JPS5834703Y2 - 蓄電池の電解液比重液量表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は蓄電池の電解液の比重および液量を表示する
ための装置に関する。

蓄電池の性能を高めるために、この電解液の濃度すなわ
ち比重は常に適正に保たれなければならない。

また、このような電解液の比重の把握は、蓄電池の充電
完了時や放電状態を知るためにも意義がある。

さらに、蓄電池の電解液はいつも一定の量を保っていな
ければならない。

すなわち、液量が多ければ漏液の原因となり、逆に液量
が少なければ極板の作用物質が硫酸鉛に変化してしまい
、蓄電池の機能は停止してしまう。

それゆえに、この考案の主たる目的は、蓄電池に設けら
れ、電解液の比重および液量をわかりやすく表示するこ
とができる蓄電池の電解液比重液量表示装置を提供する
ことである。

この考案のその他の目的と特徴は以下に図面を参照して
行なう詳細な説明から一層明らかとなろつ。

第１図および第２図はこの考案の蓄電池の電解液比重液
量表示装置が有利に適用される蓄電池の例示図であり、
第１図は第２図の線■−■に沿う断面図であり、第２図
は平面図である。

第１図および第２図を参照して、蓄電池は電槽本体１と
蓋２とを含み、熱溶着などの方法により接合される。

蓋２には、極板（図示を省略）に連なる極棒３を受入れ
るための透孔４が設けられ、ここに適宜のシール部材５
が充填されて、極棒３を液密的に保持する。

この極棒３の端部が蓄電池の端子となる。

また、蓋２には、電解液の補充のための液口６が設けら
れ、ここは、通常時は液口栓７の螺合により密に閉成さ
れる。

さらに、蓋２または液口栓７にはガス放出孔（図示せず
）が設けられ、充電中に発生するガスを適宜放出する。

蓄電池には所定の液面りまで電解液が満たされる。

この考案の表示装置は蓋２の部分Ａまたは液口栓７の部
分Ｂなどに設けられる。

第３図ないし第１０図はこの考案の実施例を説明するた
めの図である。

第３図はこの考案の比重液量表示装置が蓋２の部分Ａに
設けられた場合の断面正面図である。

蓋２の下面から下方に延びて保持体８が設けられる。

保持体８の中央部には上下方向に延びる長手の切欠き９
が設けられる。

保持体８の内部に、第１の光学繊維１０および第２の光
学繊維１１が埋設される。

第１の光学繊維１０の一方端は光の入口端１０ ａとな
り、蓋２の外部に位置する。

第１の光学繊維１０の他方端は光の出口端１０ ｂとな
り、長手の切欠き９の相互に対向する一方の壁面に表出
して設けられる。

切欠き９の対向する他方の側面に表出して、第２の光学
繊維１１の光の入口端１１ ａとなる一方端が設けられ
る。

そして、前記出口端１０ｂとこの入口端１１ ａとは一
直線上に整列するような位置関係に選ばれる。

第２の光学繊維１１の他方端は光の出口端１１ ｂとな
る。

このようにして、光源１２の光が、第１の光学繊維１０
の入口端１０ａ、出口端１０ｂ、第２の光学繊維１１の
入口端１１ ａおよび出口端１１ ｂを経て観察者１３
によって目視されるように構成された光の経路が実現さ
れる。

上述のような光の経路上であって、出口端１０ ｂと入
口端１１ ａとの間を遮断するように、回転子１４が設
けられる。

この回転子１４は電解液の比重測定のためのものであり
、また電解液の液量測定のためのものでもある。

この回転子１４には、別の部材で構成された回転軸１５
が挿通されている。

回転軸１５は保持体８を貫通して設けられた長手の透孔
１６に挿通される。

第４図は第３図の要部側面図であり、回転子１４の回転
軸１５が長手の透孔１６に挿通されている状態を示して
いる。

第４図を参照して、回転子１４は、たとえば円板状に形
成され、この円の中心とは異なる位置に前記回転軸１５
を有するものである。

すなわち、これによってこの回転子１４は回転軸１５上
とは異なる位置に回転子１４自体の浮力のイ動く中心（
円の中心）をイ装置させることになる。

また、この回転子１４の比重は、電解液（その液面を第
３図にＬで示す。

）の比重の変化に応じて浮き沈みして回転軸１５を中心
とする回転を生しるように選ばれる。

また、回転子１４は、透明材料から構成され、たとえば
青色に着色された第１部分１４ａおよび赤色に着色され
た第２部分１４ｂを含む。

また、回転子１４を挿通して配置される回転軸１５は電
解液内において大きな浮力を生じるような材料から構成
されるか、または別の浮子（図示せず）が取付けられて
大きな浮力を生じるような構造にされる。

すなわち、回転軸１５は、電解液の比重の変化にかかわ
らず電解液中を常に浮くように、その比重が選ばれる。

そして、この回転軸１５を受入れるための透孔１６は上
下方向に長←延びて形成される。

回転子１４および回転軸１５は、それぞれ上述されたよ
うにその比重が選ばれるが、そのように選ばれた比重を
有する回転子１４および回転軸１５を含む一体物は、電
解液の比重の変化にかかわらず電解液中を常に浮くよう
にされている。

つまり、回転子１４および回転軸１５のそれぞれは、以
下の３条件を満たずようにその比重が選ばれている。

第１の条件は、回転子１４が電解液の比重の変化に応じ
て電解液中を浮き沈みすることであり、第２の条件は、
回転軸１５が電解液の比重の変化にかかわらす電解液中
を常に浮くことであり、第３の条件は、回転子１４およ
び回転軸１５を含む一体物が、回転軸１５の浮力によっ
て電解液の比重の変化にかかわらず電解液中を常に浮く
ことである。

したがって、回転子および回転軸を含む一体物は、電解
液の液量の増減に応して」二下動する。

再び第３図を参照して、さらに第３図の要部側面図であ
る第４図を参照して、図において、回転軸１５は長手の
透孔１６の上端に接した状態であって回転子１４の第１
部分１４ ａが上方に位置した状態を示している。

第５図および゛第６図はそれぞれ第３図に示す状態とは
異なる状態を示し、第３図とともに作用の説明に用いら
れるものである。

第７図はこの考案の一実施例によって得られる表示態様
を示す。

第８図は成るタイプの蓄電池における電解液の比重とそ
のときの蓄電池の状態との関係を示すグラフである。

まず第８図を参照して、電解液の適正な比重は通常時に
おいて１．２６であり、放電されて１．２０になると充
電が必要となる。

これがさらに進行して１．１０以下になると危険な状態
である。

また、充電するとき、その完了時は１．２８程度になっ
たときに選ばれるのが好ましい。

この充電完了時において１゜２８を越えると電解液は濃
すぎるため薄められなければならない。

このように、蓄電池の電解液の状態はその比重によって
把握でき、いわゆる許容される範囲には、上限１２８と
下限１．２０とがある。

」二連の現象に着目して、回転子１４の比重を１゜２０
に選ぶことにする。

より正確に述べると、この回転子１４が電解液内にあり
、回転子１４および回転軸１５の一体物が浮力により浮
き−Ｌがって回転軸１５が長手の透孔１６の上端に接し
た状態で位置しているとき、電解液の比重が１．２０よ
り大きくなれば、回転子１４が浮いて回転した状態とな
り第１部分１４ ａが上方に位置し、電解液の比重が１
．２０より小さくなれば、回転子１４が沈んで回転した
状態となり第２部分１４ ｂが上方に位置するように、
回転子１４の比重が選ばれる。

このようにそれぞｉｔ選ばれた比重を有する回転子１４
および回転軸１５を含む一体物は、前述したように、電
解液の比重の変化にかかわらず電解液中を常に浮くよう
にされている。

再び第３図を参照して、また第３図の要部側面図である
第４図を参照して、図において回転軸１５は長手の透孔
１６の上端に接した状態であって回転子１４の第１部分
１４ａが上方に位置した状態にある。

この状態において、第１の光学繊維１０を通ってきた光
は出口端１０ｂから第２の光学繊維］］の入口端１１
ａに至る間に、回転子１４のたとえば青色に着色された
第１部分１４ ａを透過することになり、その光は青色
になる。

そして、この青色の光が入口端１１ ａから入り、第２
の光学繊維１１の出口端１１ ｂにおいては、観察者１
３は、第７図ａに示すように青色ＢＥを目視する。

すなわち、青色ＢＥを目視したときは、電解液の比重が
１．２０より大きく、許容される範囲にあることがわか
る。

第５図は回転軸１５は長手の透孔１６の上端に接してい
て回転子１４の第２部分１４ｂが上方に位置する状態を
示す。

この状態において、第１の光学繊維１０の出口端１０
ｂから第２の光学繊維１１０入口端１１ ａに至る光は
、たとえば赤色に着色された第２部分１４ｂを透過する
ことになり、この光は赤色となる。

そして、この赤色の光が第２の光学繊維１１の出口端１
１ ｂに至る。

このとき、観察者１３は、第７図すに示すように、赤色
ＲＤを目視する。

すなわち、この赤色ＲＤの表示は、電解液の比重が］、
。

２０より小さく、許容される範囲から外れていることが
わかる。

上述した２つの状態は、いずれも電解液の液面りが適正
な位置にある場合であった。

これに対し、第６図は電解液の液面りが低下して、それ
に応じて回転子１４および回転軸１５が下方に変位した
状態を示す。

すなわち、回転軸１５は長手の透孔１６の上端には位置
せず、たとえば透孔１６の下端に位置している。

この状態において、回転子１４は出口端１０ ｂと人口
端１１ ａの間の光の経路中に介入しなくなり、したが
って、第１の光学繊維１０を通ってきた光はそのまま第
２の光学繊維１１に入ることになる。

このとき、出口端１１ ｂにおいては、観察者１３は、
第８図Ｃに示すように白色ＷＥを目視する。

すなわち、この白色ＷＥの表示は電解液の液量が不足し
ていることを示すものである。

今述べた実施例によれば、回転子１４の回転軸１５が長
手の透孔１６に案内されて上下動するように構成されて
いるので、この回転子１４は比重の表示のみならす、浮
子の機能を兼ね備えていて、それによって電解液の液量
不足を表示することができる。

第９図および第１０図はこの考案のさらに他の実施例を
説明するための図であって、第９図は断面正面図であり
、第１０図は回転子の平面図である。

ここに示す実施例は、上述した第３図、第５図および第
６図を参照して述べた実施例の変形であって、相当の部
分には同様の参照符号を付し、その説明を省略する。

以下に、異なる構成について述べると、回転子１４は、
前述のものとほぼ同様の第１部分１４ ａおよび第２部
分１４ｂを備える他に、それらの外周に第３部分１４
Ｃを備えるものである。

これは、たとえば遮光性の材料から構成されたり、第１
部分１４ ａおよび第２部分１４ｂとは異なる色に着色
された透明材料から構成されたりする。

なお、この回転子１４についても、電解液内にあるとき
、その回転軸１５が長手の透孔１６の上端に位置し、か
つ電解液の比重の変化に応じ、たとえば電解液の比重が
１．２０より大きくなったとき第１部分１４ ａが上方
に位置し、電解液の比重が１．２０より小さくなったと
き第２部分１４ｂが上方に位置するように構成されてい
る。

そのために、この回転子１４の浮力の働く中心を回転軸
１５」−とは異なる位置に位置させてあり、そのための
構成として、たとえば第９図に示すように第３部分１４
Ｃが他の部分に比べて肉薄にされている。

なお、このような構成として、相互に比重の異なる材料
から回転子１４を構成して、浮力の働く中心を回転軸１
５上から異なる位置に位置させてもよく、また適宜の浮
子（図示せず）を回転軸１５を介して片側に付加しても
よい。

この実施例によれば、電解液の液面りが所定の位置にあ
るとき、上述した実施例と同様の動作を実現し、同様の
表示態様を実現する。

ただ、電解液の液面りが低下したときの表示態様が異な
るものである。

第９図は電解液の液面りが低下した状態を示す。

このとき、出口端１０ｂと人口端１１ ａとの間の光の
経路は回転子１４の第３部分１４ Ｃによって遮断され
ている。

したがって、この第３部分１４Ｃが遮光性の材料から構
成されていれば、光は入口端１１ ａには至らず、観察
者は、出口端１１ ｂにおいて、黒色を目視することに
なる。

なお、既に述べたように、第３部分１４Ｃが成る色に着
色された透明材料から構成されていれば、その成る色が
表示されることになる。

上述した種々の実施例では、この考案の表示装置が蓄電
池の蓋２の部分Ａ（第１図、第２図）に設けられた場合
について述べたが、これに限らず、他の場所であっても
よく、たとえば液口栓７の部分Ｂの位置に設けてもよい
。

また、第１の光学繊維１０および第２の光学繊維１１を
長く延ばすと、遠隔表示が可能となるが、これらを短く
して、たとえば蓄電池の上面において表示するようにし
てもよい。

以上のように、この考案によれば、第１の光学繊維の出
口端と第２の光学繊維の入口端とが相互に対向する間隔
を含む上下方向に向く経路上に電解液の比重の増減に応
じて回転する回転子を設け、さらにその回転子を挿通し
て配置される回転軸が上下方向に向く長手の透孔に挿通
されかつ回転子と回転軸とを含む一体物が電解液の液量
の増減に応じて上下動するように回転軸の比重が選ばれ
ているので、電解液の比重の変化および液量の変化に応
じて第１の光学繊維の出口端から第２の光学繊維の入口
端へ至る光の透過態様を変化させることができる。

しかも電解液の比重および液量の双方の状態を同一個所
で表示することができる。

このことは、蓄電池のメインテナンスという作業を考慮
すれば、極めて有利であるといえる。

すなわち、蓄電池に対して日常的に行なわれるメインテ
ナンスは充電状態と液量状態とだけを管理すれば十分で
あり、そのために、電解液の比重および液量を監視すれ
ばよいことになるが、この考案では、これを１個の表示
装置で表示て゛きるようになっているので、監視者すな
わち観察者は、ただこの１個の表示装置を監視するだけ
で蓄電池に日常的に必要なすべての監視を行なっている
ことになる。

監視者は、表示装置に与えられている表示が、成る色を
表わしている場合には、充電状態も液量状態も正常であ
ると判断でき、それ以外の表示のときに初めて何らかの
措置を講じれば済むということになる。

さらに、この考案によれば、観察者は異常状態において
も表示される色の違いによって、その異常が充電状態に
起因するものかあるいは液量状態に起因するものかを判
断できることになる。

したがって、メインテナンス作業が簡単となり、かつ観
察者の認識の誤りも極めて少ないものとなる。

さらにこの考案では、光学繊維を用いているので、遠隔
表示ないしは遠隔ステーションでの集中管理ということ
も可能になる。

なお、この明細書において「光学繊維」の用語は、光を
その内部に伝達するための透明体であると解釈すべきで
あって、一般に理解される細い一７゛イラメン１−状の
ものを含むことはちちろんのこと、比較的太い透明棒状
体も含むもｃｙ’・とじて使用・７ていることを指摘し
ておく。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこのう・′案の蓄電池０電解液比
重液量表示装置が有利に７ｊ：用される蓄電池の例示図
であり、第１図は第２ヒの線ｌ−ｌ１ｍ沿う断面図であ
り、第２図は平面図で゛ある。 第３１４ないし第６図はこの考案の一実施匈を説“判す
る。 ：めの図であって、第３図は蓄電沈金・２の部分Ａ；：
この考案の一実施例が設けられた士゛与合の断面正１石
図であり、第４図は第３図の要部側面部であり、＾５図
および第６図はそれぞれ第３１＝１．？Ｉに示す状態−
は異なる状態を示し、第７図はこの考案の一実“亀例に
よって得られる表示態様を示し、第８図は見るタイプの
蓄電池における電解液・ごつ比重と適正・全回との関係
を示すグラフである。 第９図および１１０図はこの考案の他の実施例を説明す
るための図であって、第９図は断面正面図であり、第１
０図、・を回転子１４の平面図である。 図において、８は保持体、９は切欠き、１０よ第１の光
学繊維、１１は第２の光学繊維、１０ ａお、゛び１１
ａは入口端、１０ ｂおよび１１ ｂは出口端、１２は
光源、１３は観察者、１４は回転子、１４ ａは回転子
の第１゜部分、１４ ｂは回転子の第２部分、１４ Ｃ
は回□子の第３部分、１５は回転軸、１６は透孔、Ｌは
電解液の液面である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）光の入口端および出口端をそれぞれ備える第１お
   よび第２の光学繊維を含み、 前記第１の光学繊維の入口端および前記第２の光学繊維
   の出口端を蓄電池の外部に導き、かつ前記第１の光学繊
   維の出口端と前記第２の光学繊維の入口端とを所定の間
   隔を置いて一直線上に整列するように相互に対向させて
   蓄電池の電槽内に配置し、それによって 前記第１の光学繊維の入口端から入った光か眉該第１の
   光学繊維内を通過し第１の光学繊維の出口端から出て前
   記電槽内を通過し前記第２の光学繊維の入口端に入り当
   該第２の光学繊維内を通過し第２の光学繊維の出口端に
   至り当該第２の光学繊維の出口端において前記光を目視
   的に表示するように構成されていて、さらに 前記第１の光学繊維の出口端と前記第２の光学繊維の入
   口端とが相互に対向する前記所定の間隔を含む上下方向
   に向く経路上に回転子を設け、前記回転子には、別の部
   材で構成された回転軸が挿通されており、 前記回転子および前記回転軸は前記蓄電池の電解液内に
   配置され、前記回転軸は上下方向に向く長手の透孔に挿
   通されており、 前記回転子と前記回転軸とを含む一体物は前記回転軸が
   前記透孔内を上下動できる範囲を上下動することができ
   、かつ前記回転子は前記回転軸の軸線を中心として回転
   することができるものであり、 前記回転子および前記回転軸のそれぞれは、以下の３条
   件、すなわち、 （ａ）前記回転子は前記電解液の比重の変化に応じて前
   記電解液中を浮き沈みすることと、（ｂ）前記回転軸は
   前記電解液の比重の変化にかかわらず前記電解液中を常
   に浮くことと、（Ｃ）前記回転子および前記回転軸を含
   む一体物は、前記回転軸の浮力によって、前記電解液の
   比重の変化にかかわらず前記電解液中を常に浮くことと
   を、満足させるようにその比重が選ばれるものであり、 したがって、前記回転子および前記回転軸を含む一体物
   は、前記電解液の液量の増減に応じて上下動し、 前記回転子自体の浮力の働く中心は前記回転軸上とは異
   なる位置にあり、したがって、前記回転子は前記電解液
   の比重の変化に応して前記回転軸の軸線を中心として回
   転するものであり、 前記回転子は、少なくとも、相互に異なる色に着色され
   た透明な第１部分および第２部分を含み、前記回転子お
   よび前記回転軸を含む一体物が浮いて前記回転軸が前記
   長手の透孔の上端に位置する第１状態にあるとき、前記
   浮力の働く中心が浮いて回転した状態では前記第１部分
   が前記第１の光学繊維の出口端から前記第２の光学繊維
   の入口端へ至る光の経路中に介入し、当該第１部分を透
   過した光が前記第２の光学繊維の出口端において目視さ
   れ、 前記第１状態にあるときであって、前記浮力の働く中心
   が沈んで回転した状態では前記第２部分が前記第１の光
   学繊維の出口端から前記第２の光学繊維の入口端へ至る
   光の経路中に介入し、当該第２部分を透過した光が前記
   第２の光学繊維の出口端において目視されるように構成
   され、それによって、 前記電解液の比重の変化を前記第２の光学繊維の出口端
   において前記透過した光の変化により目視的に表示し、
   さらに 前記一体物が沈んで前記回転軸が前記長手の透光の上端
   から下方に変位した第２状態にあるとき、前記回転子の
   第１部分および第２部分のいずれもが前記光の経路中に
   介入せず、それによって、前記電解液の流量の変化を前
   記第２の光学繊維の出口端において前記透過した光の変
   化により目視的に表示するようにした、蓄電池の電解液
   比重液量表示装置。
2. （２）前記回転子は、前記第１部分および第２部分の周
   囲に形成される第３部分をさらに含み、前記第２状態に
   あるとき前記第３部分が前記光の経路に介入するように
   構成された、実用新案登録請求の範囲第１項記載の蓄電
   池の電解液比重液量表示装置。