ３０も、温度センサ保護管５０に挿入して使用する必要はなく、浮き４１に温度センサ３０を直接取付けてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の海水温度測定装置２０を取水口に取付けた状態を示す平面図である。ロープ６０は、温度センサ３０が潮流、風などで流されることを防止し、温度センサ３０の水平方向の移動を一定範囲に制限するためのもので、２本のロープ６０ａ、６０ｂの一端が、浮き４１の側壁４７に設けられたロープ固定具４８ａ、４８ｂに固定されている。また各ロープ６０ａ、６０ｂの他端は、取水口の周囲に設けられたカーテンウォール７０ａ、７０ｂに、着脱可能に固定され、２本のロープは、平面視において略直線に取付けられている。なお、ロープ６０ａ、６０ｂは、必ずしも浮き４１に固定する必要はなく、温度センサ３０が強度上問題なければ、温度センサ３０本体に固定してもよい。
【００２７】
ロープ６０ａ、６０ｂの長さは、潮位が変化しても温度センサ３０が確実に海水に漬かっている長さを有するとともに、風等により温度センサ３０が遠くまで流されることのない長さを有する。取水口の温度測定は、一定の位置で行うことが望ましい。一方で温度測定は、潮位の変化に対応するものでなければならい。ロープ６０ａ、６０ｂの長さを極端に短くすると、潮位が下がった場合に、温度センサ３０が海面から浮き上がってしまう。一方、ロープ６０ａ、６０ｂの長さを長くしすぎると、潮位変化には対応できるものの、潮流、風によって温度センサ３０が流され、所定の位置から大きく離れた場所の海水温度を測定することとなる。このためロープ６０ａ、６０ｂの長さは、潮位に対応可能であるとともに、水平方向に対する移動を可能な限り制限する長さであることが好ましい。
【００２８】
温度センサ３０の水平方向の移動を制限する観点から、ロープは、最低限２本は必要であり、２本のロープを用いて温度センサ３０の水平方向の移動を制限する場合は、２本のロープを略直線に張ることが望ましい。ロープが一本では、温度センサ３０の水平方向の移動を制限することができない。２本のロープを略直線に取付ければ、少ない本数で効率的に、温度センサ３０の水平方向の移動を制限することができる。また、ロープ本数を２本とすれば、温度センサ３０の設置、保守、取外しが容易となる。もちろんロープ本数は２本に制限されるものではないので、四本のロープを東西南北に配置してもよい。
【００２９】
またロープ６０にゴム、ばねなどの弾性体を取付ければ、ロープ６０に一定の張力がかかり、温度センサ３０の水平方向の移動を制限することができる。またロープ自身を、弾力性を有する部材で形成してもよい。ロープ６０は、温度センサ３０を海面上一定の場所に支持できるものであれば、特に種類、名称は問われない。一定の強度、耐海水性を有する紐、綱、ワイヤ、縄などを使用することができる。
【００３０】
また一のロープ６０ａには、温度センサ３０の出力信号線３１が固定されている。温度センサ３０の出力信号線３１は、線径が比較的細く、強度が十分でない場合もあるが、温度センサ３０の出力信号線３１をロープ６０ａに固定することで、ロープ６０ａが温度センサ３０の出力信号線３１の補強材として機能し、出力信号線３１の断線等を防ぐことができる。また、各ロープ６０には、中間部に浮き６１ａ、６１ｂが固定されている。これにより、温度センサ３０に対して大きな下向きの荷重が加わることを防止することができる。
【００３１】
上記のように構成される海水温度測定装置２０を使用する場合は、温度センサ３０を支持した温度センサ支持具４０を取水口の所定の場所に設置し、２本のロープ６０ａ、６０ｂがほぼ一直線となるように、２本のロープ６０ａ、６０ｂをカーテンウォール７０ａ、７０ｂに着脱可能に取付ける。これにより取水口の海水温度を測定し、この温度データを、出力信号線３１を通じて図示を省略した記録計に出力させることができる。本発明の海水温度測定装置２０は、温度センサ３０を一定の位置とするために、従来の装置のようにガイドパイプやガイド棒を使用していないので、温度センサ支持具４０にフジツボ、貝類が付着しても、温度センサ３０の上下方向の移動が阻害されることはない。
【００３２】
また温度センサ支持具４０にフジツボ、貝類が付着したときは、温度センサ３０の出力信号線３１を固定していない方のロープ６０ｂをカーテンウォール７０ｂから取外し、温度センサ３０の出力信号線３１を固定しているロープ６０ａを用いて、カーテンウォール７０ａ側に引き寄せことで、簡単にメンテナンスをすることができる。この際、ロープ６０ａ、６０ｂには途中に浮き６１ａ、６１ｂが固定されているため、ロープ６０ａ、６０ｂが海底の突起物などに引っかかることがなく、スムーズに温度センサ支持具４０をカーテンウォール７０ａ側に引き寄せることができる。なお、本実施形態では、ロープ６０の固定先をカーテンウォール７０ａ、７０ｂとしたけれども、ロープ６０の固定先はこれに限定されるものではなく、岸壁、海上固定物、陸上固定物であってもよいことはもちろんである。
【００３３】
以上、発電所取水口の海水温度を測定する海水温度測定装置の例を示したけれども、本発明は、海水温度測定装置に限定されるものではない。本発明の性状測定装置は、海又は河川等水位の変化する場所の海水又は水の性状値をセンサを用いて測定する際、ガイドパイプなどを使用することなく、センサを潮位又は水位の変化に対応させ、水平方向の移動も一定範囲内に制限された状態で、性状値を測定することができる点に特徴を有する。よって発電所の放水口、河川のｐＨ等を測定するｐＨ測定装置、溶存酸素測定装置、導電率測定装置、濁度測定装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の一形態としての発電所取水路の海水温度を測定する海水温度測定装置２０の概略的構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す海水温度測定装置２０の温度センサ支持具４０の側面図である。
【図３】本発明の実施の一形態としての海水温度測定装置２０を発電所取水路に設置した状態を示す平面図である。
【図４】従来の温度測定装置１の概略的構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０  海水温度測定装置
３０  温度センサ
３１  出力信号線
４０  温度センサ支持具
４１  浮き
４２  バランスウエイト
６０  ロープ
７０  カーテンウォール
【図１】
0004716841.tif 000002
【図２】
0004716841.tif 000003
【図３】
0004716841.tif 000004
【図４】
0004716841.tif 000005