DE1025470B - Fluessigkeitsverteiler zum Verteilen einer Fluessigkeit auf mehrere zur Aufnahme galvanischer Elemente bestimmte Kammern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsverteiler zum Verteilen von Flüssigkeit auf mehrere zur Aufnahme galvanischer Elemente bestimmte Kammern aus einem gemeinschaftlichen Flüssigkeitsvorratsbehälter über eine Anzahl Durchflußkanäle, die einer gleichen Anzahl von Kammern zugeordnet sind, wobei das Zurückfließen der Flüssigkeit aus den Kammern durch die Durchflußkanäle dadurch verhindert wird, daß die Durchflußkanäle zum mindesten auf einem Teil ihrer Länge kapillarartig ausgeführt sind, so daß Flüssigkeit, z. B. der Elektrolyt, wohl nach der einen Richtung hinlaufen, aber nicht in die andere Richtung, in den Flüssigkeitsvorratsbehälter, zurückfließen kann.

Derartige vorgeschlagene Flüssigkeitsverteiler besitzen Durchflußkanäle, welche aus einem mit dem Flüssigkeitsvorratsbehälter in Verbindung stehenden Verteilerkonus mit einer diesen von oben abschließenden Abdeckung gebildet sind. Zwischen der Abdeckung und der Konusfläche ist ein kapillarartig enger Durchflußkanal von entsprechend geringer Höhe geschaffen. Eine derartige Vorrichtung ist aber kompliziert und teuer in der Herstellung. Zweck der Erfindung ist es, ein einfacheres System zu schaffen, bei dem nach Füllung der Zellen der Rückfluß von Flüssigkeit unabhängig von der Lage der Batterie verhindert wird.

Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsverteiler ist dadurch gekennzeichnet, daß der für jede Zelle vorgesehene kapillare Durchflußkanal an der Flüssigkeitseintrittsseite, d. h. seiner Eintrittsöffnungen, einen kleineren Querschnitt besitzt als an der Flüssigkeitsaustrittsseite, die in die Kammer einmündet und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Kammern liegt, so daß die Verteilung derart erfolgt, daß ein durch den kleinen Querschnitt der Eintrittsöffnung des Kanals kommender Flüssigkeitsstrom mindestens einen Teil der Seitenwände des der kleineren Eintrittsöffnung folgenden, mit dem größeren Querschnitt versehenen Teils nicht berührt und das der Durchs flußkanal an seiner Austrittsöffnung genügend nahe beieinander liegende Wandungen besitzt, so daß die Flüssigkeit auf Grund ihrer Oberflächenspannung nicht in die kapillare Durchflußkanäle zurückgelangen kann, wenn sich Flüssigkeit in der Kammer befindet.

Der Querschnitt der Eintrittsöffnung der Kanäle für eine bestimmte Flüssigkeit ist eine Funktion einerseits der Differenz zwischen den Drücken, die an der Eintrittsöffnung und an der Austrittsöffnung des Kanals vorhanden sind, und andererseits des Abstandes der Seitenwände des Kanals.

Dadurch, daß die Flüssigkeit gleichmäßig mit Druck belastet ist, wirkt sich der Druck in allen Kanälen gleichmäßig aus. Man erhält also eine sehr regelmäßige Flüssigkeitsverteilung auf die Kammern, Flüssigkeitsverteiler zum Verteilen einer Flüssigkeit auf mehrere zur Aufnahme

galvanischer Elemente bestimmte Kammern

Anmelder:

Societe »EREC«, Societe d'Etudes,

de Realisations et d'Exploitations

Commerciales, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr. jur. W. Böhme, Patentanwalt, Nürnberg, Frauentorgraben 73

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 10. Mai 1954

Hubert Marie Bernard Recope de Tilly Blaru, Paris, ist als Erfinder genannt worden

indem der für den Flüssigkeitsdurchlauf angepaßte Druck in allen Durchflußkanälen gleich ist. Dabei kann einmal in die Kammern eingefüllte Flüssigkeit auf Grund der Oberflächenspannung nicht mehr in den Flüssigkeitsvorratsbehälter zurückgelangen, so daß Kurzschlüsse durch den Elektrolyten wie auch Leerlaufen der Kammern nach dem Füllen vermieden werden.

Flüssigkeitsverteiler der erfindungsgemäßen Art sind nicht ausschließlich zur Verteilung von Flüssigkeit auf elektrische Batterien vorgesehen, deren in Kammern befindliche Elemente in Serie oder parallel geschaltet sind, sondern können auch für Apparate angewendet werden, in denen Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in gleicher Weise wie bei Batterien auf mehrere Behälter verteilt werden sollen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung zu den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu ersehen. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Flüssigkeitsverteiler gemäß der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Schnitte durch verschieden ausgeführte Durchflußkanäle während und nach der Einfüllung von Flüssigkeit in die Kammern,

Fig. S und 6 analoge Schnitte durch einen Durchflußkanal in einer anderen Ausführungsart,

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Fig. 7 und 8 analoge Schnitte durch einen Durchflußkanal in einer dritten Ausführungsart.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 stellt eine elektrische Batterie dar, deren Elemente sich in Kammern 2 des Körpers 1 befinden. Die Kammern können mittels einer in einem Behälter 3 vorhandenen Flüssigkeit gefüllt werden. Der Zugang zu jeder Kammer 2 besteht aus einem kleinen Durchflußkanal, der die Trennwand 4 durchdringt und zwei Abschnitte besitzt: einen Eintrittsteil 5 mit sehr kleinem Querschnitt und einen Austrittsteil 6, dessen Querschnitt etwas größer ist als der des Teils 5. Die Zuflußöffnungen der Kanäle 5 sind normalerweise durch irgendein Verschlußorgan 7 verschlossen, das mittels einer Ziehvorrichtung 8, die sich am äußeren Ende der Batterie befindet, durch eine nicht dargestellte Vorrichtung entfernt werden kann.

Die Kraft, die auf die Flüssigkeit drückt, damit sie aus dem Behälter 3 in die Kammern 2 fließt, kann z. B. von einer Feder oder einem anderen elastischen Organ ausgeübt werden, oder sie kann der atmosphärische Druck sein, während in den Kammern 2 ein Unterdruck herrscht. Es können auch Kombinationen derartiger Mittel Anwendung finden.

Die Durchflußkanäle können mehr als zwei aufeinanderfolgende Abschnitte besitzen, die größer werdende Querschnitte besitzen. Sie können sich auch nach der Ausgangsöffnung zu düsenfömig erweitern (s. Teil 9 in den Fig. 3 und 4).

Der verbreiterte Teil der Durchflußkanäle braucht nicht in derselben Achse zu liegen wie ihre Eintrittsöffnung 5. Sie kann z. B. gemäß den Fig. 5 und 6 ausgeführt sein, in denen eine abgeänderte Form dargestellt ist. Der Teil 10, der einen größeren Querschnitt besitzt als die Eintrittsöffnung 5, verläuft versetzt zu dieser. Auch können die Achsen düsenförmiger Durchlässe beliebig von der Achse der Einlaßöffnung abweichen.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein Beispiel eines düsenförmigen Durchflusses 11 mit schräg liegender Achse.

Die Verteilung erfolgt derart, daß ein mit einem entsprechenden Druck durch die Eintrittsöffnung 5 mit dem kleinen Querschnitt hindurchgepreßter Flüssigkeitsstrom 12 (Fig. 3, S und 7) mindestens einen Teil der Seitenwände des Austritts teils 6, 9,10 oder 11 des Kanals nicht berührt, der der öffnung 5 folgt. Andererseits besitzt der Durchgangskanal an seiner Austrittsöffnung genügend nahe beieinander liegende Seitenwände, so daß die Flüssigkeit, die einmal in die Kammer 2 geflossen ist, auf Grund ihrer kapillaren Spannung (Oberflächenspannung) daran gehindert wird, in den Durchflußkanal zurückzugelangen, wie es durch 13 in den Fig. 4, 6 und 8 dargestellt ist.

Die Form des Längsschnittes der Durchflußkanäle muß den jeweiligen Erfordernissen entsprechen und ist unterschiedlich. Der Querschnitt kann z. B. kreisförmig, plygonal, oval oder in Form eines Spalts ausgebildet sein.

Um Flüssigkeit aus dem Behälter 3 auf die Kammern^ zu verteilen, wobei sich der Flüssigkeitsverteiler in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand befindet, zieht man plötzlich das Verschluß organ 7 fort, so daß die Eintrittsöffnungen 5 freiliegen.

Unter der Wirkung einer Druckfeder oder des atmosphärischen Druckes oder von beiden, wie schon oben angedeutet, fließt die Flüssigkeit durch die Eintrittsöffnungen 5 hindurch. Sie bildet einen Strom 12 (Fig. 3, 5 und 7), welcher mindestens einen Teil der Wände des nachfolgenden Kanalteils 6, 9,10 oder 11 nicht berührt. Ist die ganze Flüssigkeit in die Kammern 2 gelaufen, kann sie wegen ihrer Oberflächenspannung nicht in die Durchflußkanäle zurück-

fließen, ganz gleich in welcher Lage sich der Flüssigkeitsverteiler befindet.

Diese Tatsache hat eine große Bedeutung. Zum Beispiel kann in einer elektrischen Batterie und damit zwischen den verschiedenen Kammern, d. h. zwischen den verschiedenen Elementen einer Batterie, kein Kurzschluß durch den Elektrolyten entstehen. In den Kurzschlußwegen, die z. B. aus den relativ breiten Teilen 6, 9,10 oder 11 der Durchflußkanäle bestehen, sind leere Räume vorhanden.

Andererseits, wie schon oben angedeutet, ist auf Grund des geringen Querschnittes der Eintrittsöffnungen 5 zu den Kammern 2 die Flüssigkeitsverteilung in die letzteren sehr regelmäßig.

Claims (4)

PATENTANSPKOcHE:

1. Flüssigkeitsverteiler zum Verteilen einer Flüssigkeit auf mehrere zur Aufnahme galvanischer Elemente bestimmte Kammern aus einem gemeinschaftlichen Flüssigkeitsvorratsbehälter, wobei das Zurückfließen der Flüssigkeit aus den Kammern durch die Durchflußkanäle dadurch verhindert wird, daß die Durchflußkanäle zum mindesten auf einem Teil ihrer Länge kapillarartig ausgeführt sind, so daß Flüssigkeit wohl nach der einen Richtung hinlaufen, aber nicht in die andere Richtung, in den Flüssigkeitsvorratsbehälter, zurückfließen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der für jede Kammer (2) vorgesehene kapillare Durchflußkanal an der Flüssigkeitseintrittsseite, d. h.

seiner Eintrittsöffnung (5), einen kleineren Querschnitt besitzt als an der Flüssigkeitsaustrittsseite (6, 9,10,11), die in die Kammern (2) einmündet und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Kammer liegt, und daß der Durchflußkanal (6, 9, 10, 11) an-

seiner Austrittsöffnung so nahe beieinander liegende Wandungen besitzt, daß die Flüssigkeit auf Grund ihrer Oberflächenspannung nicht in den Durchflußkanal zurückgelangen kann, wenn sich Flüssigkeit in der Kammer (2) befindet.

2. Flüssigkeitsverteiler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedene Durchmesser aufweisenden Abschnitte des Durchflußkanals koaxial zueinander stehen.

3. Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der verschiedenen Abschnitte ein und desselben Kanals zueinander versetzt sind.

4. Flüssigkeitsverteiler gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle sich nach der Austrittsseite zu in irgendeiner Richtung hin düsenmäßig erweitern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 550 516.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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