JP6419552B2

JP6419552B2 - 注液装置

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Publication number: JP6419552B2
Application number: JP2014241737A
Authority: JP
Inventors: 芳延平; 勲阿部; 陽洋小野
Original assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Current assignee: Furukawa Battery Co Ltd
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP2016103431A

Description

本発明は、注液口を開閉する栓を備える注液装置に関する。

電解液タンクに貯留された電解液を注液して使用する注液式空気電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の技術は、電解液タンクと注液式空気電池との間に送給管を設け、送給管に設けた開閉バルブを電気的に制御するため、商用電源が使用できない災害時等の非常用途には向かない。
一方、蓄電池の開口栓には、注液のための上部開口を内側から閉塞する密閉蓋を備え、密閉蓋を磁力により上部開口の周縁に吸着させた構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−２２３４５号公報実開昭５４−１０４０１５号公報

しかし、特許文献２の構成は、磁石の引力に打ち勝って密閉栓を押し下げて注液作業を行い注液筒の先端に設けた通孔より水又は電解液を注入するものであり、注液時の流量は前記通孔の開口面積等によって決定され、流量を調整することが困難である。また、密閉蓋を磁力により上部開口の周縁に吸着させる構造は、各部材の形状が複雑化し、また、磁石や密閉蓋の取り付け作業もし難い。
さらに、密閉栓を押し下げて開く構造は、例えば、複数個の電池に電解液を一括注液する場合、上方に電解液を貯めた電解液タンクを設置すると、電解液の重みで密閉栓が開くおそれがある。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整が容易な注液装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、注液口と前記注液口を開閉する栓とを備える注液装置において、前記栓は注液口上部を覆う栓本体部と、前記栓本体部から前記注液口内に延びる突出部とを備え、前記突出部は、前記栓が前記注液口から離間する方向に前記注液口内を移動することによって上記栓を開き、その逆方向に前記注液口内を移動することによって上記栓を閉じる部材であり、前記突出部は、この突出部の前記注液口内の移動に応じて当該突出部と前記注液口との間に空く開口量を変化させて前記注液口を通る液体の流量を可変させる流量調整部材を備え、前記栓本体部と注液口周辺とのいずれか一方には、マグネットが設けられ、他方には、前記マグネットの磁力に引き寄せられる磁性体部品又はマグネットが設けられ、前記栓が閉じると、前記磁力により前記栓が閉じた閉塞状態に保持されることを特徴とする。

上記構成において、前記流量調整部材は、前記栓が前記注液口から離間するに従って、前記栓と前記注液口との間に空く開口の面積を徐々に大きくするようにしても良い。
また、上記構成において、前記流量調整部材は、前記栓本体部から前記注液口内に向かって細くなる先細形状の突起であるようにしても良い。

また、上記構成において、前記流量調整部材は、前記注液口の内面に沿って摺動自在に前記栓本体部から延びる筒状の突起と、前記突起の周壁に開口し、前記栓の移動に応じて前記注液口に連通する開口の面積が大きくなる形状の開口部とを有とを有するようにしても良い。

また、上記構成において、前記栓に前記マグネットを設けるとともに、前記注液口の外周に前記マグネットに引き寄せられる前記磁性体部品、又は磁極を異ならせた前記マグネットからなる部品を設け、前記注液口の外周面に、前記栓の移動方向に沿って延びる雄ねじ部を設け、前記雄ねじ部に、前記部品を螺合し、この螺合量に応じて前記マグネットと前記部品との間の間隔を調整自在にしても良い。

本発明によれば、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整が容易になる。

本実施形態の注液装置を上方から見た図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の注液装置をカートリッジ式空気電池システムと共に示した図であり、（Ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図、（Ｂ）はカートリッジ式空気電池システムの側面図である。本実施形態のカートリッジの斜視図である。図４とは異なる方向から見たカートリッジの斜視図である。図３のＸ−Ｘ断面図である。本実施形態の注液装置の開状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。本実施形態の注液装置の閉状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。本実施形態の注液装置の第２実施形態での開状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。本実施形態の注液装置の第２実施形態での閉状態のときの注液口を栓と共に拡大して示した図である。本実施形態の第３実施形態に係る注液装置の注液口と栓とを共に拡大して示した図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は本実施形態の注液装置８０を上方から見た図であり、図２は図１に示す注液装置８０のＡ−Ａ断面図、図３は注液装置８０をカートリッジ式空気電池システム（以下、空気電池システムと言う）１と共に示した図であり、図３（Ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図、図３（Ｂ）は空気電池システム１の側面図である。
注液装置８０は、上方が開口する有底箱形状に形成され、空気電池システム１の上に載置され、空気電池システム１が収容する複数の空気電池１０（後述する図６）に電解液を注液する装置である。この注液装置８０は、下面視で略長方形の底板８２と、底板８２の周縁から上方に立ち上がって注液装置８０の正面、左右の側面、及び背面を形成する複数の側板部８４とを備えている。

図３（Ｂ）に示すように、空気電池システム１は、ケース４１と、ケース４１に装填される複数のカートリッジ式空気電池（以下、カートリッジと言う）５０とを備えており、各カートリッジ５０に２個の空気電池１０をそれぞれ収容し、計５個のカートリッジ５０をケース４１に一列に並べて装填することによって、計１０個の空気電池１０を収容している。前記ケース４１は、下面視で略長方形の底板４２と、底板４２の対向する一対の長辺部から立ち上がって正面及び背面を構成する一対の幅広側板４３と、底板４２の対向する一対の短辺部から立ち上がって左右側面を構成する一対の幅狭側板４４とを備え、上方に開口する矩形の有底箱形状に形成されている。

図１、図２、及び図３（Ａ）に示すように、注液装置８０の上部には、短辺側の側板部間を架橋する取っ手部８６が設けられ、この取っ手部８６をユーザが把持することで、注液装置８０を容易に持ち運ぶことができる。この取っ手部８６は、金属材などの剛性を有する材料で形成されており、注液装置８０を補強する補強部材としても機能する。
また、注液装置８０には、空気電池１０毎の電解液の注液量を一定にするため、図３（Ａ）に示すように隣接する空気電池１０間の直上に位置する部分に、仕切り板８１を設けている。仕切り板８１は、カートリッジ５０の並び方向α（図３（Ｂ））に間隔を空けて上方に立設して注液装置８０内を１０個の空間に仕切り、空気電池システム１が有する１０個の空気電池１０毎の電解液を個別に貯留可能にする。
仕切り板８１の高さは、空気電池１０に注液する電解液量と同等の体積となるように調整することが好ましい。なお、本実施形態では仕切り板８１の高さと面一になるまで電解液を注液することで、空気電池１０に必要量の電解液を注液することが可能であり、その都度、電解液の注液量を測定しなくても良い。

底板８２には、カートリッジ５０の並び方向αに間隔を空けて上下に貫通する注液口９１が形成されている。これら注液口９１は、空気電池１０と同じ数（１０個）だけ設けられ、底板８２上の空間内に貯留された電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）を下方の空気電池１０に向けて排出する排出口となる。
各注液口９１は、上方から挿入される栓９２によってそれぞれ閉塞自在であり、栓９２で閉塞することによって注液装置８０に貯留された電解液を貯留した状態に保持する。注液口９１と同数（１０個）だけ設けられた栓９２は、カートリッジ５０の並び方向αに延びる棒状の連結部材９３Ｂと栓９２の開閉（上下）方向に延びる棒状の延長部材９３Ｃに支持されている。前記連結部材９３Ｂと延長部材９３Ｃとは、締結部材９３Ａによって固定され、また延長部材９３Ｃと栓９２とは、固定部材９３Ｄで夫々固定されている。前記取っ手部８６と前記連結部材９３Ｂとは不図示の操作部材を介して連結されており、ユーザが上記操作部材を直接操作して上方に移動することによって、全ての注液口９１を同時に開口させることができる。

なお、所望の電解液量を空気電池１０に注液できる方法であれば特に限定されること無く、例えば複数個の栓９２を一度に開閉する構造や、一個の栓９２を個別に開閉する構造などに公知の他の構造を適用しても良い。また、前記操作部材は注液が完了するまで把持していても良いし、不図示の固定部材を用いて固定していても良い。要は、注液が完了するまで操作部材が上方で固定されるようにすれば良い。
また、前記注液装置８０は取り外し可能となっており、空気電池１０の使用時に空気電池システム１の上部に載置し、空気電池１０に注液が終了した後、別の空気電池システム１の注液に使用することが可能である。なお、電解液として水を使用する場合は、予め空気電池１０内に食塩（塩化ナトリウム）等を入れておくことが好ましい。

各注液口９１から排出された電解液は、注液口９１の下端より底板８２の下方にて注液装置８０に装着されたカートリッジ装着部材９５にチューブ９４を介して供給される。カートリッジ装着部材９５は、注液装置８０を空気電池システム１に載置した際に、カートリッジ５０の後述する蓋部５１に連結される部材である。このカートリッジ装着部材９５は、注液口９１からの電解液を、蓋部５１に設けられた一対の凹部５１Ｅ、５１Ｆのそれぞれに供給するよう、前記カートリッジ装着部材９５は前記凹部５１Ｅ、５１Ｆの外径に嵌る円柱状の凸部が形成されている。前記カートリッジ装着部材９５の内周にはパッキン９６が装着される。前記パッキン９６と前記凹部５１Ｅ、５１Ｆの外周面とが嵌合することで、漏液を防止することが可能である。
蓋部５１の各凹部５１Ｅ、５１Ｆに電解液を供給することによって、カートリッジ５０内の２個の空気電池１０にそれぞれ独立して電解液が供給される。

ここで、図３（Ｂ）に示すように、空気電池システム１には、ケース４１の幅広側板４３に、左右に間隔を空けて比較的大型の貫通孔４３Ａが２個形成され、ケース４１内外で空気を流通可能にしている。これら貫通孔４３Ａは、カートリッジ５０間に開口する凹み部５７間の隙間Ｓを直接外空間に開放すべく左右方向に延びる長孔に形成されており、凹み部５７間の隙間Ｓに外気を効率良く流通させる。この凹み部５７間には、空気極１３が露出するため、上記貫通孔４３Ａにより空気極１３に空気を十分に供給することができる。つまり、貫通孔４３Ａは空気極１３に通風する空気極通風口として機能する。
また、一対の幅広側板４３の上部は内側に折り曲げられ、この内側に折り曲げられた部分に、カートリッジ５０の蓋部５１から張り出す一対の張り出し部５１Ａ、５１Ｂ（図４、図５）がそれぞれ載置される。これら一対の張り出し部５１Ａ、５１Ｂは不図示の締結部材（例えば締結ボルト）を介して幅広側板４３に固定可能であり、これによってカートリッジ５０をケース４１に固定可能である。

（カートリッジ）
図４、図５はカートリッジ５０の斜視図、図６は図４のＶ−Ｖ断面図である。カートリッジ５０は、２個の空気電池１０（図６参照）を前後方向に沿う並び方向αに並べて収容するカートリッジケース５３を備えている。カートリッジケース５３は、樹脂又は金属で形成されて空気電池１０よりも高剛性に形成された部材であり、中心ＬＣ（図６参照）を基準にして分割された一対の分割片５４Ｆ、５４Ｒと、分割片５４Ｆ、５４Ｒの上方開口を覆う蓋部５１とを備えている。
一対の分割片５４Ｆ、５４Ｒは、短側面中央部の一方に切欠き（貫通孔）、他方に前記切欠きに勘合する勘合用突起が形成された係止構造５４Ａで互いに連結され、上方が開口する略薄型の有底箱形状を形成する。カートリッジ５０に収容される２個の空気電池１０は、互いの空気極１３を各分割片５４Ｆ、５４Ｒの側壁部５５に向けて収容され、空気極１３を、側壁部５５に設けられた矩形の開口部５５Ａを介して外部に露出させる。

蓋部５１には、左右に間隔を空けて円形に凹む一対の凹部５１Ｅ、５１Ｆが設けられる。各凹部５１Ｅ、５１Ｆには、各空気電池１０の上板部２５に設けられた孔部にそれぞれ挿通される一対の挿通部５１Ｐ、５１Ｑ（図６参照）がそれぞれ形成されており、一方の挿通部５１Ｐは、凹部５１Ｅを上下に貫通する貫通管に形成され、他方の挿通部５１Ｑは、蓋部５１と空気電池１０との間の空間内に開口し、凹部５１Ｅ、５１Ｆを上方には貫通しない非貫通管に形成されている。

これら凹部５１Ｅ、５１Ｆには、注液装置８０からの電解液が供給され、貫通管に形成された挿通部５１Ｐを通って電解液が空気電池１０内に供給される。この電解液の流入に伴い、空気電池１０内の空気は、非貫通管に形成された挿通部５１Ｑを通って蓋部５１と空気電池１０との間の空間内に排気され、電解液の流入を円滑に行うことができる。

なお、図６に示すように、空気電池１０は、薄型の直方体形状に形成された電池ケース１１を備え、この電池ケース１１内に、空気極１３と間隔を空けて金属極１５が収容される。この金属極１５にはマグネシウム合金が用いられ、電解液には水系の電解液、本構成では塩化ナトリウム水溶液が使用される。なお、金属極１５に、亜鉛、鉄、アルミニウムなどの金属またはその合金を用いることが可能である。金属極１５に亜鉛を用いた場合は、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いるようにすれば良く、金属極１５に鉄を用いた場合は、電解液にアルカリ系水溶液を用いるようにすれば良い。また、金属極１５にアルミニウムを用いた場合は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含む電解液を用いるようにすれば良い。

（注液装置の栓構造）
図７及び図８は注液口９１を栓９２と共に拡大して示した図であり、図７は開状態を示し、図８は閉状態を示している。
図７及び図８に示すように、注液口９１は、上下方向に延びる環状の筒状部品に形成される。注液口９１は、底板８２に設けられた開口部８２Ａに上端が挿入されて底板８２上方の内部空間と連通する。
底板８２には、開口部８２Ａ間にその周囲から間隔を空けて下方に突出する突出部８２Ｂが設けられており、これら突出部８２Ｂに注液口９１の周囲に一体に形成された鍔部９１Ａが下方から当接することによって、注液口９１の上端が底板８２の上面と面一に位置決めされる。前記注液口９１を構成する筒状部品は、開口部８２Ａに挿入された部分及び、突出部８２Ｂと鍔部９１Ａが当接する部分を接着して固定される。
これら鍔部９１Ａと底板８２との間には、栓９２に設けられたマグネット１０１に引き寄せられる磁性体金属製の環状の金属カラー（磁性体部品）１０３が介挿される。

栓９２は、連結部材９３Ｂと栓９２の開閉（上下）方向に延びる棒状の延長部材９３Ｃに支持される栓本体部１１０と、栓本体部１１０から下方に突出する突出部１１１（流量調整部材）とを備えている。栓本体部１１０は、上方に開口する環状のカバー１１２と、その下部に孔部（例えば雌ねじ）９３Ｅを有する延長部材９３Ｃとを備え、カバー１１２が延長部材９３Ｃの孔部９３Ｅに、防錆処理されたネジや割りピンなどの固定部材９３Ｄを介して固定される。前記孔部９３Ｅは固定部材９３Ｄの形状によって適宜変更され、特に限定されるものではない。
この環状のカバー１１２内（カバー１１２と延長部材９３Ｃとの間の空間）には、上方から環状のマグネット１０１が配置されるとともに、このマグネット１０１の中央孔に上方から挿入される雄ねじ部品１１３が挿入される。また、カバー１１２の下面（金属カラー１０３側の面）には、突出部１１１の上端部周囲を囲う環状のパッキン１１４が装着される。
本構成では、マグネット１０１の周囲に存在する各部品が、金属カラー１０３を除いて非磁性材料で形成されており、例えば、注液装置８０の底板８２、カバー１１２、雄ねじ部品１１３及び突出部１１１が樹脂やアルミニウム合金で形成されている。

突出部１１１は、注液口９１内に向かって徐々に細くなる先細形状の突起に形成されている。この突出部１１１には、上方から上記雄ねじ部品１１３が締結されることによって、突出部１１１が栓本体部１１０に固定される。マグネット１０１は、雄ねじ部品１１３と突出部１１１との間に挟持されることで、栓９２からの脱落が防止される。

突出部１１１の基端部は注液口９１よりも大径に形成され、突出部１１１の先端部は注液口９１よりも小径に形成される。このため、突出部１１１が図７に示す開位置から下方に移動することによって、突出部１１１の先端が注液口９１に入り、突出部１１１を注液口９１に当接するまで移動することにより、図８に示すように、注液口９１の上端部を塞ぎ、注液口９１に電解液が流入することを防ぐことができる。
本構成では、図７に示す開位置から図８に示す閉位置に移動するに従って、突出部１１１と注液口９１との間に空く開口を狭くすることができるので、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を変化させることができる。

すなわち、突出部１１１は、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を調整する調整部材としても機能し、栓９２の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させることができる。
突出部１１１の突出長さは、予め設定した栓９２の移動範囲において、栓９２を最も上方に移動しても、突出部１１１の一部（下端）が注液口９１内に残る長さとされる。このため、栓９２が注液口９１から完全に抜けないようにし、注液口９１を確実に閉塞できるようにする。また、仮に外部から衝撃や振動が作用しても、栓９２が注液口９１からずれ難くなる。これによって、様々な状況下でも、常に開け閉めできるようにしている。

また、注液口９１が完全に開口しないので、例え電解液として泥水などを注液し、注液装置８０内に石や砂利などがあったとしても、これらが注液口９１に入ってしまうことを抑制することができる。
また、突出部１１１の移動量、つまり、栓９２の移動量を少なくすることによって、栓９２と注液口９１との間の隙間を小さく保持し、注液時でも石や砂利などが排出されないようにすることが可能である。

パッキン１１４は、突出部１１１の周囲を囲うように配置され、図８に示す閉位置の場合に、底板８２に当接して底板８２と栓９２との間の隙間を閉塞し、パッキン１１４を設けない場合と比べて、注液口９１からの液漏れをより確実に防ぐことができる。また、このパッキン１１４には、電解液などの液体を含むと膨張する発泡パッキンが使用され、これによっても液漏れを防ぐことができる。なお、発泡パッキンに限らず、公知の他のパッキンを用いても良い。

また、本構成では、マグネット１０１が、このマグネット１０１に対峙するように配置された金属カラー１０３を引き寄せるため、重力に依存することなく栓９２を閉塞位置に保持することができる。これにより、液漏れを効果的に防ぐことができ、仮に注液装置８０が傾いたとしても液漏れを効果的に防ぐことができる。
しかも、マグネット１０１の吸引力はパッキン１１４の圧縮力としても作用するので、パッキン１１４による止水性を効率良く向上させることができる。

なお、マグネット１０１や金属カラー１０３などは樹脂で覆われる構成、又は、ニッケルメッキされた構成とされ、注液装置８０に貯留される電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）による腐食を防ぐ構成となっている。なお、樹脂やニッケルに限らず、注液装置８０に貯留される電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）に対する耐腐食性を有する材料を広く適用可能である。

以上説明したように、本実施の注液装置８０においては、注液口９１を開閉する栓９２が、注液口９１上部を覆う栓本体部１１０と注液口９１内を開閉自在に移動する突出部１１１とを備え、突出部１１０が注液口９１内の移動に応じて注液口９１を通る電解液（塩化ナトリウム水溶液、又は水など）の流量を可変させる流量調整部材として機能するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる。
しかも、栓本体部１１０と注液口９１周辺とには互いに対峙してそれぞれマグネット１０１と磁性体金属製の金属カラー（磁性体部品）１０３を設けて、栓９２による注液口９１の閉塞状態を磁力により維持するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぐことができる。
従って、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる。

また、突出部１１１は、栓９２と注液口９１との間に空く環状の開口量を調整する部材であって、栓９２が注液口９１から離間するに従ってその開口の面積を徐々に大きくするので、開け始めの流量を抑え、且つ、栓９２の移動に比例して排出流量を徐々に増大させることができる。

（第２実施形態）
図９及び図１０は第２実施形態に係る注液装置８０の栓構造を示した図であり、図９は開状態を示し、図１０は閉状態を示している。なお、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。
第２実施形態では、栓９２に設けられる突出部１１１が異なる。各突出部１１１は、非磁性材料（例えば樹脂やアルミニウム合金）で形成され、一定の内径及び外径で直線状に延びる筒状の突起（以下、筒状部と言う）１１１Ｇと、筒状部１１１Ｇの周壁に開口する開口部１１１Ｋとを有している。

筒状部１１１Ｇの外径は、注液口９１の内径と略同径に形成されている。このため、筒状部１１１Ｇを、注液口９１の内面をガイドにして円滑に移動することができる。また、筒状部１１１Ｇの突出長さは、第１実施形態と同様に、栓９２を最も上方に移動しても、筒状部１１１Ｇの一部（下端）が注液口９１内に残る長さとされる。これによって、様々な状況下でも、常に開け閉めできるようにしている。

開口部１１１Ｋは、栓９２の移動方向（注液口９１の軸方向）に沿って延びる長孔形状に形成され、栓９０を最も下方に移動した位置（図１０に示す位置）では、注液口９１の上端よりも下方（注液口９１の奥側）に位置し、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に隙間を形成しない。
なお、本構成では、底板８２と栓９２との間の隙間を閉塞するパッキン１１４を有するため、このパッキン１１４が機能する間は液漏れを防止できる。パッキン１１４が劣化しても、図１０に示す位置では栓９２に設けられたマグネット１０１に引き寄せられる磁性体部品である環状の金属カラー１０３により筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に隙間を形成しないので、液漏れを防止できる。

一方、図１０に示す位置から栓９２を上方に移動すると、図９に示すように、開口部１１１Ｋが注液口９１の外に露出するので、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に開口を形成することができる。このため、注液装置８０内に電解液が貯留されていれば、電解液を注液口９１から排出させることができる。
この開口部１１１Ｋは注液口９１の軸方向に延びる長孔に形成されているため、栓９２を注液口９１と反対側（上方）に移動するほど、筒状部１１１Ｇと注液口９１との間に空く開口を広くすることができる。
これによって、第２実施形態の突出部１１１についても、栓９２と注液口９１との間に空く開口量を調整する調整部材としても機能し、栓９２の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させることができる。

本実施形態では、開口部１１１Ｋが、筒状部１１１Ｇの周方向に間隔を空けて複数（２個）設けられており、各開口部１１１Ｋから電解液を注液口９１に供給するようにしている。この開口部１１１Ｋの数や開口形状、又は開口位置を調整することにより、栓９２の移動に応じた開口の変化特性を容易に調整することができる。
また、開口部１１１Ｋを複数にすることにより、同じ開口面積を一つの開口部で形成する場合と比較して、一個の開口部あたりの開口面積を狭くすることができる。従って、注液装置８０内に石や砂利などが存在しても、これらが開口部１１１Ｋを通過する事態を抑制することができる。つまり、複数の開口部１１１Ｋを、注液装置８０内の石などの通過を遮断させつつ電解液を通過させるフィルタとしても機能させることができる。

以上説明したように、本実施形態の注液装置８０においても、注液口９１を開閉する栓９２が、注液口９１上部を覆う栓本体部１１０と注液口９１内を開閉自在に移動する突出部１１１とを備え、突出部１１０が注液口９１内の移動に応じて注液口９１を通る電解液の流量を可変させる流量調整部材として機能し、且つ、栓本体部１１０と注液口９１周辺とには互いに対峙してそれぞれマグネット１０１と磁性体金属製の金属カラー１０３を設けて栓９２による注液口９１の閉塞状態を磁力により維持するので、非常用途にも好適な簡易な構成で、電解液の重みで密閉栓が開くといった不具合（液漏れ）を防ぎ、且つ、注液時の流量調整を容易に行うことが可能になる、などの第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

しかも、突出部１１１は、注液口９１の内面に沿って摺動自在に栓９２から延びる筒状部１１１Ｇと、栓９２の移動に応じて注液口９１に連通する開口を大きくするように筒状部１１１Ｇに設けられた開口部１１１Ｋとを有するので、簡易な構成で流量調整を行うことができるとともに、注液口９１の内面をガイドにして栓９２を円滑に移動することができる。また、開口部１１１Ｋの数や開口面積の調整によって、所望の流量調整を可能にしつつ、注液装置８０内の石などが注液口９１に入ってしまう事態を抑えることができる。

（第３実施形態）
図１１は第３実施形態に係る注液装置８０の栓構造を示した図であり、開状態を示している。なお、第１実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示している。
第３実施形態では、注液口９１の外周に、栓９２の移動方向に沿って延びる雄ねじ部１００Ｎを設け、金属カラー１０３の内周に、雄ねじ部１００Ｎに螺号する雌ねじ部１０３Ｎを設けている。この構成によれば、金属カラー１０３の位置を栓９２の移動方向に調整することができる。このため、マグネット１０１と金属カラー１０３の間隔（離間距離）を調整することができる。この間隔の調整により、栓９２の移動に要する操作力を容易に調整することができ、例えば、栓９２を手動操作する際に好適な操作力に容易に調整することができる。

なお、金属カラー１０３のずれを防止するためのずれ防止部材を設けるようにしても良い。一例を挙げると、注液口９１の雄ねじ部１００Ｎに螺号するリング部材を用意し、このリング部材を、金属カラー１０３に重なるように雄ねじ部１００Ｎに螺号することにより、いわゆるダブルナットで緩み止めを行うことができる。

以上、本発明を実施するための形態について述べたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、空気電池システム１の各部材のレイアウトや各部の形状は適宜に変更しても良い。一例を挙げると、マグネット１０１を栓９２側に配置し,マグネット１０１に引き寄せられる金属カラー１０３を底板８２側に配置する場合を説明したが、マグネット１０１と金属カラー１０３の位置を置き換えても良い。

また、金属カラー１０３をマグネット製にし、対峙するマグネット１０１と引き合うように磁極の向きを異ならせて配置するようにしても良い。また、空気電池システム１にカートリッジ５０を一列に配列する場合を説明したが、これに限らず、多列で配置する構成にしても良い。

また、本発明の注液用の栓構造は、マグネット１０１を用いるため、重力に依存することなく注液口９１を閉じることができる。このため、注液装置８０の底板８２に設ける栓構造に限定されず、例えば、側板部８４に設ける栓構造にしても良い。
さらに、上述の各実施形態では、空気電池システム１の栓構造に本発明を適用する場合を説明したが、空気電池システム１に限定されず、例えば、鉛電池やアルカリ電池、リチウム電池など、様々な栓構造に広く適用可能である。

１カートリッジ式空気電池システム
１０空気電池
１１電池ケース
１３空気極
１５金属極
４１ケース
５０カートリッジ
８０注液装置
８１仕切り板
８２底板
９１注液口
９２栓
１００Ｎ雄ねじ部
１０１マグネット
１０３金属カラー（磁性体部品）
１０３Ｎ雌ねじ部
１１１突出部（流量調整部材）
１１１Ｇ筒状部
１１１Ｋ突出部の開口部

Claims

注液口と前記注液口を開閉する栓とを備える注液装置において、
前記栓は注液口上部を覆う栓本体部と、前記栓本体部から前記注液口内に延びる突出部とを備え、前記突出部は、前記栓が前記注液口から離間する方向に前記注液口内を移動することによって上記栓を開き、その逆方向に前記注液口内を移動することによって上記栓を閉じる部材であり、
前記突出部は、この突出部の前記注液口内の移動に応じて当該突出部と前記注液口との間に空く開口量を変化させて前記注液口を通る液体の流量を可変させる流量調整部材を備え、
前記栓本体部と注液口周辺とのいずれか一方には、マグネットが設けられ、他方には、前記マグネットの磁力に引き寄せられる磁性体部品又はマグネットが設けられ、前記栓が閉じると、前記磁力により前記栓が閉じた閉塞状態に保持されることを特徴とする注液装置。
前記流量調整部材は、前記栓が前記注液口から離間するに従って、前記栓と前記注液口との間に空く開口の面積を徐々に大きくすることを特徴とする請求項１に記載の注液装置。
前記流量調整部材は、前記栓本体部から前記注液口内に向かって細くなる先細形状の突起であることを特徴とする請求項２に記載の注液装置。
前記流量調整部材は、前記注液口の内面に沿って摺動自在に前記栓本体部から延びる筒状の突起と、前記突起の周壁に開口し、前記栓の移動に応じて前記注液口に連通する開口の面積が大きくなる形状の開口部とを有することを特徴とする請求項２に記載の注液装置。
前記栓に前記マグネットを設けるとともに、前記注液口の外周に前記マグネットに引き寄せられる前記磁性体部品、又は磁極を異ならせた前記マグネットからなる部品を設け、
前記注液口の外周面に、前記栓の移動方向に沿って延びる雄ねじ部を設け、
前記雄ねじ部に、前記部品を螺合し、この螺合量に応じて前記マグネットと前記部品との間の間隔を調整自在にしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の注液装置。