JP2008218104A - 蓄電池用注液器及び電解液注液方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池への電解液注液作業において、電解液注液後の電解液の液滴下を抑える方法及び装置を成すものであるとともに、注液中に排液ノズルから吸引されてしまう電解液を抑制し、注液作業の効率を一段と高める方法及び装置を併せ提供するものである。
【解決手段】電解液を供給する電解液供給路と、一端で該電解液供給路と連結する電解液注入路と、該電解液注入路の他端の外周部に設けられるシール部材と、電解液を排出する電解液回収路と、一端で該電解液回収路と連結し、他端が該電解液注入路内に挿入される電解液吸引路と、該電解液注入路側の該電解液吸引路外周部に設けられる螺旋リブと、を備え、該電解液供給路が、その該電解液注入路側の端部は他端より上方に位置するように設けられ、他端に伸縮器が設けられていることを特徴とする蓄電池用注液器。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電池内への電解液の注液工程を効率よく行う蓄電池用注液器に関する。

従来、蓄電池内に電解液を注液する電解液注液器は、一端に注液ノズルが設けられた供給管の他端より電解液が供給され、蓄電池の注液口に嵌合した前記注液ノズルより蓄電池内に電解液が注液される。蓄電池内に注液された余分な電解液は、注液ノズルとは別に設けられた排液ノズルから吸い取られ、排液ノズルが連管している排液管より排液されて、電解液の液面位を規定液面位にする。

しかしながら、従来の電解液注液器では、注液終了後、電解液注液器を蓄電池から取り去り、次の蓄電池或いは蓄電池の注液口へと移動させる際に、注液ノズルや排液ノズル内に残留した電解液が滴下して、蓄電池の上面を汚染してしまう、或いは作業者に付着して火傷などを負わせてしまう恐れがあった。そのために、注液作業の終了後、すぐには電解液注液器の移動を行わず、蓄電池の液口に電解液注液器を嵌合した状態を保持し、各ノズル内の電解液の滴下を待ってから、次の注液作業に移らなければならず、注液の作業効率を低下させる原因となっていた。

このような問題点の解消には、特許文献１や特許文献２で開示される電解液の注液装置や蓄電池用注液器が提案されている。

特許文献１の電解液の注液装置は、注液作業の終了後に注液管内に気体を送り込むことで、注液管内に残留する電解液を排出しようとするものである。

特許文献２の蓄電池用注液器は、一端が閉口し、他端が開口している横方向に長く、下面から下方に突出垂下した注液ノズルを有して電解液を開口側から供給する分液路の下面を開口部から閉口せる一端に向けて下向きの傾斜路として形成することで、注液の終了後に、分液路内の残留電解液が、速やかに注液ノズルを介して電解液セル内に流入することから電解液の垂れ落ちを防止するものである。

実開昭５６−１７５９６６号公報 実公平１−３６２９９号公報

しかしながら、特許文献１で開示される電解液の注液装置では、注液管内に気体を送り込む時間が必要であり、注液終了後直ぐには移動することはできず、又気体を送り込むタイミングや送る時間などの変化によって、移動作業が開始できるまでの時間が変動してしまい、注液作業の効率を大きく向上させることが難しい。

一方、特許文献２で開示される蓄電池用注液器では、下向き傾斜路の分液路を電解液の供給路に用いることで、注液停止後の残留液の排出が迅速化され、注液作業の効率化には寄与するが、完全に電解液を排出するまでには、ある時間が必要であり、移動作業に際して待ち時間が存在することで注液作業の効率をより高めることが難しい。

本発明は、このような状況に鑑み、種々の検討を踏まえ、電解液注液後の電解液の液滴下を抑える装置を成すものであるとともに、注液中に排液ノズルから吸引されてしまう電解液を抑制し、注液作業の効率を一段と高める方法及び装置を併せ提供するものである。

請求項１記載の発明は、電解液を供給する電解液供給路と、一端が該電解液供給路と連通する電解液注入路と、該電解液注入路の他端に設けられるシール部材と、電解液を排出する電解液回収路と、一端が該電解液回収路と連結する電解液吸引路とを備え、該電解液吸引路は前記電解液注入路内に貫通して形成されると共に、該電解液注入路内に位置する電解液吸引路の外周部に螺旋リブを設けたことを特徴とする蓄電池用注液器である。

請求項２記載の発明は、前記電解液供給路の前記電解液注入路と連通する一端は、電解液供給路の他端より上方に位置することを特徴とする請求項１記載の蓄電池用注液器である。

請求項３記載の発明は、前記電解液供給路の他端には伸縮器が取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載の蓄電池用注液器である。

請求項４記載の発明は、蓄電池の電解液注液口から、電解液を注液する電解液注液方法において、電解液を螺旋状に流下させながら、該電解液注液口から電解液の注液を行うことを特徴とする蓄電池への電解液注液方法である。

本発明に係る蓄電池用注液器は、電解液注入路内に位置する電解液吸引路の外周部に螺旋リブを設けたので、注液終了時に電解液注入路内に残留する電解液が電解液吸引路外周に沿い流下するので電解液吸引路に容易に吸引され、電解液が滴下することを防止し、更に、注液時は電解液注入路を流れる電解液は螺旋状に回転しながら流下する為、電解液吸引路から電解液が直接吸引されることが防止されて電解液注液作業を効率よく行なえるものである。更に、電解液供給路の電解液注入路に連通する一端が他端より上方になるように構成したことで、注液終了後に電解液供給路内からの電解液の滴下を早期に抑制すると共に、その他端側に伸縮器を取り付けた備える構造とすることで更に早期確実に電解液の液滴下を防止することが出来、電解液注液作業をより効率良く成らせしめる効果を有するものである。

以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の一例を示すもので、蓄電池１に本発明の注液器２を蓄電池１の上面にある電解液注液口１１に取り付けた時の断面図である。３は電解液供給路、４は電解液回収路、５は電解液注入路、６は電解液吸引路、７は螺旋リブ、８はシール部材、９は伸縮器である。蓄電池１は、電槽１０とこれにかぶせて融着した電槽蓋１２を備え、電槽１０内部に極板群１３が収納されている。

図２は、本発明の螺旋リブを示す図で、（ａ）は螺旋リブの実施例の一例を示す外観図で、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は他の実施例の断面図である。

図３は、図１の実施例で用いている伸縮器９の構造及び作動状態を説明する断面図である。（ａ）は伸縮器構造を示す断面図、（ｂ）は作動時の状態を示す断面説明図である。９ａは容積調整部である。

電解液供給路３は、その端部３ａにおいて他端３ｂより上方に位置するように配置され、他端３ｂには管２０により伸縮器９が接続されている。端部３ａ側には、下方に垂下して電解液注液口１１に当接される電解液注入路５が設けられている。この電解液注入路５内には、外周に螺旋リブ７を有する電解液吸引路６を貫通して備えていると共に、電解液注液口１１に当接される先端部にはシール部材８が設けられ、このシール部材８を電解液注液口１１に当接している。

前記電解液供給路３の電解液注入路５側端部３ａは他端３ｂより上方に位置するように上方へ傾斜する形状に配置されて、その端部３ａで電解液注入路５と連通している。このように端部３ａを上方に位置するように配置することで、電解液の注液作業が停止されたときに、余剰となる電解液が電解液供給路３の電解液注入路との接続部から流入することがなく、よりすばやく液切れを行うことができるので、好ましい。

電解液注入路５内に設けられた電解液吸引路６は、該電解液注入路５を貫通し、端部６ｂ側で電解液回収路４と連通して、電解液の注液作業時に電解液が規定量以上注液された場合、電解液を電槽１０から排出し、電解液を規定量とする働きをするもので、通常、液吸引装置（図示せず）が電解液回収路４の端部４ａ側に接続され、電解液を吸引している。

電解液注入路５内の螺旋リブ７は、図２（ａ）に示す通り、電解液吸引路６の外周に設けられ、図２（ｂ）に示す通り、電解液注入路５の先端部に設けられたシール部材８の内壁との間に形成され、電解液注入路５の半径方向（図２（ａ）矢印方向）には傾斜していない構造を採っている。その他、図２（ｃ）に示す通り、半径方向に上向き方向に傾斜を有している螺旋リブ７を設けても良い。

このような螺旋リブ７が形成されていると、電解液が流れたときに、螺旋を描いて流下することで、電解液は電解液注入路５の半径方向への力が加わりに電解液注入路５の内壁に沿って電解液が流れ、電解液吸引路６の先端部６ａ近傍には電解液が掛かりにくくなる。従って電解液の注液作業時に、電解液吸引路６から吸引される電解液の量を減少させることができ、電解液注液作業の作業効率を高めることが可能となると共に、注液が終了した後は、電解液注入路５内に残留する電解液が螺旋リブ７によって、電解液吸引路６の外周に沿って流れ落ちるので、この電解液吸引路６により、より吸引され易くなり電解液の垂れ落ちをより防止できる。図２（ｃ）の如く螺旋リブ７が上向き方向に傾斜している場合は特に良い。

電解液供給路３の端部３ａ側には伸縮器９が取付けられている。これは図３（ａ）に示す構造のもので、電解液供給路３内の圧力により容積が変化する容積可変機構を有し、図３では一実施例として、ここでは蛇腹状伸縮構造の容積調整部９ａを備えている。

伸縮器９の働きは、電解液の注液作業が行われている最中には、容積調整部９ａ内は吸引されて、容積調整部９ａの容積が小さくなる縮小状態（図３（ｂ））を保持している。電解液注液作業が終了し、注液バルブ（図示せず）を閉じると、容積調整部９ａ内は常圧となり、伸縮器９の容積調整部９ａは伸びて容積が大きくなる拡張状態（図３（ａ））となり、電解液供給路３内の電解液を容積調整部９a内に取り込む。従って、電解液供給路３内の電解液液面高さが減少し、それによって電解液注入路５への供給をすぐに停止できる。即ち、容易に液切れを起こすことが可能となり、電解液注入路５からの電解液の液滴下がより防止され、特に、電解液注入路と連通する一端が上方に位置する構造とした電解液供給路と組み合わせた場合は優れた液切れ効果を奏し、より確実に液滴下を防止することができる。なお、容積調整部９ａ内の取り込まれた電解液は、次の注液作業時に吸い出され、蓄電池１内に注液される。

上記のように構成された本発明の蓄電池用注液器の電解液の注液作業時の動作は次の通りである。

図１に示すごとく、電解液注液器２を蓄電池１の電解液注液口１１にシール部材８を挿入当接してシールする。そのときに電解液吸引路６の先端部６ａは、電槽１０の規定液面位１０ａと同一面となるように配される。

次に、電解液回収路４に接続された液吸引装置（図示せず）を作動させて吸引を始め、蓄電池１内を減圧し、次いで、電解液供給路３とこれに連結されている電解液貯留槽(図示せず)の間に介在する注液バルブ（図示せず）を開き、電解液貯留槽から電解液を電解液供給路３へと供給する。電解液供給路３を流れてきた電解液は、伸縮器９を通り電解液注入路５を通って螺旋リブ７を螺旋状に伝って蓄電池１内に注液される。この際電解液は螺旋状リブ７により半径方向への力が作用して電解液吸引路６近傍の量は減少し、注入路５から直接に吸引路６内に吸引される電解液は殆ど無いようになる。

蓄電池１内への電解液の注液が進み、その液面が規定量液面位１０ａを超え出すと、注液バルブが閉じられ電解液注液器２による電解液の供給が停止される。蓄電池１内の規定量を超える余剰の電解液は、電解液吸引路先端部６ａから吸引されて電解液吸引路６、電解液回収路４を通り、電解液回収槽（図示せず）に集められ、適時処理されて電解液貯留槽に戻される。この電解液吸引路６を流れる電解液は、常に吸引状態であるために、余剰の電解液を吸引後、間をおかずに電解液注液器２を外して移動しても電解液吸引路６からの電解液の滴下は発生しない。

一方、電解液供給路３内にある電解液は、電解液供給路３の端部３ａの配置位置及び伸縮器の動作により、電解液の供給が停止された段階で、電解液注入路５内に流れ込むことはなく、しかも、伸縮機９の容積調整部９ａは伸びて拡張状態となり、電解液が容積調整部９a内に流れ込みので、電解液供給路３内の電解液の液面高さはすぐ低くなり、すばやく電解液注入路５の液切れを行うことができる。

更に、電解液の供給が停止された段階で、電解液注入路５の内壁や螺旋リブに付着している電解液は、前記余剰の電解液の排出作業と同時に電解液吸引路６から吸引されて排出されるか、その吸引の影響により蓄電池１内に滴下してしまい、電解液注入路５からの液滴下は生じない。

従って、電解液注液作業が終了すると、直ちに電解液注液器２と電解液注液口１１と当接を解除し、次の蓄電池１が搬入されるのを待機する為に移動することができ、電解液注液作業の効率が大きく高められる。

本発明の電解液注液器の一実施例を示す断面図である。 本発明の螺旋リブの図で、（ａ）は実施例の一態様を示す外観図、（ｂ）はその断面図、（ｃ）は他の実施例を示す断面図である。 図1に示す実施例で用いられる伸縮器の図で、（ａ）は伸縮器の構造を示す断面図、（ｂ）は伸縮器の作動時の縮小状態を説明する断面図である。

符号の説明

１ 蓄電池
２ 電解液注液器
３ 電解液供給路
４ 電解液回収路
５ 電解液注入路
６ 電解液吸引路
７ 螺旋リブ
９ 伸縮器
１１ 電解液注液口

Claims (4)

1. 電解液を供給する電解液供給路と、一端が該電解液供給路と連通する電解液注入路と、該電解液注入路の他端に設けられるシール部材と、電解液を排出する電解液回収路と、一端が該電解液回収路と連結する電解液吸引路とを備え、該電解液吸引路は前記電解液注入路内に貫通して形成されると共に、該電解液注入路内に位置する電解液吸引路の外周部に螺旋リブを設けたことを特徴とする蓄電池用注液器。
2. 前記電解液供給路の前記電解液注入路と連通する一端は、電解液供給路の他端より上方に位置することを特徴とする請求項１記載の蓄電池用注液器。
3. 前記電解液供給路の他端には伸縮器が取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載の蓄電池用注液器。
4. 蓄電池の電解液注液口から、電解液を注液する電解液注液方法において、電解液を螺旋状に流下させながら、該電解液注液口から電解液の注液を行うことを特徴とする蓄電池への電解液注液方法。

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