(57)【要約】【課題】  取放水温度差が協定値を超えるのを抑制可能で、かつ、作業員の負担を軽減可能な海水温度測定装置を提供する。【解決手段】  発電設備に供給する海水Ｗの取水温度を測定する海水温度測定装置１であって、海水Ｗ内に配設されて海水の温度を測定する温度計２と、温度計２を上下方向に移動自在に保持する温度計ホルダ３と、温度計２による温度測定結果に基づいて、温度計ホルダ３を制御して温度計２の配設深さを変える制御装置６と、を備える。【選択図】  図１
2017227479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備に供給する海水の取水温度を測定する海水温度測定装置であって、
海水内に配設されて海水の温度を測定する温度計と、
前記温度計を上下方向に移動自在に保持する温度計ホルダと、
前記温度計による温度測定結果に基づいて、前記温度計ホルダを制御して前記温度計の配設深さを変える制御部と、
を備えることを特徴とする海水温度測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、平常時には、前記温度計の配設深さを第１の深さとし、前記温度測定結果が温度の急低下を示す温度急低下状態に達した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さよりも深い第２の深さとし、その後、前記温度測定結果が前記温度急低下状態を脱した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さに戻す、
ことを特徴とする請求項１に記載の海水温度測定装置。
【請求項３】
筒状で前記温度計の周囲を囲える温度計カバーと、
前記温度計カバーを、前記温度計の移動方向と同軸に上下方向に移動自在に保持するカバーホルダと、を備え、
前記制御部は、前記温度測定結果に基づいて、前記カバーホルダを制御して前記温度計カバーの配設高さを変える、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の海水温度測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、平常時には、前記温度計の配設深さを第１の深さとするとともに、前記温度計を囲わない高さに前記温度計カバーを配設し、前記温度測定結果が温度の急低下を示す温度急低下状態に達した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さよりも深い第２の深さとするとともに、前記温度計を囲う高さに前記温度計カバーを配設し、その後、前記温度測定結果が前記温度急低下状態を脱した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さに戻すとともに、前記温度計を囲わない高さに前記温度計カバーを配設する、
ことを特徴とする請求項３に記載の海水温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電設備に供給する海水の取水温度を測定する海水温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所や原子力発電所などでは、海から取水した海水を冷却水として復水器に送り、復水器を通過して昇温した海水を海に放水している。ここで、発電事業者と地方自治体等との間では、環境保護の観点から、海から取水する取水温度と海に放水する放水温度との温度差、つまり取放水温度差が一定の協定値以下でなければならない、という協定が結ばれている。
【０００３】
このため、取放水温度差が協定値を超えそうな場合には、発電出力を下げて復水器の熱負荷を下げる、などの措置を緊急で行う必要があり、労力を要するばかりでなく発電効率が下がるというデメリットが生じる。そこで、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制・防止するための技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、取水口の海水の温度や潮の干満の状態を監視し、その温度や潮の干満が一定の範囲を超えた際に取放水温度差を予測し、それが協定値を超えた場合に、警報を発したり発電出力を下げたりするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２１５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、取水温度は、海面から一定の深さの比較的浅い位置（例えば、海面から６０ｃｍの深さ）で測定しているが、寒波などによって海面付近の温度が急低下した場合、取放水温度差が大きくなって協定値を超えるおそれがある。このような協定値超えを抑制・防止するために、例えば、長い温度計に取り替えて、海水温度が安定している深部で取水温度を測定することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、取水温度を常時監視して取水温度が急低下した場合に、長い温度計に取り替えるには、作業員の負担が大きいばかりでなく、海水温度の急低下に迅速に対応できずに、取放水温度差が協定値を超えるおそれがある。同様に、海水温度が上昇した際に元の短い温度計に取り替えるにも、作業員の負担が大きいばかりでなく、迅速な対応ができないおそれがある。
【０００７】
そこでこの発明は、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制可能で、かつ、作業員の負担を軽減可能な海水温度測定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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、発電設備に供給する海水の取水温度を測定する海水温度測定装置であって、海水内に配設されて海水の温度を測定する温度計と、前記温度計を上下方向に移動自在に保持する温度計ホルダと、前記温度計による温度測定結果に基づいて、前記温度計ホルダを制御して前記温度計の配設深さを変える制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、温度計によって海水の温度（取水温度）が測定され、その温度測定結果に基づいて、制御部によって温度計ホルダが制御されて、温度計の配設深さが変えられる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の海水温度測定装置において、前記制御部は、平常時には、前記温度計の配設深さを第１の深さとし、前記温度測定結果が温度の急低下を示す温度急低下状態に達した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さよりも深い第２の深さとし、その後、前記温度測定結果が前記温度急低下状態を脱した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さに戻す、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の海水温度測定装置において、筒状で前記温度計の周囲を囲える温度計カバーと、前記温度計カバーを、前記温度計の移動方向と同軸に上下方向に移動自在に保持するカバーホルダと、を備え、前記制御部は、前記温度測定結果に基づいて、前記カバーホルダを制御して前記温度計カバーの配設高さを変える、ことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、温度計によって海水の温度（取水温度）が測定され、その温度測定結果に基づいて、制御部によって温度計ホルダとカバーホルダが制御されて、温度計の配設深さと温度計カバーの配設高さが変えられる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載の海水温度測定装置において、前記制御部は、平常時には、前記温度計の配設深さを第１の深さとするとともに、前記温度計を囲わない高さに前記温度計カバーを配設し、前記温度測定結果が温度の急低下を示す温度急低下状態に達した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さよりも深い第２の深さとするとともに、前記温度計を囲う高さに前記温度計カバーを配設し、その後、前記温度測定結果が前記温度急低下状態を脱した場合に、前記温度計の配設深さを前記第１の深さに戻すとともに、前記温度計を囲わない高さに前記温度計カバーを配設する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、海水の温度に基づいて温度計の配設深さが変わるため、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制することが可能となる。すなわち、海水の温度が変化した場合に、温度の変化に応じた適正な深さに温度計を配設して、適正な取水温度を測定することが可能となり、その結果、取放水温度差が大きくなって協定値を超えるのを抑制・防止することが可能となる。
【００１５】
しかも、温度測定結果に基づいて自動的に温度計の配設深さが変わるため、作業員が取水温度を常時監視したり温度計を取り替えたりする必要がなく、作業員の負担や作業費を軽減できるとともに、海水温度の急変化に迅速かつ適正に対応することが可能となる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、海水の温度が急低下して温度急低下状態に達した場合には、平常時よりも深い第２の深さ（深水部）に温度計が配設されるため、温度がより安定している海水（深水部）の温度が取水温度として測定される。この結果、海水の温度が急低下しても、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制することが可能となる。また、その後、温度急低下状態を脱した場合には、温度計の配設深さが通常時の第１の深さ（浅水部）に戻されるため、通常の深さにおける海水の温度が取水温度として測定され、適正に取放水温度差を管理することができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、海水の温度に基づいて温度計カバーの配設高さが変わるため、取放水温度差が協定値を超えるのをより適正に抑制することが可能となる。すなわち、海水の温度が変化した場合に、温度の変化に応じた適正な高さに温度計カバーを配設して、適正な状態で取水温度を測定することが可能となり、その結果、取放水温度差が大きくなって協定値を超えるのを抑制・防止することが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、海水の温度が急低下して温度急低下状態に達した場合には、平常時よりも深い第２の深さ（深水部）に温度計が配設されて、さらに、温度計カバーで温度計が囲われる。すなわち、温度計周囲の海水が温度計カバーで安定化された状態で、深水部の温度が取水温度として測定される。この結果、海水の温度が急低下しても、取放水温度差が協定値を超えるのをより適正に抑制することが可能となる。
【００１９】
また、その後、温度急低下状態を脱した場合には、温度計の配設深さが通常時の第１の深さ（浅水部）に戻されて、さらに、温度計への温度計カバーによる囲いが解除される。このため、通常の深さおよび状態における海水の温度が取水温度として測定され、適正に取放水温度差を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態に係る海水温度測定装置を示す正面図である。
【図２】通常時における図１の海水温度測定装置を示す正面図である。
【図３】海水温度が急低下した場合における図１の海水温度測定装置を示す正面図である。
【図４】通常時における図１の海水温度測定装置を示す正面図（ａ）と、第１の温度急低下状態における図１の海水温度測定装置を示す正面図（ｂ）である。
【図５】第２の温度急低下状態における図１の海水温度測定装置を示す正面図（ｃ）と、第３の温度急低下状態における図１の海水温度測定装置を示す正面図（ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態に係る海水温度測定装置１を示す正面図である。この海水温度測定装置１は、発電設備に冷却水として供給する海水Ｗの取水温度を測定する装置であり、発電設備の取水口近辺に設置されている。また、発電設備の放水口近辺には、放水温度測定装置が設置され、海から取水されて発電設備に送られる海水Ｗの温度（取水温度）が海水温度測定装置１によって測定され、復水器などを通過して海に放水される海水Ｗの温度（放水温度）が放水温度測定装置によって測定される。そして、取水温度と放水温度との温度差である取放水温度差が、一定の協定値以下になるように管理、運用されるものである。ここで、放水温度測定装置については、従来と同様の装置であるため、海水温度測定装置１について以下に説明する。
【００２３】
海水温度測定装置１は、主として、温度計２と、温度計ホルダ３と、温度計カバー４と、カバーホルダ５と、制御装置（制御部）６と、を備えている。
【００２４】
温度計２は、海水Ｗ内に配設されて海水Ｗの温度を測定する計器である。この実施の形態では、棒状で、上下方向に延びて配設され、先端部・下端部が温度を測定する測定部２１となっており、少なくともこの測定部２１が常に海水Ｗ内（海中）に配設されている。
【００２５】
温度計ホルダ３は、温度計２を上下方向に移動自在に保持するホルダであり、巻き上げ機（ウインチ）で構成されている。すなわち、制御装置６に保持、制御されて回転駆動する駆動部３１と、この駆動部３１に接続されて水平方向に延びる円柱状・丸棒状の巻き付け部３２と、この巻き付け部３２に巻き付けられた第１のロープ（ワイヤロープ）３３と、を備え、第１のロープ３３の自由端部が、温度計２の上端部に接続されている。
【００２６】
そして、駆動部３１の回転に伴って巻き付け部３２が軸心周りに回転し、第１のロープ３３が巻き上げられたり解き下げられたりして、温度計２が垂直に上下動するものである。ここで、この実施の形態では、温度計２を安定して支持し移動させるために、２つの第１のロープ３３を温度計２に接続しているが、温度計２の大きさや振れの大きさなどに応じて、１つや３つ以上の第１のロープ３３を接続してもよい。
【００２７】
温度計カバー４は、筒状で温度計２の周囲を囲えるものであり、温度計２の周囲を囲った状態で、温度計２に対する海水Ｗの流れを抑制するものでる。すなわち、円筒状で、筒内に同心上に温度計２が配設され、後述するようにして上下方向に移動することで、少なくとも温度計２の測定部２１の周囲を囲えるようになっている。この温度計カバー４の内径は、温度計２の測定部２１の周囲を囲った状態で、測定部２１で周囲の温度を安定して測定できるように（周囲の温度変化が大きくならないように）設定されている。
【００２８】
また、温度計カバー４の長さは、後述するようにして上下動することで、温度計２の測定部２１の位置・深さが変化しても、図３に示すように、測定部２１の周囲とその下方の一部を囲って、測定部２１で周囲の温度を安定して測定できるように設定されている。ここで、ゴミなどの浸入を防止するために、温度計カバー４の上端面に上蓋を設けてもよく、この場合、上蓋に第１のロープ３３を貫通させる貫通孔を設ける。
【００２９】
カバーホルダ５は、温度計カバー４を、温度計２の移動方向と同軸に上下方向に移動自在に保持するホルダであり、巻き上げ機（ウインチ）で構成されている。すなわち、制御装置６に保持、制御されて回転駆動する駆動部５１と、この駆動部５１に接続されて水平方向に延びる円柱状・丸棒状の巻き付け部５２と、この巻き付け部５２に巻き付けられた第２のロープ５３と、を備え、第２のロープ５３の自由端部が、温度計カバー４の上端部に接続されている。
【００３０】
そして、駆動部５１の回転に伴って巻き付け部５２が軸心周りに回転し、第２のロープ５３が巻き上げられたり解き下げられたりして、温度計カバー４が垂直に上下動するものである。ここで、上記のように、温度計２と温度計カバー４とが同心上に配設されているため、温度計２と温度計カバー４は、互いに同軸上で上下方向に移動自在となっている。また、この実施の形態では、温度計カバー４を安定して支持し移動させるために、２つの第２のロープ５３を温度計カバー４に接続しているが、温度計カバー４の大きさや振れの大きさなどに応じて、１つや３つ以上の第２のロープ５３を接続してもよい。
【００３１】
制御装置６は、取水口近辺に設置された支柱や壁などの構造物に配設され、温度計２による温度測定結果に基づいて、温度計ホルダ３を制御して温度計２の配設深さを変えるとともに、カバーホルダ５を制御して温度計カバー４の配設高さを変えるものである。すなわち、温度計２とデータ伝送自在に接続され、温度計２で測定された海水Ｗの温度が逐次・リアルタイムに制御装置６に伝送され、制御装置６内のメモリに温度測定結果として記憶、蓄積される。また、温度計ホルダ３の駆動部３１およびカバーホルダ５の駆動部５１に対して駆動制御自在に接続され、温度計２による温度測定結果に基づいて、温度計ホルダ３の駆動部３１およびカバーホルダ５の駆動部５１を回転駆動させて、温度計２の配設深さや温度計カバー４の配設高さを変える。
【００３２】
具体的に、この実施の形態では、次のように、温度計２の配設深さや温度計カバー４の配設高さを変える。
【００３３】
まず、平常時には、図２に示すように、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１とするとともに、温度計２を囲わない高さに温度計カバー４を配設する。すなわち、海水Ｗの温度が安定している（急激な変化がない）平常時には、温度計２の測定部２１の配設深さを海面から第１の深さＨ１とし、測定部２１の周囲を囲わないように温度計カバー４の下端面を海面よりも上に配設する。ここで、第１の深さＨ１は、発電事業者と地方自治体等との間で締結された公害防止協定において定められた、平常時の温度測定深さであり、平常時に取水温度を測定する位置として適正な深さに設定されている。
【００３４】
次に、温度計２による温度測定結果が温度の急低下を示す温度急低下状態に達した場合には、図３に示すように、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１よりも深い第２の深さＨ２とするとともに、温度計２を囲う高さに温度計カバー４を配設する。すなわち、寒波などによって海水Ｗ（海面近く）の温度が急に低下して温度急低下状態に達した場合には、温度計２の測定部２１の配設深さを第２の深さＨ２（深水部）まで下げるとともに、温度計カバー４の下端面を測定部２１よりも下げて、測定部２１の周囲を温度計カバー４で囲う。
【００３５】
ここで、温度急低下状態とは、所定時間当たりの温度低下値が所定値（閾値）以上の場合であり、取放水温度差が協定値を超えるおそれがある状態である。また、第２の深さＨ２は、上記の公害防止協定において定められた緊急時の温度測定深さであり、第１の深さＨ１よりも水温が安定しており、海面温度の急な変化に影響を受け難い深さに設定されている。
【００３６】
その後、温度計２による温度測定結果が温度急低下状態を脱した場合には、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１に戻すとともに、温度計２を囲わない高さに温度計カバー４を配設する。すなわち、海水Ｗの温度が安定して温度急低下状態を脱した場合には、図２に示すように、温度計２の測定部２１の配設深さを海面から第１の深さＨ１とし、測定部２１の周囲を囲わないように温度計カバー４の下端面を海面よりも上に配設する。つまり、温度計２と温度計カバー４の位置を平常時の位置に戻す。
【００３７】
ここで、温度急低下状態を脱した場合とは、取放水温度差が協定値を超えるおそれがある状態を脱したと考えられる場合であり、温度計２による海水Ｗの温度が所定時間安定しているか（温度変化が所定の範囲内であるか）、温度計２による海水Ｗの温度が所定温度以上に上昇しているか、温度急低下状態が所定時間経過したか、などによって判定する。従って、例えば、冬季に一度温度急低下状態に達すると、その後所定期間温度急低下状態を継続し、冬季終了後（所定期間経過後）に温度急低下状態を脱した、つまり、温度急低下状態が頻繁に発生することがない、と判定してもよい。
【００３８】
このように、この海水温度測定装置１によれば、海水Ｗの温度に基づいて温度計２の配設深さが変わるため、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制することが可能となる。すなわち、海水Ｗの温度が変化した場合に、温度の変化に応じた適正な深さに温度計２を配設して、適正な取水温度を測定することが可能となり、その結果、取放水温度差が大きくなって協定値を超えるのを抑制・防止することが可能となる。
【００３９】
さらに、海水Ｗの温度に基づいて温度計カバー４の配設高さが変わるため、取放水温度差が協定値を超えるのをより適正に抑制することが可能となる。すなわち、海水Ｗの温度が変化した場合に、温度の変化に応じた適正な高さに温度計カバー４を配設して、適正な状態で取水温度を測定することが可能となり、その結果、取放水温度差が大きくなって協定値を超えるのを抑制・防止することが可能となる。
【００４０】
具体的には、海水Ｗの温度が急低下して温度急低下状態に達した場合には、平常時よりも深い第２の深さ（深水部）Ｈ２に温度計２が配設されて、さらに、温度計カバー４で温度計２が囲われる。すなわち、測定部２１の周囲の海水Ｗが温度計カバー４で安定化された状態で、温度がより安定している深水部の温度が取水温度として測定される。この結果、海水Ｗ（海面付近）の温度が急低下しても、取放水温度差が協定値を超えるのをより適正に抑制することが可能となる。
【００４１】
また、その後、温度急低下状態を脱した場合には、温度計２の配設深さが通常時の第１の深さ（浅水部）Ｈ１に戻されて、さらに、温度計２への温度計カバー４による囲いが解除される。このため、通常の深さおよび状態における海水Ｗの温度が取水温度として測定され、適正に取放水温度差を管理することができるとともに、公害防止協定を遵守することができる。
【００４２】
一方、温度測定結果に基づいて自動的に温度計２や温度計カバー４の配設位置が変わるため、作業員が取水温度を常時監視したり温度計２を取り替えたりする必要がなく、作業員の負担や作業費を軽減できるとともに、海水温度の急変化に迅速かつ適正に対応することが可能となる。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、温度計２が棒状で、下端部の測定部２１が少なくとも常に海水Ｗ内に配設されているが、塊状の温度計全体を常に海水Ｗ内に配設するようにしてもよい。また、温度計２や温度計カバー４が振れないように案内するガイドを設けてもよい。
【００４４】
ところで、制御装置６による温度計２と温度計カバー４の移動制御は、上記の制御手順に限らず、例えば、図４、５に示すような制御手順であってもよい。ここで、第２の温度急低下状態は、第１の温度急低下状態よりも海水Ｗの温度低下が急激で、第３の温度急低下状態は、第２の温度急低下状態よりも海水Ｗの温度低下が急激であるとする。
【００４５】
まず、平常時には、図４（ａ）に示すように、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１とするとともに、温度計カバー４の下端面を海面よりも上に配設する。次に、温度計２による温度測定結果が第１の温度急低下状態に達した場合には、図４（ｂ）に示すように、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１として、温度計２の測定部２１を囲う高さに温度計カバー４を配設する。
【００４６】
また、温度計２による温度測定結果が第２の温度急低下状態に達した場合には、図５（ｃ）に示すように、温度計２の配設深さを第２の深さＨ２として、温度計２の測定部２１を温度計カバー４で囲わない。さらに、温度計２による温度測定結果が第３の温度急低下状態に達した場合には、図５（ｄ）に示すように、温度計２の配設深さを第２の深さＨ２として、温度計２の測定部２１を温度計カバー４で囲う。
【００４７】
このように、海水Ｗの温度低下の度合いなどに応じて、温度計２と温度計カバー４を多様に移動制御することで、取放水温度差が協定値を超えるのをより適正に抑制することが可能となるとともに、温度計２の配設深さをできるだけ第１の深さＨ１に保つことなどが可能となる。
【００４８】
さらに、上記の実施の形態では、温度計２と温度計カバー４の双方の配設位置を変えているが、海水Ｗの温度変化傾向などに応じて、温度計２のみを変えるようにしてもよい。すなわち、温度計カバー４の下端面を海面よりも上に常時配設し、制御装置６により、平常時には、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１とし、温度測定結果が温度急低下状態に達した場合に、温度計２の配設深さを第２の深さＨ２とする。その後、温度測定結果が温度急低下状態を脱した場合に、温度計２の配設深さを第１の深さＨ１に戻す。
【００４９】
このように、海水Ｗの温度が急低下して温度急低下状態に達した場合には、平常時よりも深い第２の深さ（深水部）Ｈ２に温度計２が配設されるため、温度がより安定している海水Ｗ（深水部）の温度が取水温度として測定される。この結果、海水Ｗの温度が急低下しても、取放水温度差が協定値を超えるのを抑制することが可能となる。また、その後、温度急低下状態を脱した場合には、温度計２の配設深さが通常時の第１の深さ（浅水部）Ｈ１に戻されるため、通常の深さにおける海水Ｗの温度が取水温度として測定され、適正に取放水温度差を管理することができるとともに、公害防止協定を遵守することができる。
【００５０】
ところで、温度計２や温度計カバー４の配設位置は、２つや３つの位置に限らず、海水Ｗの温度や外部環境（風速等）などに応じて、より多くの深さ・高さに変えられるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１        海水温度測定装置
２        温度計
２１      測定部
３        温度計ホルダ
４        温度計カバー
５        カバーホルダ
６        制御装置（制御部）
Ｗ        海水
【図１】
2017227479.tif 000003
【図２】
2017227479.tif 000004
【図３】
2017227479.tif 000005
【図４】
2017227479.tif 000006
【図５】
2017227479.tif 000007