JP2015534207A - 産業用バッテリーのアダプタープラグ - Google Patents

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Abstract

本発明に係る産業用バッテリーのアダプタープラグは、内部リングと、前記内部リングと離隔して前記内部リングを囲む外部リングと、前記内部リングと前記外部リングとの間に備えられ、電解液で水素ガスによって発生する泡を遮断し、水素ガスのみが通過するようにする気液分離手段とを含む。前記気液分離手段は、前記内部リングの外側面に備えられ、前記外部リングの内側面との間に間隙を形成する内側膜と、前記外部リングの内側面に備えられ、前記内部リングの外側面との間に間隙を形成する外側膜とを含み、前記内側膜と前記外側膜は上下に離隔し、部分的に互いに重なるように配置される多層重構造を形成する。上述したような本発明に係る産業用バッテリーのアダプタープラグによると、蒸留水を充填する際に電解液の泡は外部へ漏出せず、電解液で発生する水素ガスのみが円滑に排出されるので、蒸留水の充填過程における安定性が向上するというメリットがある。【選択図】図６

Description

本発明は、産業用バッテリーの充電過程における水素ガスの発生によって誘発される電解液の漏出現象を防止できるアダプタープラグに関するものである。
産業用バッテリーは２次電池の一種として、その内部に陽極板と陰極板が挿入され、電解液が充填された複数のセルの組み合わせからなり、自動車をはじめとする電動カートや電動フォークリフトなどの運送機器において電力供給のために多く用いられている。
かかる産業用バッテリーは、基本的に電解液に浸漬された陽極板と陰極板との間で起こる化学反応による化学的エネルギーを利用して電力を発生する放電と、外部から供給される電気的エネルギーによって電解液を硫酸化する充電とを繰り返しながら持続的に使用することになる。
かかる産業用バッテリーを充電する過程においては電解液と電極との化学反応により、電解液から水素ガスが発生するが、水素ガスが蓄積するとバッテリー内部の圧力が上昇するため、爆発の危険性が誘発される。
したがって、一般的にバッテリーに設けられた注入ホールを塞ぐために用いられるホールキャップには、バッテリー内部で生成された水素ガスを排出できるよう、ガス排出ホールが設けられている。
一方、産業用バッテリーは使用につれて減少する電解液に蒸留水を充填しなければならないので、かかる蒸留水の充填作業が容易に行われるよう、蒸留水充填システムを用いることもある。
蒸留水充填システムは、図１に示すように、注入ホールに挿入・装着される複数の注入弁１０と、注入弁１０に連結される供給ホース２０と、供給ホース２０を通して注入弁１０側へ蒸留水を供給する充填カート３０とを含む。
注入弁１０は、供給ホース２０との連結のための連結ポート１２と、バッテリー内部へ挿入される弁管１４と、弁管１４内に備えられたフロート式ないし圧力反応式などの反応手段とで構成される。
かかる蒸留水充填システムが用いられる場合には、図２に示すように、注入弁１０と組み合わされるアダプタープラグ４０を用いて水素ガスが排出されるようにする。
従来技術によると、アダプタープラグ４０は、注入弁１０の弁管１４に差し込まれる形で注入弁１０と組み合わされて注入ホールに挿入・装着され、ガス排出ホール４０ａが設けられた形態で構成される。
したがって、従来技術によると、注入弁１０が遮断された状態においてもアダプタープラグ４０のガス排出ホール４０ａを通して水素ガスが持続的に排出されるため、水素ガスによる問題が予防できる。
一方、電解液では水素ガスにより気泡が発生し、気泡により電解液の表面から泡が生成されるが、ホールキャップやアダプタープラグ４０の構造的な特性上、このような泡が膨れ上がり、ガス排出ホールを通してバッテリーの外部にまで漏出する現象が発生することになる。
よって、従来技術によると、漏出した泡により、電解液が漏出したのと同じ現象が発生することになり、硫酸成分の電解液によって作業員が火傷をしたり周辺機器が腐食したりする各種問題が誘発される。
本発明は、上述したような問題点を解決するためのものであって、バッテリーを充電する際に発生する水素ガスを円滑に排出できるようにすると共に、電解液で発生する泡が外部へ漏出しないようにする産業用バッテリーのアダプタープラグを提供することを目的とする。
本発明に係る産業用バッテリーのアダプタープラグは、内部リングと、前記内部リングと離隔して前記内部リングを囲む外部リングと、前記内部リングと前記外部リングとの間に備えられ、電解液で水素ガスによって発生する泡を遮断し、水素ガスのみが通過するようにする気液分離手段とを含み、バッテリーの注入ホールに注入弁と組み合わされて挿入・装着される。
前記気液分離手段は、前記内部リングの外側面に備えられ、前記外部リングの内側面との間に間隙を形成する内側膜と、前記外部リングの内側面に備えられ、前記内部リングの外側面との間に間隙を形成する外側膜とを含み、前記内側膜と前記外側膜は上下に離隔し、部分的に互いに重なるように配置される多層重構造を形成する。
前記内側膜と前記外側膜は、下方に傾く形で構成される。
前記内部リングと前記外部リングは、垂直方向に構成された連結膜によって連結され、互いに一定の間隔を維持する形で組み合わされる。
上述したような本発明に係る産業用バッテリーのアダプタープラグによると、気液分離作用により、バッテリーを充電する際に電解液の泡は外部へ漏出せず、電解液で発生する水素ガスのみが円滑に排出されるので、バッテリーの充電過程における安定性が向上するというメリットがある。
産業用バッテリーに適用される一般的な蒸留水充填システム及びアダプタープラグを示す構成図である。 従来技術に係るアダプタープラグの機能を示す例示断面図である。 本発明に係るアダプタープラグを示す斜視図である。 本発明に係るアダプタープラグを示す切開斜視図である。 本発明に係るアダプタープラグと注入弁の組合状態を示す斜視図である。 本発明に係るアダプタープラグの機能を示す例示断面図である。
以下、図３ないし図６を参照し、本発明を実施するための具体的な内容について説明する。
図３及び図４に示すように、本発明に係る産業用バッテリーのアダプタープラグ５０は、内部リング５２と、前記内部リング５２と離隔して前記内部リング５２を囲む外部リング５４と、前記内部リング５２と前記外部リング５４との間に備えられ、電解液で水素ガスにより発生する泡を遮断して水素ガスのみが通過するようにする気液分離手段とを含む。
前記気液分離手段は、前記内部リング５２の外側面に備えられ、前記外部リング５４の内側面との間に間隙を形成する内側膜５２１と、前記外部リング５４の内側面に備えられ、前記内部リング５２の外側面との間に間隙を形成する外側膜５４１とを含む。
前記内側膜５２１と前記外側膜５４１は上下に離隔し、部分的に互いに重なるように配置されて多層重構造を形成し、下方に傾く形で構成される。
そして、内部リング５２と外部リング５４は、垂直方向に構成される複数の連結膜５６によって連結されることにより、互いに一定の間隔を維持する形で組み合わされる。
前記気液分離手段を構成する内側膜５２１と外側膜５４１の配置構造は、例えば最下段と最上段に外側膜５４１が配置され、これら２つの外側膜５４１の間に１つの内側膜５２１が配置される、いわゆる３重構造からなる。
かかる内側膜５２１と外側膜５４１の重層構造は、構成する内側膜５２１と外側膜５４１の個数により、様々に構成することができる。
上述したような本発明の作用について説明すると、次の通りである。
まず、図５に示すように、本発明に係るアダプタープラグ５０は、注入弁１０の弁管１４が内部リング５２に挿入される形で注入弁１０と組み合わされ、バッテリーの注入ホールに挿入・装着される。
図６で示すように、前記アダプタープラグ５０がバッテリーに装着された状態で、バッテリーの充電過程において電解液で水素ガスの気泡によって発生した泡は膨れ上がり、アダプタープラグ５０の内部リング５２と外部リング５４との間の間隙に流入する。
前記アダプタープラグ５０の内部リング５２と外部リング５４との間では、気液分離手段を構成する内側膜５２１と外側膜５４１の配置構造上、ジグザグ状の流路５０ａが形成されると見られる。
したがって、アダプタープラグ５０の内部リング５２と外部リング５４との間に流入した泡は、ジグザグ流路５０ａを通過しながら内側膜５２１及び外側膜５４１に接して破裂し、それによってバッテリーの外部へ漏出せずに水素ガスのみが排出される気液分離作用が行われる。
また、前記内側膜５２１と前記外側膜５４１が下方に傾いた構造をなす特性上、泡が内側膜５２１と外側膜５４１を乗り越えて上方に流れ、排出される現象が積極的に防止される。
一方、泡が内側膜５２１及び外側膜５４１に塞がれ、破裂する過程では微細な粒子が飛散するが、飛散する電解液粒子も多層重構造を形成する内側膜５２１及び外側膜５４１に塞がれ、アダプタープラグ５０の外部へは吐出されず、再び電解液の水面側へ流れ込むことになる。
このように本発明によると、アダプタープラグの気液分離作用により電解液で発生する水素ガスによる泡、即ち、電解液は外部へ漏出せず、水素ガスのみが排出される。

Claims (4)

  1. 内部リングと、
    前記内部リングと離隔して前記内部リングを囲む外部リングと、
    前記内部リングと前記外部リングとの間に備えられ、電解液で水素ガスによって発生する泡を遮断し、水素ガスのみが通過するようにする気液分離手段と、
    を含み、
    バッテリーの注入ホールに注入弁と組み合わされて挿入・装着される、産業用バッテリーのアダプタープラグ。
  2. 前記気液分離手段は、
    前記内部リングの外側面に備えられ、前記外部リングの内側面との間に間隙を形成する内側膜と、
    前記外部リングの内側面に備えられ、前記内部リングの外側面との間に間隙を形成する外側膜と、
    を含み、
    前記内側膜と前記外側膜は上下に離隔し、部分的に互いに重なるように配置される多層重構造を形成することを特徴とする、請求項１に記載の産業用バッテリーのアダプタープラグ。
  3. 前記内側膜と前記外側膜は、下方に傾く形で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の産業用バッテリーのアダプタープラグ。
  4. 前記内部リングと前記外部リングは、垂直方向に構成された連結膜によって連結され、互いに一定の間隔を維持する形で組み合わされることを特徴とする、請求項１に記載の産業用バッテリーのアダプタープラグ。
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