JP3015102B2 - 充填システム、特に電気牽引バッテリ用充填システムのフロート弁 - Google Patents
充填システム、特に電気牽引バッテリ用充填システムのフロート弁Info
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- JP3015102B2 JP3015102B2 JP50768991A JP50768991A JP3015102B2 JP 3015102 B2 JP3015102 B2 JP 3015102B2 JP 50768991 A JP50768991 A JP 50768991A JP 50768991 A JP50768991 A JP 50768991A JP 3015102 B2 JP3015102 B2 JP 3015102B2
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- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は請求項１の特徴部分に記載のフロート弁に関
するものである。
するものである。
この種のフロート弁は容器群、例えば電気牽引バッテ
リ群（electric traction batteries）に蒸留水／浄化
水を充填するために用いられる。この種のフロート弁は
充填される容器の開口部、例えば電気牽引バッテリの充
填口中に挿入可能なプラグ（栓）の内部に設けられてい
るのが好ましい。フロート弁を収容した弁チャンバ（弁
室）内には弁ヘッドが配置され、この弁ヘッドに結合さ
れた弁ステム（弁棒）はプラグを貫通して容器の内部ま
で下方へ延びたフロートロッドに接続され、フロートロ
ッドの端部にはフロートが取付けられている。このフロ
ートは、充填液が容器中の所望の液面に達した時に、直
ちに持ち上げられて、弁ヘッドで弁を閉じるようになっ
ている。
リ群（electric traction batteries）に蒸留水／浄化
水を充填するために用いられる。この種のフロート弁は
充填される容器の開口部、例えば電気牽引バッテリの充
填口中に挿入可能なプラグ（栓）の内部に設けられてい
るのが好ましい。フロート弁を収容した弁チャンバ（弁
室）内には弁ヘッドが配置され、この弁ヘッドに結合さ
れた弁ステム（弁棒）はプラグを貫通して容器の内部ま
で下方へ延びたフロートロッドに接続され、フロートロ
ッドの端部にはフロートが取付けられている。このフロ
ートは、充填液が容器中の所望の液面に達した時に、直
ちに持ち上げられて、弁ヘッドで弁を閉じるようになっ
ている。
一般に、充填システムは複数の容器を同時に充填する
ように設計されているので、容器と同じ数のフロート弁
が用いられる。各フロート弁は全て共通の液体源、例え
ば高位置に設けられたタンクまたは加圧液体供給システ
ムに連通している。しかし、充填量は容器毎に異なるた
め、充填時間も個々の容器で異なる。従って、各フロー
ト弁は長時間、電気牽引バッテリの場合には例えば一晩
中液体供給源に接続されている。このような場合には、
加圧下の充填液体が供給され続けていたとしても、容器
中の液面が所望の値に到達した時にフロート弁が安全に
閉じるようにする必要があるということは当然である。
ように設計されているので、容器と同じ数のフロート弁
が用いられる。各フロート弁は全て共通の液体源、例え
ば高位置に設けられたタンクまたは加圧液体供給システ
ムに連通している。しかし、充填量は容器毎に異なるた
め、充填時間も個々の容器で異なる。従って、各フロー
ト弁は長時間、電気牽引バッテリの場合には例えば一晩
中液体供給源に接続されている。このような場合には、
加圧下の充填液体が供給され続けていたとしても、容器
中の液面が所望の値に到達した時にフロート弁が安全に
閉じるようにする必要があるということは当然である。
従来の電気牽引バッテリの充填用フロート弁は、上記
のことができない場合が多かった。特に、供給圧力が低
い場合、タンクと電気牽引バッテリとの間の液面の差が
静圧に等しい例えば液体供給源として高位置のタンクを
用いた場合には、この静圧だけで弁を確実に安全に閉じ
ることができないため、弁を介して液体が少しづつでは
あるが漏れ続ける。こうして漏れる液体の量はわずかで
あるが、容器中の液体が許容液面より上まで上昇し、場
合によっては溢れ出ることになる。従って、例え液圧が
低い場合でも、後で漏れが生じないようにするために
は、充填システムのフロート弁を閉じる圧力（遮断圧
力）をできるだけ低くしなければならないということを
意味している。複数のフロート弁を直列に接続した場合
には、流路抵抗によって液圧が最初のフロート弁よりも
低くなっている最後のフロート弁が安全に閉じた状態に
維持されるように、遮断圧力を低くしなければならな
い。
のことができない場合が多かった。特に、供給圧力が低
い場合、タンクと電気牽引バッテリとの間の液面の差が
静圧に等しい例えば液体供給源として高位置のタンクを
用いた場合には、この静圧だけで弁を確実に安全に閉じ
ることができないため、弁を介して液体が少しづつでは
あるが漏れ続ける。こうして漏れる液体の量はわずかで
あるが、容器中の液体が許容液面より上まで上昇し、場
合によっては溢れ出ることになる。従って、例え液圧が
低い場合でも、後で漏れが生じないようにするために
は、充填システムのフロート弁を閉じる圧力（遮断圧
力）をできるだけ低くしなければならないということを
意味している。複数のフロート弁を直列に接続した場合
には、流路抵抗によって液圧が最初のフロート弁よりも
低くなっている最後のフロート弁が安全に閉じた状態に
維持されるように、遮断圧力を低くしなければならな
い。
一方、各容器を可能な限り急速に充填するためには、
可能な限り高い充填圧力となるようにフロート弁を設計
しなければならない。例えば電気牽引バッテリの充填シ
ステムでは４バール程度の圧力が用いられる。
可能な限り高い充填圧力となるようにフロート弁を設計
しなければならない。例えば電気牽引バッテリの充填シ
ステムでは４バール程度の圧力が用いられる。
従って、こうした高い圧力下でも、トラブル無しに、
しかも、強い流れの力に逆らって迅速に応答し、所望の
液面に達した時には確実且つ直ちに遮断するようなフロ
ート弁が要求されている。この点でも、従来の電気牽引
バッテリを充填するためのフロート弁には問題がある。
しかも、強い流れの力に逆らって迅速に応答し、所望の
液面に達した時には確実且つ直ちに遮断するようなフロ
ート弁が要求されている。この点でも、従来の電気牽引
バッテリを充填するためのフロート弁には問題がある。
電気牽引バッテリを充填する際の特別の問題点は水素
爆発にある。すなわち、複数の電気牽引バッテリを直列
に充填する場合には、１つのバッテリ内で水素爆発が起
った時に水素を素早く空中に放出する必要がある。しか
し、時として、各フロート弁を互いに接続している管路
中に爆発性ガスの一部が入ることがある。この場合に
は、次に接続されたバッテリ中に爆発性ガスが入って、
そこに存在する水素ガスが点火され、深刻な破損が起き
ることになる。他の充填システムでも、次に接続された
フロート弁に爆発性ガスが作用するのを防ぐためには、
フロート弁および容器の換気を良くする必要がある。
爆発にある。すなわち、複数の電気牽引バッテリを直列
に充填する場合には、１つのバッテリ内で水素爆発が起
った時に水素を素早く空中に放出する必要がある。しか
し、時として、各フロート弁を互いに接続している管路
中に爆発性ガスの一部が入ることがある。この場合に
は、次に接続されたバッテリ中に爆発性ガスが入って、
そこに存在する水素ガスが点火され、深刻な破損が起き
ることになる。他の充填システムでも、次に接続された
フロート弁に爆発性ガスが作用するのを防ぐためには、
フロート弁および容器の換気を良くする必要がある。
また、従来のフロート弁は設計が比較的複雑なため、
例えば射出成形で経済的に製造することができなかっ
た。そのためフロート弁の価格は高くなる。
例えば射出成形で経済的に製造することができなかっ
た。そのためフロート弁の価格は高くなる。
本発明の目的は、構造が単純で、低い充填圧力下でも
高い充填圧力下でもトラブル無しに動作し、安全に閉
じ、例え低圧下でも閉位置に維持され、所望の液面に達
した時に液体の流れを極めて迅速に遮断することができ
るような、上記形式のフロート弁を提供することにあ
る。
高い充填圧力下でもトラブル無しに動作し、安全に閉
じ、例え低圧下でも閉位置に維持され、所望の液面に達
した時に液体の流れを極めて迅速に遮断することができ
るような、上記形式のフロート弁を提供することにあ
る。
本発明の上記目的は請求項１の特徴部分に記載の構成
によって達成される。
によって達成される。
本発明では、弁チャンバの前の供給ラインに分配チャ
ンバを設け、弁チャンバの底部区域にその側壁に沿って
可能な限り大きな入口を形成することによって、この入
口と弁チャンバの天井に形成された出口との間で弁チャ
ンバ内を液体が均一に流れるようにし、弁ヘッドは基本
的にこの液体の流れの外側且つ弁ヘッドの下側の凹部内
に止まるようにしている。そして、液体が所望の液面ま
で上昇してフロートが上昇した時に、弁ステムを介して
弁チャンバ底部の凹部から弁ヘッドを持ち上げる。この
時には、弁ヘッドの下側全体に液体が流れ込んで、弁ヘ
ッドは閉位置に急速に押し上げられる。流れの力を完全
に利用するためには、移動用の隙間を残して弁ヘッドの
直径を弁チャンバの直径とほぼ同じにする。弁ヘッドの
上側部分を丸く、例えば滑らかな球形貝殻状にして、閉
位置で、直接弁座を閉じるか、最も単純な設計として
は、弁チャンバの天井部分に形成した出口を取り囲むＯ
形リングと当接するようにする。この弁ヘッド／弁座の
構造は、弁ヘッドの位置が僅かに傾斜したとしても、弁
が確実に閉じられるという利点がある。
ンバを設け、弁チャンバの底部区域にその側壁に沿って
可能な限り大きな入口を形成することによって、この入
口と弁チャンバの天井に形成された出口との間で弁チャ
ンバ内を液体が均一に流れるようにし、弁ヘッドは基本
的にこの液体の流れの外側且つ弁ヘッドの下側の凹部内
に止まるようにしている。そして、液体が所望の液面ま
で上昇してフロートが上昇した時に、弁ステムを介して
弁チャンバ底部の凹部から弁ヘッドを持ち上げる。この
時には、弁ヘッドの下側全体に液体が流れ込んで、弁ヘ
ッドは閉位置に急速に押し上げられる。流れの力を完全
に利用するためには、移動用の隙間を残して弁ヘッドの
直径を弁チャンバの直径とほぼ同じにする。弁ヘッドの
上側部分を丸く、例えば滑らかな球形貝殻状にして、閉
位置で、直接弁座を閉じるか、最も単純な設計として
は、弁チャンバの天井部分に形成した出口を取り囲むＯ
形リングと当接するようにする。この弁ヘッド／弁座の
構造は、弁ヘッドの位置が僅かに傾斜したとしても、弁
が確実に閉じられるという利点がある。
弁ヘッドの下側部分の形状は特に問題ないが、弁ヘッ
ドが弁チャンバ底部の凹部からわずかに持ち上げられた
時に弁ヘッドの下側部分が流れのほぼ全体に曝されて、
弁を閉じる作用を可能な限り助けるようにするのが好ま
しい。弁ヘッドの下側部分の形状は角を落した例えば球
形貝殻状にすることができる。その他の形状、例えば円
錐形にすることもできる。
ドが弁チャンバ底部の凹部からわずかに持ち上げられた
時に弁ヘッドの下側部分が流れのほぼ全体に曝されて、
弁を閉じる作用を可能な限り助けるようにするのが好ま
しい。弁ヘッドの下側部分の形状は角を落した例えば球
形貝殻状にすることができる。その他の形状、例えば円
錐形にすることもできる。
同様に、弁チャンバ底部の凹部の形状も任意に選択す
ることができるが、製造上の理由から円錐形の凹部にす
るのが好ましい。いずれにせよ、弁ヘッドの下側部分お
よび凹部が弁ヘッドの凹部内にほぼ同心に維持されるよ
うな形成にする必要がある。また、弁ヘッドの上側部分
と弁ヘッドの下側部分とを分離する弁ヘッドの外側リム
は凹部の上側端縁部の高さの所にするか、場合によって
はこの上側端縁部の高さの少し下側の所にして、凹部内
にある時の弁ヘッドが液体の流れに補足されて閉位置の
方へ押し上げられないようにしなければならない。弁ヘ
ッド、凹部および弁チャンバを上記のように設計するこ
とによって、例え充填圧力が変動した場合にも短い弁の
作動ストロークで正確な性能が保証される。
ることができるが、製造上の理由から円錐形の凹部にす
るのが好ましい。いずれにせよ、弁ヘッドの下側部分お
よび凹部が弁ヘッドの凹部内にほぼ同心に維持されるよ
うな形成にする必要がある。また、弁ヘッドの上側部分
と弁ヘッドの下側部分とを分離する弁ヘッドの外側リム
は凹部の上側端縁部の高さの所にするか、場合によって
はこの上側端縁部の高さの少し下側の所にして、凹部内
にある時の弁ヘッドが液体の流れに補足されて閉位置の
方へ押し上げられないようにしなければならない。弁ヘ
ッド、凹部および弁チャンバを上記のように設計するこ
とによって、例え充填圧力が変動した場合にも短い弁の
作動ストロークで正確な性能が保証される。
上記構造の弁チャンバに加えて、本発明のフロート弁
は、充填中に発生するガスを効果的に排出させるための
通風管を有している。この通風管は弁ハウジングと充填
すべき容器とに連通している。爆発性のガスはこの通風
管を介して迅速に除去される。
は、充填中に発生するガスを効果的に排出させるための
通風管を有している。この通風管は弁ハウジングと充填
すべき容器とに連通している。爆発性のガスはこの通風
管を介して迅速に除去される。
本発明の弁チャンバへ液体を供給する装置は、フロー
ト弁の内部にトラップを有している。このトラップの内
部には、前／後に接続されたフロート弁に爆発性ガスが
流れ込むのを防ぐための水バリヤが収容されている。
ト弁の内部にトラップを有している。このトラップの内
部には、前／後に接続されたフロート弁に爆発性ガスが
流れ込むのを防ぐための水バリヤが収容されている。
本発明の具体例の特徴はサブクレームに詳細に記載さ
れている。
れている。
本発明は、図面を参照した以下の好ましい実施態様の
説明からより明瞭になるであろう。
説明からより明瞭になるであろう。
第１図は第３図のABEFGに沿った本発明のフロート弁
の断面図である。
の断面図である。
第２図は弁チャンバ区域内のフロート弁の詳細図であ
る。
る。
第３図は他の図面に図示した断面を説明するためのフ
ロート弁のハウジングの平面図である。
ロート弁のハウジングの平面図である。
第４図はフロート弁に液体を供給するための取付け部
材の断面図である。
材の断面図である。
第５図はフロート弁の弁チャンバを覆った分配用イン
サートの断面図である。
サートの断面図である。
第６図は第３図のABFGに沿ったフロート弁ハウジング
の断面図である。
の断面図である。
第７図は第３図のABCDに沿ったフロート弁ハウジング
の断面である。
の断面である。
第１図において、参照番号１は合成材料製のプラグ
（栓）を示している。プラグ１を構成するプラグハウジ
ング２の内部にはフロート弁３が配置されている。プラ
グハウジング２の下部は、車両用バッテリの充填口に嵌
め込まれる複数の弾性嵌め込み部分５を有するネック
（首部）４となっている。このネック４の上には円形カ
ラー６が設けられている。カラー６より上の部分はほぼ
円筒形の弁ハウジング８で構成されている。この弁ハウ
ジング８の頂部はカバー９で塞がれている。弁ハウジン
グ８の内部には弁チャンバー11を形成する別のポット状
ハウジング10がある。
（栓）を示している。プラグ１を構成するプラグハウジ
ング２の内部にはフロート弁３が配置されている。プラ
グハウジング２の下部は、車両用バッテリの充填口に嵌
め込まれる複数の弾性嵌め込み部分５を有するネック
（首部）４となっている。このネック４の上には円形カ
ラー６が設けられている。カラー６より上の部分はほぼ
円筒形の弁ハウジング８で構成されている。この弁ハウ
ジング８の頂部はカバー９で塞がれている。弁ハウジン
グ８の内部には弁チャンバー11を形成する別のポット状
ハウジング10がある。
このポット状ハウジング10の底部は逆円錐形の凹部13
を区画する円錐壁12になっている。弁チャンバ11の側面
および上部は円筒形のインサート14で閉じられている。
このインサート14の側壁は複数の歯部15で構成され、各
歯部15の間には比較的広いスロット16が形成されてい
る。インサート14の天井部分には中央孔17が形成されて
いる。インサート14の歯部15は、ハウジング10の底部の
円錐壁12を取り囲んでいる環状溝18の中に嵌め込まれて
いる。インサート14の天井部分はリムおよび例えばＯ形
リング19によってポット状ハウジング10の僅かに傾斜し
た側壁に当接・支持されている。円錐壁12は円筒形の基
部20の頂部に形成されている。環状溝18は歯部15の端部
を越えて下方に延び、円筒形の基部20を取り囲んでい
る。環状溝18のこの部分は分配チャンバ21を形成する。
を区画する円錐壁12になっている。弁チャンバ11の側面
および上部は円筒形のインサート14で閉じられている。
このインサート14の側壁は複数の歯部15で構成され、各
歯部15の間には比較的広いスロット16が形成されてい
る。インサート14の天井部分には中央孔17が形成されて
いる。インサート14の歯部15は、ハウジング10の底部の
円錐壁12を取り囲んでいる環状溝18の中に嵌め込まれて
いる。インサート14の天井部分はリムおよび例えばＯ形
リング19によってポット状ハウジング10の僅かに傾斜し
た側壁に当接・支持されている。円錐壁12は円筒形の基
部20の頂部に形成されている。環状溝18は歯部15の端部
を越えて下方に延び、円筒形の基部20を取り囲んでい
る。環状溝18のこの部分は分配チャンバ21を形成する。
第１図の弁チャンバ11の断面図では、弁ヘッド31の断
面がほぼ卵形で示されている。第１図から分かるよう
に、弁ヘッド31は凹部13の内部に収容されている。弁ヘ
ッド31の直径は弁チャンバ11の直径よりわずかに小さ
い。弁ヘッド31の上側部分32は凸形形状シェル（貝）の
形をしている。弁ヘッド31の下側部分33も凹部13の形状
と合うように、同様に丸くなっている。弁ヘッド31の外
側のリム34、すなわち弁ヘッド31の上側部分32と下側部
分33とを分ける線は凹部13の上側端縁部とほぼ同じ高さ
の所にある。
面がほぼ卵形で示されている。第１図から分かるよう
に、弁ヘッド31は凹部13の内部に収容されている。弁ヘ
ッド31の直径は弁チャンバ11の直径よりわずかに小さ
い。弁ヘッド31の上側部分32は凸形形状シェル（貝）の
形をしている。弁ヘッド31の下側部分33も凹部13の形状
と合うように、同様に丸くなっている。弁ヘッド31の外
側のリム34、すなわち弁ヘッド31の上側部分32と下側部
分33とを分ける線は凹部13の上側端縁部とほぼ同じ高さ
の所にある。
弁ヘッド31の上側部分32の中心には弁ステム（弁棒）
35が固定されている。この弁ステム35はインサート14の
天井部分に形成された中央孔17を通って上方へ延びて、
フロート棒37のアーム36にリンク結合されている。この
フロート棒37はポット状ハウジング10の外側で、プラグ
ハウジング２の底部開口38を通って下向きに延びてい
る。このフロート棒37の下端部にはフロート（浮き）39
が固定されている。このフロート39は例えば空気を充填
した密閉中空シリンダで構成することができるが、製造
を単純にするためには、底部が開放されたシリンダ40と
し、その中に多孔質な合成材料41を詰めることができ
る。
35が固定されている。この弁ステム35はインサート14の
天井部分に形成された中央孔17を通って上方へ延びて、
フロート棒37のアーム36にリンク結合されている。この
フロート棒37はポット状ハウジング10の外側で、プラグ
ハウジング２の底部開口38を通って下向きに延びてい
る。このフロート棒37の下端部にはフロート（浮き）39
が固定されている。このフロート39は例えば空気を充填
した密閉中空シリンダで構成することができるが、製造
を単純にするためには、底部が開放されたシリンダ40と
し、その中に多孔質な合成材料41を詰めることができ
る。
フロート39が上方へ押し上げられると、フロート棒37
のアーム36が弁ステム35が押されて弁ヘッド31は上方へ
動かされる。弁ヘッド31はその上側部分32がインサート
14の天井部分に取付けられたＯ形リング42（中央孔17を
取り囲んでいる）に当たって停止するまで移動する。こ
のＯ形リング42は弁座の役目をする。弁ヘッド31がＯ形
リング42と当接すると、中央孔17と外部との連通は遮断
される。
のアーム36が弁ステム35が押されて弁ヘッド31は上方へ
動かされる。弁ヘッド31はその上側部分32がインサート
14の天井部分に取付けられたＯ形リング42（中央孔17を
取り囲んでいる）に当たって停止するまで移動する。こ
のＯ形リング42は弁座の役目をする。弁ヘッド31がＯ形
リング42と当接すると、中央孔17と外部との連通は遮断
される。
第６図に詳細に示すように、プラグハウジング２に
は、弁ハウジング８と並んで垂直に延びた分岐路52が形
成されており、この分岐路52からは交差路51（第１図で
は点線で示してある）が延びている。この交差路51は環
状溝18の底部の分配チャンバ21まで延びている。分岐路
52の内部には棒状取付け具53が挿入されている。第４図
に詳細に示すように、この取付け具53はの上部には、２
つの側部接続部55を有する通路54と、この通路54中に開
口するジェット通路56とが形成されている。このジェッ
ト通路56は底部に開口58を有する広い通路57と連通して
いる。この取付け具53は分岐路52内に保持され、Ｏ形リ
ング59によって密封されている。通路54の１つの接続部
55には、蒸留／浄化水の供給源に接続された可撓性ホー
スが取付けられ、もう１方の接続部55は閉じられている
か、別の可撓性ホースを介して他のフロート弁の取付け
具に接続されている。
は、弁ハウジング８と並んで垂直に延びた分岐路52が形
成されており、この分岐路52からは交差路51（第１図で
は点線で示してある）が延びている。この交差路51は環
状溝18の底部の分配チャンバ21まで延びている。分岐路
52の内部には棒状取付け具53が挿入されている。第４図
に詳細に示すように、この取付け具53はの上部には、２
つの側部接続部55を有する通路54と、この通路54中に開
口するジェット通路56とが形成されている。このジェッ
ト通路56は底部に開口58を有する広い通路57と連通して
いる。この取付け具53は分岐路52内に保持され、Ｏ形リ
ング59によって密封されている。通路54の１つの接続部
55には、蒸留／浄化水の供給源に接続された可撓性ホー
スが取付けられ、もう１方の接続部55は閉じられている
か、別の可撓性ホースを介して他のフロート弁の取付け
具に接続されている。
第１図と第６図から分かるように、弁チャンバ11と、
分配チャンバ21と、交差路51と、分岐路52と、広い通路
57とはトラップを構成している。このトラップの最も低
い位置は交差路51である。
分配チャンバ21と、交差路51と、分岐路52と、広い通路
57とはトラップを構成している。このトラップの最も低
い位置は交差路51である。
第３図と第７図から分かるように、プラグハウジング
２のカラー６の上方には、弁ハウジング８と並んで、一
種の通風管71が延びている。この通風管71はプラグハウ
ジング２の底部を貫通して、下方が開口72している。通
風管71と弁ハウジング８との間の側壁の下方部分には開
口73が形成されている。従って、弁ハウジング８の内部
は通風管71と連通している。通風管71は例えば独立した
蓋74で閉じることができる。第７図に示すように、カラ
ー６より上方の部分で、蓋74に複数の脱気孔75を設ける
こともできる。プラグ１の上部表面およびフロート弁の
上部表面の全体を蓋74で被うこともできる。
２のカラー６の上方には、弁ハウジング８と並んで、一
種の通風管71が延びている。この通風管71はプラグハウ
ジング２の底部を貫通して、下方が開口72している。通
風管71と弁ハウジング８との間の側壁の下方部分には開
口73が形成されている。従って、弁ハウジング８の内部
は通風管71と連通している。通風管71は例えば独立した
蓋74で閉じることができる。第７図に示すように、カラ
ー６より上方の部分で、蓋74に複数の脱気孔75を設ける
こともできる。プラグ１の上部表面およびフロート弁の
上部表面の全体を蓋74で被うこともできる。
本発明のフロート弁は、車両用バッテリ充填装置では
以下のように機能を有する。
以下のように機能を有する。
電気牽引バッテリを充填する際には、フロート弁を有
するプラグ１をバッテリの充填口／検査口へ挿入する。
プラグ１は弾性嵌め込み部分５によって所定の位置に保
持される。気密性を維持するためには、フランジ６に補
足のＯ形リング76を嵌め込む。フロート弁の取付け具53
の１方の接続部分55を蒸留／浄化水の供給源に接続し、
他方の接続部分55は他のフロート弁の取付け具の接続部
分と直列に接続する。なお、最後の端部の接続部分は閉
じる。
するプラグ１をバッテリの充填口／検査口へ挿入する。
プラグ１は弾性嵌め込み部分５によって所定の位置に保
持される。気密性を維持するためには、フランジ６に補
足のＯ形リング76を嵌め込む。フロート弁の取付け具53
の１方の接続部分55を蒸留／浄化水の供給源に接続し、
他方の接続部分55は他のフロート弁の取付け具の接続部
分と直列に接続する。なお、最後の端部の接続部分は閉
じる。
ここで、水を給水ラインに導入する。水の圧力は一般
に４バール以下である。各プラグでは、水がジェット通
路56、広い通路57および交差通路51を通って分配チャン
バ21中へ流入し、基部21の周りに均一に分配され、次い
で、分配チャンバ21の中を上昇し、凹部13の上側リムを
越え、スロット16を通って弁チャンバ11の中に入る。そ
の後、水はインサート14の天井の中心孔17を通って弁チ
ャンバ11から出て、弁ハウジング18から溢流し、フロー
ト棒37の周りを下方に流れ、開口38を通って車両用バッ
テリの内に入る。
に４バール以下である。各プラグでは、水がジェット通
路56、広い通路57および交差通路51を通って分配チャン
バ21中へ流入し、基部21の周りに均一に分配され、次い
で、分配チャンバ21の中を上昇し、凹部13の上側リムを
越え、スロット16を通って弁チャンバ11の中に入る。そ
の後、水はインサート14の天井の中心孔17を通って弁チ
ャンバ11から出て、弁ハウジング18から溢流し、フロー
ト棒37の周りを下方に流れ、開口38を通って車両用バッ
テリの内に入る。
スロット16の幅と高さの寸法は、弁チャンバ11内での
流れの抵抗を最小にするように決定される。充填中は、
弁ヘッド31は凹部13内の定位置のままであり、液体は弁
ヘッド31の上を通過して流れ、流れの力は弁ヘッド31に
は実質的には全く加わらない。
流れの抵抗を最小にするように決定される。充填中は、
弁ヘッド31は凹部13内の定位置のままであり、液体は弁
ヘッド31の上を通過して流れ、流れの力は弁ヘッド31に
は実質的には全く加わらない。
バッテリの所望の液面に達すると、フロート39が上昇
して弁ヘッド31が凹部13から持ち上る。そして、弁ヘッ
ド31の外側リム34が流れの中に入ると、弁ヘッド31の下
側部分33が流れの力に曝されて、弁ヘッド31が直ちに上
方へ押し上げられ、弁ヘッド31の上側部分32がＯ形リン
グ42に当接し、中心孔17が閉じられる。弁ヘッド31の直
径は弁チャンバ11の直径にほぼ等しく、流れの力に曝さ
れる弁ヘッド31の下側部分33全体が凹部13から引き上げ
られるため、流れのエネルギーはほぼ完全に弁を閉じる
作用に使われる。
して弁ヘッド31が凹部13から持ち上る。そして、弁ヘッ
ド31の外側リム34が流れの中に入ると、弁ヘッド31の下
側部分33が流れの力に曝されて、弁ヘッド31が直ちに上
方へ押し上げられ、弁ヘッド31の上側部分32がＯ形リン
グ42に当接し、中心孔17が閉じられる。弁ヘッド31の直
径は弁チャンバ11の直径にほぼ等しく、流れの力に曝さ
れる弁ヘッド31の下側部分33全体が凹部13から引き上げ
られるため、流れのエネルギーはほぼ完全に弁を閉じる
作用に使われる。
弁ヘッド31はフロート棒37と、弁チャンバ11内の圧力
とによって閉位置に保持される。丸い形状の弁ヘッド31
の上側部分32がＯ形リング42と当接するので、極めて低
い圧力でも中心孔17は確実に閉じられる。実際には、中
心孔17を閉じる圧力は約0.12バールである。従って、供
給圧力が極めて低い場合でも、閉位置で弁ヘッド31から
漏れる危険性はなく、前記の他の欠点も無くなる。
とによって閉位置に保持される。丸い形状の弁ヘッド31
の上側部分32がＯ形リング42と当接するので、極めて低
い圧力でも中心孔17は確実に閉じられる。実際には、中
心孔17を閉じる圧力は約0.12バールである。従って、供
給圧力が極めて低い場合でも、閉位置で弁ヘッド31から
漏れる危険性はなく、前記の他の欠点も無くなる。
充填中の電気牽引バッテリ内部の換気は通風管71を介
して行われる。バッテリ内で水素爆発が起きた時には通
風管71を介して爆発圧力が急速に放出される。フロート
弁３および取付け具53への管路を介して他のフロート弁
へ水素ガスが逆流するのは水が充填されている前記のト
ラップ（このトラップはバッテリの頂上まで充填が済ん
でいる場合にはガスバリヤを形成する）によって防止さ
れ、また、ガスバリヤが例え突破されたとしても、弁ハ
ウジング11から開口73と通風管71とを通って残留ガスが
大気中に放出されることによによって防止される。
して行われる。バッテリ内で水素爆発が起きた時には通
風管71を介して爆発圧力が急速に放出される。フロート
弁３および取付け具53への管路を介して他のフロート弁
へ水素ガスが逆流するのは水が充填されている前記のト
ラップ（このトラップはバッテリの頂上まで充填が済ん
でいる場合にはガスバリヤを形成する）によって防止さ
れ、また、ガスバリヤが例え突破されたとしても、弁ハ
ウジング11から開口73と通風管71とを通って残留ガスが
大気中に放出されることによによって防止される。
本発明のプラグおよびフロート弁の全ての部品は耐酸
および耐塩基性の合成材料で作られているので、本発明
のフロート弁は、例えば電解液を電気牽引バッテリに充
填するためにも使用することができる。
および耐塩基性の合成材料で作られているので、本発明
のフロート弁は、例えば電解液を電気牽引バッテリに充
填するためにも使用することができる。
上記のフロート弁の設計は、特に分配チャンバと弁チ
ャンバに関する実施例であるが、充填液体は弁チャンバ
の壁を越えて均一に分配されて弁チャンバの底部の近傍
から弁チャンバに入り、開位置では弁ヘッドが液体の流
れの外側に位置し、弁が閉じられる段階では、流れの力
によって閉位置に確実に押う上げられるようになってい
る必要がある。弁チャンバの入口の役目をするスロット
の代わりに、他の形式の入口、例えば独立した取入れ通
路または水平に配置しリング状開口等を用いることもで
きる。
ャンバに関する実施例であるが、充填液体は弁チャンバ
の壁を越えて均一に分配されて弁チャンバの底部の近傍
から弁チャンバに入り、開位置では弁ヘッドが液体の流
れの外側に位置し、弁が閉じられる段階では、流れの力
によって閉位置に確実に押う上げられるようになってい
る必要がある。弁チャンバの入口の役目をするスロット
の代わりに、他の形式の入口、例えば独立した取入れ通
路または水平に配置しリング状開口等を用いることもで
きる。
Claims (13)
- 【請求項１】電気牽引バッテリの容器に充填液体を充填
するための装置で用いられるフロート弁であって、この
フロート弁は弁ヘッドを収容した円筒形の弁チャンバを
有し、この弁チャンバは上記容器と連通した入口および
出口を有し、弁ヘッドは弁ステム、アームおよびフロー
ト棒を介してフロートに接続されており、上記出口（1
7）は弁チャンバ（11）の天井にあり、上記弁ステム（3
5）はこの出口（17）を貫通して延びており、弁ヘッド
（31）の上部（32）は上記出口（17）を取り囲んだ弁座
となるリング（42）に当接する形状をしており、弁ヘッ
ド（31）は弁チャンバ内で下側の開位置から上側の出口
閉位置へ、またはこの逆方向に移動するようになってい
るフロート弁において、 弁チャンバ（11）の入口（16）は、弁チャンバ（11）の
全外周に沿って弁チャンバ（11）の底部区域（12）の側
壁形成されており、弁チャンバ（11）へ充填液体を供給
する供給路（51）は、弁チャンバ（11）のこの入口（1
6）と連通した分配チャンバ（21）の内部まで延びてお
り、 弁ヘッド（31）は弁チャンバ（11）に形成された凹部
（13）内に収容されれるようになっており、 弁チャンバ（11）の入口（16）は、充填中に弁ヘッド
（31）上に流れの力が実質的に加わらないで状態で充填
液体が弁ヘッド（31）の上方へ通過でき且つ弁ヘッド
（31）が上記凹部（13）内に収容されるように形成され
なおり、 弁ステム（35）はフロート棒（37）のアーム（36）に対
して一定範囲内で移動できるように配置されている ことを特徴とするフロート弁。 - 【請求項２】弁ヘッド（31）の流れを横切る方向の直径
が、弁チャンバ（11）の直径よりわずかに小さい請求項
１に記載のフロート弁。 - 【請求項３】弁ヘッド（31）が弁チャンバの軸線と同心
な移動軸線に対して回転対称であり、弁ヘッド（31）を
下側部分（33）と上側部分部（32）とに分離する外側リ
ム（34）が弁ヘッド（31）の最大直径を有し、この外側
リム（34）より下側の弁ヘッド（31）の下側部分（33）
が上記移動軸線方向においてテーパー状になっている請
求項１または２に記載のフロート弁。 - 【請求項４】弁ヘッド（31）の下側部分（33）の形状が
弁チャンバ（11）底部の凹部（13）の形状に近似してい
る請求項１〜３のいずれか一項に記載のフロート弁。 - 【請求項５】弁チャンバ（11）の天井と対向した弁ヘッ
ド（31）の上側部分の上部（32）が滑らかな球形貝殻状
の凸形表面を有する請求項１〜４のいずか一項に記載の
フロート弁。 - 【請求項６】弁チャンバ（11）の天井に形成された弁座
が開口部（17）を取り囲んだＯ形リング（42）で構成さ
れる請求項１〜５のいずれ一項に記載のフロート弁。 - 【請求項７】分配チャンバ（21）が環状溝で構成され、
この環状溝の軸線は弁チャンバ（11）の軸線と一致し且
つ弁ヘッド（31）の移動方向へ延び、弁チャンバ（11）
の上記入口（16）がこの環状溝（21）と連通している請
求項１に記載のフロート弁。 - 【請求項８】環状溝（21）が弁チャンバ（11）の下側の
底部区域を取り囲んでいる請求項７に記載のフロート
弁。 - 【請求項９】環状溝（21）への充填液体の供給通路（5
1）が環状溝（21）の軸線方向一端部で環状溝（21）の
底部区域と連通し、上記入口（16）は環状溝（21）の軸
線方向の天井側他端部に形成されている請求項７または
８に記載のフロート弁。 - 【請求項１０】弁チャンバ（11）の側壁および天井がケ
ージ状インサート（14）で形成されており、このインサ
ート（14）の側壁が弁チャンバ（11）の入口を構成する
スロット（16）を有する請求項１〜９のいずれか一項に
記載のフロート弁。 - 【請求項１１】充填液体の入口部（55）と弁チャンバ
（11）との間のフロート弁（３）への供給系がトラップ
系（57、51、21、11）を構成する請求項１〜10のいずれ
か一項に記載のフロート弁。 - 【請求項１２】フロート弁（３）が両側が開いた通風管
（71）を有し、この通風管（71）はフロート弁（３）の
弁ハウジング（８）と並んで設けられており、この通風
管（71）の１つの開口は充填すべき容器と対向してお
り、通風管（71）と弁のハウジング（８）との間の壁に
は開口（73）が設けられている請求項１〜11のいずれか
１項に記載のフロート弁。 - 【請求項１３】弁ヘッド（31）が弁チャンバ（11）底部
の凹部（13）内にある時に、弁ヘッド（31）の外側リム
（34）が凹部（13）の上側端縁部とほぼ同じ高さにある
請求項３に記載のフロート弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904014103 DE4014103A1 (de) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | Schwimmerventil fuer fuellanlagen, insbesondere zum fuellen von elektrischen traktionsbatterien |
| DE4014103.9 | 1990-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04507172A JPH04507172A (ja) | 1992-12-10 |
| JP3015102B2 true JP3015102B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=6405588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50768991A Expired - Fee Related JP3015102B2 (ja) | 1990-05-02 | 1991-05-02 | 充填システム、特に電気牽引バッテリ用充填システムのフロート弁 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5309937A (ja) |
| EP (1) | EP0481036B1 (ja) |
| JP (1) | JP3015102B2 (ja) |
| CA (1) | CA2062954C (ja) |
| DE (2) | DE4014103A1 (ja) |
| WO (1) | WO1991017577A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2194467A1 (en) * | 1994-07-06 | 1996-01-18 | Elmer Hughett | Electric vehicle cell |
| IT1268417B1 (it) * | 1994-10-11 | 1997-02-27 | Olimpio Stocchiero | Coperchio per accumulatori e dispositivi di carica cooperanti con detto coperchio |
| DE19511803A1 (de) * | 1995-03-30 | 1996-10-02 | Elke Oschmann | Füllvorrichtung für Batteriezellen |
| DE29511229U1 (de) * | 1995-07-11 | 1995-09-28 | FRÖTEK Kunststofftechnik GmbH, 37431 Bad Lauterberg | Befüllungsvorrichtung für eine Batterie mit destilliertem Wasser |
| DE29511994U1 (de) * | 1995-07-25 | 1996-11-28 | LANDAU Systemtechnik GmbH, 41749 Viersen | Wassernachfüllstopfen für einen flüssigen Elektrolyten enthaltende Batterien |
| US5862830A (en) * | 1995-07-25 | 1999-01-26 | Landau Systemtechnik Gmbh | Water replenishing plug for a battery containing a liquid electrolyte |
| DE19647151A1 (de) * | 1996-11-14 | 1998-06-25 | Reinhard Landau | Wassernachfüllstopfen für einen flüssigen Elektrolyten enthaltende Batterien |
| DE19843265A1 (de) * | 1998-09-21 | 2000-03-23 | Welcker F | Ventilstopfen mit einem Ventilkörper, der eine Führung aufweist, in der ein Auslöser geführt ist |
| US6227229B1 (en) | 2000-02-08 | 2001-05-08 | Flow-Rite Controls, Ltd. | High gain fluid control valve assembly |
| US9353879B2 (en) * | 2004-01-20 | 2016-05-31 | Philadelphia Scientific Llc | Battery watering valve assembly with flash arrester |
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| DE102009038915B4 (de) * | 2009-08-26 | 2020-08-13 | FRÖTEK Vermögensverwaltung GmbH | Wassernachfüllstopfen |
| US20110236730A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Jones William E M | Battery watering system |
| DE202014007180U1 (de) | 2014-09-02 | 2014-09-18 | Rover & Rover Gmbh | Stopfen für die Öffnung einer Zelle einer Batterie |
| DE102022101612A1 (de) | 2022-01-25 | 2023-07-27 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Befüllen eines Zwischenraums zwischen einem Batteriemodul und einem Gehäusebauteil, Batterieanordnung und Injektionsanordnung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US1469963A (en) * | 1918-12-20 | 1923-10-09 | Jack D Sartakoff | Water-feeding apparatus for storage batteries |
| US1471362A (en) * | 1919-11-13 | 1923-10-23 | Jack D Sartakoff | Storage-battery filler |
| US1396172A (en) * | 1920-02-07 | 1921-11-08 | Ralph G Fear | Storage battery |
| US1530430A (en) * | 1922-05-10 | 1925-03-17 | Walter A Skelton | Refiller and liquid-level indicator for battery cells |
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-
1990
- 1990-05-02 DE DE19904014103 patent/DE4014103A1/de active Granted
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1991
- 1991-05-02 DE DE59106298T patent/DE59106298D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-02 US US07/781,231 patent/US5309937A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-02 CA CA 2062954 patent/CA2062954C/en not_active Expired - Lifetime
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