JP6954511B1 - 蓄電デバイス用弁構造体、蓄電デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
<1−1.蓄電デバイスの全体構成>
図1に、本実施形態に係る蓄電デバイス1の平面図を示す。図2は、図1のII−II断面図である。これらの図では、本来外部から視認できない部位が、参考のため、部分的に点線で示されている。以下では、説明の便宜のため、特に断らない限り、図1の上下方向を「前後」と称し、左右方向を「左右」と称し、図2の上下方向を「上下」と称する。ただし、蓄電デバイス1の使用時の向きは、これに限定されない。
図3は、弁構造体200の平面図である。同図に示すとおり、弁構造体200は、ケーシング201を有し、ケーシング201は、第1部分10、第2部分20及び第3部分30を含む。本実施形態では、これらの部分10〜30は、第1部分10、第3部分30、第2部分20の順に、容器100の内部から外部に向かう方向(後ろ側から前側へ向かう方向)に連続して配置される。図4は、弁構造体200を第1部分10側から(後ろ側から)視た図であり、図5は、弁構造体200を第2部分20側から(前側から)視た図である。
次に、弁構造体200の容器100への取り付け方法について説明する。まず、図示されない固定具により、包装材料110及び120を両者が対面した状態に固定する。また、冶具500の把持具501により、弁構造体200を把持する(図8A参照)。このとき、把持具501が第3部分30の第1平面D1及び第2平面D2にしっかりと接触し、把持具501により第3部分30がしっかりと挟み込まれるような態様で、弁構造体200が把持される。なお、図8A〜図8Cにおいては、弁構造体200の取り付けの説明に焦点を当てるべく、包装材料110及び120の成形部112及び122を特に図示していないが、成形部112及び122は、弁構造体200の取り付け前、取り付け中又は取り付け後に適宜形成される。
第2実施形態においては、第1実施形態と比較して、弁構造体200の構成が異なる。他の構成は、基本的に第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。なお、以下の変形例の要旨は、第1実施形態に加えて、第2実施形態にも同様に適用可能である。
逆止弁21及び22の構造は、上述したものに限定されない。例えば、弁体213及び223をボール型とすることもできる。また、上記実施形態の逆止弁21及び22は、スプリング型であったが、これに限定されず、例えば、ポペット型、ダックビル型、アンブレラ型、ダイヤフラム型等とすることができる。
第3部分30の第1平面D1及び第2平面D2は、周縁シール部130が延びる方向に平行でなくてもよく、様々な方向を向くことができる。ただし、容器100への弁構造体200の取り付け時の作業性の観点からは、周縁シール部130が延びる方向(左右方向)に対し平行であるか、図12に示すように垂直(略垂直である場合を含む。以下、同様。)であることが好ましい。
第1実施形態では、第3部分30は、第2部分20よりも容器100の内部側に配置されたが、図13に示すように、第2部分20よりも容器100の外部側に配置してもよい。
第1部分10の形状は上述したものに限定されない。例えば、第1部分10の外形は、第1通気路A1の延びる方向に沿って視たときに、円形であってもよいし、楕円形であってもよい。楕円形である場合、その長軸が左右方向に平行(略平行である場合を含む。)に延びていることが好ましい。すなわち、第1部分10は、中心軸C1に沿って延びる円筒形状又は楕円筒形状であってもよい。また、第1部分10の外形は、第1通気路A1の延びる方向に沿って視たときに、矩形状や多角形状であってもよい。
第2部分20の外形は、上述したものに限定されず、中心軸C1の延びる方向に沿って視たときに、非円形であってもよく、例えば、楕円形であってもよいし、三角形、四角形、五角形以上の多角形であってもよい。
第3部分30の形状は上述したものに限定されない。例えば、第3部分30は、互いに平行な一対の平面D1及びD2を有する限り、それ以外の部分の形状は特に問わない。例えば、湾曲面D3及びD4もそれぞれ平面状とし、第3部分30の外形を、中心軸C1の延びる方向に沿って視たときに、四角形としてもよい。或いは、第3部分30の外形を、中心軸C1の延びる方向に沿って視たときに、正六角形状、正八角形状としてもよい。また、第3部分30は、省略することもできる。
第1実施形態では、周縁シール部130に固定される第1部分10と、逆止弁21及び22に含まれる弁機構を保持する第2部分20と、一対の平面D1及びD2を含む第3部分30とが、通路L1の延びる方向に独立した別個の部位として形成されていた。しかしながら、この態様に限らず、例えば、第2部分20を省略し、逆止弁21及び22に含まれる弁機構を第1部分10又は第3部分30に移動させてもよい。なお、逆止弁21及び22の一方に含まれる弁機構を第2部分20に保持させたまま、他方に含まれる弁機構を第1部分10又は第3部分30に移動させてもよい。或いは、逆止弁21及び22に含まれる弁機構を保持する第2部分20の外面に、一対の平面D1及びD2を形成し、第3部分30を省略してもよい。
第1実施形態では、弁構造体200は、2つの逆止弁21及び22を有していたが、通路L1の延びる方向に沿って配列される3つ以上の逆止弁を有していてもよい。これらの3つ以上の逆止弁は、閉状態において、通路L1内の異なる位置において通路L1を閉塞する。
第2実施形態では、第1弁710及び第2弁720は、逆止弁であったが、第1弁710又は第2弁720を任意の弁、例えば、1回限りのガス抜きが可能な破壊弁、すなわち、容器100の内部において発生したガスに起因して容器100の内圧が上昇した場合に裂開するように構成される破壊弁としてもよい。第1弁710が逆止弁であり、第2弁720が破壊弁である場合、例えば、第1弁710と接触するように弁間空間S2を含む所定範囲に液体800が入口O1又は出口O2から充填されたあと、第2弁720が組み付けられる。第1弁710が破壊弁であり、第2弁720が逆止弁である場合、例えば、第1弁710及び第2弁720が組み付けられたあと、出口O2から液体800が充填される。
第2実施形態において、図14に示されるように、液体800を第2弁720の弁体721及び弁座224と接触するように配置してもよい。液体800の具体的な配置態様は、液体800が第2弁720の弁体711及び弁座224と接触する態様であれば、任意に選択可能である。この変形例では、第1弁710の弁体711及び弁座214と接触するように配置される液体800を省略することもできる。また、この変形例では、第2蓋材922は、液体800の液面と出口О2との間の任意の位置に配置されてもよい。
図9Aに示される第2実施形態、及び、図14に示される第2実施形態の変形例において、第2弁720の一次側、かつ、第1弁710の弁体711及び弁座214と接触する液体800の液面よりも上方に第1蓋材921を配置してもよい。この変形例によれば、第1弁710の弁体711及び弁座214と接触する液体800、及び、蓄電デバイス素子400(図2参照)に含まれる有機溶媒によって、第2弁720が開弁することが抑制される。
弁体213、223、711、721の構成は、各実施形態で示したものに限定されず、任意に変更可能である。図15は、変形例の弁体911を有する弁構造体700の断面図である。弁体911は、逆T字状であり、円盤状の部位912、及び、円盤状の部位912の前後方向の前面側の端面912Aに連続し、端面912Aの中央部から前方へ延びる、円柱状の軸部913を有する。円盤状の部位912と、軸部913とは、いずれも中心軸C1を中心軸として延びる。円盤状の部位912の前後方向の後ろ側の端面である底面912Bは、弁座214の天面214Aで受け取られ、第1弁710の閉状態で天面214Aに接触する。弁体911の軸部913は、バネ212の内側の空間に挿入され、これにより、弁体911とバネ212とが連結される。
周縁シール部130の構成は、各実施形態で示したものに限定されず、任意に変更可能である。図16に示されるように、周縁シール部130は、弁構造体200に接近するにつれてシール幅が狭くなる傾斜シール部131、132を有していてもよい。図17に示されるように、周縁シール部130は、弁構造体200と包装材料110、120とがシールされている弁シール部233に接近するように傾斜する傾斜シール部231、232を有していてもよい。図18に示されるように、周縁シール部130は、弁構造体200と包装材料110、120とがシールされている弁シール部333に接近するように傾斜する階段状の傾斜シール部331、332を有していてもよい。図19に示されるように、周縁シール部130は、弁構造体200に接近するように傾斜し、シール幅が実質的に一定である傾斜シール部431、432を有していてもよい。図16〜図19に示される変形例によれば、内部空間S1で発生したガスが弁構造体200に向けて誘導されるため、弁構造体200を介してガスを好適に排出できる。
第2実施形態では、弁構造体700は、2つの弁710、720を有していたが、通路L1の延びる方向に沿って配列される3つ以上の弁を有していてもよい。これらの3つ以上の弁は、閉状態において、通路L1内の異なる位置において通路L1を閉塞する。
容器100は、上記のような包装材料110及び120から構成されてもよいが、その他、例えば、金属缶であってもよい。
100 容器
110 包装材料
120 包装材料
130 周縁シール部
101 収容体
200、700 弁構造体
800 液体
201 ケーシング
21 第1逆止弁
214 弁座
710 第1弁
711 弁体
22 第2逆止弁
224 弁座
720 第2弁
721 弁体
10 第1部分
20 第2部分
30 第3部分
400 蓄電デバイス素子
41 第1翼状部
42 第2翼状部
800 液体
910 シール部材
920 蓋材
L1 通路
A1 第1通気路
A2 第2通気路
A3 第3通気路
D1 第1平面
D2 第2平面
O1 入口
O2 出口
S1 内部空間
S2 弁間空間
Claims (17)
- 蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記弁間空間には、大気圧よりも高圧になるようにガスが充填されている、
蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記弁間空間に充填されているガスは、不活性ガスである、
請求項1に記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記第1逆止弁の開弁圧は、前記第2逆止弁の開弁圧と等しい又は前記第2逆止弁の開弁圧よりも低い、
請求項1又は2に記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記第1逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体をさらに備える、
請求項1から3のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記第1逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。 - 蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記第2逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。 - 内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記弁間空間には、大気圧よりも高圧になるようにガスが充填されている、
蓄電デバイス。 - 内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記第1逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。 - 内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第1逆止弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1逆止弁の二次側に配置され、前記第1逆止弁の二次側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、ガスをその一次側からその二次側へ通過させる第2逆止弁と
を備え、
前記第2逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。 - 蓄電デバイス素子が収容される容器に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体であって、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第1弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1弁よりも外側に配置され、前記第1弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第2弁と、を備え、
前記第1弁又は前記第2弁は、逆止弁であり、
前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記液体の融点は、10℃以下である、
請求項4、5、6、又は、10に記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記液体の沸点は、150℃以上である
請求項4、5、6、10、又は、11に記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記液体は、流動パラフィンを含む
請求項4、5、6、又は、10〜12のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記液体の粘度は、0.1mPa・s〜2000mPa・sの範囲に含まれる
請求項4、5、6、又は、10〜13のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記通路は、外部空間に面する出口を含み、
前記出口を閉じるように貼り付けられるシール部材を有する
請求項4、5、6、又は、10〜14のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 前記逆止弁の一次側及び二次側の少なくとも一方に配置され、前記ガスが透過するように構成される蓋材を有する
請求項4、5、6、又は、10〜15のいずれかに記載の蓄電デバイス用弁構造体。 - 内部空間と、前記内部空間の周縁を画定する周縁シール部とを有する容器と、
前記容器の内部空間に収容された蓄電デバイス素子と、
前記周縁シール部に取り付けられ、前記容器の内外を連通させる通路を形成する弁構造体と
を備える、蓄電デバイスであって、
前記弁構造体は、
前記通路を閉塞するように配置され、前記容器の内部において発生したガスに起因して前記容器の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを前記容器の内部側から外部側に通過させる第1弁と、
前記通路を閉塞するように前記第1弁よりも外側に配置され、前記第1弁の外側の空間である弁間空間の内圧が上昇した場合に開弁し、前記ガスを内部側から外部側に通過させる第2弁と、を備え、
前記第1弁又は前記第2弁は、逆止弁であり、
前記逆止弁は、弁座及び弁体を含み、
前記弁座及び前記弁体と接触するように配置される液体を備える、
蓄電デバイス。
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