JPH02248834A

JPH02248834A - 流体導管系の漏れモニター方法及び装置

Info

Publication number: JPH02248834A
Application number: JP2038170A
Authority: JP
Inventors: Theiss Stenstrom; テイッス　ステンストレーム; Jens J Molbaek; イェンス　ヨルゲン　メルベク; Poul E Hyldig; ポール　エリック　ヒルディーグ; Bjarne Straede; ビアルン　ストレーデ
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1989-02-18
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1990-10-04
Also published as: DE3905054C1; SE9000341D0; GB2228335A; DK35690A; GB2228335B; SE9000341L; GB9002722D0; CA2008727A1; US5046519A; DK35690D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、流体導管系の漏れをモニターする方法に関し
、この系は、主弁により閉じることのできる供給本管を
備えており、該導管系から流体が取り出されない期間中
は、該主弁は閉じられ、該主弁の下流側の圧力は絶えず
測定され、該圧力が所定の第１の所定値に低下した後、
流体が補充される。更に、本発明は、流体導管系の漏れ
をモニターする装置に関し、この装置は、該導管系を流
体供給源から分離する主弁と、該主弁の下流側の圧力計
と、該主弁を制御するための制御装置を備えている。

（従来技術とその問題点）流体導管系の漏れはモニターされることが必要である。

これは、基本的には、その導管系が、本管の水を家屋へ
給水するものであるか、加熱流体を暖房システム及び遠
隔暖房システムへ送るものであるか、或はガスや燃料を
配給するものであるかを問わず、全ての導管系について
あてはまるものである。

特に、建物内の本管配水回路のモニターは近年ますます
重要となってきている。居住用建物内の本管配水設備を
例にとって、この問題について説明を加える。

普通は、消費者が、水栓から水を出す時の消費量は約５
０ないし１５００　（ｉ’／ｈ）である。トイレの給水
タンクや洗濯機などの極端な場合には、消費量は、およ
そ３０ないし２５００　（Ａ／ｈ）にまでなることがあ
る。これに対して、洗濯機や皿洗い機のパイプ破損や給
水ホースの破裂に起因する漏れ箇所は、通常は、５００
ないし２５００（１／ｈ）の量の漏れの原因となり、場
合によってはもっと多量の漏水の原因となるので、普通
の消費と区別出来なくなる。その結果として、このよう
な所定値以上の大量の漏れがある場合には、通常の消費
がなされているのか、それとも大量の漏れがあるのかを
問うことなく、最大取り出し期間（ｍａｘｉｍｕｍ　　
ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ　ｔｉｍｅ）後に給水は中断され
るようになっている。

以下の記述において、「小さな履口」と称する欠陥との
区別が必要である。この場合には、水の損失は、大体ｌ
ないし２５（β／ｈ）の程度であり、その原因は、水の
栓からの滴り、トイレのタンクからの溢れ、そしてパイ
プ接続の緩み、腐食によるパイプの疲労破壊の始まり、
パイプや容器のヘヤクラック、或いは導管系の同様の故
障である。水の損失の原因のうち、最初のグループのも
の、即ち、水の栓からの滴り、トイレのタンクからの溢
れは、直接的に危険というわけではなく、給水と配水の
コストを高め、環境と飲み水の水源とに負担をかけるだ
けであるが、小さな履口の原因の第２のグループのもの
、即ち、パイプ接続の緩み、腐食によるパイプの疲労破
壊の始まり、パイプや容器のへヤクラッラ、或いは導管
系の同様の故障は重大な損害を引き起しかねないもので
ある。１ないし２５　　（ｉ’／ｈ）という流出量は、
非常に僅かであると思われるかも知れないが、長い時間
続くと、建物の壁その他の部分に、ひどい湿気を生じさ
せ、もはや修繕不可能な状態にしかねないものである。

湿気が生じ始めるのは壁の内側で、璧全体に湿気がゆき
わたってから初めて、目に見えるようになるので、その
結果生じる損害を発見するのが遅すぎるということがし
ばしばおこり得る。一方、もしそのような小さな履口を
適切な時に発見することができれば、それを探して修繕
することが出来る。一般には、この目的のためには、壁
をこじ開けなければならないが、その費用は、湿りきっ
てしまったために、壁全体を新しくするよりは安上がり
である。例えば、遠隔暖房設備等のように、それが可能
な場合には、本管の水と共にシーリング剤を導入するこ
とにより導管系内の故障箇所を密封しようとすることも
可能である。

国際公開第８６１（１６）ないし（１８４５７号は、こ
の種の方法及び装置を開示している。すなわち、導管系
内の、主弁の下流側の圧力を、圧力計がモニターする。

圧力が所定値以下に下がると、主弁が開かれて、流体を
導管系内に導入することが出来るようになる。主弁は、
開かれてから所定時間が経過すると、再び閉じられる。

もし流体が取り出され続けるか或いは大量の漏れがあれ
ば、該圧力計は、主弁を閉じた後、所定期間内に、別の
圧力低下を改めて記録し、主弁を再び開かせる。これに
よって、消費者が水を取り出しているときに、不快な圧
力パルスが生じる。急激な圧力低下がなければ、消費は
もはやなされていないと見なされ、主弁は閉じられたま
まである。小さな履口があれば、導管系内の圧力は、供
給圧力から徐々に低下して所定の試験圧力となる。従っ
て、主弁を閉じた後、試験期間が始まり、この試験期間
終了後にも、圧力がなお試験圧力より高いか否かが検査
される。

他の場合には、主弁は閉じた状態に固定される。

しかし、水道設備からの本管等の流体供給源には、５分
ないし１０分で再びバランスする約１．２バ一ル程度の
強い圧力変動が生じることがある。モニターされるべき
導管系の付近で大量の流体が、突然、消費者により取り
出されると、別の問題が生ずる。このような消費者が近
くにいる場合には、モニターされるべき導管系の入口圧
力は、０．６バールも低下したり、栓を閉じるときに、
瞬間的に０２４バールも上昇することがある。そのため
に、圧力の絶対的測定は、漏れについての正確な情報を
得るには十分でない。また、どの導管系にも、他の導管
系の弾性とは非常に異なる固有の弾性があり得るので、
漏れに起因する圧力低下は、導管系毎に異なっている。

既知のシステムでは、このことが考慮されていない。ま
た、既知のシステムでは、漏れの存在を検出することは
できるが、漏れの程度を検出することはできない。しか
し、そのような情報は、取るべき対策を決定するのに非
常に価値のあるものである。また、既知システムでは、
導管系の温水部分の弾性は、冷水部分のそれとは異なる
ということが考慮されていない。その理由の一つは、温
水部分には、壁が大きいために、ある範囲内で撓み得る
温水導管又は温水調製装置が含まれていることにある。

一方、水道設備での水の調製時に入り込んだ空気は、温
水部分で水から排除される。そのため、漏れについて異
なる測定値が得られることになり、それは漏れがどの部
分にあるかによって決定される。

（発明の目的）本発明は、導管系の漏れをモニターし、漏れの大きさを
判定することのできる流体導管系の漏れモニター方法及
び装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成および作用）本発明のかかる目的は、主弁により閉じることのできる
供給本管を備えており、該導管系から流７体が取り出さ
れない期間中は、該主弁は閉じられ、該主弁の下流側の
圧力は絶えず測定され、該圧力が所定の第１の所定値に
低下した後、流体が補充される流体導管系の漏れモニタ
ー方法において、流体の供給を停止した直後の、導管系
内の圧力が最高圧力から第１の圧力値まで低下するのに
要する第１の時間を測定し、補充時に、導管系内の圧力
が前記第１の圧力値から所定の第２の圧力値まで上昇す
るのに要する第２の時間を測定し、前記第１及び第２の
圧力値と、該導管系についての定数とから漏れの量を計
算することにより、達成される。

このようにすることによって、漏れの存在を検出するこ
とができるだけでなく、漏れの量を検出することにより
、その大きさが調べることができる。これは、圧力低下
に要する時間が成る範囲内にあるか否かを判定するだけ
でなくて、二つの時間、即ち、流体が漏れのみに起因し
て流れている時間と、導管系に再補充が行われる第２時
間とを実際に測定することによって、達成される。圧力
の時間的変化を測定することにより、漏れ箇所からの流
体の流出量及び速度を、きわめて明確に検出することが
できる。

好適な実施態様では、流体の取り出し時に、供給本管を
経由して供給される量より相当少ない量の流体が、閉塞
可能な補充路を通じて、補充される。これにより、モニ
ターされるべき導管系内の圧力が比較的遅い速度で上昇
し、この上昇速度は補充時に主弁を完全に開いた場合の
圧力上昇速度よりははるかに小さい。このように、圧力
上昇がゆっくりしていて時間分解能が非常に高いので、
圧力上昇が急である場合よりも漏れ量の検出を正確に行
うことが出来る。

特に、液体補充量は、少なくとも、小さな烏口について
の最大量と同じオーダーであることが好ましい。補充流
は、漏れ量と同じオーダーの量であることが好ましい。

中程度の漏れ量では、圧力が所定の第１の圧力値まで低
下するのに要する時間と、所定の第２の圧力値まで圧力
が上昇する時間とは同程度となる。これにより、検出さ
れた時間をさらに処理することが容易となり、検出誤差
に起因する誤差全体が減少する。それでも、小さな烏口
について許容することの出来る最大漏れ量の場合でも、
少量の漏れ量よりも補充量の方が多いので、なお流体の
補充が可能である。好ましくは、補充量は少量の漏れの
最大量の約４倍ないし８倍である。

好ましくは、漏れ量は、次式にしたがって計算される。

ここでＶは漏れ量、Ｐ、は比較的に低い所定の第１の圧
力値、Ｐ２は比較的に高い所定の第２の圧力値、ｔ、は
第１の時間、ｔ２は第２の時間、Ｋは導管系の定数を総
合的に表した定数、ｎは、Ｐ２の最高圧力に対する比に
よって決定される値である。圧力は、本管供給圧力より
幾分低い最高圧力から低い圧力、例えば、該最高圧力よ
り１．３バール低い圧力にまで低下する。これに要する
時間１．が測定される。漏れ量に起因して補充路の圧力
が僅かに低下するのでζ最高圧力は、流体源の圧力より
わずかかに低い。低い圧力Ｐ、に達した後、補充路を通
して、流体の補充が行われる。

基本的には、圧力低下及び圧力上昇の時間変化をモニタ
ーすることができ、それぞれの関数を決定した後、漏れ
量についての示度を得ることが出来る。圧力が元の値に
戻るのに要する時間を測定する方が簡単である。しかし
、この時間に対する供給本管即ち流体供給源の圧力変動
の影響はきわめて大きいので、第２の高い圧力Ｐ２に達
するのに要する第２の時間を容易に測定することができ
る。

したがって、ＰｌとＰ２との間の圧力上昇が線型に近い
事実を利用することができる。圧力が以前の最高圧力に
戻るのに理論上要する時間は、第２の高い圧力Ｐ２と最
高圧力との比によって決まる。

この以前の値は、第２の時間ｔ２のｎ倍である。

その量は、上述の式により、比較的正確に求めることが
できる。

好ましくは、第２の圧力値Ｐ２を最高圧力の約６３％と
し、ｎ＝５とするのが有利である。前記の値までは、圧
力上昇が準線型であると見なすのは良い近似である。

好ましくは、第２の時間は、全時間における圧力変化が
正である時に限って測定される。これにより、隣接する
導管系からの流体の取り出しに起因する短い圧力低下が
なくすことができ、したがって、圧力の変動が相殺され
る。

流体の補充は、第２の時間の少なくともｎ倍の第３の時
間の間、続けることが好ましい。したがって、流体の補
充は、元の圧力値に戻るまで、又は本管内の圧力が最高
圧力に達するまで続けられる。このようにすれば、反復
される測定について同じ圧力値を利用することができる
。

流体の供給が停止されて、圧力が第１の圧力値以下に急
に低下したときに、主弁が開かれるようにするのが好ま
しい。このような急激な圧力低下は、消費又は大量の漏
れの存在を示唆するものである。先に説明したように、
前記方法は、この段階では消費と大量の漏れとを区別す
ることが出来ないが、はとんどの場合には消費であるの
で、主弁が開いて、消費者は充分な流体を利用すること
ができるようになる。

主弁は、主弁の下流側の圧力が、主弁が開いた後、所定
の死期間（ｄｅａｄ　ｐｅｒｉｏｄ）中に、導管系内で
得られる例えば第３図に示されるような開始圧力より所
定の値だけ高い値まで上昇するか、或は最大取り出し期
間が経過するまで、開いたままであるようにすると有益
である。このようにすれば、前記方法により、大量の漏
れに起因する損害を小さく抑えることが出来る。主弁は
、１回の消費の終了時に閉じる。その基準は、しきい値
以上へ圧力が上昇することである。この圧力上昇の基本
値として、主弁を開いた後の所定の死期間、例えば２秒
間に導管系内に得られた開始圧力と呼ばれる圧力を使用
する。これは、主弁開いた後に導管系内に必然的に生じ
る圧力変動を打ち消すことを目的とするものである。こ
の圧力上昇により、ユーザーが導管系からの流体取り出
しのためのセツティングを選択したことを確実に認識す
ることが可能になる。しかし、流体取り出しが余りに長
く行われていると検出された場合には、漏れが存在して
いるおそれがある。そのために、最大取り出し期間は、
大量の漏れがある場合でも、流出する流体の量がある最
大値に制限され得るように制限される。

好ましくは、主弁は、最大取り出し期間より短い所定時
間間隔で閉じ、補充路が開かれる。補充路が開いた後の
圧力低下期間に、圧力が所定の第２の圧力差だけ低下し
たか否か判定され、圧力が圧力低下期間中に所定の第２
の圧力差だけ低下すると、主弁が開かれると共に補充路
が閉じられ、主弁を閉じる直前の圧力が記憶されて、新
しい開始圧力として使われる。取り出し期間中に、供給
圧力が低下して、消費者による流体取り出し終了時にお
いても、開始圧力より必要な量だけ高い値まで圧力が上
昇し得ないことは容易に起こり得ることである。この場
合の唯一の基準は、最大取り出し期間であり、取り出し
期間終了時に、主弁及び補充路は閉塞位置に固定される
。その場合、繰り返し流体を取り出すことは、それが意
図されたものであっても、不可能となる。しかし、好ま
しい構成を採用することにより、供給圧力、即ち、流体
供給源の圧力が、実際に達成することの出来る閉塞基準
を常に有するように追随させることが可能となる。主弁
を閉じた時に、補充路が同時に開くと、圧力が低下する
ので、これを測定し、消費者がなお流体を取り出し続け
ているか否か判定するために利用することができる。一
方、消費者の場所で生じる圧力ショックは相当減衰され
、消費者は実際上それに気付かないことになろう。

最大取り出し期間経過して、主弁が閉じた後、所定時間
遅延して、所定の短い期間の間、主弁は開き、導管系内
の圧力は、主弁閉塞直前の圧力値より所定の第３の圧力
差だけ高い第３の圧力値と比較され、主弁は、圧力がこ
の第３値を越えたときに再び開かれる。消費が再開され
るとき、消費者は、大量の漏れがないことを示す信号を
発するために、取り出し点を瞬間的に閉じる。大量の漏
れがある時には、主弁を再び開かせる決定的な時点で、
瞬間的な圧力上昇があることはまずない。

漏れ量を、時間の経過に従って積分し、これにより漏れ
量を検出することも有益である。したがって、導管系に
存在し得る漏れを検出するために、瞬間的な漏れ量だけ
でなくて、漏れ部分を通じて流出した量も利用される。

初めに説明したように、それ自体としては問題にならな
い僅かな漏れ量でも、流出する流体の総量が多くなり過
ぎれば、建物が危険にさらされかねない。

所定の第１の量より多い所定の漏れ量に達したときに、
ユーザーに警告を発するために、指示装置が作動させら
れる。この時、ユーザーは、ゆるみのあるシールがある
か否か調べるために全ての栓を調べることができる。例
えば、ユーザーが栓を適切に閉じるのを忘れていて、そ
こから流体が滴るということがしばしばある。警報発生
後、ユーザーは栓を閉じることができ、或いは、流体が
滴っている栓がなかったならば、小さな漏れ箇所をシー
ルするため、導管系に対して適当な手段を講じることが
できる。

積分器をリセットして、漏れ量が所定の第１の量以下に
下がるときに、漏れ量を改めて積分するようにするのが
有利である。これは、前記した様に、ユーザーが単に水
栓を閉め忘れた時に特に有効である。栓を閉じた後、漏
れ量は減少する。装置により、その時までに正確に検出
されていた漏れは「修復されＪ　　（ｒｅｐａｉｒｅｄ
）ている。別の漏れがあるか否か調べるために測定が再
び新たに開始される。

しかし、第１の量より大きい漏れ量では、漏れ量が所定
の第２の量を越えたときに、主弁及び補充路は閉塞位置
に固定される。この場合、漏れ部分から、臨界漏れ量が
コントロールされることなく、流出しているだけでなく
、大量の流体が流出しているので、周囲に危険が及ぼさ
れるおそれがある。したがって、それ以上の損害を避け
るために、主弁及び補充路の閉塞により、導管系への流
体のそれ以上の流入と、そこから周囲への流入とが阻止
される。

流体導管系を流体供給源から分離する主弁と、主弁の下
流側の圧力計と、主弁を制御するための制御装置を備え
た本発明に係る装置においては、流体供給源からの流体
の供給の停止後に、圧力が所定の第１の圧力値だけ又は
所定の第１の圧力値まで低下した後、流体を導管系中へ
流入させる補充路と、流体の供給が停止された後に、圧
力が第１の圧力値だけ又は第１の圧力値まで低下するの
に要する第１の時間と、補充路を開いた後に、圧力が第
１の圧力値から所定の第２の圧力値まで上昇するのに要
する第２の時間とを測定する時間測定手段と、第１なら
びに第２の圧力値、第１ならびに第２の時間及び導管系
の定数から漏れ量を検出する評価手段とを設けることに
よって、本発明の前記課題の解決が図られている。した
がって、この装置は、圧力値を検出するための手段と、
計算に要する時間を検出するための手段とを備えている
。

補充路は、主弁と並列の分路弁を備えていることが望ま
しい。分路弁は、主弁にブリッジし、モニターされるべ
き導管系の要求に応じた量の流体が流れ得るように構成
されている。

他の好適な実施態様では、補充路は主弁を通じて延び、
主弁は、補充のためにその開放断面積の一部のみを開放
にする。これは、主弁の制御を複雑にするけれども、必
要な接続点が少なくなると共に、追加の弁が不要となる
。

補充路は、最大の小さな漏れの量と同程度のオーダーの
量の流体のみを通過させるように構成されるのが好まし
い。これにより、時間分解能がかなり良くなり、漏れ量
の検出が容易になる。

補充路が、最大で５０　（ｊ’／ｈ）の量を通過させる
ように構成されると有利である。これは、小さな漏れが
達することがあり得る最大値の２倍である。小さな漏れ
に対して許容することの出来る最大値に等価な量を流出
させる小さな漏れの場合でも、補充はなお可能である。

一方、導管系の補充のための時定数と、圧力の低下の時
定数とは同程度のオーダーであり、したがって、以降の
処理が比較的簡単になる。

時間の経過と共に漏れ量を積分する積分器を使用すると
有利である。この積分器は、好ましくは主弁を制御する
制御装置に内蔵される。この制御装置は、いずれにして
も、主弁を開閉するために、圧力計を通して、漏れ量を
検出するのに必要な情報を受は取るので、測定値をそれ
以上処理することは実際上必要でない。

好適な実施態様では、漏れ量及び／又は流出する量に応
じて警報を発し、及び／又は主弁及び補充路を閉塞位置
に固定する警報器が設けられる。

制御装置の寸法を決める際に、警報が発せられずに及び
／又はモニターされるべき導管系への流体の供給が遮断
されることなしに、漏れ量が所定値を越えることがなく
、及び／又は、所定の漏れ量が流出しないように、随意
に、適当な処置を講することが出来る。

（実施例）以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。

第１図は、居住用建物内の水導管系の系統図であり、こ
れに水源１５、例えば水道設備からの本管から水が供給
される。建物の人口で、この水導管系は主弁４により閉
塞され、この弁は、制御装置１により遠隔制御され、作
動素子３により作動させられる。主弁の下流側には圧力
計２があり、この圧力計は、主弁の下流側の導管内圧力
を制御装置１へ伝達する。圧力計２の下流側において、
冷水管１３が、冷水栓１０へ延びている。冷水管１３か
ら分岐した温水供給管が逆止弁１１を通って温水容器７
の中へ延びており、該容器７の中には加熱装置１４が設
けられている。温水容器７から、温水管１２が温水栓９
へ延びている。

水源１５と主弁４との間で、隣接する２軒の家の本管か
らの給水管３０．４０が分岐している。

主弁４と並列に、作動素子５を介して、制御装置１によ
り同様に作動させることの出来る分路弁６から成る補充
路が設けられている。この補充路は、主弁４を通る通路
より、はるかに小さな容量を持っている。たとえば、主
弁４は、２．５００（β／ｈ）の水が流れることが出来
るが、分路弁６を流れることが出来るのは、５０　（ｉ
’／ｈ）に過ぎない。

制御装置１は、積分器１６と、導管系内の圧力を上回り
、或いは、それ以下に低下した時に作動する時間測定手
段１７と、評価手段１８とを備え、この評価手段１８は
、圧力計２により測定された圧力値と、時間測定手段１
７により測定された時間値とから、栓９．１０から水が
取り出されていないにもかかわらず、導管系から流出し
ている量を算出する。消費者が水を取水しておらず、水
が小さな漏れ箇所からのみ流出している場合の、主弁４
の下流側での導管系内の圧力の変化が、第２図に略示さ
れている。導管系に小さな漏れ箇所がある場合、主弁４
及び分路弁６が閉塞された後、すなわち、流体の全供給
が遮断された後、圧力は値Ｐ、から値Ｐ、へ低下し、こ
れに時間ｔ１を要する。漏れがあると、漏れに起因して
小さな圧力低下が供給弁に、すなわち、主弁４又は分路
弁６に生じるので、圧力Ｐ、は、水道設備からの供給圧
力より僅かに低い。圧力が低い値Ｐ、まで低下した後、
分路弁は開き、圧力は再び元の値Ｐ、まで上昇するが、
これに時間ｔ、を要する。圧力の上昇又は低下は、つね
に導管系内の圧力と水道設備１５からの供給圧力との差
に依存するので、図示のｅ−関数（ｅ−ｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ）が得られる。各部分の開始時には、たとえば、時間
ｔ、及びｔ２での圧力Ｐ、及びＰ２の間の圧力上昇の際
には、圧力変化が線型であると見なすのは望ましい近似
である。

導管系の定数が知られ、圧力変化が測定されると、漏れ
箇所を通って流れた量を、既知の方程式によって計算す
ることが出来る。しかし、圧力上昇の「線型」部分のみ
を考慮することによってもｌｖの満足出来る示度を良い
近似で得ることが出来る。この量は、公式によって計算することが出来る。この公式において、ｔ
２は、圧力Ｐ２が該システム内に再び生ずるまでの時間
である。これにより、供給本管内の圧力変動によって値
ｔ３の算出が困難になったり不可能になったりすること
が防止される。最終圧力がＰｈより高くても低くても、
上昇時間ｔ２は、線型域内で僅かに影響を受けるに過ぎ
ない。係数ｎは、ｎ・ｔ２が少なくとも値ｔ３と一致す
る様に選択されなければならない、即ち、分路弁６の開
放後に、導管系内の圧力が元の値に戻るか、或いは少な
くとも可能な最高値に達することが保証されなければな
らない。

第２図から明らかな様に、時間ｔ２とｔｌ　とは同程度
である。図示の例では、ｔｌはｔ２の約２倍である。

第２図に示されている圧力変化は、小さな漏れを検出す
るのに役立つ。第３図に示されている圧力変化は、消費
又は大量の漏れを検出するのに役立つ。消費者が栓９．
１０の一つを開くと、導管系内の圧力はＰｈから、たと
えば、Ｐｈより１．５バール低いＰｖまで低下する。圧
力計２により、これを示す信号が制御装置１に送られ、
該制御装置は、作動素子３により主弁４を開かせる。す
ると、圧力は再び上昇し、この上昇中に不可避の圧力変
動が認められる。従って、主弁４の開放から所定時間ｊ
Ｐａが経過した時、以下の記述において「開始圧力」と
称する圧力が検出される。消費者が水栓９．１０から水
を取水している間は、開始圧力が維持される。消費が終
わると、水が取水されないのに、水道設備１５から続け
て水が供給されるので、導管系内の圧力は開始圧力を上
回ることになる。主弁を閉じる条件は、導管系内の圧力
が開始圧力より０．１バール高くなった時に満たされる
。この、所謂遮断圧力Ｐ、に達すると、制御装置１は主
弁４を閉じ、給水は停止される。

もし欠陥が無ければ、上記の条件は、消費がされている
か、或いは消費が既に終わっているかを確実に評価する
のに充分である。しかし、供給圧力に、瞬間的であった
り、長かったりする変動があるので、上記の条件は、消
費の終了を確実に判定するには不十分である。例えば、
モータポンプ８の供給圧力が消費中に低下したり、或い
は、同様に水道設備１５から給水される隣の導管系３０
．４０が水を必要とすれば、たとえ消費が終わっても、
モニターされるべき導管系内が遮断圧力にはもはや達し
得ない。その結果、制御装置は、もはや消費が終わった
と判定しないので、消費と消費の間に休止期間があった
としても、主弁４は開いたままとなる。このため、制御
装置は、一連の別々の消費を、主弁４が開かれたままと
なっているべき１回の消費と見なすので、最大取水期間
を越えることとなる。この最大取水期間は、例えば、消
費者が浴槽を満たし、或いはたっぷりとシャワーを浴び
ることが出来るように、例えば、１５分間に、設定され
る。取水期間を越えると、制御装置１は、主弁４と分路
弁６とを閉塞位置に固定する。

最大取水期間経過時に、制御装置１が、導管系からの水
のそれ以上の取水を阻止するのを防止するために、制御
装置は、例えば、４０秒おきに、主弁を試験的に閉じる
ようにテストする。主弁が閉じられている間は、分路弁
が開かれている。閉塞後、例えば、２秒間の圧力低下期
間の間に、圧力が低下しているか否か測定が行われる。

もし、この圧力低下期間中に圧力が０．２バール下がら
なければ、消費は終わっており、したがって、分路弁６
も同様に閉じられる。それまでに、時間測定手段１７に
より測定された取水期間はゼロにリセットされ、最後に
測定された圧力が、漏れ量試験を行うための新しい圧力
Ｐｈとして記憶される。

しかし、もし、圧力低下期間中に、圧力が０．２バール
低下すれば、消費は未だ終わっていない。

従って、主弁４は非常に迅速に開かれ、分路弁６は閉じ
られる。この時、試験的閉塞の直前に導管系内で得られ
た圧力が、消費の終了のための新しい限界値、即ち、新
しい開始圧力を生成するために利用される。消費終了の
新しい基準は、導管系内の圧力が最後に測定された開始
圧力より０．１バール高いときに与えられるる従って、
導管系内の圧力は、常に、復旧され又は供給圧力にした
がうようにされるので、その都度、消費の終了を確実に
知ることができる。主弁が閉じている間は、分路弁が開
いているので、主弁４を閉じることにより、導管１２．
１３内に通常発生する圧力パルスが過度に強くなること
が防止される。分路弁６を通して補充される水の量は大
して多くはないが、圧力パルスを相当減衰させるので、
消費者はもはや圧力パルスを不愉快には感じない。

水道設備１５からの圧力が上昇し、或いは同様に水道設
備１５から水を得ている隣の導管系３０．４０での、消
費が終了したために圧力が上昇すると、モニターされて
いる回路での消費が実際には終わっていないのに、遮断
圧力Ｐ、を越えることがあり得る。この状況は、水道設
備からの本管において、種々の理由から時折発生するこ
とがあり得る瞬間的圧力パルスによっても生じる。この
ために、制御装置が消費の終了を検出して主弁を閉じる
条件は、例えば１０秒間の制御期間中に、圧力測定値の
少な（とも７０％が遮断圧力Ｐ６より高いということに
設定される。これにより、圧力の振動に起因する誤った
閉塞の回数が減少する。上記の条件が満たされたとき、
主弁４は閉じられ、分路弁が開かれる。その後、圧力低
下期間中に、モニターされている導管系内の圧力が０．
２バール低下したか否かが再び調べられる。もしそうな
らば、消費は未だ終わっていないと考えられるので、主
弁は開かれ、分路弁６は閉じられる。以前に決定された
遮断圧力Ｐ１は、ここで、所定値、たとえば、０．２バ
ールだけ高められる。即ち、主弁４を閉じる条件は、圧
力が、（Ｐ、＋０．２）バールより高いことになる。制
御装置による圧力モニターはこの様にして、供給圧力に
従うので、消費の終了が、その都度、確実に検出され、
その結果、主弁を閉じることができる。

消費はされていないが、大量の漏れがある場合には、制
御装置ｌは、最大取水期間の終了時に、作動素子３によ
り主弁４を閉じる。これにより、大きな濃口がある場合
、流体の過剰な漏れ出しと、大きな損害とが防止される
。

例えば、洗車をしたり、庭に水をまいたりするために、
消費者が長時間にわたって水を必要とすることがある。

長時間にわたる水の取水を可能にするために、消費者は
、圧力スイッチを作動させて、次の消費期間を、例えば
２時間の比較的に長い最大取水期間とするべき旨を制御
装置に人力することが出来る。しかし、制御装置にとっ
ては、取水期間終了時に、所定時間、例えば５秒間、主
弁を閉じて、その後主弁を再び開く方が簡単である。更
に、所定時間、例えば１０秒間、開いた後に、圧力が閉
塞直前の圧力より０．１バール上昇すれば、それは、ユ
ーザーが栓９．１０を閉じることによって大きな漏れが
ない旨の信号を制御装置１に人力したことを示している
。すると、時間測定手段１７はゼロにリセットされ、最
大取水期間が改めて始まる。したがって、最大取水期間
を長くするのに必要なことは、取水中に、圧力が低下し
たことに気づいた時に、消費者が瞬間的に水栓９．１０
を閉じることによって、大きな漏れはなく、消費が行わ
れているのである旨の信号を制御装置１に人力すること
だけである。

最大取水期間の終了時に、消費者が制御装置１に信号を
与えないと、制御装置は、大きな漏れがあると見なして
、主弁４及び分路弁６は閉塞位置に固定され、警報が発
せられ、或いは表示装置が作動させられる。単に制御装
置１のリセット装置を作動させることにより、水の供給
を再開させることが出来る。これは、大きな漏れ箇所を
修理せずに、水が再び流れ始めるのを防止するためであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるモニターされる導管
系の略系統図である。第２図は、本発明の実施例における小さな漏れの場合の
導管系内の圧力変化を示すグラフである。第３図は、本発明の実施例における消費中の導管系内の
圧力変化を示すグラフである。ｌ・・・制御装置、　　　　２・・・圧力計、３．５・
・・作動素子、　　４・・・主弁、６・・・分路弁、　
　　　　　７・・・温水容器、９・・・温水栓、　　　
　　１０・・・冷水栓、１１・・・逆止弁、　　　　　
１２・・・温水管、Ｉ３・・・冷水管、　　　　　１５
・・・水源、１７・・・時間測定手段、１８・・・評価手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主弁により閉塞可能な供給本管を備えた流体導管
系であって、流体が該導管系から取り出されていない期
間中は、前記主弁は閉じられ、前記主弁の下流側の圧力
が絶えず測定され、圧力が所定の第１の圧力値に低下し
た後、流体が補充されるように構成された流体導管系の
漏れモニター方法において、該導管系内の圧力が、流体
の供給を停止した直後の最大値から前記第１の圧力値ま
で低下するのに要する第１の時間を測定し、補充時に、
導管系内の圧力が前記第１の圧力値から所定の第２の圧
力値まで上昇するのに要する第２の時間を測定し、前記
第１及び第２の圧力値と、該導管系についての定数とか
ら漏れ量を計算することを特徴とする流体導管系の漏れ
モニター方法。
（２）閉塞可能な補充路を通じて、流体取り出し時に、
前記供給本管を経由して供給される量より相当少ない量
の流体が補充されることを特徴とする請求項（１）に記
載の流体導管系の漏れモニター方法。
（３）流体の補充量が、小さな漏れ口についての最大値
と少なくとも同程度のオーダーであることを特徴とする
請求項（１）または（２）に記載の流体導管系の漏れモ
ニター方法。
（４）漏れ量（■）が、下記の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に従って計算され、ここでＰ＿１は比較的に低い所定の
第１の圧力値であり、Ｐ＿２は比較的に高い所定の第２
の圧力値であり、ｔ＿１は第１の時間であり、ｔ＿２は
第２の時間であり、Ｋは導管系の定数の総合的に表した
定数、ｎは、Ｐ＿２の最高圧力に対する比によって決定
される値であることを特徴とする請求項（１）ないし（
３）のいずれか一項に記載の流体導管系の漏れモニター
方法。
（５）Ｐ＿２は最高圧力の約６３％であり、ｎ＝５であ
ることを特徴とする請求項（４）に記載の流体導管系の
漏れモニター方法。
（６）第２の時間（ｔ＿２）は、圧力の時間変化（ｄＰ
／ｄｔ）が正である間に限って測定されることを特徴と
する請求項（１）ないし（５）のいずれか一項に記載の
流体導管系の漏れモニター方法。
（７）流体の補充は、第２の時間の少なくともｎ倍の第
３の時間の間、続けられることを特徴とする請求項（４
）ないし（６）のいずれか一項に記載の流体導管系の漏
れモニター方法。
（８）流体の供給が停止されて、圧力が前記第１の圧力
値以下に急に低下した時に、前記主弁が開かれることを
特徴とする請求項（１）ないし（７）のいずれか一つに
記載の流体導管系の漏れモニター方法。
（９）前記主弁が開かれた後、主弁の下流側の圧力が、
所定の死期間に導管系内に得られる開始圧力より所定の
値だけ高い値まで上昇するか、又は最大取り出し期間が
経過するまで、前記主弁が、開いたままに制御されるこ
とを特徴とする請求項（８）に記載の流体導管系の漏れ
モニター方法。
（１０）最大取り出し期間より短い所定時間間隔で主弁
が閉じられると共に補充路が開かれ、その時、圧力低下
期間中に、圧力が所定の第２の圧力差だけ低下したか否
か判定され、この圧力低下期間中に、圧力が所定の第２
の圧力差だけ低下したときは、前記主弁が開かれると共
に補充路が閉じられ、主弁が閉じられる直前の圧力が新
しい開始圧力として記憶されることを特徴とする請求項
（９）に記載の流体導管系の漏れモニター方法。
（１１）最大取り出し期間経過して、主弁が閉じた後、
所定時間遅延して、所定の短い期間の間、主弁が開かれ
、導管系内の圧力が、主弁閉塞直前の圧力を所定の第３
の圧力差だけ高い第３の圧力値と比較され、圧力が該第
３の圧力値を越えた時に、前記主弁が再び開かれること
を特徴とする請求項（９）又は（１０）に記載の流体導
管系の漏れモニター方法。
（１２）漏れ量を、時間の経過に従って積分し、漏れ量
を検出することを特徴とする請求項（１）ないし（１１
）のいずれか一項に記載の流体導管系の漏れモニター方
法。
（１３）漏れ量が、所定の第１の漏れ量より多い量にな
った時に指示装置が作動させられることを特徴とする請
求項（１１）又は（１２）に記載の流体導管系の漏れモ
ニター方法。
（１４）漏れ量が、所定の第１の量以下に下がったとき
に、積分器はリセットされ、漏れ量が改めて積分される
ことを特徴とする請求項（１３）に記載の流体導管系の
漏れモニター方法。
（１５）漏れ量の流れが、前記第１の量より多く、漏れ
量が所定の第２の量を越えた時に、前記主弁及び補充路
が閉塞位置に固定されることを特徴とする請求項（１２
）ないし（１５）のいずれか一項に記載の流体導管系の
漏れモニター方法。
（１６）請求項（１）ないし（１５）のいずれか一つに
記載の方法を実行する流体導管系の漏れモニター装置で
あって、導管系を流体供給源から分離する主弁（４）と
、該主弁の下流側の圧力計（２）と、該主弁を制御する
制御装置（１）とを備え、前記流体供給源からの流体の
供給の停止後、圧力が前記所定の第１の圧力値だけまた
は前記所定の第１の圧力値まで低下した後、流体を導管
系（１２、１３）中へ流入させる補充路と、流体の供給
の停止後に、圧力が前記第１の圧力値だけ又は該第１の
圧力値まで低下するのに要する第１時間と、補充路を開
いた後に、圧力が前記第１の圧力値から所定の第２の圧
力値まで上昇するのに要する第２時間とを測定する時間
測定手段（１７）と、前記第１および第２の圧力値と、
前記第１および第２の時間と、該導管系の定数とから漏
れ量を検出する評価手段（１８）とを有することを特徴
とする流体導管系の漏れモニター装置。
（１７）該補充路が、前記主弁（４）と並列の分路弁（
６）を備えていることを特徴とする請求項（１６）に記
載の流体導管系の漏れモニター装置。
（１８）補充路が、補充中にその開放断面積の一部のみ
を開放する主弁（４）を通って延在することを特徴とす
る請求項（１６）に記載の流体導管系の漏れモニター装
置。
（１９）補充路は、最大の小さな漏れの量と同程度オー
ダーの量の流体のみを通過させるように構成されたこと
を特徴とする請求項（１６）ないし（１８）のいずれか
一項に記載の流体導管系の漏れモニター装置。
（２０）補充路が、最大で５０（ｌ／ｈ）の量を通過さ
せるように構成されたことを特徴とする請求項（１６）
ないし（１９）のいずれか一項に記載の流体導管系の漏
れモニター装置。
（２１）時間の経過に従って漏れ量を積分する積分器（
１６）を備えたことを特徴とする請求項（１６）ないし
（２０）のいずれか一項に記載の流体導管系の漏れモニ
ター装置。
（２２）漏れ量及び／又は流出する量に応じて、警報を
発し及び／又は主弁（４）及び補充路を閉塞位置に固定
する警報器を有することを特徴とする請求項（２１）に
記載の流体導管系の漏れモニター装置。