JP2004333411A

JP2004333411A - 給水設備の漏水検知装置および方法

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Publication number: JP2004333411A
Application number: JP2003132694A
Authority: JP
Inventors: Eiji Takaoka; 栄治高岡; Genichi Takahashi; 元一高橋; Tadashi Nasu; 正那須
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】地震発生時に漏水発生の有無をリアルタイムで検知でき、漏水に対して迅速に対処できる給水設備の漏水検知装置および方法を得る。
【解決手段】給水配管３に設置した流量計４および緊急遮断弁５と、建物内に設置した感震センサ６と、流量計４および感震センサ６からの出力を受けて漏水を検知する検知装置８と、検知装置８からの出力により緊急遮断弁５の制御を行なう遮断制御装置７とで構成し、検知装置８で漏水と判定された場合に、遮断制御装置７から緊急遮断弁５に弁閉信号を出力して給水配管を遮断する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物内の給水設備の漏水を検知する装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建物内の洗面所、調理場などに設置の給水設備の漏水を検知する方法には、従来、例えば、水道の使用量を管理する流量計を利用する方法があり、その第１の方法としては、建物内のすべての水道蛇口を閉じた状態で流量計に付設のパイロットランプと呼ばれる最小単位の指針の動きを検出する。そして、パイロットランプが回転していれば建物内の給水設備のどこかで漏水が発生していることになる。これは、一般に使用されている流量計の有する機能であり、微量な漏水も検知が可能である。
【０００３】
第２の方法は、水道局員による使用量の目視による検針が一定期間（例えば、２ヶ月）毎に実施されるが、この検針された水道使用量が前回の使用量と比較して急激に増加した場合は、使用者または水道局員などにより漏水発生と人為的に判断する。
【０００４】
第３の方法は、例えば洗面所の水洗故障、給水配管破損などの給水設備の異常で漏水が発生した場合は、一定量の水が継続して流れ出るため、流量計の計測値に流量変化の生じない定流量状態となることが予想される。よって、この定流量状態が一定期間継続した場合は、漏水を判断することができる。この場合、漏水と判定するための継続時間は、一定流量値の区分に応じて予め設定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
第４の方法は、前記した第３の方法の同様の漏水に対して、流量計で計測された流量値が予め設定された通常時最大流量値を上回った場合、漏水と判定する（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
一方、特に、地震によって給水設備が破損し、その影響によって漏水が発生した場合の対処方法としては、第５の方法として、感震器を設けた遮断弁を水道管に設置し、個々の感震器で地震を感知し、地震が感知されれば漏水発生の有無にかかわらずその遮断弁を閉じるようにする（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
第６の方法として、流量計、振動センサ、遮断弁を設け、振動センサによって地震の震度を計測し、例えば震度６以上で水道管を遮断、震度５強以上６強未満で異常レベルと判定し、計測された流量が所定流量以上のときに水道管を遮断する（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−９３６３５号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９９０３７号公報
【特許文献３】
特開平９−２４２９１８号公報
【特許文献４】
特開２００２−３７２４４２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
地震の揺れに起因して建物内部の給水設備が破損すると、漏水が発生する可能性があり、漏水によって建物あるいは建物内設備は冠水などの被害を受けることがある。そして、さらに大きな地震の場合は、給水配管の破断、給水タンクの倒壊などにより、建物あるいは建物内設備に甚大な被害が生じる可能性がある。また、その発見が遅れることによって、被害がさらに拡大するおそれもあり、特に地震発生の場合は、迅速な漏水検知と給水配管の遮断が要求される。
【００１０】
すなわち、漏水検知はリアルタイムで行われることが望まれ、地震後いかに迅速に漏水検知が行えるかが課題となる。しかしながら、従来の流量計を使用する検知方法は、いずれも判定時間を要するものであるため、地震による漏水発生を検知するに際して必要とされるリアルタイム性を満足させるものではなかった。
【００１１】
また、第５、第６の方法である感震器や震度センサを使用する方法は、地震発生に対してほぼリアルタイムで給水配管を遮断できるが、遮断弁を閉じる地震レベルの設定に根拠がなく保守的かつ不確実な方法であり、遮断弁を閉じるための条件に漏水発生の検知が含まれておらず、漏水に対処することができないこともある。
【００１２】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地震発生時に漏水発生の有無をリアルタイムで検知でき、漏水に対して迅速に対処できる給水設備の漏水検知方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、装置として、第１に、給水配管に設置した流量計および遮断弁と、建物内に設置した感震センサと、流量計および感震センサからの出力を受けて漏水を検知する検知装置と、検知装置からの出力により遮断弁の制御を行なう遮断制御装置とから構成されることを要旨とするものである。
【００１４】
方法として、第２に、流量計により一定の単位時間間隔で積算流量値を計測し、この積算流量値と感震センサからの地震などによる揺れ検知信号とをもって検知装置で漏水を判定し、漏水と判定された場合に遮断制御装置から遮断弁に弁閉信号を出力して給水配管を遮断すること、第３に、流量計により一定の単位時間間隔で計測される積算流量値の変化量に基づく判定値が所定値以上の場合に検知装置で漏水と判定すること、第４に、一定の単位時間は、通常想定される地震の継続時間であることを要旨とするものである。
【００１５】
請求項１、請求項２記載の本発明によれば、流量計は一定の単位時間間隔で積算流量値を常時計測しており、積算流量値に変化が生じれば、これを直ちに検出できるから、漏水発生をリアルタイムで検出でき、漏水に対して迅速な対処が可能となる。
【００１６】
請求項３記載の本発明によれば、前記作用に加えて、積算流量値の変化量に基づく判定値が所定値以上の場合に検知装置で漏水と判定するから、判定は確実である。
【００１７】
請求項４記載の本発明によれば、前記作用に加えて、積算流量値が計測される一定時間は、通常想定される地震の継続時間とすることで、地震発生時にこれが原因の漏水発生を確実に検知できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の給水設備の漏水検知装置の実施形態を示す検知制御ブロック図、図２は同上検知方法の制御の説明図で、本発明は、水道管本管１と建物２内の配管との間に配設される給水配管３に流量計４と緊急遮断弁５とを配設し、建物２の適宜箇所に地震の際の揺れを検知する感震センサ６を設置する。
【００１９】
また、建物２内に前記流量計４および感震センサ６からの出力を受けて漏水を検知する検知装置８と、この検知装置８からの出力により緊急遮断弁５の制御を行なう遮断制御装置７を設置し、前記検知装置８に、前記流量計４からの一定の単位時間間隔で計測される積算流量値を内容とする流量信号と、感震センサ６からの地震などにより検知された揺れを内容とする揺れ検知信号とを入力し、検知装置８で漏水発生と判定された場合に、遮断制御装置７から弁閉信号を緊急遮断弁５に出力するように構成した。
【００２０】
ここで、積算流量値が計測される一定時間とは、通常想定される地震の継続時間であり、例えば、３０秒、６０秒である。なお、検知装置８および遮断制御装置７は、漏水判定のために別途格別に設置することもできるが、図３に示すように、制震装置１０の制御用に建物２に既に設置されている場合は、この制御装置９とこれに接続されている感震センサ６を利用することができる。
【００２１】
次に地震発生時に、給水配管３を遮断する方法を図２について説明する。流量計４は、時刻ｔ_ｎにおける給水配管３内を流れる水道水の積算流量値Ｑ_ｎを計測し、さらに時間間隔Δｔで積算流量値を計測する。これらの計測値および計測時間は検知装置８に記憶され、時間間隔Δｔ毎にこの間の流量の積算流量値Ｑ_ｎが継続して計測され記憶される。
【００２２】
ちなみに時刻ｔ_ｎ−１〜ｔ_ｎ間およびｔ_ｎ〜ｔ_ｎ＋１間における流量値ΔＱ_ｎおよびΔＱ_ｎ＋１は、次式によって求められる。ΔＱ_ｎ＝Ｑ_ｎ−Ｑ_ｎ−１、ΔＱ_ｎ＋１＝Ｑ_ｎ＋１−Ｑ_ｎ
【００２３】
そして、例えば時刻ｔ_ｎ〜ｔ_ｎ＋１間において、地震が発生した場合、感震センサ６からの揺れ検知信号が検知装置８に入力されると、検知装置８では時間間隔Δｔ毎に記憶されている積算流量値Ｑ_ｎを基にして漏水判定を行う。この判定作業は、地震発生前の流量値ΔＱ_ｎと地震発生後の流量値ΔＱ_ｎ＋１とよりＱ_{ｊｕｄｇｅ}＝ΔＱ_ｎ＋１−ΔＱ_ｎを求める。地震によって建物２内の給水設備が破損し漏水が発生していると、地震前に比較して地震後の流量値が増加するため、ΔＱ_ｎ＋１はΔＱ_ｎよりも大きくなることが予測される。よって、Ｑ_{ｊｕｄｇｅ}＞０の場合は、地震発生後に直ちに漏水発生と判定し、検知装置８から遮断制御装置７に出力し、この遮断制御装置７から緊急遮断弁５に弁閉信号を出力してこれを閉じ、給水配管３を遮断する。
【００２４】
ところで地震の発生時刻がｔ_ｎ＋Δｔ／２を過ぎている場合は、流量の増加がΔＱ_ｎ＋１に反映されず、誤った判定が下される可能性がある。かかる場合は、時刻ｔ_ｎ＋１〜ｔ_ｎ＋２間における流量値ΔＱ_ｎ＋２を求め、Ｑ_{ｊｕｄｇｅ}を次式Ｑ_{ｊｕｄｇｅ}＝ΔＱ_ｎ＋２−ΔＱ_ｎにより求める。そして、Ｑ_{ｊｕｄｇｅ}＞０であれば、漏水発生と判定する。
【００２５】
データの保存は、時刻がｔ_ｎ〜ｔ_ｎ＋１間の場合は、その前の時刻ｔ_ｎ−１およびｔ_ｎの積算流量値を保存しておけばよい。
【００２６】
なお、本発明は、水を使用する可能性のほとんどない深夜や早朝などの時間帯の漏水検知にも実施可能である。この場合は、感震センサ６からの出力は不要で、時間間隔も、例えば３０分、６０分などの長いものに設定し、この時間間隔毎に前記と同様にして流量計４で積算流量値を計測することにより、日常の漏水判定に利用し、実用性を高めることができる。
【００２７】
そして、漏水と判定されれば、緊急遮断弁５に出力してこれを閉じ、給水配管３を遮断する。さらに、給水配管３の緊急遮断の情報は建物内のネットワークを通じて居住者や建物管理者にも送信される。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の給水設備の漏水検知装置および方法は、一定時間間隔で給水配管内の流量を常時計測し、検知装置に記憶しているので、地震が発生して揺れが検知された時には直ちにリアルタイムで漏水発生の有無が判定される。よって、冠水による財産喪失、設備機能喪失などの２次災害を防止でき、復旧作業や救助活動を円滑に進めることができる。
【００２９】
また、給水タンクが設置されている建物では、該給水タンク内の水を損なうことなく備蓄できるため、地震後に水道の供給が停止した場合でも非常用飲料水などとして有効に使用できる。
【００３０】
さらに、地震時以外の平常時にも実施することで、漏水の早期発見ができ、漏れによる被害と水道料金の無駄を無くせるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給水設備の漏水検知装置の実施形態を示す検知制御ブロック図である。
【図２】本発明の給水設備の漏水検知方法の実施形態を示す検知制御の説明図である。
【図３】本発明の給水設備の漏水検知装置および方法の実施形態を示す他の例のブロック図である。
【符号の説明】
１…水道管本管２…建物
３…給水配管４…流量計
５…緊急遮断弁６…感震センサ
７…遮断制御装置８…検知装置
９…制御装置１０…制震装置

Claims

給水配管に設置した流量計および遮断弁と、建物内に設置した感震センサと、流量計および感震センサからの出力を受けて漏水を検知する検知装置と、検知装置からの出力により遮断弁の制御を行なう遮断制御装置とから構成されることを特徴とする漏水検知装置。
流量計により一定の単位時間間隔で積算流量値を計測し、この積算流量値と感震センサからの地震などによる揺れ検知信号とをもって検知装置で漏水を判定し、漏水と判定された場合に遮断制御装置から遮断弁に弁閉信号を出力して給水配管を遮断することを特徴とした給水設備の漏水検知方法。
流量計により一定の単位時間間隔で計測される積算流量値の変化量に基づく判定値が所定値以上の場合に検知装置で漏水と判定する請求項２記載の給水設備の漏水検知方法。
一定の単位時間は、通常想定される地震の継続時間である請求項２または請求項３に記載の給水設備の漏水検知方法。