JPH0610626Y2 - 蓄電池用補水栓 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はバッテリーフォークリフト、ゴルフカートなど
の動力源となる蓄電池の補水作業を容易にするフロート
弁式補水栓に関するものである。

従来の技術とその問題点 蓄電池は使用中に電解反応や蒸発等により電解液が減少
するため、定期的に電解液の液面位を確認して精製水を
補充しなければならない。このため、複数個の蓄電池
（以下、セルと言う）を組電池として使用する場合、各
セルに装着した補水栓を給水チューブで連絡し、前記給
水チューブを補水タンクに接続し、各セルに一括して精
製水を補充する方式が取られている。この様な一括補水
装置に用いられる補水栓には、補水により所定位置まで
電解液の液面位が回復したとき、それ以上の注水を停止
させる弁機構と、この弁機構を制御するため液面位に応
動するフロートが組込まれている。

第３図はこの種従来の補水栓の最も基本的な構造を示し
たもので、各セル間を接続したパイプ１０を通して、給
水タンクより供給された水は、補水栓の取水口１１より
補水栓内へ供給される。供給された水は図の矢印の方向
へ進み、円形の穴である補水口１２からセル内に補水さ
れる。セル内へ補水される水量によりセルの液面は上昇
し、発泡スチロール等からなるフロート１３および該フ
ロート上に設けられた弁棒１４が上昇していく。やが
て、弁棒の先端に形成された円錘形状の弁１５が補水口
１２に接触し、フロート１３の浮力が勝る水位に達した
とき止水することとなる。

この方式は浮力があまり大きくとれないこと、および、
補水口の円形と弁の円錘とのすり合せのみで止水させる
ものであるため、完全に止水させることは困難であっ
た。また、フロートが真っ直ぐに上昇せず、傾いて上昇
した時は補水口１２の円形と弁１５の円錘とのすり合せ
部に隙間が発生し、セル内に適量以上の水が補水され、
電解液が溢れ出すこととなった。電解液は希硫酸である
ため、セルより溢れ出すとセル周辺の金属を腐蝕させた
り、電池蓋上面を汚し、リーク電流が流れて爆発の原因
となる火点を発生させる等、重大な欠点がある。

第４図は補水栓の水の流れに対し、補水口の手前に弁を
設け、止水時に弁にタンクからの水圧をかけ、止水性を
改善したものである。

パイプ１６から補水栓に流入した水は弁室１７の下部に
設けられた入口（図示せず）より流入し、弁室１７の天
井部に設けた円形の補水口１８と弁１９の隙間を通して
セル内に補水される。弁１９はＰＰ樹脂などの水に浮く
材質を用いていることの他に、タンクからの水圧を受
け、補水中は上へ浮き上がる力が働き、弁１９の円錘部
と弁室上部の補水口１８との接合により止水しようとす
る力が常に働いている。

一方、２０を支点とするテコ２１は、その先端をフロー
ト２２の先端と連動させており、フロートが上下すれば
テコも上下する仕組みとなっている。セル内の液面が低
下しているときにはフロートも低下しており、テコ２１
により弁１９の浮き上がりを押さえ、補水口１８と弁１
９の間に隙間が生じ、補水できる状態となっている。補
水が進行し、液面が上昇していくと、フロートが上昇
し、テコも上昇する。やがて、弁の先端がテコから離れ
る関係になったとき、補水口１８は弁１９により閉塞さ
れ、止水する。

この方法においても、弁が真っ直ぐ上昇せず、傾いて補
水口に接合すると洩れてしまうこと、また、補水タンク
高さが低いと弁に十分な水圧がかからず、補水しにくい
などの問題があった。

考案が解決しようとする課題 上述の如く、従来のフロート弁式補水装置は、弁が真っ
直ぐに上がらない限り、止水性が悪いこと、止水性を向
上させようとすると、補水口を小さくする必要があり、
補水時間が長くなることと、ゴミなどにより詰まり易
く、また過補水になり易い等の問題があった。

課題を解決するための手段 本考案は上述の如き欠点を除去し、補水速度が速く、か
つ、信頼性の高い補水栓を提供するもので、弁室の天井
に下方へ突出する球面状の弁座を設けると共に該弁座の
中央部に補水口を形成し、前記弁座と対応させて上面に
円錘状凹面を有する皿状弁を配置し、該皿状弁の上面中
央部に設けた吊下げ棒を前記補水口を通して上方へ突出
させてフロートの支持棒と連結し、前記弁室の側壁上部
に外部より供給される水の流入口を設けたことを特徴と
するものである。

実施例 以下、本考案の一実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。

図において、１は栓体で、セルの注液口に装着される。
２はフロートで、発泡スチロール等からなる浮力体２ａ
と該浮力体に一体に取付けられた支持棒２ｂよりなり、
支持棒２ｂは栓体１の底面を上下動できるように貫通
し、その先端部には後述する皿状弁５の吊下げ棒が連結
されている。

また、栓体には隣接するセルの補水栓間あるいは給水タ
ンクと給水チューブで結ぶためのパイプ３が取付けら
れ、該パイプを通して栓体内に入った水は図の矢印の経
路を通って弁室４から弁室上部の空間に達し、該空間の
底面に設けられた孔（図示せず）あるいはフロートの吊
下げ棒貫通部の間隙を通ってセル内に入る。

栓体内に形成された弁室４の天井には下方に向かって突
出した球面状の弁座６が設けられ、その中央部に円形の
穴である補水口７が開いている。また、弁室の側壁上部
には前記パイプ３を通して外部から供給される水の流入
口８が設けられている。この弁室４内には球面状弁座６
と対応して上面に円錘状凹面を有する皿状弁５が配置さ
れ、該皿状弁の内側円錘面と補水口７を有する球面状弁
座６が接合し、止水させるものである。また、皿状弁の
上面中央部には吊下げ棒５ａが設けられ、該吊下げ棒５
ａは補水口７を貫通してフロートの支持棒２ｂと連結さ
れている。

作用 セル内の電解液が減液状態で補水を始める時点において
は、フロート２の支持棒２ｂは第２図の破線のような位
置関係にある。パイプ３より供給された水は弁室４への
流入口８より入り、補水口７よりセル内へ補水されると
共に、流入口より流入した水が皿状弁５を上から下へ押
し下げる作用をする。補水されることによりセル内の電
解液面位が上昇し、それに応じてフロート２および該フ
ロートに吊下げられた皿状弁５が上昇する。

皿状弁５が上昇し、弁室側壁上部の流入口８の位置より
上方に達すると、流入口８より流入した水が皿状弁５の
底面を下から上へ押し上げるように働き、球面状弁座６
と皿状弁５の上面側の円錘状凹面が圧接し、止水させる
こととなる。

従って、弁室側壁の流入口８は弁室の上部で球面状弁座
の補水口下面よりやや低い位置に設ける必要がある。例
えば、弁室の下部に流入口８を設けた場合、補水タンク
の高さが高く、補水圧が高い時には、補水開始と同時に
皿状弁が持上げられ、止水してしまう不都合が生じる。
また、皿状弁５の外径と弁室４の内径の差は２mm程度以
下にすることが望ましい。それ以上大きくなると弁が弁
室の下部にあっても、補水時の水流が弁下部に回り込み
やすく、補水完了前の段階で止水してしまうことがあ
る。

本考案は補水口部の弁座と弁部とを球面と円錘の組合わ
せ構造とすることにより、弁が傾いて補水口を有する弁
座と接合しても、両者の接合面は円形となり、完全な止
水ができることが特徴であるが、セル全体が傾いたと
き、あるいはフロート自身が傾いたときのために、フロ
ートの支持棒２ｂと弁の吊下げ棒５ａとの連結部にはゆ
とりを持たせ、弁自身が自由に上下動および回転できる
構造にすると都合が良い。例えば、支持棒２ｂに設けた
穴に、先端部を前記穴の径より細くした吊下げ棒５ａを
通した後、上部を熱で丸くして弁が落下するのを防ぎ、
弁が上下動および回転できるようにすればよい。

従来の円形補水口と円錘弁の組合わせ構造では、補水口
の径は２〜３mmが通常で、それ以上では極端に止水性が
悪くなるものであった。しかるに、本考案品では弁の動
作に、補水タンクより供給される水の圧力をも利用して
いるため、補水口径を４〜５mmまで大きくすることがで
き、補水速度を従来品に比べ２〜６倍にもすることがで
きた。

考案の効果 上述の通り、補水口を球面状弁座の中央部に設け、これ
に対応する弁を上面に円錘状凹面を有する皿状に構成
し、かつ、水の流入口を弁室の側壁上部で前記補水口の
やや低い位置に設けたことにより、弁に水圧を受けやす
くし、補水圧が小さい領域から大きな領域のいずれの場
合でも、確実で安定した止水性が確保できる補水栓が得
られた。

また、上述の如く構成することにより、補水口の口径を
大きくすることができ、補水速度が速くなり、ゴミ，水
垢による補水口の詰まりもなくなるなど、信頼性を上げ
ることができた。

尚、第５図は本考案補水栓と従来の補水栓を用い、減液
したバッテリフォークリフトの組電池に補水したときの
所要補水時間と、所定液面位で止水した後、補水状態を
３０分間継続したときの漏水量の関係を示したものであ
り、補水速度、漏水量とも本考案品は従来品の性能レベ
ルを越える性能を有することを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案蓄電池用補水栓の一実施例を示す断面
図、第２図は前記補水栓の要部拡大断面図、第３図およ
び第４図はそれぞれ従来のこの種補水栓の構造を示す断
面図、第５図は本考案品と従来品との性能比較図であ
る。 １……栓体、２……フロート ４……弁室、５……皿状弁 ６……弁座、７……補水口 ８……流入口

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁室の天井に下方へ突出する球面状の弁座
   を設けると共に該弁座の中央部に補水口を形成し、前記
   弁座と対応させて上面に円錘状凹面を有する皿状弁を配
   置し、該皿状弁の上面中央部に設けた吊下げ棒を前記補
   水口を通して上方へ突出させてフロートの支持棒と連結
   し、外部より供給される水の弁室への流入口を前記弁室
   の側壁の上部で、かつ弁座よりやや低い位置に設けたこ
   とを特徴とする蓄電池用補水栓。
2. 【請求項２】フロートの支持棒と弁の吊下げ棒との連結
   部において、吊下げ棒が上下動および回転できる遊びを
   設けたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   （１）項記載の蓄電池用補水栓。