(57)【要約】【課題】水力発電所において、低コストで、かつ、発電機の稼働を止めることなく管路内部に付着した付着物を除去することができる管路内付着物の除去方法を提供する。【解決手段】  導水管１に設けた収納部４に水と共に収納した複数の球体２を、水と共にポンプ５を介して導水管１における落差部６の内部に注入し、落差部６を介して導水管１の放水堰側に流動させる。落差部６を流れ落ちた球体２は、導水管１において、発電機１４のインペラ７と放水堰２４との間の部位に設けた流水方向に傾斜させた櫛状フィルタ１０に乗り上げさせて捕捉することで回収する。この捕捉した球体２は、ベルトコンベア９によって所定の格納部１１に搬送して格納する。【選択図】    図１
2009136782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力発電所の発電機に動力水を供給する導水管に球体を注入して前記導水管の内面に付着した付着物を前記球体との接触により除去することを特徴とする管路内付着物の除去方法。
【請求項２】
前記球体の比重を０．９５以上１．０５以下に調整した請求項１に記載の管路内付着物の除去方法。
【請求項３】
前記球体をプラスチックで構成した請求項１又は２に記載の管路内付着物の除去方法。
【請求項４】
前記球体の直径を１００ｍｍ〜３００ｍｍとした請求項１〜３のいずれか一項に記載の管路内付着物の除去方法。
【請求項５】
前記球体を水と収納する収納部を設け、前記球体を水と共にポンプによって前記導水管に注入する請求項１〜４のいずれか一項に記載の管路内付着物の除去方法。
【請求項６】
前記導水管の下流側に前記球体を捕捉する櫛状フィルタを設け、該櫛状フィルタで捕捉した球体をベルトコンベアによって所定の格納部に搬送し格納する請求項１〜５のいずれか一項に記載の管路内付着物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電所の導水管の内面に付着する生物付着物の除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所の発電機にダム貯水部などから動力水を供給する導水管の内面には、カワヒバリガイ（２枚貝）やトゲビラ（昆虫）などが付着する。これらの生物付着物が嵩高に生長すると、導水管内で通水障害が生じ、発電機の出力低下の要因になる。
【０００３】
そこで、導水管内の生物付着物を除去するために、導水管内で無人式清掃装置を移動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１４６７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、導水管内に清掃装置を入れると、清掃装置により通水路が狭まるため通水障害が起こり、発電機の出力が低下する。また、清掃装置は複雑で高価であり、維持コストも嵩む。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、水力発電所において、低コストで、かつ、発電機の稼働を止めることなく導水管の内面に付着した付着物を除去することができる管路内付着物の除去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】
【０００６】
上記の課題を解決するための本発明における管路内付着物の除去方法は、水力発電所の発電機に動力水を供給する導水管に球体を注入して前記導水管の内面に付着した付着物を前記球体との接触により除去することを特徴とする。
【０００７】
導水管に注入した球体は動力水と共に流動する際、導水管の内面に付着した付着物（貝や昆虫などの生物）に接触し、その際の衝撃で付着物を剥離除去することができる。
【０００８】
前記球体の比重は０．９５以上１．０５以下に調整するのが望ましい。球体の比重が０．９５よりも小さいと、球体が導水管内の上側に偏在するため、導水管の内面に付着した付着物に満遍なく接触させてこれを除去することができない。また、球体の比重が１．０５より大きいと、球体が導水管の内部で沈んだ状態になるため、導水管の天井面に付着した付着物の除去率が低下し、導水管内を均一に清掃することができない。
【０００９】
また、球体をプラスチックで構成することにより、球体によって導水管の内面や発電機の羽根車（インペラ）を傷つけることがなくなる。
【００１０】
前記球体の直径は１００ｍｍ〜３００ｍｍとするのが望ましい。球体の直径が１００ｍｍよりも小さいと、球体が小さすぎて、球体が導水管の内面に付着した付着物に接触しても付着物を除去することができない。また、球体の直径が３００ｍｍよりも大きいと、球体は導水管の通路を狭めることになるため、通水障害が起こり、発電機の出力低下を招くおそれがある。
【００１１】
前記球体を水と共に収納する収納部を設け、前記球体を水と共にポンプによって前記導水管に注入するのが望ましい。この場合、球体を連続して導水管に注入することができる。
【００１２】
前記導水管の下流側に前記球体を捕捉する櫛状フィルタを設け、該櫛状フィルタで捕捉した球体をベルトコンベアによって所定の格納部に搬送し格納するのが望ましい。
【００１３】
この場合、導水管を流動する球体は、導水管の下流側でフィルタによって捕捉することができるため、河川などに流れ込むことがなく、環境保全を図ることができる。なお、フィルタで捕捉した球体は、ベルトコンベアにより人手に頼ることなく所定の格納部に搬送し格納することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の管路内付着物の除去方法によれば、導水管に注入した球体が導水管を流動する際、導水管の内面に付着した付着物を剥離除去しながら流動する。このため、導水管の通水障害に伴う発電機の出力低下を防止することができる。
【００１５】
また、本発明の管路内付着物の除去方法は、管路内部が通水状態の場合、つまり、発電機が稼働状態である場合でも実施可能である。そして、従来のように複雑で高価な清掃装置を使用する必要がないため、低コストで実施可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
図２に本発明の第１の実施形態として、本発明をダム式水力発電所に適用した概略図を示す。
【００１８】
図２において、１は導水管、２１は貯水池、２２はダム、２３は発電所、２４は放水堰２４である。貯水池２１はダム２２に塞き止められ、貯水池２１からの動力水は導水管１の落差部６を流れ落ち、この水圧で発電所２３に設置された発電機１４のインペラ７（図１参照）を回転させて発電を行う。さらにこの動力水は導水管１を通じて放水堰２４に一旦蓄えられ、河川２５に放水される。
【００１９】
本実施形態では、図１に示すように、複数のプラスチック製の球体２（図中散点模様で示す）が水と共に収容された収納部４を落差部６（導水管１）に設け、導水管１の下流側、つまり、発電機１４と放水堰２４との間の部位に球体２を回収する回収部８を設ける。
【００２０】
また、回収部８は、図１に示すように、導水管１において、発電機１４のインペラ７と放水堰２４との間の部位に流水方向に傾斜させて設けた櫛状フィルタ１０と、ベルトコンベア９と、収納部１１とで構成し、ベルトコンベア９は、二つのプーリ１２とベルト１３とで構成する。
【００２１】
球体２はポンプ５によって水と共に落差部６（導水管１）に注入し、落差部６を介して導水管１の放水堰側へ流動させる。この球体２は、落差部６を流れ落ちる際、落差部６の内面に付着した貝や昆虫などの付着物３に衝突して剥離除去する。この場合、落差部６は、その内面の付着物３により通水障害が生じることがないため、発電機１４の出力が低下するのを防止することができる。また、球体２は、本実施形態のようにあらかじめ収納部４に収納しておくと、球体２を連続して落差部６に注入できるため、落差部６に球体２を注入する際の作業効率が向上する。
【００２２】
球体２の比重は０．９５以上１．０５以下とする。導水管を流れる動力水の比重は１．０程度であるため、球体２の比重が０．９５よりも小さいと、球体２が落差部６の内部の上側（天井面側）に偏在するため、落差部６の内面に付着した付着物３に満遍なく接触させてこれを除去することができない。また、球体２の比重が１．０５よりも大きいと、球体２は落差部６の内部で沈んだ状態になるため、落差部６の天井面に付着した付着物３に接触させてこれを除去することができない。
【００２３】
さらに、球体２はプラスチックで構成することにより、球体２によって導水管１の内面や発電機１４のインペラ７を傷つけることがなくなる。
【００２４】
なお、球体２の直径は１００ｍｍ〜３００ｍｍとするとよい。球体２が１００ｍｍよりも小さいと、落差部６を動力水と共に流れ落ちる際、付着物３に接触しても十分な衝撃を付着物３に与えることができず、付着物３を剥離させにくくなる。球体２の直径が３００ｍｍよりも大きいと、落差部６で通水障害が生じるおそれがあり、また、回収部８での回収も困難になる。
【００２５】
落差部６から流れてきた球体２は、落差部６から流れ落ちる際に付与される強力な流水方向側の水圧で、流水方向側に傾斜させた櫛状フィルタ１０に乗り上げさせて捕捉することができる。この場合、球体２は放水堰２４に達することがないため、河川などに放出されて環境に影響を与えることがない。なお、フィルタ１０で捕捉された球体２は、ベルトコンベア９により人手に頼ることなく所定の格納部１１まで搬送して格納することができる。
【００２６】
図３に本発明の第２の実施形態として、本発明を水路式水力発電所に適用した概略図を示す。なお、本実施形態において、図１および図２に示す第１の実施形態と同じ機能を有する部位については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図３において、３１は導水管、３５は貯水堰、３２はダム、４０は沈砂池、３７は圧力調整用堰、３９はサージタンク、３３は発電所、４３は放水部である。貯水堰３５の動力水は沈砂池４０で静置して砂等を沈殿させて除去した後に圧力調整用堰３７で水圧調整され、次いで、落差部３６を介して放水部４３から河川４２に放水される。サージタンク３９は、貯水堰３５の水位変化に応じて、タンク内の水を使って発電所３３に設置された発電機１４のインペラ７（図１参照）の回転速度を調整するためのものである。通常発電時（貯水堰３５から落差部３６に動力水が流れる場合）は、タンク内に繋がる導水管は閉鎖されている。なお、発電所３３には、図１に示すインペラ７を備えた発電機１４が設置されている。
【００２８】
本実施形態では、圧力調整用堰３７とサージタンク３９とを連結する圧力導水管４１（導水管３１）に、図１に示すような、球体２を水と共に収納した収納部３４を設ける。また、導水管３１の下流側、つまり、出水管４４（導水管３１）において、発電所３３と放水部４３との間の部位に球体２を捕捉して回収する回収部３８を設置する。
【００２９】
収納部３４に収納した球体２は、図１に示す第１の実施形態と同様、水と共にポンプによって圧力導水管４１に注入される。この時の作用および効果は、図１および図２に示す第１の実施形態と同じである。また、回収部８の作用および効果も、図１に示す第１の実施形態と同じである。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態について述べたが、これらはあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００３１】
例えば、本実施形態では、本発明をダム式水力発電所と水路式水力発電所に適用した例を示したが、ダム−水路式発電所にも本発明を適用することができる。
【００３２】
導水管の内面に付着する付着物（特に貝や昆虫）は、貯水部（貯水池や貯水堰）の取水部分から付着し始める傾向があるので、本発明で使用する球体は、導水管のできるだけ上流寄りの位置から注入するのが望ましい。
【００３３】
なお、本実施形態では球体をプラスチックで構成したが、本発明の目的とする作用および効果を得ることができるのであれば、プラスチック以外で構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図２の要部拡大図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示すもので、本発明をダム式水力発電所に適用した概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示すもので、本発明を水路式水力発電所に適用した概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、３１                    導水管
２                          プラスチック球体
３                          付着物
４、３４                    収納部
６、３６                    落差部
７                          羽根車（インペラ）
８、３８                    回収部
９                          ベルトコンベア
１０                        櫛状フィルタ
１１                        収納部
１４                        発電機
２１                        貯水池
２２、３２                  ダム
２３、３３                  発電所
２４                        放水堰
３５                        貯水堰
４３                        放水部
【図１】
2009136782.tif 000003
【図２】
2009136782.tif 000004
【図３】
2009136782.tif 000005