(57)【要約】【課題】  管路に存在する漏洩箇所を正確に特定する。【解決手段】  この方法は、第１位置で管路に加圧液体を送り込み始める工程と、漏洩箇所を挟んで第１位置と反対側に位置する第２位置で管路を開放する工程と、第１位置で管路に加圧液体を送り込むことを停止するのと同時に第１位置で管路に加圧気体を送り込み始める工程と、第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点から漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点までの期間又は漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点から第２位置で管路から気体が流出し始めた時点までの期間に、第１位置で管路に送り込んだ気体量又は第２位置で管路から流出した液体量を測定する工程と、測定工程の測定結果と管路の口径に基づいて漏洩箇所から第２位置までの距離又は第１位置から漏洩箇所までの距離を算出する工程を備える。【選択図】図５
2008070297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路に存在する漏洩箇所を特定する方法であり、
第１位置で管路に加圧液体の供給源と加圧気体の供給源を接続する工程と、
第１位置で管路に加圧液体を送り込み始める工程と、
漏洩箇所を挟んで第１位置と反対側に位置する第２位置で管路を開放する工程と、
第１位置で管路に加圧液体を送り込むことを停止するのと同時に第１位置で管路に加圧気体を送り込み始める工程と、
第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点から漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点までの期間、又は、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点から第２位置で管路から気体が流出し始めた時点までの期間に、第１位置で管路に送り込んだ気体量、又は、第２位置で管路から流出した液体量を測定する工程と、
少なくとも、測定工程の測定結果と、管路の口径に基づいて、第１位置から漏洩箇所までの距離、又は、漏洩箇所から第２位置までの距離を算出する工程と、
を備える漏洩箇所特定方法。
【請求項２】
測定工程では、管路に送り込んでいる加圧気体の流量を監視することによって、気体の漏洩開始時点を検知することを特徴とする請求項１の漏洩箇所特定方法。
【請求項３】
第１位置で管路に加圧液体の供給源を接続するとともに第２位置で管路を閉鎖した状態で加圧流体の流量を計測する計測工程を備えており、
算出工程では、計測工程の計測結果を加味して、漏洩箇所までの距離を算出することを特徴とする請求項１又は２の漏洩箇所特定方法。
【請求項４】
管路に存在する漏洩箇所を特定する作業に用いる装置であって、
加圧液体の供給源に接続する液体流入側接続部と、
加圧気体の供給源に接続する気体流入側接続部と、
管路に接続する流出側接続部と、
液体流入側接続部と流出側接続部が連通しているとともに気体流入側接続部と流出側接続部が遮断されている状態から、液体流入側接続部と流出側接続部が遮断されているとともに気体流入側接続部と流出側接続部が連通している状態に切換可能な三方弁と、
加圧気体の供給源から管路に送り込まれる加圧気体の流量を計測する流量計と、
を備える漏洩箇所の特定作業に用いる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管、下水管、ガス管等の管路に漏洩箇所が存在する場合に、その漏洩箇所の位置を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、水道管の漏水箇所を特定する技術が開示されている。この技術では、セッティング作業と称される作業を実施する。セッティング作業では、水道管の下流端に設けられている蛇口を閉鎖した状態で、水道管の上流端から加圧された水道水を供給する。次いで、水道水の供給を停止するとともに、水道管の上流端から加圧された空気の供給を開始する。この状態でしばらく待機する。すると、漏水箇所よりも上流側にあった水は、空気の圧力によって漏水箇所から漏洩し、加圧空気が水道管内に浸入していく。水道管内に浸入した空気が漏水箇所に到達すると、漏水箇所から空気が漏洩し始め、この状態で安定する。この段階でセッティング作業が完了する。セッティング作業が完了すると、漏水箇所よりも上流側の水道管には空気が存在し、漏水箇所よりも下流側の水道管には水道水が存在する状態が得られると説明されている。
セッティング作業が完了すると、次いで漏水箇所を特定する作業が行われる。特許文献１には、漏水箇所を特定する３つの手法が開示されている。
第１の手法は、漏水箇所から生じる空気の漏洩音を、音聴探知器を用いて聴取するものである。
第２の手法は、水道管の途中に存在する蛇口を開放操作し、空気が流出するか否かを確認するものである。空気が流出すればその蛇口は漏水箇所よりも上流にあり、水が流出すればその蛇口は漏水箇所よりも下流にあることがわかる。開放操作する蛇口を順次に代えていくと、漏水箇所が存在する区間（どの蛇口とどの蛇口の間）かがわかる。
第３の方法は、水道管の下流端に設けられている蛇口を開放操作し、その蛇口から流出した水道水の量を測定するものである。この方法では、流出した水道水の量は、漏水箇所よりも下流側の水道管の容量に等しいはずであるという関係を用いて、漏水箇所から水道管の下流端に設けられている蛇口までの距離を算出する。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０５５６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の第１方法は、空気の漏洩音を聴取する方法であるために、漏水箇所が床下や地中等に存在する場合には、漏洩音を聴取することが難しく、漏水箇所を特定できない場合がしばしば発生する。
従来の第２方法によると、漏水箇所がどの蛇口とどの蛇口の間にあるのかは判るが、その区間が長い場合には、区間内の位置までは判らない。
従来の第３方法によると、漏水箇所から蛇口までの距離を算出できるはずであるが、実際に測定して見ると、測定誤差が大きい。測定誤差が大きければ、修理のために地面を掘っても漏水箇所から離れており、広範囲に亘って地面を掘り起こすといった事態が頻発する。
本発明は、管路に存在する漏洩箇所の位置を正確に特定することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、従来の第３方法によると測定誤差が大きくなる原因を研究し、その原因を解明した。従来の技術では、漏水箇所よりも上流側の水道管には空気が存在し、漏水箇所よりも下流側の水道管には水道水が存在する状態から測定を開始する。すなわち、その状態で水道管の下流端に設けられている蛇口を開放操作し、その蛇口から流出した水の量を測定する。この場合、漏水箇所よりも下流側の水道管において、空気が水を押し出して水から空気に置き換わる現象が水道管の長手方向にスムースに進行していけば、蛇口から流出した水の量は、漏水箇所よりも下流側の水道管の容量に等しいはずであるということができる。
しかしながら、実験によって、水道管の下流端に設けられている蛇口を開放操作した時に、それまでは静止していた水道管内の水がスムースに流れ始めることができず、空気と水が混合してしまい、蛇口から空気が出て水の排出が終了した後も、相当量の水が水道管内に残存していることが確認された。そして、それが測定精度を低下させる原因であることを見出した。
さらに、本発明者らは、従来の技術で実施されるセッティング作業についても検証を行った。セッティング作業では、水道水で満たされた状態の水道管に、その下流端に設けられている蛇口を閉鎖した状態で、その上流端から加圧された空気を送り込む。本発明者らが実験したところ、水道管に送り込んだ空気は、ほぼ静止している水道管内の水と混合してしまい、漏水箇所で空気が漏洩し始めた時点でも、漏水箇所よりも上流側の水道管内に相当量の水が残存していることが確認された。従来の技術では、漏水箇所よりも上流側の水道管には空気が存在し、漏水箇所よりも下流側の水道管には水道水が存在するという状態を実現することができず、それが測定精度を低下させる原因であることを見出した。
【０００６】
本発明でも、管路を満たしている液体を加圧された気体によって押し出すことによって、管路を満たしている物質が液体から気体に置き換わる現象を利用する。しかしながら、本発明では、加圧された気体が液体を押し出す際に、それ以前に液体が静止しているとスムースに押し出せないことに着目し、液体が流れている状態で加圧された気体が液体を押し出す状態に切換える。液体が流れている状態で加圧された気体が液体を押し出す状態に切換えると、気体が液体を押し出して液体から気体に置き換わる現象が管路の長手方向にスムースに進行する。気体が侵入した区間の管路に残存する液体の量が顕著に減少するとともに、管路の容積に対して残存する液体の量が大きく変動することがないので、測定誤差を小さく抑えることができる。
【０００７】
本発明に係る方法は、管路に存在する漏洩箇所の位置を特定するために、第１位置で管路に加圧液体を送り込み始める工程と、漏洩箇所を挟んで第１位置と反対側に位置する第２位置で管路を開放する工程と、第１位置で管路に加圧液体を送り込むことを停止するのと同時に第１位置で管路に加圧気体を送り込み始める工程と、第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点から漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点までの期間又は漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点から第２位置で管路から気体が流出し始めた時点までの期間に、第１位置で管路に送り込んだ気体量又は第２位置で管路から流出した液体量を測定する工程と、少なくとも測定工程の測定結果と管路の口径に基づいて第１位置から漏洩箇所までの距離又は漏洩箇所から第２位置までの距離を算出する工程を備えている。
【０００８】
この方法では、第１位置で管路に加圧液体の供給源と加圧気体の供給源を接続する工程と、第２位置で管路を開放する工程を実施する。第２位置は、漏洩箇所を挟んで第１位置と反対側に位置している。即ち、第１位置と第２位置の間に漏洩箇所が存在するように、第１位置と第２位置を選定する。この方法では、最初に、第１位置で管路に加圧液体の供給を開始する工程と、第２位置で管路を開放する工程を実施する。これら２つの工程の順序は特に限定されない。２つの工程を実施することによって、加圧液体の圧力によって、液体が管路を第１位置から第２位置に流れている状態が得られる。
【０００９】
次いで、第１位置で管路に加圧液体を送り込むことを停止するのと同時に第１位置で管路に加圧気体を送り込み始める。それにより、管路に加圧液体を送り込む状態から、管路に加圧気体を送り込む状態へ、連続的に切換えられる。両状態が連続するように切り換えられ、かつ第２位置では管路が開放され続けているので、管路を満たしている液体は流れ続ける。液体が管路を流れている状態で管路に加圧気体を送り込み始めるために、気体が液体を押し出して液体から気体に置き換わる現象が管路の長手方向にスムースに進行する。気体が侵入した区間の管路に残存する液体の量が顕著に減少するとともに、管路の容積に対して残存する液体の量が大きく変動することがない。
管路内に送り込まれた気体が漏洩箇所に到達すると、漏洩箇所から気体が漏洩し始める。この時点で、第１位置から漏洩箇所までの管路はほぼ気体で満たされ、漏洩箇所から第２位置までの管路は液体で満たされた状態が実現される。なおも第１位置で加圧気体を管路に送り込み続けると、漏洩箇所から第２位置までの管路においても、気体が液体を押し出して液体から気体に置き換わる現象が管路の長手方向にスムースに進行する。そして、液体から気体への置換が第２位置まで進行した時点で、第２位置から気体が流出し始める。この時点で管路内に残っている液体の量は少ない。第１位置から第２位置までの管路がほぼ気体で満たされた状態が実現される。
【００１０】
第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点で、第１位置から第２位置までの管路は液体で満たされている。その後、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点では、第１位置から漏洩箇所までの管路はほぼ気体で満たされており、漏洩箇所から第２位置までの管路は液体で満たされている。第１位置から漏洩箇所までの管路には液体も残存しているが、管路の容積に対して残存する液体の量が大きく変動することはない。従って、第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点から、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点までの期間に、第１位置で管路に送り込んだ気体量、又は、第２位置で管路から流出した液体量を測定することによって、第１位置から漏洩箇所までの管路の容積を正確に把握することができる。
なおも第１位置で加圧気体を管路に送り込み続けると、第２位置で管路から気体が流出し始める。その時点では、第１位置から第２位置までの管路がほぼ気体で満たされている。第１位置から第２位置までの管路には液体も残存しているが、管路の容積に対して残存する液体の量が大きく変動することはない。従って、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点から、第２位置で管路から気体が流出し始めた時点までの期間に、第１位置で管路に送り込んだ気体量、又は、第２位置で管路から流出した液体量を測定することによって、漏洩箇所から第２位置までの管路の容積を正確に把握することができる。
第１位置から漏洩箇所までの管路の容積が判明すれば、管路の口径に基づいて、第１位置から漏洩箇所までの距離（管路長）を算出することができる。あるいは、漏洩箇所から第２位置までの管路の容積が判明すれば、管路の口径に基づいて、漏洩箇所から第２位置までの距離（管路長）を算出することができる。それらの距離が判明すれば、例えば配管図等を参照することによって、管路に存在する漏洩箇所を正確に特定することができる。
【００１１】
測定工程では、管路に送り込んでいる加圧気体の流量を監視することによって、気体の漏洩開始時点を検知することが好ましい。
液体が漏洩している状態から気体が漏洩する状態に切換わると、漏洩量が増大し、送り込んでいる加圧気体の流量が増大する現象が生じる。管路に送り込んでいる加圧気体の流量を監視することによって、漏洩箇所から気体が漏洩し始めた時点を検知することができる。管路に送り込んでいる加圧気体の流量を監視する手法を採用すると、気体の漏洩開始時点を正確に検知することができる。測定工程における測定精度が向上し、管路に存在する漏洩箇所をより正確に特定することが可能となる。
加圧気体の流量を監視する手法は、気体の漏洩開始時点を検知する唯一の手法ではないが、実施しやすく、しかも気体の漏洩開始時点を正確に検知することができる。
なお、液体が漏洩している状態から気体が漏洩する状態に切換わると、漏洩音が変化する。この変化から、気体の漏洩開始時点を検知してもよい。音聴探知機等を用いて漏洩音の監視を行う場合は、管路内が液体で満たされている第２位置側で行うとよい。
【００１２】
上記した方法では、第１位置で管路に加圧液体の供給源を接続するとともに第２位置で管路を閉鎖した状態で加圧流体の流量を計測する計測工程が付加されていることが好ましい。この場合、距離の算出工程では、計測工程の計測結果を加味して、漏洩箇所までの距離を算出することが好ましい。
第１位置で管路に加圧気体を送り込み始めた時点から、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始める時点までの期間では、漏洩箇所で管路から液体が漏洩し続ける。そのことから、同期間に第２位置で管路から流出する液体量は、第１位置から漏洩箇所までの管路の容積に対して、その漏洩量に起因する誤差を含むこととなる。また、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点から、第２位置で管路から気体が流出し始める時点までの期間では、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し続ける。そのことから、同期間に第１位置で管路に送り込んだ気体量は、漏洩箇所から第２位置までの管路の容積に対して、その漏洩量に起因する誤差を含むこととなる。従って、測定工程による測定量から、漏洩量に起因する誤差を取り除くことができれば、漏洩箇所までの距離をより正確に算出することが可能となる。
この方法では、計測工程によって、漏洩箇所で液体が単位時間あたりに漏洩する漏洩量を計測する。漏洩箇所で液体が単位時間あたりに漏洩する漏洩量が判明すれば、測定工程中における液体又は気体の総漏洩量を推定し、測定工程による測定量を修正することが可能となる。あるいは、実験や経験等によってデータを蓄積し、計測工程による計測量と、測定工程による測定量と、管路の口径の三者を用いて漏洩箇所までの距離を算出する関係式や計算表を用意することもできる。計測工程による計測量を加味することによって、漏洩箇所までの距離をさらに正確に算出することが可能となる。なお、気体の総漏洩量を推定する際には、気体の漏洩量が液体の漏洩量に比して数倍に増大することに留意する必要がある。
【００１３】
本発明の技術は、管路に存在する漏洩箇所を特定する作業に有用な装置を提供する。この装置は、加圧液体の供給源に接続する液体流入側接続部と、加圧気体の供給源に接続する気体流入側接続部と、管路に接続する流出側接続部と、液体流入側接続部と流出側接続部が連通しているとともに気体流入側接続部と流出側接続部が遮断されている状態から、液体流入側接続部と流出側接続部が遮断されているとともに気体流入側接続部と流出側接続部が連通している状態に切換可能な三方弁と、加圧気体の供給源から管路に送り込まれる加圧気体の流量を計測する流量計を備えている。
【００１４】
この装置を用いると、三方弁に切換操作を加えることによって、管路に加圧液体を送り込むことを停止するのと同時に管路に加圧気体を送り込み始めることができる。管路に加圧液体を送り込む状態から、管路に加圧気体を送り込む状態へ、連続性を保って切換えることが可能となる。
この装置では、流量計を監視することによって、管路に送り込んでいる加圧気体の流量変化を明確に把握し、漏洩箇所で管路から気体が漏洩し始めた時点を正確に検知することができる。
この装置を管路の漏洩箇所を特定する作業に用いることによって、本発明に係る方法を適正に実施することが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によって、管路に存在する漏洩箇所を正確に特定することが可能となる。修理のために地面を掘っても漏洩箇所から離れており、広範囲に亘って地面を掘り起こすといった事態を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を列記する。
（形態１）  本発明の技術は、水道管の漏水箇所を特定する方法に好適に実施することができる。
（形態２）  管路の第２位置には、開度を調整可能な弁が設けられていることが好ましい。
（形態３）  管路に送り込む加圧液体の圧力と、管路に送り込む加圧気体の圧力は、略等しいことが好ましい。
（形態４）  第２位置で管路から流出する液体量を測定する際には、第２位置で管路から流出する液体を採取し、その体積又は重量を測定するとよい。あるいは、液体量を測定すべき期間を計時し、第２位置で管路から流出する液体の流量と併せて、流出した液体量を算出してもよい。
（形態５）  漏洩箇所の特定作業に用いる装置は、加圧液体の供給源から供給されている加圧液体の流量を計測する液体流量計を備えている。
（形態６）  漏洩箇所の特定作業に用いる装置は、加圧気体の供給源を備えている。
（形態７）  漏洩箇所の特定作業に用いる装置は、加圧気体の供給源から供給された気体の圧力を減圧する減圧弁を備えている。
（形態８）  漏洩箇所の特定作業に用いる装置は、気体流入側接続部と三方弁とを接続する管路上に設けられている逆止弁を備えている。
（形態９）  漏洩箇所の特定作業では、第２位置で取水した液体の量を、漏洩箇所における単位時間あたりの漏洩量に関する補正係数と、第１位置から送り込む加圧流体の流量に関する補正係数の少なくとも一方によって補正した後に、第１位置又は第２位置から漏洩箇所までの距離に換算する。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
本発明を実施した実施例１について図面を参照しながら説明する。本実施例は、水道管に存在する漏水箇所を特定する作業に、本発明の技術を実施したものである。なお、以下に説明する技術は、水道管に限られず、他の気体や液体等の流体を輸送する管路に存在する漏洩箇所を特定する作業にも同様に適用することができる。
図１は、水道管２０２に存在する漏水箇所Ｌを特定する作業に用いる装置（以下、単に作業用装置と略す）１０を示している。図１に示すように、作業用装置１０は、本体２０と、エアコンプレッサ１００と、気体流入用接続ホース１１０と、液体流入用接続ホース１２０と、流出用接続ホース１３０と、接続用アダプタ１４０を備えている。本体２０には、気体流入側接続部２４と、液体流入側接続部２６と、流出側接続部２８が設けられている。接続用アダプタ１４０は、水道管２０２に既設されている水道メータに置き換えて用いられる。
【００１８】
エアコンプレッサ１００は、加圧気体（ここでは圧縮空気）を供給する供給源である。図示省略するが、エアコンプレッサ１００は、空気を圧縮する圧縮機を備えている。
気体流入用接続ホース１１０は、本体２０の気体流入側接続部２４を、圧縮空気の供給源であるエアコンプレッサ１００に接続するための耐圧ホースである。本体２０の気体流入側接続部２４には、気体流入用接続ホース１１０を通じて、エアコンプレッサ１００から圧縮空気が供給される。
液体流入用接続ホース１２０は、本体２０の液体流入側接続部２６を、加圧液体（水道水は加圧されている）の供給源に接続するための耐圧ホースである。液体流入用接続ホース１２０には、流通する液体の流量を測定する液体流量計１２２が設けられている。本実施例では、加圧液体の供給源として、上水道を利用する。液体流入用接続ホース１２０は、本体２０の液体流入側接続部２６を、接続用アダプタ１４０を介して、上水道の本管２００に接続する。本体２０の液体流入側接続部２６には、液体流入用接続ホース１２０を介して、上水道の本管２００から加圧された水道水が供給される。本体２０の液体流入側接続部２６に供給される水道水の流量は、液体流量計１２２に表示される。
流出用接続ホース１３０は、本体２０の流出側接続部２８を、漏水箇所Ｌが存在する水道管２０２に接続するための耐圧ホースである。液体流入用接続ホース１２０は、本体２０の流出側接続部２８を、接続用アダプタ１４０を介して、漏水箇所Ｌが存在する水道管２０２に接続する。
【００１９】
接続用アダプタ１４０は、水道メータ（図示省略）等と交換して、水道管２０２に介装可能に構成されている。接続用アダプタ１４０は、水道管２０２に介装可能な管路部１４２を備えている。管路部１４２の一端１４２ａは、水道管２０２の上流側（本管２００側）に接続される。管路部１４２の他端１４２ｂは、水道管２０２の下流側に接続される。管路１４２の略中間部には隔壁１４４が設けられており、管路部１４２は隔壁１４４を挟んで二つの区間に分断されている。接続アダプタ１４０を介装した状態で、水道管２０２は隔壁１４４によって分断される。管路部１４２の隔壁１４４よりも一端１４２ａ側の区間には、液体流入用接続ホース１２０を接続するための流入ホース接続部１４６が設けられている。また、管路１４２の隔壁１４４よりも他端１４２ｂ側の区間には、流出用接続ホース１３０を接続するための流出ホース接続部１４８が設けられている。なお、接続用アダプタ１４０を水道管２０２に介装する位置は、水道メータの取付位置に限定されず、漏水箇所Ｌよりも上流側であればよい。
【００２０】
本体２０は、ハウジング２２を備えている。ハウジング２２は、アルミニウム材を用いて形成されている。ハウジング２２には、前出の気体流入側接続部２４と液体流入側接続部２６と流出側接続部２８が、外部に臨む位置に固定されている。
ハウジング２２内には、三方弁７０と、三方弁７０と気体流入側接続部２４とを接続している気体流入管路４２と、三方弁７０と液体流入側接続部２６とを接続している液体流入管路５６と、三方弁７０と流出側接続部２８とを接続している流出管路８０が設けられている。三方弁７０には、作業者が操作するハンドル７２が設けられている。三方弁７０は、作業者によるハンドル７２の操作に伴って、液体流入側接続部２６と流出側接続部２８が連通しているとともに気体流入側接続部２４と流出側接続部２８が遮断されている状態と、液体流入側接続部２６と流出側接続部２８が遮断されているとともに気体流入側接続部２４と流出側接続部２８が連通している状態とを切換える。
【００２１】
気体流入側接続部２４と三方弁７０を接続している気体流入管路４２には、気体流入側接続部２４側から順に、減圧弁４４と、第１分岐管４６と、ニードルバルブ４８と、第２分岐管５０と、逆止弁５２が設けられている。減圧弁４４には、気体圧力計４０が接続されている。第１分岐管４６では、第１計測用管路６２が分岐している。第２分岐管５０では、第２計測用管路６６が分岐している。第１計測用管路６２には、ニードルバルブ６４が設けられている。
減圧弁４４は、気体流入側接続部２４側から入力した圧縮空気を減圧し、三方弁７０側に送り出す圧縮空気の圧力を所定の圧力に調整する。減圧弁４４による減圧後の圧力は気体圧力計４０に表示される。作業者は、減圧弁４４を操作することによって、三方弁７０側に送り出す圧縮空気の圧力（即ち、水道管２０２に送り込む圧縮空気の圧力）を調整することができる。ニードルバルブ４８は、気体流入管路４２を流れる圧縮空気の流量を調整するための流量調整バルブである。逆止弁５２は、気体流入側接続部２４側から三方弁７０側に向けて気体や液体が流通することを許容するとともに、三方弁７０側から気体流入側接続部２４側に向けて気体や液体が流通することを禁止する。逆止弁５２によって、液体流入側接続部２６に供給された水道水等が、気体流入管路４２を逆流することが防止される。
気体流入管路４２には、第１計測用管路６２と第２計測用管路６６を介して、気体流量計５４が接続されている。気体流量計５４は、気体流入管路４２を流通する圧縮空気の流量を表示する。気体流量計５４は、差圧式流量計である。気体流量計５４には、第１計測用管路６２と第２計測用管路６６によって、気体流入管路４２の第１分岐管４６における圧力と第２分岐管４６における圧力が入力される。気体流量計５４は、入力した両位置における圧力の差に応じて流量表示を変化させる。気体流量計５４の感度は、２つのニードルバルブ４８、６４によって調整することができる。なお、気体流量計５４は、気体流入管路４２の流量変化を検知できるものであればよく、気体流入管路４２の流量を相対的に表示するもので足りる。
【００２２】
三方弁７０と流出側接続部２８とを接続している流出管路８０には、三方弁７０側から順に、第３分岐管８２と、ボール弁８４が設けられている。第３分岐管８２では、第３計測用管路９０が分岐している。第３計測用管路９０には、流体圧力計９２が接続されている。流体圧力計９２は、流出管路８０内の圧力を表示する。流体圧力計９２は、主に、流出管路８０を流通する加圧液体（ここでは水道水）の圧力を計測するために用意されている。ボール弁８４には、ハンドル８６が設けられている。作業者は、そのハンドル８６を操作することによって、流出管路８０の導通／遮断を切り換えることができる。
【００２３】
図２は、水道管２０２に存在する漏水箇所Ｌを特定する作業の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートに沿って、漏水箇所Ｌの特定作業を詳細に説明する。
ステップＳ２では、漏水箇所Ｌが存在する水道管２０２に、作業用装置１０を接続する。作業用装置１０と水道管２０２との接続は図１に示すように行われる。漏水箇所Ｌは、水道メータよりも下流側に位置するものとする。このステップＳ２により、水道管２０２の一方端２０２ａに、三方弁７０を介して、加圧気体の供給源であるエアコンプレッサ１００と、加圧液体の供給源である上水道の本管２００が接続される。
ステップＳ４では、三方弁７０のハンドル７２を操作し、液体流入側接続部２６と流出側接続部２８が連通しているとともに気体流入側接続部２４と流出側接続部２８が遮断されている状態とする。また、ボール弁８４のハンドル８６を操作し、流出管路８０が導通している状態とする。それにより、図３に示すように、水道管２０２は、本体２０を介して上水道の本管２００に接続される。水道管２０２には、一方端（第１位置）２０２ａから、加圧された水道水が送り込まれる。図３に図示する蛇口２０４は、漏水箇所Ｌが存在する水道管２０２の他方端２０２ｂに配設されている端末栓である。水道管２０２に複数の蛇口が設けられている場合、漏水箇所Ｌを挟んで一方端２０２ａと反対側に位置する蛇口の一つを選定する。また、図３に図示する測量容器１５０は、後述する水道水の流出量を測定する際に用いるものであり、蛇口２０４の側に用意しておく。この段階で、蛇口２０４は、開放されていてもよいし、閉鎖されていてもよい。ただし、蛇口２０４を一旦開放し、作業用装置１０の接続に伴って水道管２０２内に混入した空気を排出しておく。このステップＳ４では、気体流量計５４の表示部５４ａに変化は現れない。
【００２４】
ステップＳ６では、蛇口２０４を閉鎖した状態で、漏水箇所Ｌにおける漏水量を計測する。図３に示すように、水道管２０２の漏水箇所Ｌでは、水道管２０２が漏洩している。蛇口２０４を閉鎖した状態では、水道管２０２に送り込んでいる水道水の流量が、漏水箇所Ｌにおける漏水量に等しくなる。即ち、蛇口２０４を閉鎖した状態で液体流量計１２２に表示される水道水の流量が、漏水箇所Ｌにおける単位時間あたりの漏水量となる。なお、このステップＳ６における漏水量の計測は必須のものではない。
ステップＳ８では、蛇口２０４を開放する。それにより、図４に示すように、水道管２０２では、一方端２０２ａから他方端２０２ｂに向けて、水道水が流れる状態となる。水道水の流量は、蛇口２０４によって調整することができる。一般的な宅内用の水道管であれば、水道水の流量は１８〜２７秒／リットルとすることが好ましい。
【００２５】
ステップＳ１０では、三方弁７０のハンドル７２を操作し、液体流入側接続部２６と流出側接続部２８が遮断されているとともに気体流入側接続部２４と流出側接続部２８が連通している状態に切換える。それにより、一方端２０２ａで水道管２０２に水道水を送り込むことを停止するのと同時に、一方端２０２ａで水道管２０２に圧縮空気を送り込み始める。このステップＳ１０では、水道管２０２に水道水を送り込む状態から、水道管２０２に圧縮空気を送り込む状態へ、連続的に切換えられる。両状態が連続するように切り換えられ、他方端２０２ｂが開放されているので、水道管２０２を満たしている液体は流れ続ける。図５に示すように、圧縮空気が水道管２０２内の水道水を押し出し、水道管２０２を満たしている物質が水道水から圧縮空気に置き換わる現象が水道管２０２の長手方向にスムースに進行する。圧縮空気が浸入した位置Ｈまでの水道管２０２に残存する水道水の量は少ないとともに、位置Ｈまでの水道管２０２の容積に対して残存する液体の量が大きく変動することもない。また、このステップＳ１０では、三方弁７０の切換操作と同時に、他方端２０２ｂから流出する水道水を、測量容器１５０によって取水し始める。測量容器１５０に取水される水道水の量は、気体が浸入した位置Ｈまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。ただし、漏水箇所Ｌにおける漏水に起因する誤差は生じる。送り込んでいる圧縮空気の流量は、気体流量計５４の表示部５４ａに表示される。なお、圧縮空気の圧力は、水道水の給水圧と略同一になるように、減圧弁４４によって予め調整しておく。
【００２６】
ステップＳ１２では、気体流量計５４を監視し、水道管２０２に送り込んでいる圧縮空気の流量が有意に増大する時点を検知する。図６に示すように、水道管２０２に送り込まれた空気が漏水箇所Ｌに到達すると、漏水箇所Ｌでは空気が漏洩し始める。漏水箇所Ｌでは、液体である水道水よりも、気体である空気の方が、より多く漏洩することが知られている。そのことから、水道管２０２に送り込まれた空気が漏水箇所Ｌに到達し、漏水箇所Ｌで空気が漏洩し始めると、水道管２０２に送り込んでいる圧縮空気の流量が有意に増大し、その変化が気体流量計５４の表示部５４ｂに現れる。気体流量計５４を監視し、送り込んでいる圧縮空気の流量が有意に増大した時点を検知することによって、漏水箇所Ｌで空気が漏洩し始めた時点を検知することができる。圧縮空気の流量増大を検知したら、ステップＳ１４へ進む。この時点では、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２はほぼ空気で満たされ、漏水箇所Ｌから他方端２０２ｂまでの水道管２０２は水道水で満たされた状態が実現される。一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２内に残存する水道水の量は少ないとともに、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に対して残存する水道水の量が大きく変動することもない。
上記したステップＳ１２では、水道管２０２に送り込んでいる圧縮空気の流量を監視することに代えて、水道管２０２を伝播する漏洩音の変化を監視（聴取）してもよい。漏水箇所Ｌでは、液体である水道水が漏洩する時と、気体である空気が漏洩する時で、異なる漏洩音が生じる。そのことから、水道管２０２を伝播する漏洩音の変化を検知することによって、漏水箇所Ｌで空気が漏洩し始めた時点を検知することができる。音聴探知機等を用いて漏洩音の監視を行う場合は、水道管２０２内が水道水で満たされている他方端２０２ｂ側で行うと、漏水箇所Ｌにおける漏洩音を聴取しやすい。
【００２７】
ステップＳ１４では、他方端２０２ｂから流出する水道水の取水を中止する。図６に示すように、測量容器１５０には、一方端２０２ａで水道管２０２に圧縮空気を送り込み始めた時点から、漏水箇所Ｌで水道管２０２から空気が漏洩し始めた時点までの期間に、他方端２０２から流出した水道水が取水されている。測量容器１５０に取水した水道水の量は、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。ただし、測量容器１５０に取水された水道水の量は、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に対応する量よりも、漏水箇所Ｌにおける漏水量だけ少なくなる。
【００２８】
ステップＳ１６では、測量容器１５０に取水した水道水の量と、ステップＳ６で計測した漏水量と、水道管２０２の口径に基づいて、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１（図６に図示）を算出する。先に説明したように、測量容器１５０に取水した水道水の量は、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。そのことから、漏水箇所Ｌにおける漏水量を無視すれば、測量容器１５０に取水した水道水の量（体積）から、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積を正しく推定することができる。そして、推定した容積を水道管２０２の口径で除算することによって、漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１を算出することができる。このとき、ステップＳ６で計測した漏水量を加味することによって、漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１をより正確に算出することができる。なお、ステップＳ６で計測した漏水量は、漏水箇所Ｌにおける単位時間あたりの漏水量である。従って、測量容器１５０に水道水を取水した期間における漏水量を、ステップＳ６で計測した単位時間あたりの漏水量から推定する必要がある。また、ステップＳ６で計測した漏水量は、蛇口２０４を閉鎖した状態での計測値であり、蛇口２０４を開放している状態での漏水量とは差異を生じる。従って、蛇口２０４を閉鎖した状態での計測値から、蛇口２０４を開放している状態での漏水量に換算することが好ましい。
また、圧縮空気が侵入した区間の水道管２０２内に残存する水道水の量は、ステップＳ８で設定した水道水の流量によって変化する。詳しくは、ステップＳ８で設定した水道水の流量が小さいほど、圧縮空気が侵入した区間の水道管２０２内に残存する水道水の量は多くなる。例えば、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１が同じであっても、ステップＳ８で設定した水道水の流量が小さいほど、測量容器１５０に取水される水道水の量は少なくなる。そのことから、測量容器１５０に取水した水道水の量を、ステップＳ８で設定した水道水の流量に応じて補正した後に、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１に換算することが好ましい。
以上のことから、本実施例では、測量容器１５０に取水した水道水の量から漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１に換算する計算表を、ステップＳ６で計測される漏水量と、ステップ８で設定した水道水の流量と、管路の口径のそれぞれ毎に用意している。この計算表では、測量容器１５０に取水した水道水の量が、ステップＳ６で計測された漏水量に関する補正係数とステップ８で設定した水道水の流量に関する補正係数によって補正された後に、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１に換算されるようになっている。漏水量に関する補正係数や水道水の流量に関する補正係数は、複数回の実験によって解析的に求めることができる。
以上の作業手順により、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１を正確に算出することができる。一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ１が判明すれば、水道管２０２の配管図等を参照して、水道管２０２に存在する漏水箇所Ｌの位置を正確に特定することができる。漏水箇所Ｌの位置を正確に特定することによって、漏水箇所Ｌの補修作業を効率的に行うことができる。
【００２９】
上記した作業手順では、ステップＳ１０〜Ｓ１４の期間に他方端２０２ｂで水道管２０２から流出する水道水の量を測定することに代えて、同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量（体積）を測定してもよい。同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量も同様に、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。さらに、同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量と、一方端２０２ａから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積との間には、漏水に起因する誤差が生じない。そのことから、漏水量を加味する必要がない。
【００３０】
（実施例２）
本発明を実施した実施例２について図面を参照しながら説明する。本実施例は、実施例１と同様に、水道管に存在する漏水箇所を特定する作業に、本発明の技術を実施したものである。本実施例は、上記した実施例１の一部を改変したものである。以下では、実施例１と異なる点を主に説明し、重複する内容についての説明は省略する。
図７は、実施例２の作業手順を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートに沿って、実施例２による漏水箇所Ｌの特定作業を詳細に説明する。
ステップＳ１０２では、実施例１のステップＳ２と同様に、漏水箇所Ｌが存在する水道管２０２に、作業用装置１０を接続する。本実施例でも、図１に示す作業用装置１０を有効に利用することができる。
ステップＳ１０４では、実施例１のステップＳ４と同様に、三方弁７０やボール弁８４を操作し、水道管２０２の一方端２０２ａを上水道の本管２００に接続する（図３の状態）。それにより、水道管２０２の一方端２０２ａに、加圧された水道水を送り込み始める。
ステップＳ１０６では、実施例１のステップＳ８と同様に、蛇口２０４を開放する（図４の状態）。本実施例では、蛇口２０４の開放に先立って、漏水量の計測を実施しない。
ステップＳ１０８では、三方弁７０に切換操作を加え、一方端２０２ａで水道管２０２に水道水を送り込むことを停止するのと同時に、一方端２０２ａで水道管２０２に圧縮空気を送り込み始める。本実施例では、実施例１と異なり、他方端２０２ｂで水道管２０２から流出する水道水の取水を、この時点では開始しない。
ステップＳ１１０では、実施例１のステップＳ１２と同様に、気体流量計５４を監視し、水道管２０２に送り込んでいる圧縮空気の流量が有意に増大する時点を検知する。即ち、このステップＳ１１０では、漏水箇所Ｌで水道管２０２から空気が漏洩し始めた時点を検知する。圧縮空気の流量増大を検知したら、ステップＳ１１２へ進む。
【００３１】
ステップＳ１１２では、図８に示すように、他方端２０２ｂから流出する水道水を、測量容器１５０によって取水し始める。即ち、本実施例では、他方端２０２ｂから流出する水道水の取水を、漏水箇所Ｌで水道管２０２から空気が漏洩し始めた時点から開始する。
ステップＳ１１４では、他方端２０２ｂ（蛇口２０４）を監視し、水道管２０２から空気が流出し始めた時点を検知する。図９に示すように、水道管２０２から空気が流出し始めた時点では、水道管２０２は一方端２０２ａから他方端２０２ｂまでほぼ空気で満たされている。水道管２０２内に残存する水道水の量は少なく、水道管２０２の容積に対して残存する水道水の量が大きく変動することはない。水道管２０２から空気が流出し始めたら、ステップＳ１１６へ進む。
ステップＳ１１６では、他方端２０２ｂから流出する水道水の取水を中止する。本実施例では、実施例１と異なり、漏水箇所Ｌで水道管２０２から空気が漏洩し始めた時点から、他方端２０２ｂで水道管２０２から空気が流出し始めた時点までの期間に、他方端２０２ｂで水道管２０２から流出した水道水を取水する。
【００３２】
ステップＳ１１８では、測量容器１５０に取水した水道水の量と、水道管２０２の口径に基づいて、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ２（図９に図示）を算出する。水道管２０２内に残存する水道水の量が大きく変動することがないので、測量容器１５０に取水した水道水の量（体積）は、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。この両者の間には、漏水箇所Ｌにおける水や空気の漏洩に起因する誤差は生じない。測量容器１５０に取水した水道水の量（体積）から、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積を正確に推定することができる。そして、その容積を水道管２０２の口径で除算することによって、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ２を正確に算出することができる。
以上の作業手順により、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ２を正確に算出することができる。他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの距離Ｄ２が判明すれば、水道管２０２の配管図等を参照して、水道管２０２に存在する漏水箇所Ｌの位置を正確に特定することができる。漏水箇所Ｌの位置を正確に特定することによって、漏水箇所Ｌの補修作業を効率的に行うことができる。
【００３３】
上記した作業手順では、ステップＳ１１２〜Ｓ１１６の期間に他方端２０２ｂで水道管２０２から流出する水道水の量を測定することに代えて、同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量（体積）を測定してもよい。同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量も同様に、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積に正しく対応する。ただし、同期間に一方端２０２ａで水道管２０２に送り込んだ圧縮空気の量と、他方端２０２ｂから漏水箇所Ｌまでの水道管２０２の容積との間には、漏水箇所Ｌにおける空気の漏洩に起因する誤差が生じる。そのことから、漏水箇所Ｌにおける空気の漏洩量を加味することが好ましい。漏水箇所Ｌにおける空気の漏洩量は、例えばステップＳ１１６の後に蛇口２０４を閉鎖すれば、気体流量計５４によって把握することができる。あるいは、漏水箇所Ｌにおける水道水の漏水量を計測し、計測した水道水の漏水量から、漏水箇所Ｌで空気が漏洩する際の漏洩量を推定することもできる。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】漏水箇所の特定作業に用いる装置の構成を示す模式図。
【図２】漏水箇所の特定作業の流れを示すフローチャート（実施例１）。
【図３】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ４、６）。
【図４】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ８）。
【図５】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ１０）。
【図６】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ１２）。
【図７】漏水箇所の特定作業の流れを示すフローチャート（実施例２）。
【図８】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ１１２）。
【図９】作業状態を模式的に示す図（ステップＳ１１６）。
【符号の説明】
【００３６】
１０：漏水箇所の特定作業に用いる装置（作業用装置）
２０：本体
２２：ハウジング
２４：気体流入側接続部
２６：液体流入側接続部
２８：流出側接続部
４０：気体圧力計
４２：気体流入配管
４４：減圧弁
４８、６４：ニードル弁
５２：逆止弁
５４：気体流量計
７０：三方弁
９２：流体圧力計
１００：エアコンプレッサ
１２２：液体流量計
１４０：接続アダプタ
２００：本管
２０２：水道管
２０２ａ：水道管の一方端（第１位置）
２０２ｂ：水道管の他方端（第２位置）
Ｌ：漏水箇所
【図１】
2008070297.tif 000003
【図２】
2008070297.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008070297.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008070297.tif 000008
【図７】
2008070297.tif 000009
【図８】
2008070297.tif 000010
【図９】
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