(57)【要約】【課題】  水力発電装置において、羽根車近傍の異物を除去する方法としては、羽根車手前にスクリーンを設けることが行われるが、異物を除去するために羽根車を停止しての作業を頻繁に行う必要がある。【解決手段】  内部に羽根車が配置されていて導水管外部に発電機が設置されている装置において、導水管の羽根車の上流側と下流側にバイパス管を設け、更にバイパス管には異物捕捉用のスクリーン装置を設置した。常時は導水管のみに水を流し発電を行い、羽根車近傍の異物を除去する際には、バイパス管に水を逆流させて異物を除去する。【選択図】  図１
2005188349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に羽根車並びに案内羽根が同軸に配置されている導水管と、前記羽根車の回転を前記導水管の外部へ伝達する伝達手段と、前記導水管の外部に設置され前記伝達手段による回転によって発電を行う発電機と、前記導水管の上流側に設けられた入口バルブと、前記導水管の下流側に設けられた出口バルブと、前記導水管の前記入口バルブと前記羽根車の間に一端が接続され他端が前記導水管の前記出口バルブと前記羽根車の間に接続されたバイパス管と、このバイパス管の途中に設けられた異物捕捉用のスクリーン装置と、前記バイパス管の前記一端と前記スクリーン装置間に設けられたバイパス間入口バルブと、前記バイパス管の前記他端と前記スクリーン装置間に設けられたバイパス管出口バルブとを具備することを特徴とする水力発電装置用異物除去装置。
【請求項２】
内部に羽根車並びに案内羽根が同軸に配置されている導水管と、前記羽根車の回転を前記導水管の外部へ伝達する伝達手段と、前記導水管の外部に設置され前記伝達手段による回転によって発電を行う発電機と、前記導水管の上流側に設けられた入口バルブと、前記導水管の下流側に設けられた出口バルブと、前記導水管の前記入口バルブより上流側に一端が接続され他端が前記導水管の前記導水管の前記出口バルブと前記羽根車の間に接続された導圧管と、前記導圧管の途中に設けられた導圧管バルブと、前記導水管の前記入口バルブと前記羽根車の間に一端が接続され他端が前記導水管の前記出口バルブの下流側に接続された排出管と、前記排出管の途中に設けられた排出管バルブとを具備することを特徴とする水力発電装置用異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電装置に関し、特に水車近傍に付着する異物を除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電装置において、取水口から流入した異物が水車に到達しないようにする構成は知られている(特許文献１参照)。この構成は、水車へ取水を導入するための水圧鉄管の水車手前に入口弁を設け、この入口弁に可回転の弁体を設置する。弁体には異物を捕捉するスクリーンが設けられており、常時、取水口から流入した異物をこのスクリーンで捕捉するように構成されている。スクリーンに多量の異物が付着すると入口弁の前後の差圧が変化して警報が発せられ、水車を停止して異物除去を行う。すなわち、可回転の弁体を９０°回転して洗浄水をスクリーンに逆流させて異物を除去することができる。なお、水車近傍に付着した異物を除去するためには、流路内の水を抜いて人力で除去していた。
【特許文献１】特開２０００−１６１５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１の構成によると、水車手前で異物を除去することができるが、捕捉可能な異物はスクリーンの目の大きさによって異なることになる。目を細かくするに従ってほとんどの異物を除去することが可能となるが、反面、水車を停止しての異物除去作業を頻繁に行わなければならない。そのため、目を細かくするにも限度があって、このような構成であっても水車まで到達してしまう異物が依然としてあった。
【０００４】
また、大規模な水力発電装置では流路が比較的広いため人力での除去も可能であり、装置が大きいため小さい異物は装置内に絡まず流れていった。しかしながら、小型の水力発電装置の場合には、人力で異物を除去するには装置が小さすぎ、また、小さな異物も絡まりやすくなっていた。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で水車に付着した異物を除去することができる水力発電装置用異物除去装置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】
【０００６】
本発明に係わる水力発電装置用異物除去装置は、内部に羽根車並びに案内羽根が同軸に配置されている導水管と、前記羽根車の回転を前記導水管の外部へ伝達する伝達手段と、前記導水管の外部に設置され前記伝達手段による回転によって発電を行う発電機と、前記導水管の上流側に設けられた入口バルブと、前記導水管の下流側に設けられた出口バルブと、前記導水管の前記入口バルブと前記羽根車の間に一端が接続され他端が前記導水管の前記出口バルブと前記羽根車の間に接続されたバイパス管と、このバイパス管の途中に設けられた異物捕捉用のスクリーン装置と、前記バイパス管の前記一端と前記スクリーン装置間に設けられたバイパス間入口バルブと、前記バイパス管の前記他端と前記スクリーン装置間に設けられたバイパス管出口バルブとを具備することを要旨とする。
【０００７】
更に、本発明に係わる水力発電装置用異物除去装置は、内部に羽根車並びに案内羽根が同軸に配置されている導水管と、前記羽根車の回転を前記導水管の外部へ伝達する伝達手段と、前記導水管の外部に設置され前記伝達手段による回転によって発電を行う発電機と、前記導水管の上流側に設けられた入口バルブと、前記導水管の下流側に設けられた出口バルブと、前記導水管の前記入口バルブより上流側に一端が接続され他端が前記導水管の前記導水管の前記出口バルブと前記羽根車の間に接続された導圧管と、前記導圧管の途中に設けられた導圧管バルブと、前記導水管の前記入口バルブと前記羽根車の間に一端が接続され他端が前記導水管の前記出口バルブの下流側に接続された排出管と、前記排出管の途中に設けられた排出管バルブとを具備することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
内部に羽根車、案内羽根を配置した導水管にバイパス管あるいは導圧管を接続し、これらのバイパス管あるいは導圧管のバルブを開け通常の発電運転とは逆の水流にて羽根車、案内羽根近傍に絡まった異物を除去することが可能となった。特に人力による異物除去が困難な小型の水力発電装置に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施形態を図を参照して説明する。図１乃至図３は本発明に係わる第１の実施形態を示す配管系統図である。先ず図１を参照して本発明に係わる水力発電装置用異物除去装置の通常運転状態を説明する。発電装置１１は、案内羽根１２、羽根車１３などが導水管１４内に配置されており、羽根車１３の回転は、回転軸１５、ベルト１６を介して導水管１４外に設置されている発電機１７に伝達され発電が行われる。
【００１０】
導水管１４の発電装置１１の上流側には入口バルブ１８が設けられており、下流側には出口バルブ１９が設けられている。また、入口バルブ１８の下流側と出口バルブ１９の上流側とは、バイパス管２０によって接続されている。このバイパス管２０の途中にはスクリーン装置２１が設置されている。バイパス管２０の入口部にはバイパス管入口バルブ２２が設置されており、出口部にはバイパス管出口バルブ２３が設置されている。スクリーン装置２１は、水槽状であって、内部が異物捕捉スクリーン２４によって仕切られている。スクリーン装置２１の上流部には排出バルブ２５が設けられている。
【００１１】
さて、このような構成において、通常運転時にはバイパス管入口バルブ２２並びにバイパス管出口バルブ２３ともそれぞれ黒塗り表示されているように閉鎖されており、水は図の右から左へ入口バルブ１８から導水管１４内を発電装置１１を介して出口バルブ１９から排出するように流れる。この間に発電装置１１の羽根車１３が回転し、発電機１７にて発電されるように動作する。なお、水の流れる方向は図に矢印にて示してある。この結果、入口バルブ１８からの水を受ける案内羽根１２には上流から流れてきたゴミなどの異物が絡まってしまう場合が多い。
【００１２】
次に図２を参照して、案内羽根１２にゴミなどの異物が絡まっている状態で、これらの異物を除去する異物除去運転状態を説明する。異物除去運転状態では、導水管１４の入口バルブ１８と出口バルブ１９は閉鎖され、バイパス管入口バルブ２２並びにバイパス管出口バルブ２３は開放状態にする。この状態で、羽根車１３に接続されている発電機１７を発電方向とは逆方向にモータ運転させ、羽根車１３を逆転させることによって水は矢印のように左から右へ流れる。この流れにより案内羽根１２の上流側に絡まっていたゴミなどの異物は除去される。案内羽根１２から除去された異物を含む水は、バイパス管２０の入口からスクリーン装置２１へ導かれ異物捕捉スクリーン２４にて絡み取られる。
【００１３】
次に図３を参照して、スクリーン装置２１にて捕捉されたゴミなどの異物を除去する異物排出運転の状態を説明する。スクリーン装置２１の異物捕捉スクリーン２４に絡み取られたゴミなどの異物は、排出バルブ２５を開放することによって流路外へ排出される。
【００１４】
図４は、本発明に係わる第２の実施形態を説明するための図であって、案内羽根１２、羽根車１３、発電機１７などによって構成された発電装置の上流側に入口バルブ１８、下流側に出口バルブ１９を設置し、入口バルブ１８の上流側と出口バルブ１９の上流側を接続する導圧管２６と、入口バルブ１８の下流側と出口バルブ１９の下流側を接続する排出管２７が設けられている。導圧管２６の入口部には導圧管バルブ２８が設けられており、排出管２７の入口部には排出管バルブ２９が設けられている。このような構成にて、定常運転時には入口バルブ１８と出口バルブ１９は開放されており、導圧管バルブ２８と排出管バルブ２９は閉鎖されている。この結果、羽根車１３の回転により発電機１７にて発電が行われる。
【００１５】
図５には、図４に示した構成にてゴミなどの異物を除去する異物排出運転状態を示してある。この異物排出運転状態においては、入口バルブ１８と出口バルブ１９は閉鎖され、導圧管バルブ２８と排出管バルブ２９は開放される。このような状態においては、導圧管２６から出口バルブ１９の上流側に導かれた水は水車内を逆流し、案内羽根１２の上流に絡まったゴミなどの異物を除去し、排出管２７、排出バルブ２９を通って出口バルブ１９の下流側へ排出される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わる第１の実施形態の通常運転状態を示す配管系統図。
【図２】本発明に係わる第１の実施形態の異物除去運転状態を示す配管系統図。
【図３】本発明に係わる第１の実施形態の異物排出運転状態を示す配管系統図。
【図４】本発明に係わる第２の実施形態の通常運転状態を示す配管系統図。
【図５】本発明に係わる第２の実施形態の異物排出運転状態を示す配管系統図。
【符号の説明】
【００１７】
１１…発電装置、１２…案内羽根、１３…羽根車、１４…導水管、１５…回転軸、１６…ベルト、１７…発電機、１８…入口バルブ、１９…出口バルブ、２０…バイパス管、２１…スクリーン装置、２２…バイパス管入口バルブ、２３…バイパス管出口バルブ、２４…異物捕捉スクリーン、２５…排出バルブ、２６…導圧管、２７…排出管、２８…導圧管バルブ、２９…排出管バルブ。
【図１】
2005188349.tif 000003
【図２】
2005188349.tif 000004
【図３】
2005188349.tif 000005
【図４】
2005188349.tif 000006
【図５】
2005188349.tif 000007