JP3197304U - Risk management device - Google Patents
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Abstract
【課題】長期間にわたって危険管理を実行できる危険管理装置を提供する。【解決手段】危険を顕在化する危険管理装置であって、電極部12と、電解液14と、平常時には電極部と電解液との分離状態を維持し、所定の事象が発生したときに電解液を電極部に投入可能とする電解液投入部16と、を有する。この電池の化学反応(酸化・還元反応)を利用することにより、危険を顕在化させ、発信部18を介して周囲に報知する。【選択図】図1A risk management apparatus capable of performing risk management over a long period of time is provided. A risk management device that exposes a danger, and maintains a separated state of an electrode part, an electrolyte solution, and an electrode part and the electrolyte solution under normal conditions, and performs electrolysis when a predetermined event occurs. And an electrolytic solution charging unit 16 that enables charging of the liquid into the electrode unit. By using the chemical reaction (oxidation / reduction reaction) of this battery, the danger is revealed and notified to the surroundings via the transmitter 18. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、危険を顕在化するための危険管理装置に関する。 The present invention relates to a risk management device for revealing danger.
日々、大地震や異常気象などの自然災害や人災等の事象により甚大な被害を招いている。このような被害を回避することが好ましいが、現実には、事前に全ての危険を発見・管理することは不可能に近い。 Every day, great damage is caused by events such as natural disasters and man-made disasters such as major earthquakes and abnormal weather. It is preferable to avoid such damage, but in reality, it is almost impossible to detect and manage all dangers in advance.
何らかの危険が慢性的に生じており、所定の事象をきっかけとして被害が生じるおそれがある場合、その慢性的な危険を顕在化するための危険管理装置が必要になる。 If some danger occurs chronically and there is a possibility that damage will occur as a result of a predetermined event, a risk management device is required to make the chronic danger manifest.
ところが、多くの危険管理装置では、電源が必要になり、電源をバッテリーとした場合、その寿命が常に問題となる。また、商用電源から得る電源もその回路の寿命があり、電源を安定・正常に確保するために定期的なメンテナンスが必要になり、維持管理コストが発生する。特に、多くの危険管理装置を設ける場合には、維持管理コストが莫大になる。 However, many danger management devices require a power source, and when the power source is a battery, its life is always a problem. In addition, a power source obtained from a commercial power source also has a circuit life, and regular maintenance is necessary to ensure a stable and normal power source, resulting in maintenance costs. In particular, when many risk management devices are provided, the maintenance cost is enormous.
また、定期的なメンテナンスを遂行した場合でも、メンテナンス時期と異なるタイミングで危険管理装置のバッテリーの寿命が切れることもある。このとき、大きな自然災害等が発生した場合には、危険管理装置が作動せず、被害を事前に防ぐことができなくなる。 Even when regular maintenance is performed, the life of the battery of the danger management device may expire at a timing different from the maintenance timing. At this time, when a large natural disaster or the like occurs, the danger management device does not operate, and it becomes impossible to prevent damage in advance.
そこで、本考案は、上記問題に鑑み、長期間にわたって危険管理を実行できる危険管理装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a risk management device capable of performing risk management over a long period of time.
本考案は、電極部と、電解液と、平常時に前記電極部と前記電解液との分離状態を維持するとともに、所定の事象が発生したときに前記電解液を前記電極部に投入可能な電解液投入部と、前記電解液が前記電極部に接触することにより酸化・還元反応が発生し、当該酸化・還元反応の結果発生した電流に基づいて生成された無線媒体を発信する発信部と、を有し、前記無線媒体を介して危険を顕在化する危険管理装置であって、前記電極部は、電池の正極部と負極部を有し、前記発信部は、前記正極部側と前記負極部側に電気的に接続された負荷部と、出力部と、を有し、前記負荷部は、前記酸化・還元反応の結果発生した電流に基づいて前記無線媒体を生成するための回路を有し、前記出力部は、前記負荷部で生成された前記無線媒体を出力するための回路を有する。 The present invention maintains an electrode portion, an electrolytic solution, and the separated state of the electrode portion and the electrolytic solution in a normal state, and allows the electrolytic solution to be introduced into the electrode portion when a predetermined event occurs. A liquid charging unit; and a transmitter that transmits a wireless medium generated based on a current generated as a result of the oxidation / reduction reaction when an oxidation / reduction reaction occurs when the electrolytic solution contacts the electrode unit; A risk management device that exposes danger via the wireless medium, wherein the electrode portion includes a positive electrode portion and a negative electrode portion of a battery, and the transmitting portion includes the positive electrode portion side and the negative electrode portion. A load section electrically connected to the section side, and an output section, and the load section includes a circuit for generating the wireless medium based on a current generated as a result of the oxidation / reduction reaction. The output unit outputs the wireless medium generated by the load unit. Having a circuit for.
本考案によれば、平常時には電解液投入部によって電極部と電解液との分離状態が維持されているため、装置や部品の損耗が少ない。このため、装置を長期間設置していても、製品寿命が尽きることを防止できる。一方、所定の事象が発生したときには電解液投入部によって電解液が電極部に投入される。これにより、はじめて電池として起動する。この電池の化学反応(酸化・還元反応)を利用することにより、危険を顕在化させ、周囲に報知することが可能になる。 According to the present invention, since the separated state of the electrode part and the electrolytic solution is maintained by the electrolytic solution charging unit in normal times, the wear of the apparatus and parts is small. For this reason, even if the apparatus is installed for a long time, it is possible to prevent the product life from being exhausted. On the other hand, when a predetermined event occurs, the electrolytic solution is introduced into the electrode portion by the electrolytic solution introduction unit. Thereby, it starts as a battery for the first time. By utilizing the chemical reaction (oxidation / reduction reaction) of this battery, it becomes possible to make the danger manifest and inform the surroundings.
また、電解液を電極部に投入したときの電極部の化学反応により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信する発信部を有する構成を採用することにより、電解液を電極部に投入したときの電極部の化学反応により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信部から発信する。これにより、危険を周囲に対して容易に報知することができる。 In addition, by adopting a configuration having a transmitter that transmits as a physical means the electrical energy generated by the chemical reaction of the electrode when the electrolyte is charged into the electrode, the electrolyte when the electrolyte is charged into the electrode Electric energy generated by the chemical reaction of the electrode unit is transmitted from the transmitter unit as a physical means. Thereby, danger can be easily alert | reported with respect to the periphery.
また、電解液投入部は電解液を収納するとともに所定の事象が発生したときに少なくとも一部が破壊される収納部を有する構成を採用することにより、所定の事象が発生したときに収納部の少なくとも一部が破壊されて電解液が漏れ出し、電極部に対して投入可能になる。これにより、平常時には電解液が収納部に閉じ込められて電極部との接触を回避することができ、所定の事象が発生したときには電解液が電極部との接触が可能になる。 In addition, the electrolytic solution charging unit accommodates the electrolytic solution and has a storage unit that is at least partially destroyed when a predetermined event occurs, so that when the predetermined event occurs, At least a portion is destroyed, the electrolyte leaks out, and can be charged to the electrode part. Thereby, in normal times, the electrolytic solution is confined in the storage portion and contact with the electrode portion can be avoided, and when a predetermined event occurs, the electrolytic solution can come into contact with the electrode portion.
また、収納部は、収納部本体と、収納部本体に設けられ所定の事象が発生したときに所定のエネルギーが作用することにより破壊される被破壊部と、を有する構成を採用することにより、所定の事象が発生したときに収納部本体に設けた被破壊部が所定のエネルギーを受けて破壊される。これにより、電解液が電極部に対して確実に接触する。 In addition, the storage unit adopts a configuration including a storage unit main body and a part to be destroyed that is destroyed when a predetermined energy acts when a predetermined event occurs provided in the storage unit main body. When a predetermined event occurs, the to-be-destructed part provided in the storage unit body receives predetermined energy and is destroyed. Thereby, electrolyte solution contacts reliably with respect to an electrode part.
また、収納部本体又は被破壊部に設けられ所定の事象が発生したときに収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部を破壊する質量部を有する構成を採用することにより、所定の事象が発生したときに収納部本体又は被破壊部に設けた質量部によって慣性力が発生する。そして、この慣性力が収納部本体又は被破壊部に作用して少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液が電極部に対して確実に接触する。 In addition, a predetermined event occurs by adopting a configuration having a mass part that is provided in the storage unit main body or the to-be-destructed part and destroys at least a part of the storage unit main body or the to-be-destructed part. When this occurs, an inertial force is generated by the mass portion provided in the storage portion main body or the portion to be destroyed. And this inertia force acts on a storage part main body or a to-be-destructed part, and at least one part is destroyed. Thereby, electrolyte solution contacts reliably with respect to an electrode part.
また、収納部本体又は被破壊部が構造物に接続される構成を採用することにより、所定の事象が発生したときに構造物からの力を受けて収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液が電極部に対して確実に接触する。 In addition, by adopting a configuration in which the storage unit body or the part to be destroyed is connected to the structure, at least a part of the storage unit body or the part to be destroyed is received by a force from the structure when a predetermined event occurs. Is destroyed. Thereby, electrolyte solution contacts reliably with respect to an electrode part.
また、収納部本体又は被破壊部に設けられ所定の事象が発生したときに融解して収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部を破壊する融解部を熱破壊部の一形態として採用することにより、所定の事象が発生したときに、融解部が融解して収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液が電極部に対して確実に接触する。 In addition, a melting part that is provided in the storage unit body or the part to be destroyed and melts when a predetermined event occurs and destroys at least a part of the storage part body or the part to be destroyed is adopted as one form of the thermal destruction part. Thus, when a predetermined event occurs, the melting part melts and at least a part of the storage part main body or the part to be destroyed is destroyed. Thereby, electrolyte solution contacts reliably with respect to an electrode part.
また、収納部本体又は被破壊部に設けられ所定の事象が発生したときに熱により変形して収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部を破壊する熱変形部を熱破壊部の一形態として用いることにより、所定の事象が発生したときに、熱変形部が熱により変形して収納部本体又は被破壊部の少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液が電極部に対して確実に接触する。 Further, a thermal deformation part that is provided in the storage unit main body or the part to be destroyed and deforms by heat when a predetermined event occurs and destroys at least a part of the storage part main body or the part to be destroyed is a form of the heat destruction part By using this, when a predetermined event occurs, the thermal deformation portion is deformed by heat, and at least a part of the storage portion main body or the portion to be destroyed is destroyed. Thereby, electrolyte solution contacts reliably with respect to an electrode part.
また、電池を構成する物質の対であるマグネシウム合金と銅、亜鉛と銅、その他の電子が一方向に移動する金属の対の電池を利用することにより、低コストで容易に入手でき、かつ所定の事象が発生したときに確実に起動することができる。 In addition, by using a battery of a magnesium alloy and copper, which is a pair of materials constituting the battery, and a metal pair battery in which other electrons move in one direction, the battery can be easily obtained at a low cost and predetermined It is possible to start reliably when the event occurs.
本考案の一実施形態に係る危険管理装置及び危険管理方法について、図面を参照して説明する。 A risk management device and a risk management method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、一実施形態に係る危険管理装置10は、電池の化学反応(例えば、酸化・還元反応)を利用して危険を顕在化するものである。
As shown in FIG. 1, the
危険管理装置10は、電極部12と、電解液14と、平常時に電極部12と電解液14との分離状態を維持するとともに所定の事象が発生したときに電解液14を電極部12に対して投入可能な電解液投入部16と、電極部12の化学反応(例えば、酸化・還元反応)により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信する発信部18と、を有している。
The
電極部12は、例えば、正極部20と、負極部22と、正極部20と負極部22の間に配置されたセパレータ24と、を有している。
The
正極部20は、正極集電体26で構成されている。正極集電体26は、例えば、正極活物質(電子を受け取る物質)26Aと、導電性材料26Bと、を有している。
The
負極部22は、負極集電体28で構成されている。負極集電体28は、例えば、負極活物質(電子を放出する物質)28Aで構成されている。なお、負極集電体28は、負極活物質(電子を放出する物質)28Aの他に、他の導電性材料(図示省略)を含めてもよい。
The
セパレータ24は、正極部20と負極部22の間に、適宜双方に接触した状態で配置されている。セパレータ24は、正極部20側と負極部22側の間での短絡を防止するとともに、電解液14を吸い上げて当該電解液14を保持する役割を有している。
The
セパレータ24としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、樹脂不織布、ガラス不織布、濾紙等を用いることができる。
Although it does not specifically limit as the
正極部20側の端子に接続されたリード線20Aと負極部22側の端子に接続されたリード線22Aは、正極部20や負極部22において起こる還元反応や酸化反応による電子の流入や流出を、電流という形態で発信部18に対して出力するために設けられた領域である。
The
電解液14は、負極部22側で発生したイオンを溶出させるとともに、酸素と反応する水(H2O)を正極部20側へ供給する役割を有している。電解液14としては、酸性、アルカリ性、あるいは中性の水溶液を用いることができる。例えば、塩化ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、及び過炭酸ナトリウム水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。あるいは、フッ化物の水溶液、ハロゲンを含む水溶液等を用いることができる。あるいは、特開2010−182435号公報に開示されているような多価カルボン酸の水溶液等を用いることができる。電解液14として、例えば、水又は塩水を利用することができる。
The
電解液投入部16は、平常時において電極部12と電解液14との分離状態を維持するとともに所定の事象が発生したときに電解液14を電極部12に対して投入可能とするものである。電解液投入部16は、電解液14を収納するとともに、所定の事象が発生したときに少なくとも一部が破壊される収納部34を有している。このため、平常時においては、電極部12に電解液14が接触せず、電極部12等の各部品が消耗することがない。そして、所定の事象が生じたときに、収納部34の少なくとも一部が破壊されて内部に収納されていた電解液14が外部へ漏れ出し、電極部12に接触する。なお、電解液投入部16の詳細な構成については後述する。
The electrolytic
ここで、「平常時」とは、所定の事象が発生したとき以外の時を意味する。また、「所定の事象」とは、例えば、地震、暴風、豪雪、豪雨、洪水、高潮などの自然災害等、あるいは使用者(人間)からの外力の付与において所定の加速度等が危険管理装置10に対して作用する状況を意味する。 Here, “normal” means a time other than when a predetermined event occurs. The “predetermined event” is, for example, a natural disaster such as an earthquake, storm, heavy snow, heavy rain, flood, storm surge, etc., or a predetermined acceleration or the like in the application of external force from a user (human). Means a situation that acts on
特に、使用者(人間)からの外力の付与により電池が起動する構成では、使用者の都合の良いタイミングで危険管理装置10を稼働させることが可能になる。
In particular, in a configuration in which the battery is activated by application of external force from the user (human), the
発信部18は、正極部20側のリード線20Aと負極部22側のリード線22Aとに接続された負荷部30と、出力部32と、を有している。負荷部30は、正極部20や負極部22において起こる還元反応や酸化反応による電子の流入や流出を電流という形態で受け取り、酸化・還元反応により生じた電流に基づいて物理的手段を生成するための回路等を有している。出力部32は、負荷部30により生成された物理的手段を出力するための回路等を有している。これにより、発信部18は、電極部12の化学反応(例えば、酸化・還元反応)により生じた電気エネルギーを物理的手段として発信することができる。
The transmitting
なお、負荷部30と出力部32は、別体のもので構成されていることに限定されず、例えば1つの回路等としてもよい。
Note that the
「物理的手段」とは、例えば、電池の酸化・還元反応により発生した電流を利用して生成された媒体を意味する。媒体は、例えば、無線媒体を利用して外部へ出力される。ここで、無線媒体は、一般的に、電波、赤外線、可視光、音波、超音波、X線等を意味し、音波、超音波を除いたものは電磁波と呼ばれるものであるが、本考案の物理的手段に含まれる。 The “physical means” means, for example, a medium generated by using an electric current generated by an oxidation / reduction reaction of a battery. For example, the medium is output to the outside using a wireless medium. Here, the wireless medium generally means radio waves, infrared rays, visible light, sound waves, ultrasonic waves, X-rays, etc., and those excluding the sound waves and ultrasonic waves are called electromagnetic waves. Included in physical means.
ここで、危険管理装置10には電池を用いることができ、その電池の一例として、「マグネシウム電池」を利用することができる。「マグネシウム電池」とは、例えばマグネシウム空気電池のことであり、空気中の酸素を正極活物質(電子を受け取る物質)とし、マグネシウムを負極活物質(電子を放出する物質)とする電池のことである。負極部22のマグネシウムは、電子を放出してマグネシウムイオンとなって電解液中に溶出する。一方、正極部20では、酸素と水が電子を受け取って水酸化物イオンとなる。電池全体で見ると、マグネシウム、酸素、及び水から水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)が生成することで両極間に起電力が発生する。電池としていわゆるマグネシウム電池を用いることにより、低コストで容易に入手でき、かつ所定の事象が発生したときに電池を確実に起動することができる。
Here, a battery can be used for the
正極部20及び負極部22でのそれぞれの反応式は、以下の通りである。
正極部:O2+2H2O+4e− → 4OH−
負極部:2Mg → 2Mg2++4e−
電池全体:2Mg+O2+2H2O → 2Mg(OH)2↓
Each reaction formula in the
Positive electrode part: O 2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH −
Negative electrode portion: 2Mg → 2Mg2 ++ 4e −
Entire battery: 2Mg + O 2 + 2H 2 O → 2Mg (OH) 2 ↓
さらに、次に示す副反応が起こっているものと考えられる。
Mg+2H2O →Mg2++2OH−+2H2↑
Furthermore, the following side reaction is considered to have occurred.
Mg + 2H 2 O → Mg 2+ + 2OH − + 2H 2 ↑
正極部20は、空気中の酸素に電子を供給する役割を有している。正極部20の材料は、導電性を有する材料であれば特に制限されるものではなく、例えば、活性炭、炭素繊維、カーボンフェルトなどの炭素質材料や、鉄、銅などの金属材料等を用いることができる。正極部20の材料としては、空気中の酸素との接触面積が大きく集電効率に優れているという観点から、炭素粉末を用いることが特に好ましい。図1では、一例として、正極活物質26Aに銅網、導電性材料26Bに活性炭が採用される。
The
正極部20の空気に接する側の表面に対して、銅などの導電性材料からなるワイヤ等を取り付けてもよい。これにより、酸素と正極部20との接触面積を増加させることが可能であり、電池の正極部20における集電効率をさらに高めることができる。
You may attach the wire etc. which consist of electroconductive materials, such as copper, with respect to the surface by the side of the
負極部22の負極活物質28Aは、例えば、マグネシウム合金によって構成される。マグネシウム合金とは、マグネシウム(Mg)を主成分とする合金、例えば、マグネシウムを50重量%以上含有する合金のことである。マグネシウム合金としては、例えば、Mg−Al系、Mg−Mn系、Mg−Zn系、Mg−Al−Zn系、Mg−Zn−Zr系などが知られているが、さらには、アルミニウム(Al)及びカルシウム(Ca)を含有するマグネシウム合金を用いることも可能である。
The negative electrode
マグネシウム合金には、アルミニウム及びカルシウム以外の元素を添加してもよい。例えば、Zn、Mn、Si、Cu、Li、Na、K、Fe、Ni、Ti、Zr、などの他の元素を添加してもよい。これらの元素は、マグネシウム合金全体に対して例えば1重量%以下の割合で添加することができる。特に、Znは、マグネシウム合金全体に対して例えば2重量%以下の割合で添加することができる。 Elements other than aluminum and calcium may be added to the magnesium alloy. For example, other elements such as Zn, Mn, Si, Cu, Li, Na, K, Fe, Ni, Ti, and Zr may be added. These elements can be added at a ratio of, for example, 1% by weight or less with respect to the entire magnesium alloy. In particular, Zn can be added at a ratio of, for example, 2% by weight or less with respect to the entire magnesium alloy.
負極部22として用いるマグネシウム合金の形状は、特に制限するものではなく、例えば、板状、粒状、あるいは粉体状に加工されたマグネシウム合金を用いることができる。
The shape of the magnesium alloy used as the
マグネシウム電池では、例えば、アルミニウム(Al)及びカルシウム(Ca)を含有するマグネシウム合金を用いることができる。このような組成のマグネシウム合金は、適当な反応性を有しており、電池材料として優れている。また、このような組成のマグネシウム合金は、燃焼を抑制する能力(反応を抑制する能力)を有しており、工業用材料として価値が高い。マグネシウム合金は、これらの相反する特性の相乗効果によって、電池材料として優れた性能を発揮することができる。 In the magnesium battery, for example, a magnesium alloy containing aluminum (Al) and calcium (Ca) can be used. A magnesium alloy having such a composition has appropriate reactivity and is excellent as a battery material. Moreover, the magnesium alloy of such a composition has the capability to suppress combustion (ability to suppress reaction), and is highly valuable as an industrial material. The magnesium alloy can exhibit excellent performance as a battery material due to the synergistic effect of these conflicting characteristics.
アルミニウムとカルシウムを含むマグネシウム合金は、通常は金属Mg相(固溶体)と化合物相(Al2Ca)の2相からなる複層組織を持つ。化合物相が比較的不活性なので、この合金はマクロ的には反応性が低くなる。このことは、経験によって確かめられている。また、この複相組織が十分に微細な場合は、全体として腐蝕反応(溶解反応)は均一になり、穏やかに進行する。このことも、上記の反応性と反応抑制能に一役買っているものと推測される。つまり、マグネシウム合金の反応性の高い母相と不活性な第2相による反応抑制が、電池の負極材としての優れた性能に大きく寄与していると考えられる。 A magnesium alloy containing aluminum and calcium usually has a multilayer structure composed of two phases of a metallic Mg phase (solid solution) and a compound phase (Al 2 Ca). Because the compound phase is relatively inert, the alloy is less reactive macroscopically. This is confirmed by experience. Moreover, when this multiphase structure is sufficiently fine, the corrosion reaction (dissolution reaction) becomes uniform as a whole and proceeds gently. This is also presumed to play a role in the reactivity and the reaction suppressing ability. That is, it is thought that the reaction suppression by the highly reactive mother phase and the inert second phase of the magnesium alloy greatly contributes to the excellent performance as the negative electrode material of the battery.
なお、図1に示す正極部20、セパレータ24、及び負極部22の配列は一例を示したものであり、特に限定されているものではない。
In addition, the arrangement | sequence of the
危険管理装置10に用いる電池は、マグネシウム電池に限定されるものではない。例えば、電池を構成する物質の対であるマグネシウム合金と銅、亜鉛と銅等、その他の電子が一方向に移動する金属の対を含む電池を用いることができる。
The battery used for the
次に、本考案の一実施形態に係る危険管理装置が適用される場所・箇所を考える。例えば、建物、車両(飛行機類、船類、列車類)、社会インフラ、自然物などがある。社会インフラとしては、例えば、橋梁、トンネル、ダムなどがある。自然物としては、岩盤、河川敷、港湾領域、工事現場などがある。 Next, consider places / locations to which the risk management apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. For example, there are buildings, vehicles (planes, ships, trains), social infrastructure, and natural objects. Examples of social infrastructure include bridges, tunnels, and dams. Natural objects include bedrock, river beds, harbor areas, construction sites, and so on.
例えば、建物の場合、地震あるいは暴風が発生して家屋が大きく揺れるが、地震あるいは暴風が過ぎ去った後には、家屋の損傷が見当たらない。しかしながら、最大加速度が発生するタイミングで家屋の構造部材に過剰な負荷が作用し、構造部材の内部に亀裂が発生していることがある。このような場合には、明らかにリスクが生じているが、通常では判別できない。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような家屋の構造部材のうち力学的に重要なポイント(例えば、最大加速度が生じる箇所)に電解液投入部16が位置するように、本考案の危険管理装置10を設置することが好ましい。
For example, in the case of a building, an earthquake or storm occurs and the house shakes greatly, but after the earthquake or storm passes, the house is not damaged. However, an excessive load may act on the structural member of the house at the timing when the maximum acceleration is generated, and a crack may be generated inside the structural member. In such a case, there is clearly a risk, but it cannot usually be determined. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. It is preferable to install the
例えば、豪雪の場合、家屋の屋根には重い雪が積もる。たとえ雪かきをしても、一定期間、静的荷重が家屋に継続して作用している。一晩で大雪が降った場合には、家屋が倒壊する事例もある。また、たとえ倒壊しなくても、毎年このような事態を繰り返すことにより、家屋の耐久性が弱くなる。昨年は問題ないと思っていても、実際は家屋の耐久性が低下しており、昨年よりも少ない積雪で倒壊する可能性がある。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような家屋では、屋根荷重を支える構造体と荷重を支えない構造体の相対変化は荷重により変位する。この変位はわずかなものでも、これによって作用する力は大きくなる。当該変位が所定値を超えたとき、この力が作用するポイントに電解液投入部16が位置するように、本考案の危険管理装置10を設置することが好ましい。
For example, in the case of heavy snow, heavy snow accumulates on the roof of the house. Even if it snows, static load continues to act on the house for a certain period of time. There are cases where houses collapse when heavy snow falls overnight. Moreover, even if it does not collapse, the durability of the house is weakened by repeating such a situation every year. Even though I thought there was no problem last year, the durability of the house has actually declined, and there is a possibility that it will collapse with less snow than last year. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. In such a house, the relative change between the structure that supports the roof load and the structure that does not support the load is displaced by the load. Even if this displacement is slight, the force acting on it increases. When the displacement exceeds a predetermined value, it is preferable to install the
例えば、豪雨・洪水・高潮の場合、これらの被害は甚大になる。例えば、家屋に直接的な被害がなかった場合でも、見えない流路を水が通って床下に浸水し、そこに滞留することがある。また、毛細管現象により土壌内部の水を家屋の内部に導くこともある。このまま放置すれば、家屋が池の上に建っている状態と同じになり、室内は高湿度になり、カビやシロアリの繁殖を促すことになる。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような自然の水を電解液として利用できるようなポイントに電解液投入部16が位置するように、本考案の危険管理装置10を設置することが好ましい。
For example, in the case of heavy rains, floods, and storm surges, these damages are significant. For example, even if there is no direct damage to the house, water may pass through the invisible channel and enter the floor and stay there. In addition, water inside the soil may be introduced into the house by capillary action. If left as it is, the house will be the same as when it is built on the pond, and the room will be highly humid, which will encourage the growth of mold and termites. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. It is preferable to install the
例えば、橋梁の場合、例えば、道路の橋梁、鉄道の橋梁など多くのものが存在している。これらの橋梁の橋桁と橋台とがボルトなどで固定されていることが多い。道路の橋梁の場合には、大型車両の通過に伴い大きな負荷がかかり、ボルトが破損等することもある。よって、そのまま放置した場合には、リスクが増大する。このような場合には、橋梁の構造物からの力を受けるポイントに電解液投入部16が位置するように、本考案の危険管理装置10を設置することが好ましい。
For example, in the case of bridges, there are many such as road bridges and railway bridges. The bridge girder and abutment of these bridges are often fixed with bolts or the like. In the case of a road bridge, a large load is applied as a large vehicle passes, and the bolt may be damaged. Therefore, if it is left as it is, the risk increases. In such a case, it is preferable to install the
上記実施形態の危険管理装置10及び危険管理方法によれば、簡易な構成でかつ低コストで、長期間にわたって危険管理を実行することができる。また、危険が顕在化した状態を周囲に報知することにより、事故等を未然に防止することができる。
According to the
次に、本考案の危険管理装置10の各実施例について説明する。
Next, each embodiment of the
(第1実施例)
第1実施例について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described.
第1実施例では、図2及び図3に示すように、収納部34は、収納部本体36と、収納部本体36に設けられ所定の事象が発生したときに所定のエネルギーが作用することにより破壊される被破壊部38と、を有している。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
収納部本体36は、中空状に形成されており、その内部に電解液14が収納可能に構成されている。
The storage unit
被破壊部38は、収納部本体36に別体又は一体的に設けられており、中空状に形成されている。そして、被破壊部38の内部には、電解液14が留まることが可能である。被破壊部38の強度は、所定の事象に伴うエネルギーを受けたときに破壊するような強度に設定されている。
The to-
ここで、被破壊部38の強度は、例えば、収納部本体36の強度よりも小さくなるように設定されている。具体的には、被破壊部38の厚み寸法が収納部本体36の厚み寸法よりも小さくなるように設定されていたり、あるいは被破壊部38の一部に応力集中部(クラック、溝等)が形成されていてもよい。あるいは、被破壊部38の材質が収納部本体36の材質よりも低強度の材質で形成されていてもよい。
Here, the strength of the to-
なお、図2及び図3では、被破壊部38の径寸法が収納部本体36の径寸法よりも小さい首部が被破壊部38として採用されているが、本考案はこの構成に限定されるものではない。
2 and 3, the neck portion whose diameter dimension of the to-
また、電極部12は、電解液槽40の内部に位置している。発信部18は、所定の事象が発生したときに電解液14が接触しない位置(例えば、電解液槽40の外部)に配置されていることが好ましい。
The
電解液投入部16は、例えば電解液槽40の上方に位置しており、収納部34の一部が破壊されると、収納部34の内部に収納されていた電解液14が電解液槽40の内部に供給されるように構成されている。このため、電解液14が電解液槽40の内部に供給された場合には、電極部12が電解液14に水没する。このとき、電池として起動し、電極部12において酸化・還元反応が発生して電流が流れ、発信部18から物理的手段が発信する。
The electrolytic
第1実施例によれば、平常時において、電解液14が収納部34に収納されており、電極部12に接触していない状態になる。このとき、平常時がたとえ長期間続いた場合でも、電極部12及びその他の部品が損耗しないため、寿命の低下が進行しない。
According to the first embodiment, the
他方、自然災害等の所定の事象が発生したときには、危険管理装置10が最大加速度を受け、収納部34に対して所定のエネルギーが作用する。所定のエネルギーとは、所定の事象の影響を受けて発生するエネルギーであり、例えば、大雨や洪水時の流体エネルギー、豪雪時の粉体などが衝突することにより発生する粉体エネルギー等である。
On the other hand, when a predetermined event such as a natural disaster occurs, the
このとき、収納部34の被破壊部38は、破壊され易く設定されているので、エネルギーを受けたときに破壊され易くなる。被破壊部38の少なくとも一部が破壊されると、その内部に収納されていた電解液14が外部へ漏れ出す。この電解液14は、電解液槽40に供給される。そして、電解液槽40の内部に電解液14が溜まり、電極部12を浸す。これにより、電池が起動して、電極部12において酸化・還元反応が生じて電流が流れ、発信部18から外部へ物理的手段を発信する。
At this time, the to-
この結果、周囲だけでなく遠隔地の第三者に対しても、リスクが顕在化していることを報知することができ、リスクに対応することが可能になる。 As a result, not only the surroundings but also a remote third party can be notified that the risk has been realized, and it becomes possible to deal with the risk.
(第2実施例)
第2実施例について説明する。なお、第1実施例と重複する構成については同符号を付し、説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described. In addition, about the structure which overlaps with 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
第2実施例では、図4及び図5に示すように、収納部34は、収納部本体36と、収納部本体36に設けられ所定の事象が発生したときに所定のエネルギーが作用することにより破壊される被破壊部38と、収納部本体36又は被破壊部38に設けられた質量部42と、を有している。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
質量部42は、所定の質量を有する錘部である。質量部42は、所定の事象が発生したときに収納部本体36又は被破壊部38の少なくとも一部を破壊する。なお、質量部42は、被破壊部38に設けられていることが好ましい。
The
質量部42は、例えば、金属、ゴムなどの弾性体、樹脂、木材等で構成されている。
The
第2実施例によれば、第1実施例と同様にして、平常時には電解液14が電極部12に接触しない。このため、製品寿命が低下しない。
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the
他方、自然災害等の所定の事象が発生したときには、危険管理装置10が最大加速度を受け、質量部42が慣性力を発生する。この慣性力によるエネルギーを受けて収納部本体36又は被破壊部38の少なくとも一部が破壊される。これにより、電解液14が収納部34の外部へ漏れ出て、電解液槽40に溜まる。そして、電流が発生し、発信部18から物理的手段が発信する。
On the other hand, when a predetermined event such as a natural disaster occurs, the
特に、質量部42を設けたことにより、慣性力が発生する分だけ収納部本体36又は被破壊部38に対して大きなエネルギーを付与することができる。この結果、収納部34の破壊が確実になり、所定の事象が発生したときに電池の化学反応を促進することができる。さらに、質量部42を被破壊部38に設けることにより、収納部34が一層容易に破壊される。
In particular, by providing the
(第3実施例)
第3実施例について説明する。なお、第1実施例と重複する構成については同符号を付し、説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described. In addition, about the structure which overlaps with 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
第3実施例では、図6及び図7に示すように、収納部34は、収納部本体36と、収納部本体36に設けられ所定の事象が発生したときに所定のエネルギーが作用することにより破壊される被破壊部38と、を有している。
In the third embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the
そして、収納部本体36又は被破壊部38には、構造物44が機械的に接続されている。構造物44とは、例えば、橋梁の構造部材や家屋の構造部材などが該当する。特に、被破壊部38に構造物44が接続されている構成が好ましい。
A
第3実施例によれば、例えば、地震などで振動エネルギーが作用したときに構造物44からのエネルギー(例えば、最大加速度等)が収納部本体36又は被破壊部38に作用する。これにより、収納部本体36又は被破壊部38の少なくとも一部が破壊されて、電解液14が収納部34の外部へ漏れ出て、電解液槽14に溜まる。そして、電流が発生し、発信部18から物理的手段が発信する。
According to the third embodiment, for example, when vibration energy acts due to an earthquake or the like, energy (for example, maximum acceleration or the like) from the
特に、収納部34の収納部本体36又は被破壊部38には構造物44からの強力なエネルギーが作用するため、収納部本体36又は被破壊部38が確実に破断する。これにより、リスクの顕在化が確実になる。特に、構造物44が被破壊部38に接続されていることにより、収納部34が一層容易に破壊される。
In particular, since the powerful energy from the
(第4実施例)
第4実施例について説明する。なお、第1実施例と重複する構成については同符号を付し、説明を適宜省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described. In addition, about the structure which overlaps with 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted suitably.
第4実施例では、図8及び図9に示すように、収納部34は、収納部本体36と、収納部本体36に設けられ所定の事象が発生したときに所定のエネルギーが作用することにより破壊される被破壊部38と、収納部本体36又は被破壊部38に設けられた熱破壊部46と、を有している。
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
熱破壊部46は、一例として融解部が適用される。この構成では、熱破壊部46は、当該熱破壊部46の融点が収納部本体36及び被破壊部38の融点よりも低くなるような材質が選定される。これにより、収納部34の中では他のどの部位よりも熱破壊部46が先に融解する。
As an example of the
第4実施例によれば、例えば火災等で熱エネルギーが作用したときに収納部34の少なくとも一部に設けられた熱破壊部46が先ず融解する。これにより、電解液14が収納部34の外部へ漏れ出て、電解液槽40に溜まる。そして、電流が発生し、発信部18から物理的手段が発信する。このように熱破壊部46を設けることにより、所定の事象が発生したときに収納部34の破壊を促進させることができる。
According to the fourth embodiment, for example, when thermal energy is applied in a fire or the like, the
なお、熱破壊部46として、融解部ではなく、例えば、熱エネルギーの積極的な付与あるいは温度変化等により変形するバイメタルあるいは形状記憶合金などの熱変形部を採用してもよい。バイメタルあるいは形状記憶合金などの熱変形部を採用する構成では、これらが熱変形することにより、収納部34の少なくとも一部が破壊され、収納部34内部の電解液14が収納部34の外部へ漏れ出て、電池が起動することになる。
In addition, as the
以上のように、電解液投入部16には複数の実施例が想定される。上記した各実施例はわずか一例であり、本考案は当然ながらこれらの実施例の内容に限定されるものではない。
As described above, a plurality of embodiments are assumed for the electrolyte
10 危険管理装置
12 電極部
14 電解液
16 電解液投入部
18 発信部
20 正極部
22 負極部
24 セパレータ
26 正極集電体
26A 正極活物質
26B 導電性材料
28 負極集電体
28A 負極活物質
30 負荷部
32 出力部
34 収納部
36 収納部本体
38 被破壊部
40 電解液槽
42 質量部
44 構造物
46 熱破壊部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
電解液と、
平常時に前記電極部と前記電解液との分離状態を維持するとともに、所定の事象が発生したときに前記電解液を前記電極部に投入可能な電解液投入部と、
前記電解液が前記電極部に接触することにより酸化・還元反応が発生し、当該酸化・還元反応の結果発生した電流に基づいて生成された無線媒体を発信する発信部と、
を有し、
前記無線媒体を介して危険を顕在化する危険管理装置であって、
前記電極部は、電池の正極部と負極部を有し、
前記発信部は、前記正極部側と前記負極部側に電気的に接続された負荷部と、出力部と、を有し、
前記負荷部は、前記酸化・還元反応の結果発生した電流に基づいて前記無線媒体を生成するための回路を有し、
前記出力部は、前記負荷部で生成された前記無線媒体を出力するための回路を有することを特徴とする危険管理装置。
An electrode part;
An electrolyte,
Maintaining the separated state of the electrode part and the electrolyte solution in a normal state, and an electrolyte solution charging part capable of charging the electrolyte solution into the electrode part when a predetermined event occurs,
A transmitter for transmitting a wireless medium generated based on an electric current generated as a result of the oxidation / reduction reaction, when an oxidation / reduction reaction occurs when the electrolyte solution contacts the electrode unit;
Have
A risk management device that exposes danger via the wireless medium,
The electrode part has a positive electrode part and a negative electrode part of a battery,
The transmitter has a load part electrically connected to the positive electrode part side and the negative electrode part side, and an output part,
The load unit has a circuit for generating the wireless medium based on a current generated as a result of the oxidation / reduction reaction,
The risk management apparatus, wherein the output unit includes a circuit for outputting the wireless medium generated by the load unit.
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