JP2020004635A - Lead storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉛蓄電池に関するものである。 The present invention relates to a lead storage battery.
鉛蓄電池の蓋部には液口栓が装着される。液口栓の電解液面側には、液沫が液口栓内を上昇して電池外へ漏出するのを抑制する防沫板が設けられる。また、防沫板の上方には防爆フィルターが設けられ、液口栓の天頂部には充放電で生じたガスを電池外に排出し、電池の内圧上昇を防ぐ排気孔が設けられる。 A liquid port plug is attached to the lid of the lead storage battery. On the electrolyte surface side of the liquid stopper, a splash-proof plate is provided to prevent the liquid from rising inside the liquid stopper and leaking out of the battery. An explosion-proof filter is provided above the splash-proof plate, and an exhaust hole is provided at the top of the liquid stopper to discharge gas generated by charging and discharging to the outside of the battery to prevent the internal pressure of the battery from rising.
電池使用中の振動にともなう液沫の上昇により、液口栓内に電解液が溜まったり、防爆フィルターを濡らして排気性が低下したりした場合には、電池外に溢液するおそれがある。電池外への溢液を防止、抑制するために防沫構造が検討されている。
例えば、特許文献1には、上下方向に交互に対向する位置に逆の傾斜を持たせて防沫板(12,13,14)を配する構成が開示され、特許文献2には、互いに反対方向に傾斜する複数の邪魔板(41,42,43)を配置する防沫構造が開示される。また、特許文献3には、ガス抜き及び還流用のスリット(3)を有した直径の異なる同心円の防沫筒(2,2’,2”)を設け、スリットの位置を互いに180度ずつずらして配置し円錐状の下フタ(6)と一体の構造の液口栓(10)が開示される。
If the electrolytic solution accumulates in the liquid port plug due to the rise of liquid droplets due to vibration during use of the battery, or if the explosion-proof filter is wetted and the exhaust performance is reduced, the liquid may overflow from the battery. A splash-proof structure is being studied in order to prevent and suppress overflow from the battery.
For example,
しかしながら、特許文献1、2に記載の構成は、邪魔板を互いに逆方向の傾斜を持たせるためには液口栓の全長が十分確保されていなければ配置させることができない。このため、全長が短い液口栓の場合、邪魔板同士の傾斜を十分確保できないばかりか、邪魔板同士の間隔が狭まることにより液沫の還流が不十分となり、邪魔板の間に表面張力の作用で液膜が形成され、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となり、新たに生じた液沫が上昇し、溢液につながるおそれがある。
However, the configurations described in
特許文献3記載の構成は、全長が短い液口栓に適用し易いものの、液口栓の直径が制約されると、同心円に設けられる防沫筒の数が十分確保できず、排気孔に近い防沫筒内へ液沫が進入しやすくなるおそれがある。防沫筒同士の間隔によっては隣り合う防沫筒同士で液沫が表面張力の作用で液膜を形成し、液口栓内に電解液が溜まりやすくなるおそれもある。防沫筒の個数によっては、隣り合う防沫筒のスリット位置が180度変位しているためにガスの流通経路が長くなり、排気性が低下するおそれもある。
さらに、特許文献1〜3のいずれも、邪魔板によって迷路状に形成された液沫の上昇・還流経路と、発生したガスの排出経路がともに同じとなるため、液沫が邪魔板のより排気孔に近い側へ到達してしまうと、ガスによって液沫が押し上げられ、溢液につながるおそれもある。
The configuration described in
Further, in each of
そこで、本発明は、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能にすることを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to apply the present invention to a liquid stopper having a short overall length, and to suppress a situation in which a liquid pushes up a liquid droplet to an exhaust hole, and to make it possible to achieve both overflow resistance and gas exhaustion. And
上述した課題を解決するため、本発明は、液口栓を備える鉛蓄電池において、前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、前記防沫体は、前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第1の邪魔板と、各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第2の邪魔板と、前記第2の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第2の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第3の邪魔板とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a lead storage battery including a liquid port plug, wherein the liquid port plug includes a cylinder having an exhaust hole for gas exhaust, and a splashproof body provided in the cylinder. A partition wall that partitions the cylindrical body into a plurality of chambers communicating with the exhaust holes, a first baffle plate that regulates a gas upstream opening of each chamber to a predetermined small opening, A plurality of baffles are provided in the room, and are obliquely inclined with respect to the axial direction of the cylindrical body, and include a plurality of baffles having the same inclination direction, and the plurality of baffles are on the gas downstream side of the small opening. A second baffle plate that is positioned and overlaps the small opening in the axial direction, and an opening that is located downstream of the second baffle gas and that is vacant around the second baffle plate. A third baffle plate overlapping in the axial direction.
上記構成において、前記第3の邪魔板は、前記第2の邪魔板に近接する端部が前記軸線方向で前記第2の邪魔板にオーバーラップしてもよい。 The said structure WHEREIN: The said 3rd baffle board WHEREIN: The edge part close to the said 2nd baffle board may overlap with the said 2nd baffle board in the said axial direction.
また、上記構成において、前記隔壁を挟んで、前記複数の邪魔板の傾斜方向は逆方向でもよい。 Further, in the above configuration, the inclination directions of the plurality of baffle plates may be opposite to each other across the partition wall.
また、上記構成において、前記小開口と、前記第2及び第3の邪魔板とは、前記隔壁を境界として、前記筒体の中心を通る軸線に対して軸対称でもよい。 Further, in the above configuration, the small opening and the second and third baffles may be axially symmetric with respect to an axis passing through the center of the cylindrical body with the partition wall as a boundary.
また、上記構成において、前記第3の邪魔板における前記第2の邪魔板から離間する端部は、前記隔壁によって仕切られた室内の端まで延出してもよい。 Further, in the above configuration, an end of the third baffle plate that is separated from the second baffle plate may extend to an end in a room partitioned by the partition.
また、上記構成において、前記複数の邪魔板は、前記筒体内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板をさらに有し、前記他の邪魔板は、前記第2又は第3の邪魔板の少なくともいずれかに前記軸線方向でオーバーラップしてもよい。 Further, in the above configuration, the plurality of baffles further include another baffle for controlling the course of liquid or gas in the cylinder, and the other baffle is the second or third baffle. At least one of the plates may overlap in the axial direction.
また、上記構成において、前記第1の邪魔板は、前記小開口として、前記筒体の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるV字状の切り欠きを有してもよい。 Further, in the above configuration, the first baffle plate may have, as the small opening, a V-shaped notch whose opening width increases toward the outside in the radial direction of the cylindrical body.
また、上記構成において、前記排気孔と前記防沫体との間に防爆フィルターを有してもよい。 In the above configuration, an explosion-proof filter may be provided between the exhaust hole and the splash-proof body.
本発明によれば、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be applied to a liquid port plug with a short overall length, suppresses the situation where a liquid pushes up a liquid droplet to an exhaust hole, and makes it possible to achieve both overflow resistance and gas exhaustability.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態に係る鉛蓄電池の斜視図である。
鉛蓄電池1は、直方体形状の電池本体2と、電池本体2外に突出する複数の端子3とを備え、例えば四輪車等の車両に搭載される。電池本体2は、内部が複数のセル室に区画され、各セル室に複数の極板が配置される箱形の電槽2Aと、電槽2Aの上方開口を覆う蓋2Bとを備えている。電槽2A及び蓋2Bは、ポリプロピレン(PP)等の樹脂材で形成されている。
蓋2Bには、複数の液口栓10が設けられる。これら液口栓10は、各セルに電解液を注液する注液口を塞ぐ。複数の端子3は、正極端子と負極端子とで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a lead storage battery according to the first embodiment of the present invention.
The
A plurality of
図2は液口栓10の一部を切り欠いた斜視断面図である。また、図3は液口栓10を異なる方向から見た図を示し、符号Aは内部構造を示す図、符号Bは下方から見た図、符号Cは断面図を示している。各図において、符号Zは、液口栓10の中心を通る軸線CPに沿った方向を示し、電池設置時の上方向に相当する。以下の説明において、上下等の各方向は電池設置時の方向に相当する。
FIG. 2 is a perspective sectional view in which a part of the
図2及び図3に示すように、液口栓10は、液口栓本体を構成する中空の円筒形状を有する筒体11と、筒体11内に設けられる防爆フィルター12及び防沫体13とを備えている。
上記軸線CPは、筒体11及び防沫体13の中心を通る軸線でもある。
筒体11及び防沫体13はポリプロピレン(PP)等の樹脂材を用いた一体成形により形成される。筒体11の上部には、充放電で生じたガスを鉛蓄電池1外に排出し、鉛蓄電池1の内圧上昇を防ぐためのガス排気用の排気孔14が設けられる。排気孔14の下方に連なる内部空間には、防爆フィルター12とその下方に防沫体13が順に装着される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The axis CP is also an axis passing through the centers of the
The
なお、防爆フィルター12は省略されて、排気孔14の下方に連なる内部空間には防沫体13のみが装着される場合もある。防爆フィルター12を装着する場合は、筒体11内に段差や突起を設けて防爆フィルター12と排気孔14とを離間の距離を規制しても良いし、防爆フィルター12が排気孔14に当接しても良い。
In some cases, the explosion-
筒体11には、筒体11よりも大径のフランジ部15が設けられると共に、このフランジ部15よりも下方の外周面にねじ部16が形成される。このねじ部16を電池本体2の蓋2Bの注液口に螺合することによって、筒体11が蓋2Bに固定される。フランジ部15の下面には、蓋2Bとの間の隙間を閉塞するためのパッキン17が設けられる。
The
防爆フィルター12は、排気孔14と防沫体13との間に嵌め込まれ、外部の静電気や火花が鉛蓄電池1内に侵入することを防止し、耐引火性を高める。この防爆フィルター12には公知のものを適用可能である。
防沫体13は、電解液の液面の上方に位置し、充放電で生じたガスの排気を許容する一方、鉛蓄電池1を搭載する車両の走行中の振動による電解液の溢液の防止を行う。
The explosion-
The splash-
防沫体13は、図3の符号Cに示すように、筒体11内を排気孔14に連通する複数(本実施形態では2つ)の室SL、SRに仕切る隔壁21を備え、この隔壁21の下端には、筒体11の内部空間の下方開口を所定の小開口に規制する第1の邪魔板22が一体に設けられている。
隔壁21は、筒体11の軸線CPを基準にして軸線CPに直交する方向に延在し、筒体11の円形断面を半円に等分割する壁に形成される。この隔壁21は、第1の邪魔板22から防爆フィルター12に近接する高さまで立設する。
As shown by reference numeral C in FIG. 3, the splash-
The
第1の邪魔板22は、図3の符号Bに示すように、筒体11の下方開口を覆う真円形状の平板に、外周縁から軸線CPに向かって延びる一対の開口部22Kを設けた形状に形成されている。これによって、液口栓10の下方の開口は、一対の開口部22Kだけに絞られる。
一方の開口部22Kは、壁で仕切られた室SLに連通する小開口として機能し、他方の開口部22Kは、壁で仕切られた室SRに連通する小開口として機能する。
The
One opening 22K functions as a small opening communicating with the room SL partitioned by the wall, and the other opening 22K functions as a small opening communicating with the room SR partitioned by the wall.
ここで、開口部22Kの開口面積が大きい場合は、小開口にオーバーラップするよう第2の邪魔板23を長くする必要がある。第2の邪魔板23及び第3の邪魔板24の傾斜は、隔壁21の高さによって規制されるため、開口22Kにオーバーラップするよう配置される第2の邪魔板23を長くすると、規制された高さ内で最大限に斜めに傾斜させても、その傾斜は緩くなる。傾斜が緩くなるほど液沫の進路を右上に曲げる効果は小さくなる。また、傾斜が緩くなることにより液沫の還流性は低下する。開口面積が大きくなる分、液沫の上昇量は増える一方、還流性は悪くなって、第2の邪魔板23より上方に液沫がたまり上昇しやすくなるおそれがある。
開口部22Kの開口面積が小さい場合は、液沫が直接上昇する量は抑えられるが、開口部22Kに液膜を形成しガス排気時に液膜がはじける液沫の上昇を起こすおそれがある。開口面積が小さくなる分、還流性が悪くなって開口部22Kに液膜をより形成しやすくなるおそれがある。開口面積がさらに小さい場合は、液沫の上昇は完全に抑えられるかもしれないが、ガスが全く排気できなくなるおそれが生じる。
即ち、開口部22Kの開口面積は、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲で自由に設定してよい。
Here, when the opening area of the opening 22K is large, it is necessary to lengthen the
When the opening area of the opening 22K is small, the amount of liquid directly rising is suppressed, but there is a possibility that a liquid film is formed in the opening 22K and the liquid film pops up when the gas is exhausted. The smaller the opening area, the worse the recirculation property, and the more likely it is to form a liquid film in the opening 22K. If the opening area is smaller, the rise of liquid droplets may be completely suppressed, but there is a risk that gas cannot be exhausted at all.
That is, the opening area of the opening 22K may be freely set within a range that suppresses the rise of the liquid droplets, does not hinder the reflux, and further does not hinder the gas exhaustability.
一対の開口部22Kは、軸線CPに対して軸対称の位置及び形状に形成されており、より具体的には、防沫体13の下面視で180度の間隔で設けられ、かつ、筒体11の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるV字状の切り欠きに形成される。開口幅が変化するV字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で開口部22Kを覆う液膜が形成されることを抑制でき、液膜によって開口面積が狭まる事態や、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となる事態を抑制できる。
なお、開口部22Kは、液膜の形成が抑えられれば、円孔、矩形孔、スロット孔などの孔形状でも、半円状、角形状、スロット状、波形状などの切欠きでも良いが、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない開口面積が確保でき、生産性も良いV字状の切欠きが好ましい。
The pair of
The opening 22K may have a hole shape such as a circular hole, a rectangular hole, or a slot hole, or a notch such as a semicircle, a square, a slot, or a wave as long as the formation of the liquid film is suppressed. A V-shaped notch that suppresses the rise of liquid droplets, does not impede reflux, and can secure an opening area that does not impede gas exhaustability, and has good productivity is preferable.
図4の符号Aは防沫体13を斜め上方から見た斜視図を示し、符号Bは斜め下方から見た斜視図を示している。図5の符号Aは防沫体13の上面図、符号Bは防沫体13の側面図、符号Cは防沫体13の下面図を示している。また、図6の符号A、Bは防沫体13を異なる方向から見た側面図を示している。
これら図に示すように、防沫体13の隔壁21には、各開口部22Kよりもガス下流側に位置する第2の邪魔板23と、第2の邪魔板23よりもガス下流側に位置する第3の邪魔板24とが一体に設けられている。
4 shows a perspective view of the splash-
As shown in these figures, the
第2の邪魔板23は、隔壁21の両側面より外周方向へ延伸し、筒体11の内周面に当接する形状であって、かつ、筒体11の軸線方向Zに対して斜めに傾斜する羽根形状に形成されている。第2の邪魔板23は、隔壁21で仕切られる室SL、SRに一枚ずつ設けられ、隔壁21を境にして、軸線CPを基準にした軸対称の位置及び形状に形成されている。これら第2の邪魔板23は、図5の符号B等に示すように、軸線方向Zで開口部22Kにオーバーラップする。
The
図5及び図6に示すように、第3の邪魔板24は、第2の邪魔板23よりもガス下流側で、隔壁21の両側面より外周方向へ延伸し、筒体11の内周面に当接する形状であって、かつ、筒体11の軸線方向Zに対して斜めに傾斜する羽根形状に形成されている。
第3の邪魔板24は、隔壁21で仕切られる室SL、SRに軸線CPの周方向に間隔を空けて二枚ずつ設けられ、隔壁21を境にして、軸線CPを基準にした軸対称の位置及び形状に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
The
これら第3の邪魔板24は、同じ室SL、SR内の第2の邪魔板23と同方向に傾斜し、かつ、図5の符号B等に示すように、第2の邪魔板23の周囲に空く開口K1、K2に軸線方向Zでオーバーラップする。つまり、第2の邪魔板23の左右にできる開口K1、K2に軸線方向Zでオーバーラップするように、第3の邪魔板24がそれぞれ設けられている。
These
ここで、図5の符号Bに示すように、右側の第3の邪魔板24は、第2の邪魔板23に近接する端部24Aが軸線方向Zで第2の邪魔板23にオーバーラップし、第2の邪魔板23から離間する端部24Bが隔壁21によって仕切られた室SL内の端まで延出する。
また、左側の第3の邪魔板24は、軸線方向Zで第2の邪魔板23に近接する端部24Cが室SL内の反対側の端まで延出し、軸線方向Zで第2の邪魔板23から離間する端部24Dが、軸線方向Zで別の第3の邪魔板24とオーバーラップする。
端部24B及び端部24Cについて、防沫体13の高さが低い場合、室SL内の端に隙間を生じさせると、第2の邪魔板23及び第3の邪魔板24の傾斜によって移動した液沫が、室SL内の端に形成した隙間から上方へ移動し防爆フィルター12を濡らしガス排気性を低下させるおそれがある。ただし、防沫体13の高さが十分確保できる場合はこの限りでない。
なお、第1〜第3の邪魔板24は、軸線方向Zに少なくとも2mm以上の隙間を空けて配置することが好ましい。なお、2mm未満でも、後述するような耐溢液性とガス排気性を確保できる場合は2mm未満でもよい。
Here, as shown by the symbol B in FIG. 5, the right
The left
When the height of the splash-
Note that the first to
外部からの振動による電解液の液沫の流れ、及び鉛蓄電池1内で発生したガスの流れについて説明する。図7は、室SL内の液沫の基本的な流れを、符号Wを付した一点鎖線で示し、ガスの基本的な流れを、符号Gを付した破線で示している。なお、室SR内の液沫及びガスの流れは、軸線CPに対して軸対称の流れとなる。また、振動の方向等によっては上記符号W、Gで示す以外の流れの場合もあり、この点についても説明する。
The flow of the liquid droplets of the electrolytic solution due to external vibration and the flow of the gas generated in the
図7に示すように、液口栓10の電解液側の面である下面は、第1の邪魔板22によって覆われるので、液口栓10内に液沫が大量に流入する事態が回避される。流入する液沫及びガスの量は、第1の邪魔板22の開口部22Kの面積に依存する。本構成では、開口部22Kの開口面積を液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲としているので、耐溢液性とガス排気性を両立することができる。
As shown in FIG. 7, the lower surface, which is the surface on the electrolyte side, of the liquid port plug 10 is covered with the
第1の邪魔板22の開口部22Kから液沫及びガスが流入した場合、開口部22Kに軸線方向Zでオーバーラップする第2の邪魔板23によって、液沫及びガスの勢いが抑えられる。第2の邪魔板23の傾斜によって、液沫は、図7中、右上方へと案内され、その側には第3の邪魔板24が位置するので、第3の邪魔板24によっても、図7中、右上方へと案内される。同図7に示すように、第3の邪魔板24の第2の邪魔板23から離間する端部24Bが室SL内の端まで延出するので、液沫の上方への移動が堰き止められる。
When liquid and gas flow from the opening 22K of the
仮に、外部振動の影響で液沫の勢いが強く、液沫が第3の邪魔板24と第2の邪魔板23との間を通って図7中、左側へ移動しても、第3の邪魔板24の傾斜に沿って左斜め下方に案内されるので、液沫は上方へ移動し難い。この場合に、液沫の上方への勢いがより強いために液沫が上方へ移動したとしても、その上方には、別の第3の邪魔板24が位置するので、液沫の上方への移動が抑えられる。
即ち、上昇した液沫は重力に従って、第3の邪魔板24及び第2の邪魔板23の傾斜に沿って第1の邪魔板22へと流れ落ち、第1の邪魔板22の開口部22Kから鉛蓄電池1内へと還流する。なお、第1の邪魔板22は隔壁21によって仕切られた室SL、SR内の端から開口部22Kへ向けて傾斜を設けることが好ましい。
このようにして、第2及び第3の邪魔板24の傾斜によって液沫の進路が決定づけられ、液沫の排気孔14への移動が規制されると共に、上昇した液沫を容易に還流させることができる。
Even if the momentum of the liquid droplet is strong due to the influence of the external vibration, and the liquid droplet passes between the
That is, the liquid which has risen flows down to the
In this manner, the course of the liquid droplets is determined by the inclination of the second and
図7に示すように、第1及び第2の邪魔板22,23の間、及び第2及び第3の邪魔板23、24の間には、上記液沫の進路とならない隙間が形成されるので、この隙間を、鉛蓄電池1内で発生したガスが通ることができる。
具体的には、ガスは、第2の邪魔板23と開口部22Kとの間に空いた隙間を通って、液沫と同様に第2の邪魔板23及び第3の邪魔板24に沿って右上方へと流れるだけでなく、液沫の進路と反対側である左側へも流れ、その上方に位置する第3の邪魔板24と、第2の邪魔板23との間を通って排気孔14へ流入させることができる。
このように、液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路を確保できるので、ガスを排気孔14にスムーズに移動させることができる。
As shown in FIG. 7, a gap is formed between the first and
Specifically, the gas passes through the gap provided between the
As described above, since a path through which gas can flow can be secured separately from the path of the liquid droplets, the gas can be smoothly moved to the exhaust holes 14.
なお、鉛蓄電池1に作用する振動の方向及び強さによっては、液沫が第2の邪魔板23と第1の邪魔板22との間に空いた隙間を通って、上記ガスの流れと同様に左側へと移動するおそれもある。この場合、第3の邪魔板24がその上方に位置し、かつ、排気孔14までの経路が相対的に長く形成されているので、液沫が排気孔14へ移動する事態を抑制でき、上昇した液沫を還流させることができる。
このようにして、液沫が様々な方向へ移動しても、第2及び第3の邪魔板23、24によって、液沫が排気孔14へ移動する事態を抑制できる。
なお、隔壁21で仕切られた室SLと室SRとは、第1〜第3の邪魔板22〜24の傾斜方向が逆方向であるので、水平方向の振動によって生じた液沫や電解液の波打ちに対する耐溢液性を確保し易くなる。
Note that, depending on the direction and intensity of the vibration acting on the
In this way, even if the liquid droplet moves in various directions, the situation where the liquid droplet moves to the
In addition, the chamber SL and the chamber SR partitioned by the
以上説明したように、防沫体13は、筒体11内を排気孔14に連通する複数の室SL、SRに仕切る隔壁21と、各室SL,SRのガス上流側の開口を所定の開口部22Kに規制する第1の邪魔板22と、各室SL,SR内に設けられ、筒体11の軸線方向Zに対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の第2及び第3の邪魔板23,24とを備える。第2の邪魔板23は、開口部22Kよりもガス下流側に位置し、且つ軸線方向Zで開口部22Kにオーバーラップし、第3の邪魔板24は、第2の邪魔板23の周囲に空く開口K1,K2に軸線方向Zでオーバーラップする。
As described above, the splash-preventing
これらの構成によれば、第1の邪魔板22で液沫の勢いを低減した後、第2及び第3の邪魔板23,24の同方向の傾斜に沿わせて液沫を案内でき、この液沫の進路に加えて反対側に空いた空間にもガスを流すことができ、ガスを排気孔14へ導くことができる。この構成は、邪魔板を互いに逆方向の傾斜を持たせるために全長を長くする必要がある従来の構成に比して、全長が短い液口栓でも液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路を確保でき、また、複雑な迷路状の経路構造を設ける必要もない。従って、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔14に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能になる。
According to these configurations, after the momentum of the liquid droplets is reduced by the
しかも、第3の邪魔板24は、第2の邪魔板23に近接する端部24A(図5の符号B参照)が軸線方向Zで第2の邪魔板23にオーバーラップするので、第2の邪魔板23に案内された液沫を第3の邪魔板24でより確実に案内することができる。
また、隔壁21を挟んで、第2及び第3の邪魔板23、24の傾斜方向は逆方向であるので、水平方向の振動によって生じた液沫や電解液の波打ちに対し、耐溢液性を確保し易くなる。
In addition, since the
Further, since the inclination directions of the second and
また、開口部22Kと、第2及び第3の邪魔板23、24とは、隔壁21を境界として筒体11の中心を通る軸線CPに対して軸対称であるので、隔壁21を挟んで各邪魔板23、24の傾斜方向を逆にした構成を簡易に設計でき、かつ、一体成形も容易になる。
また、第3の邪魔板24における第2の邪魔板23から離間する端部24B(図5の符号B参照)は、隔壁21によって仕切られた室SL内の端まで延出するので、第3の邪魔板24に案内された液沫を室SL内で堰き止め易くなる。
The opening 22K and the second and
Further, an
また、第1の邪魔板22に設けられた開口部22Kは、筒体11の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるV字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で液膜が形成されることを抑制できる。これにより、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となる事態を抑制できる。
なお、開口部22Kは、液膜の形成が抑えられれば、円孔、矩形孔、スロット孔などの孔形状でも、半円状、角形状、スロット状、波形状などの切欠きでも良いが、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない開口面積が確保でき、生産性も良いV字状の切欠きが好ましい。
Further, the opening 22K provided in the
The opening 22K may have a hole shape such as a circular hole, a rectangular hole, or a slot hole, or a notch such as a semicircle, a square, a slot, or a wave as long as the formation of the liquid film is suppressed. A V-shaped notch that suppresses the rise of liquid droplets, does not impede reflux, and can secure an opening area that does not impede gas exhaustability, and has good productivity is preferable.
また、各開口部22Kの合計開口面積を、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲に設定するため、耐溢液性とガス排気性を両立することができる。
また、排気孔14と防沫体13との間に防爆フィルター12を有しているので、外部の静電気や火花が鉛蓄電池1内に侵入することを防止できる。
In addition, since the total opening area of each opening 22K is set to a range that suppresses the rise of liquid droplets, does not hinder reflux, and does not hinder gas exhaustability, both overflow resistance and gas exhaustability are compatible. can do.
In addition, since the explosion-
(第2実施形態)
図8は第2実施形態に係る鉛蓄電池1の液口栓10内の防沫体13の斜視図である。また、図9はこの液口栓10の室SL内の液沫の流れW及びガスの流れGを示す図である。
第2実施形態は、液口栓10内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板として機能する第1及び第2補助邪魔板25、26を有する点を除いて第1実施形態と同様である。第1実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示し、重複説明は省略する。
(2nd Embodiment)
FIG. 8 is a perspective view of the splash-
The second embodiment differs from the first embodiment in that it has first and second auxiliary baffles 25 and 26 that function as other baffles that control the course of liquid or gas in the
図8及び図9に示すように、第1補助邪魔板25は、第2の邪魔板23の傾斜上端側、且つ、右側の第3の邪魔板24よりも上流側に配置され、これら邪魔板23、24と傾斜方向が同方向である。これによって、図9に示すように、流れWに沿う液沫の一部の上昇を妨げる。
また、第2補助邪魔板26は、第2の邪魔板23の傾斜下端側、且つ左側の第3の邪魔板24よりも上流側に配置され、これら邪魔板23、24と傾斜方向が同方向である。仮に、液沫が、流れGと同様の進路を通って第2の邪魔板23と第1の邪魔板22との間を左に移動しても、第2補助邪魔板26によって、液沫の上昇を妨げることができる。また、ガスは、図9の流れGに示すように、第2補助邪魔板26の下方、または、上方のいずれかの進路を通って排気孔14に流入することができるので、ガスの流れは妨げられない。
As shown in FIGS. 8 and 9, the first
The second
このように、第1及び第2補助邪魔板26、26を設けることによって、溢液性をより確保し易くなる。なお、上記第1及び第2補助邪魔板25、26に限定されず、第3の邪魔板24の下流側に、液沫の上昇を防ぎ、かつガスの排出経路を確保する第3補助邪魔板を配置してもよい。これら第1〜第3補助邪魔板25、26の位置、及び数等については適宜に変更してもよい。
Thus, by providing the first and second auxiliary baffles 26, 26, it becomes easier to secure the overflow property. The third auxiliary baffle plate is not limited to the first and second
(第3実施形態)
図10は第3実施形態に係る鉛蓄電池1の液口栓10内の防沫体13の斜視図である。また、図11はこの液口栓10の室SL内の液沫の流れW及びガスの流れGを示す図である。
第3実施形態は、第3の邪魔板24が三枚である点が第1実施形態と異なる。
図10及び図11に示すように、第3の邪魔板24は、第1実施形態の第3の邪魔板24に比して小型に形成され、防沫体13の周方向(軸線CPの周方向と一致)に等角度間隔で配置される。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a perspective view of the splash-
The third embodiment is different from the first embodiment in that three
As shown in FIGS. 10 and 11, the
これら第3の邪魔板24は、第2の邪魔板23の左右それぞれに形成される開口にそれぞれ軸線方向Zでオーバーラップし、液沫の上昇を規制する。本構成では、これら第3の邪魔板24は、防沫体13の周方向(軸線CPの周方向と一致)に間隔を空けて配置されるので、図11に符号Gで示すように、これら第3の邪魔板24の間にガスを流して排気孔14に導くことできる。つまり、ガスが通過可能な隙間を複数確保でき、ガスをスムーズに排気孔14に流し易くなる。
These
(第4実施形態)
図12は第4実施形態に係る鉛蓄電池1の液口栓10内の防沫体13の斜視図である。また、図13はこの液口栓10の室SL内の液沫の流れW及びガスの流れGを示す図である。
第4実施形態は、第2の邪魔板23が二枚である点が第1実施形態と異なる。
図12及び図13に示すように、右側に位置する一方の第2の邪魔板23の上流側端部23A(図13)が軸線方向Zで開口部22Kの一部にオーバーラップし、左側に位置する他方の第2の邪魔板23の下流側端部23Bが、開口部22Kの残りの部分に軸線方向Zでオーバーラップする。このため、図13に符号Wで示すように、これら第2の邪魔板23の間にも液沫が流入する隙間を確保できる。これによって、液沫が通過する箇所を拡げ、かつ、各複数の第2の邪魔板23によって液沫を第3の邪魔板24に案内できる。従って、液沫が相対的に大量に流入しても液沫の上昇を抑え、還流し易くなる。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a perspective view of the splash-
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the number of the
As shown in FIGS. 12 and 13, the
この場合、図11に符号Gで示すように、右側の第2の邪魔板23の右側、二枚の第2の邪魔板23の間に加えて、左側の第2の邪魔板23よりもさらに左にガスの進路が確保され、ガスを排気孔14に導くことができる。また、仮に、このガスの進路に沿って液沫が流れたとしても、その液沫の上昇への移動は、左側の第3の邪魔板24によって抑えることができる。
In this case, as shown by reference numeral G in FIG. 11, in addition to the right side of the
(第5実施形態)
図14は第5実施形態に係る鉛蓄電池1の液口栓10内の防沫体13を示す図であり、符号Aは防沫体13を斜め下方から見た斜視図、符号Bは液口栓10を下方から見た図を示している。また、図15はこの液口栓10の室SL内の液沫の流れW及びガスの流れGを示す図である。
第5実施形態は、第1の邪魔板22の開口部22Kに比して周方向に長い開口部22Kを有する点を除いて、第4実施形態と同じである。図14に示すように、第1の邪魔板22は、開口部22Kとして、外周縁から軸線CPに向かって凹む一対の凹み部を有し、これら一対の凹み部のトータル開口面積が、第1〜第4実施形態の開口部22Kのトータル開口面積と同等の値に形成されている。
(Fifth embodiment)
FIG. 14 is a view showing the splash-
The fifth embodiment is the same as the fourth embodiment except that it has an opening 22K that is longer in the circumferential direction than the opening 22K of the
これら凹み部についても、上述した開口部22Kと同様に、開口幅が徐々に拡がるV字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で開口部22Kを覆う液膜が形成されることを抑制できる。
第1の邪魔板22は、周方向に相対的に長い開口部22Kを有しているので、図15に示すように、左右の第2の邪魔板23の周方向に長い領域を有効利用して、液沫の勢いを抑えると共に第3の邪魔板24に向けて案内できる。また、同図15に示すように、開口部22Kが、液沫の流れWから離れた位置まで拡がるので、ガスを液沫の流れWから離れた箇所から流入させ、図15に示す進路に沿って流し易くなる。このようにして、ガスを液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路へと誘導でき、耐溢液性とガス排気性とをより両立し易くなる。
These recesses are also formed in V-shaped notches whose opening width gradually increases, similarly to the above-described opening 22K, so that a liquid film covering the opening 22K is formed by the action of surface tension. Can be suppressed.
Since the
表1に、従来例1、2及び第1〜第5実施形態の防沫体13について、簡易水槽を用いてガス発生状態を模した振動実験を行い、溢液までの耐久時間を比較した結果を示す。前記振動試験条件は、防沫体から液面までの離間距離を30[mm]、振動周波数を33.3[Hz]、加速度7.0±0.1G、ガス排出量0.05[L/min]とした。液口栓10の筒体11内には防爆フィルター12と防沫体13を装着した。前記振動試験条件により液口栓10を螺合した簡易水槽を振動させ、防爆フィルター12が濡れるほど液が上昇し、排気孔14の上部に液が噴き上がるまでの時間を判定条件とした。耐溢液性は、従来例1を1としたときの比率で表記した。
Table 1 shows the results of a vibration experiment simulating a gas generation state using a simple water tank with respect to the conventional examples 1 and 2 and the
図16は従来例を示す図であり、符号Aは従来例1の防沫体31の斜視図を示し、符号Bは従来例2の防沫体一体構造の液口栓41の断面斜視図を示している。
従来例1の防沫体31は、互いに反対方向に傾斜する複数の邪魔板32,33,34を配置した防末構造である。従来例2の液口栓41は、ガス抜き及び還流用のスリット41Sを有した直径の異なる同心円の防沫筒42,43,44を設け、スリット41Sの位置を互いに180度ずつずらして配置し、円錐状の下フタ45と一体にした防末構造である。
FIG. 16 is a diagram showing a conventional example, in which reference numeral A is a perspective view of the splash-
The splash-
本実施形態1〜5は、従来例1を基準とした場合と比べ、1.75倍以上の耐溢液性を有していることを確認した。
従来例1の防沫体31は、各邪魔板32,33,34により形成された空間が、液沫の進路とガスの進路とで同一に作用し、従来例2の液口栓41は、各防沫筒42,43,44により形成された空間が、液沫の進路とガスの進路とで同一に作用するため、上昇した液沫がガスによりさらに押し上げられガス下流側へと到達して、ガス排気とともに溢液することがわかった。
一方、第1〜第5実施形態の防沫体13は、液沫の進路とは別にガスが流入可能な経路を有するため、ガスが液沫を押し上げる作用を抑えることができ、耐溢液性とガス排気性を両立している。
In the splash-
On the other hand, since the
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。例えば、防沫体13の構成要素である邪魔板22〜26、及び開口部22Kの形状、及び数を適宜に変更してもよい。また、防沫体13に、筒体11内を2つの室SL、SRに仕切る隔壁21を設ける場合を説明したが、筒体11内を3つ以上の室に仕切る隔壁21を設け、各室内を上記室SL、SR内と同様に構成してもよい。また、筒体11の形状は図2に示す形状に限定されず、鉛蓄電池1についても、図1に示す構成に限定されず、公知の鉛蓄電池を広く適用可能である。
The embodiments described above merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the gist of the present invention. For example, the shape and number of the
1 鉛蓄電池
2 電池本体
2A 電槽
2B 蓋
3 端子
10 液口栓
11 筒体
12 防爆フィルター
13 防沫体
14 排気孔
21 隔壁
22 第1の邪魔板
22K 開口部
23 第2の邪魔板
24 第3の邪魔板
24A,24B 第3の邪魔板の端部
25 第1補助邪魔板
26 第2補助邪魔板
31 従来例1の防沫体
32,33,34 防沫体31の邪魔板
41 従来例2の液口栓
42,43,44 液口栓41の防沫筒
45 液口栓41の下フタ
CP 軸線
K1、K2 開口
SL、SR 室
Z 軸線方向
G ガスの流れ
W 液沫の流れ
DESCRIPTION OF
25 first
上述した課題を解決するため、本発明は、液口栓を備える鉛蓄電池において、前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、前記防沫体は、前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第1の邪魔板と、各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、各室において、室内に設けられた全ての邪魔板の傾斜方向が同方向であり、前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第2の邪魔板と、前記第2の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第2の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第3の邪魔板とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a lead storage battery including a liquid port plug, wherein the liquid port plug includes a cylinder having an exhaust hole for gas exhaust, and a splashproof body provided in the cylinder. A partition wall that partitions the cylindrical body into a plurality of chambers communicating with the exhaust holes, a first baffle plate that regulates a gas upstream opening of each chamber to a predetermined small opening, A plurality of baffles that are provided in the room and that are obliquely inclined with respect to the axial direction of the cylindrical body and that have the same inclination direction, and in each room, the inclination direction of all the baffles provided in the room. Are in the same direction, the plurality of baffles are located on the gas downstream side of the small opening, and overlap with the small opening in the axial direction; and the second baffle Is located downstream of the gas and in front of an opening vacant around the second baffle plate. Characterized in that it comprises a third baffle overlapping in the axial direction.
Claims (8)
前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、
前記防沫体は、
前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、
各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第1の邪魔板と、
各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、
前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第2の邪魔板と、前記第2の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第2の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第3の邪魔板とを備えることを特徴とする鉛蓄電池。 In a lead-acid battery with a liquid port plug,
The liquid port stopper includes a cylinder having an exhaust hole for gas exhaust, and a splash-proof body provided in the cylinder.
The splash-proof body,
A partition partitioning the cylindrical body into a plurality of chambers communicating with the exhaust holes,
A first baffle plate for regulating the gas upstream opening of each chamber to a predetermined small opening;
Provided in each room, comprising a plurality of baffles that are obliquely inclined with respect to the axial direction of the cylindrical body and have the same inclination direction.
The plurality of baffles are located on the gas downstream side of the small opening, and a second baffle that overlaps the small opening in the axial direction, and on the gas downstream side of the second baffle. A third baffle plate, which is located around the second baffle plate and has a third baffle plate that overlaps in the axial direction at an opening vacant around the second baffle plate.
前記他の邪魔板は、前記第2又は第3の邪魔板の少なくともいずれかに前記軸線方向でオーバーラップすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。 The plurality of baffles further include another baffle for controlling the course of liquid or gas in the cylinder,
The lead-acid battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the other baffle overlaps at least one of the second or third baffle in the axial direction.
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