CN1159866A - 用于蓄电池的再充填及排烟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于自动再充填电解液及从蓄电池排出烟气的装置(3；4)。上述装置包括：主体(10；100)，可以与蓄电池的盖(1)联接；管状部件(20)，装配在上述主体内；管状杆(30)，与上述管状部件(29)联接，并备有随着蓄电池内蓄存的液体而动作的浮动体(31)、挠性膜片(40)、及再充填液通路的关闭件。上述挠性膜片(40)在管状杆(30)上增大由上述浮动体(31)产生的作用在上述关闭件(33)上的推力。

Description

用于蓄电池的再充填及排烟装置
本发明涉及在蓄电池内自动再充填电解液及排出烟气的装置。
众所周知的事实是，在蓄电池内再充填电解液是用安装在蓄电池盖上并能自动再充填的适当装置进行的。
可在市场上买到的上述自动再充填装置，按照不同实施形态制造，基本上由一个主体和一个浮体构成，该主体以密封形式插入蓄电池的盖内的孔中并具有一个或多个用于流入再充填液的孔道及一个用于排出烟气的孔道，上述装置还备有密封件，用于在电解液达到预定液位后防止进一步充填。
但是，上述属于现有技术的自动再充填装置存在着某些缺点。这些缺点之一在于，在已经达到预定液位之后，浮体用以将密封件推向再充填液的流入开孔以便将其关闭的力不足以防止因在再充填操作期间的振动而引起的液体泄漏。
为此，必须将浮体的表面积制作得很大，以便确保有足够的关闭力作用在密封件上。通常，制作直径不小于30mm。由于在蓄电池盖上必须钻有的用于插入再充填装置的孔至少应具有与浮体直径相等的直径，所以，不难理解，这将造成又一个不便之处。
本发明装置的目的是克服上述的缺点。
本发明第一目的是提供一种在蓄电池内自动再充填电解液的装置，能保证在电解液的液位达到预定值后将流入液体的孔密封关闭。
本发明的另一目的是即使存在着在电池使用时以及在再充填过程中产生的偶然振动也能在液位恢复后保证密封件对再充填液的流入开孔的密封能力。
本发明的最后的目的是备有一种尺寸比应用于属于现有技术的装置的浮体小但功能可与之相比的浮体。
上述目的由根据主权利要求所述的装置达到，该装置适用于自动再充填电解液并排出在蓄电池内聚集的烟气，其特征在于，它包括：
主体，以密封形式附装在蓄电池的盖上并具有带底的内腔，上述主体具有一个或多个与用于排出烟气的第一孔道连通的第一孔及一个或多个与用于流入再充填液的第二孔道连通的第二孔；
管状部件，具有与上述主体的上述内腔配合的外管状部及在上述外管状部内的同轴圆筒形的导向件，上述管状部件在其内部一个带通孔的横截壁面的中间位置和在圆筒形壁的侧面具有至少一个与属于上述主体的上述一个或多个第二孔的至少一个连通的通孔；
管状杆，与上述的孔滑动配合，穿过该横截壁面，在其一端具有随着蓄电池内蓄存的液体而动作的浮动体，在相反一端具有通过第一密封锁紧件与该管状杆连接并通过第二密封锁紧件与上述管状部件的内侧表面连接的挠性膜片，上述管状杆在其大致的中间位置具有与上述横截壁面的上述孔配合操作并将其密封的关闭件，以便能防止从上述一个或多个孔流入的再充填液通过，在上述管状部件的上述内腔内，上述挠性膜片在其一侧限定出与上述一个或多个第一孔及上述管状杆的端部连通的排气室，而在其相反一侧限定出与上述一个或多个第二孔连通的用来蓄存再充填液的室，在该室内部，其中蓄存的上述液体的压力使上述膜片变形，由此在上述管状杆上产生一个使浮体对上述关闭件形成的推力增加的力。
按照最佳的实施例，上述一个或多个用于排出烟气的第一孔及上述一个或多个用于流入再充填液的第二孔分别与在安装了本装置的盖上具有的排气用孔道及再充填液的流入用孔道连通。
按照本发明的一个不同的实施例，与上述一个或多个第一孔或上述一个或多个第二孔分别连通的上述流入孔道，分别属于上述装置的主体，并相对于主体横向伸出，它们还备有软管接头。
按照本发明的另一实施例，上述一个或多个第一孔可以用在所述装置的主体底部钻通的一个单个的孔代替，通过该孔既能在再充填过程中排出烟气，又能插入用来检测电解液密度的比重计。
本发明的进一步的应用范围可从下文中给出的详细说明清楚地看出。但是，应该知道，在指明本发明的最佳实施例时，详细的说明及具体的例子只是作为例证给出的，因为在本发明的主旨和范围内的各种变更和修改，对本技术领域的熟练人员来说，根据这里的详细说明及下列的附图将是很清楚的。
图1示出以剖面图表示的自动再充填装置。
图2示出图1所示装置的分解图。
图3是图1所示本发明的装置及用于插入上述装置的蓄电池盖上的孔的分解图。
图4示出本发明的装置装配在图3所示的相应蓄电池盖上的对应的孔内。
图5示出附装在相应的盖上的本发明自动再充填装置的一个不同的实施例。
图6示出多个本发明的再充填装置及插入上述装置的蓄电池盖的分解图。
图7示出本发明的再充填装置装配在图6所示的蓄电池盖内。
图8示出在再充填过程中的本发明的再充填装置。
图9示出再充填过程完成后的本发明的再充填装置。
图10示出本发明自动再充填装置的另一实施例。
构成本发明的对象的用于自动再充填电解液及从蓄电池排出烟气的装置，以组装的形式示于图1，在图中用3标记，而在图2示出其构成部件的分解图。
注意到该装置包括一个主体10，在图3和图4中可以看到，主体10能以密封的形式装配在蓄电池的盖1的孔2内，并具有由底部101限定的内腔11。该主体10的侧面具有彼此相对并基本上位于同一平面的一个或多个第一孔12及同样是彼此相对且共面地位于低于上述第一孔12所在平面的一个平面上的一个或多个第二孔13。上述各孔分别与可从蓄电池排出烟气及使再充填液流入蓄电池的孔道相连接。
管状部件20附装于主体10。该管状部件20由插入上述主体10的内腔11的外管状部24及在上述外管状部24内同轴配置的圆筒形导向件25构成。
具有截锥体的轮廓并有一个通孔22的横截壁面21，在上述管状部件20内与之横向相对地配置，并与上述导向件25及上述管状部件20的本体相互刚性联结。
此外，上述管状部件20在其圆筒形壁的侧面具有一个或多个通孔23，当该管状部件20本身与主体10装配在一起时，各通孔23与上述主体10上的上述一个或多个第二孔13的至少一个连通。
本发明的装置还具有一个管状杆30，可滑动地插入上述横截壁面21的上述通孔22内。该杆30在其一端具有一个随着蓄电池内蓄存的液体而动作的浮动体31，而在另一端具有通过第一密封锁紧件32与该管状杆30连接并且还通过第二密封锁紧件132与上述管状部件20的内侧表面连接的挠性膜片40。如图2所示，上述密封锁紧件具有在上述管状杆30及在上述管状部件20上形成的环形凹槽232及332。此外，上述管装杆30在其大致中间位置还具有由用于关断上述横截壁面21的上述孔22的截锥体形开闭件33构成的关闭件。为确保该管状杆30在其所插入的管状部件20内的正中，备有导向件35，与属于管状部件20的上述导向件25的内表面滑动配合。
从图3和图4可以看出，为使自动再充填装置与蓄电池盖1配合，可先将O形密封圈60嵌入在主体10的外部形成的位于上述第一孔12与上述第二孔13之间的环形座61内，然后，将本装置主体10的外螺纹14与属于盖1上的钻孔2的内螺纹140拧紧。此外，与内螺纹140相配，具有一个密封面200，当该密封面200与本装置3的主体10的壁面300贴紧时达到密封效果。
在一个不同的实施例中，螺纹可以用可压紧配合插入件代替。
在完成联接后，从图4可以看到，上述一个或多个第一孔12的每个孔与在盖1内形成的第一排烟孔道112连通，按同样方式，上述一个或多个第二孔13与也是在盖1内形成的用于流入再充填液的第二孔道113连通。
应注意到上述孔道是在盖1内在其模铸过程中直接形成的，但无论在任何时候其意图都是引导从蓄电池放出的烟气以便将其输送到除进行再充填操作的位置以外的任何区域。
从图6和图7可以清楚地看出，在蓄电池盖1的每个钻孔2内都联接着一个再充填装置，其中，第一孔道112用于引导放出的烟气，而上述第二孔道113用于引导再充填液，将其输送给蓄电池内的各元件。
在将再充填装置3安装在盖1上之后，即可开始再充填过程，在该过程中，如图4所示，再充填液按流向413通过第二孔道113引入。显然，从图7可以看出，再充填液沿上述孔道113流过，因而作用于所联接的彼此平行的所有再充填装置。
在图1可以看出，挠性膜片40在本发明装置的主体10的内腔11内，在其一侧限定出与上述一个或多个第一孔12及上述管状杆30的端部130连通的排气室150，而在相反一侧限定出与上述一个或多个第二孔13连通的用于蓄存再充填液体的室50。因此，如图8的详图所示，在再充填操作开始时，浮动体31不与电解液231的上表面131接触，其结果是，由于杆30及浮动体31的重量使开闭件33离开横截壁面21的通孔22而将其打开。因此，可以使从上述第二孔113流入蓄存室50的再充填液通过，并从这里通过通孔22按流向313进入蓄电池。
从图9可以看出，再充填液的引入一直持续到电解液231的上表面131将浮动体31浮起并以一个力331使其垂直升起，从而将开闭件33带到将通孔22关闭的位置。
当发生这种情况时，再充填液通过该第二孔道113的流动被中断，并在蓄存室50内对挠性膜片40产生压力250，如图9所示，使膜片发生变形。
这里要特别指出，如果电池在使用时液体的压力没有被切断，则上述压力250作用在膜片上的力332小于上述浮动体31的总重量。反之，如果液体的压力被切断，则该压力作用在上述膜片上的力可以更大些。
通过对膜片40的表面的作用，上述压力250所产生的力332所遵循的方向与由浮起压力产生的力331的方向相同。因此，在杆30上、因而也就是在属于杆30的开闭件33上形成用来关闭通孔22的合力333，该合力333大于仅由浮动作用产生的力331。这正是由于多了一个由室50内的压力使膜片40变形而产生的附加力332的缘故，因而即使蓄电池在再充填操作过程中受到振动，也能保证开闭件33严密地将通孔22关闭。因此，在使用属于现有技术的再充填装置时因突然的振动引起泄漏的危险，将不再存在。
上述因膜片40的变形而产生的附加力332，使得即使采用的浮体31的直径小于属于现有技术的自动再充填装置所用浮体的直径，也仍能在开闭件33上获得确保密封性的关闭压力值。
在再充填操作过程中，在管状杆30的侧面位于浮动体31的上方备有的通孔34，可用于将沿方向134流过该孔的烟气排出，并通过上述第一孔2及上述排气孔道112达到流出口。本发明的自动再充填装置的一个不同的实施例示于图5，在图中上述装置整体用4标记，可以看出，属于上述装置4的主体100的上述用于排出烟气的第一孔120及上述用于流入再充填液的第二孔130，分别与上述用于排出烟气的第一孔道212及用于流入再充填液的第二孔道213连通。上述孔道备有软管接头312、313，适用于连接引导排出烟气及再充填液的每一软管。
本装置的主体100的底部140还可以具有一个通孔242，该通孔242可插入用于电解液的比重计。
本发明的自动再充填装置的另一实施例示于图10，可以看到在图中其整体用7标记。在这个实施例中，应注意到挠性膜片740通过第一密封锁定件732与管状杆730联接，该锁定件732由彼此相对并与管状杆730同轴设置的一对环741、742构成，用于将位于两个环之间的膜片740的内边缘夹在二者之间。此外，挠性膜片740还通过第二密封锁定件832与管装部件720联接，可以看到，该锁定件832由属于管状部件720的倾斜面723及在自动再充填装置7的主体300上形成的对应的台肩724限定，用于将与该两部分位置对应的膜片740的外边缘夹在二者之间。
在这个实施例中，还可以看到，在管状部件720上钻有的通孔722备有与关闭件相对的锥形座721。上述关闭件由压在支承环822上的截锥体形的带唇边密封件821构成，设置在相对于上述管状杆730的大致中央位置。
最后，应注意到，在浮体731与杆730之间有一个与二者同轴的杯900，在其内腔收集再充填液910。就蓄电池内部而论，这将形成一种液体密封，能够防止在蓄电池内可能聚集的烟气逸入装置7，否则烟气将沉积在装置的作相对运动的部件上，从而影响其功能。
显然，浮体731可按任何尺寸制造。
主体300还具有用于封盖排烟孔760的密封件600及盖750。
本发明的另一实施例虽然没有在图中示出，但可以预知在上述装置主体100的底部141钻有的通孔242被用作排出烟气用的孔。在这种情况下，装置4的主体100将只有与上述用于流入再充填液的上述第二孔道连通的上述第二孔130。
根据已经说明过的内容可知，在其所有不同的实施例中，本发明的装置都能达到所提出的目的。
事实上，所有实施例都具有挠性膜片，除了由浮动体的浮起状态产生的推力外又产生一个力，所以，即使在再充填操作过程中蓄电池存在振动，也能保证将流入再充填液的孔关闭。
还应看到，由于能产生这一附加的关闭力，因此所采用的浮动体有可能具有比在属于现有技术的再充填装置中采用的浮动体小的直径，但其产生的关闭力却比后者大。
还应看到，在其不同的实施例中，本发明的再充填装置既可应用于带有能通过属于盖本身的孔道引导排出烟气及再充填液的盖的蓄电池，又能以另一种形式应用在蓄电池的盖上，即其特征是再充填装置通过以软管接头与装置连接的软管进行输送。
还应看到，在已说明过的任何实施例中本发明的装置都可以具有一个适用于插入电解液密度检测仪表的孔，该孔在再充填操作期间还可以用于排出烟气。
在制造过程中，可以进行涉及本发明的装置的结构和型式的修改。但是，这些修改均应被认为不脱离本发明的主旨和范围。

Claims (18)

1.一种装置(3；4；7)，适用于自动再充填电解液并排出聚集在蓄电池内聚集的烟气，该装置的特征在于，它包括：
主体(10；100；300)，能以密封形式插入蓄电池的盖(1)的孔(2)内，并具有带底部(101；141)的内腔(11)，上述主体具有一个或多个与用于排出烟气的第一孔道(112；212)连通的第一孔(12；120)及一个或多个与用于流入再充填液的第二孔道(113；213)连通的第二孔(13；130)；
管状部件(20；720)，具有与上述主体的上述内腔(11)配合的外管状部(24)及在上述外管状部(24)内的同轴圆筒形的导向件(25)，上述管状部件(20；720)在其内部和一个带通孔(22；722)的横截壁面(21)的中间位置和在圆筒形壁的侧面具有至少一个或多个与属于上述主体(10；100；300)的上述一个或多个第二孔(13)的至少一个连通的通孔(23)；
管状杆(30；730)，与上述的孔(22；722)滑动配合，穿过该横截壁面(21)，在其一端具有用来随着蓄电池内蓄存的液体(231)而动作的浮动体(31；731)，在相反一端具有通过第一密封锁紧件(32；732)与该管状杆(30；730)连接并通过第二密封锁紧件(132；832)与上述管状部件(20；720)的内侧表面连接的挠性膜片(40；740)；
上述管状杆(30；730)在其大致的中间位置具有用来与上述横截壁面(21)的上述孔(22；722)配合操作并将其密封的关闭件(33；821)，以便能防止从上述一个或多个第二孔(13；130)流入的再充填液通过，
在上述主体(10；100；300)的上述内腔(11)内，上述挠性膜片在其一侧限定出与上述一个或多个第一孔(12；120)及上述管状杆(30；730)的端部连通的排气室(150)，而在其相反一侧限定出与上述一个或多个第二孔(13；130)连通的用来蓄存再充填液体的室(50)，在该室内部，其中蓄存的上述液体的压力(250)可以改变，使上述膜片变形，由此在上述管状杆(30；730)上产生一个使由上述浮动体(31；731)对上述关闭件(33)产生的推(331)力增加的力(332)。
2.根据权利要求1所述的装置(3；4；7)，其特征在于：上述聚集室(50)内的液体压力(250)作用在上述膜片(40；740)上这样一个力(332)，即其小于上述浮动体(31；731)与支承着它的上述杆(30；730)的总重量。
3.根据权利要求1所述的装置(3；4；7)，其特征在于：支承上述浮动体(31；731)的上述管状杆(30；730)具有一个或多个用于排出烟气的通孔(34)，上述通孔配置在上述浮动体(31；731)的上方。
4.根据权利要求1所述的装置(3；4；7)，其特征在于：上述管状杆(30；730)在其外表面具有几个导向翅板(35)，与上述导向件(25)的内表面滑动配合。
5.根据权利要求1所述的装置(3；7)，其特征在于：上述装置的主体(10)具有用于装配在对应的内螺纹(140)内的外螺纹(14)，该内螺纹(140)位于属于上述盖(1)的上述孔(2)的末端。
6.根据权利要求1所述的装置(3；7)，其特征在于：用于排出烟气的上述一个或多个第一孔(12)的数目是2个，并基本上彼此相对地设置在同一基本上水平的平面上，用于流入再充填液的上述第二孔(13)基本上彼此相对地设置在同一基本上水平的平面上，该平面基本上平行于上述第一孔(12)所在的平面，由此，上述第一孔(12)及上述第二孔(13)分别与在容纳它们的盖(1)内形成的用于排出烟气的孔道(112)及用于流入再充填液的孔道(113)连通。
7.根据权利要求1所述的装置(4)，其特征在于：用于排出烟气的上述一个或多个第一孔(120)的数目是2个，并基本上彼此相对地设置在同一基本上水平的平面上，用于流入再充填液的上述第二孔(130)基本上彼此相对地设置在同一基本上水平的平面上，该平面基本上平行于上述第一孔(120)所在的平面，由此，上述第一及上述第二孔分别与属于上述装置(4)的主体(100)的用于排出烟气的孔道(212)及用于流入再充填液的孔道(213)连通，该2个孔道还备有软管接头(312；313)。
8.根据权利要求1所述的装置(3；4)，其特征在于：上述关闭件由具有截锥体形的开闭件(33)构成，用于压配合在上述具有截锥体形的横截壁面(21)所钻有的通孔(22)内。
9.一种蓄电池的盖(1)，用于安装权利要求1至4所述的自动再充填装置(3；7)，其特征在于：它具有各自装入上述装置(3；7)的多个孔(2)，上述孔(2)的每一个通过属于自动再充填装置(3；7)的第一孔(12)与用于排出从各电池元件放出的烟气的第一孔道(112)连通，并通过属于自动再充填装置(3；7)的第二孔(13)与用于流入再充填液的第二孔道(113)连通，上述孔道(112；113)是通过塑料模铸沿盖的厚度形成的。
10.根据权利要求1所述的装置(3；4；7)，其特征在于：用于排出烟气的上述一个或多个第一孔由在上述主体(100；300)的底部(141)钻通的一个单个的通孔(242；760)构成。
11.根据权利要求1所述的装置(3；4；7)，其特征在于：上述横截壁面(21)具有向蓄电池内部收口的截锥体的形状。
12.根据权利要求1所述的装置(3)，其特征在于：上述第一密封锁紧件(32)由在上述管状杆(30)上形成的至少一个环形凹槽(232)构成，用于安放上述挠性膜片(40)的对应边缘。
13.根据权利要求1所述的装置(3)，其特征在于：上述第二密封锁紧件(132)由在上述管状部件(20)上形成的至少一个环形凹槽(332)构成，用于安放上述挠性膜片(40)的对应边缘。
14.根据权利要求1所述的装置(7)，其特征在于：上述关闭件由截锥体形的带唇边密封件(821)构成，用于以密封形式配合在上述管状部件(720)所钻有的上述通孔(722)内。
15.根据权利要求1所述的装置(7)，其特征在于：上述第一密封锁紧件(732)由彼此相对并与管状杆(730)同轴设置的一对环(741，742)构成，用于将位于两个环之间的上述膜片(740)的边缘夹在二者之间。
16.根据权利要求1所述的装置(7)，其特征在于：上述第二密封锁紧件(832)由属于上述管状部件(720)的倾斜面(723)及在自动再充填装置(7)的主体(300)上形成的对应的台肩(724)构成，用于将与该两部分位置对应的上述膜片(740)的边缘夹在二者之间。
17.根据权利要求10所述的装置(7)，其特征在于：上述装置(7)的主体(300)备有盖(750)，用于封盖排烟用的上述单个通孔(760)，并用于检查电解液的液位及密度。
18.根据权利要求1所述的装置(7)，其特征在于：在上述浮动体(731)与上述杆(730)之间设有一个与二者同轴的杯(900)，用于在其内腔保持为形成相对于蓄电池内部的液体密封所需的再充填液910。
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