1.本发明涉及具备金属空气电池的液体检测传感器，尤其涉及具备优异的发电性能、长期保管性优异的液体检测传感器。
背景技术：2.在建筑物、地下设施、工厂、医疗现场等有时使用检测液体泄漏或浸水的液体检测传感器。液体检测传感器配置在应防止液体泄漏或浸水的部位。液体检测传感器通过捕捉液体从外部接触时产生的电变化来检测液体泄漏。
3.作为液体检测传感器，例如有具备水电池且用于医疗现场的液体检测传感器，其水电池利用漏出的液体进行发电(专利文献1)。在专利文献1中，水电池通过具有粘接性的固定带而固定在吸收性部件上，被吸收性部件吸收并扩散的血液、点滴液等液体被供给到水电池整体，从而水电池发电，检测液体泄漏。
4.另外，作为液体检测传感器，例如有具备由镁电池构成的漏液传感器部且用于医疗现场的液体检测传感器(专利文献2)。在专利文献2中，镁电池是依次层叠正极片、催化剂片、片状隔件和负极片而得到，具备与漏液传感器部电连接且通过镁电池的电力发送检测信号的发送部、接收从发送部发送的检测信号的接收部和具有基于来自接收部的检测信号对漏液状态进行警报的警报单元的接收终端。漏液传感器部将镁电池以从注射针漏出的血液或注射液作为电解液而发电的状态检测为漏液状态。
5.漏液需要以高精度被检测，但在检测对象血液等作为电解液发挥作用的专利文献1、2的液体检测传感器中，作为检测对象，除了医疗现场的血液等的检测以外，没有特别提出其他方案。
6.另一方面，不仅在医疗现场，而且在建筑物、地下设施、工厂等广泛的领域中也要求检测漏液、浸水，对于液体检测传感器有时要求水的检测、油的检测等通用性。但是，如上所述，专利文献1、2的液体检测传感器缺乏通用性。
7.另外，在对液体检测传感器赋予通用性时，在利用液体检测传感器监视建筑物、地下设施、工厂等的漏液或浸水时，有时监视员在远离漏液或浸水现场的场所进行监视。液体检测传感器为了将警报可靠地传递到远离漏液或浸水现场的场所，需要提高搭载于液体检测传感器的电池的发电性能。
8.在使用金属空气电池作为搭载于液体检测传感器的电源的情况下，有时通过使用氯化钠、氯化钾等碱金属盐作为电解质，提高金属空气电池的发电性能。例如，在金属空气电池的隔件中预先含有碱金属盐，含有碱金属盐的隔件与作为检测对象的液体的水接触时，通过含有碱金属盐的水的作用，正极与负极之间的离子传导率提高，从而金属空气电池能够发挥优异的发电性能。
9.但是，如果在隔件中含有碱金属盐的状态下长时间设置液体检测传感器，则隔件内的碱金属盐吸湿而液化，有时会使金属空气电池的负极劣化。如果在长时间设置液体检
测传感器的期间金属空气电池的负极劣化，则存在无法高精度地检测漏液或浸水的问题。现有技术文献专利文献
10.[专利文献1]国际公开第2012/020507号[专利文献2]特开2017-148332号公报
技术实现要素：发明要解决的问题
[0011]
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种液体检测传感器，其具有通用性，即使长时间设置也能够防止作为电源的金属空气电池的劣化，另外，作为电源的金属空气电池能够发挥优异的发电性能。解决问题的手段
[0012]
本发明的构成要点如下。[1]一种液体检测传感器，其具备金属空气电池，所述金属空气电池具有正极、负极和位于所述正极与所述负极之间的电解液构成成分，所述电解液构成成分被封入树脂制袋体的内部，所述树脂制袋体的树脂具有相对于检测对象的液体的溶解性或分散性。[2]如[1]所述的液体检测传感器，其中，所述树脂制袋体的树脂为水溶性树脂或油溶性树脂。[3]如[1]或[2]所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体为一个或多个。[4]如[1]～[3]中任一项所述的液体检测传感器，其中，在所述正极和所述负极之间还具有支承部件，该支承部件具有空隙，并支承所述正极和所述负极。[5]如[4]所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体由所述支承部件担载。[6]如[1]～[5]中任一项所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体配置在所述正极与所述负极之间。[7]如[4]所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体配置在所述支承部件与所述正极之间和/或所述支承部件与所述负极之间。[8]如[1]～[7]中任一项所述的液体检测传感器，其中，所述电解液构成成分包括水、碱金属盐或碱金属盐的水溶液。[9]如[1]～[8]中任一项所述的液体检测传感器，其中，所述负极的活性物质含有选自由镁(mg)、铝(al)、锂(li)、钙(ca)和锌(zn)构成的组中的至少一种金属。[10]如[1]～[9]中任一项所述的液体检测传感器，其具有接收所述金属空气电池的电力并通知液体检测的通知部。[11]如[1]～[9]中任一项所述的液体检测传感器，其具有能够向接收部无线发送所述金属空气电池的检测信号的通知部。[12]如[1]～[11]中任一项所述的液体检测传感器，其为水检测传感器。[13]如[1]～[11]中任一项所述的液体检测传感器，其为油检测传感器。
[0013]
在上述[1]的方式中，若作为液体检测传感器检测对象的液体与金属空气电池的
树脂制袋体接触，则树脂制袋体溶解于作为检测对象的液体，由此封入于树脂制袋体内部的电解液构成成分向金属空气电池的正极与负极之间释放。通过向金属空气电池的正极与负极之间释放电解液构成成分，金属空气电池发电或发电性能提高，通过金属空气电池发电，液体检测传感器向外部通知检测到了作为检测对象的液体。发明效果
[0014]
根据本发明的液体检测传感器的实施方式，作为电源的金属空气电池的电解液构成成分被封入到相对于检测对象的液体具有溶解性的树脂制袋体的内部，由此通过适当选择树脂制袋体的树脂种类，水的检测、油的检测等通用性提高。另外，根据本发明的液体检测传感器的实施方式，通过将金属空气电池的电解液构成成分封入树脂制袋体的内部，即使长时间设置液体检测传感器，也能够防止金属空气电池因电解液构成成分而劣化。另外，根据本发明的液体检测传感器的实施方式，金属空气电池的电解液构成成分被封入树脂制袋体的内部，由此防止金属空气电池的劣化，并且能够使用对金属空气电池赋予优异的发电性能的电解液构成成分，因此金属空气电池能够发挥优异的发电性能。
[0015]
根据本发明的液体检测传感器的实施方式，树脂制袋体的树脂为水溶性树脂，由此作为水检测传感器发挥功能，通过树脂制袋体的树脂为油溶性树脂，从而作为油检测传感器发挥功能。
[0016]
根据本发明的液体检测传感器的实施方式，封入有电解液构成成分的树脂制袋体为多个，由此电解液构成成分被顺利地供给至电极整体，因此金属空气电池的发电效率提高。
附图说明
[0017]
图1是说明本发明第1实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图。图2是说明本发明第1实施方式的液体检测传感器在液体检测时的状态的侧视图。图3是说明本发明第2实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图。图4是说明本发明第2实施方式的液体检测传感器在液体检测时的状态的侧视图。图5是说明本发明第3实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图。图6是本发明的液体检测传感器的使用方法示例的说明图。
具体实施方式
[0018]
以下，对本发明的实施方式的液体检测传感器进行详细说明。首先，对本发明第1实施方式的液体检测传感器进行说明。另外，图1是说明本发明第1实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图，图2是说明本发明第1实施方式的液体检测传感器在液体检测时的状态的侧视图。
[0019]
如图1所示，本发明第1实施方式的液体检测传感器1具备金属空气电池10和经由电线部101与金属空气电池10连接的通知部100。通知部100具有如下功能：当经由电线部101接收到从金属空气电池10发出的电力时，利用通知单元通知液体检测。
[0020]
金属空气电池10具备正极11、与正极11对置的负极12、以及位于正极11与负极12之间的具有空隙的隔件13。在液体检测传感器1的金属空气电池10中，正极11、隔件13和负极12均为片状，成为按照正极11、隔件13和负极12的顺序层叠的层压结构。另外，隔件13的
周缘部14比正极11和负极12更向外方向延伸，从正极11和负极12露出。为了防止正极11和负极12因接触而短路，隔件13作为隔开规定间隔支承正极11和负极12的支承部件发挥功能。
[0021]
在金属空气电池10中，在正极11与负极12之间配置有电解液构成成分20。即，电解液构成成分20介于正极11和负极12之间。电解液构成成分20是构成金属空气电池10的电解液的成分或金属空气电池10的电解液。金属空气电池10通过正极11和负极12与电解液接触而开始自发电。
[0022]
如图1所示，电解液构成成分20被封入树脂制袋体21的内部。因此，电解液构成成分20成为与正极11和负极12均不接触的方式。树脂制袋体21的形态例如为薄膜的袋状部件、膜状的袋状部件、微囊等胶囊状部件等。树脂制袋体21包封电解液构成成分20，并密封包装一定量的电解液构成成分20。因此，树脂制袋体21作为壳体发挥功能。
[0023]
在金属空气电池10中，封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21为多个，电解液构成成分20以每次一定量且分多次被封入各树脂制袋体21的内部。另外，封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21担载于具有多孔结构的隔件13。通过将封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21担载于隔件13，电解液构成成分20介于正极11与负极12之间。封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21以分散的状态担载于隔件13的表面部和内部。图1中，在隔件13的整体担载有多个封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21。
[0024]
树脂制袋体21由相对于液体检测传感器1的检测对象的液体具有溶解性或分散性的树脂形成。在作为液体检测传感器1的检测对象的液体是水或含水的液体的情况下，树脂制袋体21例如由水溶性树脂形成。树脂制袋体21由水溶性树脂形成，由此液体检测传感器1作为水检测传感器发挥功能。
[0025]
作为水溶性树脂，例如可以举出含有100质量份聚乙烯醇系树脂(a)和3～100质量份加成反应物(b)的树脂组合物，所述聚乙烯醇系树脂含有由磺酸基或羧基构成的共聚物单元，所述加成反应物是通过对1摩尔3～6元的多元醇加成1～4摩尔环氧烷烃(alkylene oxide)而得到。
[0026]
聚乙烯醇系树脂(a)是含有由磺酸基或羧基构成的共聚物单元的聚乙烯酯的皂化物。作为乙烯基酯，可以举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0027]
作为含有磺酸基的单体，只要是能够与乙烯基酯共聚且皂化后磺酸基或其盐存在于聚乙烯醇系树脂中的单体即可，没有特别限定。具体而言，例如可列举出2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的碱金属盐、2-(甲基)丙烯酰胺-1-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-1-甲基丙磺酸的碱金属盐、乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸等烯烃磺酸、上述烯烃磺酸的金属盐等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。另外，本说明书中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
[0028]
作为含有羧基的单体，只要是能够与乙烯基酯共聚且皂化后羧酸或其盐存在于聚乙烯醇系树脂中的单体即可，没有特别限定。具体而言，例如可以举出马来酸酐、马来酸单烷基酯、马来酸二烷基酯、衣康酸、衣康酸烷基酯、(甲基)丙烯酸、烯丙基羧酸、皂化后衍生为羧酸或其盐的(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0029]
聚乙烯醇系树脂中的上述共聚单元的含量没有特别限制，例如，从优异的水溶性
和机械强度的平衡出发，可以举出0.1-20摩尔％。聚乙烯醇系树脂(a)的皂化度例如为40摩尔％以上且100摩尔％以下。另外，聚乙烯醇系树脂(a)的粘均聚合度例如为200以上且10000以下。
[0030]
作为加成反应物(b)原料的3～6元多元醇，例如可以举出甘油、三羟甲基丙烷、二甘油、季戊四醇、木糖、阿拉伯糖、核酮糖、山梨糖醇等。作为加成反应物(b)原料的环氧烷烃，例如可以举出环氧乙烷、环氧丙烷等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0031]
作为将上述树脂组合物制膜(膜化)的方法，例如可以举出将上述树脂组合物的水溶液流延的方法。上述树脂组合物的树脂制袋体21在水中的溶解速度快，即使在长时间封入电解液构成成分20的情况下也保持水溶性，机械强度也优异。
[0032]
另外，作为水溶性树脂，可以举出聚乙烯醇系聚合物与选自多糖类和丙烯酸系树脂中的至少一种树脂的树脂复合物。作为使用了树脂复合物的树脂制袋体21的实施方式，例如可以举出树脂层叠体，其具有包含聚乙烯醇系聚合物的第1层和包含选自多糖类和丙烯酸系树脂中的至少一种树脂的第2层。
[0033]
作为聚乙烯醇系聚合物，可以举出通过将乙烯基酯系单体聚合、并将得到的聚乙烯酯系聚合物皂化而制备的聚合物。作为乙烯基酯系单体，例如可以举出甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0034]
聚乙烯醇系聚合物可以为乙烯基酯系单体与能够与乙烯基酯系单体聚合的其他单体的共聚物。作为其他单体，例如可以举出乙烯、丙烯、丁烯等碳原子数2～30的烯烃类；(甲基)丙烯酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等(甲基)丙烯酸酯类；(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-乙基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺丙基二甲胺、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、硬脂基乙烯基醚等乙烯基醚类；(甲基)丙烯腈等氰化乙烯基类；氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯等卤代乙烯基类；乙酸烯丙酯、烯丙基氯等烯丙基化合物、马来酸；马来酸酯；衣康酸；衣康酸酯；乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基甲硅烷基化合物；乙酸异丙烯酯；n-乙烯基甲酰胺、n-甲基-n-乙烯基甲酰胺、n-乙烯基乙酰胺、n-甲基-n-乙烯基乙酰胺等乙烯基酰胺类；n-乙烯基-2-吡咯烷酮类；n-乙烯基-2-己内酰胺；2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-1-甲基丙磺酸、乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯酰基磺酸等含磺酸基的单体等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0035]
聚乙烯醇系聚合物的皂化度例如为75摩尔％以上且99摩尔％以下。另外，聚乙烯醇系聚合物的粘均聚合度例如为300以上且2500以下。作为第1层的制备方法，例如可以举出使用将聚乙烯醇系聚合物溶解于溶剂中而成的聚乙烯醇系聚合物溶液的方法(例如流延制膜法、溶液涂布法、湿式制膜法、凝胶制膜法等)。
[0036]
第2层包含选自多糖类和丙烯酸系树脂中的至少一种树脂。作为第2层的多糖类，可列举出淀粉类、纤维素系树脂。
[0037]
作为淀粉类，例如可列举出马铃薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、米淀粉等源自天然的淀粉；将天然来源的淀粉加热糊化并干燥而得到的淀粉；乙酰化氧化淀粉、辛烯基琥珀酸
淀粉钠、乙酸淀粉、氧化淀粉、羟丙基淀粉、羟丙基化磷酸交联淀粉、磷酸单酯化磷酸交联淀粉、磷酸化淀粉、硝酸淀粉等加工淀粉等。作为纤维素系树脂，例如可以举出羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0038]
作为丙烯酸系树脂，例如可以举出聚丙烯酰胺。
[0039]
作为第2层的制备方法，例如可列举出使用将选自多糖类和丙烯酸系树脂中的至少一种树脂溶解于溶剂而得到的树脂溶液的方法(例如流延制膜法、溶液涂布法、湿式制膜法)。
[0040]
作为具有第1层和第2层的树脂叠层体的制备方法，可以举出例如预先准备第1层和第2层，将第1层和第2层层叠的方法；对预先准备的第1层涂布用于形成第2层的涂布液的方法，所述第2层涂布液含有选自多糖类和丙烯酸系树脂中的至少一种树脂；对预先准备的第2层涂布用于形成第1层的涂布液的方法，所述第1层涂布液含有聚乙烯醇系聚合物；共挤出第1层和第2层的方法；制造第1层时，在第1层完全干燥或冷却之前在第1层上挤出或涂布第2层而形成叠层，将第1层和第2层同时干燥或冷却的方法等。
[0041]
另外，作为上述以外的水溶性树脂，可以举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯基亚甲基醚等水溶性乙烯基系树脂；聚环氧乙烷等聚醚系树脂；羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素系树脂；聚(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸系树脂；海藻酸、支链淀粉、黄原胶等多糖类高分子等。
[0042]
作为在树脂制袋体中封入电解液构成成分20的方法，没有特别限定，例如可以举出从树脂制袋体的开口部将电解液构成成分20装入树脂制袋体后，将树脂制袋体的开口部粘接、热熔接而封入的方法；通过使用w/o分散或o/w分散的微囊制法等封入的方法等。另外，作为使封入有电解液构成成分20的多个树脂制袋体21担载于隔件13的方法，没有特别限定，例如可举出将树脂制袋体21压入隔件13的空隙部分的方法；使树脂制袋体21分散于溶剂等分散介质后浸渗到隔件13中，再干燥去除分散介质的方法；将隔件13分割成多个，在其间配置树脂制袋体21后使隔件13粘接的方法等。
[0043]
作为被封入树脂种类为水溶性树脂的树脂制袋体21中的电解液构成成分20，例如可以举出氯化钠、氯化钾等像碱金属与卤素的盐这样的碱金属盐、或上述碱金属盐的水溶液。另外，作为其他电解液构成成分20，可以举出水。需要说明的是，即使在作为水溶性树脂的树脂制袋体21内部收纳水、碱金属盐、碱金属盐的水溶液，也会在树脂制袋体21内部发生盐析，因此树脂制袋体21不溶解而作为壳发挥功能。
[0044]
作为负极12的活性物质，可以举出镁(mg)、镁合金、铝(al)、铝合金、锂(li)、锂合金、钙(ca)、钙合金、锌(zn)、锌合金等。其中，从发电效率和获取的容易性的观点出发，优选镁(mg)、镁合金。
[0045]
隔件13由具有电绝缘性、离子透过性、液体渗透性的材质形成。作为形成隔件13的材料，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、纤维素、聚酰胺、丙烯酸类树脂等树脂、玻璃等。另外，隔件13是具有空隙的部件，例如可以举出无纺布、玻璃纤维、具有网眼结构的织布、具有独立孔或连结孔的膜部件。作为构成隔件13的具有空隙的部件，例如可以举出具有多孔结构的部件。
[0046]
正极11具有正极集电体和催化剂层。正极集电体是具备将从负极12放出的电子向
催化剂层传递的导电性和使氧透过的通气性的部件。作为正极集电体，例如可以举出金属网、发泡金属等。催化剂层作为正极的反应部发挥功能。
[0047]
接下来，对作为液体检测传感器1的检测对象的水与金属空气电池10接触的情况下的金属空气电池10的发电系统进行说明。在此，为了便于说明，对负极12为镁(mg)的情况进行说明。水与隔件13的周缘部14接触，浸透到隔件13整体时，在负极12发生下述(1)所示的氧化反应。另外，在正极11中，发生下述(2)所示的还原反应。由上所述，作为金属空气电池10整体，发生下述(3)所示的反应，金属空气电池10放电，即自发电。(1)2mg
→
2mg2
+
+4e-(2)o2+2h2o+4e-→
4oh-(3)2mg+o2+2h2o
→
2mg(oh)2[0048]
接下来，对液体检测传感器1检测到作为检测对象的水时的检测动作进行说明。如图2所示，当作为检测对象的水110与液体检测传感器1的金属空气电池10接触时，与隔件13的周缘部14接触，之后，浸透到隔件13整体。随着作为检测对象的水110向隔件13整体浸透，由相对于水110具有溶解性或分散性的树脂形成的树脂制袋体21溶解或分散。即，树脂制袋体21被作为检测对象的水110破坏。树脂制袋体21溶解或分散时，封入树脂制袋体21内的电解液构成成分20(例如氯化钠、含有氯化钠的水)向水110释放。另外，如上所述，作为检测对象的水110浸透隔件13时，水110作为电解液发挥作用，因此金属空气电池10放电。金属空气电池10放电时，在作为电解液发挥作用的水110中含有从树脂制袋体21释放的电解液构成成分20，因此通过电解液构成成分20的作用，正极11与负极12之间的离子传导率提高，金属空气电池10的发电性能提高。
[0049]
当金属空气电池10发电时，来自金属空气电池10的电力通过电线部101向通知部100供给。当通知部100接收到从金属空气电池10发出的电力时，利用通知部100所具备的通知单元通知液体检测。
[0050]
在液体检测传感器1中，作为电源的金属空气电池10的电解液构成成分20被封入相对于检测对象水110具有溶解性或分散性的树脂制袋体21的内部，由此只要是水的检测，就能够在所有领域中使用，通用性提高。另外，在液体检测传感器1中，通过将金属空气电池10的电解液构成成分20封入树脂制袋体21的内部，即使长时间设置液体检测传感器1，也能够防止金属空气电池10因电解液构成成分20而劣化，检测精度提高。另外，在液体检测传感器1中，金属空气电池10的电解液构成成分20被封入树脂制袋体21的内部，由此防止金属空气电池10劣化并且能够使用对金属空气电池10赋予优异的发电性能的电解液构成成分20，因此金属空气电池10能够发挥优异的发电性能。而且，由于金属空气电池10发挥优异的发电性能，因而通知部100接收的电量增大，通知部100的通知性能提高。
[0051]
另外，在液体检测传感器1中，封入有电解液构成成分20的树脂制袋体21为多个，由此电解液构成成分20被顺利地供给至电极整体，因此金属空气电池10的发电效率提高。
[0052]
接下来，对本发明第2实施方式的液体检测传感器进行说明。另外，第2实施方式的液体检测传感器的主要部分与第1实施方式的液体检测传感器相同，因此对与第1实施方式的液体检测传感器相同的构成要素使用相同的附图标记进行说明。另外，图3是说明本发明的第2实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图，图4是说明本发明的第2实施方式的液体检测传感器在液体检测时的状态的侧视图。
[0053]
第1实施方式的液体检测传感器是水检测传感器，树脂制袋体由相对于水具有溶解性或分散性的树脂形成。取而代之，在第2实施方式的液体检测传感器2中，其为油检测传感器，因此，封入有电解液构成成分30的树脂制袋体31由相对于油具有溶解性或分散性的树脂形成。
[0054]
这样，本发明的液体检测传感器通过适当变更形成树脂制袋体的树脂的溶解性或分散性，从而能够适当变更检测对象的液体的种类。即，本发明的液体检测传感器在能够适当变更检测对象的液体的种类这一点上，通用性也优异。
[0055]
如图3所示，在金属空气电池10中，在正极11与负极12之间配置有电解液构成成分30。电解液构成成分30被封入树脂制袋体31的内部。封入有电解液构成成分30的树脂制袋体31为多个，电解液构成成分30以每次一定量且分多次被封入各树脂制袋体31的内部。另外，封入有电解液构成成分30的树脂制袋体31遍及具有多孔结构的隔件13的整体，担载于隔件13的表面部和内部。
[0056]
例如用油溶性树脂作为相对于油具有溶解性或分散性的树脂来形成树脂制袋体31。树脂制袋体31由油溶性树脂形成，由此液体检测传感器2作为油检测传感器发挥功能。
[0057]
作为油溶性树脂，例如可以举出小蜡烛树脂(candelilla resin)、氢化松香酸季戊四醇酯、氢化松香酸甘油酯等萜烯系树脂、三甲基硅烷氧基硅酸酯(trimethylsiloxysilicate)、聚甲基倍半硅氧烷、丙烯酸-硅酮接枝共聚物等硅酮系树脂、聚乙烯异丁基醚、聚异丁烯等烃系树脂等。这些化合物可以单独使用，也可以合用两种以上。
[0058]
作为在树脂制袋体中封入电解液构成成分30的方法，没有特别限定，例如可以举出从树脂制袋体的开口部将电解液构成成分30装入树脂制袋体后，将树脂制袋体的开口部粘接、热熔接而封入的方法；通过使用w/o分散或o/w分散的微囊制法等封入的方法。另外，作为使封入有电解液构成成分30的多个树脂制袋体31担载于隔件13的方法，没有特别限定，例如可举出在隔件13的空隙部分压入树脂制袋体31的方法；使树脂制袋体31分散于溶剂等分散介质后浸渗到隔件13中，再干燥去除分散介质的方法；将隔件13分割为多个，在其间配置树脂制袋体31后使隔件13粘接的方法。
[0059]
作为液体检测传感器2检测对象的油不是金属空气电池10的电解液构成成分。因此，在树脂种类为油溶性树脂的树脂制袋体31中封入有电解液作为电解液构成成分30。作为电解液构成成分30，例如可以举出含有氯化钠、氯化钾等碱金属盐的水(碱金属盐的水溶液)或水。
[0060]
接下来，对液体检测传感器2检测到作为检测对象的油时的检测动作进行说明。如图4所示，当作为检测对象的油120与液体检测传感器2的金属空气电池10接触时，与隔件13的周缘部14接触，然后浸透到隔件13整体。随着油120向隔件13整体浸透，由相对于油120具有溶解性或分散性的树脂形成的树脂制袋体31溶解或分散。即，树脂制袋体31被作为检测对象的油120破坏。树脂制袋体31溶解或分散时，封入树脂制袋体31的电解液构成成分30(例如碱金属盐的水溶液)向油120中释放。释放到油120中的电解液构成成分30作为电解液发挥作用，因此金属空气电池10放电。在金属空气电池10放电时，作为电解液的碱金属盐的水溶液从树脂制袋体31释放，因此在电解液构成成分30的作用下正极11与负极12之间的离子传导率提高，金属空气电池10的发电性能提高。
[0061]
在液体检测传感器2中，作为电源的金属空气电池10的电解液构成成分30被封入相对于检测对象油120具有溶解性或分散性的树脂制袋体31的内部，由此能够用于油的检测。另外，在液体检测传感器2中，通过将金属空气电池10的电解液构成成分30封入树脂制袋体31的内部，即使长时间设置液体检测传感器2，也能够防止金属空气电池10因电解液构成成分30而劣化，检测精度提高。
[0062]
接下来，对本发明的第3实施方式的液体检测传感器进行说明。另外，第3实施方式的液体检测传感器的主要部分与第1、第2实施方式的液体检测传感器相同，因此对与第1、第2实施方式的液体检测传感器相同的构成要素使用相同的附图标记进行说明。另外，图5是说明本发明的第3实施方式的液体检测传感器的概要的侧视图。
[0063]
在上述第1、第2实施方式的液体检测传感器中，封入有电解液构成成分的多个树脂制袋体分散在整个隔件中，并担载在隔件的表面部和内部。取而代之，如图5所示，在第3实施方式的液体检测传感器3中，封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41被夹持在正极11或负极12与隔件13之间。即，封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41安装在正极11或负极12与隔件13之间。封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41可以安装在正极11与隔件13之间，也可以安装在负极12与隔件13之间。另外，在图5中，封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41安装在正极11与隔件13之间。
[0064]
在液体检测传感器3中，封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41在电极(图5中为正极11)与隔件13之间设置有一个以上。树脂制袋体41的设置数量可以是一个也可以是多个，但从树脂制袋体41的设置容易性、固定稳定性的观点考虑，树脂制袋体41优选为一个。另外，在图5中，设有一个树脂制袋体41。因此，在图5的液体检测传感器3中，电解液构成成分40以集中为一个的状态封入树脂制袋体41中。另外，封入有电解液构成成分40的树脂制袋体41设置在隔件13的大致整个表面上。
[0065]
在液体检测传感器3作为水检测传感器使用的情况下，树脂制袋体41由水溶性树脂形成。另外，作为被封入树脂制袋体41内的电解液构成成分40，例如可举出氯化钠、氯化钾等像碱金属与卤素的盐这样的碱金属盐、或上述碱金属盐的水溶液。
[0066]
在液体检测传感器3作为油检测传感器使用的情况下，树脂制袋体41由油溶性树脂形成。另外，作为被封入树脂制袋体41内的电解液构成成分40，例如可举出含有氯化钠、氯化钾等碱金属盐的水(碱金属盐的水溶液)或水。
[0067]
在液体检测传感器3中，通过将金属空气电池10的电解液构成成分40封入树脂制袋体41的内部，即使长时间设置液体检测传感器3，也能够防止金属空气电池10因电解液构成成分40而劣化，检测精度提高。另外，在液体检测传感器3中，通过将金属空气电池10的电解液构成成分40封入树脂制袋体41的内部，防止金属空气电池10劣化并且能够使用对金属空气电池10赋予优异的发电性能的电解液构成成分40，由此金属空气电池10能够发挥优异的发电性能。
[0068]
接下来，说明本发明的液体检测传感器的使用方法例。在此，为了便于说明，使用本发明的第1实施方式的液体检测传感器1来说明液体检测传感器的使用方法例。另外，图6是本发明的液体检测传感器的使用方法例的说明图。
[0069]
如图6所示，作为经由电线部101与金属空气电池10连接的通知部100，例如使用当接收到金属空气电池10产生的电力时，执行向接收部200发送信号的功能的发送部。当金属
空气电池10检测到作为检测对象的液体(图6中的水110)并且发电时，通知部100通过从金属空气电池10接收电力而执行发送功能，并且将检测信号发送到接收部200。作为发送部，例如可以举出无线发送部和有线发送部。在图6中，作为通知部100使用无线发送部，可以从通知部100向接收部200进行检测信号的无线发送。作为无线通信，例如能够使用无线lan、bluetooth(注册商标)、wi-fi等现有的无线方式。
[0070]
接收部200在从液体检测传感器1的通知部100接收到检测信号时，检测到发生了检测对象的液体的泄漏等(在图6中为漏水、浸水)，向人通知发生了漏水、浸水，并且根据需要自动地使装置等停止。
[0071]
接下来，对本发明的液体检测传感器的其他实施方式进行说明。在上述第1、第2实施方式的液体检测传感器中，作为使封入有电解液构成成分的多个树脂制袋体担载于隔件的方法，例示了将树脂制袋体压入隔件的空隙部分的方法、使树脂制袋体分散于溶剂等分散介质后浸渗到隔件中再干燥去除分散介质的方法、将隔件分割成多个并在其间配置树脂制袋体后粘接隔件的方法。也可以取而代之，将含有树脂制袋体的材料涂布于隔件表面后，使所述材料干燥，由此将树脂制袋体担载、粘接于隔件。在该方式中，树脂制袋体主要担载、粘接于隔件的表面部。另外，为了提高对隔件表面的涂布性等，可以根据需要在含有树脂制袋体的材料中添加粘合剂、有机溶剂等分散介质等。含有树脂制袋体的材料通过含有粘合剂、有机溶剂等分散介质等而成为糊状，因此能够对含有树脂制袋体的材料赋予优异的涂布性。
[0072]
作为粘合剂，例如可以举出丙烯酸系聚合物、聚四氟乙烯(ptfe)、乙烯四氟乙烯共聚物(etfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚三氟氯乙烯(pctfe)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ectfe)、全氟烷氧基烷烃(pfa)、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)等。另外，作为分散介质，例如可以举出乙二醇、丙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、二乙二醇等醇系化合物、n-甲基吡咯烷酮等有机溶剂。
[0073]
另外，为了在正极与负极之间配置树脂制袋体，在上述第1、第2实施方式的液体检测传感器中，使封入了电解液构成成分的树脂制袋体担载于隔件，在第3实施方式的液体检测传感器中，将树脂制袋体夹持在正极或负极与隔件之间。也可以取而代之，在正极表面中的与负极相对的表面上涂布含有树脂制袋体的材料后，使所述材料干燥，由此在与负极相对的正极表面上担载、粘接树脂制袋体。通过将树脂制袋体担载、粘接于与负极相对的正极表面，从而在正极与负极之间配置树脂制袋体。更具体而言，在正极与负极之间设置有隔件的情况下，在正极与隔件之间配置树脂制袋体。
[0074]
另外，为了提高对正极表面的涂布性等，可以根据需要在含有树脂制袋体的材料中添加粘合剂、有机溶剂等分散介质等。作为粘合剂，例如可以举出丙烯酸系聚合物、聚四氟乙烯(ptfe)、乙烯四氟乙烯共聚物(etfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚三氟氯乙烯(pctfe)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ectfe)、全氟烷氧基烷烃(pfa)、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)等。另外，作为分散介质，例如可以举出乙二醇、丙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、二乙二醇等醇系化合物、n-甲基吡咯烷酮等有机溶剂。
[0075]
另外，在第1实施方式的液体检测传感器中，树脂制袋体由水溶性树脂形成，在第2实施方式的液体检测传感器中，树脂制袋体由油溶性树脂形成，但也可以取而代之，在一个金属空气电池中合用由水溶性树脂形成的树脂制袋体和由油溶性树脂形成的树脂制袋体。
通过合用水溶性树脂的树脂制袋体和油溶性树脂的树脂制袋体，能够利用一个液体检测传感器应对水的检测和油的检测。另外，在第1～第3实施方式的液体检测传感器中，在正极和负极之间设置有隔件，但只要能够防止因正极和负极接触而发生的短路，也可以不设置隔件，另外，只要是隔开规定间隔来支承正极和负极的支承部件即可，也可以不是隔件。
[0076]
另外，在第3实施方式的液体检测传感器中，在一个电极(正极)与隔件之间夹持有树脂制袋体，但也可以取而代之，在正极与隔件之间以及负极与隔件之间分别夹持有树脂制袋体。另外，在第3实施方式的液体检测传感器中，在一个电极与隔件之间夹持有一个树脂制袋体，但也可以取而代之，在一个电极与隔件之间夹持有多个树脂制袋体。
[0077]
另外，在上述液体检测传感器的使用方法例中，通知部是具有向接收部发送信号的功能的发送部，但也可以取而代之，是接收金属空气电池的电力而向人通知液体检测的液体检测显示部。作为液体检测显示部的显示方法，例如可以举出点亮警告灯、发出警告音等。产业上的可利用性
[0078]
本发明的液体检测传感器具有通用性，即使长时间设置也能够防止作为电源的金属空气电池的劣化，另外，作为电源的金属空气电池能够发挥优异的发电性能，因此能够用于建筑物漏水、漏雨的检测、各种设备、工厂等的漏水、漏油的检测、道路、地下设施等的浸水检测、通过检测河流、湖沼等的水位水平而进行的危险水位到达检测、医疗现场的漏血、漏药液检测、护理现场的排尿检测等，可用于广泛的液体检测领域。符号说明
[0079]
1、2、3液体检测传感器10金属空气电池11正极12负极13隔件20、30、40电解液构成成分21、31、41树脂制袋体100通知部。
技术特征：1.一种液体检测传感器，其具备金属空气电池，所述金属空气电池具有正极、负极和位于所述正极与所述负极之间的电解液构成成分，所述电解液构成成分被封入树脂制袋体的内部，所述树脂制袋体的树脂具有相对于检测对象的液体的溶解性或分散性。2.根据权利要求1所述的液体检测传感器，其中，所述树脂制袋体的树脂为水溶性树脂或油溶性树脂。3.根据权利要求1或2所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体为一个或多个。4.根据权利要求1～3中任一项所述的液体检测传感器，其中，在所述正极和所述负极之间还具有支承部件，所述支承部件具有空隙，并支承所述正极和所述负极。5.根据权利要求4所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体由所述支承部件担载。6.根据权利要求1～5中任一项所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体配置在所述正极和所述负极之间。7.根据权利要求4所述的液体检测传感器，其中，封入有所述电解液构成成分的所述树脂制袋体配置在所述支承部件与所述正极之间和/或所述支承部件与所述负极之间。8.根据权利要求1～7中任一项所述的液体检测传感器，其中，所述电解液构成成分包括水、碱金属盐或碱金属盐的水溶液。9.根据权利要求1～8中任一项所述的液体检测传感器，其中，所述负极的活性物质含有选自由镁(mg)、铝(al)、锂(li)、钙(ca)和锌(zn)构成的组中的至少一种金属。10.根据权利要求1～9中任一项所述的液体检测传感器，其具有通知部，所述通知部接收所述金属空气电池的电力并通知液体检测。11.根据权利要求1～9中任一项所述的液体检测传感器，其具有通知部，所述通知部能够向接收部无线发送所述金属空气电池的检测信号。12.根据权利要求1～11中任一项所述的液体检测传感器，其为水检测传感器。13.根据权利要求1～11中任一项所述的液体检测传感器，其为油检测传感器。
技术总结本发明提供一种液体检测传感器，其具有通用性，即使长时间设置也能够防止作为电源的金属空气电池的劣化，另外，作为电源的金属空气电池能够发挥优异的发电性能。一种液体检测传感器，其具备金属空气电池，所述金属空气电池具有正极、负极和位于所述正极与所述负极之间的电解液构成成分，所述电解液构成成分被封入树脂制袋体的内部，所述树脂制袋体的树脂具有相对于检测对象的液体的溶解性或分散性。相对于检测对象的液体的溶解性或分散性。相对于检测对象的液体的溶解性或分散性。
技术研发人员：高桥昌树 濑下真弘
受保护的技术使用者：藤仓复合材料科技株式会社
技术研发日：2021.03.18
技术公布日：2022/11/1
