JP2815564B2 - 蓄電池の電解液高さ感知及び蒸留水自動注入方法とその装置 - Google Patents

蓄電池の電解液高さ感知及び蒸留水自動注入方法とその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非常電源のエネルギ
ー貯蔵手段である蓄電池の最大エネルギー貯蔵効率を維
持させるための適正液面感知方法とこれに従う移動式蓄
電池蒸留水自動注入方法とその装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、蓄電池は、無停電電源供給装
置（ＵＰＳ），大型電気設備、船舶のエネルギー貯蔵手
段として一度に数十乃至数百個単位の蓄電池を連結して
使用している。この際、蓄電池で適切な電解液高さを維
持することは最大エネルギー貯蔵のために必要となる。
例えば、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ４５０−１９８
７と、ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１０６−１９８
７は、“蓄電池に適切な時期に蒸留水を補充注入するこ
とは蓄電池の維持に必要なものである。”と記述してお
り、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ａ
ｎｄ ＦｕｅｌＣｅｌｌｓ，（１９８４年）でＤａｖｉ
ｄ Ｌｉｎｄｅｎは、“自動化された蒸留水注入装置と
信頼性試験が維持補修の費用を大きく節減させ得る”と
記述している。
【０００３】このように、蓄電池に適正量の蒸留水を供
給するための従来の装置は次のようなものがある。ロシ
ア国特許（ＳＵ １２６１５２９）はパイプ、電気的制
御回路、バルブで構成されリレーの電線巻き回数に従っ
てバルブが作動され電解液を注入する方式であるが、リ
レー電線のインダクタンスが老朽化により変化すると、
注入量が変わる欠点と適正高さ検知のフィードバックが
不可能であるという欠点がある。
【０００４】ドイツ国特許（ＤＥ ３４３０６８１）は
チューブ、貯蔵槽、浮式スイッチで構成され、サイフォ
ンの原理により電解液が注入され、貯蔵槽は浮式スイッ
チにより作動する方式であるが、チューブ内に自然発生
または貯蔵槽水位低下に因る空気が入ると電解液注入が
なされない欠点と、移動式は不可能であり、電解液適正
高さ検知のフィードバックが不可能であるという欠点が
ある。
【０００５】米国特許ＵＳ４，８３３，０４７号は、チ
ューブ、薄膜、バルブで構成され、電解液注入時に薄い
膜の上昇に従って連結されたバルブを作動させる方式で
あるが、薄い膜の構造変化及び位置変化時に電解液が溢
れる欠点と、電解液適正高さ検知のフィードバックが不
可能であるという欠点がある。米国特許ＵＳ４，３８
６，１４１号は、浮きとバルブを包むプラグで構成さ
れ、蒸留水注入時に浮きの上昇に従って連結されたバル
ブを作動させる方式であるが、小型の浮きの故障が起こ
り易く、浮き動作時間の間に蒸留水が注入されて蒸留水
注入の誤差が大きいという欠点と、電解液適正高さを維
持するフィードバックが不可能であるという欠点があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記し
た従来の欠点を解消するためのもので、電解液を適正な
高さに供給し、フィードバック制御により適正高さまで
蒸留水を自動的に注入する装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来技術で用いられてい
ない電解液の最適高さを感知する方法は以下の特徴を有
する：原理として「蒸留水は電流を流さないが電解液は
電流を流す」を用いる。蒸留水と電解液との間の導伝性
の差を用いる感知構造は簡単で故障が生じにくい。電解
液の適正高さを既存の如何なる方法よりも精密に感知す
ることによるフィードバック信号はマイクロプロセッサ
による蒸留水の注入を精密に制御する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例として図示
した添付断面図と共に詳細に説明する。図１は本発明に
よる移動式蓄電池蒸留水自動注入装置の構成を示したも
ので、全体的な形状は車輪を有する正六面体ボックス形
状である。この正六面体ボックスには、蒸留水貯蔵槽１
と、内部部品箱２と、制御電線及び注入ホース用のリタ
ーンリール３と、注入器設置室４と、電源電線用リター
ンリール５と、連結端子箱６とを含む。
【０００９】蒸留水貯蔵槽１には、蒸留水を貯蔵する蒸
留水貯蔵筒３０が内蔵されているが、この蒸留水貯蔵筒
３０は図２に示されたように蓋８，蓋開閉棒９，浮セン
サー１０，および蒸留水貯蔵筒３０を運搬するための運
搬把手７で構成されている。運搬把手７を有する蒸留水
貯蔵筒３０は蓋８が下端に位置しており、蓋８はゴム板
スプリング式チェックバルブ構造になっており蓋開閉棒
９により開閉がなされるようになっている。また、リー
ドスイッチを駆動させる永久磁石の浮センサー１０は蒸
留水補充信号を発生するようになっている。このように
構成された蒸留水貯蔵筒３０に蒸留水を貯蔵するために
は、先ず蒸留水貯蔵槽１の蓋を開いて蒸留水貯蔵筒３０
を取出した後、蒸留水を入れて蒸留水筒蓋８を下にして
蒸留水貯蔵槽１に入れる。続いて、注入器設置室４の蓋
を開いて蒸留水注入器を取り出す。この際、注入器設置
室４に貯蔵されている蒸留水注入器は図３に示されたよ
うに構成されている。この蒸留水注入器は略一字形の本
体４０に、制御電線コネクター１１，注入ホースクイッ
ク結合子１２，スイッチ及び指示ランプ１３，調整リン
グ１４，注入口１５がそれぞれ設置されている。このよ
うに構成された蒸留水注入器を通して、先ず本体ボック
スの連結端子箱６を押して制御電線と注入ホースをそれ
ぞれ蒸留水注入器に設置された制御電線コネクター１１
と注入ホースクイック結合子１２を通して連結する。こ
の際、制御電線は８線からなり、これは浮センサーから
の出力を伝送するための注入ポンプと、ソレノイドバル
ブを駆動し、制御電源を供給する。ついで、蒸留水注入
器の先端に形成された注入口１５を通して蓄電池に蒸留
水を流入させる。
【００１０】この際、注入口１５には図面に示されたよ
うに、５mm間隔で横に多数の円形溝１５ａが形成され、
縦にはＶ字形溝１５ｂが形成されている。この注入口１
５の上部側には調整リング１４が設置されているが、調
整リング１４には注入口１５のＶ字形溝１５ｂと対向し
て反対に突出されたＶ字形突起１４ａが形成され、調整
リング１４が注入口１５に沿って対向するＶ字形溝１５
ｂとＶ字形突起１４ａを通して昇降し、一定位置で調整
リング１４を円形溝１５ａに沿って回転するので或る一
定位置への位置調整がなされる。
【００１１】このようにして、蓄電池の電解液適正高さ
に合わせて注入部分の末端は調整リング１４を動かして
制御される。このような状態で蒸留水注入器把手をつか
んで、注入器を蓄電池に入れた後、母指で注入スイッチ
１３を押すと、蒸留水が蓄電池の適正高さまで注入され
た後、自動的に注入が止まる。このような方法で継続し
て隣接蓄電池に適正量の蒸留水を注入する。
【００１２】一定高さに蒸留水を注入した後、注入を自
動停止させるためには、図面には示されていないが、注
入口１５の内部に２線の電解液高さ感知用電線が位置し
ており、注入口１５の末端で１mm程度露出されて感知電
極として使用するようになっており、感知用電線が自動
的に蒸留水の流入高さを感知する。この際、大部分の場
合、イオン成分の無い蒸留水が通過するので、該感知用
電線の腐食は殆ど発生しない。
【００１３】本装置の外部電源としては、容易に得られ
るＤＣ１２Ｖ，ＡＣ１１０Ｖ／２２０Ｖを使用するよう
になっている。本体ボックスの内部部品箱２にはＡＣ１
１０／２２０を注入ポンプ、ソレノイドバルブを駆動す
るために、Ｖ直流１２Ｖに変換させる回路ボードが位置
するようにし、すべての電線はコネクターを着けて容易
に分解するようにすることが好ましい。図４は無人蓄電
池脱塩水自動注入装置の構成を示したもので、図１に示
されたように、移動式の蒸留水供給装置でなく、固定さ
れたシステムであって無人で脱塩水を自動に蓄電池に供
給するための装置である。この無人蓄電池脱塩水自動注
入装置は、脱塩水製造機１６，脱塩水貯蔵槽１７，脱塩
水製造機１６に連結されている供給管に設置されたソレ
ノイドバルブ１８，注入口状ソレノイドバルブ群１９，
および電解液高さ感知センサー群２０及び蓄電池群２１
の、主要構成部品からなっている。
【００１４】これに従って、脱塩水製造機１６に連結さ
れている供給管を通して、水道水が脱塩水製造機１６に
供給されて脱塩水が製造される。製造される脱塩水の発
生量は、供給管に設置されたソレノイドバルブ１８の制
御により一定量が維持される。蓄電池群２１で電解液が
不足すると、電解液高さ感知センサー群２０により脱塩
水供給信号が発生され、これに従って注入口状ソレノイ
ドバルブ群１９が自動的に作動して適正量の脱塩水を蓄
電池２１に供給する。このような装置を通して、人が直
接脱塩水を蓄電池に供給しなくても無人で必要時毎に自
動的に脱塩水を供給出来る。
【００１５】図５は図１に示された移動式蓄電池蒸留水
自動注入装置の制御フローチャートである。蒸留水注入
スイッチを押すと、永久磁石浮きセンサーで動作される
リードスイッチにより発生された蒸留水量信号により、
蒸留水不足または充分状態を指示し、不足の場合にはソ
レノイドバルブと注入ポンプを自動的に作動させる。続
いて、電解液高さ感知センサー即ち感知電極で発生され
た電解液適正高さ信号により電解液が不足かまたは充分
かの状態を指示し、電解液が適正高さまで到達した場合
にはソレノイドバルブと注入ポンプを自動的に停止させ
る。この制御ループは継続的に進行されて作業者が連続
的に蓄電池に蒸留水を自動的に注入出来るようにする。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以下の利点を有する： １．独自の構造の注入口と調整リングにより蓄電池の種
類に関係無しに電解液の適正高さを感知出来る。 ２．永続的な設置物である無人蓄電池脱塩水自動注入装
置は、注入の動力として重力を用い、移動式蓄電池蒸留
水自動注入装置は特性に合うように注入の動力を隣接蓄
電池の組合わせで最も容易に得られるＤＣ１２ＶとＡＣ
１１０／２２０Ｖを共用して使用できるようにした。
【００１７】３．電解液と蒸留水の伝導度の差を電解液
の適正高さを感知するための判断基準として用い、それ
により構造が簡単で故障が生じにくく、電解液の適正高
さを精密に感知することによるフィードバック信号は単
一のマイクロプロセッサにより蒸留水の注入を正確に制
御する。 ４．蒸留水の有無を感知するセンサーとして永久磁石浮
きセンサーにより作動されるリードスイッチは蒸留水の
有無またはレベルを感知し、それ故に既存のスイッチの
ように故障が無い。
【００１８】５．注入器を作業者が手で握りやすい構造
にし作業者が容易に母指で押すことが出来るように制御
スイッチを母指位置に置く人間工学的設計である。 ６．論理制御を実施するために単一マイクロプロセッサ
を採用したので、制御回路が簡単で製作が容易である。 ７．蓄電池の耐用年数に最も重要な電解液適正高さを常
に最適レベルに維持するので、エネルギー貯蔵が最大効
率であり、高価な蓄電池の寿命を延長させ、減価消却費
を低廉に押さえ、蓄電池の維持補修にかかる時間と人員
を大幅に縮小させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動式蓄電池蒸留水自動注入装置の概
略的な斜視図である。
【図２】図１の一部分の蒸留水貯蔵槽の構成を示す斜視
図である。
【図３】図１の一部分の蒸留水注入器の構成を示す斜視
図である。
【図４】本発明の他の実施例である移動式無人蓄電池蒸
留水自動注入装置の構成を示す斜視図である。
【図５】移動式自動蒸留水注入装置の制御フローチャー
トを示す図である。
【符号の説明】
１ 蒸留水貯蔵槽 ２ 内部部品箱 ３ 制御電線及び注入ホース用リターンリール ４ 注入器設置室 ５ 電源電線用リターンリール ６ 連結端子箱 ７ 運搬把手 ８ 蓋 ９ 蓋開閉棒 １０ 浮センサー １１ 制御電線コネクター １２ 注入ホースクイック結合子 １３ スイッチ及び指示ランプ １４ 調整リング １５ 注入口 １６ 脱塩水製造機 １７ 脱塩水貯蔵槽 １８ ソレノイドバルブ １９ ソレノイドバルブ群 ２０ 電解液高さ感知センサー群 ２１ 蓄電池群 ３０ 蒸留水貯蔵筒 ４０ 本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー ジャエ−ウォン 大韓民国 ダエジェオン−シ ユースン −ク エオエウン−ドン 99 ハンビッ トアパート 129−1402 (56)参考文献 特開 昭58−181273（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−26267（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−141768（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−141659（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−30816（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/36

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蒸留水が貯蔵される蒸留水貯蔵槽１と、
    前記蒸留水貯蔵槽１と連結され蓄電池側に蒸留水を供給
    する蒸留水注入器を保持する注入器設置室４と、前記蒸
    留水注入器に連結される制御電線と注入ホース用の連結
    端子箱６と、前記制御電線及び注入ホースを巻き取るリ
    ターンリール３と、外部電源の電線を巻き取る他のリタ
    ーンリール５とからなり、前記蒸留水注入器は注入口１
    ５を有し、注入口１５には横に多数の円形溝１５ａが形
    成され、縦にはＶ字形溝１５ｂが形成され、更に該注入
    口１５の上部側には調整リング１４が設置され、調整リ
    ング１４には注入口１５のＶ字形溝１５ｂと対向して反
    対に突出されたＶ字形突起１４ａが形成され、調整リン
    グ１４が注入口１５に沿って対向するＶ字形溝１５ｂと
    Ｖ字形突起１４ａを通して昇降し、一定位置で調整リン
    グ１４を円形溝１５ａに沿って回転することにより一定
    位置への位置調整がなされ、スイッチ及び指示ランプ１
    ３が蒸留水注入器に配置され、蒸留水注入器の位置から
    蒸留水貯蔵槽１の位置へ作業者が往復移動する必要のな
    いよう移動可能に構成され、多数の蓄電池に対する蒸留
    水の連続的な注入を可能にすることを特徴とする蓄電池
    に蒸留水を自動注入する移動型装置。
  2. 【請求項２】 前記蒸留水貯蔵槽１が、蒸留水を一定量
    貯蔵させるように前記貯蔵槽１内に移動可能に設置され
    る蒸留水貯蔵筒３０と、前記蒸留水の貯蔵筒３０の下面
    側に設置されて貯蔵される蒸留水の流入口と流出口とし
    て設けられた蓋８と、前記蒸留水貯蔵槽１上に設置され
    る開閉棒９と、前記蒸留水貯蔵槽１に設置されて作業者
    に蒸留水の供給を知らせるために蒸留水補充信号を発生
    する浮センサー１０とからなる請求項１記載の自動注入
    する移動型装置。
  3. 【請求項３】 前記蒸留水注入器が、概略一字形の本体
    ４０と、前記本体４０の後端部に制御電線を接続する制
    御電線コネクター１１と、前記本体４０の後端部に注入
    ホースを連結する注入ホースクイック結合子１２と、前
    記本体４０の中央部側に設置されて蒸留水流入を制御及
    び表示するスイッチ及び指示ランプ１３とからなる請求
    項１記載の自動注入する移動型装置。
  4. 【請求項４】 前記スイッチは蒸留水の注入を作動さ
    せ、該指示ランプは、制御シーケンスにより電解液と、
    蒸留水とポンプとソレノイドバルブの状態を指示するよ
    うに構成された請求項３記載の自動注入する移動型装
    置。
JP7294566A 1995-06-02 1995-11-13 蓄電池の電解液高さ感知及び蒸留水自動注入方法とその装置 Expired - Fee Related JP2815564B2 (ja)

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JPH08329927A JPH08329927A (ja) 1996-12-13
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