JPH08250105A

JPH08250105A - バッテリー補充液自動注入装置

Info

Publication number: JPH08250105A
Application number: JP7081710A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagasawa; 隆長沢; Hajime Shikauchi; 初鹿内; Naohiro Narita; 直弘成田; Toshiaki Arakawa; 敏昭荒川; Koji Yamamoto; 浩二山本
Original assignee: TOHOKU DENKI HOAN KYOKAI
Current assignee: TOHOKU DENKI HOAN KYOKAI
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】バッテリーにバッテリー補充液等の補充液を
注入する際に、液面の高さを一定に維持するとともに、
注入作業を自動的に行い得るようにする。【構成】バッテリー１にバッテリー補充液を注入する
ために、バッテリーの液注入口７から液注入栓部材１０
の注入パイプ１１を挿入し、前記注入パイプ１１に設け
た液面検知部材１５によりバッテリー液面の高さを検知
させるようにする。前記液注入栓部材１０には、液注入
装置２１からの管路を接続し、蒸留水タンク２２からポ
ンプで供給するバッテリー補充液を、注入チューブ１３
を通して供給するもので、注入パイプ１１によりバッテ
リー補充液を注入し、液面の高さが液面検知部材１５に
より検知される状態で、ポンプを停止させるような制御
装置を構成し、多数のバッテリーに対して同一の条件で
バッテリー補充液の補充の作業を行い得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非常用電源装置等に設
けるバッテリーのバッテリー液補充装置に関し、特に、
バッテリー補充液の補給の際に液面の高さを設定可能に
構成するとともに、バッテリー補充液の補充作業を自動
的に行い得るようにするバッテリー補充液自動注入装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場や病院、その他の重要な電動設備を
保有する需要家等では、パッケージ型非常用予備発電機
等を備えており、停電等が発生した際には、前記非常用
予備発電機を作動させて、大事な設備に対して給電を継
続できるようにしている。前記バッテリーに対しては定
期的な点検を行っており、バッテリー液の液面レベルが
規定以下になっている状態では、バッテリー補充液を補
給することにより、バッテリーの性能を確保できるよう
にすることが行われている。一般に用いられているバッ
テリーは、例えば、図８に示されるように構成されてお
り、バッテリー１には多数のセル２、２ａ、２ｂ……を
直列に配置して、両端部の電極５、６から１２Ｖまたは
２４Ｖの電圧で給電を行うことができる。

【０００３】また、前記各セル２、２ａ……には、電極
板３、３ａ……を配置するとともに、各セル内部にはバ
ッテリー液４がそれぞれ収容されており、前記各セルの
内部では、液面の最低の高さＬと、最高の高さＨの範囲
内でバッテリー液の高さを規制することが必要である。
そこで、従来よりバッテリーの保守点検を行う場合に
は、バッテリーにおけるバッテリー液の高さを目視して
確認し、スポイト等を用いてバッテリー補充液（一般に
は蒸留水）を注入し、液面の高さが前記ＬとＨの間の許
容範囲に設定できるように調整している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記パッケ
ージ型非常用予備発電機等の装置では、バッテリーをそ
の発電機の収納スペース等の非常に狭い場所に設置して
いることが多く、液面の確認が困難であるという問題が
ある。また、需要家によっては、複数群のバッテリーを
設置している場合が多く、それぞれのバッテリーに対し
てスポイト等を用いてバッテリー補充液を注入する際
に、液面の高さを目視しながら作業を行うことは、非常
に繁雑な作業を強いられることになり、作業能率が良く
ないという問題がある。さらに、スポイトを用いて注入
する際には、液をこぼすことが多くあり、バッテリーの
上部にこぼれた液が汚れの原因となったり、端子の腐食
や劣化の原因ともなりやすい。前記問題に加えて、バッ
テリー液があふれたりした場合には、バッテリー液に腐
食作用があるために、バッテリーを支持する金属材料が
腐食したり、その他に周囲のものを汚染する等の問題も
ある。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来のバッテ
リー補充液の補充の問題を解消するもので、バッテリー
にバッテリー補充液を補充する際に、液面の注入高さの
制御を容易に行い得るとともに、作業能率を向上させ得
るバッテリー補充液自動注入装置を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、バッテリーの
液注入口に挿入する液注入栓部材と、バッテリー補充液
を送り出す液注入装置を備えた装置であり、前記液注入
栓部材には注入パイプの挿入位置を規制するスライドス
トッパーを配置し、前記注入パイプに設ける液面検知部
材により液面の検知を行うとともに、前記液面検知部材
の情報に基づいて液注入装置による液の送り出しの制御
を行う手段を設けている。また、本発明においては、前
記液注入装置に配置する制御装置においては、液面検知
部材の情報により液面の高さが所定の位置に達したこと
を知らせる手段と、蒸留水等のバッテリー補充液を注入
するモータの駆動を制御する手段、および、自動制御の
動作を行う前に、手動で制御を行うための入力手段とを
配置し、最初に手動で調整してから、自動制御に切り換
えてバッテリーにバッテリー補充液を補充する動作を行
わせるように構成している。

【０００７】

【作用】前記本発明のバッテリー補充液自動注入装置に
おいては、バッテリーに液注入栓部材の注入パイプを挿
入して、バッテリー補充液を補充する際に、最初に目視
で液面の高さを確認して、液面が最高の制限高さに達す
る状態で、注入パイプに設けた液面検知部材の位置を調
整し、制御装置に対する情報を自動に切り換える。次い
で、前述したようにして調整した注入パイプを、バッテ
リーの次の液注入口に挿入して、自動のモードでバッテ
リー補充液の補充の作業を行わせると、作業員は、バッ
テリー液の満杯信号にしたがって次の液注入口に対する
補充の作業を繰り返すことができる。また、規格の異な
るバッテリーに対しては、その都度、液面検知部材の位
置の調整を行うが、一度の液面検知部材の調整により、
多数の同一規格のバッテリーに対して、バッテリー補充
液の補充の作業を行うことができる。

【０００８】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明のバッテ
リー補充液自動注入装置を説明する。図１に示す本発明
のバッテリー補充液自動注入装置の例において、バッテ
リー液を補充する対象としてのバッテリー１には、電極
板３の上部にまで、バッテリー液４を充満させる作業を
行うために使用する。前記バッテリー１に対してバッテ
リー液を補充するための液注入栓部材１０は、バッテリ
ーの内部に挿入する注入パイプ１１と、注入パイプ１１
の挿入長さを設定するスライドストッパー１２を設け、
前記注入パイプ１１の先端部には液面検知部材１５を設
けている。また、前記液注入栓部材１０には、バッテリ
ー補充液自動注入装置２０の液注入装置２１から注入チ
ューブ１３を接続し、前記液注入装置２１には、蒸留水
タンク２２に吸入口２５を配置した吸入チューブ２４を
接続しており、蒸留水タンク２２に収容されたバッテリ
ー補充液２３を、液注入装置２１に設けたポンプを用い
て送り出し、注入チューブ１３から注入パイプ１１を介
して、バッテリー１に注入させるようにしている。

【０００９】前記バッテリー補充液自動注入装置２０の
液注入装置２１に配置するモータや、その他の制御装置
に対して給電するために、電源用バッテリー２６を配置
し、電源コード２７の端子２７ａ、２７ｂを、それぞれ
電源用バッテリー２６に接続して給電を行うようにす
る。但し、補充用バッテリー１から電源が供給できる場
合には、電源用バッテリー２６は必要としない。また、
前記液注入装置２１と液注入栓部材１０の間に配置する
注入チューブ１３は、外装チューブ１４の内部に収容す
るが、両部材はフレキシブルなものとして構成されてお
り、前記外装チューブ１４の内部には注入チューブ１３
とともに制御ケーブル１７を収容して、液注入栓部材１
０の取り扱い性を良好に設定している。したがって、前
記液注入栓部材１０を手で持って複数のバッテリーに対
して液を注入する際には、作業場所の床等に置いた蒸留
水タンク２２と液注入装置２１から、注入チューブ１３
を長く形成すると、液注入栓部材のみを移動させること
により、容易に対応させることが可能になる。

【００１０】前記バッテリー補充液自動注入装置２０に
おいて、バッテリー液の送り出しの制御を行うために、
図２に示すような制御装置３０を構成している。前記制
御装置３０においては、電源用バッテリー２６に接続す
る給電回路に対して、極性確認回路３１を配置し、前記
極性確認回路３１からポンプ駆動回路３３に向けて１２
Ｖの電圧で給電するとともに、変圧回路３２を介して制
御回路３４と液面レベル検出回路３５に向けて５Ｖの電
圧で給電する。前記制御装置の回路において、極性確認
回路３１では、電源用バッテリー２６に間違った極性を
接続した場合には、極性誤り警報ブザー３８を作動させ
て作業員に知らせるとともに、極性確認回路から次の回
路に向けて給電しないような処理を行う。また、前記極
性確認回路３１において、正常に接続されている状態で
は、ポンプ駆動回路３３と変圧回路３２に向けて給電す
る経路を設定する。

【００１１】前記制御装置において、ポンプ駆動回路３
３は、前記図１に示す液注入装置で、バッテリー補充液
を送り出すためのポンプのモータを駆動するための回路
であり、液注入装置２１のポンプの駆動と停止の制御を
行うことにより、注入パイプ１１からバッテリー補充液
の送り出しの動作を調整する。また、前記制御回路３４
では、自動・手動切換回路３７を介して入力された信号
により作動するもので、前記自動・手動切換回路３７は
制御装置本体に配置して、自動・手動の切り換えを行う
ようにする。さらに、前記制御回路３４には、液面レベ
ル検出回路３５を接続するが、前記液面レベル検出回路
３５に入力される信号として、注入パイプ１１の先端部
に設けた液面検知部材１５での液面検知の信号を用い
る。そして、前記液面レベル検出回路３５において、液
面検知部材１５から液面検知の信号が得られると、その
信号を制御回路３４に伝達するとともに、液面感知情報
出力回路３６に対してブザーによる信号の出力を指令す
る。したがって、前記制御装置３０においては、制御手
段としての制御回路３４には、液面検知部材の信号と自
動・手動切換回路３７の信号が入力され、それ等の信号
に基づいて、直流電動機駆動指令回路３９を介してポン
プ駆動回路３３に対する制御信号を出力し、バッテリー
に向けて送り出すバッテリー補充液の制御を行うことが
できる。

【００１２】前記図１に示す液注入栓部材１０は、図３
に詳細に示すように構成されている。前記図３に示す液
注入栓部材１０においては、バッテリー１に挿入してバ
ッテリー補充液を供給する注入パイプ１１を腐食性のバ
ッテリー液により影響を受けないアクリルパイプ等を使
用して構成することができる。そして、前記注入パイプ
の先端部は、図４に示すように、アクリルパイプを二重
構造にしたものとして構成し、内外のパイプ１１ａ、１
１ｂの間に液面検知部材の電線を配置している。また、
前記注入パイプ１１の先端部には、液の侵入を防止する
ためのコーキング１１ｃを構成し、前記コーキング１１
ｃに電極１５ａ、１５ｂを配置し、前記電極１５ａ、１
５ｂを用いて液の感知を行うようにする。さらに、誤感
知を防止するために、前記注入パイプの先端部をテーパ
状に加工して、液切れを良好に行い得るように構成して
いる。

【００１３】また、前記注入パイプ１１の上部には、ス
ライドストッパー１２を配置しており、前記スライドス
トッパー１２を注入パイプに対して摺動と固定可能なも
のとして構成することによって、バッテリーの上部から
注入パイプを挿入する深さを任意に設定できるようにし
ている。さらに、前記注入パイプ１１のホルダー１０ａ
の上部には、ポンプ駆動指令を行うための押しボタンス
イッチ１６を配置しており、前記スイッチ１６と液面検
知部材１５は、制御ケーブル１７により制御装置に接続
される。

【００１４】前記図３の液注入栓部材１０においては、
注入パイプ１１の先端部に配置する液面検知部材１５
は、２つの電極１５ａ、１５ｂを所定の間隔で配置して
おり、前記２つの電極の間にバッテリー液が上昇する
と、電気抵抗値により検知して、液面の検知信号を出力
させるようにする。そして、前記液注入栓部材１０を用
いてバッテリー補充液をバッテリー１に注入する際に
は、図５に示すように、液面検知部材１５がバッテリー
の液面の最高の位置Ｈに対応するように、スライドスト
ッパー１２の高さを位置決めし、バッテリー１の液注入
口７から注入パイプ１１を挿入する。したがって、前述
したようにして、バッテリーの液面の高さに対応させて
注入パイプの挿入量を調整することにより、バッテリー
液４に対してバッテリー補充液を注入した際に、バッテ
リー液の水位が最高の制限高さＨよりも上昇しないよう
に、バッテリー補充液の供給量を調整することができ
る。

【００１５】前記図５に示すように、液面検知部材１５
の位置決めを行った状態でバッテリー補充液を注入し、
バッテリー液の液面を上昇させると、図６に示すよう
に、２つの電極１５ａ、１５ｂがバッテリー液により導
通される状態となる。そして、前記２つの電極の間に流
れる電流が検出回路１８により検知され、前記図２の液
面レベル検出回路３５に伝達されることにより、モータ
駆動回路に対する制御信号として用いられる。なお、前
記図６に示すように、２つの電極をバッテリー液に浸漬
させるように配置した場合に、バッテリー液の酸の腐食
性により影響を受けないようにするためは、電極と信号
線を白金のような腐食しにくい材料で構成するとよい。
また、前記液面検知部材１５としては、白金電極を用い
ることの他に、光センサ装置や、光ケーブルの被覆を一
部だけ除去して、バッテリー液に浸漬した際の光の漏れ
出しの情報を検知できるようなセンサを用いることも可
能であり、それ等のセンサ部材を硫酸等の酸により影響
を受けない部材として構成することができる。

【００１６】また、前記液面検知部材の信号を用いて、
液注入装置のモータの駆動の制御を行う手段は、図７に
示すようなモータ自動停止回路４０として示す回路を構
成することができる。前記図７に示すモータ自動停止回
路４０は、図２の制御装置に設けることができるもの
で、液面検知部材１５により検知された液面の検知信号
は、検出回路１８によりバッテリー液の抵抗検知信号と
して出力され、その信号はヒステリシス回路４１でチャ
タリングを除去し、ロジック回路４２により処理され、
操作部４５の信号に基づいて処理される。そして、前記
ロジック回路４２の信号は、ポンプ駆動回路３３に伝達
され、ポンプを駆動する直流モータ４４に対する制御を
行うようにする。

【００１７】前述したように構成された本発明のバッテ
リー補充液自動注入装置において、バッテリーに対して
バッテリー補充液を補充する際には、次のような順序に
したがって作業を開始する。まず、バッテリー補充液自
動注入装置２０を構成する各部材を組み立て、液注入装
置２１に対してチューブ１４、２４をそれぞれ接続し、
吸入チューブ２４を蒸留水タンク２２に挿入する。次い
で、電源コード２７を電源用バッテリー２６に接続する
とともに、制御ケーブル１７を制御装置に接続する。

【００１８】前述したような準備を行った後で、次に、
手動で液面の調整を行う。まず、本体制御部の自動・手
動切換回路３７を手動に切り換えてから、液注入栓部材
１０をバッテリーの液注入口７に挿入し、液注入栓部材
１０の上部に配置した押しボタンスイッチ１６を押す
と、液注入装置２１が作動してバッテリー補充液をバッ
テリーに向けて送り出し、バッテリー補充液を注入する
作業が開始される。そして、バッテリー内のバッテリー
液が所定の高さＨまで到達したことを、目視により確認
したら、再度スイッチ１６を押して液注入装置の動作を
停止させる。その状態で、液注入栓部材１０に設けたス
ライドストッパー１２を上下させて、液面検知部材１５
の位置を調整し、液面感知情報出力回路３６が警報を出
力し始める位置を設定することにより、自動注入の動作
に向けた準備を終了する。

【００１９】前述したような準備を行ってから、バッテ
リーの各セルに対してバッテリー補充液を注入する動作
を継続する際には、本体制御部の自動・手動切換回路３
７を自動に切り換える。そして、液注入栓部材１０を次
のセルに挿入し、液注入栓部材の上部の押しボタンスイ
ッチ１６を押すと、液注入装置２１が作動してバッテリ
ー補充液を注入する動作が開始され、液面の高さが液面
検知部材の位置まで達して、液面検知部材から検知信号
が出力されると、液注入装置に対する停止信号が出力さ
れ、バッテリー補充液の供給の動作を停止する。前述し
たような動作をバッテリーの各セルに対して順次継続す
ることにより、１つのバッテリーに対するバッテリー補
充液の補充の作業を終了する。

【００２０】また、多数のバッテリーを配置して構成し
た非常用電源装置では、同一規格のバッテリーを複数配
置していることが多いので、１度だけスライドストッパ
ー１２の位置を調整することにより、全部のバッテリー
に対するバッテリー補充液の補充の作業を継続して行う
ことができる。さらに、異なる規格のバッテリーを組み
合わせて配置する場合には、同一規格のバッテリーに対
して、一度だけの調整の作業を行うことにより、その同
一規格のバッテリーに対するバッテリー補充液の補充を
順次行い、その後で、異なる規格のバッテリーに対して
注入パイプの挿入深さの調整を行って、バッテリー補充
液の補充を行うようにすることも可能である。

【００２１】なお、本発明の実施例においては、バッテ
リーに対してバッテリー補充液を補充する装置として構
成した場合で説明を行ったが、本発明の装置は、任意の
容器に液体を供給する装置を構成することができる。そ
して、例えば、その補充する液体が、電気的な性質を利
用できるものである場合には、前記液面検知部材のよう
な測定手段を利用することができるが、電気的な測定を
行い得ないものでは、光を利用した測定手段を用いるこ
とや、光ファイバーを用いて、光の漏れを検知するよう
な液面検知部材を用いることが可能である。したがっ
て、本発明の装置は、任意の液体に対して、注入量の制
御を行うことができるものであるから、一定量ずつ容器
に収容させるための注入装置として用いることが可能で
ある。

【００２２】

【発明の効果】本発明のバッテリー補充液自動注入装置
は、前述したように構成したものであるから、従来のス
ポイトによるバッテリー補充液の補充の作業のように、
液面の確認を常時行う必要がなく、バッテリー補充液の
連続注入の作業を効率良く行うことが可能である。ま
た、狭い場所に設置されているバッテリーに対しても、
注入の都度確認を行う必要がなく、液注入栓部材を液注
入口の挿入するのみで、容易にバッテリー補充液の補充
の作業を行うことができる。さらに、バッテリー内部で
の液面の高さの制御が容易に行い得るために、バッテリ
ー液があふれたりすることがなく、バッテリーの周辺や
端子等を汚したり、腐食させたりすることを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバッテリー補充液自動注入装置の構
成を示す説明図である。

【図２】本発明の制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の液注入栓部材の構成を示す説明図で
ある。

【図４】注入パイプの先端部の構成を示す説明図であ
る。

【図５】注入パイプに配置する液面検知部材の高さを
調整する手段の説明図である。

【図６】液面検知部材の検知信号の処理の手段の説明
図である。

【図７】液注入装置のモータの制御手段の構成を示す
回路図である。

【図８】一般的なバッテリーの構成を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１バッテリー、３電極板、４バッテリ
ー液、７液注入口、１０液注入栓部材、１
１注入パイプ、１２スライドストッパー、１
３注入チューブ、１５液面検知部材、２０
バッテリー補充液自動注入装置、２１液注入装
置、２６電源用バッテリー、３０制御装
置、３１極性確認回路、３３ポンプ駆動回
路、３４制御回路、３５液面レベル検出回
路、３７自動・手動切換回路、３９直流電動
機駆動指令回路、４０モータ自動停止回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川敏昭宮城県仙台市宮城野区扇町１丁目１番48号財団法人東北電気保安協会内 (72)発明者山本浩二宮城県仙台市宮城野区扇町１丁目１番48号財団法人東北電気保安協会内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリーの液注入口に挿入する液注入
栓部材と、バッテリー補充液を送り出す液注入装置を備
え、前記液注入栓部材には注入パイプの挿入位置を規制する
スライドストッパーを配置し、前記注入パイプに設ける
液面検知部材により液面の検知を行うとともに、前記液
面検知部材の情報に基づいて液注入装置による液の送り
出しの制御を行う手段を設けたことを特徴とするバッテ
リー補充液自動注入装置。
【請求項２】前記液注入装置に配置する制御装置にお
いては、液面検知部材の情報により液面の高さが所定の
位置に達したことを知らせる手段と、補充液を注入する
モータの駆動を制御する手段、および、自動制御の動作
を行う前に、手動で制御を行うための入力手段とを配置
し、最初に手動で調整してから、自動制御に切り換えて
バッテリーに補充液を補充する動作を行わせることを特
徴とする請求項１に記載のバッテリー補充液自動注入装
置。