JPS58501099A - バッテリセルの自動水供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、セルに挿入される供給用のカップから成り、フロートによって 作動される弁とともに水供給のための接続ホースを備える、バッテリセルに水を 自動的に満たす装置である。

バッテリセル中の希硫酸の水分は電流密度、すなわち車やフォークリフトなどを 駆動するバッテリの繰返し負荷によって蒸発する。セルの電解液位が最低レベル 以下に下がるのを防止するために、バッテリは一定期閤でチェックし、セルに純 水を補充しなければならない。

上述の自動装置は、既に補充の時間と労力の節約に寄与することが知られている 。このために、各々のバッテリセルの供給カップの入口は普通のパイプで中央タ ンクと接続されており、ここから水が圧力発生器により送られてセル中に供給さ れる。必要な電解液位に達したとき、フロートが個々のバッテリセルの弁を閉じ る。このような装置はたとえばドイツ実用新案第７２　３１　５００号中で述べ られている。

ドイツ実用新案第６９１５７７４号はバッテリセル中に突出た計測電極を装着し た供給装置を備えた多重セルのバッテリを示している。必要な電解液位に達する や否や、水の供給を停止する電磁弁がこれらの計測電極によって閉じられる。

上述のような種類の他の装置では、弁を開閉するフロートがＵ字形のヨークによ って弁体とつなげられている。そのヨークの２つの縦の棒は弁室中の縦の溝で導 かれ、一方さらに、フロートはその縦方向の動きにおいて、中央に配置された比 較的長い摺動ガイドによって専がれる。この種のガイドは非常に不都合である。

なぜなら、バッテリセルの希硫酸中に常に存在する浮遊粒子がガイドの溝に入り 込み、そのため作動が損われるかあるいは詰まってしまうので弁の開ｍは保証さ れない。これはそれぞれの部分の分解と洗浄の必要を生じ、言うまでもなく弁の 不完全な閉鎖によって水があふれてセル表面を汚染する。このことはバッテリセ ルの手による供給に対する自動供給の利点を打消しでしまう。さらに、この周知 の供給カップの不都合は７０−トと弁体の直結であり、つまり弁を開く力がわず かフロートの浮力だけである。これは、特にフロートの比較的長いガイド溝が詰 まった時に難事となる。これに加えて、この周知の供給管装置では、バイブの結 合によって供給されている水の噴流が弁体に向けられて、とぎれなく流れるので 、時折その強い噴流がセル中の必要な酸液位にＷ！する前に不十分な状態で弁を 閉じてしまう。

本発明の目的は前述のような方法に基づく装置を次のように改善することである 。すなわち、そのフロートや弁の動きが非常に容易で、詰まる傾向がなく、さら にフロートによって働く力はフロートのガイド不調の場合でも十分で、弁を損う ことなく安全に動かせることである。

本発明において、この問題は、カップ状のハウシング本体にあいた穴を通して導 かれるところの中心に位置した１本のガイド棒にフロートをつなげ、フロートの 動きを弁体に伝達するためにその棒の上端は増幅用のてこに蝶番でつなげられる ことによって解決された。

本発明による解決法は、次のような著しい長所を持つ。

つまりフロートのための摺動ガイドはただ１つでよく、それは非常に短いので電 解液の浮遊粒子による詰まりをはとんど避けることができる。フロートの摺動性 が損われるこのごくわずかの可能性の万一の場合でも、未だ浮力は弁を閉じるに は十分である。なぜなら、フロートと弁は直結されておらず、フロートの動きを 弁体に伝達する増幅てこがあるからである。

きらに、本発明の有利な展開は、軽量のプラスチックでできたかさばるフロート の上表面上に水を受ける皿型のくぼみをつけることである。この皿型のくぼみの 中の“水の錘り”は、電解液位の低いときフロートの小さな重量の代わりにフロ ートを低下させるのに必要な錘りとなる。この皿型のぐ、はみの第２の機能は、 フロート・のガイドヤ継手の重い摺動やあるいは詰まりなどによる不完全な作動 の場合に、注水によって完全に沈んだフロートの水の錘り分に相当するだけの引 上刃の増大である。

ガイド棒と増幅でこの間の伝達割合は好ましくは１対１６−こあわ。これは、弁 を閉じるに必要な約１５グラムのフロートの浮力が２００グラム以上に増幅され ることを意味プる。

さら１＝、本発明の展開において、増幅でこから弁体へ力を伝逼するために、弁 軸の溝に歯の部分が噛み合い、カップ状のハウジングに取付けられた１本の軸が 増幅てこにつなげられることが意図されている。

これはまた、力の容易な伝送に＊ｑしつつかえることのない報大な弁の＃ｌ！閉 が保証される。

さらに本発明の特徴は、弁体がカップ状のハウシングの円筒状の取入れバイブ中 に配置していて、そのバイアは内側に弁頭が収まるための円錐状の弁座を持って おり、その閉鎖位置でガスケットの助けでパイプを封じることである。

好ましくは、その円錐状の弁座は１２０°の角度を持つものである。

これらの方法は、実施例において約２００グラムの力で閉じる弁体か１＆過の封 をすることが確かめられた。この刺止の効力は弁頭における１、５から２．０バ ールの水圧で１１８強される。

本発明によると、絞り弁管は水取入れパイプ内に作られる。好ましくは、水流が 取入れバイブの壁に向かうように、邪魔板が絞り弁管の出口と弁頭の間に置かれ ている。したかって　弁の閉じる方向に働く不必要な圧力が除かれる。

なぜなら水の噴流が全力では弁頭を押さないからである。

この好都合な効果は、注入噴流の取入れ速度をさらに減する絞り弁管のトランペ ット型の出口によって高められる。

どんな汚染粒子もジヨイントやガイドに付着するおそれがあるとき、これらの粒 子が装置内に注入しないように、絞り弁取入れ管と邪魔板の間にフィルタを設置 する。ｒＥＪｌｓの理由で、直接捕集室が較り弁取入れ管のまわりに設置されて いる。

カップ状のハウジングからバッテリセルに妨げのない水流を供給するためと、フ ロートのカイト棒の摺動ガイド中に異物粒子の付着を避けるために、フロートの ガイド棒に縦の溝が切られている。

本発明のもう１つの特徴はカップ状のハウジングの底に非常に細い穴、好ましく は故割状に配列のものを付し、それらの穴は底の上部表面に付いた異物捕集室に 集まり、底の下部表面では全部鋭く尖っていることである。

ガイド棒の＊＊に沿って流れずに滞っている水はこれらの穴を通ってバッテリセ ルに至る。これによって開き穴は、混るかもしれない異物粒子を阻止して、それ らの粒子をガイド棒とカップ状ハウジングの底の闇のガイド溝に到達させずに異 物捕集室に入れるであろう。それらの穴の底面での鋭い刃はしぶきよけとして働 き、バンチリセルからの異物粒子がカップ状ハウジングへこれらの穴を通して灰 るのを防ぐ利点がある。これらに加えて、これらの非常に細い穴は、′Ｗ１滴の 付着がなければ、ガスまたは酸の煙の逃げ道である。それで、乾いたガスはカッ プ状ハウジングの通気孔を通って上昇し、装置の外側あるいはバッテリ上に液を こぼすことなく逃げることができる。

本発明のさらの他の特徴や利点は従属請求項と、図面に示された本発明の一実施 例かられかる。

第１図は本発明装置の透視、一部切断、外観図である。

第２図は第１図に示された装置の縦断面図である。

ＩＪ８３図は増幅でこの軸と弁体の闇の接続の拡大概略図である。

１８４図は邪魔板の拡大縦断面図である。

第５図はフロートのガイド棒の側聞図である。

第１図および第２図に示したように、バッテリセルの自動水供給装置は供給カッ プ１０よりなり、そのカップ状ハウジング１２はバッテリセル（図示せず）の注 入口につつ込まれている。カップ状ハウジング１２の下端は舌状のばね１４でで きており、その下端１６はふくらんでおり、カップ状ハウジング１２の挿入後、 それが弾性的にバッテリセルの注入口の下部端をつかむ。注入口とカップ状ハウ ジング１２の間の間隙を封じるために、ガスケット１８がカップ状ハウジング１ ２の溝に設置されている。ガスケット１８の上でカップ状ハウジング１２はふく らんでおりこの部分でセル表面上に収まる。

ｌｌ＠１図では、水供給器（図示せず）からの圧力を加えられた水の導入はカッ プ状ハウジング１２の外側につけられたＴ字型の接＠２０を通して行なわれ、そ れは２本のつなぎバイブ２２と２４を持ち、それぞれに水ホースが周知の方法で 取付けられることがわかる。つなぎ２２は純水をその供給カップに注入する働き をし、一方つなぎ２４は、その供給カップ１０に注入されずに次の供給カップ（ 図示せず）に行く水を通す。

１２図は、Ｔ字型の接続２０の内側の端２０が取入れパイプ２８中に挿入されて いることを示す。その端２６の内側は絞り弁管３０で、例示では、それは１４− の長さで０゜９ｍｓの直径を持つ。その管の出口３２はトランペット型である。

絞り弁１１３０の周囲には、内部端２６の内側に環状の異物捕集室３４がある。

第２図はまた、流れ方向に見て、絞り弁！！３２の出口には邪魔板３６（第４図 に示す）があり、それは管の内部端２６でノツチに押し込まれる。邪魔板３６は その円周上に４つの細い出口穴３８を持つ。

フィルタ４０は取入れ管の出口３２と邪魔板３６との園に設置されている。

取入れバイア２８は、その端の大体中央に弁４６の弁頭４４のための円錐状の弁 ！４２を持っている。弁の軸４８は取入れ管２８の細い穴５０の中で２重矢印（ 第１図ンによって示した水平方向に動くことができる。弁＠４４はガスケット５ ２のための環状のａｔ持ち、そのガスケットは弁の閉じた位ｗ１４６で角度１２ ０°の円錐弁座４２と封を形成する。

弁軸４８は、増幅でこ５４を通してガイド棒５６にっなげられている。その棒は カップ状ハウジング１２の中で中心に位置し、カップ状ハウジング１２の底６ｏ にある円形の穴５８を通して突出している。フロート６２がそのガイド棒の下端 に取付けられている。

比較的かさばるフロート６２は大変軽量のプラスチックすなわちボッスチレンで できている。例示の体積はガイド棒５６に伝達される引上げ力が約１５グラムに なるように計算されている。フロート６２の上側はｌ型のくぼみ６４で、そこに は水が溜まり得る。

底６０の円形の穴５８によってはぼ１１１１ｍ状に導かれ摺動するガイド棒５６ の中央部は、４本の４分円の形の縦溝６６を持つ。これらの１１１１６６は、カ ップ状ハウジング１２からバッテリセルに水を注入するのと、５８のガイド穴に 貢物粒子が付着しないようにする２つのき機能を持つ。ガイド棒５６上に形成さ れる水膜はＩＦＪＩな摺動を保証する。

第５図はガイド棒５６の太くなった上端はアーム６８に変わり、ボルト７０の助 けで増幅でこ５４を収めることを示している。縦方向のフロートの動きを水平方 向に摺動する弁体４６に伝達するために、増幅でこ５４の上端はカップ状ハウシ ング１２内の水平軸７２につなげられている。

この軸７２は、少なくとも弁軸４８の域内に−の部分７４を持つ。それは弁軸４ ８のノツチ７６中に噛み込んでいる。第３図は、ノツチ７６が歯のついた部分の 角８０と８２が収まるところの２つの＄１１１７８を持っていることを示してい る。歯の部分は軸の真中から外へ広がっている。麹の部分７４の角８０は、軸７ ２が反時計方向にまわるとき弁体４８を１Ｉｆｆ鎖位置へつつ込む。その角８０ は半径方向の平面８４内に含まれ、弁４６の開放位置において、その面が垂直に なり、一方ＩＩａ図に示したように、それは閉鎖位置において、軸の中心を通る 水平な面と７１°の角度αをな′ｔ、これは、軸７２が開放から閉鎖位置、ある いは逆の場合に、それ自体で１９°囲ることを意味づる。

さらに第３図は、軸７２が時計方向へ回るとき歯の部分７４の角８２が弁４６を 開放位置に動かすことを示す。角８２は、而４６の開放位置において、軸の中心 を通る水平面と５９°の角度βをなすところの軸７２の半径方向の平面内に存在 する。したがって、上述の軸７２の１９６の回転による弁体４６の開放位置での 角度βは４０’となるであろう。

晩の部分７４とノツチ７６の幅は、引用例でｔよ−、３Ｉ！１１であり、一方ノ ッチ７６の高さは１．２４”、１−で、歯の部分の高さは１．５１１ｍであ８゜ カップ状ハウシング１２の底は、故側状の非弁゛に細い穴８６を持ち、それらの 穴の上側の角は丸まっており、環状の異物捕ＩＦＴＩ８８に集合して、そこで終 わっている、イれらの細い六８６の下側の角（底６０の下側）は尖っていて、し たがって水あるいは異物粒子の逆流を防ぐ。

ガイド棒５６の上端、あるいはより正確にはアーム６８の上端に指標板９０が取 付けられており、それはフロート６２の最高位Ｍ（すなわち閉弁を意味する）に おいて、ハウジング１２の蓋９４にある窓９２を通して見ることができる。

装置は次のように作動する。

電解液位が低いためにフロート６２が沈むとき、（その最低位置は第２！０中に ”ｍａ、ｌ　で示され、その最高位置はｈ　で示され、それによって、フロート ６２の上昇Δｈｍ＾Ｘ は大変大き〈実施例では１１１Ｉｌである）実施例では２４１ｍの有効長を持つ 増幅てこ５４が普通の回転継手を時計方向（回し、そしてそれが軸７２を時計方 向に回し、歯の部分７４の角８２が弁体４６をその開放位置へ右に動かす。１対 １６の伝達比μ、ガイド棒５６から弁体４６へ増幅てこを通して伝達することに よって得られる。

圧力タンクによってパイプ（図示せず）を通してＴ字型の接ＦＥ２０に供給され る水は約１．５から２．０バールのＢカを持ち、それは絞り弁！！３０内で減じ られる。トランペット型の管の出口３２は速度の減少を確実にし、一方法のフィ ルタ４０は浮遊粒子や異物を阻止し、それらは異物１１ＣＩＩＥｖ３４へ洗い流 きれるだろう。邪崗板３６は水を４つの出口穴３８に導き、そこから水は取入れ パイプ２８の内１軒拾って通る。したがって弁頭４４の表面１対してｉ［接０ 圧力がかかることはない。

次にその水は、１Ｉ９４のすぐ下にある弁ｊｉ４２の後の取入れパイプ２８の上 部にある大きな穴９８を通して注入され、そこで、水は１９２の下に接するよう に達する。

ここから、カップ状ハウジング１２中の水は流れ落ち、それによってその一部は ガイド棒９６に沿って穴５８を通して流れ、一方残りの水は、万一の浮遊粒子を 阻止して水を浄化する細い六８６を通して流れる。水の流れは第１図中に矢印で 示されてい８゜ フロートがｈ　で示したように必要な電解液位に達す１１４Ｘ るとき、その間増幅でこ５４は反時計方向に動かされ、したがって歯の部分７４ の角８０は弁軸４８を左へ動かし、そして弁を閉じる。

上で述べて示した形の詭の部分７４と、その弁軸４８中のノツチ７６の垂直５１ ７８との相互作用は、もし流入する水が激しく押し寄せても、開放位置の弁が開 かれたままに保たれることを保証する。ノツチ７６中の歯の部分７４の水平方向 の動きは限定され非常に小さいために、つっかえることのない確実な弁の閉鎖が 可能である。

注入操作中、指標板９０が１ｌＫ９２の方へ動く、そして電解液位が低すぎて指 標板が見えない状態や、充満している状態がチェックできる。各注入中、その水 流が１１９２を洗浄している。

バッテリは、それが使われるとき、すなわち車や）茸−１ クリットなどの駆動中、定常に動いて、それによって電解液位が動き、それによ って装置の消郷が行なわれる。それは、回転継手９６や歯の部分７４や穴５８の 近くのガイドなどに浮遊粒子の付着を防ぎ、それによってフロート６２の良い移 動距Ｉｌは大変利点である。

通気に関しては、カップ状ハウジング１２に穴１００が設（プられている。

２ 浄書（内容：二変更なし） ０ ７８８０　７、．８２７８．４８ 手続補正書く方式） 昭和５８年４月１３日ｂｍｌ 特許庁長官殿 １、事件の表示 国際出願番＠：ＰＣＴ／ＥＰ８２１００１５０２、発明の名称 バッテリセノνのための自動供給装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 任　所　ドイツ連邦共和国、８０６６　フエルトゲデインクミッターベータ、９ 氏　名　オシュマン、クラウス ４、代理人 住　所　大阪市北区天神橋２丁目３番９号　八千代第一ピル電話　大阪（０６） ３５１−６２３９　（代）氏名弁理士（６４７４）深見久部　列−２−昭和５８ 年３月２９日 ６、補正の対象 ７、補正の内容 浄書した図面の翻訳文を別紙のとおり提出致します。　なお、内容についての変 更にありません。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　セルに挿入される供給カップを儂え、水供給のための接続ホースと、フロ ートによって作動される弁が設けられる、バッテリセルの水自動供給に関する装 置において、フロート６２が中心に配置された１本のガイド棒５６に固定ξれ、 その棒はカップ状ハウジング１２のＩ！６０の穴５８を通して動き、その棒は上 端で、フロートの動きの弁体４６への伝達のため増幅でこ５４と蝶番でつなげら れていることを特徴とするバッテリセルの水自動供給に関する装置。 ２、　軽量のプラスチック製のかさばるフロート６２が、その上側に水の受皿と してのＩ［ＩｔＪ！のくぼみ６４を持つことを特徴とする請求の範囲第１項記載 の装置。 ３、　ガイド棒５２の増幅てこ５４への伝達比が１対１６程度の大きさであるこ とを特徴とする請求の範囲第１項あるいけ第２項記載の装置。 ４、　増幅でこ５４につなげられて、カップ状ハウジングに据え付けられた軸７ ２（その歯の部分７４は弁軸４８のノツチ７６に噛み込んでいる）による、増幅 てこ５４から弁体４６への力の伝達を特徴とする請求の範囲第１項から第３項の いずれにも記載された装置。 ５、　主に水平方向に動く弁軸４８のノツチ７６が、軸の中心から外側に広がっ ている歯の部分７４の角８０，８２を収める２つの垂直１１７８に制限されてい ることを特徴３ とづる請求の範囲第４項記載の装置。 ６、　弁体４６を閉鎖位置へ動かす−の部分７４の角８０が、軸７２の半径方向 の平面内にあり、その面は弁体４６の開放位置で組直となり、閉鎖位置で軸中心 を通る水平面と約７０°　（好ましくは７１６）の角度αをなすことを特徴とす る請求の範囲ｉ１！５１記載の装置。 ７、　弁体４６を関放位習へ動かす歯の部分７４の角８２が軸の半径方向の平面 内にあり、その面は軸中心を通る水平面と、弁体４６の開放位置で約４０″の角 度βをなし、閉鎖位置で約６０″、好ましくは５９”　、をなすことを特徴とす る請求の範囲第５墳嘘たは第６項に記載された装置。 ８、　弁頭４４が収まるための円錐状の弁座４２く閉鎖位置ではガスケット５２ で封止する）を持つカップ状ハウジング１２の円筒状の取入れパイプ２８の中の 弁体４６の配置を特徴とする前述の請求範囲の各項記載の装置。 ９、　円錐状弁座４２の形成する１２０°の角度を特徴とする請求の範囲第８項 の＠ｗ１゜ １０、　水供給のための取入れパイプ２８中の絞り弁管３０の設置を特徴とする 請求の範囲第８項俵たは第９項記載の装置。 １１、　水の噴流の衝撃を取入れパイプ２８の壁の方へそらせるために、管出口 ３２と弁頭４４の間に邪魔板３６を設ｗＩ′１′ることを特徴とする請求の範囲 第１０項記載の装置。 ４ １２、　管出口３２と邪魔板３６の間にフィルタ４ｏをはめることを特徴とする 請求の範囲第１１項記載の装置。 １３、　減速される取入れ雪３２の出口をトランペット型に成形することを特徴 とする請求の範囲第１０項から１２項の各項に記載された装置。 １４、　絞り弁管３０のまわりに設けられた異物捕集室３４の設置を特徴とする 請求のＳ囲１０から１３の各項に記載された＠瞳。 １５、　フロート６２のガイド棒５６に縦１１１６６を切ることを特徴とする前 述の請求の範囲各項に記載された＠鐙。 １６、　指標板９０がフロート６２のガイド棒５６の上端に取付けられて、弁が 閉じているときカップ状のハウジング１２の蓋９４にあるｌｌ９２を通してそれ を見ることができることを特徴とする前述の請求の範囲の各項に記載された装置 。 １７、　カップ状ハウジング１２の底６ｏに好富しくは放射状に配列した細い穴 ８６を設け、前記穴が底の上表面で少なくとも部分的にけ置物ｍ＊室８８にっな がりてぃて、底の下表面では角が立っていることを特徴とする前述の請求の範囲 各項に記載された装置。 ５ バッテリセルのための自動供給装筺