JPH05824Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は、地下埋設の水道管内の流体の流量を
簡単に測定し得るようにした超音波流量計用検出
装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、水道水を浄水場から一般家庭に配水する
場合、流量の測定場所は、配水先（浄水場、給水
場等）、受水点（一般家庭）および幹線の大口径
配水本管から分岐する中口径配水本管の分岐点に
限られており、一般家庭に配水することを目的と
した一般道路に網目状に埋設されている配水小管
には流量計が設置されていない。

そのため、配水管の大部分を占めている前記配
水小管の流量の把握ができず、効率的な配水計画
を策定する上で支障となつている。

一方、一般に、各家庭または工場等にはそれぞ
れ量水器（メータ）が設けられる。このメータの
計量値に基づいて使用した水量の料金が支払われ
る。この集計された数量が水量の有効水量すなわ
ち料金化された水量である。水道事業所が給水し
ている給水量と有効水量とが同一であれば理想的
であるが、現実には同水量となることがほとんど
ない。というのは、配水池から送水される水道水
は長い水道管を経て各家庭または工場等に到達す
る。その際、水道水は破損している配管と、ジヨ
イントが外れている配管等を通過するたびに漏出
し、そのために各家庭および工場への給水量が減
少する。この利用者に利用されることなく消える
水が漏水である。

通常、水道管は配水管で1.2m以上、給水管で
0.45mの深さに埋設されている。従つて、漏水の
検出は、従来、水道管敷設図を見ながら漏水検出
器を地表にて水道管に沿つて移動させることによ
り行われていた。

しかしながら、広範囲に亘つて漏水検出器を水
道管に沿つて移動させることにより漏水検出を行
うことは非常に煩雑である。そこで、ある区域に
存在する地下埋設水道管に漏水が生じているか否
かを簡単に検出することのできる装置があれば、
このような装置を使用して漏水の存在する区域を
見つけ出し、そして、漏水区域にある地下埋設水
道管だけについて漏水検出器により漏水個所を捜
すようにすれば、漏水検出を簡単に行うことが可
能となる。

〔考案の目的〕

本考案は、このような点に鑑みてなされ、地下
埋設の水道管内の流体の流量を簡単に測定し得る
と共に、漏水の有無を検出するためにも好適に使
用し得る超音波流量計用検出装置を提供すること
を目的とする。

〔考案の要点〕

地下埋設水道管にはところどころに消火栓が配
設されている。一方、各家庭および工場では夜間
には水道を殆ど使用しない。そのために、夜間で
は、水道管内の流量は漏水を含む最低流量を基準
として例えば水洗トイレ等にて使用される一時的
な使用水量が上積みされている程度である。そこ
で、消化栓個所にて夜間の水道管内最低流量を測
定してその測定データを保存しておき、例えば半
年後に再度その夜間の水道管内最低流量を測定
し、そして、前回の測定データと今回の測定デー
タとを比較して変化があれば、その変化を生じた
測定個所（消火栓）の区域に存在する地下埋設水
道管には漏水個所があると判定する。その場合に
は、その区域にある地下埋設水道管だけについて
漏水検出器により漏水個所を捜すようにすれば、
漏水検出を簡単に行うことが可能となる。

しかして、本考案は、そのような水道管内最低
流量を測定し得るようにするために、一対の超音
波トランスジユーサと、地下埋設の水道管から分
岐された消火栓接続用分岐管を挟むことのできる
間隔を有する双腕部を持ちこの双腕部に前記超音
波トランスジユーサがそれぞれ取付けられている
取付台と、この取付台に固定された棒状部材と、
前記取付台および（または）棒状部材に設けらて
前記取付台および（または）棒状部材を前記消火
栓および（または）分岐管に保持させる保持手段
とを備え、前記保持手段により前記取付台および
（または）棒状部材を前記消火栓および（または）
分岐管に保持させて、前記一対の超音波トランス
ジユーサの一方より前記水道管に向かつて発射さ
れた超音波の反射波を他方にて受信することによ
り前記水道管内の流体の流量を測定し得るように
したことを特徴とする。

本考案の実施態様によれば、前記消火栓接続用
分岐管は消火栓ピツト内に配設されており、前記
保持手段により前記取付台および（または）棒状
部材を前記消火栓および（または）分岐管に保持
させた状態にて前記消火栓ピツト内には前記超音
波トランスジユーサが浸漬する程度に水が充填さ
れて測定が行われることを特徴とする。

〔考案の実施例〕

第１図は本考案による超音波流量計用検出装置
の測定原理を示す。この第１図において、１は図
示されていない水道管の本管に接続されたＴ字管
であり、このＴ字管１は水道管の一部を構成する
直管２と消火栓４が接続される分岐管３とから成
る。なお、６は分岐管３の接続フランジ、８は消
火栓４の接続フランジである。１０，１２は消火
栓４を挟持するように配置された一対の超音波ト
ランスジユーサである。矢印は流体の流れ方向を
示す。しかして、トランスジユーサ１０，１２の
一方から発射された超音波１１は管路の内壁で反
射されて、他方にて受信される。このようにし
て、Ｔ字管１つまり水道管内の流量を測定するこ
とができる。

上述の如く、夜間では、水道管内の流量Ｑは、
第２図に示すように、漏水を含む最低流量Qmを
基準としてたとえば水洗トイレ等にて使用される
一時的な使用水量が上積みされている程度であ
る。なお、第２図において、Ｔは時間を示し、時
点T₁〜T₄は例えば水洗トイレの使用時点を示す。
そこで、このようにして得られた測定データ（最
低流量）をQ_n1とする。そして、例えば半年後ま
たは１年後に同様の測定を行い、その際の測定デ
ータをQ_n2とする。測定データQ_n1とQ_n2とが異な
つていれば、その測定に供された消火栓の或る区
域では水道管に漏水が新たに生じたかあるいは漏
水量が多くなつたと判定できる。

第３図は本考案の一実施例の概観図である。こ
の第３図において、１６は消火栓を挟むことので
きる間隔を有する双腕部を持ちこの双腕部に超音
波トランスジユーサ１０，１２がそれぞれ取付け
られている取付台である。超音波トランスジユー
サ１０，１２は図示されていない振動子とこの振
動子の周りを取り囲むモールド材とから成る。第
４図に示すように、この超音波トランスジユーサ
１０，１２はそれぞれコ字形カバー１８，２０内
に取付けられている。この実施例においては、カ
バー１８，２０は例えば溶接または螺子等の手段
によつて取付台１６に固定されるが、カバー１
８，２０を取付台１６と一体的に成形してもよ
い。カバー１８，２０のそれぞれの両側壁にはそ
れぞれ長孔２２，２３，２４，２５が設けられて
いる。そして、トランスジユーサ１０，１２の位
置を適切に設定した後、それらの長孔２２，２
３，２４，２５を介して螺子２６，２７，２８，
２９により、そのトランスジユーサ１０，１２を
それぞれカバー１８，２０に固定することができ
るようになつている。さらに、取付台１６には板
ばね３０が設けられており、後述するように、こ
の板ばね３０によつて消火栓を挟持させることに
より取付台１６を消火栓に保持させることができ
る。

また、この実施例においては、取付台１６に
は、トランスジユーサ１０，１２とは反対側に延
びるようにパイプ３４がフランジ３６にて固定さ
れている。このパイプ３４内にはそれぞれトラン
スジユーサ１０，１２に接続されたケーブル３
１，３２が案内されている。さらに、このパイプ
３４にはホルダ３８が上下動可能に設けられてお
り、このホルダ３８は先端にゴムバンド４０を有
している。このバンド４０はその一端にフツク４
２を有し、消火栓に巻付けたのちホルダ３８の掛
穴４４にフツク４２を掛けることにより、ホルダ
３８つまりパイプ３４を消火栓に保持させること
ができる。なお、ホルダ３８は螺子４６によつて
パイプ３４に固定される。

次に、第３図に示した本考案による超音波流量
計用検出装置の使用態様について、第５図ないし
第７図を参照して説明する。第５図に示すよう
に、Ｔ字管１は地下埋設水道管の本管５４，５６
に接続されている。そして、このＴ字管１に接続
されている消火栓４の周囲には消火栓ピツト６０
が形成されており、通常はピツト蓋（図示されて
いない）によつて閉鎖されている。それゆえ、ま
ずそのピツト蓋を取外して、パイプ３４を持つて
取付台１６（トランスジユーサ１０，１２を含
む）を地表からピツト６０内に挿入し、第５図に
示す如く、Ｔ字管１の分岐管に板ばね３０を装着
する。同様に、第６図に示す如く、消火栓４の例
えばキヤツプ５０のフランジ５２にゴムバンド４
０を巻付けてフツク４２を掛穴４４に掛止めする
ことによりホルダ３８つまりパイプ３４を消火栓
に保持させる。その後、ホルダ３８をパイプ３４
に螺子４６によつて固定する。このようにして、
検出装置１４は上下２個所つまり板ばね３０の個
所とホルダ３８、バンド４０の個所とでＴ字管１
および消火栓４に保持される。よつて、トランス
ジユーサ１０，１２とＴ字管１との位置関係は明
確に固定される。その場合、第５図から明らかで
あるように、トランスジユーサ１０，１２はＴ字
管１に密着していない。そこで、超音波の伝播を
良好ならしめるために、ピツト６０内にはトラン
スジユーサ１０，１２が浸漬するように水５８が
注入される。その水５８として消火栓４のキヤツ
プ５０を開いて水道管内に流れている水道水を使
用することにより、水５８と水道管内の流体との
温度特性をマツチングさせることができる。その
後、ケーブル３１，３２を直接超音波流量計変換
器に接続するか、または、上述の如く測定作業は
夜間に行なわれるのでピツト６０が開いていると
危険であるので、第７図に示すようにピツト６０
に蓋６２をしてその蓋６２の穴６４を介してケー
ブル３１，３２を導出させて変換器６６に接続
し、よつて流量測定を行う。

なお、第３図の実施例において、板ばね３０を
取付台１６に取付ける代わりにパイプ３４に取付
け、消火栓４の立管６８に装着するようにしても
よい。

ところで、第１図に示すように、水道管つまり
Ｔ字管１の直管２の管径Ｒが大きければその直管
２の管外周から超音波を直管２内に入射させて測
定を行うことができるが、例えば管径がR₀の如
く小さい場合には反射波１１′を受信側のトラン
スジユーサにて受信できなくなることがある。

本考案はこのように管径の小さいＴ字管の直管
にも適用できるような実施例をも提供する。第８
図および第９図はそのような実施例の測定原理を
示す。つまり、この場合には、トランスジユーサ
９０または９２から、Ｔ字管８０の直管８２と分
岐管８４との連結湾曲部８６に対して直角に超音
波を入射させることにより、トランスジユーサ９
２または９０にて反射波の受信を可能とするもの
である。連結湾曲部８６に対して直角に超音波を
入射させることにより、超音波はその湾曲部８６
にて屈折されずに直進することができる。

第１０図はこのような測定原理に基づく本考案
の他の実施例を示し、Ａはその概略正面図、Ｂは
その概略側面図、Ｃはその概略底面図である。ト
ランスジユーサ９０および９２はそのの振動子が
Ｔ字管の直管と分岐管との連結湾曲部に対して直
角に超音波を入射させることができるように取付
台９４に取付けられている。この場合には、トラ
ンスジユーサ９０および９２の位置を調整するた
めの長孔（図示されていない）は取付台９４の上
面に設けられており、従つて位置調整ボルト９
６，９８は取付台９４の上面からそれぞれトラン
スジユーサ９０，９２に取付けられている。さら
に、この実施例においては、取付台９４の両側に
はそれぞれガイド板１００，１０２が取付けられ
ており、このガイド板１００，１０２によつて取
付台９４はＴ字管の直管の表面上に安定して置く
ことができる。１０４は取付台９４に固定された
支柱である。この支柱にはこの実施例による検出
装置１０８を消火栓に保持させるための固定手段
が設けられているが、図示されていない。また、
同様に、トランスジユーサ９０，９２のためのケ
ーブルも図示されていない。

第１１図は第１０図に示した検出装置を消火栓
に取付けた状態を示し、Ａはその概略平面図、Ｂ
はその概略正面図、Ｃはその概略側面図である。
この第１１図に示すように、検出装置１０８はガ
イド板１００，１０２によつてＴ字管８０の直管
８２の表面上に安定して置かれた後支柱固定手段
１０６により消火栓に保持させられる。このよう
にして、管径の小さいＴ字管の直管つまり水道管
に対しても流量の測定を行うことかできる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、地
下埋設水道管内の流量を消火栓の設置個所を利用
して簡単に測定できるようにしたので、その測定
を夜間に行えば上述の夜間最低流量Q_nを求める
ことができ、従つてこの測定データの蓄積からそ
の測定に供された消火栓区域の漏水の有無を発見
できるようになる。あるいは、本考案による検出
装置を複数台同時に多個所の消火栓に設置するこ
とにより、それらに囲まれた消火栓区域内の水道
管の漏水の有無を簡単に発見することもできる。
しかも、その測定は水道管内の流体の流れを止め
ることなく行うことができる。その際に、本考案
においては、消火栓接続用分岐管を挟むことので
きるように取付台を双腕状に構成し、この双腕部
に超音波トランスジユーサをそれぞれ取付けるよ
うにしたので、消火栓への検出装置の装着を極め
て簡単に行うことができる。しかも、通常、この
ような測定を行うことのできる消火栓は消火栓ピ
ツト内に装置されていることが多いが、その消火
栓ピツトは作業者が入り込めない程狭い場合が多
く、そこで本考案においては超音波トランスジユ
ーサの取付けられている取付台に棒状部材を設
け、この棒状部材を消火栓ピツトの上から操作し
て消火栓への検出装置の装着を行うことによりそ
の装着作業が極めて簡単化され得るようにしてい
る。しかも、検出装置は保持手段によつて消火栓
および（または）分岐管に固定されるので、測定
作業中は検出装置と消火栓との位置関係は変化し
ない。

さらに、超音波トランスジユーサは、超音波の
伝播を良好ならしめるために、通常グリースやエ
ポキシ系接着剤を介して水道管に装着されるが、
上述の如く消火栓ピツトは狭くその中に入り込め
ないので、そのような従来の慣用技術は採用でき
ず、そこで本考案においては消火栓ピツトが有底
の穴であることに着目して、消火栓ピツト内には
超音波トランスジユーサが浸漬する程度に水を充
填し、それにより超音波トランスジユーサと配管
との間に水を音響結合媒質として介在せしめ、よ
つて消火栓ピツト内の水道管に超音波トランスジ
ユーサを装着する場合に新たに派生する問題点を
消火栓ピツトの性質を利用して解決するようにし
ている。

さらにまた、本考案によれば、一方の超音波ト
ランスジユーサから超音波を発射させた際の伝播
時間と、他方の超音波トランスジユーサから超音
波を発射させた際の伝播時間とを利用して、消火
栓ピツト内の水道管内の水の流れ方向も容易に検
出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による超音波流量計用検出装置
の測定原理図、第２図は水道管の夜間最低流量に
ついて説明するための説明図、第３図は本考案の
一実施例の概観図、第４図は板ばねを除いたその
底面図、第５図ないし第７図はその使用態様につ
いて説明するための説明図、第８図および第９図
は本考案による超音波流量計用検出装置の他の測
定原理について説明するための原理図、第１０図
はその測定原理に基づく本考案の他の実施例を示
し、同図Ａはその概略正面図、同図Ｂはその概略
側面図、同図Ｃはその概略底面図、第１１図は第
１０図に示した検出装置を消火栓に取付た状態を
示し、同図Ａはその概略平面図、同図Ｂはその概
略正面図、同図Ｃはその概略側面図である。 １，８０……Ｔ字管、２，８２……直管、３，
８４……分岐管、４……消火栓、１０，…１２，
９０，９２……超音波トランスジユーサ、１４，
１０８……検出装置、１６，９４……取付台、３
０……板ばね、３４……バイプ、３８……ホル
ダ、４０……バンド、５４，５６……水道管本
管、５８……水、６０……消火栓ピツト、８６…
…湾曲部、１００……ガイド、１０４……支柱、
１０６……支柱固定手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 一対の超音波トランスジユーサと、地下埋設
   の水道管から分岐された消火栓接続用分岐管を
   挟むことのできる間隔を有する双腕部を持ちこ
   の双腕部に前記超音波トランスジユーサがそれ
   ぞれ取付けられている取付台と、この取付台に
   固定された棒状部材と、前記取付台および（ま
   たは）棒状部材に設けられて前記取付台および
   （または）棒状部材を前記消火栓および（また
   は）分岐管に保持させる保持手段とを備え、前
   記保持手段により前記取付台および（または）
   棒状部材を前記消火栓および（または）分岐管
   に保持させて、前記一対の超音波トランスジユ
   ーサの一方より前記水道管に向かつて発射され
   た超音波の反射波を他方にて受信することによ
   り前記水道管内の流体の流量を測定し得るよう
   にしたことを特徴とする超音波流量計用検出装
   置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の検出装
   置において、前記消火栓接続用分岐管は消火栓
   ピツト内に配設されており、前記保持手段によ
   り前記取付台および（または）棒状部材を前記
   消火栓および（または）分岐管に保持させた状
   態にて前記消火栓ピツト内には前記超音波トラ
   ンスジユーサが浸漬する程度に水が充填されて
   測定が行われることを特徴とする超音波流量計
   用検出装置。