JP2017528730A - 防水システム又はメンブレンの完全性を監視するためのセンサ及びシステム - Google Patents

Abstract

ジオメンブレンの完全性監視システムは、制御手段（１８）と、複数のセンサ（２０）とを備え、複数のセンサ（２０）は互いに電気的に絶縁されるとともに、制御手段（１８）と電気通信し、複数のセンサ（２０）はシート形式である。

Description

本発明は、防水メンブレンの完全性を監視するためのシステム及びセンサ、並びに防水メンブレンの完全性の監視、特に限定されないが屋根やジオメンブレンにおける漏出を監視する方法に関する。以下のジオメンブレン又はメンブレンへの言及は、シート、ロール、スプレ、液体又は塗料のいずれにも適用される、屋根葺きシステムを含み、防水、封じ込め又は防護システムを含むと解釈される。

様々な電子的な漏出検出及び位置特定の方法は既に開示されている。前記方法のいくつかは、メンブレンの両側に電極が設置される高抵抗のプラスチックジオメンブレンの使用を含む。ジオメンブレンに不具合が発生するときは、電気的な接続が生じ電流として検出される。

電子的な漏出検出及び位置特定のための一つのシステムでは、ジオメンブレンの片側の単一の電極は使用され、別の電極を有するオペレータはジオメンブレンの外側のアースに接続される。前記オペレータは一対のセンサを運び、当該オペレータがジオメンブレンの穴を通過するときに、極性シフトは検出され、漏出検出及び位置特定に至る。

欧州特許第０９６２７５４号公報

特許文献１に記載され、しばしば固定式又は常設の漏出検出システムと呼ばれる、より高性能なシステムでは、漏出のより正確な検出を可能にするために複数のポイントセンサのネットワーク／グリッドがジオメンブレンの下に設置される。例えば、複数のセンサは約３ｍ×３ｍのグリッド上に離間されてもよく、前記離間は約３００ｍｍの感度をもたらし得る。他の格子間隔は、例えば３〜１０メートルの間隔で利用可能である。この設置では、前記複数のセンサはジオメンブレンの外側に配置され、漏出が検出される。このタイプのシステムのさらなる改良は、前記複数のセンサを有するメンブレンの二つの層と、ジオメンブレンの二つの層の間に位置する導電性ジオテキスタイルと、アース内のジオメンブレンの二つの層の外側に配置されるソース電極又は二つのジオメンブレンの上側及び下側を覆うソース電極とを使用することである。前記複数のセンサはジオメンブレンによって保持される材料の電流から絶縁され、ジオメンブレンの外側のアース内の浮遊電流又は環境電流からも絶縁されるので、それらの間に複数のセンサを有する二つのメンブレンの使用は、アラームタイプの検出及び位置特定のシステムに提供されることを可能にする。従って、漏出が発生し、水分が二つのジオメンブレンの間の空間に漏出するときに、このことは、電気信号の電流がメンブレンの二つの層の間に封入された導電性テキスタイルの中に水分と共に流れ込むことを可能にし、複数のポイントセンサは、電流の増加を検出でき、適切な監視システムが設置されポイントセンサに接続されているときは、警報条件を生じさせることを可能にする。このようなシステムは、その場で恒久的に設置される適切な監視機器を備えたメンブレンのオンライン／恒久的な監視と、複数のコネクタのみが電源及び試験機器を必要とするその場に設置され、設置されたポイントセンサのシステムを手動で試験するためにその場に運ばれるオフラインシステムとの両方のために存在する。どちらの場合にも、システムは非常に高価なハードウェアとソフトウェアによって、手動で又は場合によっては自動でセンサから収集されたデータの分析を必要とする。

上記のタイプのシステム、特により高性能なポイントセンサ又は固定されるシステムは、システムが即時に漏出を検出するので、欠点を生じるが、従来の固定された又は恒久的なメンブレン監視システムを伴うポイントセンサから収集されたデータに影響を与える可能性がある様々な環境条件を考慮して、メンブレンへの損傷を正確に位置付けるために使用する必要がある複雑な３次元アルゴリズムのために、位置を特定するのに時間がかかることがある。

本発明の目的は、上記欠点に対処することである。

本発明によれば、添付の特許請求の範囲に記載の装置及び方法が提供される。本発明の他の特徴は、従属請求項及び以下の説明から明らかになるであろう。

本発明の第１の態様によれば、制御手段と複数のセンサとを有するジオメンブレンの完全性監視システムが提供され、前記複数のセンサは互いに電気的に絶縁されて前記制御手段との電気通信において分離され、前記複数のセンサはシート形式を有する。

前記複数のセンサは、シートセンサ又はタイルセンサであってもよい。

前記複数のセンサは、それぞれ電気的に絶縁されているが、物理的に互いに接続されてもよい。前記複数のセンサは、非導電性材料によって物理的に接合されてもよく、複数のセンサ間に溶接部を形成してもよい。

前記複数のセンサはそれらに間に隙間を有するように互いに離間されてもよく、前記隙間は電気的に非導通である。

前記制御手段との電気通信は、有線又は無線の通信であってもよい。

前記複数のセンサは、メッシュ材料から形成されてもよく、前記メッシュ材料は複数のメッシュシートに形成されてもよく、好ましくは、前記メッシュシートは導電するメッシュである複数の第１の要素を有する。前記メッシュは、前記メッシュの他の複数の部分に溶接され又は別の方法で接続されてもよい複数の第２の要素を有し、前記複数の第２の要素は電気的に非導通であってもよい。前記メッシュは、構造強度のために提供される複数の第３の要素を有してもよい。前記複数の第１の、第２の及び／又は第３の要素は、一つ又は複数の、上述した溶接可能な、導電性の又は強度の機能を有してもよい。

前記センサは、上述したようにシート形式又はタイル形式に配置される任意の導電性材料を使用して形成されてもよく、例えば、これに限定されるものではないが、液体塗布屋根葺きシステムとともに用いる導電性塗料を使用して複数の導電性シート／タイル（すなわち塗装された複数のシートセンサ）を作成することができる。

本発明は、少なくとも一つのセンサと、前記態様の制御手段とを有するキットにまで拡張される。

本発明の一態様によれば、他の複数のセンサから電気的に絶縁される各前記複数のセンサとともに、一組のセンサが少なくとも部分的に物理的に連続するジオメンブレンの完全性監視システムのための一組のセンサは提供される。

本発明の一態様によれば、ジオメンブレンの完全性監視システムのためのセンサが提供され、前記センサは導電性材料のシートを備える。

前記センサはメッシュ材料から形成されてもよく、前記メッシュ材料は複数のメッシュシートに形成されてもよく、好ましくは電気的に導電するメッシュの複数の第１の要素を有する。前記メッシュは、前記メッシュの他の複数の部分に溶接され又は別の方法で接続されてもよい複数の第２の要素を有してもよく、複数の第２の要素は電気的に非導通であってもよい。前記複数の第２の要素は、前記メッシュの複数のセクションの複数の交差点で接続されてもよい。前記メッシュは、構造的強度のために提供される複数の第３の要素を有してもよい。第１の、第２の及び／又は複数の第３の要素は、上で述べた一つ又は複数の溶接可能な、導電性の又は強度の機能を有してもよい。

本発明の一態様によれば、複数のセンサ及び制御手段を含むジオメンブレンの完全性監視システムが提供され、前記複数のセンサは互いに電気的に絶縁されるとともに、一つのセンサは少なくとも一つの隣接するセンサに物理的に接続され、全てのセンサは制御手段と電子通信する。

前記複数のセンサは非導電性材料によって物理的に接合されてもよく、前記非導通性材料は複数のセンサ間に溶接部を形成してもよい。

本発明の一態様によれば、２層のジオメンブレンの完全性監視システムで使用するための導電層が提供され、前記導電層はメッシュ材料を含む。前記メッシュ材料は複数のメッシュシートに形成されてもよく、好ましくは電気的に導電する前記メッシュの複数の第１の要素を有してもよい。前記メッシュは前記メッシュの他の複数の部分に溶接され又は別の方法で接続されてもよい複数の第２の要素を有してもよく、前記複数の第２の要素は電気的に非導通でもよい。前記複数の第２の要素は、前記メッシュの複数のセクションの複数の交差点で接続されてもよい。前記メッシュは、構造的強度のために提供される複数の第３の要素を有しても良い。複数の第１の、第２の及び／又は第３の要素は、上で述べた一つ又は複数の溶接可能な、導電性又は強度の機能を有してもよい。

本発明のより良い理解のために、及び同一の実施形態がどのように実施されるかを示すために、ここで、一例として、添付図面の以下の図面を参照されたい。

先行技術のジオメンブレンの完全性検出システムを示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係るジオメンブレンの完全性検出システムを示す概略斜視図である。

図１は、先行技術の方法に係る設置の途中までのジオメンブレンの完全性検出システム部分の概略図を示す。ジオメンブレン１０は地面１２に敷設される。そして、複数のポイントセンサ１４はメンブレン上に等間隔で、例えば３メートル離れて（３〜１０メートルの間隔が使用されてもよい）配置され、及び動作しているセンサ１４の監視のために、配線１６は各前記ポイントセンサ１４から制御ボックス１８まで取り付けられる。前記センサ１４及び前記配線１６が所定位置に配置された後で、導電性テキスタイル及びさらなるジオメンブレン（明確にするために図示せず）は既存のジオメンブレン１０、複数のセンサ１４及び配線１６の上に配置され、上記の２層のシステムを提供する。防水メンブレン又はジオメンブレンのソース電極の２層の外側には、上側及び／又は下側（例えば、ジオメンブレンの二つの層の正極の内側及び負極の外側）のいずれかに設置され、当該システムの反対の電極を提供する。

上記のように単一層のシステムを提供するために、前記ジオメンブレン１０の下の地面にポイントセンサ１４及び配線１６を配置することは可能であると考えられる。しかし、そのシステムはより明確にするために図１に示されていない。

図２は、図１の設置と類似した設置を示すが、本発明の一実施形態に係るシステムと複数のシートセンサを使用する。同様のシステムの部分については、同じ符号が使用される。例えば、ジオメンブレン１０は、複数のセンサ及び制御手段１８に取り付けられる配線１６と共に地面１２に配置されて示される。図２の複数のセンサは、図１に示される従来技術の複数のセンサとは異なる構成である。

図２の前記複数のセンサは、シート構造であるとともに、導電性材料から形成される。前記シート構造は、例えば、（カーボン等の）導電性要素を有するポリエチレンから形成される紐から形成されるメッシュを有するメッシュシート形式であってもよく、導電性材料を考慮する。これらの紐はポリエチレンの特性を利用して交点における点溶接によってメッシュに形成でき、個々の紐を溶接することを可能にする。メッシュのための材料の一例は、潜在的に押出プロセスによって形成された高密度ポリエチレンである。複数のシートセンサの別の例は、例えばステンレス鋼又はチタン等の金属メッシュを用いて構築されるタイルを使用することであろう。さらなる例は、塗布された又はスプレ塗布された防水システムのビルドアップ内に導電性タイルを形成するために導電性塗料、接着剤又は粉末を使用することであろう。

図２の各シートセンサ２０はタイル形式であり、前記各シートセンサ２０は同じ設置内の他の複数のシートセンサ２０から電気的に絶縁される。電気的な絶縁は、隣接する複数のシートセンサ２０の間の隙間によって提供されてもよく、例の個々の複数のシートセンサ２０は、上述したように配線１６によって制御手段１８に配線される各シートセンサ２０を有し、ジオメンブレン１０の上にそれらの間に物理的な間隔を有して配置される。次いで、さらなるジオメンブレンはジオメンブレン１０、複数のシートセンサ２０及び配線１６の上に配置され、上述の２層のシステムを提供する。この例では、複数のシートセンサ２０はそれらの物理的な分離によって互いに電気的に絶縁される。

前記複数のシートセンサ２０のための代わりの構成は、押出溶接部が隣接する複数のシートセンサ２０の間の唯一の接触を提供するとともに、そのことにより前記複数のシートセンサ２０を互いに電気的に絶縁する非導電性材料で形成される押出溶接法を用いて溶接することによって、互いに電気的に絶縁される、複数のシートセンサ２０の物理的に連続したアレイを提供するためにある。上記のように、前記複数のシートセンサ２０が設置されると、さらなるジオメンブレンはジオメンブレン１０、シートセンサ２０及び配線１６の上に配置され、さらなるメンブレンは、前記材料で充填でき、前記複数のジオメンブレン１０によって保持される、屋根として稼働する。

配線１６によって制御手段１８に接続される前記複数のシートセンサ２０を有するこの方法で物理的に設置されると、複数のシートセンサの下のジオメンブレン１０のままで、複数のシートセンサの上に置かれたジオメンブレンの完全性は監視され得る。二つのジオメンブレンの間の空間に水分が入ると、その後に、その存在は、電流の原因になるとともに、水分に接触される前記シートセンサ２０によって検出される。もちろん、複数のシートセンサ２０は水分に接触されてもよく、その場合、接触される全てのシートセンサ２０は、接続された監視システムが、アラームをトリガし、同時に漏出の位置を特定することを可能にし、一方で、複数のポイントセンサを使用する従来技術のシステムでは、漏出を検出することとその位置を正確に特定することとの間に遅延がある。

本明細書に記載の前記複数のシートセンサ２０及び本明細書に記載の前記システムは、先行技術のポイントセンサシステムよりも顕著な利点を提供する。特に、従来のポイントセンサシステムでは、複数のポイントセンサ１４のトリガは、複数のジオメンブレンの一つのうちの破損の位置を自動的に提供しない。代わりに、前記ポイントセンサ１４のトリガは、重要な手作業による分析なしには不明であるその浸出液の漏出の原因、又は複雑なポイントセンサ解析ソフトウェアの開発とともに、浸出液が設置される複数のポイントセンサ１４，１５に接触していることを指し示すのみである。複数のジオメンブレン１０のいずれかの破損は、トリガされた前記シートセンサ２０の領域に対応する破損した前記ジオメンブレンの特定領域を特定する、前記破損箇所に隣接するシートセンサのトリガとなるので、この欠点は、本明細書に記載の複数のシートセンサによって解決される。このように、複数の規定されたゾーンが個別に監視され、各ゾーンは前記複数のシートセンサ２０の一つによって規定される。

この出願と関連して本明細書と同時に又は前に提出され、本明細書で公衆の閲覧に供されている全ての文書及び書類に注意を払い、並びに全てのそのような文書及び書類の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

（添付の請求項、要約書及び図面を含む）本明細書に開示される全ての特徴、及び／若しくはそのように開示される任意の方法又はプロセスの全てのステップは、任意の組み合わせに組み合わせてもよく、組み合わせを除く、そのような特徴、及び／又はステップの少なくともいくつかは相互に排他的である。

（添付の請求項、要約書及び図面を含む）本明細書に開示される各特徴は、特に明記しない限り、同一の、同等の又は類似の目的を果たす代替の特徴によって置き換えてもよい。このように、特に明記しない限り、開示される各特徴は、同等の又は類似の特徴の一般的なシリーズの一例に過ぎない。

本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、（添付の請求項、要約書及び図面を含む）本明細書に開示される特徴のうちの任意の新規なもの又は任意の新規の組合せまで、若しくはそのように開示された任意の方法又はプロセスのステップの任意の新規なもの又は任意の新規の組み合わせまで及ぶ。

Claims (16)

1. 制御手段と複数のセンサとを備え、前記複数のセンサは互いに電気的に絶縁されるとともに、前記制御手段と電気通信し、前記複数のセンサはシート形式を有するジオメンブレンの完全性監視システム。
2. 前記複数のセンサは複数のシートセンサ又は複数のタイルセンサである請求項１に記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
3. 前記複数のセンサは、物理的に互いに接続されるとともに、互いに電気的に絶縁される請求項１又は請求項２に記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
4. 前記複数のセンサは非導電性の材料によって物理的に接続される請求項４に記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
5. 前記複数のセンサはそれらの間に隙間を有するように互いに離間され、前記隙間は電気的に非導通である請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
6. 前記複数のセンサはメッシュ材料から形成される請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
7. 前記メッシュ材料は、電気的に導電する前記メッシュの複数の第１の要素と、前記メッシュの他の複数の部分に溶接され又は他の方法で接続される複数の第２の要素とを有し、前記複数の第２の要素は電気的に非導通である請求項６に記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
8. 前記メッシュは構造強度のために提供される複数の第３の要素を有する請求項６又は請求項７に記載のジオメンブレンの完全性監視システム。
9. 少なくとも一つのセンサと、請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の前記制御手段とを備えるキット。
10. 一組のセンサは少なくとも部分的に物理的に連続し、前記各センサは他の前記センサから電気的に絶縁されるジオメンブレンの完全性監視システムのための一組のセンサ。
11. センサが導電性材料のシートを備えるジオメンブレンの完全性監視システムのためのセンサ。
12. メッシュ材料から形成される請求項１１に記載のセンサ。
13. 前記メッシュ材料は、導電する前記メッシュの複数の第１の要素と、前記メッシュの他の複数の部分に溶接される複数の第２の要素とを備え、前記複数の第２の要素は電気的に非導通である請求項１２に記載のセンサ。
14. 複数の第２の要素は前記メッシュの複数のセクションの複数の交差点で接続される請求項１２に記載のセンサ。
15. 複数のセンサと、制御手段とを備え、一つの前記センサは少なくとも一つの隣接する前記センサに物理的に接続され、前記複数のセンサは互いに電気的に絶縁され、全ての前記センサは前記制御手段と電子通信するジオメンブレンの完全性監視システム。
16. 導電層はメッシュ材料を含む、２層ジオメンブレン完全性監視システムで使用するための導電層。

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