特許 6071894 漏水探索方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6071894

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】漏水探索方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 3/16 20060101AFI20170123BHJP

【ＦＩ】

   G01M3/16 Z

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-541653(P2013-541653)

(86)(22)【出願日】2012年6月21日

(86)【国際出願番号】JP2012065909

(87)【国際公開番号】WO2013065351

(87)【国際公開日】20130510

【審査請求日】2015年5月20日

(31)【優先権主張番号】特願2011-253237(P2011-253237)

(32)【優先日】2011年11月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】502043891

【氏名又は名称】株式会社グッドマン

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 研一

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２５８２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５７９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０２−５０１７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２８０４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ ３／００−３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

埋設された非導電性配管の漏水箇所を探索する漏水探索方法であって、
前記非導電性配管に取り付けた金属体を介して、前記非導電性配管内を流通する導電性流体に高周波電流を送信する送信段階と、
前記高周波電流が生成する電磁波を前記非導電性配管の外部から受信する受信段階と、
前記非導電性配管の埋設位置を特定する非導電性配管路特定段階と、
前記特定した非導電性配管路で受信された前記電磁波の強弱により漏水箇所を通報する通報段階と、を有し、
前記非導電性配管路特定段階においては、前記非導電性配管の埋設位置で検出する前記電磁波が前記非導電性配管路と交差する方向の前記埋設位置の周囲で検出する前記電磁波の強さよりも減衰する特性を利用して、前記非導電性配管の埋設位置を特定することを特徴とする漏水探索方法。

【請求項2】

前記漏水箇所を通報する通報段階において、
前記漏水箇所が他の箇所で検出する電磁波の強さよりも減衰する特性を利用して前記漏水箇所を通報することを特徴とする請求項１に記載の漏水探索方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、埋設された非導電性配管の漏水箇所を探索する漏水探索方法に関する。

【背景技術】

【0002】

給排水管は、地震などの自然災害による破損または長年の使用による老朽化によって漏水を起こすことがある。従来、給排水管の漏水箇所の調査は、作業者が音聴棒を使って漏水音を聴音し、漏水音から漏水箇所を推定している。事前に配管路の正確な埋設位置が分からないときには、金属探知機等を使用して配管路の埋設位置を確認し、その後に漏水個所を調査している。

【0003】

しかし、漏水音を聴音する方法では、作業者は漏水音と酷似した雑音を聞き分ける熟達した技量を持たなければならず、その技量があっても、雑音が酷い作業環境下では漏水音を聞き分けることが至難の業であった。また、給排水管が塩ビ配管等のように金属製以外の材料で形成されているとき（給排水管に金属ケーブルが巻き付けられている形態も含む）には、その埋設位置の確認もできない。

【0004】

このような問題を解決するための一つの手段として、下記特許文献１に開示されている発明がある。この発明では、配管路に沿って導電性のあるロケーティングワイヤを布設し、ロケーティングワイヤに流れる高周波電流が生成する電磁波を地表で探知することで給排水管の埋設位置および漏水箇所を検出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−２７０７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に開示された発明を実施して給排水管の漏水箇所を探索するためには、少なくとも配管路に沿って導電性のあるロケーティングワイヤが布設されているか布設可能であることが必須である。また、ロケーティングワイヤに接続するスイッチング手段を予め定める箇所にのみ設けているため、定められた範囲で発生する漏水しか検出することができない。

【0007】

ところが、実際には、埋設された既設の配管路に沿って導電性のあるロケーティングワイヤを布設できないことが多いし、漏水がスイッチング手段を設けた箇所でのみ発生するとは限らない。

【0008】

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、既設の非導電性配管路に対し手を加えることなく、非導電性配管内を流通する導電性流体を利用することによって、埋設された非導電性配管の漏水箇所を容易に探索することができる漏水探索方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の目的を達成するための本発明に係る漏水探索方法は、非導電性配管に取り付けた金属体を介して、非導電性配管内を流通する導電性流体に高周波電流を送信する送信段階と、高周波電流が生成する電磁波を非導電性配管の外部から受信する受信段階と、非導電性配管の埋設位置を特定する非導電性配管路特定段階と、特定した非導電性配管路で受信された電磁波の強弱により漏水箇所を通報する通報段階と、を有し、非導電性配管路特定段階においては、非導電性配管の埋設位置で検出する電磁波が非導電性配管路と交差する方向の埋設位置の周囲で検出する電磁波の強さよりも減衰する特性を利用して、非導電性配管の埋設位置を特定する。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る漏水探索方法によれば、事前に配管路の探索をする必要はなく、配管路を探索しながら、容易に漏水箇所を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る漏水探索装置の送信部の外観図である。

【図2】本実施形態に係る漏水探索装置の受信部および通報部の外観図である。

【図3】本実施形態に係る漏水探索装置を用いた漏水探索のイメージ図である。

【図4】図３のＸ方向で検出される電磁波の入力感度を示す図である。

【図5】図３の非導電性配管を中心に生成する電磁波のＹ方向における電磁波強度を示す図である。

【図6】本実施形態に係る漏水探索装置の動作フローチャートである。

【図7】図６の動作フローチャートのステップＳ１００のサブルーチンフローチャートである。

【図8】図６の動作フローチャートのステップＳ３００のサブルーチンフローチャートである。

【図9】図８の配管路探索のイメージ図である。

【図10】図６の動作フローチャートのステップＳ４００のサブルーチンフローチャートである。

【図11】図３の漏水箇所に対応する位置Ａにおける電磁波受信のイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付した図面を参照しながら、本実施形態に係る漏水探索装置および漏水探索方法を詳細に説明する。

【0018】

本実施形態に係る漏水探索装置及び漏水探索方法は、非導電性配管内を流通する導電性流体に高周波電流を流し、導電性流体に沿って流れる高周波電流の磁界の強度を外部から認識することによって、非導電性配管の漏水個所を特定する。漏水個所では外部から認識できる磁界の強度が極端に減衰する。このため、非導電性配管内を導電性流体が圧送されていない場合でも、容易に漏水個所が特定できる。

【0019】

なお、本実施形態において、非導電性配管とは、たとえば塩ビ管を想定している。しかし、塩ビ管に限らず、たとえば、導電性配管の外周を被導電性材料で覆って配管としては被導電性としたものも含む。

【0020】

また、本実施形態において導電性流体とは、水（水道水、地下水など）を想定している。しかし、水に限らず、たとえば、流体の導電率が５μＳ／ｃｍ以上の流体であれば漏水個所を特定できる。

【0021】

（漏水探索装置の構成）
図１は、本実施形態に係る漏水探索装置の送信部の外観図である。図２は、本実施形態に係る漏水探索装置の受信部および通報部の外観図である。図３は、本実施形態に係る漏水探索装置を用いた漏水探索のイメージ図である。

【0022】

漏水探索装置１０は、図３に示すように、送信部１１、受信部１２、通報部１３を備える。

【0023】

送信部１１は、図１に示すように、送信出力調整部１１１、インピーダンス調整部１１２、送信出力表示部１１３、および金属体８０と接続する＋端子と対地極と接続する−端子を備える。

【0024】

送信部１１は、非導電性配管２０に取付けられる金属体８０を介して、非導電性配管２０内を流通する導電性流体３０に＋端子より高周波電流４０を送信する。高周波電流４０は、非導電性配管２０を中心に電磁波５０を生成する。

【0025】

送信出力調整部１１１は、高周波電流４０の送信出力強度を調整する。非導電性配管２０の配管長に応じて送信出力強度を調整することで、配管長に応じた電磁波強度の減衰を補正する。

【0026】

インピーダンス調整部１１２は、導電性流体３０のインピーダンスを適合させる。インピーダンス特性の異なる導電性流体３０のインピーダンスを適合させることで、高周波電流４０の電流成分を認識する。

【0027】

送信出力表示部１１３は、高周波電流４０の送信出力強度をリアルタイムに表示する。操作者側は送信出力強度の表示を確認しながら、送信出力強度を調整する。

【0028】

受信部１２は、図２に示すように、アンテナ１２１、グリップ１２２、ボックス１２３を備える。ボックス１２３には、受信感度調整部１２４を備える。ボックス１２３に音響発生部１２５をさらに備えることもできる。受信部１２は、高周波電流４０が生成する電磁波５０を外部７０から受信する。

【0029】

アンテナ１２１は、外部７０の地面または建造物の壁面の近いところで高周波電流４０が生成する電磁波５０を捕捉する。アンテナ１２１の形状およびグリップ１２２との取付け方は任意であるが、グリップ１２２とＴ字型に取付けることが好ましい。方向性が明確で、これを活かして非導電性配管の分流部や曲げ部にも追従しやすい。

【0030】

受信感度調整部１２４は、捕捉した電磁波５０の強弱に応じて受信感度を調整する。受信感度をアップすることで、相対的に強度の弱い電磁波５０が検出できるようになる。漏水箇所６０では、図３に示すように電磁波の入力感度が極端に低下するので、さらに漏水箇所を正確に特定するためには受信感度をアップすることが必要になる。一方、受信感度をダウンすることで、相対的に強度の強い電磁波５０が検出できるようになり、逆に、相対的に強度の弱い電磁波５０は検出できなくなる。

【0031】

音響発生部１２５は、電磁波の入力感度に応じた大きさの音響を発生する。操作者は音響の大きさにより、非導電性配管２０の埋設位置を確認できる。

【0032】

通報部１３は、図２に示すように、受信部１２のボックス１２３内に取付ける。通報部１３は、受信された電磁波５０の強弱により漏水箇所６０を通報する。漏水箇所６０に対応する外部７０の位置Ａ点においては、受信部１２が他の箇所で検出する電磁波の強さよりも減衰するため、電磁波の入力感度は他の箇所よりも低い。通報部１３は、受信感度調整部１２４により調整された受信感度に対する電磁波５０の入力感度を表示することにより漏水箇所を通報する。なお、音響発生部１２５により通報することもできる。通報部１３の詳細な動作については後述する。

【0033】

図３は、本発明に係る漏水探索装置１０を用いた漏水探索のイメージ図である。

【0034】

図３に示すように、地中または建造物の壁内には非導電性配管２０が埋設されている。非導電性配管２０には、外部７０から繋げられる金属体８０が取付けられる。非導電性配管２０内には、導電性流体３０が流通し、非導電性配管２０に破損個所があれば、漏水箇所６０で漏水が発生する。

【0035】

本発明に係る漏水探索装置１０は、送信部１１の＋端より金属体８０を介して非導電性配管２０内を流通する導電性流体３０に高周波電流４０を送信する。送信部１１の−端は対地極に接続する。受信部１２より高周波電流４０が生成する電磁波５０を外部７０で受信しながら、図示する探索方向に前進する。通報部１３より受信された電磁波の強弱により漏水箇所６０に対応する外部７０の位置Ａ点を特定する。

【0036】

図４は、図３のＸ方向で検出される電磁波の入力感度を示す図である。この図において、縦軸は受信部１２で受信される電磁波の入力感度を示し、横軸は、金属体８０から図１に示した探索方向に向かう距離Ｘを示す。

【0037】

図を見れば明らかなように、受信部１２で受信される、漏水箇所６０に対応する外部７０の位置Ａ点における電磁波の入力感度は、他の箇所で受信される電磁波の入力感度よりも極端に減衰している。本発明に係る漏水探索装置１０は、電磁波の入力感度が極端に減衰している位置を探索する。

【0038】

図５は、図３の非導電性配管２０を中心に生成する電磁波５０のＹ方向における電磁波強度を示す図である。この図において、縦軸は高周波電流４０が生成する電磁波強度を示し、横軸は、埋設管、すなわち非導電性配管２０から図３に示した外部７０に向かう距離Ｙを示す。

【0039】

図を見れば明らかなように、電磁波強度は距離Ｙの増加に伴って距離Ｙの二乗に反比例しながら減衰する。

【0040】

（漏水探索装置の動作）
次に、本実施形態に係る漏水探索装置１０の動作を説明する。図６は、本発明に係る漏水探索装置１０の動作フローチャートである。なお、図６に示した動作フローチャートは、本実施形態に係る漏水探索方法の手順を示すものでもある。

【0041】

図６の動作フローチャートにおいて、段階Ｓ１００の動作は漏水探索装置１０の操作者（探索者）が行い、段階Ｓ２００の動作は送信部１１が行う。段階Ｓ３００の動作は受信部１２が行い、段階Ｓ４００からＳ６００の動作は通報部１３が行う。

【0042】

＜段階Ｓ１００＞
図３に示した漏水探索装置１０の操作者が、漏水探索前に送信部１１および受信部１２に対して電磁波強度測定準備を実施する。この段階の具体的な処理は、図７のフローチャートに示す。電磁波強度測定準備の詳細な処理は後述する。

【0043】

＜段階Ｓ２００＞
操作者は、図３に示すように、送信部１１の＋端子を金属体８０に接続し、−端子に接続される対地極を地中に埋設する。操作者は送信部１１の電源をオンさせる。送信部１１は、電磁波強度測定準備段階で適宜調整後の高周波電流４０を導電性流体３０に送信し続ける。導電性流体３０を流れる高周波電流４０は電磁波５０を生成する。電磁波５０の強度は、非導電性配管２０を中心とする入力感度が外部７０から探索しやすい程度である。

【0044】

＜段階Ｓ３００＞
操作者は、受信部１２のアンテナ１２１を非導電性配管２０の配管路上に位置させ、アンテナ１２１を非導電性配管２０の配管路に沿って移動させる。受信部１２は、非導電性配管２０を中心に生成されている電磁波５０を受信する。配管路上電磁波受信の詳細な処理は後述する。

【0045】

＜段階Ｓ４００＞
操作者は、アンテナ１２１を非導電性配管２０の配管路に沿って移動させ、配管路上を進む。図３に示すように、非導電性配管２０の漏水箇所６０では、受信部１２が受信する電磁波５０の強度が極端に減衰する。通報部１３は、電磁波５０の強度が極端に減衰したときに漏水箇所６０を特定するための通報を出力する。漏水個所探索の詳細な処理は後述する。

【0046】

＜段階Ｓ５００＞
漏水箇所６０が検出されたか否かについて判断する。漏水箇所６０が検出されなかったときには、段階Ｓ３００に移行して、その先の非導電性配管２０の配管路上の漏水箇所６０を同じ方法で探索する。

【0047】

＜段階Ｓ６００＞
漏水箇所６０が検出されたときには、操作者に漏水の検出を通報する。漏水の検出の通報は、通報部１３に「漏水検出」という表示を出力することにより行っても良いし、音響発生部１２５から警報音を出力することにより行っても良い。

【0048】

次に、段階Ｓ１００、段階Ｓ３００、段階Ｓ４００の詳細な処理を示すサブルーチンフローチャートについて説明する。

【0049】

図７は、図６の動作フローチャートのステップＳ１００のサブルーチンフローチャートである。

【0050】

＜段階Ｓ１０１＞
送信部１１の＋端子と内部に導電性流体３０が流通する非導電性配管２０に取付けた金属体８０をケーブルで接続し、送信部１１の−端子と接地極とを接続した状態で、送信部１１の電源をＯＮにして、導電性流体３０に高周波電流４０を送信する。金属体８０は、非導電性配管２０のバルブおよび継ぎ手部分等、導電性があって直接導電性流体３０と接触していればよい。

【0051】

高周波電流４０は非導電性配管２０と対地間の電気的遮蔽作用により非導電配管２０内の導電性流体２０に流れ、非導電性配管２０を中心とする電磁波５０を生成する。

【0052】

＜段階Ｓ１０２＞
送信出力調整部１１１より、非導電性配管２０の管径および漏水探索範囲に合せて高周波電流４０の送信出力強度を適宜調整する。管径が太いまたは漏水探索範囲が広いときには、比較的大きな送信出力強度に調整する。送信出力表示部１１３の表示を確認しながら、調整することが好ましい。

【0053】

インピーダンス調整部１１２より、導電性流体３０のインピーダンスを適合させる。

【0054】

＜段階Ｓ１０３＞
受信部１２の電源をＯＮにして、アンテナ１２１より外部７０の地面または壁面の近いところで高周波電流４０が生成する電磁波５０を捕捉する。

【0055】

＜段階Ｓ１０４＞
受信感度調整部１２４より、捕捉した電磁波５０の強弱に応じて受信感度を調整する。通報部１３の表示を確認しながら、後述する漏水探索がしやすい感度に設定することが好ましい。この段階において、必要に応じて送信出力強度も合わせて適宜調整し、電磁波強度測定準備を完了する。

【0056】

図８は、図６の動作フローチャートのステップＳ３００のサブルーチンフローチャートである。

【0057】

＜段階Ｓ３０１＞
配管路の探索が必要か否かについて判断される。漏水箇所６０を探索する前に、埋設された非導電性配管２０の埋設位置がわかるときには、配管路が既に特定できるため、配管路の探索は不要である。

【0058】

＜段階Ｓ３０２＞
配管路の探索が必要であるときには、さらに当該配管路の探索は分流位置からの配管路探索か否かについて判断される。分流位置からの配管路探索ではないときには、既知の配管路によりその探索方向も決めているため、直接段階Ｓ３０６へ移行する。

【0059】

分流位置とは上記の金属体８０のように、外部７０に露出される単なる二つの非導電性配管２０の継ぎ部およびバルブ部の位置であってよいが、これに限らず、埋設された非導電性配管２０の任意の継ぎ部の位置も含む。継ぎ部の埋設位置によっては複数の非導電性配管２０が互いに接続し、導電性流体３０を分流する。

【0060】

＜段階Ｓ３０３＞
分流位置からの配管路探索であるときには、探索方向が決まっていないため、分流位置を中心に周囲の電磁波５０を受信しながら、電磁波強度測定を行う。

【0061】

＜段階Ｓ３０４＞
周囲で受信される電磁波５０において、相対的に電磁波５０の入力感度が高い位置には、非導電性配管２０が埋設されていると判断され、配管路を特定する。

【0062】

複数の非導電性配管２０が埋設されているときには、各非導電性配管２０の埋設位置における電磁波の入力感度は互いに異なることもあるが、それぞれの探索範囲内で相対的に入力感度が高い（後述する）ため、配管路を特定することができる。

【0063】

＜段階Ｓ３０５＞
特定した一または複数の配管路のうち、一つを選択して、分流位置からの方向を探索方向と決める。

【0064】

＜段階Ｓ３０６＞
探索方向を前進し、探索方向と交差する方向に受信部１２を移動しながら電磁波５０を受信し、電磁波強度測定を行う。

【0065】

＜段階Ｓ３０７＞
探索方向と交差する方向に受信される電磁波５０のうち、相対的に電磁波の入力感度が高い位置には、非導電性配管２０が埋設されていると判断され、配管路を特定する。

【0066】

図９は、配管路探索イメージ図である。非導電性配管２０内の導電性流体３０に流れる高周波電流４０が生成する電磁波５０は、図５で示したように電磁波強度は距離Ｙの増加に伴って距離Ｙの二乗に反比例しながら減衰する。

【0067】

非導電性配管２０中心から距離ａを離れた外部７０の位置Ｂ点においては、電磁波強度が相対的に高い電磁波５０ａが受信され、電磁波の入力感度も相対的に高い。一方、非導電性配管２０中心から距離ｂ（ｂ＞ａ）を離れた外部７０の位置Ｃ、Ｄ点においては、電磁波強度が相対的に低い電磁波５０ｂが受信され、電磁波の入力感度も相対的に低い。

【0068】

したがって、相対的に電磁波の入力感度の高い外部７０位置Ｂ点に、非導電性配管２０が埋設されていると判断され、配管路を特定する。

【0069】

図１０は、図６の動作フローチャートのステップＳ４００のサブルーチンフローチャートである。

【0070】

＜段階Ｓ４０１＞
特定した非導電性配管２０の配管路上の電磁波強度測定を行い、受信される電磁波５０の入力感度の変化を通報部１３の表示より確認し、入力感度の急降下（極端な減衰）が発生するか否かについて判断する。電磁波５０の入力感度の急降下が発生していなければ、通報部１３は漏水箇所不検出と判断する。

【0071】

＜段階Ｓ４０２＞
電磁波５０の入力感度の急降下が発生していれば、受信感度調整部１２４により、受信感度をアップする。

【0072】

非導電性配管２０の埋設深度が深くなったときにも、電磁波５０の入力感度の急降下が発生するが、受信感度をアップすることで、相対的に強度の弱い電磁波も検出できる。

【0073】

一方、漏水箇所６０においては、図１１で示すように、非導電性配管２０内の導電性流体３０が対地間と短絡状態になり、通常電磁波強度の電磁波５０ｄを受信する代わりに、電磁波強度が著しく減衰した電磁波５０ｃを受信する。この場合、受信感度をアップしても、電磁波５０ｃの入力感度が得られにくい。

【0074】

さらに、漏水箇所６０を通って先の配管路を探索方向に前進すると、再び電磁波５０の入力感度が徐々に上昇する。漏水箇所６０で漏れなかった導電性流体３０に高周波電流４０が流れるため、再び電磁波５０の強度が強くなるからである。

【0075】

一方、非導電性配管２０の埋設深度の変化により変化した受信感度は、その先の配管路を探索方向に前進しても、電磁波５０の入力感度はあまり変化しない。

【0076】

したがって、通報部１３は漏水箇所６０を検出したと判断できる。

【0077】

＜段階Ｓ４０３＞
受信感度をアップすることで、電磁波５０の入力感度が再度得られるか否かについて判断する。電磁波５０の入力感度が再度得られるときには、通報部１３は漏水箇所６０が検出されなかったと判断する。

【0078】

＜段階Ｓ４０４＞
受信感度をアップしても、電磁波５０の入力感度が得られないときには、通報部１３は漏水箇所６０が検出されたと判断する。

【0079】

以上のように、本実施形態に係る漏水探索装置によれば、漏水音の聞き分けができる熟練作業員を要することなく、かつ非導電性配管に特別な措置を取ることなく、容易に漏水箇所を検出することができる。また、本実施形態に係る漏水探索方法によれば、事前に配管路の探索をする必要はなく、配管路を探索しながら、容易に漏水箇所を検出することができる。

【0080】

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0081】

１０ 漏水探索装置、
１１ 送信部、
１２ 受信部、
１３ 通報部、
２０ 非導電性配管、
３０ 導電性流体、
４０ 高周波電流、
５０ 電磁波、
６０ 漏水箇所、
７０ 外部、
８０ 金属体、
１１１ 送信出力調整部、
１１２ インピーダンス調整部、
１１３ 送信出力表示部、
１２１ アンテナ、
１２２ グリップ、
１２３ ボックス、
１２４ 受信感度調整部、
１２５ 音響発生部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】