JP2005228605A

JP2005228605A - 蓄電池用液口栓

Info

Publication number: JP2005228605A
Application number: JP2004036255A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ouchi; 久士大内; Akio Seo; 秋夫瀬尾; Shuichi Yabuki; 修一矢吹
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-13
Also published as: CN100449822C; JP4174432B2; CN1728416A

Abstract

【課題】垂直方向及び水平方向の振動に対する溢液特性を向上する蓄電池用液口栓を提供する。
【解決手段】防沫体２は、該筒状体１の周側壁の下端部に該開放面を閉塞した状態で係止された水平基板２ａと該水平基板２ａの上面に、その中心軸線上に植立された支柱２ｂとから成ると共に、該支柱２ｂに、該支柱２ｂを挟んで互いに対峙する上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃを一対とするその少なくとも３対を上下方向に互いに所望の間隔を存して配設すると共に、その夫々の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃ及び２ｃ，２ｃの下端縁間に該支柱２ｂを挟んで形成される通気用間隙５及び５の位置を互いにずらして配置せしめるようにする一方、各段において対峙する一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの上端板部と該筒状体の周側壁内面との間にデルター状空間部４を形成せしめたことを特徴とする蓄電池用液口栓。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池用液口栓に関する。

特開平１０−２２８８９２号公報には、垂直方向の振動に対してばかりでなく、前後左右の水平方向の振動に対しても液口栓からの電解液の溢液を防止する鉛蓄電池用液口栓が提案されている。
特開平１０−２２８８９２号公報

上記の特許文献１に開示の発明に係る液口栓は、垂直方向及び水平方向の振動に対する溢液防止性能が優れているが、本願の発明者は、更に垂直方向及び水平方向の振動に対する溢液防止性能の向上した液口栓を開発することを課題とし、種々検討した結果、従来の上記特許文献１に開示の液口栓と対比するとき、上下方向と前後方向の振動に対する溢液防止性能は等しいか僅かに向上すると共に、特に、左右方向の振動に対する溢液防止性能が向上した液口栓を開発することに成功した。

本発明は、有頂筒状の頭部に排気孔と下部に電槽内と連通するための開口部を有し、且つ下面を開放面として成る筒状体と該筒状体内に装着された防沫体から成る蓄電池用液口栓において、該防沫体は、該筒状体の周側壁の下端部に該開放面を閉塞した状態で係止された水平基板と該水平基板の上面に、その中心軸線上に植立された支柱とから成ると共に、該支柱に、該支柱を挟んで互いに対峙する上向き傾斜防沫板を一対とし、これを上下方向に互いに所望の間隔を存して配設して成ると共に、上下方向において各対向する上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向を互いにずらして配置してその夫々の一対の上向き傾斜防沫板の下端縁間に該支柱を挟んで形成される通気用間隙の位置を互いにずらして配置せしめるようにする一方、各段において対峙する一対の上向き傾斜防沫板の上端板部と該筒状体の周側壁内面との間にデルター状空間部を形成せしめたことを特徴とする。

本発明の液口栓は、上記の構成により、後記に明らかにするように、上下方向及び水平方向の振動に対し優れた溢液防止性能をもたらし、特に、左右方向の振動に対する溢液防止性能は、上記従来の液口栓に比し向上した液口栓が得られた。

本発明の実施形態の１例を添付図面に基づいて以下説明する。
本発明の蓄電池用液口栓はポリプロピレンなどの合成樹脂成形体から成り、図１、図２及び図３に示す構成を有する。有頂筒状の頭部１ａに排気孔１ｂと周側壁下端部の両側に電槽内に連通するための開口部１ｃ，１ｃを有し、且つ下端面を開放面とした筒状体１、図示の例では円筒状の筒状体１と該筒状体１内に装着された防沫体２とから成る。更に詳細には、該筒状体１は、その頭部１ａの周側壁に複数個の排気孔１ｂが穿設され、その筒状体１の下端部には対向位置に縦方向に長孔の開口部１ｃ，１ｃを形成したものである。更に、その筒状体１の中間部の外周面にはその排気孔１ｂの下方に鍔部１ｄと該鍔部１ｄの下方にはパッキング（仮想線で示す）３を嵌装するスペースを存してネジ部１ｅとが設けられている。而して、本発明の該液口栓を鉛蓄電池の電槽蓋（図示しない）に取り付るに当たり、該鍔部１ｄの下面にパッキング３を嵌着した状態でそのネジ部１ｅで蓋の螺孔にネジ込み、鍔部１ｄを該パッキング３を介して電槽蓋面に圧着せしめて気液密に取り付けられる。液口栓の以上の構成は、従来の液口栓と変わりがない。

本発明によれば、前記の筒状体１内に装着される防沫体２は図１、図２、図３に示すような構成としたことを特徴とする。
即ち、該防沫体２は該筒状体１内にその下端開放面から挿入した際にその下端開放面を閉塞した状態で該筒状体１の下端部の内周面に設けた係止用溝１ｆに嵌合係止されるに適した円板状の水平基板２ａと該水平基板２ａの上面にその中心軸線上に植立した支柱２ｂとから成る基本構成を有する点は従来と変わりないが、該防沫体２の特徴とする構成は次の点に在る。即ち、（ａ）該支柱２ｂを挟んで互いに対峙して上向きに傾斜せしめた防沫板２ｃ，２ｃを対とし、これをその支柱２ｂに上下方向に適当な間隔を存して配設したこと、（ｂ）上下方向において各相対向する上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの対峙方向と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの対峙方向を互いにずらせて配置し、上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対向する下端縁間に該支柱２ｂを挟んで形成される通気用間隙５と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間に該支柱２ｂを挟んで形成される通気用間隙５とが互いに整合しないように位置をずらして配置したこと、更に、（ｃ）その各段における一対の上向き防沫板２ｃ，２ｃの上端板部は、該防沫体２を該筒状体１内に挿入したとき、該筒状体１の周側壁内面１ｄに摺接するか殆ど摺接に近い電解液の通過を許容しない程度に近接するようにし、かくして、各段において、一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの上端板部と該筒状体１の周側壁内面１ｇとの間に上向きに細くなるテーパー状の空間部４，４、即ち、電解液捕集用のデルター状空間部４，４が形成されようにしたことである。
この場合、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの上端縁と該筒状体１の周側壁内面との間に形成されているデルター状空間部は、紙面に対し前後方向に形成されているが、図示には現れない。

図示の実施例では、各段の一対の対峙する上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの形状は、その下端縁は直線縁とし、その上端周縁は円弧状としたもので、かくして、その相対向する直線状の下端縁の中央部において該支柱２ｂの対向側面に固着され、その平行する下端縁間に図３に明示するように該支柱２ｂの太さと同じ幅で且つ該筒状体１の径方向に長手の長矩形状の通気用間隙５が形成されるようにした。
尚、該防沫体２を該筒状体１内に装着するに当たり、その最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの対峙方向は、該筒状体１の下端部の両側に配設した開口部１ｃ，１ｃに対し対面するように配置し、従って、該一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の通気用間隙５は、該開口部１ｃ，１ｃに対し適当な角度で交叉するように、図示の例では、直交するように配置されるようにすることが一般であり、好ましい。
尚また、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの上端縁の位置が、該筒状体１の下部両側の開口部１ｃ，１ｃの上端と略同じ高さに位置しているが、例えば、該開口部１ｃ，１ｃの高さを低くし、その上端縁の位置が、該開口部１ｃ，１ｃの上端より上方に位置し、該開口部１ｃ，１ｃの上方にもデルター状空間部が形成されるようにしてもよいことは勿論である。
また、該支柱２ｂの横断面形状は、図示の例では、正四角形か真円形とすることにより、該支柱２ｂを挟んで形成される各段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃ間の通気用間隙５の幅寸法は全て同一としたが、勿論、これに限定されず、横断面形状は、例えば矩形状その他所望の形状のものを採用してもよい。実施例に示す支柱２ｂの太さは、例えば、２〜２．５ｍｍ程度、従って、その間隔の幅もこの程度となる。
また、上下方向において各相対向する上段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの直線状の下端縁間に形成される通気用間隙５，５間の円周方向の位置ずれ角度θは図３に示すように、両者５，５の距離が最長となる９０度が最も好ましいが、それ以下の角度でもよい。一般に、３段又はそれ以上の段数を併せ考慮し、２０〜９０度の範囲が選択使用できる。
また、各段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの水平面に対する傾斜角度は、２０度以上が好ましいが、図示の例では３０度としたものを示す。

尚、本発明の液口栓は、その頭部１ａの内部の防沫体２の上方に位置する空間６には、所望により防爆フィルター７を収容し、該フィルター７を介して排気孔１ｂから排気するようにしてもよい。
また、該防沫体２の該支柱２ｂの上端には、水平下面を有する防沫板２ｄを付設してもよい。

上記本発明の液口栓を、鉛蓄電池の電槽蓋に上記のように取り付ける場合、通常、その筒状体１の下端は電解液の規定液面より上方に位置するように取り付けられる。蓄電池が振動を受けるとき、波立った電解液や電池内部に発生するガスに含まれる飛沫や霧状の電解液は、対向する排気孔１ｃ，１ｃを介し最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下方の空間８に侵入する。その侵入方向と対向する該一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃにより電解液の上昇は阻止されるが、阻止を免れた一部の電解液を含むガスは、該一対の傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の通気用間隙５を通り抜けてその上方の空間９に侵入する。以下、通気用間隙を間隙と略称する。
本発明の液口栓は、その空間９の上方は、図１、図２、図３に示すように、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの対峙方向とは９０度位置をずらされて配置され、従って、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の間隙５の位置に対し下端縁間の間隙５の位置が９０度ずらされた２段目の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃで被覆されているので、その空間９に侵入し上昇するガスは、その上方を被覆する２段目の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下面に衝突すること、その後、その下面と最下段の防沫板２ｃ，２ｃの上面に接触し乍ら９０度円弧状に導かれ、その間に電解液がその上下の防沫板に付着し、捕捉されること及びその一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下面に沿い斜め上向きに導かれ、その上端板部と該筒状体１の周側壁内面１ｇとの間に形成されている上向きのデルター状空間部４，４に集まり衝突し、更には、該周側壁内面１ｇに沿い下向きに流れ、その周側壁内面で電解液が付着捕捉されることなどにより、ガス中の電解液の捕捉効率は向上する。この間に、ガスの上昇エネルギーは減衰する。このように捕捉された電解液は、最下段の一対の防沫板２ｃ，２ｃの上面を流下し、その下縁間の間隙５を介し最下部の空間８へ還流される。このように、２段目の一対の上向き防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の間隙５は、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の間隙５に対し９０度ずらされた位置に在るので、最下段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの間隙５を介し上昇するガスは、結局、上記のように効率のよい電解液捕集作用を受け且つ上昇エネルギーを減少し乍ら、その２段目の一対の防沫板２ｃ，２ｃの下面に沿い、その下端縁間の間隙５に達し、この該間隙５より上方の空間１０内に侵入する。その空間１０の上方は、該２段目の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの対峙方向とは９０度位置をずらせて配置され、従って、その下端縁間の間隙５が該２段目の防沫板２ｃ，２ｃの間隙５の位置に対し下端縁間の間隙５の位置が９０度ずらされた最上段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃで被覆されているので、その空間１０に侵入した残留電解液を含むガスは、空間９内と同様の効率の良い電解液捕捉作用を受けた後、その下端間の間隙５から上方の空間６に上昇する。一方、該最上段の一対の上向き傾斜防沫板２ｃ，２ｃの下面と２段目の防沫板２ｃ，２ｃの上面と両側のデルター状空間部４，４により上記のように捕捉された電解液は、その下方の、即ち、２段目の一対の防沫板２ｃ，２ｃの上面を流下し、その下端縁間の間隙５を介し最下段の一対の防沫板２ｃ，２ｃ上面に落下し、更にその下端縁間の間隙５を介しその下方の空間８に還流する。かくして、最上段の一対の防沫板２ｃ，２ｃの下端縁間の間隙５を通り抜けたガスは、該有頂筒状体１の該頭部１ａの内部空間６を介し、所望により該内部空間６に収納した防爆フィルター７を収容した場合は該フィルター７を介し、その両側の排気孔１ｂ，１ｂより外部に排出される。

図示の実施例では、同一形状同寸法の対峙する上向き傾斜防沫板を３段に配け設けたが、２段或いは４段又はそれ以上の段に配設してもよいが３段以上が好ましい。この場合も、上下方向において各相対向する上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向は互いにずらし、その上段に位置する一対の防沫板の下端縁間の間隙と下段に位置する一対の防沫板の下端縁間の間隙が整合しないように位置をずらすことにより、電解液含有ガスが筒状体１の下端の開口部１ｃ，１ｃ内に侵入し、最上段の一対の防沫板上方の最上段の空間を介し排気孔１ｂから排出されるまでの間に、各段間の空間において、上記のような効率の良い電解液捕捉作用と上昇エネルギーの減衰を受けるので、優れた溢液防止性能をもたらす。

尚、一対の上向き傾斜防沫板を３段以上配設した場合、その上下方向における各段間の間隙５，５間の位置ずれ角度は、一定の角度、図示の例のように９０度としたが、必ずしも一定の角度とする必要はなく、２０〜９０度の範囲を選択し、適当な角度を採用できる。９０度以下を採用した場合には、段数を増大して、溢液防止性能を良好に調節することができる。

次に、本発明の液口栓と従来の液口栓の振動に対する溢液防止性の比較試験につき、説明する。
鉛蓄電池として、規定液面より５ｃｍ電解液面を上昇させ、液面が電槽蓋下面より３０ｍｍの位置に在るＪＩＳ５５Ｂ２４規格の自動車用鉛蓄電池を用意し、この鉛蓄電池の該電槽蓋に、本発明の液口栓として図示の実施例の液口栓、但、その頭部の内部空間に防爆フィルターを収納しない液口栓を、その下端が電解液面より９ｍｍ上方に位置するように取り付けたものを試験体として用意し、これに加振機により１０〜３０Ｈｚの範囲で正弦波振動により、上下方向、前後方向及び左右方向の振動を夫々与え、その夫々の溢液特性を調べた。茲で、上下方向とは蓄電池を上下に振動させる方向、前後方向とは蓄電池の短側面と平行な方向に振動させる方向、左右方向とは蓄電池の短側面と直交する方向に振動させる方向を意味する。
比較のため、特許文献１に開示の構成を有する液口栓（防爆フィルターの収納なし）を、前記の同じ自動車用鉛蓄電池の電槽蓋に、前記と同様に、その下端が電解液面より９ｍｍ上方に位置するように取り付けたものを用意し、これに、加振機により上記と同じように１０〜３０Ｈｚの範囲で正弦波振動により、上下方向、前後方向及び左右方向の振動を与え、その夫々の溢液特性を調べた。
上記の比較試験の結果を、図４、図５、図６に示す。夫々の図において、実線は本発明の液口栓の溢液特性曲線、点線は従来の液口栓の溢液特性を示す。
図４、図５、図６から明らかなように、本発明の液口栓と従来の液口栓の両者とも、上下方向、前後方向及び左右方向の振動に対する溢液特性が優れているが、本発明の液口栓を用いた場合は、特に、左右方向の振動に対する溢液防止性能は、周波数１０〜３０Ｈｚの全ての範囲において、従来の液口栓を用いた場合に比し、明らかに向上していることが判る。
その理由は、本発明の液口栓の構成と従来の液口栓の構成を比較するとき、筒状体内に組み込まれる防沫体の構成において、両者は、最下段と最上段には水平面に対し３０℃の上向きに傾斜する一対の上向き傾斜防沫板を配設した点は同じであるが、本発明の防沫体は、その中間段部の防沫板を、該支柱を挟んで対峙する一対の上向きの傾斜防沫板とすると共に、その上端縁を筒状体の周側壁内面に摺接又は近接させ、その間にガスを衝突させる電解液を捕集し易くする上向きのテーパー状の空間部、即ち、デルター状空間部を形成すると共に、その一対の傾斜防沫板の下端縁間に形成される間隙を、その下方と上方において夫々対向する最下段と最上段の夫々一対の上向きの傾斜防沫板の下端縁間に形成される間隙に対し整合しないように位置をずらした特徴構成を有するに対し、従来の液口栓では、その特許文献の図２及び図３の（ｂ）（ｃ）に明らかなように、その中間段部の防沫板は、支柱を中心にして両側に下向きに傾斜した防沫板１６とすると共に、その下向きの傾斜防沫板１６の両側外縁と筒状体２の周側内壁面２ａとの間に大きい間隙が形成されている構成であるので、この従来の液口栓は、該中間段部の防沫板による電解液捕捉性が本発明の液口栓に比し劣るからであると思われる。

また、本発明の液口栓において、その頭部の内部空間に防爆フィルターを収納したものを、上記と同様の溢液試験を行ったところ、同様に、その溢液防止特性の向上が認められた。

このように、本発明の液口栓は、その防沫体の支柱にその上下方向に所望の間隔を存して３段以上の上向き傾斜防沫板を配設するに当たり、その全ての段の防沫板を対峙する一対の上向き傾斜防沫板とすると共にその夫々の上端板部と筒状体の周側壁内面との間にデルター状空間部を形成する一方、上下方向において各相対向する一対の防沫板の対峙方向をずらし、その上段の一対の防沫板の下端縁間の間隙を互いに整合しないように配置する構成としたので、上下方向、前後方向、左右方向のいずれの振動に対する優れた溢液防止性能をもたらし、特に、従来の液口栓に比し左右方向の振動に対する溢液防止性能を向上せしめられることができる。

本発明の実施の１例の蓄電池用液口栓を、その液口栓体を半裁した状態で示す側面図。図１のＩＩ−ＩＩ線裁断面図。図１に示す蓄電池用液口栓の側面図に対し直交する方向から見た図１と同様に液口栓体を半裁した状態で示す側面図。本発明の蓄電池用液口栓と従来の蓄電池用液口栓の上下方向の振動に対する溢液特性の比較グラフ。本発明の蓄電池用液口栓と従来の蓄電池用液口栓の前後方向の振動に対する溢液特性の比較グラフ。本発明の蓄電池用液口栓と従来の蓄電池用液口栓の左右方向の振動に対する溢液特性の比較グラフ。

符号の説明

１筒状体
１ａ有頂筒状頭部
１ｂ排気孔
１ｃ開口部
１ｇ筒状周側壁内面
２防沫体
２ａ水平基板
２ｂ支柱
２ｃ上向き傾斜防沫板
４デルター状空間部
５通気用間隙、間隙
６，８，９，１０空間

Claims

有頂筒状の頭部に排気孔と下部に電槽内と連通するための開口部を有し、且つ下面を開放面として成る筒状体と該筒状体内に装着された防沫体から成る蓄電池用液口栓において、該防沫体は、該筒状体の周側壁の下端部に該開放面を閉塞した状態で係止された水平基板と該水平基板の上面に、その中心軸線上に植立された支柱とから成ると共に、該支柱に、該支柱を挟んで互いに対峙する上向き傾斜防沫板を一対とし、これを上下方向に互いに所望の間隔を存して配設して成ると共に、上下方向において各対向する上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向を互いにずらして配置してその夫々の一対の上向き傾斜防沫板の下端縁間に該支柱を挟んで形成される通気用間隙の位置を互いにずらして配置せしめるようにする一方、各段において対峙する一対の上向き傾斜防沫板の上端板部と該筒状体の周側壁内面との間にデルター状空間部を形成せしめたことを特徴とする蓄電池用液口栓。
上下方向において対向する上段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向と下段に位置する一対の上向き傾斜防沫板の対峙方向を互いに９０度ずらして配置してその夫々の一対の上向き傾斜防沫板の下端縁間に該支柱を挟んで形成される通気用間隙の位置を互いに９０度ずらして配置せしめるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池用液口栓。
該筒状体の頭部の内部空間内に防爆フィルターを介在せしめたことを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電池用液口栓。