JP5809371B2

JP5809371B2 - 危険管理装置

Info

Publication number: JP5809371B2
Application number: JP2015030621A
Authority: JP
Inventors: 嘉二郎渡邊; 陽介栗原
Original assignee: 株式会社ラスク
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2033-12-03
Also published as: JP2015109110A

Description

本発明は、危険を顕在化するための危険管理装置に関する。

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。

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。

特開２０１１−１４２０４７号公報

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。

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。

そこで、本発明は、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。

本発明は、電極部と、前記電極部を収納する電解液槽と、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、前記電解液槽に溜まった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、マグネシウム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し、前記電解液投入部は、前記電解液を収納するとともに、前記所定の事象としての火災の発生に伴うエネルギーを受けたときに少なくとも一部が破壊される収納部であり、前記収納部は、収納部本体と、前記収納部本体から前記電解液槽側に突出して形成され前記収納部本体に設けられ前記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、を有し、前記被破壊部に設けられ、他の部位よりも低融点になる低融点材質で構成され、前記所定の事象が発生したときに前記他の部位よりも先に融解して前記被破壊部の少なくとも一部を破壊する熱破壊部を有し、前記熱破壊部は、前記収納部の内部に前記電解液を閉じ込める融解部であり、前記所定の事象が発生したときに前記融解部が融解して前記電解液を前記収納部の外部に漏出し得る。

また、本発明は、電極部と、電解液と、前記電極部を収納する電解液槽と、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、前記電解液槽に溜まった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、マグネシウム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し、前記電解液投入部は、前記電解液を収納するとともに、前記所定の事象としての火災の発生に伴うエネルギーを受けたときに少なくとも一部が破壊される収納部であり、前記収納部は、収納部本体と、前記収納部本体から前記電解液槽側に突出して形成され前記収納部本体に設けられ前記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、を有し、前記被破壊部に設けられ、前記所定の事象が発生したときに前記被破壊部の少なくとも一部を破壊する熱破壊部を有し、前記熱破壊部は、前記収納部の内部に前記電解液を閉じ込める熱変形部であり、前記所定の事象が発生したときに前記熱変形部が変形して前記電解液を前記収納部の外部に漏出し得る。

さらに、前記電極部は、電子が一方向に移動する対となる金属の対を含み、前記電解液は、水又は塩水であることが好ましい。

本発明によれば、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施形態の危険管理装置の概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第１実施例に対応するものであり、リスクが顕在化していない状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第１実施例に対応するものであり、リスクが顕在化した状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第２実施例に対応するものであり、リスクが顕在化していない状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第２実施例に対応するものであり、リスクが顕在化した状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第３実施例に対応するものであり、リスクが顕在化していない状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第３実施例に対応するものであり、リスクが顕在化した状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第４実施例に対応するものであり、リスクが顕在化していない状態での概念図である。本発明の一実施形態の危険管理装置の第４実施例に対応するものであり、リスクが顕在化した状態での概念図である。

本発明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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（Ｈ_２Ｏ）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。

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。

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。

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。

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。

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。

「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、本発明の物理的手段に含まれる。

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。

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：Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻ → ４ＯＨ⁻
負極部：２Ｍｇ → ２Ｍｇ^２＋＋４ｅ⁻
電池全体：２Ｍｇ＋Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ → 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＋２Ｈ_２Ｏ →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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（Ａｌ_２Ｃａ）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。

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。

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。

次に、本発明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。

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、本発明の危険管理装置１０を設置することが好ましい。

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、本発明の危険管理装置１０を設置することが好ましい。

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、本発明の危険管理装置１０を設置することが好ましい。

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、本発明の危険管理装置１０を設置することが好ましい。

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。

次に、本発明の危険管理装置１０の各実施例について説明する。

（第１実施例）
第１実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

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、本発明はこの構成に限定されるものではない。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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、本発明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。

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

Claims

電極部と、前記電極部を収納する電解液槽と、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、前記電解液槽に溜まった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、マグネシウム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し、
前記電解液投入部は、前記電解液を収納するとともに、前記所定の事象としての火災の発生に伴うエネルギーを受けたときに少なくとも一部が破壊される収納部であり、
前記収納部は、収納部本体と、前記収納部本体から前記電解液槽側に突出して形成され前記収納部本体に設けられ前記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、を有し、
前記被破壊部に設けられ、他の部位よりも低融点になる低融点材質で構成され、前記所定の事象が発生したときに前記他の部位よりも先に融解して前記被破壊部の少なくとも一部を破壊する熱破壊部を有し、
前記熱破壊部は、前記収納部の内部に前記電解液を閉じ込める融解部であり、前記所定の事象が発生したときに前記融解部が融解して前記電解液を前記収納部の外部に漏出し得ることを特徴とする危険管理装置。
電極部と、電解液と、前記電極部を収納する電解液槽と、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、前記電解液槽に溜まった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、マグネシウム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し、
前記電解液投入部は、前記電解液を収納するとともに、前記所定の事象としての火災の発生に伴うエネルギーを受けたときに少なくとも一部が破壊される収納部であり、
前記収納部は、収納部本体と、前記収納部本体から前記電解液槽側に突出して形成され前記収納部本体に設けられ前記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、を有し、
前記被破壊部に設けられ、前記所定の事象が発生したときに前記被破壊部の少なくとも一部を破壊する熱破壊部を有し、
前記熱破壊部は、前記収納部の内部に前記電解液を閉じ込める熱変形部であり、前記所定の事象が発生したときに前記熱変形部が変形して前記電解液を前記収納部の外部に漏出し得ることを特徴とする危険管理装置。
前記電極部は、電子が一方向に移動する対となる金属の対を含み、
前記電解液は、水又は塩水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の危険管理装置。