JP4388462B2

JP4388462B2 - ゴミ流入防止具

Info

Publication number: JP4388462B2
Application number: JP2004334740A
Authority: JP
Inventors: 俊彦澤田; 昭雄岩崎
Original assignee: Kyushu Electric Power Co Inc
Current assignee: Kyushu Electric Power Co Inc
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-11-18
Also published as: JP2006144364A

Description

本発明は、一定方向の水流のある水路から水を取り入れるための取水口に設置され、水路内のゴミ類が取水口から流入することを防止するゴミ流入防止具に関する。

工場や各種工業施設では、多量の工業用水や冷却水を必要とする場合が多く、例えば水力発電所では、河川水を水車発電機の軸受や圧油・潤滑油装置の冷却に利用するため、通常、河川水を水圧鉄管と呼ばれる水路に取り入れ、この水圧鉄管に冷却水の取水口を設け、そこから河川水を冷却水として取り込んでいる。

この冷却水には清浄水を必要とするものの、河川水には小枝や枯葉などの浮遊ゴミ（本願ではその他の塵芥、ゴミ等も含めて「ゴミ類」と総称する。）があり、これらが冷却水系統に侵入するのを防止するため、冷却水系統の途中にろ過装置（以下「ストレーナ」という。）を設けている。また、一般的に、河川水を取り入れるための取水口には、ゴミ類除去のためにスクリーン等からなるストレーナを設けている（特許文献１〜３参照）。

しかしながら、大雨・台風等により河川が増水すると、小枝や枯葉などの大量のゴミ類が流入し、ストレーナが目詰まりを起してしまい、ひいては、冷却水流量が低下して、発電機の停止、更には軸受焼損などの重大事故に進展する恐れがある。

このため、河川増水時には、現地に作業員を配置し、ストレーナに詰まったゴミ類の除去作業を行う必要があった。しかしながら、作業員によるゴミの除去作業には限界があり、例えば、平成９年〜１１年の台風襲来時には、九州管区内の水力発電所において、冷却水水量低下による障害が１３件発生し、このうち４件は発電機の運転不能にまで至った。

これに対して、従来講じられてきた対策は、エアコンプレッサーを利用するなどして、ストレーナに詰まったゴミ類の清掃・除去作業の省力化を図ろうとするものであり、また、上記特許文献１〜３にもゴミ類の清掃・除去手段が開示されているが、これらはストレーナにゴミ類が詰まらないようにするものではないため、根本的な解決策とはなり得ない。
特開平８−２３９８１９号公報特開平９−２２８３４３号公報特開２００４−１３１９３０号公報

そこで、本発明の目的は、取水口からのゴミ類の流入を防止することにある。

他の目的は、取水口以降の水系統に設けているストレーナの目詰まりを防止することにある。

さらに他の目的は、取水口からの水を使用する機器の事故・障害の未然防止を図ることにある。

本願発明者は、取水口以降の水系統に流入したゴミ類をストレーナにより除去するという考え方から、水系統にゴミ類を入れないようにするという考え方へ発想を転換し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、一定方向の水流のある水路としての水圧鉄管から水を取り入れるための取水口に設置され、水路内のゴミ類が取水口から流入することを防止するゴミ流入防止具であって、Ｌ字状に湾曲した曲面状をなし、取水口の上流側から水路内に向かって突出し、かつ取水口の下流側に向けて延び、取水口の上方を覆うように設置されるゴミ流入防止部と、ゴミ流入防止部の先端から連続して形成されて取水口の下流側で開口する取水部と、ゴミ流入防止部に設けた複数の直径１０ｍｍ〜２０ｍｍの取水穴と、水圧鉄管の配管取付け座と水圧鉄管に接続される冷却水配管のフランジ間に挿入してボルトで固定してゴミ流入防止部を取水口に取り付けるための、ゴミ流入防止部の基端部周縁に設けたフランジ部とを有することを特徴とする。

このような構成とすることで、水路内のゴミ類はゴミ流入防止部の表面に沿って流水方向に流されるので、取水口からのゴミ類の流入を防止することができる。一方、冷却水等として必要な水は、取水口の下流側で開口する取水部から取り込むことができる。

本発明において、ゴミ流入防止部には、水を取り入れるための取水穴を設けることができる。この取水穴の大きさは、取水口以降の水系統で特に問題となる小枝や枯葉などの粗目のゴミ（以下「あらゴミ」という。）が通らない程度の大きさ、現実的には直径１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度の大きさとする。また、取水穴の数は、取水効率とゴミ流入防止部の強度のバランスによって決定する。

また、ゴミ流入防止部は、水路の流水方向に沿った曲面状に形成することが好ましい。これによって、水がゴミ流入防止部の表面に沿って円滑に流れ、ゴミ類も流水方向に円滑に流されるので、取水口からのゴミ類の流入を確実に防止することができる。

そして、本発明のゴミ流入防止具は、ゴミ流入防止部の基端部周縁に設けたフランジ部を取水口周囲に固定することによって取水口に設置することができる。

ゴミ流入防止部の水路内への突出長さは取水口の大きさ（内径）によって変わるが、あまり長すぎると水路内の水流が妨げられ、またゴミ類を受け止める面積が広くなり強度的な問題も生じる。逆に短すぎるとゴミ類が取水口から流入しやすくなるため、ゴミ流入防止効果が損なわれる。したがって、ゴミ流入防止部の突出長さは、これらがバランスする長さとする。

本発明によれば、取水口からのゴミ類の流入を防止することができる。

これによって、取水口以降の水系統に設けているストレーナの目詰まりを防止でき、従来、大雨・台風時などにストレーナのゴミ除去作業のため、現地に配置していた作業員が不要となり、大幅にコストを削減できる。また、ストレーナの目詰まりによって冷却水等の水量が不足することがなくなり、機器の事故・障害発生を防止できる。

以下、本発明を水力発電所の冷却水系統に適用した実施例によって、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明のゴミ流入防止具を適用した水力発電所の冷却水系統を示す模式図である。同図に示すように、ゴミ流入防止具１０は、水路としての水圧鉄管２０から冷却水系統４０へ水を取り入れるための取水口３０に設置される。冷却水系統４０には、上流側に１次ストレーナ４１が配置され、その下流に２次ストレーナ４２が配置されている。１次ストレーナ４１には、バイパス弁４３を有するバイパス経路が設けられている。２次ストレーナ４２は２つ配置され、交互に切り換えて使用する。１次ストレーナ４１及び２次ストレーナ４２でろ過された水は、冷却水として発電機器の軸受等の各部へ供給される。

図２は、ゴミ流入防止具１０の設置状態を示す要部の拡大断面図である。同図において、ゴミ流入防止具１０は、ゴミ流入防止部１１と、取水部１２と、フランジ部１３とを有する。

ゴミ流入防止部１１は、Ｌ字状に湾曲した曲面状をなし、取水口３０の流水方向上流側から水圧鉄管２０内に向かって突出し、そして下流側に向けて延び、取水口３０の上方を覆うように設置される。このゴミ流入防止部１１には、取水口３０に水を取り込むための取水穴１１ａを複数設けている。

取水部１２は、ゴミ流入防止部１１の先端から連続して形成されており、取水口３０（ゴミ流入防止部１１）の下流側で開口している。

ゴミ流入防止具１０は、図２に示すように、水圧鉄管２０の配管取付け座２１と冷却水配管４４のフランジ間に、ゴミ流入防止部１１の基端部周縁に設けたフランジ部１３を挿入しボルト５０で固定することによって、取水口３０に設置される。このように、ゴミ流入防止具１０はフランジ部１３を有することで、取水口３０に十分な強度をもって固定できるとともに必要に応じて簡単に着脱できる。

ゴミ流入防止具１０の設置状態においては、図２に示すように、水圧鉄管２０内の水は流水方向に流れ、その一部が取水部１２から取り込まれる。これに対して、水中に含まれるゴミ類、とくに質量の大きいあらゴミは、流水方向に沿って下流側に流れていくので、取水部１２からゴミ類が流入することはない。また、ゴミ流入防止部１１に衝突した水は、図２中に矢印６０で示すようにゴミ流入防止部１１の表面に沿って流れ、その一部は、ゴミ流入防止部１１に設けた取水穴１１ａから取り込まれる。これに対して、水中に含まれるゴミ類、とくに質量の大きいあらゴミは、矢印６０で示す流水方向に沿って下流側に流れていくので、取水部１２からゴミ類が流入することはない。

このように、本発明のゴミ流入防止具１０を取水口３０に設置することにより、ゴミ類が流入することなく、取水口から水を取り込むことができる。実際、このゴミ流入防止具１０を水力発電所の冷却水系統に適用し検証を行った結果、台風・大雨により河川水が汚濁した場合でも発電機が運転不能となる障害は発生しなかった。

本発明は、水力発電所の冷却水系統のみならず、河川水を工業用水として利用する工場の工業用水系統などにも適用可能である。

本発明のゴミ流入防止具を適用した水力発電所の冷却水系統を示す模式図である。ゴミ流入防止具の設置状態を示す要部の拡大断面図である。

符号の説明

１０ゴミ流入防止具
１１ゴミ流入防止部
１１ａ取水穴
１２取水部
１３フランジ部
２０水圧鉄管
２１配管取付け座
３０取水口
４０冷却水系統
４１１次ストレーナ
４２２次ストレーナ
４３バイパス弁
４４冷却水配管
５０ボルト
６０流水方向

Claims

一定方向の水流のある水路としての水圧鉄管から水を取り入れるための取水口に設置され、水路内のゴミ類が取水口から流入することを防止するゴミ流入防止具であって、
Ｌ字状に湾曲した曲面状をなし、取水口の上流側から水路内に向かって突出し、かつ取水口の下流側に向けて延び、取水口の上方を覆うように設置されるゴミ流入防止部と、
ゴミ流入防止部の先端から連続して形成されて取水口の下流側で開口する取水部と、
ゴミ流入防止部に設けた複数の直径１０ｍｍ〜２０ｍｍの取水穴と、
水圧鉄管の配管取付け座と水圧鉄管に接続される冷却水配管のフランジ間に挿入してボルトで固定してゴミ流入防止部を取水口に取り付けるための、ゴミ流入防止部の基端部周縁に設けたフランジ部とを有するゴミ流入防止具。