JP6857295B2 - 水道管の漏水検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、水道管の漏水箇所を検出するための漏水検査装置に関する。

水道管の損傷を水道管の内部を走行するカメラで撮影して検査する技術が紹介されている（特許文献１）。また、水道管の内部を撮影するとともに、圧力や温度や音などを検出する機能を持ったカプセルに引き糸を付けて水道管中を走行させる技術も紹介されている（特許文献２）。

特開平８−２６２３３２号公報 特開２００１−２１４３５号公報 特開２００８−６４４９４号公報

地震等により水道管の本管が破断したり接続部が外れたりすると、周辺の施設に大変な被害をもたらす。また、広域にわたる断水のおそれもある。建設から長期間を経過したものについては、できるだけ早期の点検が望まれている。このような点検には、特許文献１に示すような装置が適するが、大径の水道管の内面をカメラで撮影しただけでは、微少なピンホールやクラックを検出することが難しい。
本発明は以上の点を解決するためになされたものである。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。

＜構成１＞
水道管の水漏れを検知するためのものであって、
測長をしながら水道管の中に送り込まれ、もしくは引き取られるケーブルと、
このケーブルの先端に取り付けられて、水道管の中を移動するシェルと、
シェルの中に収容されたカメラおよび照明と、
照明によって照射されてカメラによって撮影された浮遊体全体の画像をケーブルを通じて取得してディスプレイ表示するモニタとを備え、
上記シェルの頭部に支持体を介して浮遊体が支持されており、
上記支持体は、シェルに一端を固定された棒状のものであって水道管の中心軸付近に先端が位置し、上記浮遊体は、上記支持体の先端近傍に一端を支持されて、水道水の流れによって柔軟に変形し、シェルの進行方向と同じ方向にも、シェルの進行方向の反対方向にもなびく吹き流し構造のものであることを特徴とする漏水検知装置。

＜構成２＞
水道管の水漏れを検知するためのものであって、
測長をしながら水道管の中に送り込まれ、もしくは引き取られるケーブルと、
このケーブルの先端に取り付けられて、水道管の中を移動するシェルと、
シェルの中に収容されたカメラおよび照明と、
照明によって照射されてカメラによって撮影された浮遊体全体の画像を測長データとともに記憶する記憶装置とを備え、
上記シェルの頭部に支持体を介して浮遊体が支持されており、
上記支持体は、シェルに一端を固定された棒状のものであって水道管の中心軸付近に先端が位置し、上記浮遊体は、上記支持体の先端近傍に一端を支持されて、水道水の流れによって柔軟に変形し、シェルの進行方向と同じ方向にも、シェルの進行方向の反対方向にもなびく吹き流し構造のものであることを特徴とする漏水検知装置。

＜構成１の効果＞
水道管の中心軸付近でシェルを移動させながら浮遊体の状態を開始すれば、水道管の水道水の漏洩箇所を容易に検出できる。支持体の先端近傍に支持された浮遊体の状態をカメラで撮影して水漏れ箇所を検出できる。
＜構成２の効果＞
撮影した画像と測長データとを合成して記憶装置に記憶させておけば、その後画像を解析して水道管の水道水の漏洩箇所を検出できる。

（ａ）は実施例１の漏水検出装置の使用状態を示す水道管縦断面図で、（ｂ）はこの装置の部品構成を示す斜視図、（ｃ）はこの装置の主要部側面図である。 貫通式の導入機構３０の具体例断面図を示す。 シェル１６が水道管１２の中を移動する状態を示す水道管の縦断面図である。 シェル１６の進行方向と水道水の流れの方向が逆の場合の例を示す水道管の縦断面図である。 シェル１６の下側に水漏れ箇所４０が存在する場合の水道管の縦断面図である。 実施例２の水漏れ検出装置の動作例を示す水道管の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１（ａ）は実施例１の漏水検出装置の使用状態を示す水道管縦断面図で、（ｂ）はこの装置の部品構成を示す斜視図、（ｃ）はこの装置の主要部側面図である。
図１（ａ）に示すように、この装置は、水道管１２の中にシェル１６を挿入して水道管１２の水漏れ箇所４０を検出する。シェル１６はケーブル１４の先端に取り付けられている。

ケーブル１４はドラム２６に巻き付けられており、測長器２８を介して水道管１２の中に繰り出される。水道管１２にはあらかじめケーブル１４を挿入するための孔が開けられている。ここに貫通式の導入機構３０が取り付けられている。この貫通式の導入機構３０は、水道管１２から水道水が溢れ出ないような状態で、ケーブル１４を送り込むことができる構造になっている。これは既知のもので、図２で例示する。

図１（ｂ）に示すように、シェル１６の中にはカメラ１８と照明２０とが収容されている。図１（ｃ）に示すように、シェル１６の中のカメラ１８は、例えば、広角レンズにより図の破線に示すような範囲のものが撮影できるように取り付けられている。そして、シェル１６の、このカメラ１８の撮影可能な範囲に浮遊体３８が取り付けられ支持されている。

この浮遊体３８は、水道水の中で浮き上がり、水の流れにより変形したり向きを変えるような柔軟な紐やリボン等の線条体により構成されている。浮遊体３８全体が水に浮く素材でなくてもよい。浮遊体３８の一部が水中で水の流れに任せて浮遊する性質の材料であってもよい。

照明２０は、浮遊体３８を照らして、カメラ１８による浮遊体３８の状態の撮影を可能にするためのものである。このシェル１６を水道管１２の内部に投入すると、浮遊体３８が水道水の流れに応じて様々な動きをする。これをカメラ１８で撮影して、ケーブル１４を通じて信号を取り出して、モニタ２２にです表示して監視できるように構成されている。

図１（ａ）に示したように、ケーブル１４を巻き付けたドラム２６の横に、モニタ２２と電源２４とを配置している。浮遊体３８の特徴的な動きから水漏れ箇所を検出する。ケーブル１４は測長器２８を経由して送り出される。これによって、水道管１２中のシェル１６の位置を計測することができる。

即ち、浮遊体３８は、水道管１２の中で水道水の流れによって揺れ動き向きを変える。もし水道管１２に水漏れ箇所があれば、浮遊体３８はその方向に向きを変える。あるいは特徴的な変形をする。これをモニタ２２で監視して、水漏れ箇所４０の位置を特定することができる。

図２には図１に示した貫通式の導入機構３０の具体例断面図を示す。
この構造は既知のものである。導入機構３０はこの図に示すように、水道管１２に固定するクランプ３６とバルブ３２と導入管３４とから構成されている。バルブ３２はこれを閉栓したとき水道管１２に開けた孔を塞ぐように取り付けられる。バルブ３２の上には、導入管３４か取り付けらる。

図２（ａ）の状態では、バルブ３２は水道水が水道管１２から外部に噴出しないように流れを塞いでいる。ここで、バルブ３２を開いて、シェル１６とケーブル１４を導入管３４を通じて水道管１２に押し込む。導入管３４は、ケーブル１４の周囲をパッキングで包むようにして貫通させて、水漏れを抑えている。

これで、水道管１２中の水道水の流れを止めないでシェル１６とケーブル１４を水道管１２中に投入できる。なお、このほかにも、例えば消火栓や水道管の分岐部分など様々な場所からこの要領でシェル１６とケーブル１４を水道管１２中に投入できる。

図３は、上記のシェル１６が水道管１２の中を移動する状態を示す水道管の縦断面図である。
この図の例では、水道水は水道管１２の左から右方向に流れているものとする。シェル１６はケーブル１４によって水道管１２内に押し込まれ、左から右の方向に進行するものとする。

ここでシェル１６の頭部に取り付けられた浮遊体３８は、水道水の流れによって前方になびき、この状態で水道管１２の中を移動していく。シェル１６の内部に設けられたカメラ１８は浮遊体３８の状態を撮影する。これを地上でモニタ２２で監視する。

ここで、図３（ｂ）に示すように、水道管１２に水漏れ箇所４０が存在したとする。このとき水道水の一部が図中の矢印のほうに漏れ出している。シェル１６が水漏れ箇所４０に近づくにつれて、浮遊体３８は漏れている水の流れによって水漏れ箇所４０の方向に曲がる。

図３（ｃ）に示すようにシェル１６が水漏れ箇所４０のすぐ近くに達すると、浮遊体３８はその先端を水漏れ箇所４０の方向に向けて立ち上がるような状態になる。これをカメラ１８で監視すれば、地上で浮遊体３８の向いた方向に水漏れ箇所４０が存在するということを認識できる。

水漏れ箇所４０を検出したときのケーブル１４の繰り出し長さを、測長器２８を確認して記録しておけば、その後水漏れ箇所の補修場所を高い精度で特定できる。さらにカメラ１８で撮影した画像を保存しておけば、修復作業の作業計画に利用することができる。

図４はシェル１６の進行方向と水道水の流れの方向が逆の場合の例を示す水道管の縦断面図である。
図４（ａ）に示すように、シェル１６がケーブル１４によって押し込まれて左から右に進行すると、この進行方向と水道水の流れの方向が逆の場合には、浮遊体３８は水道水の流れの方向に弓なりに折れ曲がる。

カメラ１８の広角レンズによって浮遊体３８全体が常に視野に入っていれば、この状態を監視できる。ここでシェル１６をさらに図の右の方向に進行させる。図４（ｂ）に示すように、水道管１２に水漏れ箇所４０が存在したとすると、浮遊体３８は水漏れ箇所４０の方向にその先端を湾曲させる。このように、シェル１６を水道水の流れの方向と逆方向に移動させたとしても、浮遊体３８の状態を監視していれば、特徴的な形状になり、水漏れ箇所４０を容易に検出することができる。

図４（ｃ）は、シェル１６の下側に水漏れ箇所４０が存在する場合の水道管の縦断面図である。この図に示すように、シェル１６の下側に水漏れ箇所４０が存在すると、シェル１６中のカメラ１８の視界を外れるおそれがある。しかしながら、図のように、シェル１６の頭部に取り付けられた浮遊体３８が、シェル１６が水漏れ箇所４０を通過する前に特徴的に折れ曲がるからそれを検出できる。

図５は、実施例２の水漏れ検出装置の動作例を示す水道管の縦断面図である。
この実施例の場合には、シェル１６の頭部に支持体４２を介して浮遊体３８を支持している。支持体４２は棒状のものでよい。できるだけシェル１６の前方で水道管１２の中心軸付近に先端が位置するような形状のものが好ましい。

そして、支持体４２の先端近傍には、短い柔軟な紐やリボンによる浮遊体３８を取り付ける。例えば、風向や風力を調べる吹き流しのような構造のものでもよい。このような構造を採用すると、カメラ１８をシェル１６の前方に向けて、常時浮遊体３８全体を撮影して監視することができる。即ち、シェルの一方にある支持体の先端近傍だけをカメラで撮影すればよい。

図５（ａ）に示すのは、水道水の流れの方向がシェル１６の進行方向と同じ場合である。支持体４２の先端の浮遊体３８はシェル１６の進行方向になびいている。一方、図５（ｂ）に示すのは、水道水の流れの方向がシェル１６の進行方向の反対方向の場合である。支持体４２の先端の浮遊体３８はシェル１６の進行方向と逆方向になびいている。

ここで、水道管１２に水漏れ箇所４０が存在すると、水漏れ箇所４０がどの部分にあっても、支持体４２の先端に取り付けられた浮遊体３８は、図５（ｃ）に示すように水漏れ箇所４０の方向に向く。シェル１６の前方にある支持体４２をカメラ１８で撮影できれば、破線のような視角の範囲で、浮遊体３８の動きを間違いなく監視して、水漏れ箇所を検出できる。

本発明の水漏れ検出装置によれば、水道管の内部に、簡単な機構のカメラと付属物を投入するだけで、微少な水漏れ箇所等の存在を発見しその位置検出をすることができる。流速計や集音マイク等の様々な機器を不要とし、カメラの撮影した映像を監視するだけで、水漏れの有無だけでなく、浮遊体の変形の仕方から漏れの程度も推測できる。

なお、カメラ１８と照明２０とは別体のものを例示したが両者が一体化されたものでも構わない。また、上記の例では、比較的剛性の高いケーブル１４でシェル１６を押し出すようにしたが、シェル１６をケーブル１４で引き取るようにして移動させても構わない。また、測長器２８による測長データはカメラ１８で撮影した画像とともにモニタ２２にディスプレイ表示される。従って、これらの画像を合成してカメラ１８あるいはモニタ２２に内蔵された記憶装置に記憶させておくとよい。これにより自動処理も可能になる。

図６は実施例３の装置の動作状態を示す側面図である。
この実施例では、シェル１６の内部にエアパイプ４４を通じてエアを供給している。エアは地上から供給するとよい。支持体４２は例えば、筒状のもので、このエアを水道管１２の水道水中に放出する。通常は、放出された気泡４６は水道水の流れの方向に移動する。しかしながら、この図のように水道管１２に水漏れ箇所４０が存在すると、浮遊体３８が水漏れ箇所４０の方向に向くとともに、気泡４６が水漏れ箇所４０の方向に集中的に流れだす。この現象をカメラ１８で撮影すればより明確に水漏れ箇所４０の存在を確認できる。なお、エアはシェル１６から直接シェルの前方にノズル等により噴出させればよく、支持体を使用しなくても構わない。多数の気泡の流れにより水漏れ箇所を検出できる。

１２ 水道管
１４ ケーブル
１６ シェル
１８ カメラ
２０ 照明
２２ モニタ
２４ 電源
２６ ドラム
２８ 測長器
３０ 貫通導入機構
３２ バルブ
３４ 導入管
３６ クランプ
３８ 浮遊体
４０ 水漏れ箇所
４２ 支持体
４４ エアパイプ
４６ 気泡

Claims (2)

1. 水道管の水漏れを検知するためのものであって、
   測長をしながら水道管の中に送り込まれ、もしくは引き取られるケーブルと、
   このケーブルの先端に取り付けられて、水道管の中を移動するシェルと、
   シェルの中に収容されたカメラおよび照明と、
   照明によって照射されてカメラによって撮影された浮遊体全体の変形の仕方を観察する画像をケーブルを通じて取得してディスプレイ表示するモニタとを備え、
   上記シェルの頭部に支持体を介して浮遊体が支持されており、
   上記支持体は、シェルに一端を固定された棒状のものであって水道管の中心軸付近に先端が位置し、上記浮遊体は、上記支持体の先端近傍に一端を支持されて、水道水の流れによって柔軟に変形し、シェルの進行方向と同じ方向にも、シェルの進行方向の反対方向にもなびく吹き流し構造のものであることを特徴とする漏水検知装置。
2. 水道管の水漏れを検知するためのものであって、
   測長をしながら水道管の中に送り込まれ、もしくは引き取られるケーブルと、
   このケーブルの先端に取り付けられて、水道管の中を移動するシェルと、
   シェルの中に収容されたカメラおよび照明と、
   照明によって照射されてカメラによって撮影された浮遊体全体の変形の仕方を観察する画像を測長データとともに記憶する記憶装置とを備え、
   上記シェルの頭部に支持体を介して浮遊体が支持されており、
   上記支持体は、シェルに一端を固定された棒状のものであって水道管の中心軸付近に先端が位置し、上記浮遊体は、上記支持体の先端近傍に一端を支持されて、水道水の流れによって柔軟に変形し、シェルの進行方向と同じ方向にも、シェルの進行方向の反対方向にもなびく吹き流し構造のものであることを特徴とする漏水検知装置。

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