JP2018004304A - 保護および漏水検知機能付き管路カバー、ならびに管路システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、管状遮水樹脂層と、少なくとも一の電極対と、を含む。
管状遮水樹脂層は、被覆すべき管路の全外周面を被覆し且つ当該管路の軸方向を長手方向とする。
少なくとも一の電極対は、管状遮水樹脂層と管路の外周面との間に配設され且つ上述の長手方向に延在する。
さらに、少なくとも一の電極対は、少なくとも空隙を介し離間配置されることで互いに絶縁されている。
上記(1)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、管状遮水樹脂層の少なくとも一部が導電性材料を含む導電層で構成されてよい。この場合、電極対のいずれかと当該導電層とが接続されている。
上記(1)または(2)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、電極対それぞれの間に、空隙を有する透水性材料が介在させられている。さらに、透水性材料が電解質および金属粉末の少なくともいずれかを含んでよい。
上記(1)から(3)のいずれかの保護および漏水検知機能付き管路カバーは、電極対が、管路の外周面を二重に取り巻く互いに異径の管状電極体で構成されてよい。この場合、互いに異径の管状電極体それぞれの間に透水性材料が介在させられ、少なくとも内周側の前記管状電極体が透水性である。
当該(4)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、第1実施形態および第2実施形態に例示される。
上記(4)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、管路が金属管であってよい。この場合、内周側の管状電極体と金属管との間が透水性材料によって絶縁させられている。
当該(5)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、第1実施形態に例示される。
上記(4)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、管路が樹脂管であってよい。この場合、内周側の管状電極体が樹脂管に直接積層されていてよい。
当該(6)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、第2実施形態に例示される。
上記(1)から(3)のいずれかの保護および漏水検知機能付き管路カバーは、少なくとも一の電極対が、管路の外周面に沿って並設された棒状の電極体で構成されてよい。この場合、管状遮水樹脂層が、その内周面から突設されたスペーサと支持部とを含み、当該スペーサは、電極対の間で空隙を確保するように形成されている。また、当該支持部は、管路の外周面に支持されるように形成されている。
当該(7)の保護および漏水検知機能付き管路カバーは、第3実施形態に例示される。
上記(1)から(7)のいずれかの保護および漏水検知機能付き管路カバーは、管路が樹脂管であり、管状遮水樹脂層の全体が遮光材を含んでよい。
本発明の保護および漏水検知機能付き管路システムは、管路と、管路を被覆する管路カバーと、電源と、計測器とを含む。
管路カバーは、上記(1)の管路カバーである。つまり、管路カバーは、管路の全外周面を被覆し且つ管路の軸方向を長手方向とする管状遮水樹脂層と、管状遮水樹脂層と管路の外周面との間に配設され且つ長手方向に延在する少なくとも一の電極対と、を含み、少なくとも一の電極対が少なくとも空隙を介し離間配置されることで互いに絶縁されている。
電源は、電極対のうちの電流印加電極に電気的接続されている。
計測器は、電極対のうちの電流測定電極に電気的接続されている。
また、管路カバーを管路の全外周面を被覆する管状遮水樹脂層を管路の軸方向が長手方向となるように構成することにより、管路を外部環境から保護する。管路カバーは、少なくとも一の電極対が管状遮水樹脂層と管路の外周面との間に配設されることにより、管路カバーの内側で漏水を検知することができることから漏水の早期発見が可能であり、管路の漏水場所と検知場所とが同じ管路カバー内であることから漏水場所の特定も容易であり、管路の外周を管路カバーで被覆するだけで電極配設できることから施工性にも優れる。
上記(9)の保護および漏水検知機能付き管路システムは、管路の軸方向に沿って直列的に複数の連続した計測区間が設定されている。
管路カバーは、当該複数の計測区間それぞれの場所に設けられるように複数含まれる。
当該複数の管路カバーにおける電流測定電極それぞれに電気的接続された計測器は、一の地点に配置されている。
当該(10)の管路システムは、第4実施形態および第5実施形態に例示される。
上記(10)の保護および漏水検知機能付き管路システムは、管路カバーが上記(4)の管路カバーである。つまり、管路カバーにおいて、電極対が、管路の外周面を二重に取り巻く互いに異径の管状電極体で構成され、互いに異径の管状電極体それぞれの間に透水性材料が介在させられ、少なくとも内周側の管状電極体が透水性である。
複数の管路カバーにおける電流測定電極のそれぞれは、個別に計測器と配線されている。
当該(11)の管路システムは、第4実施形態に例示される。
上記(10)の保護および漏水検知機能付き管路システムは、管路カバーが上記(7)の管路カバーである。つまり、管路カバーにおいて、少なくとも一の電極対が管路の外周面に沿って並設された棒状の電極体で構成され、且つ管状遮水樹脂層が、内周面から突設されたスペーサと支持部とを含み、スペーサが電極対の間で空隙を確保するように形成されている。
計測区間としては、第1計測区間から第N計測区間を含む。
一の管路カバーに含まれる少なくとも一の電極対としては、少なくとも第1電極対から第N電極対を含む。
当該第1電極対から当該第N電極対は、複数の管路カバーそれぞれの間で直列に接続された第1電極線対から第N電極線対を構成している。
1≦x≦Nである場合、第1電極線対から第N電極線対の全てにおいて、第x電極線対の表面が第x計測区間を除いて絶縁されている。
第1電極線対から第N電極線対のうち電流測定電極の側は、それぞれ、第1計測区間およびN計測区間のいずれかの末端において計測器と配線されている。
当該(12)の管路システムは、N=4である場合について、第5実施形態に例示される。
図1および図2に示す管路カバー100は、管路700の外周面790の全体を被覆する。本実施形態では、管路700は、鋳鉄などの金属で構成されている。管路カバー100は、管状遮水樹脂層200と、一対の電極対を構成する管状電極体310,320と、を含む。管状電極体310,320は、互いに離間された状態で配置されている。
管状遮水樹脂層200は、管路700の軸方向を長手方向RLとする管状体であり、管路700の外周面790の全体を被覆する。管状遮水樹脂層200は、周方向に連続しており、管路700の外周面790を液密に封止する。これによって、管路700を外部環境(特に液体成分)から保護する。
管状遮水樹脂層200において導電層として機能させる部分は、導電性材料が樹脂中に混合されていてもよいし、導電性材料のみで構成されてもよい。
電極対を構成する管状電極体310,320は、管状遮水樹脂層200と管路700の外周面790との間を長手方向RLに延在するように配設されている。
電極対を構成する管状電極体310,320をいずれも管状遮水樹脂層200と管路700の外周面790との間に配設することにより、管路カバー100の内側で管状電極体310,320間を短絡させることで漏水を検知することができることから漏水の早期発見が可能となる。このように管路700の漏水場所と漏水検知場所とがいずれも管路カバー100内となるように構成されることは、漏水を検知すれば漏水場所が当該管路カバー100内であることが容易に把握できる点で好ましい。また、管路700の外周面790を被覆するだけで電極対を配設できることから施工性にも優れる点でも好ましい。さらに、電極対が長手方向RLに延在させられることによって、管路700の軸方向のどこで漏水が発生しても検知することができる。
内側の管状電極体310と外側の管状電極体320との間は、漏水非発生時には互いを絶縁し漏水発生時に漏水を浸入させて短絡するための空隙が確保される。したがって、内側の管状電極体310と外側の管状電極体320とは、周方向全体に亘って離間配置される。これによって、印加電流の金属管への放電を防ぐ。管路700の外周面790と内側の管状電極体310(の最内周面)との距離は、たとえば0.2mm以上10mm以下、好ましくは0.2mm以上5mm以下であってよい。当該距離が上記下限以上であることは管路700と管状電極体310との誤接触を防止する点で好ましく、上記上限以下であることは微量の漏水でも検知する点で好ましい。
本実施形態では管路700が金属製であるため、内側の管状電極体310と管路700の外周面790との間は、透水性材料500で絶縁されている。これによって、内側の管状電極体310への印加電流が管路700へ放電されることを防ぐとともに、管路700からの漏水を、透水性材料500を通じて電極対(管状電極体310,320)へ伝えることができる。透水性材料500としては、絶縁性および透水性の観点で上述の透水性材料400と同様であり、透水性材料400として挙げたものと同様のものを用いることができる。さらに、透水性材料500によって確保される空隙にも、漏水発生時の漏水の電気抵抗を低減する観点から、上述の電解質または金属粉末を含ませることができる。
本実施形態の管路カバー100の作成方法は特に限定されないが、たとえば、管状遮水樹脂層200を構成可能な樹脂シートと、管状電極体320を構成可能な導電性シート(本実施形態では金属メッシュシート)と、透水性材料400(本実施形態では不織布。電解質または金属粉末を付着させてよい。)と、管状電極体310を構成可能な透水性導電性シート(本実施形態では金属メッシュシート)と、透水性材料500(本実施形態では不織布。電解質または金属粉末を付着させてよい。)と、をこの順に積層して積層シートを得て、得られた積層シートを、樹脂シートが最も外側となるように管状化することによって作成することができる。
図3に、第2実施形態の管路カバー(管路を被覆した状態)の模式的断面図を示す。本実施形態では、第1実施形態と異なる点について説明し、同じ点については説明を省略する。
図4に、第3実施形態の管路カバー(管路を被覆した状態)の模式的断面図を示す。本実施形態では、管路700aが第2実施形態と同様の樹脂で構成されている。本実施形態では、第2実施形態と異なる点について説明し、同じ点については説明を省略する。
図4に示す管路カバー100bは、管状遮水樹脂層200bと、4対の電極対として、電極体310b1,320b1の対、電極体310b2,320b2の対、電極体310b3,320b3の対、および電極体310b4,320b4の対を含む。
電極体310b1,320b1、電極体310b2,320b2、電極体310b3,320b3、および電極体310b4,320b4は、いずれも、長手方向RL(図1参照)に直状に延在する棒状電極体である。これらの棒状電極体のうち、電極体310b1、電極体310b2、電極体310b3および電極体310b4が電流印加電極であり、電極体320b1、電極体320b2、電極体320b3および電極体320b4が電流測定電極である。それぞれの電極対は、管状遮水樹脂層200bと管路700aの外周面790aとの間で、電流印加電極と電流測定電極とが交互となるように、管路700aの外周面790aに沿って並設されている。
また、電極体310b1,320b1,310b2,320b2,310b3,320b3,310b4,320b4は図示された単線でなくてもよく、たとえば平編み電線であってもよい。平編み電線の場合も上記の単線と同様の断面積となるように設計することが好ましい。
管状遮水樹脂層200bは、管状本体210bと、スペーサ240bと、支持部270bとを含む。管状本体210bは、第2実施形態の管状遮水樹脂層200aと同様に構成されているが、径方向の大きさについては第2実施形態の管状遮水樹脂層200aと異なっていてもよい。管状本体210bの内周面211bと管路700aの外周面790aとの距離は、表面が絶縁された電極体の径(電極体の径と、その表面を絶縁している遮水性の樹脂の厚みとを含めた大きさ)より0.4mm以上10mm以下、好ましくは0.4mm以上3mm以下大きくなるように構成されてよい。当該距離が上記下限以上であることは、漏水発生時に漏水が周方向に伝うことで電極対間で短絡しやすい点で好ましく、上記上限以下であることは、少量の漏水でも検知する点で好ましい。
なお、スペーサ240bは、長手方向RL(図1参照)に連続していてもよいし断続していてもよい。
管路カバー100bの作成方法は、たとえば管状遮水樹脂層200bを押出成形により成形し、管路700aを内挿した後、空隙部分に電極を通線するとよい。施工の際は、これらの管路700a同士および電極同士を接続し、繋ぎ目をシーリングすればよい。
図5に、本発明の管路システムによって漏水を検出する原理を説明する概念図を示す。図6に、図2の管路カバーを用いて構築された管路システムを模式的に示す。なお、図
6に示す管路システムは、図3の管路カバーについても同様に適用される。
図7に、図4の管路カバーを用いて構築された管路システムを模式的に示す。図7に示す管路システム900bは、管路700(図示せず)と、管路カバー100b1,100b2,100b3,100b4と、電源Pと、計測器Aとを含む。図7の管路システム900bにおいては、測定対象となる管路の全計測区間が、管路の軸方向そって直列的に連続する第1計測区間I1、第2計測区間I2、第3計測区間I3および第4計測区間I4が設定されており、それぞれの区間ごとに、管路に管路カバー100b1,100b2,100b3,100b4が被覆されている。
図8に、図6の管路システムを組み合わせて構築された第6実施形態の管路システムを模式的に示す。図8に示す管路システム900cは、図6に示す管路システム900を1ユニットとして複数ユニット組み合わせて構成されているが、図7に示す管路システム900bにも同様に適用できる。
本明細書における管路カバー100,1001,1002,1003,1004,100a,100b,100b1,100b2,100b3,100b4が請求項における「管路カバー」に相当し、
管状遮水樹脂層200,200bが「管状遮水樹脂層」に相当し、内周面210bが「内周面」に相当し、
スペーサ240bが「スペーサ」に相当し、
支持部270bが「支持部」に相当し、
管状電極体310,3101,3102,3103,3104,320,3201,3202,3203,3204が「管状電極体」に相当し、
電極体310b1,310b2,310b3,310b4,320b1,320b2,320b3,320b4が「棒状の電極体」に相当し、
管状電極体310と管状電極体320との対、管状電極体3101と管状電極体3201との対、管状電極体3102と管状電極体3202との対、管状電極体3103と管状電極体3203との対、管状電極体3104と管状電極体3204との対、電極体310b1と電極体320b1との対、電極体310b2と電極体320b2との対、電極体310b3と電極体320b3との対、および電極体310b4と電極体320b4との対が「電極対」に相当し、
電極線310B1,310B2,310B3,310B4,320B1,320B2,320B3,320B4が「電極線」に相当し、
管状電極体310,3101,3102,3103,3104および電極体310b1,310b2,310b3,310b4が「電流印加電極」に相当し、
管状電極体320,3201,3202,3203,3204および電極体320b1,320b2,320b3,320b4が「電流測定電極」に相当し、
電極線310B1と電極線320B1との対、電極線310B2と電極線320B2との対、電極線310B3と電極線320B3との対、および電極線310B4と電極線320B4が「電極線対」に相当し、
透水性材料400が「互いに異径の管状電極体それぞれの間に」介在させられる「透水性材料」に相当し、
透水性材料500が「管状電極体と金属管との間」に介在させられる「透水性材料」に相当し、
管路700,700aが「管路」に相当し、
外周面790,790aが「外周面」に相当し、
管路システム900,900b,900cが「管路システム」に相当し、
第1計測区間I1が「第1計測区間」に相当し、
第4計測区間I4が「第N計測区間」に相当し、
長手方向RLが「長手方向」に相当し、
電源Pが「電源」に相当し、
計測器Aが「計測器」に相当する。
200,200b……管状遮水樹脂層
210b……内周面
240b……スペーサ
270b……支持部
310,3101,3102,3103,3104,320,3201,3202,3203,3204……管状電極体
310b1,310b2,310b3,310b4,320b1,320b2,320b3,320b4……(棒状の)電極体
310と320,3101と3201,3102と3202,3103と3203,3104と3204,310b1と320b1,310b2と320b2,310b3と320b3,310b4と320b4……電極対
310,3101,3102,3103,3104……管状電極体(電流印加電極)
310b1,310b2,310b3,310b4……電極体(電流印加電極)
320,3201,3202,3203,3204……管状電極体(電流測定電極)
320b1,320b2,320b3,320b4……電極体(電流測定電極)
310B1,310B2,310B3,310B4,320B1,320B2,320B3,320B4……電極線
310B1と320B1,310B2と320B2,310B3と320B3,310B4と320B4……電極線対
400……透水性材料
500……透水性材料
700,700a……管路
790,790a……外周面
900,900b,900c……管路システム
I1……第1計測区間
I4……第4計測区間(第N計測区間)
RL……長手方向
P……電源
V……計測器
Claims (12)
- 被覆すべき管路の全外周面を被覆し且つ前記管路の軸方向を長手方向とする管状遮水樹脂層と、
前記管状遮水樹脂層と前記管路の外周面との間に配設され且つ前記長手方向に延在する少なくとも一の電極対と、を含み、
前記少なくとも一の電極対が少なくとも空隙を介し離間配置されることで互いに絶縁されている、保護および漏水検知機能付き管路カバー。 - 前記管状遮水樹脂層の少なくとも一部が導電性材料を含む導電層で構成され、前記電極対のいずれかと前記導電層とが接続されている、請求項1に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。
- 前記電極対それぞれの間に、前記空隙を有する透水性材料が介在させられ、前記透水性材料が電解質および金属粉末の少なくともいずれかを含む、請求項1または2に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。
- 前記電極対が、前記管路の前記外周面を二重に取り巻く互いに異径の管状電極体で構成され、
前記互いに異径の管状電極体それぞれの間に透水性材料が介在させられ、
少なくとも内周側の前記管状電極体が透水性である、請求項1から3のいずれか1項に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。 - 前記管路が金属管であり、
前記内周側の前記管状電極体と前記金属管との間が透水性材料によって絶縁されている、請求項4に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。 - 前記管路が樹脂管であり、
前記内周側の前記管状電極体が前記樹脂管に直接積層されている、請求項4に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。 - 前記少なくとも一の電極対が、前記管路の前記外周面に沿って並設された棒状の電極体で構成され、
前記管状遮水樹脂層が、内周面から突設されたスペーサと支持部とを含み、前記スペーサが前記電極対の間で前記空隙を確保するように形成され、前記支持部が前記管路の前記外周面に支持されるように形成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。 - 前記管路が樹脂管であり、前記管状遮水樹脂層の全体が遮光材を含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の保護および漏水検知機能付き管路カバー。
- 管路と、前記管路を被覆する管路カバーと、電源と、計測器とを含み、
前記管路カバーが、前記管路の全外周面を被覆し且つ前記管路の軸方向を長手方向とする管状遮水樹脂層と、前記管状遮水樹脂層と前記管路の外周面との間に配設され且つ前記長手方向に延在する少なくとも一の電極対と、を含み、前記少なくとも一の電極対が少なくとも空隙を介し離間配置されることで互いに絶縁されており、
前記電源が前記電極対のうちの電流印加電極に電気的接続され、
前記計測器が前記電極対のうちの電流測定電極に電気的接続されている、保護および漏水検知機能付き管路システム。 - 前記管路の前記軸方向に沿って直列的に複数の連続した計測区間が設定され、
前記管路カバーが、前記複数の計測区間それぞれの場所に設けられるように複数含まれ、
複数の前記管路カバーにおける前記電流測定電極それぞれに電気的接続された前記計測器が一の地点に配置されている、請求項9に記載の保護および漏水検知機能付き管路システム。 - 前記管路カバーにおいて、前記電極対が、前記管路の前記外周面を二重に取り巻く互いに異径の管状電極体で構成され、前記互いに異径の管状電極体それぞれの間に透水性材料が介在させられ、少なくとも内周側の前記管状電極体が透水性であり、
複数の前記管路カバーにおける前記電流測定電極のそれぞれが個別に前記計測器と配線されている、請求項10に記載の保護および漏水検知機能付き管路システム。 - 前記管路カバーにおいて、前記少なくとも一の電極対が前記管路の前記外周面に沿って並設された棒状の電極体で構成され、且つ前記管状遮水樹脂層が、内周面から突設されたスペーサと支持部とを含み、前記スペーサが前記電極対の間で前記空隙を確保するように形成されており、
前記計測区間として、第1計測区間から第N計測区間を含み、
一の前記管路カバーに含まれる前記少なくとも一の電極対として、少なくとも第1電極対から第N電極対を含み、
前記第1電極対から前記第N電極対が、複数の前記管路カバーそれぞれの間で直列に接続された第1電極線対から第N電極線対を構成し、
1≦x≦Nである場合、前記第1電極線対から第N電極線対の全てにおいて、第x電極線対の表面が第x計測区間を除いて絶縁されており、
前記第1電極線対から前記第N電極線対のうち前記電流測定電極の側が、それぞれ、前記第1計測区間および前記N計測区間のいずれかの末端において前記計測器と配線されている、請求項10に記載の保護および漏水検知機能付き管路システム。
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