JP2001517356A

JP2001517356A - 液体充填装置

Info

Publication number: JP2001517356A
Application number: JP53954298A
Authority: JP
Inventors: ビー．ブレット，ウィリアム
Original assignee: トロジャンバッテリーカンパニー
Priority date: 1997-03-13
Filing date: 1997-03-13
Publication date: 2001-10-02
Also published as: EP0972153A1; AU2328997A; EP0972153A4; CA2283205C; CA2283205A1; KR20000076235A; AU725492B2; KR100450350B1; WO1998040653A1

Abstract

(57)【要約】バッテリに水を補給する液体供給装置(10)は本体を貫通して延在し、互いに独立して設けられた第一水路および第二水路(14,16)にその内部で接続された第一水流ポートおよび第二水流ポート(18,44)を有する本体を具備する。捕捉手段(27)が装置の内部の第一水路および第二水路(14,16)の下方位置に設けられる。開放端を備えたベル室(33)が捕捉手段(27)の出口に設けられる。第一水路および第二水路(14,16)の一方を介して装置(10)に供給され、捕捉手段(27)、ベル室(33)を介してバッテリの電解槽(12)に流入する。装置(10)はその中に空気を捕捉し、電解槽(12)内の電解槽の高さが所定のレベルまで上昇して少なくとも装置内の水頭圧に等しくなるまで捕捉空気を加圧し、これにより電解槽(12)への給水が停止される。

Description

【発明の詳細な説明】液体充填装置技術分野本発明は電解バッテリの一つ以上の電解槽に水を充填するための装置、特に可動部材を使用することなく、しかも電解槽からバッテリ電解液を循環させることなく電解バッテリの一つ以上の電解槽に水を充填することができる液体充填装置に関する。背景技術ディープサイクル等の用途に用いられる例えば鉛・酸バッテリのような電解液を含むバッテリが正しく機能するためには各電解槽内の電解液を特定のレベルに維持しなければならない。所望の電解液レベルは一般に電解槽内のバッテリ電極プレートを完全に浸すのに必要な電解液容量に相当する。バッテリの電極プレートを電解液に完全に浸すことにより電解液と電極プレートとの接触度合いが最大となり、バッテリの各電解槽内における発電電気化学反応度合いも最大となるのでバッテリが最大限に作用することになる。バッテリの性能を最高レベルに維持すると共にその耐用寿命を最大限に延ばすためには電解液レベルを規則的にチェックし、所望のレベル以下になったならば補給しなければならない。バッテリの電解槽内の電解液レベルは静的ではなく、蒸発、漏れ、飛散の他、充電中の過充電の際に生じる脱気の影響を受けて動的に変化する。バッテリ充電の際に最良の成果を得るには充電中および充電後に電解液レベルをチェックし、調節することにより充電中、電解液と電極との接触度合いを最大限に維持することが望ましい。多くの場合、電解バッテリは多数の電解槽を具備する。例えば従来の12ボルト電解バッテリは６個の２ボルト電解槽を具備する。バッテリの用途に応じて必要電圧が異なるのでその構成も多様である。この種のバッテリは多くの場合、バッテリ駆動装置または車両に搭載する際、各電解槽にアクセスし難い場所、すなわち電解液レベルのチェックや電解液補給が困難で手間のかかる場所に配置される。このような用途において電解液レベルのチェックや電解液補給に関する困難点を解決するために種々の装置が提案されている。電解液補給中に生じる環境汚染や健康上の被害を軽減または解消するためには電解槽の充電に水だけを使用するか、或いは水だけを循環させることが望ましい。電解液のレベル調整および補給を容易にするために開発された装置はバッテリの各電解槽に組み込まれる所謂、”パススルー”装置を含む。このパススルー装置は電解槽内の電解液が所定レベルに達すると電解槽から電解液が流出できるように電解槽内に配置された入口ポートおよび出口ポートを有するのが普通である。パススルー装置はバッテリの各電解槽に設けられ、流体学的な観点で互いに接続され、電解液が順次、各電解槽を循環して各電解槽を所定レベルまで充電し、最終的にはバッテリから出されて回収される。電解液の補給または充填はこのバス・スルー装置を利用し、電解液が所定レベルに達するまで最初の電解槽に配置された第一パススルー装置へ給水源から水を送ることにより行われる。充填済の第一電解槽へ給水が続けられている間、この充填済の第一電解槽からの電解液と混合した水が第一電解槽に設けられたパススルー装置を介して他の電解槽に設けられたパススルー装置に送られる。このような一連の電解液の移動は最後の電解槽内の電解液が所定のレベルに達し、電解液がバッテリから回収され、水流が停止されるまで続く。パススルー装置の欠点は水だけでなく、電解液をも電解槽から電解槽へと移動させ、最終的にはバッテリから回収しなければならない点にあり、環境上、健康上の危険を伴う。さらに多数の他のパススルー装置と直列に接続した場合、各電解槽における電解液を所望の濃度に調整することができない。水と電解液との混合液が各電解槽を循環するに従って各電解槽の電解液の濃度が隣接した電解槽の電解液の濃度に比べて次第に薄くなり、各電解槽の電解液の濃度にバラツキが生じる。電解液のレベル調整および補給を容易にする目的で開発された高知の装置として電解槽の電解液充填口に嵌着されるように構成された”フロートタイプ”装置がある。この装置は充填口に嵌着される本体を有する。本体から電解槽へプランジャが延び、このプランジャは電解液中に浮くフロートを有する。本体は電解槽の外側に配置され、プランジャおよびフロートの位置に応じて本体の取水口から電解槽への水流を解放・遮断する弁機構を有する。電解槽内の電解液レベルが低く、プランジャおよびフロートが電解液内へ所定距離だけ可能へ延びている時には本体内の弁が開いて電解液内への給水を可能にする。所定の電解液レベルに達し、プランジャおよびフロートが電解液内の所定の点まで上昇すると弁が閉じ、電解液への給水を停止する。この装置はその本体に通気通路をも有し、この通気通路は水が電解槽に流入するのに伴って移動する空気を電解槽から本体を介して大気中へ逃がす。これらフロートタイプ装置は各電解槽に組み込まれ、流体学的な観点で給水源と並列に接続され、或る層の電解液が所望のレベルに達するとこの電解液への水流が遮断される。上記フロートタイプ装置の実施例として一か所から複数の電解槽を充填できるものがある。このような実施例では各装置が装置が組み込まれている電解槽において所定の電解液レベルが達成されている間または達成された後、水が本体内を通過できるようにする排水口を有する。この装置を各電解槽に配置し、配管等を介して流体学的な観点で接続することにより一か所から各電解槽に電解液を充填することができる。この装置を利用することにより電解槽間に電解液を循環させたり、バッテリから電解液を回収したりしなくても各電解液の電解液を補給することができる。この装置では電解液をバッテリから抜かなくても給水源から各装置に水を循環させることができるが、そのためには可動部品、例えばプランジャや弁機構を用いなければならない。電解バッテリの保守おいて可動部品を含む装置を用いることは好ましくない。なぜならば例えば使用中または充電中に発生する硫酸、硫酸蒸気等の極めて腐食性の高い電解槽の環境に晒されることで前記可動部品が故障したり、予期せぬ動作を示す懸念を免れないからである。バッテリの使用中または充電中に発生する硫酸蒸気、発生期酸素および水素は装置本体を介して各電解槽から漏れ、可動部品を上述したように腐食性のある極めて有害な蒸気に直接曝すことになる。この種の蒸気に長期間曝されると遂には部品の故障により装置の耐用寿命が短くなることは公知の通りである。装置と併用され、装置と電解槽との間のシールに用いられるプラスチックおよびゴムは前記腐食性液体および／または蒸気に曝されると分解することが知られている。この分解による生成物が装置内に進入して部品の動きを妨げる。例えば弁を開弁または閉弁のいずれかの位置に詰まらせて装置を動作不能にする。プラスチックやゴムの部品の分解生成物が電解槽に進入して電気化学反応の効率を低下させることも公知である。米国特許第4,754,777号は電解バッテリの電解槽における電解液を所望のレベルにまで補給する上記以外の装置を開示している。この装置は電解槽の充填口に嵌着される本体を有する。本体は可動部品を有しておらず、給水管から水捕捉機構を介して電解槽へ給水する。水の捕捉は給水管からの水を特定の供給圧で捕捉手段に送り込み、電解槽へ流入させるように構成されている。捕捉手段を通過して電解槽へ流入する水流は装置内に捕捉された空気の圧力が水の供給圧に等しくなると停止し、給水が捕捉手段を迂回して排水管を介して別の電解槽に配置されている次の装置に送られる。捕捉手段を通過する水流が停止する時の捕捉手段内の水圧は装置の給水管と給水源との間に配置した調圧弁により調整される給水圧と相関関係にある。捕捉手段内の給水遮断圧は給水圧に左右されるので装置により達成される電解液レベルは感圧的である。すなわち各電解槽における電解液レベルは装置が感知する給水圧に応じて異なる。したがって給水圧を所望の電解液レベルを実現する所望の一定値に固定する必要がある。英国特許第1,041,629号は上記捕捉型の装置と極めて似た別の捕捉型の装置を開示している。この装置は電解槽への給水を制御するのに水捕捉手段を利用する。その動作原理は他の捕捉型の装置と同じであり、給水圧を感知することで電解槽内の電解液をレベル調整する。上記捕捉型の装置は他の電解槽に配置された全く同じ装置と流体学的な観点で直列に接続され、順次、レベル調整と補給とを行う。ただし各装置への給水圧が各電解槽の電解液レベルを決定するので一連の装置を通過する過程で起こる圧力損失が各電解槽のレベルを順次、低下させ、各電解槽において正確に電解液をレベル調整することが困難になる。さらにこの捕捉型の装置はいったん所望の電解液レベルが得られると電解槽内に発生するガスが電解槽から漏れないように構成されているので爆発の危険性がある。上記捕捉型の装置は電解槽間で電解液を循環させたり、バッテリから電解液を抜いたり、可動部品を用いたりしなくても電解液のレベル調整および補給を行うことができるが、このような性能は給水圧に依存して初めて可能であり、正確に水圧調整が不可能な場合および／または非現実的である場合には不向きである。さらに上記捕捉型の装置は真空状態下では機能しない。例えば装置内の差圧が正圧状態によってではなく、真空によって発生する場合には機能できない。真空によって発生させた装置内の真空を利用する電解液のレベル調整および補給が望ましい理由は配管等の漏れに起因するバッテリからの水漏れを回避できるからである。したがって後述する幾つかの特徴を具備する装置の実現が要望されており、これは一か所、すなわち給水源との一つの接続点からの電解バッテリ電解槽の電解液レベル調整および補給を可能し、電解槽に所定の電解液レベルまで水を補給すると共にこの電解槽が充填されたならばこの電解槽に設けた充填装置から他の充填装置へ電解液ではなく、水を循環させることができ、可動部品を有しておらず、装置内の差圧変動に関係なく電解液レベル調整および補給を行うことができ、正圧状態でも真空状態でも用いることができる。発明の開示本発明は上記目的を達成することを目的とする。さらに上記目的を経済的に簡単に能率的に且つ確実に達成する。概して本発明は電解バッテリの一つ以上の電解槽に可動部品を用いず、バッテリの外側で電解液を循環させず、加圧状態または真空状態により装置内に差圧を発生させることにより給水圧とは無関係に所定の電解液レベルまで水を補給することができる装置を具備する。この装置の一実施例は室を有する本体を具備し、該本体は該本体から室内へと延びる第一水ポートおよび第二水ポートを有する。これら第一水ポートおよび第二水ポートは給水口または排水口として交互に利用することができる。前記装置の本体は環状の室内を軸線方向に延びる互いに独立した第一水路および第二水路を有し、これら水路はそれぞれ第一水ポートおよび第二水ポートに流体学的な観点で接続され、それぞれの下端はポートよりも下方の空洞内に位置する。水ポートの一つを介して装置に流入する水はそれぞれの水路を介して装置内を軸線方向に移動する。前記装置の本体内には捕捉手段が配置され、前記第一水路および第二水路の下端よりも下方に取入れ受け皿空間を有する。一方の水路を通過する水が捕捉手段に流入する。捕捉手段は第一堰および第二堰を有する。捕捉手段の出口に近い本体内には鐘状室が配置される。捕捉手段の堰を通過する水は鐘状室に流入し、その開口端から電解槽に流入する。捕捉手段および鐘状室は電解槽内の電解液面が鐘状室の開口端に達するとそこに含まれる空気を捕捉する。引き続き水が装置を通って電解槽に流入すると鐘状室内を上昇する電解液により捕捉されている空気が圧縮される。捕捉されている空気の圧力が水位により装置内の送出圧力に近づき始めると捕捉手段を通過する水の流量が低下する。捕捉手段および鐘状室は捕捉されている空気の圧力が少なくとも受け皿空間内の水頭圧に等しくなると捕捉手段から電解槽への水流が停止して電解槽内に所定の電解液レベルが得られるように構成されている。電解槽から大気中へガス圧を逃がすために、または水循環サイクル後、さらに処理を加えるために、ガス抜きを含むように装置を構成してもよい。給水路と排水路との間に装置が接続されている給水源から装置内へ水流を起こすのに十分な差圧を作用させることにより装置を作動させる。差圧は正圧状態または真空状態により発生させることができる。電解槽の電解液充填口に嵌着されるように装置を構成すれば既存の電解バッテリへの利用が容易になるが、新しいバッテリの一体的な部分として構成してもよい。本発明の液体充填装置を複数の電解槽を充填するための電解液補給およびレベル調整システムに使用する際には流体学的な観点で接続すればよい。この装置を上記システムに使用することの利点として各電解槽に物理的にアクセスできなくても給水源と接続された一箇所から操作することにより複数の電解槽の補給およびレベル調整を容易に行うことができる。すなわち本発明の構造は第一水ポートおよび第二水ポートを画定する本体と、水ポートの下方に位置する受け皿空間を有する捕捉手段とを具備する。また前記本体は受け皿空間に対する出入りのためにそれぞれのポートを別々に受け皿空間と接続する第一水路および第二水路を有する。捕捉手段は受け皿空間と捕捉手段出口との間に放出側堰先端を有し、この出口は前記先端の下方であってこの出口が接続可能な室内の所望の液位より低い所定の距離に位置する。捕捉手段は前記先端および第一水路ならびに第二水路の一つの下端に対して垂直な出口を有する。一方の水路の下端と捕捉手段出口との間の容量配分は捕捉手段出口が浸漬し、受け皿空間内の水が少なくとも前記一方の水路の下端まで上昇した後、捕捉手段を通路する水流が止まるように画定される。一般的に本発明の方法は液体充填装置の給水路と排水路との間に差圧を発生させることにより装置の給水路、捕捉手段、鐘状室を介して電解槽に水を流入させる工程を具備する。捕捉された空気は電解槽内の電解液レベルが鐘状室の開口端に達した時に形成される。装置内に捕捉された空気は電解槽へ流入する水により空気の圧力が少なくとも装置内に水位による装置内の水頭圧に等しくなるまで圧縮される。捕捉された空気の圧力が少なくとも装置内の水頭圧に等しくなると電解槽への給水が停止されて所望の電解液レベルが達成される。所定の電解液レベルは装置に流入する水の圧力とは関係なく達成される。図面の簡単な説明本発明の上述した特徴およびその他の特徴を好適な実施例に基づいて添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図９は本発明の方法を実施する際の手順に従って本発明の作用原理を説明するための簡単な給水装置の実施例の略図的な断面図であり、詳細には、図１は電解槽の上方空間内に配置され、電解液が所望のレベルに達していない電解液補給動作開始前の時点における給水装置の状態を示しており、図２は水が装置に給水され、装置の捕捉手段受け皿空間を通過する電解液補給動作開始の状態を示しており、図３は装置の出口堰の先端の高さに相当する水位まで受け皿空間に給水された状態を示しており、図４は出口堰の先端を越えて受け皿空間からの水が装置の鐘状室を通過して電解槽に流入する状態を示しており、図５は電解槽中の電解液レベルが鐘状室の口まで上昇した時点で捕捉手段から電解槽へ水が流入して鐘状室内にエアポケットが形成された状態を示しており、図６は電解槽内へさらに水が流入して電解液レベルを鐘状室の口よりも高いレベルにまで上昇させ、エアポケット内に捕捉されている空気の圧力が増大した状態を示しており、図７は引き続き受け皿空間に給水が行われ、水が電解槽に給水され、受け皿空間内の水位が装置の排水管の開口端まで上昇して装置から流出した状態を示しており、図８は受け皿空間が引き続き給水されて電解槽内の電解液位が所定レベルに達した時点で電解槽への給水が停止され、受け皿空間へ流入する水が受け皿空間から排水管へ誘導された状態を示しており、図９は所定の電解液レベルに達し、パージ処理が完了した後の電解液補給動作完了の状態を示している。図10は本発明の原理に従って構成され、電解槽の電解液充填口内に取り付ける方式の第一実施例の断面図である。図11は図10の線11-11に沿った図10の装置の断面図である。図12は図10の線12-12に沿った断面図である。図13は図10の線13-13に沿った断面図である。図14は90°回転させた、すなわち図11の線14-14に沿った図10の装置の断面図である。図15は図14の断面15-15に沿った図10の装置の横断面図である。図16はガス抜き調整蓋構造を有する図14の装置と同様の装置の断面図である。図17はバッテリカバーの一体的な部材として構成された本発明の装置の第二実施例の斜視図である。図18は電解バッテリの電解槽に取り付けられ、流体学的な観点で直列に接続されている複数の図10〜図15、または図16に示した装置からなる電解液レベル調整・補給システムの略図である。図19はバッテリの給水口に取り付けられた図10〜図15の装置の横断面図である。図20は電解バッテリ内の電解液の温度制御を目的とする給水装置の利用を示した図８と同様の図である。発明を実施するための最良の形態本発明の液体充填装置(LFD)は流体学上における差圧の原理に従って作用することにより電解バッテリを構成する一つ以上の電解槽において電解槽のレベル調整および電解液の補給を行う。多くの場合、本発明のLFDは電解槽の上方空間に配置され、電解液を循環させたり、可動部品を用いることなく電解液のレベル調整と補給とを行う。こうして達成される電解液レベルは装置への給水および隣接した電解槽への給水のためにLFD内に差圧を発生させるのに用いられる加圧状態とも真空状態とも無関係である。図１は本発明の原理に従って構成されたLFD 10の基本的な構造を略図的に示している。なお図１〜図９に示したLFDは本発明のLFDの作用原理を判り易く説明するために簡略化した形にしてある。本発明のLFDは電解バッテリの電解槽12の上方空間、すなわち電解液面の上方であって槽カバーの下方に設置される。図１〜図９のLFDは簡略化のために全体が電解槽内に配置されているように示している。本発明のLFDは電解液充填口から既存の電解バッテリの槽カバーに嵌め込むように構成するか、或いはバッテリの一体的な部分、例えば槽カバー自体の一部として構成することができる。 LFDはいずれでもよいがLFDが既存の電解槽に組み込めるように改良されたものか或いは新しいバッテリの電解槽に一体的であるかに応じてLFD本体またはバッテリ槽カバーを貫通する給水管14を有する。排水管16はLFD本体またはバッテリの槽カバーを貫通する。給水管14は装置の受け皿空間20に向かって出口端18に至る下向き脚部を有し、また受け皿空間 20は電解槽の電極プレート（図示せず）よりも上方、本質的には電解槽中の電解液22の所望のレベルよりも上方に配置されている。排水管16は受け皿空間20の高さ以内に入口端44（図１および図６参照）から上方へと延びる脚部を有する。受け皿空間20は装置の頂部近傍に口24を有すると共に装置の底部近傍に床26を有する。受け皿空間20は第一堰27により画定される捕捉手段を有し、第一堰27は口24から鉛直下方へと延びて第一堰の先端30と受け皿空間の床26との間に第一受け皿空間通路28を形成する。後述するように受け皿空間内に第一堰の先端30を配置することは電解槽内の所定レベルまで電解液を補給する際のLFDの流体学的な作用に寄与する。受け皿空間の捕捉手段は第二堰32を有し、この第二堰32は受け皿空間の床26から上方へと延び、第一堰27の近傍に位置する。受け皿空間内には第一堰27から延びる第二受け皿空間通路29が鐘状室33と流体学的な観点で接続されている。第二受け皿空間通路29はその頂部を天井34により画定され、その底部を第二堰先端36 により画定される。後述するように第二堰先端36の配置は電解槽内の所定レベルまで電解液を補給する際のLFDの流体学的な作用に寄与する。鐘状室33は第二堰先端36およびLFD本体から下方へと電解槽内へと延び、本体の反対側の開口端に口38を有する。口38LFDの他の構造に対して電解槽内の所望の位置に設けられる。本発明のLFDの残りの特徴を電解槽中での電解液レベル調整および補給の各段階における本発明のLFDの簡単な実施例を示した図１〜図９に沿って説明する。図１は所望のレベルに達していないバッテリ電解液22を含む電解槽12の上方空間に配置されたLFD 10を示している。鉛・酸バッテリの場合、例えば酸性電解液からの水損失が原因で電解液レベルが低くなることがある。図２の段階で適当な給水源から給水管14へ水が注入され、LFDの受け皿空間20へ送られる。水は給水管14と排水管16との間の差圧によりLFDへ導入される。差圧はLFDのレベル調整および補給に影響を及ぼすことなく、正圧状態（例えば任意の圧力で給水管14を介して水をポンピング）または真空作用状態（例えば排水管16を真空源に接続）により発生させることができる。受け皿空間に流入したばかりの水は第二堰32により受け皿空間内に留められ、鐘状室33へ流入して水が完全に空になることはない。図３の段階では給水源から給水管14を介して受け皿空間20へ給水が続き、受け皿空間内の水位が第二堰先端36の縁部に相当するレベルまで上昇している。受け皿空間内の水位が第二堰先端の縁部より低い間は受け皿空間内の水が鐘状室を介して電解槽内へ流入することはない。図４の段階では給水源から給水管14を介して受け皿空間へ給水が続き、受け皿空間内の水位が第二堰先端の縁部の高さを越えている。受け皿空間内の水位が第二堰先端の高さを越えると水は第二受け皿空間通路29を通過し、鐘状室の口38を介して鐘状室33に流入し、さらに電解槽12に流入する。鐘状室から電解槽に流入した水は電解槽内の電解液22と混ざって電解槽内の電解液レベルを上昇させる。図５の段階では給水源から給水管14、受け皿空間20および鐘状室33を介して電解槽へ給水が続き、電解槽内の電解液レベルを鐘状室33の口38と等しいレベルまで上昇している。電解槽内の電解液のレベルが鐘状室の口38まで上昇すると鐘状室33および第二受け皿空間通路29内に存在する空気が一端では第二受け皿空間通路29内の水面により、他端では鐘状室の口38における電解液面により、それぞれ鐘状室および第二受け皿空間通路内に捕捉される。典型的には電解液面が鐘状室の口と接触する時点で装置内に捕捉された空気42は電解槽内の圧力と等しい。なぜならば給水に伴って電解槽内を移動する空気は排水管16を介して電解槽内から逃げることができるからである。図６の段階では給水源から給水管14、受け皿空間20および鐘状室33を介して給水が続けられ、電解槽内の電解液のレベルが鐘状室33の口38よりも高くなっている。電解液および鐘状室内の電解液のレベルが口38より高くなると鐘状室33内に捕捉された空気の圧力が増大し、第二受け皿空間通路29内の水面に圧力を作用させる。第二受け皿空間通路29内の水面に作用する圧力は第二受け皿空間通路内の水位を第二堰32の先端36まで低下させることにより鐘状室33への水の流量を減少させる。なぜならば鐘状室内に捕捉された空気42の圧力が受け皿空間内の水位に対応する水頭圧に近づき始めるからである。重要なことは受け皿空間内の水圧は受け皿空間内の水位により生ずるのであってLFDに流入する水の供給圧とは無関係であるということである。捕捉された空気の圧力が上昇すると受け皿空間内の水位も排水管16の開口端44に向かって上昇し始める。図７の段階では給水源から給水管14、受け皿空間20および鐘状室33を介した電解槽への給水が続けられ、電解槽内の電解液のレベルが上昇すると共に受け皿空間20内の水も水面が排水管16の開口端44に接触する点まで上昇している。図１〜図９では図を簡略化するために排水管16の開口端44が給水管14の開口端よりも下方に位置するように図示したが給水管および排水管の両方を受け皿空間内の同じレベルに配置してもLFDのレベル調整および補給に影響を及ぼすことはない。 LFD内の差圧を加圧状態により発生されるか或いは真空状態により発生させるかにより受け皿空間内の水位が排水管16の開口端44に達した時に生じることが異なる。真空状態下では給水管14の入口端46が非圧縮給水源（図示せず）に接続される。排水管16の出口端48は真空源（図示せず）に接続され、排水管に真空が作用する。電解槽内の空気が排除されると給水管14を介して電解槽内へ上述した形態で水が導入される。受け皿空間20内の水位が排水管16の開口端44 に達すると排水管内の真空によりピックアップされて排水管内に引き込まれる。排水管16内を水が流動する間、鐘状室33を介して電解槽内へ水が流入し続ける。所定または所望の電解液レベルに達するとLFDは受け皿空間20から電解槽12への水流を停止する。すなわち受け皿空間20内に第一堰先端30ならびに第二堰先端 36および排水管16の開口端44を配置したので電解槽内の電解液が所定レベルに達すると捕捉された空気が第二受け皿空間通路29内の水面に釣合い圧を作用させるのに十分な程度に圧縮されるからである。釣合い圧が第二受け皿空間通路29内の水位を第二堰先端36またはそれより低いレベルにまで移動させることにより受け皿空間20からベル室33への水流を停止する。一方、受け皿空間内の水位を排水管 16の開口端44まで上昇させることにより受け皿空間に流入する水をLFD 10から排出することを可能にする。すなわち電解槽の電解液の空間に流入することなくLF D内を流動することを可能にする。LFDがその釣合い圧に達すると、すなわち所望の電解液レベルに達すると、LFDへの流入量およびLFDからの流出量が平衡状態に達し、LFDは電解液補給機能よりはむしろ水循環機能を行う。正圧状態下では給水管14の入口端46が加圧給水源に接続される。排水管16の出口端48は大気圧の状態にある。LFDに水が流入すると上述のように受け皿空間20 および電解槽12が水で充填される。受け皿空間20内の水位が排水管16の開口端44に達すると受け皿空間20内の水位は上昇を続け、遂には捕捉された空気42が釣合い圧に達し、第二受け皿空間通路29内の水が第二堰先端36の下方に移動する。この時点で受け皿空間内の水位は受け皿空間から排水管16へ流動できるレベルとなる。真空を利用した場合と同様にLFDが釣合い圧に達すると所望の電解液レベルが得られ、LFDとの間の水の流量が平衡状態に達し、LFDは電解液補給機能ではなく水循環機能を行う。本発明のLFDの特徴の一つは圧力または真空により生ずる差圧により電解槽内の電解液を所望のレベルに維持し、しかもこの加圧状態または真空状態を得るための動作とは無関係に電解液レベルを制御できることにある。図８の段階では捕捉された空気42の圧力と受け皿空間内の水頭圧との間に釣合い圧が達成され、第二受け皿空間通路およびベル室33内の水が第二受け皿空間通路内の水位を第二堰先端36に対して十分に移動させることによりベル室33への水流を停止させる。受け皿空間20にも平衡状態が成立しているから受け皿空間に流入する水の流量は排水管16を介してLFDから排出される水の流量に等しい。この時点で電解液のレベル調整および補給は完了する。用途によっては一つの電解槽の充填にLFDを用いてもよい。この場合、電解槽からの水は貯水タンク等に回収すればよく、水流を排水管16から検知した後に電解槽への給水を止めればよい。本発明のLFDは電解バッテリの複数の電解槽への充填にも使用できる。この場合、各電解槽に一個ずつLFDを取り付け、各LFDの給水管および排水管を流体学的な観点で接続することにより直列および／または並列の複数の電解槽のレベル調整および補給を行うことができる。複数の電解槽のレベル調整および補給については図17に関連の説明を参照されたい。図９の段階は電解液レベル調整および補給が完了し、LFDへの水流が停止された状態であり、給水管14および排水管16から残留液、例えば流体学的な観点で互いに接続されたLFD間で延びる給水管および排水管内に捕捉された水をパージすることが望ましい。なぜならば各電解槽内で増大する圧力のためにバッテリの放電中または充電中における電解槽間の水の流動、究極的にはバッテリからの水の流動を防止できるからである。各電解槽内のガス圧は充電中にガス（水素および酸素）の遊離、すなわち電解液からの脱気により増大することが知られている。その結果、給水管および排水管内の液が流体学的な観点で接続されている電解槽内を移動し、遂にはバッテリから流出してしまう。給水管14および排水管16のパージは次のように行われる。（1）給水管14に空気を通し、各排水管に残っている液を受け皿空間20内の水位が開口端44より低くなり、空気が通るまで押し流す。（2）排水管16に空気を通し、残っている液を受け皿空間20へ空気が通るまで受け皿空間20に向かって逆流させる。（3）給水管14を真空化し、残っている水を受け皿空間20内の水位がその開口端44よりも低くなり、空気が通るまで吸引する。図10〜図15に示した好適なLFD 54は簡略化して図１〜図９に示したLFD 10と同様の構造を有し、電解槽の充填口に嵌着できるように構成されている（図19参照）。LFD 54は装置の上端から下方へ向かってLFD蓋56と、蓋56の下方に配置され且つ蓋に開口上端60において取り付けられるLFD上方本体部分58と、上方本体部分58の下端68に取り付けられる下方本体部分62と、上方本体部分58の下端68に取り付けられる捕捉手段・ベル室組立体66とを具備するマルチピース構造からなる。これら要素56,58,62および66は概して丸く、同心関係で整列し、それぞれのリムにおいて互いに連結される。 LFD 54の全体的な形状はダクト接続用のニップルを除いて円筒形であり、鉛・酸バッテリのような既存のバッテリの充填口に嵌着し易い外形を有する。ニップルは好ましくはLFDから外方に向かって延び、流路ポート70,72を画定する。概説すると水は二つの流路ポート70,72のいずれか一方からLFD上方本体部分58 に流入し、このLFD上方本体部分58と本体部分62およびベル室組立体66により形成される捕捉手段とを通って電解槽に流入する。LFDは図１〜図９を参照して説明した流体学的な原理に従って電解液レベル調整および補給を実行するように構成される。LFD 54は流路ポート70,72の一方から給水されるので流体学的な観点での接続が容易である。図10および図11から明らかなようにLFD 54はほぼ円筒形であり、電解槽の電解液充填口に嵌着可能である。上方本体部分58は第一（頂部）開口端60から第二（底部）端64に至る水室74と、第一端60の近傍に位置して該第一端から径方向外方に向かって延びる水ポート70,72とを有する。水ポート70,72は好ましくはLFD上方本体部分58から直径方向において互いに反対側の位置で突出する。水室内には間を開けて鉛直方向に延びる二つの水バッフル76が設けられ、それぞれの前面78 が対応の水ポートに対して垂直に向けられている。各水バッフル76はその長手縁が上方本体部分58の内壁面に連結されて直径方向において互いに反対側に位置する鉛直方向に延びる一対の水路80を形成する。各水路80はバッフルの前面78と隣接した本体壁面との間に配置される。また各水路80は対応の水ポート70または72 から下方に向かって上方本体部分の第二（底部）端64まで延びる。図10に示したようにLFD上方本体部分58は鉛直中心軸線を中心に対称な断面形状を有する。図14を参照して後述するようにLFD上方本体部分58は水バッフル76に対して垂直に鉛直方向に延びるガスバッフル112を有し、このガスバッフルは水室74内に配置される。 LFD 54は電解槽の電解液充填口に着脱自在に取付け可能な手段を有する。好適な実施例のこの手段はLFD上方本体部分58を中心に周方向に配置され、水ポート7 0,72とLFD上方本体部分の第二端64との間で本体に沿って軸線方向に延びるカラー82の形を有する。LFD上方本体部分58の外面周りにはＯリングシール83が配置され、カラー82とLFD上方本体部分との間に配置されて気密・液密シールを形成する。カラー82はLFD上方本体部分周りに嵌着されるか或いは接着や超音波接合等のような他の結合手段により固定される。しかしながら上方本体部分がカラーに対して回動自在であることが好ましい。図示した好適な実施例ではLFD 54がカラー82に対して同軸関係にあり、Ｏリングシール83によりカラーの内側にシールされ、且つ保持される。このようにLFD 54をカラーに取り付ければLFDをカラー内で回転でき、カラーと電解槽充填口との間に形成される保持・シール効果を崩すことなく外部配管を施すことができる。後に詳述するように組み立てられたLFD 54を電解槽の電解液充填口内にカラーを係合させてからカラー82に挿入する。カラー82は電解液充填口との着脱自在な結合を容易にし、カラー82の一方の軸線方向の端からは第一フランジ84が延び、この第一フランジ84は水ポート70,72 の近傍に位置する。第一フランジ84は電解槽へのLFD挿入深さを制限するために電解液充填口よりも大きい直径を有するように寸法設定される。また第一フランジは部材を回転するために手や他の従来の工具に適合する外形を有する。このように構成すれば電解槽開口端にカラーを取り付け、回転用の工具を使用するのに便利である。カラー82は上方本体部分58の第二端に近いカラーの反対端から径方向に延びる下方の二つの第二フランジ86を有する。これら第二フランジ86はカラーの直径方向において互いに反対側に位置し、カラーの外周面周りを部分的（好ましくは約 90°）に延び、電解液充填口に挿入できるように寸法設定される。各第二フランジ86の上面88は螺旋状に傾斜し、バッテリカバー172に画定される電解液充填口1 71の外形から突出する突縁170の底面に形成された相補形状の螺旋傾斜面に着脱自在に係合する（図19参照）。これらは充填口で直径方向において互いに反対側に位置する二つの突縁であり、各突縁は開口縁周りを部分的（好ましくは約90° ）に延び、第二フランジ86と充填口の突縁170とを係合（螺合）させてカラーの周方向に延びる上方フランジ84を電解液充填口を囲むバッテリカバー面に密着させ、シールする。カラーは好ましくは図14に示したようにカラーの側壁部分と一体のタブの形の二つの可動部材89を有する（この部材は一つでもよい）。タブはカラーの外側にあって平坦な外面と、LFD 54がカラー内に配置されていない時にはカラーの内側から径方向内方に向かって突出する内面とを有する。カラー82にLFD 54を挿入するとタブはカム作用により半径方向外方に向かって押され、その外面がカラーの外面よりも外側に突出する。タブはカラーに沿って配置されるのでLFD 54をバッテリ充填口に取り付けられたカラー内に取り付けるとタブは充填口の係合機構に進入し、隣接する充填口突縁の端部と当接し、カラーを充填口内の一回転した位置にロックする。このカラーと開口との係合はカラーが回転して充填口内で弛むのを防止し、カラーと充填口との間の気密・液密シールを維持する上で重要である。真空状態下で動作する場合でもこのシールは重要である。好適な実施例ではカラーは直径方向において互いに反対側に位置する二つのタブ89を有し、これらタブ89は図19 に示すように充填口の直径方向において互いに反対側に位置する相補形状をした部分に係合する。カラーは第一フランジと第二フランジとの間にあってバッテリカバーの外面に対する気密・液密シールの形成を容易にする一つ以上のワッシャ（図示せず）を備えてもよい。電解槽の電解液充填口にLFDを着脱自在に係合させる特定の手段を説明したが同様の効果を提供する公知の他の手段を利用することも本発明の範囲に含まれる。 LFD下方本体部分62（図１〜図９に示した第一堰先端30に対応する構造を画定するので堰本体と称す）はLFD上方本体部分58の第二端64に取り付けられ、その外径は上方本体部分58と等しい。図10および図12を参照すると堰本体62は直径方向において互いに反対側に位置する本体縁から堰本体の直径を横切って径方向に水平にそれぞれ延びる一組の中実部分90を有し、各中実部分90はLFDを介して各水路80の床部分を形成する。すなわち下方本体部分の中実部分90はLFD内で部分7 0および72まで上方に向かって延びる受け皿空間の床を形成し、これら部分から受け皿空間内へと下方に向かって水路80が延びる。下方本体部分62は中央に位置する通路92を有し、この通路92は下方本体部分62を通って中実部分90から下方へ向かって或る距離に亘り軸線方向に延びる。通路92は第一堰95を形成する壁面94 により鉛直方向において画定される。実施例では堰本体通路92は図12および13に明示した矩形断面形状を有する。第一堰95はその開放端に第一堰先端96を有し、この第一堰先端96はベル室本体66の上方部分において中央通路97内へと一定距離で延びる。図10および図13を参照するとベル室本体66は概して円筒形で、LFD上方本体部分58および下方本体部分62とほぼ等しい直径を有することが望ましい。ベル室本体66は通路97を有し、この通路97は堰本体62に取り付けられた第一本体端部98から第二下部開放端または口100までベル室本体66を通って軸線方向に延びる。参照のためにベル室の環状の通路97をベル室と称する。ベル室97はその中に配置された水リザーバ102を有し、このリザーバ102は直径方向において互いに反対側に位置する一対の側壁104により鉛直方向において画定され、各側壁104は所定長さに亘ってベル室に沿って軸線方向に延び、ベル室本体の壁面の長手縁に沿って取り付けられる。側壁104は下方本体部分62の中実部分90の下に位置する上端110を有し、第二堰105を形成し、図１に示した第二堰壁 32に対比される。水リザーバは側壁104の下端の間で延びる床106により水平方向において画定され、床106は該床に取り付けられた長手縁を有する。床106はベル室96の壁面に取り付けられた横手縁を有する。水リザーバ102はその中に堰本体通路92を配置できるように設計され、第一堰先端96を水リザーバの床106上方の所定の距離に位置決めし、第二堰先端110（壁 104の上縁で画定されている）を堰本体の中実部分90の下方であって第一堰先端9 6の上方にそれぞれ所定距離を置いて配置するようにする。第一堰95および第二堰105は水ポート70および72下方の受け皿空間の底部のLFD 54内に配置された捕捉手段を形成する。水リザーバの床106はベル室の口100の上方に所定距離を置いて配置され、装置の電解液レベル調整および補給中に所望量の捕捉空気をその中に生成する。 LFD 54は水ポート70または72を給水口として用いてLFDを通って一方向に給水できるように構成される。水は水ポート70と水ポート72との間に加圧動作状態または真空動作状態により差圧を形成することによりLFD 54内に導入される。LFD に導入する水は入口ポートからLFD本体室74の鉛直方向に延びる対応の水路80を通り、LFD捕捉手段内へと流入し、堰本体の中央水路92を通り、第一堰先端96を越えて第二堰 105により上方に向かうように向けられる。水は第二堰先端110上を越え、ベル室 97を通り、電解槽内へ流入し、ここで既存の電解液と混合して電解液を補給する。 LFD 54は図１〜図９に示した単純化した配置について上記に説明したのと同様に機能する。電解槽内で所定の電解液レベルに達するとベル室および捕捉手段内に捕捉された空気の圧力が第一堰と第二堰との間の水面にLFDの受け皿空間内の水位に対応したLFD上方本体部分58内の水頭圧に等しいかこれより大きい釣合い圧を与える。ベル室内に捕捉された空気を加圧することにより第一堰と第二堰との間の水が第二堰先端110またはその下方に達する。捕捉空気の圧力がLFD本体の水頭圧に等しいかこれより大きくなると電解槽への給水が終了する。ここで説明し且つ図示するLFDでは水は受け皿空間に流入せずに装置から流出することはできない。装置からその出口への水流の唯一の経路は捕捉手段が位置された受け皿空間を経由するものである。この経路は入口ポートと出口ポートとの間に下方に向かう行程を有し、受け皿空間はこの行程における流路の一部である。捕捉手段は弁として機能するがこれは可動部分を備えておらず、隣接したバッテリ電解槽の電解液レベルに応答し、流入する水流をその電解槽へのみ、或いは電解槽へとLFDから外へ、或いはLFDから外へのみ規制する。図14は図10で用いられた断面に対して垂直な断面で図10のLFD 54を示している。図14はLFD 54のガス分散構造を示す。一対のガスバッフル112がLFD室74内に軸線方向に配置され、LFD上方本体部分の第一端60に隣接して僅かばかり下方の位置から堰本体62へ延びる。壁112は下方本体部分62に連続部分112'を有し、この連続部分11 2'は壁から中実部分90、すなわちLFDの水受け皿空間の底まで延びる。図14および図15を参照するとガスバッフル112は水バッフル76（図11参照）に対して垂直にこれらの間の長手縁に沿って取り付けられる。一対のガス通路114が各ガスバッフル112の前側面116とそれに隣接する室壁面との間の室74内に形成される。中央通路118が水バッフル76の内面（裏面）とガスバッフル112の内面（裏面）との間に室74の中央軸線に沿って形成される。堰本体62は堰本体の壁を通ってガス通路114まで延びる一つ以上の通気口120を有する。実施例の堰本体62は直径方向において互いに反対側に位置する一対の通気口120を有し、これら通気口120はLFDの受け皿空間の床を形成する本体部分90 の上方の本体の円筒壁を介して形成される。LFDが電解槽の電解液充填口内に取り付けられていれば電解槽内で高められた空気圧またはガス圧が通気口120を介してLFD 54に流入する。流入したガスは通気口120から上方に向かってガス通路1 14を通ってLDF本体通路の上部に向かって移動し、ここでガスはガスバッフル112 の上縁123を越えて中央室118へと移動する。後述するように中央室に流入したガスは中央室を通って水路80内に流入せしめられ、ここでLFD 54から通気できる。 LFD蓋56は概してディスク形状である。蓋56はLFD上方本体部分58の直径と等しい直径を有し、その周囲縁に沿ってLDF上方本体部分58の開放端60に取り付けられる。中央室118に流入したガスは中央室を通って下方に向かって流れ、ここで水バッフル76の底縁125の下方を通過して水路80の一方または両方に流入し、LFD 54から水を除去するのに用いられている水ポート72を介してLFDから除去される。例えば真空動作状態または正圧動作状態で行われる水充填中に中央室内のガスがLFD 54から水を送るのに用いる水路80を介してLFD 54を出る。このように構成するとLFDは（排水ポートが遮断さておらず、大気またはガス収集装置に通気されているならば）電解槽中の空気の置換による電解液充填中および放充電中に電解槽内に圧力が蓄積されることを防止し、このような圧力の蓄積は電解液の水成分からガスが解放されることにより蓄積圧力が発生せしめられた時には爆発の危険を生じることがある。図16は上記で説明し且つ図10〜図15に示したLFD 54に類似した別の実施例のLF D 124であるが、LFD 124では弁キャリア125が蓋56とLFD本体部分58との間に配置される点で異なる。LFD 124はLFDに流入するガスがLFDから通気されるように構成される。弁キャリア125は円形のディスク状の構成を有し、その周縁周りでLFD 上方本体部分58の開放端60に取り付けられる。弁キャリアは横方向に延びる底壁 130を有し、この底壁130を通って或るパターンのガス通気穴131の中央に中央弁取付け開口126が形成される。また弁キャリアはその周縁周りで延びる側壁を有し、この側壁には少なくとも一つの通気口132が形成される。逆止弁手段127が中央開口126内に配置され、中央室74から弁キャリアを通るガスの一方向通路を提供し、大気からLFD内へ空気が流入することを防止する。このように逆止された通気あるいはLFDから一方向におけるガス通気は真空動作状態での装置を利用できるので望ましい。実施例の逆止弁手段127は弾性逆止弁部材またはストッパの形で通気穴131の上方であって周囲に配置される。これは中央取付けステム128を介して取り付けられる。またこれは通気穴から外方に向かう壁130の上面と協動する第二のフレア端部129を有する。ストッパ127はLFDのガス用の中央室118から通気穴131を介して弁キャリアまで空気またはガスを一方向に流し、大気から弁キャリアを介して中央室118へ空気が流入することを防止するするのに適する。 LFDのガス用の中央室118に流入したガスは通気穴131からストッパ127を越え、そして通気口132を通り、大気に流出するか、またはそれ以降の処理および／または最終的に大気に送られるために収集される。このように構成するとLFD 124 はLFDへの水ポートが遮断され、これによりガスが水路を介してLFDから出られない状態でもバッテリ充電・放電中に電解槽に圧力が蓄積されるのを防止する。例えばこのようなガス通気蓋の配置から構成されるLFDをバッテリ電源ゴルフ用カートのバッテリ給水システムに有利に用いることができ、ここでは非搭載型のリザーバが用いられ、バッテリLFDに対する給水管および排水管がこれら水管が給水源から外された時に閉じる逆止弁を有し、これにより水管またはホースを給水ステーションから外す時の水漏れが防止される。 LFD 54および124を形成する上記部材はバッテリサービスの厳しい環境に耐えるよう適合された構造的に好適なあらゆる素材で作製可能である。例えばLFDは高度の構造的剛性を示し、発生酸素に対する耐性を含む高度の耐腐食性および／または耐化学性を提供する好適なポリマーまたはフルオロポリマー素材から作製可能である。LFDを形成するのに用いられる部材は機械加工で作製してもよい。実施例ではLFD上方本体部分58、LFD蓋56、キャリア133、堰本体62、ベル室本体6 6およびカラー82はそれぞれ剛性のあるバッテリ用のポリプロピレンから成形し、従来の取付方法を用いて離れないように取り付ける。弁ストッパ127およびＯリング83はそれぞれ特定の用途に必要とされ、バッテリサービスの厳しい環境に耐えるよう適合される両方の所望の弾性特性を有する素材から形成する。実施例ではストッパおよびＯリングはEPDMゴムから形成する。図17は既存の電解バッテリの電解液充填口に取り付けるために設計された装置としてでなくバッテリ構造自体の一部として構成された本発明の別のLFD 133を示す。簡単にするために図１〜図９に示したLFDの簡単な形態をバッテリ構造の一体的な部材、すなわちバッテリカバーとして図16に示した。しかしながら上述し且つ図10〜図16に示したLFD 54をバッテリ構造の一体部材として構成できることは明らかである。 LFD 133は電解バッテリ140の電解槽136上に適合し、密封するバッテリカバー1 34に組み込まれる。カバー134に形成されるLFD 133の数は電解槽136の数に等しく、各LFDはバッテリカバー内でそれぞれ電解槽の上方空間に配置されるように向けられる。カバー134は最初のLFDの給水路144に流体学的な観点で接続される給水ポート142を有する。LFDはバッテリカバー内に配置された水輸送路148を介して給水路144と排水路146との間で一列に互いに流体学的な観点で接続される。カバー134は最終（最後）のLFDの排水路146に流体学的な観点で接続された排水ポート150を有する。またLFD 133はバッテリカバー内に配置された通気ポート15 2を有し、LFD 43等について上述したように電解槽からの蓄積圧力がこの通気ポートからLFDを介して排除される。図17に示した三つの電解槽の配置は図示および参照するのが簡単であるので選択したものであり、本発明のLFDはあらゆる数の電解槽を有するバッテリの一体的な構成要素として構成できることは明らかである。バッテリカバーと一体であるというLFDの特定の構造はバッテリの一部としてLFDを作製する形態の一つにすぎず、電解槽壁と一体であるLFDを作製する等の他の構造も本発明の範囲内にある。電解液バッテリの電解液充填口を介して逆適合するのに適した別個の装置としてでなく電解液バッテリの一体部材としてLFDを構成するのが望ましいのは全てのバッテリ電解槽に対して電解液のレベル調整と補給とを行うために一回だけ給水源に連結し、そして排水口に連結することが必要であり、このため電解液のレベル調整と補給をさらに単純化できるためである。また各電解槽にLFDを逆適合する必要をなくすことでLFD間に外付け配管を製作したり維持したりする必要がなくなり、バッテリの保守が容易になり、バッテリ外部の潜在的な水漏れの原因を回避でき、空間の確保が厳しい用途において既存のバッテリと共に追加型のLFDを用いることに関連した空間的な懸念も避けられる。本発明のLFDの特徴はバッテリの各電解槽に取り付け、そして流体学的な観点で接続した時に電解液のレベル調整と補給のプロセスは給水源との一つの接続を形成し、LFD内に差圧を形成し、水が最後のLFDから流出するまで待機するという単純な行為に短縮される。本発明のLFDを用いることにより電解液のレベル調整と補給のために各電解槽に物理的にアクセスする必要がなくなり、バッテリ外部で電解液を循環させる必要がなくなるので財産の損傷や健康上のリスクの潜在的な原因を排除できる。本発明のLFDの別の特徴は電解液のレベル調整および補給をバッテリ内またはバッテリの可動部品を用いずに実行できる点にある。バッテリサービスに可動部品を用いることは可動部品が接触する可能性のある環境が厳しいので望ましくない。この厳しい環境での可動部品の使用は可動部品の故障および／または可動部品の不良動作を生じることが公知であり、いずれの場合も装置の正しい動作を阻害する。本発明のLFDの別の特徴は加圧動作モードまたは真空動作モードでの広範囲な差圧状態で電解液のレベル調整と補給とが可能なことにある。本発明のLFDの使用はベル室内に捕捉された空気とLFD本体の受け皿空間内の水位に対応した水頭圧との間の釣合い圧に基づいて電解槽内に所定の電解液レベルを提供するよう設計されているので特定の加圧動作状態または真空動作状態から独立して一貫しない加圧動作状態または真空動作状態が各バッテリ電解槽で所定の電解液レベルを一貫して提供するためのLF D能力に与える影響を最小限あるいは排除する。本発明のLFDの使用により電解液のレベル調整と補給とを実行する人は特定の加圧動作状態または真空動作状態を懸念することなく各電解槽の電解液が所定レベルまで補給されると確信できる。また本発明のこの特徴はレベル調整プロセスを多様な圧力源または真空源に容易に適合可能にする。本発明のLFDを作動させるのに必要な差圧の量は特定のLFDの用途とサイズとにより異なる。例えば自動車やゴルフカートのバッテリと共に用いるための構成およびサイズのLFDは潜水艦のバッテリと共に用いるための構成およびサイズのLFD に関するものより小さい差圧で作動できる。実施例ではLFDは自動車やゴルフカート用に用いるサイズである場合（すなわちLFDは電解槽の開口内へ容易に取り付けられるように本体の直径が約１インチ未満で図10〜図16に示した形状を有する場合）、約0.1〜20Psiaの範囲の（絶対）差圧状態で電解槽内のLFDが提供する所望の電解液レベルに影響を与えることなく電解液のレベル調整と補給が可能になる。しかしながらLFDは特定の用途により異なる差圧状態で動作する構成およびサイズにできる。さらに簡単に図示した図20に示したように所望により本発明のLFDは補給およびレベル調整に加えて電解液の熱状態調整を実行するために構成および使用できる。例えばLFD 10をベル室から所定の距離に亘って下向きに受け皿空間の底または床26から突出する一つ以上の伝熱要素170を有し、これら伝熱要素170が所望の深さだけ電解液に浸るように設計できる。これら伝熱要素170はLFDに流入して循環する水から電解液に伝熱可能な位置においてLFD 10に接続される。伝熱要素は金属（例えばステンレス鋼）等の優れた伝熱特性を有する素材で作製される。これら伝熱要素からなるLFDはバッテリ性能および／または使用寿命を最適なものとするために電解液の加熱または冷却が望まれる用途で望ましい。このような用途では各電解槽の電解液をLFDに加熱した水を循環させることで加熱するか、各LFDを冷却させた水を循環させることで冷却することができる。図18は上述した図10〜図16に図示した多数のLFD 54からなる液体充填システム (LFS)154示しており、これらLFDは電解バッテリ160の各電解槽158に配置される。LFD 54は水輸送路162を介して一列に流体学的な観点で接続され、各水輸送路1 62は隣接するLFDの各水ポート164の間に配置される。図18に示したLFSは各LFD 54の水ポート164の間に真空動作状態または加圧動作状態で差圧を加えた時に電解液のレベル調整および補給を行うのに適している。最初のLFD 54の水ポート164は給水源（図示せず）に接続された給水ライン166に接続される。各LFDの差圧が加圧状態により加えられる場合、給水ライン166はライン水圧等の好適な圧力および流量で給水するのに適した給水源に接続される。各LFDの差圧が真空状態で加えられる場合、給水ライン166は水リザーバ等から大気圧で給水するのに適した給水源に接続される。図18からLFD 54の本体が取付けカラーにおいて回転可能であり、LFDの角度位置を複数電解槽システムLFSにおいてLFDを相互接続するための望ましい形をを効率的に実行するために調整可能であることが判る。最後のLFD 54の水ポート164は排水ライン168に接続される。所望により排水ラインの出口端部を水リザーバ（図示せず）等に接続してレベル調整および補給が完了した後にLFSがら流出する水を捕捉することができる。所望により素早く接続できるタイプの取付け部品（図示せず）を用いて給水ライン166と排水ライン168の両方に一箇所の接続ポイントを与えることができる。このような取付け部品は給水ラインの端部と排水ラインの端部との間に解放可能で液密な相互ロックを提供するように構成するのが望ましい。望ましくは取付け部品は各接続端に逆止弁等を有し、この逆止弁は接続された時に連結されているライン端部を通って水が流れるようにし、そして外された時には連結されていないライン端部内を水が流れるのを防止するのに適している。このように構成された取付け部品を用いるのは電解液のレベル調整および補給の開始に必要な工程を二つ、すなわち給水源の起動と取付け部品の接続との二つに減らすので望ましい。 LFS 154は圧力供給源または真空供給源を起動して各LFD 54内で所望の差圧を提供し、水が最初のLFD 54に送られることにより作動せしめられる。水が最初の LFDに流入すると上述の図１〜図９で示したのと同様にLFDを通って電解槽に流入する。特に水が最初のLFD 54に流入し、その内部の水路を介して最初のLFD内を流れると最初の電解槽内の電解液レベルはベル室内に捕捉された空気の圧力が釣合い圧に達するまで上昇し、電解槽への水流を止め、LFD内の水位を空の水路の口まで達し、そこからLFD外にあふれるまで上昇させる。最初のLFD内を循環する水は水輸送路162から列の次のLFDの水ポート164に送られ、ここで上記プロセスが繰り返される。水は最後の電解槽158で所望の電解液レベルが達成され、水が水ポート164を介して対応する最後のLFDから送られるまで列中の各LFDの間を循環する。水が排水ライン168から流出するのが検出されると圧力供給源または真空供給源を停止することで給水源からの水流が止まる。 LFDを流体学的な観点で接続する水ポート164、LFD内の水路および水輸送路162 は上記四つの方法のうちの一つにより中にある水をパージする。図18を参照すると実施例では空気入力ラインとしてライン166またはライン168を用いて相互接続された電解槽を通っていずれかの方向に加圧空気を通すことにより水をパージする。空気が他方のラインから流出するのが検出されたならば空気圧力源を外し、電解液のレベル調整および補給が完了する。所望により電解液のレベル調整および補給はバッテリ充電処理の前後または途中の所望の時および／または後に実行できる。例示としてLFSを図10〜図16のLFDを利用する図18に示しつつ特に上述したが本発明のLFSは本発明の他のLFDを使用でき、この使用は本発明の範囲内にある。本発明の現在望ましく、他の局面に関する上記説明は図示および例示のためにのみ提供したものである。本発明を実施または実行するための全ての構造的および手順的な形式を全て示すものではなく、また示す意図もない。説明した構造および手順の修正または変更は上記説明と一貫する本発明の公正な内容および範囲から逸脱せずに追求可能であり、以下の請求の範囲は本発明の技術分野において自由に読み取り、解釈すべきものである。

【手続補正書】【提出日】平成１１年９月２２日（１９９９．９．２２）【補正内容】請求の範囲１．電解槽を水でレベル調整し且つ補給する装置であって、第一水流ポートおよび第二水流ポートを画定する本体と、これら水流ポートの下方に位置する受け皿空間を有する捕捉手段とを具備し、該捕捉手段が該捕捉手段を通る水流を調整するために前記捕捉手段内に或る容積の空気を含むために上方を向いた堰と下方を向いた堰とを有し、前記捕捉手段が前記上方を向いた堰の先端より下方であって前記上方を向いた堰が突出する起点となる受け皿空間床より下方の選択された距離に配置された出口を有し、これにより該出口が接続可能な室内で所望の液体レベルを確立し、前記受け皿空間に給水し且つ前記受け皿空間から排水するために対応する水流ポートに個々に接続する第一水路および第二水路を具備し、前記捕捉手段の出口の位置は前記先端と前記第一水路および第二水路の一方の下端とに対して鉛直方向にあり、該一方の水路の下端と前記捕捉手段の出口との間の容積分布が前記捕捉手段の出口が水没した後であって前記捕捉手段内の空気の容積が少なくとも前記一方の水路の下端のレベルまで前記受け皿空間内の水が上昇するのに十分な圧力に達した後に前記捕捉手段を通る水流を停止するように画定される装置。２．電解槽を水でレベル調整し且つ補給する装置であって、第一水ポートおよび第二水ポートと、互いに独立した第一水路および第二水路とを具備し、これら水路が対応の前記水ポートと連通すると共に対応の前記水ポートより下方に下端を有し、前記第一水路および第二水路の一方から水を受容するために前記第一水路および第二水路より下方に配置された捕捉手段を具備し、該捕捉手段が他方の水路の下端より上方まで延びる受け皿空間と、該捕捉手段を通る水流を調整するために該捕捉手段内に或る容積の空気を含むために前記捕捉手段内に配置された少なくとも一つの堰とを有し、前記捕捉手段の出口に隣接して配置された鐘状室を具備し、該鐘状室が前記捕捉手段を通る水流を電解槽に向けるのに適した開口端を有し、該鐘状室の開口端が前記電解槽内の所望の電解液レベルを提供するために前記捕捉手段より下方の或る距離に配置され、前記鐘状室がレベル調整・補給中に前記捕捉手段により該捕捉手段内に或る容量の空気を捕捉するのに適しており、前記捕捉手段および鐘状室内に捕捉された空気の圧力が少なくとも前記捕捉手段内の水位により生成される前記捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に給水圧とは無関係に前記電解槽内への水流を停止し、その後、電解液を当該装置を通すことなく水流に当該装置をバイパスさせる装置。３．前記第一水路および第二水路と前記捕捉手段と前記鐘状室とが前記電解槽の電解液充填口内に配置されるのに適した本体内に形成され、解除可能なロック取付け部品を提供するための手段を有し、前記捕捉手段および鐘状室は当該装置が前記電解液充填口内に設置された時に前記電解槽の上方空間内に少なくとも部分的に配置される請求項２に記載の装置。４．前記捕捉手段が第一堰先端を有する下方を向いた第一堰と、第二堰先端を有する上方を向いた第二堰とを有し、水は当該装置内において前記一方の水路から前記捕捉手段内に流入し、次いで前記第一堰先端を越え、次いで第二堰先端を越え、そして前記鐘状室内に流入し、前記第一堰および第二堰が所望の電解液充填レベルが達成された後に前記電解槽内の電解液が前記捕捉手段内に流入することを防止する或る容量の空気を該捕捉手段内に含むために前記捕捉手段内に配置される請求項２に記載の装置。５．前記第一堰および第二堰がそれぞれ前記鐘状室内に配置される請求項４に記載の装置。６．当該装置を介してガスを輸送するために軸線方向に配置された中央室を具備し、該中央室が前記第一水路および第二水路から独立している請求項２に記載の装置。７．さらに前記捕捉手段および前記第一水路ならびに第二水路から独立して当該装置を介して前記電解槽からガスを除去するためのガス除去手段を具備する請求項２に記載の装置。８．前記ガス除去手段はガスが前記電解槽から一方向に流れることを許可すると共に当該装置内に大気が流入することを防止する請求項７に記載の装置。９．前記ガス除去手段が当該装置を通って軸線方向に延びる通気路を具備し、該通気路は本体壁を貫通して延びる通気ポートを有し、該通気ポートは前記電解槽の上方空間からガスを受容するのに適しており、前記ガス除去手段が当該装置の上端に隣接して配置される通気口を具備し、該通気口が前記通気路と連通し、該通気口は当該装置からのみガスを一方向に流すための逆止弁手段を有する請求項７に記載の装置。 10．電解バッテリと一体的な部分である請求項２に記載の装置。 11．請求項２に記載の装置を複数個、具備する電解槽レベル調整・補給システムであって、各装置が電解バッテリの対応の電解槽内に設置され、前記幾つかの装置がこれら装置間での水の循環を許可すると共に給水源に対する一つの接続部から各電解槽をレベル調整することを許可するために流体学的な観点で互いに接続されるシステム。 12．電解槽に水を充填して該電解槽内の電解液レベルを所定レベルとする装置であって、本体と、該本体内へと開口する第一水ポートおよび第二水ポートとを具備し、これら水ポートが前記本体内において互いに独立した対応の第一水路および第二水路に接続され、これら水路が前記本体内において下方に向かって延在し、前記第一水路および第二水路より下方において前記本体内に配置された捕捉手段を具備し、該捕捉手段が前記第一水路および第二水路の一方から水を受容するように配置された入口と捕捉手段出口との間に堰構成を有し、前記捕捉手段出口に隣接して配置された鐘状室を具備し、該鐘状室が前記捕捉手段を通る水を電解槽内に流入させるのに適した開口端を有し、前記捕捉手段および前記鐘状室は充填中にこれら捕捉手段および鐘状室内に或る容量の空気を捕捉するのに適しており、当該装置は前記捕捉手段および前記鐘状室内に捕捉された空気の圧力が前記捕捉手段内の水位により生成される前記捕捉手段の水頭圧に少なくとも等しくなった時に給水圧とは無関係に前記電解槽への水流を停止するのに適しており、前記捕捉手段および前記鐘状室は充填中であって所望の電解液レベルが達成された後に電解液が前記電解槽から前記捕捉手段内に流入することを防止するようになっている装置。 13．前記本体が電解槽の電解液充填口内に設置されるのに適すると共に該電解液充填口に取外し可能に取り付けるための手段を具備し、当該装置が前記電解液充填口内に設置された時に前記捕捉手段および鐘状室の少なくとも一部が前記電解槽の上方空間内に配置される請求項12に記載の装置。 14．前記水路から独立して前記本体内に配置されたガス通路を具備し、該ガス通路は本体の壁を貫通して延びる通気ポートと連通し、前記電解槽から前記本体内へのガスの通路を提供する請求項12に記載の装置。 15．さらに前記本体を通り且つ前記ガス通路と連通する通気口を具備し、該通気口は当該装置が前記電解槽に接続された時に前記電解槽の外側に位置し、ガスを当該装置から一方向に流すために前記通気口の頂部に連結せしめられる逆止弁を具備する請求項14に記載の装置。 16．複数の電解槽を具備する電解バッテリであって、請求項12に記載の同数の装置を有し、各装置が当該電解バッテリの一体的な部分として構成される電解バッテリ。 17．前記電解槽内において所定の電解液レベルが達成された時に当該装置に流入する水が前記他方の水路により当該装置から流出するように前記他方の水路が配置される請求項12に記載の装置。 18．前記捕捉手段が少なくとも部分的に前記鐘状室内に配置される請求項12に記載の装置。 19．前記本体を通って軸線方向に延びる軸線に関して対称的である請求項12に記載の装置。 20．請求項19に記載の複数の装置を具備する電解槽レベル調整・補給システムであって、各装置が電解バッテリの対応する電解槽内に設置され、各装置は流体学的な観点で他の装置に接続され、これら装置の間での水の循環および各電解槽のレベル調整を可能にする電解槽レベル調整・補給システム。 21．電解槽から装置に電解液を通すことなく電解槽に水を充填して該電解槽内の電解液レベルを所定レベルとする装置であって、本体と、該本体の上端において該本体内へと延びる第一水ポートおよび第二水ポートと、互いに独立した第一水路および第二水路とを具備し、これら第一水路および第二水路が前記本体内を対応の水ポートから軸線方向に該本体を通って下方へと延び、前記本体を電解バッテリの電解液充填口内に取り付けるための取付け手段を有し、前記第一水路および第二水路の下方の前記本体内に配置される取入れ受け皿空間を有する捕捉手段を具備し、該捕捉手段は下方を向いた第一堰と上方を向いた第二堰とを有し、該捕捉手段は前記第一水路および第二水路の一方から水を受容して該水を前記第一堰の下側であって前記第二堰より上方を通すように配置され、前記捕捉手段の出口に隣接して配置される鐘状室を具備し、該鐘状室は前記捕捉手段を通る水を電解槽に流すのに適した開口端を有し、前記捕捉手段および鐘状室は前記捕捉手段を通る水流を調整すると共に前記電解槽から前記捕捉手段内に電解液が流入することを防止するために充填中に或る容量の空気を該捕捉手段および鐘状室内に捕捉するのに適しており、前記捕捉手段および鐘状室の少なくとも一部は当該装置が電解液充填口内に取り付けられた時に電解槽の上方空間内の前記取付け手段より下方に配置され、当該装置は前記捕捉手段および鐘状室内に捕捉された空気の圧力が少なくとも前記受け皿空間内の水位により生じた前記捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に前記本体に対する給水圧とは無関係に前記電解槽への水流を停止する装置。 22．前記第一水路および第二水路から独立して前記第一水路と前記第二水路との間であって前記本体内に配置されたガス通路を具備する請求項21に記載の装置。 23．前記電解槽内の所定の電解液レベルが達成された時に当該装置に流入する水が前記他方の水路により当該装置から流出するように前記他方の水路が配置される請求項21に記載の装置。 24．前記捕捉手段が少なくとも部分的に前記鐘状室内に配置される請求項21に記載の装置。 25．前記本体を通って軸線方向に延びる軸線に関して対称的である請求項21に記載の装置。 26．請求項21に記載の複数の装置を具備する電解槽レベル調整・補給システムであって、各装置が電解バッテリの対応の電解槽内に設置され、各装置は流体学的な観点で他の装置に接続され、これら装置の間の水の循環および各電解槽のレベル調整を可能とする電解槽レベル調整・補給システム。 27．電解槽に水を添加して該電解槽内において酸性電解液レベルを所望レベルにするために鉛・酸バッテリの電解槽に改良適合可能な給水装置であって、特徴のある外形を有する筒状本体を具備し、該本体は該特徴のある外形により電解槽充填口内に取り付け可能であり、該特徴のある外形は前記電解槽の外側に位置する前記本体の上端と所望の電解液レベルより下方の所定距離に前記電解槽内に位置する前記本体の下端とを備え、前記本体の上端に該本体の内部まで延びる一対の水流ポートを具備し、前記本体はその内側であって前記水流ポート間に水路を画定し、該水路は前記水流ポートより下方に位置する下方部分を有し、前記本体はその内側に水流捕捉手段を画定し、該水流捕捉手段は前記水路の下方部分に連通する入口を有すると共に前記本体の下端に出口を有し、相対的に鉛直方向に配置された前記水流捕捉手段の要素と水路の下方部分とは該水路の下方部分と前記水流捕捉要素との容積分布との組合せにより協働して画定され、前記水流捕捉手段内に或る容積の空気が含まれるようにし、前記電解槽内の電解液レベルが前記水流捕捉手段を通って流れる水により所望レベルまで上昇した時に前記水路の下方部分が前記水流ポートの一方を通って前記本体内に流入する水に水没せしめられ、前記或る容積の空気を所望量だけ圧縮し、前記電解槽へと水を通すことを前記水流捕捉手段に停止せしめ、前記或る容量の空気が充填中であって所望の電解液レベルが達成された後に前記電解槽から前記水流捕捉手段内への電解液の通過を防止する給水装置。 28．前記本体はその内側に前記水路から独立して前記特徴のある外形より下方の入口開口から延びるガス流路を画定する請求項27に記載の装置。 29．前記本体は前記ガス流路からのガスを放出するために該本体の上端にガス出口を具備すると共に該ガス出口を通って前記本体から外に向かうガスの流れのみを許容するための逆止弁手段を前記本体の上端に具備する請求項28に記載の装置。 30．前記水路は前記本体内の水流ポート間に水流のための唯一の通路を画定する請求項27に記載の装置。 31．所定の電解液レベルまで電解槽に水を補給する方法であって、液体充填装置の給水路と排水路との間に差圧を形成し、水を該液体充填装置の給水路を通し、該液体充填装置の捕捉手段を通し、該液体充填装置の鐘状室を通し、電解槽に流入させる工程と、前記電解槽内の電解液レベルが前記鐘状室の開口端に達した時に前記鐘状室および捕捉手段内に或る容量の捕捉空気を形成する工程と、該捕捉された空気の圧力が少なくとも前記液体充填装置内の水位により生じた前記液体充填装置内の水頭圧に等しくなるまで前記電解槽に水を通し続けることにより前記液体充填装置内に捕捉された或る容量の空気を加圧する工程と、前記捕捉された空気の圧力が少なくとも前記液体充填装置内の水頭圧に等しくなった時に前記電解槽への水流を停止して所定の電解液レベルを達成し、ここで前記所定の電解液レベルが前記液体充填装置に流入する水の圧力とは無関係に達成され、そして前記或る容量の捕捉された空気が補給中であって所定の電解液レベルが達成された後に電解液が前記捕捉手段内に流入することを防止するようにする工程とを具備する方法。 32．さらに前記電解槽への水流を停止した後に前記液体充填装置内に流入した水を前記排水路を通して該液体充填装置から排出する工程を具備する請求項31に記載の方法。 33．さらに水を前記液体充填装置を介して前記電解槽に供給する工程中に前記液体充填装置を通して前記電解槽からガスを放出する工程を具備する請求項32に記載の方法。 34．さらに大気が前記液体充填装置内に侵入することを防止する工程を具備する請求項33に記載の方法。 35．さらに前記差圧を形成する工程の前に前記捕捉手段および鐘状室の少なくとも一部が前記電解槽の上方空間に配置されるように前記電解槽の電解液充填口内に前記液体供給装置を設置する工程を具備する請求項31に記載の方法。 36．請求項31に記載の工程により所定の電解液レベルまで電解バッテリの複数の電解槽に水を補給する方法であって、さらに各対応の電解槽の所定の電解液レベルが達成された後に前記電解槽の対応の一つに各々が取り付けられた流体学的な観点で互いに接続された液体供給装置を介して水を循環させる工程を具備する方法。 37．所定の電解液レベルまで電解バッテリの複数の電解槽に水を補給する方法であって、別々の給水路および排水路と鐘状室に放出する捕捉手段とを有する液体供給装置を各電解槽内に設ける工程と、最初の液体供給装置の給水路と排水路との間に差圧を形成し、水を該最初の液体供給装置の給水路を通し、該最初の液体供給装置の捕捉手段を通し、該最初の液体供給装置の鐘状室を通し、最初の電解槽に流入させる工程と、前記最初の電解槽内の電解液レベルが前記鐘状室の開口端に達した時に前記最初の液体供給装置の鐘状室および捕捉手段内に或る容量の捕捉空気を形成する工程と、前記最初の電解槽に水を通し続けることにより前記最初の液体供給装置内の或る容量の捕捉空気を加圧する工程と、前記捕捉空気の圧力が少なくとも前記液体供給装置内の水頭圧に等しくなった時に前記最初の電解槽への水流を停止し、ここで外部の圧力状態とは無関係に所定の電解液レベルが達成されるようにする工程と、前記最初の液体供給装置の排水路を介して前記最初の液体供給装置に流入する水を対応の次の電解槽の電解液補給および電解液レベル調整のために流体学的な観点で互いに接続された次の液体供給装置に循環し、各電解槽に対する所定の電解液レベルが達成されるまで流体学的な観点で互いに接続された液体供給装置を介して水を循環し続ける工程とを具備する方法。 38．電解槽に水を補給してレベル調整する装置であって、第一水ポートおよび第二水ポートと、互いに独立した第一水路および第二水路とを具備し、これら第一水路および第二水路は対応の水ポートと連通すると共に対応の水ポートの下方に下端を有し、前記第一水路および第二水路の一方から水を受容するためにこれら第一水路および第二水路の下方に配置される捕捉手段を具備し、該捕捉手段は該捕捉手段内に配置された一対の堰を有し、前記捕捉手段の出口に隣接して配置される鐘状室を具備し、該鐘状室は該捕捉手段を通る水を電解槽に流入させるのに適した開口端を有し、前記堰は前記捕捉手段に前記電解槽内の電解液が流入することを防止するためにレベル調整・補給中に前記捕捉手段内に或る容量の空気を捕捉するように前記鐘状室と共に作用するように前記捕捉手段内に配置され、前記水路の一方から当該装置に流入する水に接触するように当該装置の一部から下方に突出する伝熱要素を具備し、該伝熱要素は電解槽内の電解液中に入り、前記捕捉手段内の水から電解液へ熱エネルギを伝達するのに適しており、前記捕捉手段および鐘状室内の捕捉空気の圧力が少なくとも前記捕捉手段内の水位により生じた前記捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に給水圧とは無関係に前記電解槽への水流を停止し、その後、当該装置を通る水流をバイパスさせる装置。 39．所定の電解液レベルまで電解槽に水を補給し、該電解槽内の電解液を熱的に調節する方法であって、液体供給装置の給水路と排水路との間に差圧を形成し、水を該液体供給装置の給水路を通し、該液体供給装置の捕捉手段を通し、該液体供給装置の鐘状室を通し、電解槽に流入させる工程と、前記液体供給装置から突出した伝熱要素を前記電解槽内の電解液中に浸漬し、前記液体供給装置内に流入する水により前記液体供給装置に流入する水と電解液との間で熱エネルギを伝導により伝達することにより前記電解槽内の電解液を熱的に調節する工程と、前記捕捉手段を通る水流を調整すると共に前記電解槽内の電解液が前記電解槽内に流入することを防止するために前記電解槽内の電解液レベルが前記鐘状室の開口端に達した時に前記鐘状室および捕捉手段内に或る容量の捕捉空気を形成する工程と、前記捕捉空気の圧力が少なくとも前記液体充填装置内の水位により生じた前記液体充填装置内の水頭圧に等しくなるまで前記電解槽へ水を通し続けることにより前記液体充填装置内の前記或る容量の捕捉空気を加圧する工程と、前記捕捉空気の圧力が少なくとも前記液体充填装置内の水頭圧に等しくなった時に所定の電解液レベルを達成するために前記電解槽内への水流を停止し、所定の電解液レベルが前記液体充填装置に流入する水の圧力とは無関係に達成されるようにする工程とを具備する方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．電解槽に水を補給してレベル調整する装置であって、第一水流ポートおよび第二水流ポートを形成する本体と、これら水流ポートの下方に位置する受け皿空間を有する捕捉手段と、前記受け皿空間に対して水を出し入れするために前記各水流ポートを別々に受け皿空間に接続する第一水路および第二水路とを具備し、前記捕捉手段は排出用堰先端を有し、該堰先端は前記受け皿空間と該堰先端の下方に位置する捕捉手段の出口との間に設けられ、その位置は該出口に接続可能な室内に設定されるべき所望の液体レベルから下方に所定の距離を隔てた場所にあり、該捕捉手段出口は先端と前記第一水路および第二水路の一方の下端とに対して上下関係となるように位置し、該一方の水路の下端と捕捉手段出口との間の容積分布は捕捉手段出口が水没し、前記受け皿空間内の水が少なくとも前記一方の通路の下端のレベルまで上昇すると捕捉手段を通過する水流が停止するように画定される装置。２．第一水流ポートおよび第二水流ポートと、互いに独立し、各水流ポートと連通し、且つ各水流ポートの下方に下端を有する第一水路および第二水路と、前記水路の一方から水を受容するように前記第一水路および第二水路の下方に位置し、他方の通路の下端の上方まで延在する受け皿空間を有する捕捉手段と、該捕捉手段の出口に隣接して設けられ、水を前記捕捉手段を通して電解槽内に入れるように構成された開口端を有するベル室とを具備し、前記捕捉手段と該ベル室とはレベル調整および補給の際にその中に一定量の空気を捕捉するように構成され、前記捕捉手段と前記ベル室の中に捕捉された空気の圧力が少なくとも捕捉手段内の水のレベルにより生じた捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に水の供給圧力とは無関係に電解槽への水流を停止させるようになっている電解槽に水を補給してレベル調整する装置。３．前記捕捉手段とベル室とが電解槽の電解液充填口内に設置された本体により形成され、解除可能なロック手段を具備し、且つ、当該装置が電解液充填口内に設置された時に前記捕捉手段とベル室の少なくとも一部が電解槽の上方空間内に位置する請求項２に記載の装置。４．前記捕捉手段が第一堰先端を有する第一の下向き堰と、第二堰先端を有する第二の上向き堰とを具備し、水は当該装置内で一方の前記水路から捕捉手段の方に向かい、第一堰先端を越え、第二堰先端を越えてベル室内に入る請求項２に記載の装置。５．前記第一堰および第二堰がそれぞれ前記ベル室内に設けられる請求項４に記載の装置。６．当該装置を介してガスを搬送するために前記水路とは独立して軸線方向に配置された中央室を具備する請求項２に記載の装置。７．さらに前記捕捉手段と前記水路とは独立して当該装置を介して電解槽からガスを除去するための手段を具備する請求項３に記載の装置。８．前記ガス除去手段が電解槽からのガスの一方向の流れを可能にし、当該装置への大気の進入を防止している請求項７に記載の装置。９．前記ガス除去手段が当該装置を軸線方向に延びる通気路を具備し、該通気路は本体を貫通して延びる通気ポートを具備し、電解槽の上方空間からのガスを受容するように構成されており、当該装置の上端に隣接して設けられ、前記通気路と連通する通気口を具備し、該通気口は当該装置から外に向かうガスの一方向の流れのみを許容する逆止弁手段を具備する請求項７に記載の装置。 10．電解バッテリと一体的な部分である請求項２に記載の装置。 11．それぞれが電解バッテリの各電解槽に設置された請求項２に記載の複数の装置で構成された電解槽レベル調整・補給システムであって、その中の数個の装置同士が互いに流体学的な観点で接続され、それらの間での水の循環を可能にすると共に一箇所を給水源に接続することにより各電解槽のレベル調整が可能になるシステム。 12．電解槽に水を充填して該電解槽内の電解液レベルを所定の高さに維持する装置であって、本体と、該本体内へと開口する第一水流ポートおよび第二水流ポートであって互いに独立して前記本体の下方に延在する第一水路および第二水路それぞれに接続される第一水流ポートおよび第二水流ポートと、前記本体内に前記第一水路および第二水路の下方に設けられ、これら水路の一方から水を受容するように配置された入口と捕捉手段出口との間に配置された堰機構を有する捕捉手段と、前記捕捉手段出口に隣接して設けられ、水を前記捕捉手段を通って前記電解槽に供給するように構成された開口端を有するベル室とを具備し、該捕捉手段と前記ベル室とは給水の際に一定量の空気を捕捉するように構成され、前記捕捉手段と前記ベル室との中に捕捉された空気の圧力が少なくとも前記捕捉手段内の水位により生じた前記捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に給水圧力とは無関係に前記電解槽への給水を停止させる装置。 13．前記本体が電解槽の電解液充填口に設置されるように構成され、これを取外し可能に取り付ける手段を具備し、当該装置が電解液充填口内に設置された時に前記捕捉手段とベル室との少なくとも一部が電解槽の上方空間内に位置する請求項12に記載の装置。 14．前記水路とは独立して前記本体内に設けられたガス通路を具備し、該ガス通路は本体の壁を貫通して延びる通気ポートと連通し、電解槽から前記本体まで流通するガスを案内する請求項12に記載の装置。 15．さらに当該装置が電解槽に接続された時に電解槽の外側に位置し、前記本体を貫通してガス通路に連通する通気口と、該通気口に連携して当該装置からのガスの一方向の流れを提供する逆止弁とを具備する請求項14に記載の装置。 16．複数の電解槽を具備する電解バッテリであって、該バッテリはそれぞれがバッテリの一体的な一部として構成される同数の請求項12に記載の装置を具備する電解バッテリ。 17．電解槽内の電解液レベルが所定のレベルに達すると当該装置に流入する水が前記他方の通路により当該装置から流出するように前記他方の通路が配置される請求項12に記載の装置。 18．前記捕捉手段の少なくとも一部が前記ベル室内に位置する請求項12に記載の装置。 19．前記本体を軸線方向に貫通する軸線に関して対称的である請求項12に記載の装置。 20．電解バッテリの各電解槽内にそれぞれが設置された請求項19に記載の複数の装置を具備する電解槽レベル調整・補給システムであって、各装置は互いに他の装置と流体学的な観点で接続され、これらの間の水の循環と各電解槽のレベル調整を可能にするシステム。 21．電解槽に水を充填して該電解槽内の電解液レベルを所定の高さに維持する装置であって、本体と、該本体の上端において本体内に延びる第一水流ポートおよび第二水流ポートと、互いに独立して本体内を軸線方向に貫通して各水流ポートから下向きに延在する第一水路および第二水路と、前記本体を電解バッテリの電解液充填口内に装着する装着手段と、前記本体内の前記第一水路および第二水路の下方に位置する入口ポートを有し、下向きの第一堰と上向きの第二堰とを備えた捕捉手段であって、前記水路の一方からの水を受容してこれを第一堰の下を通って流し、次いで第二堰を越えて流すように配置された捕捉手段と、該捕捉手段の出口に隣接して設けられ、水を前記捕捉手段を経て電解槽に流すように構成された開放端を有するベル室とを具備し、前記捕捉手段とベル室とは給水の際に一定量の空気をその中に捕捉するように構成され、前記捕捉手段とベル室の少なくとも一部は当該装置が電解液充填口内に装着された時に電解槽の上方空間内の前記装着手段の下方に配置され、当該装置は捕捉手段とベル室の中に捕捉された空気の圧力が少なくとも受け皿空間内の水位により生じた捕捉手段内の水頭圧に等しくなった時に本体に対する給水圧力とは無関係に電解槽への給水を停止する装置。 22．前記第一水路と前記第二水路との間にこれら水路は独立して本体内に設けられたガス通路を具備する請求項21に記載の装置。 23．電解槽内の電解液の高さが所定のレベルに達した時に当該装置に流入する水が前記他方の水路を通って流出するように該他方の水路が配置される請求項21 に記載の装置。 24．前記捕捉手段の少なくとも一部が前記ベル室内に入っている請求項21に記載の装置。 25．前記本体の軸線を中心として対称的である請求項21に記載の装置。 26．電解バッテリの各電解槽内にそれぞれが設置されている請求項21に記載の複数の装置からなる電解槽レベル調整・補給システムであって、各装置は互いに他の装置と流体学的な観点で接続され、これらの間の水の循環と各電解槽のレベル調整を可能にしているシステム。 27．電解槽に水を添加して電解槽内の酸性電解液の高さを所望のレベルにする鉛・酸バッテリの電解槽に対して遡及修復可能な給水装置であって、前記電解槽の外側に上端を出し、所望の電解液レベルの下方に所定の距離だけ電解槽の内側に下端を入れた状態で電解槽の充填口に装着可能な特殊な外形を有する筒状本体と、前記本体の内部まで延びる前記本体の上端に設けられた一対の水流ポートとを具備し、前記本体はその内側に前記ポート同士の間にポートの下方に位置する下方部分を有する水路を形成し、前記本体はその内側に前記水路の下方部分に連通する入口と本体の下端に位置する出口とを有する水流捕捉手段をも形成し、これら捕捉要素と水路の下方部分との垂直方向の相対位置は水路の下方部分と捕捉要素との容積分布の組合せにより連携的に規定され、電解槽内の電解液のレベルが捕捉手段を介して流れる水により所望のレベルまで上昇した時に前記水路の下方部分が一方のポートを介して本体内に流入する水に浸されると捕捉手段がセルへの給水を停止するように構成される装置。 28．前記水路とは別個に前記本体がその内側に前記特殊外形の下方の入口開口から延在するガス流路を形成する請求項27に記載の装置。 29．前記本体が前記ガス流路からのガスを放出するために本体の上端に設けられたガス出口と、前記ガス出口を通って本体から外に向かうガスの流れのみを許容する本体の上端に設けられた逆止弁手段とを具備する請求項28に記載の装置。 30．前記水路が前記本体内のポート同士の間の水の流れの唯一の通路を形成する請求項27に記載の装置。 31．電解液が所定のレベルに達するまで電解槽に水を補給する方法であって、液体供給装置の給水路と排水路との間に差圧を形成して水を装置の給水路、捕捉手段、ベル室を介して電解槽に流入される工程と、電解槽内の電解液レベルがベル室の開放端に達するとベル室と捕捉手段内に一定量の空気を捕捉する工程と、捕捉された空気の圧力が少なくとも装置内の水のレベルにより生じた装置内の水頭圧に等しくなるまで電解槽に連続的に水を通すことにより装置内に捕捉された空気を加圧する工程と、捕捉された空気の圧力が少なくとも装置内の水頭圧に等しくなった時に電解槽への給水を停止して所定の電解液レベルを得る工程とを具備する方法。 32．さらに電解槽への給水を停止した後に装置内に流入した水を排水路に迂回させて装置の外に出す工程を具備する請求項31に記載の方法。 33．さらに水を装置を介して電解槽に供給する工程において装置を介して電解槽からガスを放出する工程を具備する請求項32に記載の方法。 34．さらに大気が装置内に侵入することを防止する工程を具備する請求項33に記載の方法。 35．さらに差圧を形成する工程の前に捕捉手段とベル室の少なくとも一部が電解槽の上方空間に入るように電解槽の電解液充填口内に液体供給装置を設置する工程を具備する請求項31に記載の方法。 36．請求項31に記載の工程により電解液の高さが所定のレベルに達するまで電解バッテリの複数の電解槽に水を補給する方法であって、さらに各電解槽の電解液の高さが所定のレベルに達した後にそれぞれの電解槽に装着された流体学的な観点で連結された液体供給装置を介して水を循環させる工程を具備する方法。 37．電解バッテリの複数の電解槽に電解液の高さが所定のレベルに達するまで水を補給する方法であって、別々の給水路および排水路とベル室へ水を放出する捕捉手段とを有する液体供給装置を各電解槽内に設ける工程と、第一の液体供給装置の給水路と排水路との間に差圧を形成して第一の液体供給装置の給水路、その捕捉手段、およびそのベル室を介して第一の電解槽に給水する工程と、第一の電解槽内の電解液レベルがベル室の開放端に達した時に第一の液体供給装置のベル室と捕捉手段内に一定量の捕捉空気を形成する工程と、第一の電解槽への水の供給を続けることにより第一の液体供給装置内の捕捉空気の容積を加圧する工程と、捕捉空気の圧力が少なくとも装置内の水頭圧に等しくなった時に第一の電解槽への給水を停止して外部の圧力状態とは無関係に所定の電解液のレベルを得る工程と、排水路を介して第一の液体供給装置に流入する水を次の電解槽の電解液の補給とレベル調整のために流体学的に見て連結された次の液体供給装置に循環させ、各電解槽が所定の電解液レベルに達するまで流体学的な観点で連結された液体供給装置を介して水の循環を連続して行う工程を具備する方法。 38．電解槽に水を補給して一定レベルにする装置であって、第一水流ポートおよび第二水流ポートと、互いに独立し、各水流ポートに連通し、各水流ポートの下方に下端を有する第一水路および第二水路と、これら第一水路および第二水路の一方からの水を受けるようにこれら水路の下方に設けられる捕捉手段と、該捕捉手段の出口に隣接して設けられ、水が捕捉手段を介して電解槽に流入するように構成された開放端を有するベル室であって、前記捕捉手段と前記ベル室とがレベル調整・補給の際に一定量の空気を捕捉するように構成されたベル室と、当該装置の一部から下方に突出して前記水路の一方から装置内に流入する水に接触する熱移転要素とを具備し、該伝熱要素は電解槽内の電解液中に入って装置から電解液へ熱エネルギを伝達するように構成され、前記捕捉手段と前記ベル室内の捕捉空気の圧力が少なくとも捕捉手段内の水位により生じた捕捉手段内の水頭圧に等しくなると当該装置は給水圧力とは無関係に電解槽への給水を停止する装置。 39．所定の電解液レベルまで電解槽に水を補給し、電解槽内の電解液を熱的に調節する方法であって、液体供給装置の給水路と排水路との間に差圧を形成し、装置の給水路、装置の捕捉手段、および装置のベル室を介して電解槽に水を通す工程と、装置から突出した伝熱要素を電解槽内の電解液中に浸漬し、装置内を通る水により熱エネルギを装置と電解液との間で伝導により伝達する工程と、電解槽内の電解液レベルがベル室の開放端に達するとベル室と捕捉手段内に一定容積の空気を捕捉する工程と、捕捉空気の圧力が少なくとも装置内の水位により生じた装置内の水頭圧に等しくなるまで電解槽へ給水することを継続することにより装置内に捕捉された空気を加圧する工程と、捕捉空気の圧力が少なくとも装置内の水頭圧に等しくなった時に電解槽へ給水することを停止して所定の電解液レベルを装置に流入する水の圧力に無関係に得る工程とを具備する方法。