JP3947120B2 - ガス抜きバルブ - Google Patents
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- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気二重層キャパシタの特性を損なわずに長時間安定に動作させることができるガス抜きバルブの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス抜きバルブとして、例えば図７に示すようなものがある。これについて説明すると、電気二重層キャパシタの容器１内には電極、電解液等が封入されている。容器１の上部にガス抜きバルブ４が取り付けられる。このガス抜きバルブ４は、コイル状のスプリング１０と、このスプリング１０の付勢力によってシート７に押し付けられる弁体８を主体として構成されている。
【０００３】
初期状態では、容器１内部の圧力は高くなく、弁体８がスプリング１０の力によって下部部材６のシート７に押し付けられ、容器１内のガスが外部に漏れず、外気が容器１内に侵入することも防止されている。キャパシタの使用により容器１内部においてガスが発生し、時間経過と共に容器１内部の圧力が所定の圧力以上となると、弁体８はスプリング１０の下方への力に抗して上方に移動し、シート７と弁体８との間に隙間が生じる。容器内部１のガスはこの隙間を通って容器外部に排出され、容器１内の圧力は低下し、容器１の変形や破裂は防止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１１５８５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガス抜きバルブ４にあっては、金属スプリング１０、弁体８の他に下部部材６、上部部材９等、多く部品を必要とし、生産性を高めることが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電気二重層キャパシタの特性を損なわずに長時間安定に動作させることができるガス抜きバルブの構造を簡素化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、電極及び電解液等が封入される容器内に発生するガスを逃がす電気二重層キャパシタのガス抜きバルブに適用する。
【０００８】
そして、容器の内外を連通する筒状の弾性チューブと、この弾性チューブの内側に圧入されるボールとを備え、容器内の圧力が所定値以下の状態で弾性チューブの内周面がボールに密着して閉弁する一方、容器内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブの内周面がボールから離れて開弁する構成とし、弾性チューブを包囲するアウタチューブを備え、このアウタチューブと容器を共に樹脂で形成し、アウタチューブと容器を溶着によって結合した。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、アウタチューブにボールに沿って縮径する絞り部を形成するものとした。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、アウタチューブにボールに沿って拡径する膨らみ部を形成し、この膨らみ部と弾性チューブの間に空隙を形成するものとした。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、ガス抜きバルブは弾性チューブを弾性変形させて開弁作動する構造のため、安定した開弁圧が得られるとともに、外気の侵入を確実に遮断することができる。ガス抜きバルブは金属スプリング等を用いることがなく、構造が簡素化され、製品のコストダウンがはかれる。
【００１３】
そして、アウタチューブによって弾性チューブが包囲されることにより、弾性チューブの劣化が抑えられるとともに、安定したガス抜きバルブの開弁圧を維持できる。
【００１４】
第２の発明において、アウタチューブの絞り部を介して弾性チューブのがボールに沿って絞られることにより、弾性チューブのボールに対する接触面積が増えるため、安定した開弁圧が得られるとともに、ボールの位置決めがはかれ、弾性チューブの円盤部等を廃止して構造の簡素化がはかれる。
【００１５】
第３の発明において、開弁時に弾性チューブがボールから離れる弾性変形することをアウタチューブによって止められることがなく、安定した開弁圧が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用可能な参考例を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１の（ｂ）に示すように、１は電気二重層キャパシタの容器（セル）である。容器１内部には詳細に図示していないが電気二重層キャパシタに必要な電極、電解液等が封入されている。
【００１８】
容器１の上部にガス抜きバルブ４が取り付けられる。ガス抜きバルブ４は容器１の内外を連通する円筒状の弾性チューブ２０と、この弾性チューブ２０の内側に圧入される球状のボール１５とを備え、容器１内の圧力が所定値以下の状態で弾性チューブ２０の内周面２１がボール１５に密着して閉弁する一方、容器１内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブ２０の内周面２１がボール１５から離れて開弁する構成とする。
【００１９】
弾性チューブ２０はゴム等の弾性材によって形成される。ボール１５は弾性チューブ２０よりも弾性係数が高い樹脂、セラミックスまたは金属等によって形成される。
【００２０】
弾性チューブ２０はボール１５が圧入される円筒状の筒部２２と、ボール１５の上部を当接させる円盤状の円盤部２３とを有し、これらが一体形成される。
【００２１】
図１の（ａ）に示すように、円盤部２３に２つの通孔２４が形成される。各通孔２４はその内周面が弾性チューブ２０の内周面２１と連続するように配置される。
【００２２】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２３】
ガス抜きバルブ４が閉弁している状態において、ボール１５と弾性チューブ２０の当接部より内側には容器１の内部圧力を受ける一方、この当接部より外部側にて弾性チューブ２０の内外に大気圧が作用している。
【００２４】
容器１の内部圧力が所定値以下の初期状態では、弾性チューブ２０が弾性復元力によってその内周面２１をボール１５に密着させて弾性チューブ２０が塞がれており、ガス抜きバルブ４が閉弁する。これによって外気が容器１内に侵入することがなく、電気二重層キャパシタの寿命を維持できる。
【００２５】
電気二重層キャパシタの充放電が繰り返されるのに伴って微量のガスが発生し、容器１の内部圧力は次第に上昇する。容器１内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブ２０はその内周面２１が広がる弾性変形をし、内周面２１がボール１５から離れてガス抜きバルブ４が開弁する。これにより、容器１内に溜まったガスは弾性チューブ２０とボール１５の隙間及び各通孔２４を通って外部に排出される。こうして容器１内に発生したガスがガス抜きバルブ４を開いて外部に逃がされることにより、電気二重層キャパシタの劣化が防止されるとともに、容器１の変形や破裂を来すことが回避される。
【００２６】
このようにガス抜きバルブ４は弾性チューブ２０を弾性変形させて開弁作動する構造のため、安定した開弁圧が得られるとともに、外気の侵入を確実に遮断することができる。さらに、ガス抜きバルブ４は金属スプリング等を用いることがなく、構造が簡素化されるため、製品のコストダウンがはかれる。
【００２７】
次に図２の（ａ），（ｂ）に示す本発明の実施の形態を説明する。なお、前記参考例と同一構成部には同一符号を付す。
【００２８】
ガス抜きバルブ４は弾性チューブ２０を包囲するアウタチューブ３０を備える。アウタチューブ３０は弾性チューブ２０よりも弾性係数が低い樹脂、セラミックスまたは金属等によって形成される。 本実施の形態ではアウタチューブ３０は直円筒状に形成される。
【００２９】
この場合、アウタチューブ３０によって弾性チューブ２０が包囲されることにより、弾性チューブ２０の劣化が抑えられるとともに、安定したガス抜きバルブ４の開弁圧を維持できる。
【００３０】
また、弾性チューブ２０を包囲するアウタチューブ３０を設けることにより、アウタチューブ３０と容器１を共に樹脂で形成することが可能となる。その場合にアウタチューブ３０と容器１を溶着等によって結合することが可能となり、電気二重層キャパシタの生産性を高められる。
【００３１】
また、他の実施の形態として、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、アウタチューブ３０は弾性チューブ２０の上端部を包囲する円盤部３１を有し、この円盤部３１に弾性チューブ２０の各通孔２４と接続する各通孔３２が形成される構造としても良い。この場合、弾性チューブ２０の全面がアウタチューブ３０に包囲されることにより、弾性チューブ２０の劣化が抑えられる。
【００３２】
次に、図４に示す他の実施の形態は、アウタチューブ３０にボール１５を挟んで縮径する上下絞り部３３，３４が形成される。この上下絞り部３３，３４はボール１５の球面状外周面に沿って縮径している。弾性チューブ２０は直円筒状に形成され、その上下端部が上下絞り部３３，３４に沿って絞られる。
【００３３】
このガス抜きバルブ４は、弾性チューブ２０のボール１５に対する接触面積が増えることにより、安定した開弁圧が得られる。さらに、弾性チューブ２０の上下端部がボール１５を挟んで絞られることにより、ボール１５の位置決めがはかれ、弾性チューブ２０の円盤部等を廃止し、構造の簡素化がはかれる。
【００３６】
また、他の実施の形態として、図５に示すように、アウタチューブ３０の途中に溝状の絞り部３５をボール１５の下面に沿って形成しても良い。
【００３７】
この場合、弾性チューブ２０が絞り部３５に沿って絞られることにより、ボール１５の落下防止がはかられる。
【００３８】
次に、図６に示す他の実施の形態は、アウタチューブ３０にボール１５に沿って膨らむ膨らみ部３６が形成され、この膨らみ部３３と弾性チューブ２０の間に環状の空隙３７が形成される。
【００３９】
このガス抜きバルブ４は、その開弁時に弾性チューブ２０のボール１５から離れる弾性変形がアウタチューブ３０によって止められることがなく、安定した開弁圧が得られる。
【００４０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ｂ）は参考例を示すガス抜きバルブ等の断面図、（ａ）は平面図。
【図２】（ｂ）は本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図、（ａ）は平面図。
【図３】（ｂ）は本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図、（ａ）は平面図。
【図４】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図５】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図６】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図７】従来例を示すガス抜きバルブ等の断面図。
【符号の説明】
１ 容器
４ ガス抜きバルブ
１５ ボール
２０ 弾性チューブ
３０ アウタチューブ
３３ 上絞り部
３４ 下絞り部
３５ 絞り部
３６ 膨らみ部
３７ 空隙
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気二重層キャパシタの特性を損なわずに長時間安定に動作させることができるガス抜きバルブの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス抜きバルブとして、例えば図７に示すようなものがある。これについて説明すると、電気二重層キャパシタの容器１内には電極、電解液等が封入されている。容器１の上部にガス抜きバルブ４が取り付けられる。このガス抜きバルブ４は、コイル状のスプリング１０と、このスプリング１０の付勢力によってシート７に押し付けられる弁体８を主体として構成されている。
【０００３】
初期状態では、容器１内部の圧力は高くなく、弁体８がスプリング１０の力によって下部部材６のシート７に押し付けられ、容器１内のガスが外部に漏れず、外気が容器１内に侵入することも防止されている。キャパシタの使用により容器１内部においてガスが発生し、時間経過と共に容器１内部の圧力が所定の圧力以上となると、弁体８はスプリング１０の下方への力に抗して上方に移動し、シート７と弁体８との間に隙間が生じる。容器内部１のガスはこの隙間を通って容器外部に排出され、容器１内の圧力は低下し、容器１の変形や破裂は防止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１１５８５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガス抜きバルブ４にあっては、金属スプリング１０、弁体８の他に下部部材６、上部部材９等、多く部品を必要とし、生産性を高めることが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電気二重層キャパシタの特性を損なわずに長時間安定に動作させることができるガス抜きバルブの構造を簡素化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、電極及び電解液等が封入される容器内に発生するガスを逃がす電気二重層キャパシタのガス抜きバルブに適用する。
【０００８】
そして、容器の内外を連通する筒状の弾性チューブと、この弾性チューブの内側に圧入されるボールとを備え、容器内の圧力が所定値以下の状態で弾性チューブの内周面がボールに密着して閉弁する一方、容器内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブの内周面がボールから離れて開弁する構成とし、弾性チューブを包囲するアウタチューブを備え、このアウタチューブと容器を共に樹脂で形成し、アウタチューブと容器を溶着によって結合した。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、アウタチューブにボールに沿って縮径する絞り部を形成するものとした。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、アウタチューブにボールに沿って拡径する膨らみ部を形成し、この膨らみ部と弾性チューブの間に空隙を形成するものとした。
【００１２】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、ガス抜きバルブは弾性チューブを弾性変形させて開弁作動する構造のため、安定した開弁圧が得られるとともに、外気の侵入を確実に遮断することができる。ガス抜きバルブは金属スプリング等を用いることがなく、構造が簡素化され、製品のコストダウンがはかれる。
【００１３】
そして、アウタチューブによって弾性チューブが包囲されることにより、弾性チューブの劣化が抑えられるとともに、安定したガス抜きバルブの開弁圧を維持できる。
【００１４】
第２の発明において、アウタチューブの絞り部を介して弾性チューブのがボールに沿って絞られることにより、弾性チューブのボールに対する接触面積が増えるため、安定した開弁圧が得られるとともに、ボールの位置決めがはかれ、弾性チューブの円盤部等を廃止して構造の簡素化がはかれる。
【００１５】
第３の発明において、開弁時に弾性チューブがボールから離れる弾性変形することをアウタチューブによって止められることがなく、安定した開弁圧が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用可能な参考例を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１の（ｂ）に示すように、１は電気二重層キャパシタの容器（セル）である。容器１内部には詳細に図示していないが電気二重層キャパシタに必要な電極、電解液等が封入されている。
【００１８】
容器１の上部にガス抜きバルブ４が取り付けられる。ガス抜きバルブ４は容器１の内外を連通する円筒状の弾性チューブ２０と、この弾性チューブ２０の内側に圧入される球状のボール１５とを備え、容器１内の圧力が所定値以下の状態で弾性チューブ２０の内周面２１がボール１５に密着して閉弁する一方、容器１内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブ２０の内周面２１がボール１５から離れて開弁する構成とする。
【００１９】
弾性チューブ２０はゴム等の弾性材によって形成される。ボール１５は弾性チューブ２０よりも弾性係数が高い樹脂、セラミックスまたは金属等によって形成される。
【００２０】
弾性チューブ２０はボール１５が圧入される円筒状の筒部２２と、ボール１５の上部を当接させる円盤状の円盤部２３とを有し、これらが一体形成される。
【００２１】
図１の（ａ）に示すように、円盤部２３に２つの通孔２４が形成される。各通孔２４はその内周面が弾性チューブ２０の内周面２１と連続するように配置される。
【００２２】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２３】
ガス抜きバルブ４が閉弁している状態において、ボール１５と弾性チューブ２０の当接部より内側には容器１の内部圧力を受ける一方、この当接部より外部側にて弾性チューブ２０の内外に大気圧が作用している。
【００２４】
容器１の内部圧力が所定値以下の初期状態では、弾性チューブ２０が弾性復元力によってその内周面２１をボール１５に密着させて弾性チューブ２０が塞がれており、ガス抜きバルブ４が閉弁する。これによって外気が容器１内に侵入することがなく、電気二重層キャパシタの寿命を維持できる。
【００２５】
電気二重層キャパシタの充放電が繰り返されるのに伴って微量のガスが発生し、容器１の内部圧力は次第に上昇する。容器１内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブ２０はその内周面２１が広がる弾性変形をし、内周面２１がボール１５から離れてガス抜きバルブ４が開弁する。これにより、容器１内に溜まったガスは弾性チューブ２０とボール１５の隙間及び各通孔２４を通って外部に排出される。こうして容器１内に発生したガスがガス抜きバルブ４を開いて外部に逃がされることにより、電気二重層キャパシタの劣化が防止されるとともに、容器１の変形や破裂を来すことが回避される。
【００２６】
このようにガス抜きバルブ４は弾性チューブ２０を弾性変形させて開弁作動する構造のため、安定した開弁圧が得られるとともに、外気の侵入を確実に遮断することができる。さらに、ガス抜きバルブ４は金属スプリング等を用いることがなく、構造が簡素化されるため、製品のコストダウンがはかれる。
【００２７】
次に図２の（ａ），（ｂ）に示す本発明の実施の形態を説明する。なお、前記参考例と同一構成部には同一符号を付す。
【００２８】
ガス抜きバルブ４は弾性チューブ２０を包囲するアウタチューブ３０を備える。アウタチューブ３０は弾性チューブ２０よりも弾性係数が低い樹脂、セラミックスまたは金属等によって形成される。 本実施の形態ではアウタチューブ３０は直円筒状に形成される。
【００２９】
この場合、アウタチューブ３０によって弾性チューブ２０が包囲されることにより、弾性チューブ２０の劣化が抑えられるとともに、安定したガス抜きバルブ４の開弁圧を維持できる。
【００３０】
また、弾性チューブ２０を包囲するアウタチューブ３０を設けることにより、アウタチューブ３０と容器１を共に樹脂で形成することが可能となる。その場合にアウタチューブ３０と容器１を溶着等によって結合することが可能となり、電気二重層キャパシタの生産性を高められる。
【００３１】
また、他の実施の形態として、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、アウタチューブ３０は弾性チューブ２０の上端部を包囲する円盤部３１を有し、この円盤部３１に弾性チューブ２０の各通孔２４と接続する各通孔３２が形成される構造としても良い。この場合、弾性チューブ２０の全面がアウタチューブ３０に包囲されることにより、弾性チューブ２０の劣化が抑えられる。
【００３２】
次に、図４に示す他の実施の形態は、アウタチューブ３０にボール１５を挟んで縮径する上下絞り部３３，３４が形成される。この上下絞り部３３，３４はボール１５の球面状外周面に沿って縮径している。弾性チューブ２０は直円筒状に形成され、その上下端部が上下絞り部３３，３４に沿って絞られる。
【００３３】
このガス抜きバルブ４は、弾性チューブ２０のボール１５に対する接触面積が増えることにより、安定した開弁圧が得られる。さらに、弾性チューブ２０の上下端部がボール１５を挟んで絞られることにより、ボール１５の位置決めがはかれ、弾性チューブ２０の円盤部等を廃止し、構造の簡素化がはかれる。
【００３６】
また、他の実施の形態として、図５に示すように、アウタチューブ３０の途中に溝状の絞り部３５をボール１５の下面に沿って形成しても良い。
【００３７】
この場合、弾性チューブ２０が絞り部３５に沿って絞られることにより、ボール１５の落下防止がはかられる。
【００３８】
次に、図６に示す他の実施の形態は、アウタチューブ３０にボール１５に沿って膨らむ膨らみ部３６が形成され、この膨らみ部３３と弾性チューブ２０の間に環状の空隙３７が形成される。
【００３９】
このガス抜きバルブ４は、その開弁時に弾性チューブ２０のボール１５から離れる弾性変形がアウタチューブ３０によって止められることがなく、安定した開弁圧が得られる。
【００４０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ｂ）は参考例を示すガス抜きバルブ等の断面図、（ａ）は平面図。
【図２】（ｂ）は本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図、（ａ）は平面図。
【図３】（ｂ）は本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図、（ａ）は平面図。
【図４】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図５】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図６】本発明の実施の形態を示すガス抜きバルブの断面図。
【図７】従来例を示すガス抜きバルブ等の断面図。
【符号の説明】
１ 容器
４ ガス抜きバルブ
１５ ボール
２０ 弾性チューブ
３０ アウタチューブ
３３ 上絞り部
３４ 下絞り部
３５ 絞り部
３６ 膨らみ部
３７ 空隙
Claims (3)
- 電極及び電解液等が封入される容器内に発生するガスを逃がす電気二重層キャパシタのガス抜きバルブにおいて、
前記容器の内外を連通する筒状の弾性チューブと、この弾性チューブの内側に圧入されるボールとを備え、容器内の圧力が所定値以下の状態で弾性チューブの内周面がボールに密着して閉弁する一方、容器内の圧力が所定値を超えて上昇するのに伴って弾性チューブの内周面がボールから離れて開弁する構成とし、弾性チューブを包囲するアウタチューブを備え、このアウタチューブと前記容器を共に樹脂で形成し、前記アウタチューブと前記容器を溶着によって結合したことを特徴とするガス抜きバルブ。 - 前記アウタチューブに前記ボールに沿って縮径する絞り部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のガス抜きバルブ。
- 前記アウタチューブに前記ボールに沿って拡径する膨らみ部を形成し、この膨らみ部と弾性チューブの間に空隙を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のガス抜きバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003073433A JP3947120B2 (ja) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | ガス抜きバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2003073433A JP3947120B2 (ja) | 2003-03-18 | 2003-03-18 | ガス抜きバルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2004281866A JP2004281866A (ja) | 2004-10-07 |
| JP3947120B2 true JP3947120B2 (ja) | 2007-07-18 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2003
- 2003-03-18 JP JP2003073433A patent/JP3947120B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2004281866A (ja) | 2004-10-07 |
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