JP2021156671A - Liquid detecting sensor - Google Patents

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Abstract

To provide a liquid detecting sensor capable of suppressing erroneous detection without detecting a minute amount of liquid such as dew condensation.SOLUTION: A liquid detecting sensor (1) includes: a metal-air battery (2) that has a positive electrode and a negative electrode and generates power by permeation of a liquid between the positive electrode and the negative electrode; and a storage container (7) that has an opening (11) and can store the liquid through the opening. The metal-air battery is held by the storage container so as to be in contact with a predetermined amount or more of the liquid stored in the storage container. Preferably, a hole (7e) that can discharge the liquid from the inside of the storage container to the outside is provided in the storage container, and an opening area of the hole is formed smaller than an opening area of the opening.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、金属空気電池を備えた液検知センサに関する。 The present invention relates to a liquid detection sensor including a metal-air battery.

屋内の作業現場等で、液漏れ検知システムが使用される。液漏れ検知システムでは、液漏れ箇所に、液検知センサを配置する。液検知センサでは、外部から液体が接触した際の電気的な変化を捉え、液漏れを検知する。 A liquid leak detection system is used at indoor work sites. In the liquid leakage detection system, a liquid detection sensor is arranged at the liquid leakage location. The liquid detection sensor detects an electric leak when it comes into contact with a liquid from the outside.

例えば、特許文献１に記載の発明では、液検知センサの近傍に漏液があったときに、導液路を通して、液体が液検知センサに運ばれて、液体を検知している。 For example, in the invention described in Patent Document 1, when there is a leak in the vicinity of the liquid detection sensor, the liquid is carried to the liquid detection sensor through the liquid guide path to detect the liquid.

特開２００６−１３３０７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-13307 国際公開第２０１２／０２０５０７号International Publication No. 2012/020507 特開２０１７−１４８３３２号公報JP-A-2017-148332

しかしながら、これら特許文献に記載の発明では、結露と漏水を適切に区別することができない問題があった。 However, the inventions described in these patent documents have a problem that dew condensation and water leakage cannot be properly distinguished.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、結露等の微量な液体は検知せず、誤検知を抑制することができる液検知センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a liquid detection sensor capable of suppressing false detection without detecting a trace amount of liquid such as dew condensation.

本発明における液検知センサは、正極と、負極とを有し、前記正極と前記負極との間に液体が浸透することで発電する金属空気電池と、開口部を有し、前記開口部を通して前記液体を収容可能な収容容器と、を具備し、前記金属空気電池は、前記収容容器内に所定量以上収容された前記液体と接触可能に、前記収容容器に保持されることを特徴とする。 The liquid detection sensor in the present invention has a positive electrode and a negative electrode, has a metal-air battery that generates power by permeating liquid between the positive electrode and the negative electrode, and has an opening, and the liquid detection sensor has an opening. A storage container capable of containing a liquid is provided, and the metal-air battery is held in the storage container so as to be in contact with the liquid stored in a predetermined amount or more in the storage container.

本発明では、前記収容容器には、前記液体を、前記収容容器内から外部に放出可能な孔が設けられており、前記孔の開口面積は、前記開口部の開口面積よりも小さく形成されていることが好ましい。 In the present invention, the storage container is provided with a hole through which the liquid can be discharged from the inside of the storage container to the outside, and the opening area of the hole is formed to be smaller than the opening area of the opening. It is preferable to have.

本発明では、前記収容容器は、上部、底部、及び、前記上部と前記底部間を繋ぐ側部、を有し、前記側部には、前記金属空気電池が前記液体と接触可能な液接触部が設けられており、前記開口部は、前記上部に設けられ、前記孔は、前記液接触部よりも下方に設けられることが好ましい。 In the present invention, the storage container has a top, a bottom, and a side portion connecting the top and the bottom, and the side portion is a liquid contact portion where the metal-air battery can come into contact with the liquid. Is provided, the opening is preferably provided in the upper portion, and the hole is preferably provided below the liquid contact portion.

本発明の液検センサによれば、金属空気電池とは別に、液体を収容可能な収容容器を備え、金属空気電池は、収容容器内に所定量以上の液体が収容されたときに、液体と接触するように保持されている。これにより、結露程度の少量では、金属空気電池が液体と接触しないように制御することができるので、結露と漏水を適切に区別する液検知が可能となる。 According to the liquid test sensor of the present invention, a storage container capable of storing a liquid is provided separately from the metal-air battery, and the metal-air battery becomes a liquid when a predetermined amount or more of the liquid is stored in the storage container. It is held in contact. As a result, it is possible to control the metal-air battery so that it does not come into contact with the liquid with a small amount of dew condensation, so that it is possible to detect the liquid that appropriately distinguishes between dew condensation and water leakage.

図１Ａは、第１の実施の形態における液検知センサの斜視図であり、図１Ｂは、図１Ａの斜視図をＡ−Ａ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た断面図である。FIG. 1A is a perspective view of the liquid detection sensor according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the perspective view of FIG. 1A cut in the height direction along the line AA and viewed from the arrow direction. Is. 図２Ａは、第２の実施の形態における液検知センサの斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの斜視図をＢ−Ｂ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た断面図である。FIG. 2A is a perspective view of the liquid detection sensor according to the second embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the perspective view of FIG. 2A cut in the height direction along the line BB and viewed from the arrow direction. Is. 図３Ａ及び、図３Ｂは、液検知センサを構成する金属空気電池の一例を示す拡大断面図である。3A and 3B are enlarged cross-sectional views showing an example of a metal-air battery constituting a liquid detection sensor. 本実施の形態における液検知センサを備えた液検知装置のブロック図である。It is a block diagram of the liquid detection apparatus provided with the liquid detection sensor in this embodiment.

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, one embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.

本実施の形態における液検知センサ１は、金属空気電池２と、金属空気電池２を保持する収容容器７と、を具備する。図４に示すように、液検知センサ１は、更に、送信部８を備えている。 The liquid detection sensor 1 in the present embodiment includes a metal-air battery 2 and a storage container 7 for holding the metal-air battery 2. As shown in FIG. 4, the liquid detection sensor 1 further includes a transmission unit 8.

金属空気電池２は、例えば、図３Ａに示す構造を備える。すなわち、金属空気電池２は、負極（負極）３と、正極（正極）５と、負極３及び正極５を支持する筐体６とを有する。 The metal-air battery 2 has, for example, the structure shown in FIG. 3A. That is, the metal-air battery 2 has a negative electrode (negative electrode) 3, a positive electrode (positive electrode) 5, and a housing 6 that supports the negative electrode 3 and the positive electrode 5.

筐体６は、空気室６ａと、液室６ｂとの複数の空間を有しており、空気室６ａは、例えば、上端が開放されている。空気室６ａと液室６ｂとを隔てる内壁部６ｃには、空気室６ａと液室６ｂとの間を貫通する窓が設けられており、該窓は、正極５により塞がれている。正極５は、窓枠に接着剤等を介して接合されている。そして、正極５が、空気室６ａ内にて、内壁部６ｃにより保持された状態では、正極５の一方の面５ａは、空気室６ａ側に露出している。また、正極５の他方の面５ｂは、負極３と対向している。このように、空気室６ａは、筐体６と正極５の組立により、上端を除いて閉塞空間とされている。したがって、空気は、空気室６ａ内を満たし、正極５と接触している。 The housing 6 has a plurality of spaces between the air chamber 6a and the liquid chamber 6b, and the upper end of the air chamber 6a is open, for example. The inner wall portion 6c that separates the air chamber 6a and the liquid chamber 6b is provided with a window that penetrates between the air chamber 6a and the liquid chamber 6b, and the window is closed by the positive electrode 5. The positive electrode 5 is joined to the window frame via an adhesive or the like. When the positive electrode 5 is held by the inner wall portion 6c in the air chamber 6a, one surface 5a of the positive electrode 5 is exposed to the air chamber 6a side. Further, the other surface 5b of the positive electrode 5 faces the negative electrode 3. As described above, the air chamber 6a is a closed space except for the upper end by assembling the housing 6 and the positive electrode 5. Therefore, the air fills the inside of the air chamber 6a and is in contact with the positive electrode 5.

図３Ａに示すように、負極３は、液室６ｂ内に配置されている。負極３と正極５との間には、間隔が空いており、負極３と正極５との間に、液室６ｂ内に流入した液体を介在させることができる。図３Ａに示すように、負極３の下部は、自由端であることが好ましい。このように自由端とすることで、負極３の下部を揺動させることができる。このため、正極５と負極３との間に生成物が堆積したときに、負極３を撓らせることができ、生成物による押圧力を緩和でき、負極３及び正極５の破損を抑制することが出来る。 As shown in FIG. 3A, the negative electrode 3 is arranged in the liquid chamber 6b. There is a gap between the negative electrode 3 and the positive electrode 5, and the liquid that has flowed into the liquid chamber 6b can be interposed between the negative electrode 3 and the positive electrode 5. As shown in FIG. 3A, the lower portion of the negative electrode 3 is preferably a free end. By setting the free end in this way, the lower portion of the negative electrode 3 can be swung. Therefore, when a product is deposited between the positive electrode 5 and the negative electrode 3, the negative electrode 3 can be flexed, the pressing force due to the product can be relaxed, and damage to the negative electrode 3 and the positive electrode 5 can be suppressed. Can be done.

図３Ａに示すように、筐体６には、液室６ｂに通じる給水口１０が設けられている。液体は、この給水口１０を通じて、液室６ｂ内に供給される。 As shown in FIG. 3A, the housing 6 is provided with a water supply port 10 leading to the liquid chamber 6b. The liquid is supplied into the liquid chamber 6b through the water supply port 10.

負極３を構成する金属は、マグネシウム（Ｍｇ）、Ｍｇ合金、亜鉛（Ｚｎ）、Ｚｎ合金、アルミニウム（Ａｌ）、或いは、Ａｌ合金のうちいずれかであることが好ましい。このうち、負極３を構成する金属は、Ｍｇ、或いは、Ｍｇ合金であることがより好ましい。 The metal constituting the negative electrode 3 is preferably any one of magnesium (Mg), Mg alloy, zinc (Zn), Zn alloy, aluminum (Al), and Al alloy. Of these, the metal constituting the negative electrode 3 is more preferably Mg or an Mg alloy.

正極５は、集電体と触媒層（反応部）とを有して構成される。集電体に求められる特性は、負極３から放出される電子を、触媒層へ伝える導電性と、酸素を透過させる通気性である。集電体の構成を限定するものでないが、例えば、金網や発泡金属等、既存のものを用いることができる。また、触媒層に求められる特性は、液体を外部に放出しない疎水性及び、酸素を透過させる通気性である。触媒層には既存の材質を用いることができる。触媒層は、少なくとも集電体の一方の面に形成されている。 The positive electrode 5 is configured to have a current collector and a catalyst layer (reaction unit). The characteristics required of the current collector are conductivity for transmitting electrons emitted from the negative electrode 3 to the catalyst layer and air permeability for allowing oxygen to permeate. Although the configuration of the current collector is not limited, existing ones such as wire mesh and foamed metal can be used. Further, the properties required for the catalyst layer are hydrophobicity that does not release the liquid to the outside and air permeability that allows oxygen to permeate. Existing materials can be used for the catalyst layer. The catalyst layer is formed on at least one surface of the current collector.

図１Ａ及び、図１Ｂに示すように、収容容器７は、上部７ａと、底部７ｂと、上部７ａと底部７ｂとの間を繋ぐ側部７ｃと、を有して構成される。上部７ａには、開口部１１が形成されている。また、図１Ｂに示すように、金属空気電池２が保持される収容容器７の側部７ｃの一部は、開口しており、この開口した部分が、液接触部７ｄを構成している。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the storage container 7 includes a top portion 7a, a bottom portion 7b, and a side portion 7c connecting the top portion 7a and the bottom portion 7b. An opening 11 is formed in the upper portion 7a. Further, as shown in FIG. 1B, a part of the side portion 7c of the storage container 7 in which the metal-air battery 2 is held is open, and this opened portion constitutes the liquid contact portion 7d.

図１Ｂ及び、図３Ａに示すように、金属空気電池２は、液接触部７ｄを塞ぐように、側部７ｃの外面に取り付けられる。これにより、第１の実施の形態における収容容器７は、上部７ａに形成された開口部１１を除いて密閉された空間を構成している。図３Ａに示すように、金属空気電池２の給水口１０は、収容容器７の液接触部７ｄと対向している（接している）。これにより、収容容器７に収容された液体は、液接触部７ｄを介して給水口１０から金属空気電池２の液室６ｂ内に供給される。 As shown in FIGS. 1B and 3A, the metal-air battery 2 is attached to the outer surface of the side portion 7c so as to close the liquid contact portion 7d. As a result, the storage container 7 in the first embodiment constitutes a closed space except for the opening 11 formed in the upper portion 7a. As shown in FIG. 3A, the water supply port 10 of the metal-air battery 2 faces (contacts) the liquid contact portion 7d of the storage container 7. As a result, the liquid contained in the storage container 7 is supplied from the water supply port 10 into the liquid chamber 6b of the metal-air battery 2 via the liquid contact portion 7d.

水を含有する液体が、液室６ｂに供給されると、例えば、負極３を構成する金属が、Ｍｇであるとき、負極３側では、下記（１）で示す酸化反応が生じる。また、正極５においては、下記（２）で示す還元反応が生じる。したがって、金属空気電池２の全体としては、下記（３）に示す反応が起こり、発電（放電）が行われる。
（１）２Ｍｇ →２Ｍｇ２＋＋４ｅ−
（２）Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ− →４ＯＨ−
（３）２Ｍｇ＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ →２Ｍｇ（ＯＨ）２ When a liquid containing water is supplied to the liquid chamber 6b, for example, when the metal constituting the negative electrode 3 is Mg, the oxidation reaction shown in (1) below occurs on the negative electrode 3 side. Further, in the positive electrode 5, the reduction reaction shown in (2) below occurs. Therefore, as a whole of the metal-air battery 2, the reaction shown in the following (3) occurs, and power generation (discharge) is performed.
(1) 2Mg → 2Mg 2+ + 4e −
(2) O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH -
(3) 2Mg + O 2 + 2H 2 O → 2Mg (OH) 2

本実施の形態では、図１Ｂに示すように、収容容器７の液接触部７ｄは、底部７ｂから所定高さの位置に設けられている。したがって、開口部１１から収容容器７内に供給された液体が液接触部７ｄの位置まで溜まって初めて、金属空気電池２の液室６ｂに液体が供給される。このため、結露程度の微量な液体では、液接触部７ｄまで液体が溜まるほどの液量はなく、上記（３）の電池反応は生じず、発電しない。すなわち、結露が生じても、金属空気電池２は発電せず、液検知センサ１は液検知しない。これに対し、結露よりも液量の多い、例えば、漏水時には、液体が、液接触部７ｄまで溜まり、液体が、液接触部７ｄから金属空気電池２内に供給されることで、金属空気電池２が発電し、液検知センサ１により漏水を検知することができる。このように、本実施の形態の液検知センサ１では、結露と漏水とを適切に区別した液検知が可能になる。これにより、結露の際に金属空気電池２が発電して誤検知することを防止することができる。また、本実施の形態では、金属空気電池２を収容容器７に保持する簡易な構造で、結露と漏水とを区別可能な液検知センサ１を実現することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the liquid contact portion 7d of the storage container 7 is provided at a position at a predetermined height from the bottom portion 7b. Therefore, the liquid is supplied to the liquid chamber 6b of the metal-air battery 2 only when the liquid supplied from the opening 11 into the storage container 7 is accumulated up to the position of the liquid contact portion 7d. Therefore, with a small amount of liquid such as dew condensation, the amount of liquid is not enough to collect the liquid up to the liquid contact portion 7d, the battery reaction described in (3) above does not occur, and no power is generated. That is, even if dew condensation occurs, the metal-air battery 2 does not generate electricity, and the liquid detection sensor 1 does not detect liquid. On the other hand, when the amount of liquid is larger than that of dew condensation, for example, when water leaks, the liquid accumulates up to the liquid contact portion 7d, and the liquid is supplied from the liquid contact portion 7d into the metal-air battery 2, so that the metal-air battery 2 generates power, and the liquid detection sensor 1 can detect water leakage. As described above, the liquid detection sensor 1 of the present embodiment enables liquid detection that appropriately distinguishes between dew condensation and water leakage. As a result, it is possible to prevent the metal-air battery 2 from generating electricity and erroneously detecting it when dew condensation occurs. Further, in the present embodiment, the liquid detection sensor 1 capable of distinguishing between dew condensation and water leakage can be realized by a simple structure in which the metal-air battery 2 is held in the storage container 7.

図２Ａは、第２の実施の形態における液検知センサの斜視図であり、図２Ｂは、図２Ａの斜視図をＢ−Ｂ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た断面図である。 FIG. 2A is a perspective view of the liquid detection sensor according to the second embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the perspective view of FIG. 2A cut in the height direction along the line BB and viewed from the arrow direction. Is.

図２Ｂでは、図１Ｂと異なって、収容容器７の底部７ｂに複数の孔７ｅが形成されている。これら孔７ｅを合わせた開口面積は、上部７ａに形成された開口部１１の開口面積より小さい。このように底部７ｂに孔７ｅを設けることで、開口部１１から収容容器７内に収容される結露程度の少量の液体は、孔７ｅから外部に放出されて収容容器７内に溜まるのを抑制できる。また、孔７ｅの開口面積を、開口部１１の開口面積より小さくすることで、開口部１１から収容容器７内に漏水が収容された際に、孔７ｅから外部に放出される液量よりも、供給量が上回り、収容容器内に液体を溜めることができ、液検知が可能になる。孔７ｅの開口面積と開口部１１の開口面積との比や、液接触部７ｄの底部７ｂからの高さ位置は、検知範囲の漏水量などに応じて適切に調整することができる。孔７ｅの数は、複数個でなく、１つであってもよい。また、孔７ｅを形成する位置は、底部７ｂに限定されるものでなく、液接触部７ｄより下側の側部７ｃであってもよい。 In FIG. 2B, unlike FIG. 1B, a plurality of holes 7e are formed in the bottom portion 7b of the storage container 7. The combined opening area of these holes 7e is smaller than the opening area of the opening 11 formed in the upper portion 7a. By providing the hole 7e in the bottom portion 7b in this way, it is possible to prevent a small amount of liquid, such as dew condensation, contained in the storage container 7 from the opening 11 from being discharged to the outside from the hole 7e and accumulating in the storage container 7. can. Further, by making the opening area of the hole 7e smaller than the opening area of the opening 11, the amount of liquid discharged to the outside from the hole 7e when water leakage is contained in the storage container 7 from the opening 11 , The supply amount exceeds, the liquid can be stored in the storage container, and the liquid can be detected. The ratio of the opening area of the hole 7e to the opening area of the opening 11 and the height position of the liquid contact portion 7d from the bottom 7b can be appropriately adjusted according to the amount of water leakage in the detection range and the like. The number of holes 7e may be one instead of plural. Further, the position where the hole 7e is formed is not limited to the bottom portion 7b, and may be a side portion 7c below the liquid contact portion 7d.

また、図２に示す収容容器７のように、液接触部７ｄよりも下方に、開口部１１よりも小さい面積の孔７ｅを設けることで、収容容器７を小さい容量としても、結露等の検知範囲外の少量の液体が液接触部７ｄまで溜まらないように制御することができる。これにより、液検知センサ１の小型化を図ることができる。 Further, as in the storage container 7 shown in FIG. 2, by providing a hole 7e having an area smaller than the opening 11 below the liquid contact portion 7d, even if the storage container 7 has a small capacity, dew condensation or the like can be detected. It is possible to control so that a small amount of liquid outside the range does not accumulate up to the liquid contact portion 7d. As a result, the liquid detection sensor 1 can be miniaturized.

また、金属空気電池２の構成は、図３Ａに示すように、正極５及び負極３を支持する筐体６内に液室６ｂとなる空間を設け、この液室６ｂ内に、収容容器７の液接触部７ｄを通して液体が流れ込む構造としてもよいし、図３Ｂに示すように、正極５と負極３の間にセパレータ１２を介在させる構成としてもよい。 Further, as shown in FIG. 3A, the structure of the metal-air battery 2 is such that a space serving as a liquid chamber 6b is provided in a housing 6 supporting a positive electrode 5 and a negative electrode 3, and a storage container 7 is provided in the liquid chamber 6b. The structure may be such that the liquid flows through the liquid contact portion 7d, or the separator 12 may be interposed between the positive electrode 5 and the negative electrode 3 as shown in FIG. 3B.

図３Ｂに示す金属空気電池では、負極（金属極シート）３と、セパレータ１２と、正極（空気極シート）５とが、積層されたラミネート構造である。 The metal-air battery shown in FIG. 3B has a laminated structure in which a negative electrode (metal electrode sheet) 3, a separator 12, and a positive electrode (air electrode sheet) 5 are laminated.

限定するものではないが、各シート間を、粘着層を介して固定することができる。負極３及び正極５の材質は、上記に記載した通りである。セパレータ１２は、電気的に絶縁性、イオン透過性、及び、液浸透性を有する材質で形成される。例えば、不織布、織布、多孔性薄膜等である。 Although not limited, the sheets can be fixed via an adhesive layer. The materials of the negative electrode 3 and the positive electrode 5 are as described above. The separator 12 is made of a material that is electrically insulating, ion-permeable, and liquid-permeable. For example, non-woven fabric, woven fabric, porous thin film and the like.

図３Ｂに示すように、セパレータ１２は、正極５と負極３の間に挟まれた検知領域１２´´と、該セパレータ１２が折り曲げられて、負極３の外面３ｂと重なる液吸収領域１２´と、を有する。図３Ｂに示すように、金属空気電池２を構成するセパレータ１２の液吸収領域１２´を、収容容器７の側部７ｃに開口した液接触部７ｄ側に向けて、金属空気電池２が、側部７ｃの外面に保持される。これにより、セパレータ１２の液吸収領域１２´と、液接触部７ｄとが対向した（接した）状態にでき、液接触部７ｄを通して供給される液体を、セパレータ１２の液吸収領域１２´から吸収することができる。液体は、液吸収領域１２´から検知領域１２´´にわたって、浸み込まれることで、上記の電池反応が生じ、金属空気電池２を発電させることができる。 As shown in FIG. 3B, the separator 12 has a detection region 12 ″ sandwiched between the positive electrode 5 and the negative electrode 3 and a liquid absorption region 12 ′ in which the separator 12 is bent and overlaps with the outer surface 3b of the negative electrode 3. , Have. As shown in FIG. 3B, the metal-air battery 2 is on the side with the liquid absorption region 12'of the separator 12 constituting the metal-air battery 2 facing the liquid contact portion 7d side opened in the side portion 7c of the storage container 7. It is held on the outer surface of the portion 7c. As a result, the liquid absorption region 12'of the separator 12 and the liquid contact portion 7d can be in a state of facing (contacting) each other, and the liquid supplied through the liquid contact portion 7d is absorbed from the liquid absorption region 12'of the separator 12. can do. When the liquid is infiltrated from the liquid absorption region 12 ′ to the detection region 12 ″, the above-mentioned battery reaction occurs, and the metal-air battery 2 can generate electricity.

図３Ｂに示したラミネータ構造の金属空気電池２を用いた場合でも、結露程度の微量な液体は、収容容器７の液接触部７ｄまで溜まらず、したがって、上記の電池反応は生じない。したがって、金属空気電池２は発電せず、液検知センサ１は液検知しない。これに対し、結露よりも液量の多い、例えば、漏水時には、液体が、収容容器７の液接触部７ｄまで溜まり、したがって、液体は、金属空気電池２のセパレータ１２に浸み込まれる。これにより、金属空気電池２が発電し、液検知センサにより漏水を検知することができる。このように、本実施の形態の液検知センサでは、結露と漏水とを適切に区別することができ、したがって、結露の際に金属空気電池２が発電して誤検知することを防止することができる。 Even when the metal-air battery 2 having the laminator structure shown in FIG. 3B is used, a small amount of liquid such as dew condensation does not collect up to the liquid contact portion 7d of the storage container 7, and therefore the above battery reaction does not occur. Therefore, the metal-air battery 2 does not generate electricity, and the liquid detection sensor 1 does not detect liquid. On the other hand, when the amount of liquid is larger than that of dew condensation, for example, when water leaks, the liquid collects up to the liquid contact portion 7d of the storage container 7, and therefore the liquid permeates into the separator 12 of the metal-air battery 2. As a result, the metal-air battery 2 generates electricity, and the liquid detection sensor can detect water leakage. As described above, the liquid detection sensor of the present embodiment can appropriately distinguish between dew condensation and water leakage, and therefore, it is possible to prevent the metal-air battery 2 from generating electricity and erroneously detecting the dew condensation. can.

本実施の形態では、液検知センサ１の金属空気電池２が液体と接触することで発電し、その電力で無線基板を起動させることができ、液体との接触を外部へ報知することができる。図４に示すように、本実施の形態における液検知センサ１は、金属空気電池２と、送信部８と、を有する。例えば、送信部８が無線基板である。本実施の形態では、無線報知を可能とするが、更に、その機能に付随して次のような機能を持たせることも可能である。すなわち、金属空気電池２では、液漏れに基づく電池反応により電圧値（抵抗値）が変化する。この電圧変化に基づく検知信号を、送信部８から無線で受信部９に送信する。受信部９では受信した検知信号に基づいて、液漏れが発生したことを検知し、自動的に装置等を停止させたり、人に、液漏れが生じたことを報知することができる。このとき、検知信号に対し閾値を用いて、検知信号のレベルが閾値を越えた場合に、液漏れが生じたと判別したり、液漏れのレベルを判断することもできる。一方、結露が生じても、金属空気電池２は電池反応せず、電圧変化は生じない。したがって、検知信号が、送信部８から受信部９に送信されることはなく、誤検知を防止することができる。 In the present embodiment, the metal-air battery 2 of the liquid detection sensor 1 generates electric power when it comes into contact with the liquid, and the wireless substrate can be activated by the electric power, and the contact with the liquid can be notified to the outside. As shown in FIG. 4, the liquid detection sensor 1 in the present embodiment includes a metal-air battery 2 and a transmission unit 8. For example, the transmission unit 8 is a wireless board. In the present embodiment, wireless notification is possible, but it is also possible to have the following functions in addition to the functions. That is, in the metal-air battery 2, the voltage value (resistance value) changes due to the battery reaction based on the liquid leakage. The detection signal based on this voltage change is wirelessly transmitted from the transmitting unit 8 to the receiving unit 9. Based on the received detection signal, the receiving unit 9 can detect that a liquid leak has occurred, automatically stop the device or the like, or notify a person that a liquid leak has occurred. At this time, when the level of the detection signal exceeds the threshold value, it can be determined that the liquid leakage has occurred or the level of the liquid leakage can be determined by using the threshold value for the detection signal. On the other hand, even if dew condensation occurs, the metal-air battery 2 does not react and the voltage does not change. Therefore, the detection signal is not transmitted from the transmitting unit 8 to the receiving unit 9, and erroneous detection can be prevented.

本実施の形態では、液検知センサ１は、外部電源を必要とせず、無線で、金属空気電池で得られた検知信号を送信部８から受信部９に送ることができる。無線方式を限定するものでなく、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ等、既存の方式を用いることができる。 In the present embodiment, the liquid detection sensor 1 does not require an external power source, and can wirelessly send the detection signal obtained by the metal-air battery from the transmission unit 8 to the reception unit 9. The wireless system is not limited, and existing systems such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), Wi-Fi, etc. can be used.

本実施の形態の液検知センサ１は、液体の接触により、自己発電するが、このように、自己発電させるには、必ずしも必要ではないが、液体内に塩が存在している方が望ましい。塩を限定するものではないが、例えば、塩化ナトリウムを挙げることができる。したがって、液体が塩を含まない成分である場合、セパレータや液室内に塩を含ませておくことが好ましい。
本実施の形態の液検知センサ１の使用用途を限定するものではないが、屋内での作業現場等に適用することができる。 The liquid detection sensor 1 of the present embodiment self-generates electricity by contacting the liquid. As described above, although it is not always necessary to self-generate electricity, it is desirable that salt is present in the liquid. Although not limiting the salt, for example, sodium chloride can be mentioned. Therefore, when the liquid is a salt-free component, it is preferable to include salt in the separator or the liquid chamber.
The intended use of the liquid detection sensor 1 of the present embodiment is not limited, but it can be applied to an indoor work site or the like.

本発明の液検知センサによれば、漏水検知センサとして、有効に適用することが出来る。特に、本発明では、小型の液検知センサを実現でき、且つ液検知センサは、外部電源を必要としない。したがって、使い勝手に優れ、対象物や場所を問わず、簡単に使用することができる。 According to the liquid detection sensor of the present invention, it can be effectively applied as a water leakage detection sensor. In particular, in the present invention, a small liquid detection sensor can be realized, and the liquid detection sensor does not require an external power supply. Therefore, it is easy to use and can be easily used regardless of the object or location.

１ ：液検知センサ
２ ：金属空気電池
３ ：負極
５ ：正極
６ ：筐体
６ａ ：空気室
６ｂ ：液室
６ｃ ：内壁部
７ ：収容容器
７ａ ：上部
７ｂ ：底部
７ｃ ：側部
７ｄ ：液接触部
７ｅ ：孔
８ ：送信部
９ ：受信部
１０ ：給水口
１１ ：開口部
１２ ：セパレータ
１２´ ：液吸収領域
１２´´ ：検知領域


1: Liquid detection sensor 2: Metal-air battery 3: Negative electrode 5: Positive electrode 6: Housing 6a: Air chamber 6b: Liquid chamber 6c: Inner wall 7: Storage container 7a: Top 7b: Bottom 7c: Side 7d: Liquid contact Unit 7e: Hole 8: Transmitter 9: Receiver 10: Water supply port 11: Opening 12: Separator 12 ″: Liquid absorption region 12 ″: Detection region

Claims (3)

正極と、負極とを有し、前記正極と前記負極との間に液体が浸透することで発電する金属空気電池と、
開口部を有し、前記開口部を通して前記液体を収容可能な収容容器と、を具備し、
前記金属空気電池は、前記収容容器内に所定量以上収容された前記液体と接触可能に、前記収容容器に保持されることを特徴とする液検知センサ。 A metal-air battery having a positive electrode and a negative electrode and generating electricity by permeating a liquid between the positive electrode and the negative electrode.
A storage container having an opening and capable of containing the liquid through the opening.
A liquid detection sensor, wherein the metal-air battery is held in the storage container so as to be in contact with the liquid stored in the storage container in a predetermined amount or more. 前記収容容器には、前記液体を、前記収容容器内から外部に放出可能な孔が設けられており、前記孔の開口面積は、前記開口部の開口面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液検知センサ。 The storage container is provided with a hole through which the liquid can be discharged from the inside of the storage container to the outside, and the opening area of the hole is formed to be smaller than the opening area of the opening. The liquid detection sensor according to claim 1. 前記収容容器は、上部、底部、及び、前記上部と前記底部間を繋ぐ側部、を有し、
前記側部には、前記金属空気電池が前記液体と接触可能な液接触部が設けられており、
前記開口部は、前記上部に設けられ、前記孔は、前記液接触部よりも下方に設けられることを特徴とする請求項２に記載の液検知センサ。 The storage container has a top, a bottom, and a side connecting the top and the bottom.
A liquid contact portion capable of contacting the liquid with the metal-air battery is provided on the side portion.
The liquid detection sensor according to claim 2, wherein the opening is provided in the upper portion, and the hole is provided below the liquid contact portion.
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