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公開番号2025106416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025062933,2022515261
出願日2025-04-07,2021-03-18
発明の名称液検知センサ
出願人藤倉コンポジット株式会社
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人
主分類G01M 3/16 20060101AFI20250708BHJP(測定;試験)
要約【課題】汎用性を有し、長期間設置しても電力源である金属空気電池の劣化を防止でき、また、電力源である金属空気電池が優れた発電性能を発揮できる液検知センサを提供する。
【解決手段】正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に位置する、電解液構成成分と、を有する金属空気電池を備え、前記電解液構成成分が、樹脂製袋体の内部に封入され、前記樹脂製袋体の樹脂が、検知対象の液体に対する溶解性または分散性を有する液検知センサ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極と、負極と、前記正極と前記負極の間に位置する、電解液構成成分と、を有する金属空気電池を備え、
前記電解液構成成分が、樹脂製袋体の内部に封入され、前記樹脂製袋体の樹脂が、検知対象の液体に対する溶解性または分散性を有する液検知センサ。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記樹脂製袋体の樹脂が、水溶性樹脂または油溶性樹脂である請求項１に記載の液検知センサ。
【請求項３】
前記電解液構成成分が封入されている前記樹脂製袋体が、１つまたは複数である請求項１または２に記載の液検知センサ。
【請求項４】
前記正極と前記負極の間に、さらに、空隙を有し、前記正極と前記負極を支持する支持部材を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液検知センサ。
【請求項５】
前記電解液構成成分が封入されている前記樹脂製袋体が、前記支持部材に担持されている請求項４に記載の液検知センサ。
【請求項６】
前記電解液構成成分が封入されている前記樹脂製袋体が、前記正極と前記負極との間に配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液検知センサ。
【請求項７】
前記電解液構成成分が封入されている前記樹脂製袋体が、前記支持部材と前記正極との間及び／または前記支持部材と前記負極との間に配置されている請求項４に記載の液検知センサ。
【請求項８】
前記電解液構成成分が、水、アルカリ金属塩またはアルカリ金属塩の水溶液を含む請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液検知センサ。
【請求項９】
前記負極の活物質が、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）及び亜鉛（Ｚｎ）からなる群から選択された少なくとも１種の金属を含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液検知センサ。
【請求項１０】
前記金属空気電池の電力を受電して液検知を知らせる報知部を有する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液検知センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属空気電池を備えた液検知センサに関し、特に、優れた発電性能を備えかつ、長期保管性に優れた液検知センサに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
建造物、地下施設、工場、医療現場等で、液漏れや冠水を検知する液検知センサが使用されることがある。液検知センサは、液漏れや冠水を防止するべき箇所に配置される。液検知センサは、外部から液体が接触した際に生じる電気的変化を捉えて液漏れを検知する。
【０００３】
液検知センサとしては、例えば、漏出した液体によって発電する水電池を備えた医療現場用の液検知センサがある（特許文献１）。特許文献１では、水電池が粘着性を有する固定テープによって吸収性部材上に固定されており、吸収性部材に吸収して拡散された血液、点滴液等の液体が水電池全体に供給されることで、水電池が発電し、液漏れを検知する。
【０００４】
また、液検知センサとしては、例えば、マグネシウム電池からなる漏液センサ部を備えた医療現場用の液検知センサがある（特許文献２）。特許文献２では、マグネシウム電池は、正極シートと、触媒シートと、シート状セパレータと、負極シートとが順次積層されたものであり、漏液センサ部に電気的に接続され、かつマグネシウム電池の電力により検知信号を送信する発信部と、発信部から送信された検知信号を受信する受信部と、受信部からの検知信号に基づき漏液状態を警報する警報手段を有した受信端末とを備えている。
漏液センサ部は、注射針から漏れた血液または注射液を電解液としてマグネシウム電池が発電した状態を漏液状態として検知するものである。
【０００５】
液漏れは精度よく検知する必要があるが、検知対象である血液等が電解液として機能する特許文献１、２の液検知センサでは、液検知対象として医療現場における血液等の検知以外には、特に提案されていない。
【０００６】
一方で、液漏れや冠水を検知することは、医療現場だけではなく、建造物、地下施設、工場等、広汎な分野で要求されており、液検知センサには、水の検知や油の検知等、汎用性が要求されることがある。しかしながら、上記の通り、特許文献１、２の液検知センサは、汎用性に乏しい。
【０００７】
また、液検知センサに汎用性を付与するにあたり、建造物、地下施設、工場等の液漏れや冠水を液検知センサにて監視する際に、監視員が液漏れや冠水の現場から離れた場所にて監視することもある。液検知センサが、液漏れや冠水の現場から離れた場所まで確実に警報を伝達するには、液検知センサに搭載する電池の発電性能を向上させる必要がある。
【０００８】
液検知センサに搭載する電力源として金属空気電池が使用される場合、電解質として、塩化ナトリウム、塩化カリウム等のアルカリ金属塩を使用することで、金属空気電池の発電性能を向上させることがある。例えば、金属空気電池のセパレータにあらかじめアルカリ金属塩を含ませておき、アルカリ金属塩を含んだセパレータが検知対象の液体である水と接触した際に、アルカリ金属塩を含んだ水の作用にて正極と負極との間のイオン伝導度が向上することで、金属空気電池が優れた発電性能を発揮できる。
【０００９】
しかし、セパレータにアルカリ金属塩を含ませた状態で液検知センサを長期間設置しておくと、セパレータ内のアルカリ金属塩が吸湿して液化し、金属空気電池の負極を劣化させてしまうことがある。液検知センサを長期間設置している間に金属空気電池の負極が劣化してしまうと、液漏れや冠水を精度よく検知できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
国際公開第２０１２／０２０５０７号
特開２０１７－１４８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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