(57)【要約】      （修正有）【課題】塩ビ等の樹脂水道管の配管ルートを示し、そのライン上にある漏水箇所を検出する方法を提供する。【解決手段】配管の基端側に超音波パルス発信機を取り付け、配管内にできるだけ水圧をかけた状態で配管の基端側から超音波パルスを送信し、ホイヘンスの原理により、配管内にパルス信号音を充満させ、配管漏水箇所からの漏れ音波を地上の音波探知機で検知し、漏水箇所を検出する。検知パルス音波には超音波パルスを基調とする信号を用いることができる。地上の音波探知機に配管ルートをライントレースするのがよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道配管の基端側にパルス音波発信機を取り付け、配管内の水道水に水圧をかけた状態で配管の基端側からパルス音波を配管内の水道水中に送信し、配管内にパルス信号を充満させ、漏水箇所からの漏れ音波を地上の音波探知機で検知し、漏水箇所を検出することを特徴とする水道管の漏水箇所検知方法。
【請求項２】
検知パルス音波が超音波パルスを基調とする信号であることを特徴とする請求項１記載の水道管の漏水箇所検知方法。
【請求項３】
地上の音波探知機が配管ルートをライントレースする事を特徴とする請求項２記載の水道管の漏水箇所検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水道管、特に樹脂製水道管の漏水箇所の検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭、工場における水道管の漏水、あるいは一般公道に敷設された水道管の漏水は水資源の有効活用の点で大きな問題である。すなわち、各家庭あるいは工場等での漏水量が個々には僅かでも、全体とすればかなりの分量が使用されないまま流失することになり、また、一般公道に敷設された水道管の漏水は無効無収水量としてそのまま散逸してしまうからである。このため、水道管の漏水検知は従来から行われ、その検知方法が検討されてきた。
【０００３】
水道管の漏水を検知する方法として一般に行われている方法は漏水探知機を使用する方法である（図４）。漏水探知機を用いて地上から間接的に漏水音を聴き、あるいは給水装置に漏水探知機をあて漏水音を聴いて漏水箇所を検知する。しかし、漏水探知機を使用する方法は漏水量がある程度以上ないと困難であり、一定程度以上の年数と経験が必要である。このため、より精度よく漏水箇所を検知する方法が色々と考えられている。たとえば、水道管内の水を音波励振させ地上から漏水箇所の音波を基準信号との差異で検知する方法（特許文献１）、流れ検知器を先端に取り付けたケーブルを管体内に送り出して漏水箇所を検知する方法（特許文献２）、管体中に希ガスを溶解したトレーサー水を流し込み、地表面に漏出する希ガスを検知する方法（特許文献３）等が提案されている。
【０００４】
しかしながら、現状は、調査機器の電子化、センサ機器の精度向上等によっても、漏水を検知する作業効率が必ずしも向上したとはいえない。超音波等のセンサを利用する方法であっても地中に埋設されている管路の配置が複雑であったり、種々の外乱の影響により漏水箇所をたやすく特定することは困難であるからである。また、地中に埋設される水道管には金属製のものと樹脂管等の非金属製のものがあり、金属製のものにくらべて非金属製の水道管は音を伝えにくい。最近は、一般家庭に敷設する水道管に非金属製のものが多く用いられるようになってきた。したがって、センサ等を用いて音波等の振動を検知する方法を使用しても漏水箇所を特定することは現実にはきわめて困難である。
【０００５】
そこで、漏水箇所の検知方法として、配管の基端側から検知カプセルを送入し、配管の給水装置を閉止した状態で配管の基端側に水圧又は配水管動水圧力を加えることにより、検知カプセルを漏水箇所まで移動させて漏水箇所を検知することを特徴とする方法（特許文献４）、高電圧の直流電流を配管内の液体に流し、漏水個所から漏水とともに流出する表層電流を感知する方法（特許文献５）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭60-238733 号公報
【特許文献２】特開昭56-111442 号公報
【特許文献３】特開平5-340837号公報
【特許文献４】特開2001‐21435号
【特許文献５】特開2013-24849号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、検知カプセルからの信号は音波、電波、その他にかかわらず、点としての信号であり、従来の漏水探査技術と大差がなく、配管図面がない場合、どこで枝分かれしているかわからない配管内の漏水箇所を正確に特定することは困難である。他方、高電圧の直流電流を配管内の液体に流す方法は検知作業が危険であり、表層電流の方向性を検知して漏水箇所を特定することは難しく、一長一短がある。
そこで、配管ルートが途中で枝分かれしていてもディスプレイ上に配管ルートを示し、そのライン上にある音波拡散地点を漏水箇所として特定する安全な漏水検知方法の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、地中にある水道配管内の水道水に超音波パルスを約１５００前後ｍ/ｓの速さで送り続けることにより、ホイヘンスの原理により枝分かれした配管内でも超音波パルスを充満させることができる結果、地上の探知機の能力向上に伴い、配管の超音波ラインを表示形成できるとともに、漏水箇所を検出できることを見出し、完成したもので、
配管の基端側にパルス音波発信機を取り付け、配管内に水圧をかけた状態で配管の基端側からパルス音波を配管内の水中に送信し、配管内にパルス信号を充満させ、漏水箇所からの漏れ音波を地上の音波探知機で検知し、漏水箇所を検出することを特徴とする水道管の漏水箇所検知方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明方法によれば、水圧がかかった配管内にはホイヘンスの原理により枝分かれした配管でも配管全体にパルス音波を充満させることができ、漏水箇所からパルス音波が地表面から漏れ出るので、漏水箇所が検出しやすい。また、配管内の超音波パルスを充満させて配管ラインをディスプレイ上で画像検出することができるので、配管ライン上をライントレースして行くことができ、漏水箇所である亀裂から漏れる音波を検出して音波の拡散場所を漏水個所として特定することができる。
【００１０】
本発明によれば、 検知パルス音波は可聴音であってもよいが、高周波である超音波パルスを基調とするのがよい。要すればこれに可聴音を重畳した信号を使用するのが好ましい。配管内の水圧を高くすることにより高周波の音は漏水箇所から地表面に出やすくなるからである。
【００１１】
本発明では自己相関の強い信号と検知技術により漏音箇所をＳ／Ｎ比の悪い状況でも検出できるようにすることにある。地上の音波探知機３は集音器３２に受信探触子として、多くの合成開口マイクロホン３３（Ｒａｋｅ受信・位相合成）を並列配置し、焦点探索、信号合成再生により焦点Ｔｕｎｉｎｇ＆Ｔｒｕｃｋｉｎｇを行なう。音波探知機３４内に最適なイコライザーを設け、背景雑音消去（遠音・近音の常在音のＡｄａｐｔｉｖｅ消去）、多Ｃｈ信号Ａ／Ｄ変換（タイムシェアーによりハードウエアＨ／Ｗ削減、１チップマイコンの内蔵）、多マイク信号合成（ＡＭＰ＋Ａ／Ｄ＋位相遅延合成＋Ｄ／Ａ）、オートチューニング＆オートシグナルプロセッシングなどの機能を備え、ディスプレイ上に配管ルートを表示し、ライントレースすることにより埋設配管のルートを探知する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】音波発信機の水道配管への取り付け状態を示す平面図である。
【図１Ｂ】図1ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図２Ａ】音波探査機の全体を示す側面図である。
【図２Ｂ】音波探査機の集音器の受信探触子の配置状態を示す平面図である。
【図２Ｃ】音波探査機に接続する探査メータディスプレイを示す平面図である。
【図３】本発明の漏水箇所探査散策方法を示す概要図である。
【図４】従来の漏水探知工法の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面とともに詳細に説明する。
水道配管の水道メータを取り外し、音波発信機１を塩ビ配管２に取り付ける。発信機１内には送信探触子１１が内蔵されており、電源からの通電により高周波である超音波パルスを発信するようになっている。配管2内には水が充満しており、水圧がかけられている。探触子１１から高周波である超音波パルスを配管中の水道水に水圧をかけた状態で配管の基端側からパルス音波を配管内の水中に送信する。これにより、管が枝分かれしていてもホイヘンスの原理により、配管内にパルス信号が充満する。
【００１４】
他方、図2は音波探査機３であって、探査棒３１の先端には集音器３２が広がって設けられ、その表面には受信探触子３３が一面に並列して設けられ、通常の１０ないし１５倍以上の感度を有している。他方、探査棒の上端には検知メータ３４が設けられ、そのディスプレイ３４ａには配管ラインが表示されるようになっている。したがって、電源スイッチ３５を入れ、集音感度を拡大モードとする拡大スイッチ３６と集音感度を縮小モードとする縮小スイッチ３７とを交互に入れ替えながら、集音を進めると、ディスプレイには配管ルートが示されるとともに、その配管ルート上に漏水箇所が表示されるようになっている。
【００１５】
図3は配管ルートおよび漏水箇所を探査中の説明図で、水道管２はワイヤーメッシュ４１を埋め込んだコンクリート道路４の下方の地下層４２に配管されているとする。この水道管２の水道メータを取り外して超音波パルス発信機１を取り付け、配管中の水圧のかかった水道水に超音波を約１５００ｍ／ｓで送信し続ける。他方、配管が埋設された地表面を受信探査機３の下方集音器３２を左右に振りながら前進させると、水道管からの音波はディスプレイ３４ａ上に線として表示されることになる。水道管に高周波や高電流を流す場合には周囲に磁界が形成され、誘導電流が流れやすく、ワイヤーメッシュ４１が存在する場合は水道管周囲の誘導電流又は磁界は乱れて正確に検知できない。本発明においては、超音波パルスを使用するので、配管上方のワイヤーメッシュ４１は邪魔にならず配管ルートを表示しやすくなる。しかも漏水箇所からは超音波が漏れ、地上に漏れ出るので、音波探知機２で検知し、漏水箇所を検出することができる。
【００１６】
水中の音速は約１５００ｍ／ｓで、軟質ポリエチレンおよび天然ゴムなど樹脂と媒体中の音速が類似しているので、音波を用いることは音波探知の障害とならない。そして、音波が超音波のように高周波となると、しかも配管中の水道水に水圧がかかっていると、漏水箇所からの漏れ音を一層検知しやすくする。したがって、本発明は特に樹脂管での漏水検知に優れるものである。
【符号の説明】
【００１７】
１・・・音波発信機
２・・・水道配管
３・・・音波探査機
３２・・・集音器
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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