KR100450350B1 - Liquid filling device - Google Patents

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KR100450350B1
KR100450350B1 KR10-1999-7008330A KR19997008330A KR100450350B1 KR 100450350 B1 KR100450350 B1 KR 100450350B1 KR 19997008330 A KR19997008330 A KR 19997008330A KR 100450350 B1 KR100450350 B1 KR 100450350B1
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electrolyte
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브레히트윌리엄비.
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트로얀 배터리 컴파니
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    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K49/00Means in or on valves for heating or cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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    • H01M50/609Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

본 발명은 액체 충전 디바이스에 관한 것으로서, 상기 디바이스는 본체를 통하여 연장된 제1, 제2 물 포트(18과 44)를 갖는 본체를 포함하고, 서로 독립적인The present invention relates to a liquid filling device comprising a body having first and second water ports 18 and 44 extending through the body, independent of one another.

제1, 제2 물 통로(passage)로 그 안에서 서로 연결되어 있다. 탭(27)은 제1, 제2 물통로(14와 16) 아래의 위치에서 디바이스 내에 위치한다. 벨 체임버(33)는 상기 트랩(27)의 배출구에 위치하고 개구 말단을 포함한다. 제1, 제2 통로(14와 16)중 어느 하나를 경유하여 상기 디바이스(10)을 물이 통과하여, 상기 탭(27), 상기 체임버(33)을 통과한 후, 상기 전지 셀(12)로 들어간다. 상기 디바이스(10)은 내부에 일정량의 공기를 트랩하고, 상기 셀(12)에서 전해질 수위가 소정의 수위까지 상승할 때까지 그 트랩된 공기를 상기 장치에서 물의 헤드 압력과 최소한 동일하게 가압하여, 상기 셀(12)로 물이 더욱 들어가는 것을 중단한다.First and second water passages are connected to each other therein. The tab 27 is located in the device at a position below the first and second water passages 14 and 16. The bell chamber 33 is located at the outlet of the trap 27 and includes an opening end. After the water passes through the device 10 via any one of the first and second passages 14 and 16 and passes through the tab 27 and the chamber 33, the battery cell 12 Enter The device 10 traps a certain amount of air therein and pressurizes the trapped air at least equal to the head pressure of the water in the apparatus until the electrolyte level in the cell 12 rises to a predetermined level, Water further stops entering the cell 12.

Description

액체 충전 디바이스{LIQUID FILLING DEVICE}Liquid filling device {LIQUID FILLING DEVICE}

장시간 순환이 필요하거나 또는 다른 적용 분야에서 사용되거나 또는 납 축전지와 같은 액체 전해질을 포함하는 전지들은 각 전해질 셀에 포함되어 있는 액체 전해질이 특정한 전해질 수위를 유지하도록 하는 최적의 특성을 요구한다. 그 바람직한 전해질 수위는 일반적으로 전해질 셀에 포함되어 있는 전지 전극판이 완전히 잠길 필요가 있는 전해질 부피에 해당한다. 완전히 전해질로 전지의 전극판을 잠기도록 하는 것이 전극판 접촉에 대하여 전해질의 최대의 정도를 제공하는 것처럼, 그것에 의해서 전지의 각 전해질 내에서 전기가 전기화학적인 반응을 일으킬 최적의 정도로 촉진되었을 때 최대의 전지 작동을 촉진시킨다.Batteries that require long cycles, or are used in other applications, or contain liquid electrolytes, such as lead acid batteries, require optimal properties that allow the liquid electrolyte contained in each electrolyte cell to maintain a particular electrolyte level. The preferred electrolyte level generally corresponds to the volume of electrolyte in which the battery electrode plate contained in the electrolyte cell needs to be completely submerged. Just as fully immersing the electrode plate of the cell with the electrolyte provides the maximum degree of electrolyte with respect to the electrode plate contact, thereby maximizing when electricity is promoted to the optimum degree within each electrolyte of the cell to cause an electrochemical reaction. Promote battery operation.

전지 특성의 최적의 수준을 유지하기 위하여, 그리고 전지 수명 특성을 최대로 하기 위하여 전지 전해질 수위를 규칙적으로 점검하여야 하고 그 수위가 바람직한 수위 이하인 경우 전해질을 새로 채워야만 한다. 전지의 전해질 셀에서 전해질수위는 정적이 아니고 증발 효과, 누출 또는 유출, 그리고 충전 과정에서 과충전되는 경우 가스가 새는 것 등에 기인하여 동적이다. 전지 충전 중에 최고의 결과를 얻기 위하여 전지 전해질을 점검하고 충전 작동 동안 그리고 그 후에 조정하는 것이 바람직하고, 그러한 점검과 조정에 의하여 충전 과정 중 전극 접속에 대하여 전해질의 최고의 정도를 확신할 수 있다.In order to maintain the optimum level of battery characteristics, and to maximize battery life characteristics, the battery electrolyte level should be regularly checked and freshly refilled if the level is below the desired level. In an electrolyte cell of a battery, the electrolyte level is not static but dynamic due to evaporation effects, leakage or spillage, and gas leakage when overcharged during the charging process. It is desirable to check the cell electrolyte and make adjustments during and after the charging operation to obtain the best results during cell charging, and such checks and adjustments can ensure the best degree of electrolyte with respect to the electrode connection during the charging process.

전해질 전지는 전형적으로 많은 전해질 셀을 포함한다. 예를 들어, 기존의 12V 전해질 전지는 여섯 개의 2V 전해질 셀을 포함한다. 다른 전지 적용 분야에서는 전체적으로 다른 전지 볼트가 요구되고, 그러므로, 전지의 형태가 다른 것이 요구된다. 그러한 전지가 적용되는 것은 각 전해질 셀에 용이하게 접근할 수 없고 전해질 수위를 검사하고 전해질을 교체하는 것이 어렵고 시간이 많이 소요되는 장소에서 전지로 전기가 공급되는 디바이스 또는 자동차에 전지를 저장하도록 종전에는 요구되었다.Electrolyte cells typically include many electrolyte cells. For example, a conventional 12V electrolyte cell includes six 2V electrolyte cells. Different battery applications require entirely different battery bolts, and therefore different types of batteries. Such batteries have previously been used to store batteries in devices or vehicles powered by batteries in places where the electrolyte is not easily accessible, the electrolyte level is difficult to check, and the electrolyte replacement is difficult and time consuming. Was required.

그러한 적용 분야에서 전해질 수위를 검사하고 전해질을 교체하는 것과 관련된 그러한 문제점을 다루기 위한 시도로 많은 장치들이 만들어져 왔다. 전해질을 보충하는 작업 중에 환경적인 또는 건강에 대한 위험의 염려를 줄이거나 없애기 위하여 전해질 셀을 충전하기 위하여 단지 물이 사용되거나 또는 순환되는 것이 바람직하다.In such applications many devices have been made in an attempt to address such problems associated with inspecting electrolyte levels and replacing electrolytes. It is preferred that only water is used or circulated to fill the electrolyte cell during the replenishment of the electrolyte to reduce or eliminate the risk of environmental or health risks.

전해질 수위 조절과 보충을 제공하기 위하여 개발되어진 종전 기술에서 알려진 장치들은 전지의 각 전해질 셀에 설비되도록 적용된 소위 "패스-드루(pass-throuth)" 장치를 포함한다. 그러한 패스-드루 장치들은 그 셀에서 소정의 전해질수위가 될 때 그 셀로부터 전해질의 플로우-드루(floe-throuth) 통로를 허용할 수 있도록 셀 내부에 위치하는 입, 출 포트(port)를 관용적으로 포함한다. 상기 패스-드루 장치들은 전지의 각 전해질 셀 내에 설비되고 소정의 전해질 수위까지 각 셀을 충전하면서 각 전해질 셀을 통하여 전해질이 연속적으로 순환할 수 있도록 수력학적으로 함께 연결되어 있다.Devices known in the prior art developed to provide electrolyte level control and replenishment include so-called "pass-throuth" devices adapted to be installed in each electrolyte cell of a battery. Such pass-through devices are capable of allowing a flow-throuth passage of electrolyte from the cell when it reaches a given electrolyte level in the cell. It includes i / o ports that are located inside the cell. The pass-through devices are installed in each electrolyte cell of the battery and are hydraulically connected together to allow the electrolyte to circulate continuously through each electrolyte cell while charging each cell up to a predetermined electrolyte level.

전해질의 보충 또는 충전은 전해질 수위가 소정의 수위까지 도달할 때까지 상기 패스-드루 디바이스(device)를 사용하여 물의 공급지로부터 제1 전해질 셀에 설치되어 있는 제1 디바이스까지 물을 공급함으로써 이루어진다. 충전된 제1 셀에 물의 투입이 계속되는 동안에 충전된 셀로부터 전해질과 혼합된 물은 각각의 디바이스를 통하여 다른 셀에 설비되어 있는 다른 디바이스로 공급된다. 마지막 전지 셀이 소정의 전해질 수위가 될 때까지 전해질이 전달되는 연속적인 과정은 계속되고, 마지막 셀의 전해질 수위가 소정의 수위가 되었을 때, 전해질은 전지로부터 벗어나게 되고(route away) 물의 흐름은 중단된다.The replenishment or filling of the electrolyte is accomplished by supplying water from the supply of water to the first device installed in the first electrolyte cell using the pass-through device until the electrolyte level reaches a predetermined level. While the introduction of water into the charged first cell continues, water mixed with the electrolyte from the charged cell is supplied through each device to other devices equipped in the other cells. The continuous process of delivery of electrolyte continues until the last battery cell reaches a predetermined electrolyte level, and when the electrolyte level of the last cell reaches a predetermined level, the electrolyte is routed away from the battery and the flow of water stops. do.

패스-드루 디바이스의 단점은 전해질 셀을 통하여 전달되고 마지막으로 전지로부터 흘러나오는 것으로는 단지 물보다는 전해질을 요구한다는 것이다. 상기 패스-드루 디바이스에서는 상기 전해질이 환경적인 또는 건강적인 위험을 일으킬 수 있다. 또한, 다른 그러한 디바이스들이 순차적으로 연결되어 있을 때 그 장치는 각 셀에서 전해질의 바람직한 농도를 제공할 수 없다. 혼합된 물과 전해질이 각 셀을 통하여 순환될 때 각 셀에서 전해질 농도는 연속적하여 있는 다음 셀에서의 농도보다 매우 묽어지고, 그럼으로써 각 셀에서 전해질 농도는 서로 다르게 된다.The disadvantage of a pass-through device is that it passes through the electrolyte cell and finally flows out of the battery, requiring only electrolyte rather than water. In the pass-through device, the electrolyte may pose an environmental or health risk. Also, when other such devices are connected in sequence, the device may not provide the desired concentration of electrolyte in each cell. As the mixed water and electrolyte are circulated through each cell, the electrolyte concentration in each cell is much thinner than the concentration in the next cell in succession, whereby the electrolyte concentration in each cell is different.

전해질 수위 조절과 보충을 제공하기 위하여 고안된 다른 디바이스는 하나의 전해질 충전구에 맞도록 생긴 기계적으로 작동하는 "플로트-타입(float-type)" 디바이스이다. 그 디바이스는 충전구에 꼭 맞는 본체를 포함한다. 플런저(flunger)는 셀에서 본체로부터 연장되어 있고, 전해질에서 부유하도록 고안된 플로트(float)를 포함한다. 상기 본체는 전해질 셀의 외부에 위치한 밸브 메카니즘(valve machanism)을 포함하고, 플런저와 플로트의 위치에 따라 셀의 본체에 있는 물 입구를 통하여 물의 흐름을 열어주고 닫아주도록 고안되어 있다.Another device designed to provide electrolyte level control and replenishment is a mechanically operated " float-type " device designed to fit into one electrolyte filling port. The device includes a body that fits snugly into the charging port. The plunger extends from the body in the cell and includes a float designed to float in the electrolyte. The body includes a valve machanism located outside the electrolyte cell and is designed to open and close the flow of water through the water inlet in the body of the cell, depending on the position of the plunger and float.

셀에서 전해질 수위가 낮을 때 그리고 플런저와 플로트가 셀에서 소정의 거리만큼 아래로 내려갔을 때 본체에 있는 밸브는 셀에 물이 흐를 수 있도록 열린다. 바람직한 전해질 수위가 되면 플런저와 플로트는 소정의 수위까지 셀 내에서 올라가고 밸브는 닫히며, 셀로의 물의 흐름은 중단된다. 그 디바이스는 또한 본체를 통하여 셀로부터 이동되도록 셀에 유입된 물을 대체하는 공기가 유입되도록 본체에 배기 통로(vent passage)를 포함한다. 그리고 그 공기는 대기와 접촉한다. 이러한 디바이스들이 각 셀에 설비되었을 때, 그리고 각각의 셀에서 전해질 수위가 만족되었을 때 그 셀로 들어가는 물의 흐름이 중단되도록 물 공급지와 평행하게 수력학적으로 연결되어 있다.When the electrolyte level in the cell is low and when the plunger and float are lowered a predetermined distance away from the cell, the valve in the body opens to allow water to flow through the cell. When the desired electrolyte level is reached, the plunger and float rise within the cell to a predetermined level, the valve closes and the flow of water to the cell stops. The device also includes a vent passage in the body such that air that replaces water introduced into the cell is moved through the body to replace the water. And the air comes into contact with the atmosphere. These devices are hydraulically connected in parallel with the water supply so that when the cell is installed in each cell and the electrolyte level in each cell is satisfied, the flow of water into the cell is stopped.

상기 기술된 플로트-타입 디바이스들의 구체적인 예는 하나의 위치로부터 하나 이상의 전해질 셀을 충전할 수 있도록 고안되었다. 그러한 구체적인 예로 각 디바이스는 그 디바이스가 설비된 각각의 셀에 대하여 소정의 전해질 수위가 달성되는 동안 또는 그 후로 그 본체를 통하여 물의 통로가 허용되도록 물 배출구를 또한 포함하고 있다. 그 디바이스는 각 전해질 셀 내부에 위치하고 파이프 또는 튜브와 같은 것을 이용하여 수력학적으로 연결되어 있어서, 하나의 물 공급 장소로부터 물로 각 셀에 전해질이 충전할 수 있도록 한다.Specific examples of the float-type devices described above are designed to be able to charge one or more electrolyte cells from one location. As such a specific example, each device also includes a water outlet such that passage of water through the body is allowed during or after a predetermined electrolyte level is achieved for each cell in which the device is equipped. The device is located inside each electrolyte cell and is hydraulically connected using something like a pipe or tube, allowing the electrolyte to charge each cell with water from one water supply site.

그러한 디바이스가 전해질이 전지로부터 이탈되지 않고 각 디바이스를 통하여 물 공급지로부터 물이 순화될 수 있음에도 불구하고 그 디바이스는 플런저와 밸브 장치와 같은 기계적으로 움직이는 부분 등을 사용한다. 전해질 전지 셀에서 이동하는 부분을 갖는 디바이스의 사용은 바람직하지 않다. 왜냐하면, 그러한 메카니즘이 고장나거나 또는 전지 셀이 고부식성인 환경에 노출되거나 황산, 황산 증기 등에 노출되는 것에 의하여 그 작동이 손상되거나 예측할 수 없을 가능성이 있기 때문이다. 황산 증기, 발생기 산소, 그리고 전지의 작동과 충전하는 동안 발생하는 수소 등을 디바이스 본체를 통하고 그 통로를 경유하여 각 셀로부터 배출되고, 그럼으로써 그러한 부식성이 있고 매우 공격적인(aggressive) 증기에 직접적으로 노출되도록 운동 부재가 위치하게 된다. 그러한 증기에 장기간 노출되면 마침내 부품의 고장 때문에 디바이스의 작동 수명이 감소된다는 것은 알려져 있다.Although such devices can purify water from the water supply through each device without the electrolyte leaving the cell, the device uses mechanically moving parts such as plungers and valve devices, and the like. The use of devices with moving parts in the electrolyte battery cell is undesirable. This is because the operation may be impaired or unpredictable due to failure of such a mechanism or exposure of the battery cell to a highly corrosive environment, sulfuric acid, sulfuric acid vapor, or the like. Sulfuric acid vapor, generator oxygen, and hydrogen generated during operation and charging of the cell are discharged from each cell through the device body and through its passages, thereby directing such corrosive and highly aggressive vapors. The movement member is positioned to be exposed. It is known that prolonged exposure to such steam will eventually reduce the operating life of the device due to component failure.

또한, 디바이스 및/또는 디바이스와 셀을 밀봉하는 것을 연결하는 데에 사용되는 플라스틱과 고무는 그러한 부식성의 액체 및/또는 증기에 노출된 후에는 분해된다는 것은 알려져 있다. 그러한 분해되는 물질들은 디바이스로 들어가고 그 부품들의 이동을 방해하고 밸브가 열리고 닫히는 위치에서 고착(stick)되며, 그럼으로써 그 디바이스가 작동되지 않는다는 것은 알려져 있다. 또한, 그러한 플라스틱과 고무 부품의 분해 생성물은 전해질 셀에 들어가 전해질 셀 내에서 일어나는 전기 화학적인 반응의 효율을 방해한다는 것은 알려져 있다.It is also known that plastics and rubbers used to connect the device and / or the device and the sealing of the cell decompose after exposure to such corrosive liquids and / or vapors. It is known that such degrading materials enter the device, impede the movement of the parts and stick in the open and closed position of the valve, thereby preventing the device from operating. It is also known that the decomposition products of such plastic and rubber parts enter the electrolyte cell and interfere with the efficiency of the electrochemical reactions occurring in the electrolyte cell.

미국 특허 4,754,777호는 전해질의 전지 셀에서 전해질 수위를 보충하기 위한 다른 디바이스를 개시하고 있다. 그 디바이스는 전해질 셀의 충전 개구에 맞는 본체를 포함한다. 그 본체는 이동 부품은 없으나, 물이 물의 꼭지(trap) 배열을 경유하여 물 투입구(inlet)로부터 셀로 흘러 들어가도록 한다. 수도 꼭지(water trap)는 물의 투입구로부터 물이 특정한 공급 압력에서 그 꼭지를 통하여 전해질 내로 들어가도록 되어 있다. 그 꼭지를 통하여 셀 내부로 들어가는 물의 흐름은 디바이스 내의 공기의 압력이 물의 공급 압력과 같아질 때 중단된다. 그것에 의해서, 공급되는 물이 꼭지를 우회하고 물 배출구를 통하여 디바이스로부터 다음의 연속적으로 연결된 다른 전지 셀의 디바이스로 공급된다.U.S. Patent 4,754,777 discloses another device for replenishing electrolyte levels in a battery cell of electrolyte. The device includes a body that fits into the filling opening of the electrolyte cell. The body has no moving parts, but allows water to flow from the water inlet into the cell via an array of water traps. A water trap is adapted to allow water from the water inlet to enter the electrolyte through the tap at a particular supply pressure. The flow of water through the tap into the cell is stopped when the pressure of air in the device is equal to the supply pressure of water. Thereby, the water supplied bypasses the nipple and is supplied from the device to the device of the next successive connected battery cell via the water outlet.

그 꼭지를 통하여 물의 흐름이 중단될 때 그 꼭지 내부의 물의 압력은 물의 공급압력과 관련되고, 물의 압력은 디바이스의 물 투입구와 물 공급지(source) 사이에 배설된 압력 조절 밸브에 의하여 조절된다. 그 꼭지에서 물의 압력이 차단되는 것은 물 투입구의 압력이 작용한 것이기 때문에 디바이스에 의해 제공되는 전해질 수위는 압력 등에 민감하고 각 전해질 셀에서 전해질 수위는 물 투입구 압력에 따라서 변화한다. 이러한 이유 때문에 압력 조절 밸브가 바람직한 전해질 수위를 제공하는 바람직한 일정한 값으로 물 투입구 압력이 고정되도록 사용되어야만 한다.When the flow of water through the nipple stops, the pressure of the water inside the nipple is related to the water supply pressure, which is regulated by a pressure regulating valve disposed between the water inlet of the device and the water source. Since the pressure of the water is blocked at the tap because the pressure of the water inlet is applied, the electrolyte level provided by the device is sensitive to the pressure and the like, and the electrolyte level in each electrolyte cell changes according to the water inlet pressure. For this reason, a pressure regulating valve must be used to fix the water inlet pressure to a desired constant value that provides the desired electrolyte level.

영국 특허 1,041,629는 그 디바이스가 전해질 셀로 들어가는 물의 분배를 조절하는 수도 꼭지를 사용하는 장치라는 점에서 상기 기술된 트랩-타입(trap-type)디바이스와 매우 유사한 다른 "트랩-타입" 디바이스를 개시한다. 그 디바이스는 또 다른 트랩-타입 디바이스처럼 동일한 작동 원리를 사용하면서 작동하고, 물의 공급 압력에 민감한 셀 내부에 어떤 전해질 수위를 제공하도록 형성되어 있다.British patent 1,041,629 discloses another "trap-type" device that is very similar to the trap-type device described above in that the device is a device that uses a faucet to control the distribution of water into the electrolyte cell. The device operates using the same principle of operation as another trap-type device, and is configured to provide some electrolyte level inside the cell that is sensitive to the water supply pressure.

상기 기술된 트랩-타입 디바이스는 연속적으로 전지 수위와 보충을 제공하도록 다른 전해질 셀에 설비되어 있는 그러한 디바이스와 동일하게 수압을 이용하여 연속적으로 연결되도록 되어 있다. 그러나, 각 디바이스에 대한 물 투입구 압력이 각 셀에서 전해질 수위를 결정하기 때문에 디바이스의 연속적인 배열을 통하여 일어나는 압력 손실로 인해 전해질 수위가 각각 연속적으로 배열된 셀에서 극도로 낮은 수위가 될 수도 있고, 그렇게 압력이 낮아지는 경우 각 셀에서 정확한 전해질 수위를 만들기가 어렵다. 또한, 그러한 트랩-타입 디바이스는 한 번 바람직한 셀 전해질 수위가 만족되면 셀 내부에서 발생된 가스가 셀 밖으로 배출되지 못함으로써, 폭발 위험성이 발생하는 형태로 구성되어 있다.The trap-type devices described above are intended to be connected in series using water pressure, in the same manner as those devices equipped in other electrolyte cells to provide continuous battery level and replenishment. However, because the water inlet pressure for each device determines the electrolyte level in each cell, the pressure drop that occurs through the continuous arrangement of devices may result in extremely low levels in each continuously arranged cell, If the pressure is so low, it is difficult to create the correct electrolyte level in each cell. In addition, such trap-type devices are configured in such a way that, once the desired cell electrolyte level is satisfied, the gas generated inside the cell is not discharged out of the cell, resulting in an explosion hazard.

상기 기술된 트랩-타입 디바이스는 전해질 수위 조절과 보충을 전해질 셀들 사이에서 그리고 전지의 밖으로 전해질을 순환함이 없이 할 수 있고, 그리고, 운동 부재를 사용하지 않고, 상기와 같이 할 수 있는 그러한 디바이스의 능력이 물의 투입구 압력에 의존하고, 그럼으로써 그러한 디바이스가 적용되는 경우 사용하기에 부적합하며 그러한 적용 장치에서 정밀한 물의 압력 조절은 유용하지 않거나 또는 실용적이지 않다.The trap-type device described above can provide electrolyte level control and replenishment without circulating the electrolyte between and between the electrolyte cells and out of the battery, and without the use of a moving member, of such a device. The capacity depends on the inlet pressure of the water, whereby it is not suitable for use when such a device is applied and precise water pressure control in such an application is not useful or practical.

또한, 상기 기술된 트랩-타입 디바이스는 진공 등의 조건하, 예를 들어, 디바이스를 통한 압력 차이가 가압 하에서 작동하는 조건보다는 차라리 진공 하에서발생되는 조건에서는 작동할 수 없다. 디바이스를 통한 압력 차이가 유된 진공을 사용하는 전해질 레베링(leveling)과 보충을 수행할 수 있는 능력은 그러한 능력이 전지 외부에서 일어날 수 있는 물의 유출의 가능성을 줄일 수 있기 때문에 바람직하다. 그러한 물의 유출은 연결된 튜브 등에서의 누출에 의한 것이다.In addition, the trap-type device described above may not operate under conditions such as vacuum, for example, under conditions where the pressure differential through the device will occur under vacuum rather than under pressure. The ability to perform electrolyte leveling and replenishment using a vacuum in which the pressure differential through the device is limited is desirable because such ability can reduce the likelihood of outflow of water that can occur outside the cell. Such outflow of water is due to leakage from connected tubes or the like.

그러므로, 다음과 같은 특징을 갖는 디바이스가 필요하다는 것은 알려져 있다.: 그러한 디바이스는 단일 장소, 즉, 물의 공급지와 연결된 하나의 결합 장소 등으로부터 전해질 전지의 전해질 셀에 대하여 전해질 수위 조절과 전해질 보충을 가능하게 한다.; 그 디바이스는 소정의 전해질 수위까지 물로 전해질 셀을 보충하는 것과 전해질이 아닌 물을 순환할 수 있도록 하고, 각 셀에 설비된 하나 이상의 디바이스에 대하여 그 디바이스를 통하여 한 차례 그 디바이스가 있는 셀이 충전된다.; 그러한 디바이스는 운동 부재가 없고 그리고 디바이스 내부에서 압력 차이로 인한 변화에 무관하게 전해질 수위 조절과 보충을 제공할 수 있다.; 그리고, 그 디바이스는 가압 또는 진공 작동 조건에서 사용할 수 있다.Therefore, it is known that there is a need for a device having the following characteristics: such a device enables electrolyte level control and electrolyte replenishment of an electrolyte cell of an electrolyte cell from a single location, i.e., one bonding site connected to a source of water. To do it; The device replenishes the electrolyte cells with water up to a predetermined electrolyte level and circulates non-electrolyte water, and the device with the device is charged once through the device to one or more devices installed in each cell. .; Such a device is free of movement members and can provide electrolyte level control and replenishment regardless of changes due to pressure differences within the device; The device can then be used in pressurized or vacuum operating conditions.

본 발명은 전해질 전지의 하나 이상의 전해질 셀(cell)을 물로 충전하는 데에 사용하는 디바이스(device)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이동 부재를 사용하지 않으며, 셀들로부터 전지의 전해질을 순환시킬 필요가 없이 전해질 전지의 하나 이상의 전해질 셀을 충전하는 액체 충전 디바이스에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a device used to charge one or more electrolyte cells of an electrolyte cell with water, and more particularly, without the use of a moving member and the need to circulate the battery's electrolyte from the cells. A liquid filling device for filling one or more electrolyte cells of an electrolyte cell without a charge.

본 발명에서 상기 언급된 특징들은 본 발명의 바람직한 구체예의 아래의 상세한 설명에서 개시되어 있고, 그러한 상세한 설명은 첨부된 도면에 관련하여 하기에 제시되어 있다. 여기에서:The above-mentioned features in the present invention are disclosed in the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, which are set forth below in connection with the accompanying drawings. From here:

도 1 내지 9는 본 발명의 원리를 설명하는 본 발명의 과정 상태의 실제적이고 연속적인 상태에서의 일련의 정단면도(cross-sectional elevation)이고, 물 디바이스의 단순화된 실시예의 개략도이며; 더욱 상세하게는,1-9 are a series of cross-sectional elevations in a practical and continuous state of the process state of the present invention illustrating the principles of the present invention, and are schematic diagrams of a simplified embodiment of a water device; More specifically,

도 1은 전해질을 보충하는 작동이 개시되기 전 그리고 꽉 찬 전해질 수위의 양보다 적은 양을 갖는 전해질 셀의 헤드 스페이스(head space) 내부에서 물 디바이스의 위치를 도시한다.;1 shows the position of the water device before the start of the replenishing operation and within the head space of the electrolyte cell having an amount less than the amount of full electrolyte level;

도 2는 물이 디바이스 내로 도입되고, 디바이스의 트랩 보울을 통과하는 곳에서 전해질을 보충하는 작동의 개시를 도시한다.;2 shows the initiation of an operation to replenish electrolyte where water is introduced into the device and passes through the trap bowl of the device;

도 3은 디바이스의 출구 차단막의 립 높이와 같은 물의 수위로 보울을 충전(filling)하는 것을 도시한다.;3 shows filling the bowl with a water level equal to the lip height of the exit barrier of the device;

도 4는 디바이스의 벨(bell)을 통하여 전해질 셀 내부로 들어가며 배출 차단막 립을 넘어서 보울로부터 물의 이동(passage)을 도시한다.;4 shows the passage of water from the bowl through the bell of the device into the electrolyte cell and beyond the drain barrier lip;

도 5는 벨 내부에 공기 주머니(air pocket)를 형성하면서 셀에서 전해질 수위가 벨의 입구(mouth)까지 상승할 때, 트랩을 통하여 전해질 내부로 들어가는 물의 이동을 도시한다.;5 shows the movement of water entering the electrolyte through the trap as the electrolyte level rises to the mouth of the bell while forming an air pocket inside the bell;

도 6은 전해질 수위가 벨 입구 이상으로 상승하고, 공기 주머니 내부에 트랩된 공기의 압력을 증가시키면서 전해질 내부로 물의 그 이상의 통로를 도시한다.;6 shows further passage of water into the electrolyte while the electrolyte level rises above the bell inlet and increases the pressure of the trapped air inside the air bag;

도 7은 보울에 있는 물이 그 디바이스로부터 흐르기 위한 디바이스의 물 배출구 통로의 개구 말단까지 상승하는 전해질 내부로 뒤이은 물의 이동과 보울의 연속적인 충전을 도시한다.;7 illustrates the subsequent movement of water and subsequent filling of the bowl into the electrolyte where water in the bowl rises up to the open end of the device's water outlet passage for flow from the device;

도 8은 소정의 전해질 수위가 만족되면 셀 내부로 물의 흐름이 중단되고 그리고 보울로 들어가는 물이 물 배출구 통로를 통하여 보울로부터 통과하는 그 곳에서의 셀에서 전해질 수위의 상승과 보울의 연속적인 충전을 도시한다.;FIG. 8 shows the flow of water into the cell is interrupted when a predetermined electrolyte level is met and the rise of electrolyte level in the cell therein as the water entering the bowl passes from the bowl through the water outlet passage and continuous filling of the bowl. Shown;

도 9는 소정의 전해질 수위가 만족되고 그리고 세척(purging) 공정이 완료된 후 전해질을 보충하는 작동이 완료된 것을 도시한다.;9 shows the completion of the operation of replenishing the electrolyte after the predetermined electrolyte level is satisfied and the purging process is completed;

도 10은 본 발명의 원리에 따라 구성되고 전해질 셀 내부에 전해질 충전 개구부 내에서 연결 장치가 부착된 디바이스의 제1 구체예의 정단면도이다.;10 is a front sectional view of a first embodiment of a device constructed in accordance with the principles of the present invention and having a connecting device attached within the electrolyte filling opening inside the electrolyte cell;

도 11은 도 10에서 11-11의 선을 따라 절단된 도 10의 디바이스의 단면도이다.;FIG. 11 is a cross sectional view of the device of FIG. 10 taken along line 11-11 of FIG. 10;

도 12는 도 10에서 12-12의 선을 따라 절단된 단면도이다.;12 is a cross-sectional view taken along the line 12-12 in FIG. 10;

도 13은 도 10에서 13-13의 선을 따라 절단된 단면도이다.;FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line 13-13 in FIG. 10;

도 14는 90도 회전한 도 10의 디바이스, 즉, 도 11에서 14-14의 선을 따라 절단된 정단면도이다.FIG. 14 is a front cross-sectional view cut along the line of device of FIG. 10, ie, 14-14 in FIG. 11, rotated 90 degrees.

도 15는 도 14에서 15-15의 부분을 따라 절단된 디바이스의 평단면도이다.FIG. 15 is a plan sectional view of the device cut along the portion of 15-15 in FIG.

도 16은 검사구 캡 배열(checked vent cap arrangement)을 포함하는 도 14의 것과 유사한 디바이스의 정단면도이다.FIG. 16 is a front sectional view of a device similar to that of FIG. 14 including a checked vent cap arrangement.

도 17은 전지 커버의 필수 구성 요소로서 본 발명의 원리에 따라 구성된 디바이스의 제2 구체예의 투시도이다.17 is a perspective view of a second embodiment of a device constructed in accordance with the principles of the invention as an integral component of the battery cover.

도 18은 전해질 전지의 전해질 셀에 설치되어 있고 연속적으로 수력학적으로 연결되어 있는 도 10-15 또는 16에서 보여주고 있는 많은 디바이스를 포함하는 전해질 수위 조절과 보충을 나타내는 개략도이다.FIG. 18 is a schematic diagram showing electrolyte level control and replenishment including many of the devices shown in FIGS. 10-15 or 16 installed in an electrolyte cell of an electrolyte cell and continuously connected hydraulically.

도 19는 전지의 물 충전 포트에서 돌출된 것으로서, 도 10-15에서 보여주고 있는 디바이스를 서술하고 있는 평단면도이다.FIG. 19 is a plan sectional view illustrating the device shown in FIGS. 10-15 as protruding from the water charging port of the battery.

도 20은 전해질 전지 내부에서 전지 전해질의 열적 취급을 위한 물 디바이스의 사용을 나타내는 도 8과 유사한 도면이다.FIG. 20 is a view similar to FIG. 8 illustrating the use of a water device for thermal handling of cell electrolyte within an electrolyte cell.

본 발명은 상기 기술된 디바이스가 갖추어야 할 필요성 등을 다루며 그러한 문제점을 해결하고자 한다. 본 발명은 경제적이고, 단순하고, 효과적이며 그리고 용이하다.The present invention addresses the need for the devices described above and the like, and seeks to solve such problems. The present invention is economical, simple, effective and easy.

일반적으로 말하면, 본 발명은 이동 부재(moving parts)를 사용하지 않고, 전지의 외부로 전해질을 순환할 필요가 없이 가압 또는 진공 작동 조건하에서 디바이스 내부의 압력 차이가 발생함에 의하여 물의 공급 압력과는 무관하게 소정의 전해질 수위까지 물로 전해질 전지의 하나 이상의 전해질 셀을 보충할 수 있는 디바이스를 포함한다. 그러한 디바이스의 구체적인 예는 그 디바이스 내부에 체임버(chamber)를 갖는 본체를 포함하고, 그리고 본체를 통하여 체임버 내부로 확장된 제1, 제2 물 포트(water port)를 갖는다. 제1, 제2 물 포트는 물 투입구(inlet) 또는 물 배출구(outlet) 포트에 서로 바꾸어 사용될 수 있다.Generally speaking, the present invention is independent of the supply pressure of water by the use of moving parts, without the need to circulate the electrolyte out of the cell and by the pressure difference inside the device under pressurized or vacuum operating conditions. And a device capable of replenishing one or more electrolyte cells of the electrolyte cell with water up to a predetermined electrolyte level. Specific examples of such devices include a body having a chamber inside the device, and have first and second water ports extending through the body into the chamber. The first and second water ports may be used interchangeably with water inlets or water outlet ports.

그 디바이스 본체는 또한 제1, 제2 물의 통로를 포함한다. 그 물의 통로는 환상(annular)의 체임버에서 축 방향(axially)으로 연장된 서로 독립적이며, 각각 제1, 제2 물 출입구와 수력학적으로 연결되어 있으며, 그리고 출입구 아래에 공동(cavity)인 하부 말단들을 갖는다. 물의 출입구 중 어느 하나를 통하여 디바이스에 투입된 물은 각 물의 통로를 통하여 디바이스 내로 축 방향으로 이동한다.The device body also includes passages of the first and second water. The water passages are independent of one another extending axially in an annular chamber, hydraulically connected to the first and second water inlets, respectively, and a lower end that is a cavity below the inlet. Have them. Water introduced into the device through any one of the water entrances and exits axially into the device through each water passage.

트랩(trap)은 디바이스 본체 내부에 위치하고, 제1, 그리고 제2 물의 통로의말단 하부 아래 위치하는 보울(bowl) 투입구를 갖는다. 물의 통로 중 어느 하나를 통하여 통과한 물은 트랩을 통과한다. 그 트랩은 그 안에 내장된 제1, 제2 차단막(weir)을 포함한다. 벨 체임버(bell chamber)는 그 트랩의 배출구에 인접한 본체 내부에 위치한다. 그 트랩의 차단막을 통과한 물은 베 체임버 내부로 들어가고 벨 체임버의 열린 말단 외부를 통하여 통과하여 전해질 셀 내부로 들어간다.The trap is located inside the device body and has a bowl inlet located below the terminal bottom of the first and second water passages. Water passed through any one of the water passages passes through the trap. The trap includes first and second weirs embedded therein. The bell chamber is located inside the body adjacent to the outlet of the trap. Water passing through the trap barrier of the trap enters the interior of the chamber and passes through the outside of the open end of the bell chamber into the electrolyte cell.

그 트랩과 벨 체임버는 전해질 셀에서 전해질 표면이 벨 체임버의 개구 말단과 만날 때 그 안으로 공기를 트랩할 수 있도록 한정된다. 물이 계속적으로 디바이스를 통하여 전해질 셀 내부를 통과할 때, 트랩된 공기는 벨 체임버에서 상승하는 전해질에 의해 가압된다. 트랩을 통과한 물의 유량비(flow rate)는 트랩된 공기의 압력이 디바이스 내에서 물의 수위에 의하여 기인된 디바이스 내에서의 최고 압력에 도달하기 시작할 때 감소한다. 그 트랩과 벨 체임버는 트랩을 통하여 전해질 셀로 흐르는 물의 흐름이 중단되고 셀 내부의 소정의 전해질 수위가 만족될 수 있도록 고안되어져 있고, 바로 그 때의 트랩된 공기의 압력은 최소한 보울(bowl) 내부에서의 최고 압력과 같다. 그 디바이스는 물이 순환한 후 전해질 셀로부터 대기로, 또는 그 이상의 처리(treatment)를 위한 집합체(collection)로 가스 압력을 배출하기 위한 가스 배출구를 포함하도록 형성되어 있다.The trap and bell chamber are confined to trap air therein when the electrolyte surface meets the opening end of the bell chamber in the electrolyte cell. As water continues to pass through the device inside the electrolyte cell, the trapped air is pressurized by the electrolyte rising from the bell chamber. The flow rate of water through the trap decreases when the pressure of the trapped air begins to reach the highest pressure in the device caused by the water level in the device. The trap and bell chamber are designed so that the flow of water through the trap to the electrolyte cell is interrupted and the desired level of electrolyte in the cell is satisfied, and the trapped air pressure at that time is at least inside the bowl. Is equal to the maximum pressure of. The device is configured to include a gas outlet for venting gas pressure from the electrolyte cell to the atmosphere after the water circulates, or to a collection for further treatment.

그 디바이스는 디바이스와 연결된 물 공급지로부터 디바이스 내부로 물이 흘러 들어갈 수 있도록 물의 출입구와 배출구 통로 사이에서 압력 차이가 발생하도록 작동된다. 압력 차이는 가압 또는 진공 작동 조건에 의하여 발생할 수 있다. 그 디바이스는 현재 전해질 전지에 새로 개선된 장치(retrofit)가 제공되도록 전해질셀에서 전해질 충전 개구부에 맞거나 또는 새로운 전지 구성의 필수 구성 요소로서 구체화될 수 있다.The device is operative to cause a pressure differential between the inlet and outlet passages of the water to allow water to flow into the device from the water supply connected to the device. Pressure differences can occur due to pressurized or vacuum operating conditions. The device may fit into the electrolyte filling opening in the electrolyte cell or be embodied as an essential component of a new cell configuration so that the present electrolyte cell is provided with a newly improved retrofit.

본 발명의 액체 충전 디바이스(liquid filling device)는 많은 전해질 셀 각각을 충전하기 위한 전해질 보충과 수위 조절 시스템에서 사용될 수 있도록 서로 함께 수력학적으로 연결될 수 있다. 그러한 시스템에서 그러한 디바이스를 사용하는 장점은 그러한 작동이 각 셀로 물리적으로 접근할 필요가 없이 단일 장소, 즉, 물 공급지와 연결된 하나의 결합 장소 등으로부터 유도되는 것에 의해 다중(multiple) 전해질 셀의 보충과 수위 조절을 단순화한다는 것이다.The liquid filling device of the present invention may be hydraulically connected to one another for use in electrolyte replenishment and level control systems for filling each of a number of electrolyte cells. The advantage of using such a device in such a system is that the replenishment of multiple electrolyte cells and the like are such that the operation is derived from a single location, i. It simplifies level control.

광범위하게 말하면, 본 발명의 구조적인 구체적인 형태는 제1, 제2 물의 흐름 포트(port)를 한정하는 본체와 그리고 물 포트 하부에 위치한 보울(bowl)을 갖는 트랩을 포함할 수 있다. 그 본체는 또한, 보울로부터 또는 보울로 물이 입출(ingress and egress)하기 위한 보울로 각 포트들이 분리되어 연결되는 제1, 제2 물의 통로를 포함한다. 그 트랩은 체임버에 배출구가 연결될 수 있는 체임버에 설치되도록 바람직한 액체 수위 이하로 선택된 거리의 위치에서 립(lip) 하부에 위치한 트랩으로부터 보울과 배출구 사이에서 유출(discharge) 차단막 립(weir lip)을 갖는다. 그 트랩은 그 립과 관련하여 수직으로(vertically) 위치하고 제1, 제2 통로 중 하나의 말단 하부에 위치하는 배출구를 갖는다. 그러한 하나의 통로 하부 말단과 트랩 배출구 사이의 부피 분포는 트랩을 통한 물의 흐름이 트랩 배출구를 침수시킨 후 그리고 보울에서 물이 최소한 그러한 하나의 통로의 하부 말단의 수위까지 상승한 후 중단되도록 한정된다.Broadly speaking, the structural specific form of the present invention may include a trap having a body defining the first and second water flow ports and a bowl located underneath the water port. The body also includes first and second water passages through which the ports are separately connected to the bowl for ingress and egress of water from or into the bowl. The trap has a discharge barrier lip between the bowl and the outlet from a trap located below the lip at a distance selected below the desired liquid level for installation in a chamber to which the outlet can be connected to the chamber. . The trap has an outlet located vertically with respect to the grip and located below the distal end of one of the first and second passageways. The volume distribution between such one passage lower end and the trap outlet is limited such that the flow of water through the trap stops after submerging the trap outlet and after the water in the bowl has risen to at least the level of the lower end of such one passage.

넓게 말하면, 본 발명의 구체적인 과정은 액체 충전 디바이스의 물 투입 통로와 물 배출 통로 사이에서 압력 차이를 일으키는 단계를 포함하고, 그리고 물이 디바이스의 물 투입구 통로를 통하여 통과하여 디바이스 트랩, 디바이스의 벨 체임버를 통하여 전해질 셀 내부로 통과하도록 하는 단계를 포함한다. 트랩된 일정 부피의 공기는 셀 내부에서 전해질 수위가 벨 체임버의 개구 말단에 이를 때 트랩과 벨 체임버 내부에 형성된다. 디바이스에서 트랩된 일정 부피의 공기는 트랩된 공기의 압력이 디바이스에서 물의 수위에 의해 야기된 디바이스에서의 물의 최고 압력과 최소한 같아질 때까지 전해질 셀로 물의 연속적인 이동에 의하여 가압된다. 전해질 셀 내부로 들어가는 물의 이동(passage)은 트랩된 압력이 최소한 디바이스에서 물의 최고 압력과 같아져서 소정의 전해질 수위가 달성될 때 중단된다. 소정의 전해질 수위는 디바이스 내로 들어간 물의 압력과는 무관하게 달성된다.Broadly speaking, the specific process of the present invention involves causing a pressure differential between the water inlet and the water outlet of the liquid filling device, and the water passes through the water inlet passage of the device to trap the device, the bell chamber of the device. It passes through the inside of the electrolyte cell. The trapped volume of air is formed inside the trap and the bell chamber when the electrolyte level reaches the opening end of the bell chamber inside the cell. The volume of air trapped in the device is pressurized by the continuous movement of water into the electrolyte cell until the pressure of the trapped air is at least equal to the highest pressure of water in the device caused by the water level in the device. Passage of water into the electrolyte cell is stopped when the trapped pressure is at least equal to the maximum pressure of water in the device so that the desired electrolyte level is achieved. The predetermined electrolyte level is achieved regardless of the pressure of the water entering the device.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 액체 충전 디바이스(LFDs)는 전해질 전지에서 하나 이상의 전해질 셀을 위한 전해질 수위 조절과 전해질을 보충할 수 있는 수압 차이의 원리에 의해 작동한다. 일반적으로 말해서, 본 발명의 LFDs는 전해질 셀의 헤드 스페이스(head space) 내부에 위치하고 이동 부재(moving part)을 사용하지 않고 또한 전지 전해질을 순환하지 않고 전해질 수위 조절과 보충을 제공하며, 디바이스와 이에 인접한(adjacent) 셀 내부로 물을 도입하기 위하여 LFD에서 압력 차이를 발생하는 데에 사용되는 진공 조건 또는 압력에 무관하게 소정의 전해질 수위를 달성하는 방법으로 전해질 수위 조절과 보충을 제공한다.Liquid filling devices (LFDs) of the present invention operate on the principle of electrolyte level control for one or more electrolyte cells in an electrolyte cell and the difference in hydraulic pressure that can replenish the electrolyte. Generally speaking, the LFDs of the present invention are located within the head space of the electrolyte cell and provide electrolyte level control and replenishment without using a moving part and without circulating the battery electrolyte, and the device and the Electrolyte level control and replenishment are provided in a manner that achieves a predetermined electrolyte level regardless of the vacuum conditions or pressures used to generate pressure differentials in the LFD to introduce water into the adjacent cell.

도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 LFD(10)의 기초적인 구조적 특성을 개략적으로 도시한다. 도 1-9에서 도시된 LFD는 본 발명의 원리에 따라 구성된 LFD의 작동 원리를 명확히 도시할 목적으로 단순한 형태로 나타내었다. 본 발명의 LFD는 전해질 표면 위로 그리고 전해질 셀 커버 하부에 전해질 전지 등의 전해질 셀(12)의 헤드 스페이스 내부에 설치되어 있다. 도 1-9에 도시된 LFD가 단순화(simplicity)되기 위하여 전해질 내부에 완전히 설치된 것을 보여준다. 본 발명의 LFD는 현재 전해질 전지의 셀 커버에 전해질 충전 개구부를 통하여 꽉 맞도록 구성되거나 또는 셀 커버 그 자체의 부분으로 구성되거나 전지의 필수적인 부분으로 구성될 수 있다.1 schematically illustrates the basic structural characteristics of an LFD 10 constructed in accordance with the principles of the present invention. The LFDs shown in FIGS. 1-9 are shown in simple form for the purpose of clearly showing the principle of operation of the LFD constructed in accordance with the principles of the present invention. The LFD of the present invention is installed in the head space of the electrolyte cell 12 such as the electrolyte cell above the electrolyte surface and under the electrolyte cell cover. It is shown that the LFDs shown in FIGS. 1-9 are completely installed inside the electrolyte for simplicity. The LFD of the present invention may be configured to fit snugly through the electrolyte filling opening to the cell cover of the current electrolyte cell, or may be composed of a portion of the cell cover itself or an integral part of the battery.

LFD는 아래에 상세히 설명한 바와 같이, 기존의 전해질 셀에 개선된 장치(retrofit)를 사용하는 디바이스로 형성되었는지 여부 또는 새로운 전지의 전해질 셀의 필수 구성 요소로써 LFD가 형성되었는지 여부에 따라서, 어느 경우일 지라도, LFD 본체 또는 전지 셀 커버를 통하여 연장된 물 투입 통로(14)를 포함한다. 물 배출구 통로(16)는 LFD 본체 또는 전지 커버를 통하여 연장되어 있다. 물 투입구 통로(14)는 전해질 셀의 전극판(도시되지 않음) 위로 그리고 반드시 셀에서 전해질(22)의 바람직한 수위 이상으로 위치한 디바이스의 보울(20)의 방향으로 향한 배출구 말단(18)까지 셀 내부에서 아래로 향한 선반(legs)를 갖는다. 배출구 통로(16)는 보울(20)의 높이 내에 위치한 투입구 말단(44)(도 1과 6에서 보듯이)으로부터 셀에서 위로 향한 선반을 갖는다.As described in detail below, in some cases, depending on whether the LFD is formed as a device using an improved retrofit in an existing electrolyte cell or as an integral component of the electrolyte cell of a new battery. However, it includes a water input passage 14 extending through the LFD body or the battery cell cover. The water outlet passage 16 extends through the LFD body or the battery cover. The water inlet passage 14 is inside the cell up to the electrode end of the electrolyte cell (not shown) and to the outlet end 18 towards the bowl 20 of the device necessarily located above the desired level of electrolyte 22 in the cell. Has the legs facing down. The outlet passage 16 has a shelf facing up in the cell from the inlet end 44 (as shown in FIGS. 1 and 6) located within the height of the bowl 20.

보울(20)은 디바이스의 상부 가까이에 입구(24)를 포함하고, 그리고 디바이스의 바닥 근처에 플로어(floor)(26)를 포함한다. 그 보울은 제1 차단막 립 (weir lip)(30)과 보울 플로어 (bowl floor)(20) 사이에서 제1 보울 통로(28)를 형성하도록 입구(24)로부터 수직 아래 방향으로 연장되어 있다. 아래에서 기술한 바와 같이, 보울 내부에 제1 차단막 립(30)의 위치는 셀 내부에 소정의 수위까지 전해질을 보충하는 데에 LFD의 수압의 작동에 따라 결정된다. 보울 트랩은 제1 차단막(27)에 인접하여 위치하고 보울 플로어(26)로부터 위로 연장된 제2 차단막(32)을 포함한다. 제2 보울 통로 (29)는 제1 차단막(27)으로부터 보울 내부로 연장되어 있고, 벨 체임버 (33)와 수력학적으로(hydraulically) 연결되어 있다. 아래에서 살펴볼 것과 같이, 제2 차단막 립(36)의 배치(placement)는 셀 내부에 소정의 수위까지 전해질을 보충하는 데에 LFD의 수압의 작동에 기인한다. 벨 체임버 (33)는 전해질 셀 내부로 차단막 립(36)과 LFD 본체부터 아랫 방향으로 연장되어 있고, 셀 내부에서 바람직한 위치에 위치하고 LFD의 다른 구조와 관련하여 본체와 대향하여 개구 말단에 입구(38)를 포함한다.The bowl 20 includes an inlet 24 near the top of the device, and includes a floor 26 near the bottom of the device. The bowl extends vertically downward from the inlet 24 to form a first bowl passageway 28 between the first weir lip 30 and the bowl floor 20. As described below, the position of the first barrier lip 30 inside the bowl is determined by the operation of the hydraulic pressure of the LFD to replenish the electrolyte to a predetermined level within the cell. The bowl trap includes a second blocking film 32 positioned adjacent to the first blocking film 27 and extending upward from the bowl floor 26. The second bowl passage 29 extends from the first blocking membrane 27 into the bowl and is hydraulically connected to the bell chamber 33. As will be seen below, the placement of the second barrier lip 36 is due to the actuation of the hydraulic pressure of the LFD to replenish the electrolyte to a predetermined level inside the cell. The bell chamber 33 extends downwardly from the LFD body and the barrier rib 36 into the electrolyte cell, is located in a preferred position inside the cell and at the opening end 38 opposite the body in relation to the other structure of the LFD. ).

본 발명의 LFD의 나머지 특성들은 도 1-9와 관련하여 더욱 잘 설명되고 이해될 것이다. 도 1-9는 전해질 셀에서 전해질을 레벨링(leveling)하고 보충하는 동안의 시간 차이에의 본 발명의 LFD의 단순화된 구체예를 도시한다.The remaining characteristics of the LFD of the present invention will be better explained and understood with reference to FIGS. 1-9. 1-9 show simplified embodiments of the LFDs of the present invention over time differences during leveling and replenishment of electrolytes in electrolyte cells.

도 1은 바람직한 수위 이하의 전지 전해질(22)을 포함하는 전해질 셀 (12)의 헤드 스페이스 내부에 위치한 LFD(10)를 도시한다. 납축전지(lead acid battery) 등에서 낮은 전해질 수위는 산 전해질로부터 물의 손실로 나타날 수 있다. 도 2에서 적당한 물 공급지로부터 물(40)은 물 투입구 통로 (14)로 투입되고, LFD보울(20)까지 그러한 통로를 통하여 유도된다. 물은 물 투입구와 물 배출구 통로(14, 16) 사이에서 발생되는 압력 차이에 의하여 LFD로 투입된다. 그 압력 차이는 LFD의 수위 조절과 그리고 보충 동작 특성에 영향을 주지 않으면서 가압(예를 들어, 바람직하고 편리한 압력에서 통로(14)를 통하여 물을 가압하는 것) 또는 진공 작동 조건(예를 들어, 진공 장치와 통로(16)가 연결되어 있는 것)에 의해서 발생할 수 있다.1 shows an LFD 10 located inside the headspace of an electrolyte cell 12 that includes a battery electrolyte 22 of less than the desired level. Low lead levels in lead acid batteries, etc., can result in loss of water from the acid electrolyte. In FIG. 2 water 40 from a suitable water supply is introduced into the water inlet passage 14 and is led through such a passage up to the LFD bowl 20. Water is introduced into the LFD due to the pressure difference generated between the water inlet and the water outlet passages 14 and 16. The pressure difference may be caused by pressurization (eg, by pressurizing water through the passage 14 at a desired and convenient pressure) or by vacuum operating conditions (eg, without affecting the leveling and supplementary operating characteristics of the LFD). In which the vacuum device and the passage 16 are connected).

그 보울로 제일 먼저 들어간 물은 그 물이 벨 체임버(33) 내부로 완전히 흘러들어 가지 않도록 보울 내부에 제2 차단막(32)의 배치에 기인하여 그 내부에 포함된다.The first water that went into the bowl is contained therein due to the placement of the second blocking film 32 inside the bowl so that the water does not flow completely into the bell chamber 33.

도 3에서 물 투입구 통로(14)를 통하여 그리고, 보울(20) 내부로 들어가는 물 공급지로부터 물의 흐름은 연속적이며, 보울 내부에 물의 수위가 제2 차단막 립(36)의 가장자리와 같은 수위까지 상승한다. 보울에서 물의 수위가 제2 차단막 립(36)의 가장자리 아래인 한, 보울에 있는 물은 벨 체임버를 통하여 전해질 셀 내부로 통과하지 않는다. 도 4에서는 물 투입구 통로(14)를 통하여 보울까지 물 공급지로부터 물의 흐름은 연속적이고, 보울에서 물의 수위가 제2 차단막 립(36)보다 더 높은 수위까지 상승한다. 보울에서 물의 수위는 제2 차단막 높이를 넘자마자, 물은 제2 보울 통로(29)를 통하여 벨 체임버(33) 내부로 흘러 들어가고, 벨 체임버(38)를 통하여 전해질 셀(12)로 들어간다. 벨 체임버를 활성화하고(exciting) 전해질 셀에 들어간 물이 셀에서 전해질(22)과 혼합되고 셀에서 전해질 수위가 상승하도록 한다.In FIG. 3, the flow of water through the water inlet passage 14 and from the water supply entering the bowl 20 is continuous, and the level of water in the bowl rises to the same level as the edge of the second barrier rib 36. . As long as the water level in the bowl is below the edge of the second barrier lip 36, the water in the bowl does not pass through the bell chamber into the electrolyte cell. In FIG. 4, the flow of water from the water supply to the bowl through the water inlet passage 14 is continuous and the water level in the bowl rises to a higher level than the second barrier lip 36. As soon as the water level in the bowl exceeds the second barrier film height, the water flows into the bell chamber 33 through the second bowl passage 29 and enters the electrolyte cell 12 through the bell chamber 38. Exciting the bell chamber and allowing the water entering the electrolyte cell to mix with the electrolyte 22 in the cell and raise the electrolyte level in the cell.

도 5에서는 물 공급지로부터 공급된 물의 흐름이 물 투입구 통로 (14), 보울(20), 벨 체임버(33)를 통하여 전해질 셀 내부로 연속되고, 이러한 연속적인 흐름은 셀 내부의 전해질 수위가 벨 체임버(33)의 입구(38)와 동일한 수위까지 상승한다. 한 번 셀에서 전해질 수위가 벨 체임버(38)까지 상승하면, 벨 체임버(33)와 제2 보울 통로(29)에 있는 공기(42)는 제2 보울 통로(29) 내부에서 물의 표면에 의해 그 내부에 트랩된다. 그리고, 대향하는 말단에서 벨 체임버 입구(38)에서 전해질 표면에 의해 공기(42)는 트랩된다. 전해질 표면이 벨 체임버 입구와 접촉하는 바로 그 때 트랩된 공기(42)는 내부 셀 압력과 동일한 압력이 된다. 이것은 물의 도입에 의해서 전해질이 보충되는 동안 전해질 셀 내부에서 치환된 공기가 물 배출구 통로(16)를 통하여 셀 밖으로 배출되기 때문이다.In FIG. 5, the flow of water supplied from the water supply source is continued into the electrolyte cell through the water inlet passage 14, the bowl 20, and the bell chamber 33, and this continuous flow causes the electrolyte level inside the cell to be changed into the bell chamber. It rises to the same water level as the inlet 38 of 33. As shown in FIG. Once the electrolyte level in the cell rises to the bell chamber 38, the air 42 in the bell chamber 33 and the second bowl passage 29 is drawn by the surface of the water inside the second bowl passage 29. Trapped inside. Then, at the opposite end, air 42 is trapped by the electrolyte surface at the bell chamber inlet 38. Just when the electrolyte surface contacts the bell chamber inlet, the trapped air 42 is at the same pressure as the internal cell pressure. This is because the air substituted inside the electrolyte cell is discharged out of the cell through the water outlet passage 16 while the electrolyte is replenished by the introduction of water.

도 6에서 물 공급지로부터 공급된 물의 흐름이 물 투입구 통로(14), 보울(20), 벨 체임버(33)를 통하여 전해질 셀 내부로 연속되고, 이러한 연속적인 흐름은 셀 내부의 전해질 수위가 벨 체임버(33)의 입구(38)의 수위 이상으로 상승한다. 셀과 벨 체임버 모두에서 전해질 수위가 입구(38) 이상으로 상승할 때 벨 체임버(33) 내부의 트랩된 공기(42)의 압력은 증가되고, 제2 보울 통로(29)에서 물의 표면 위에서 압력이 부가된다. 제2 보울 통로에서 물의 표면에 부가된 압력은 그 내부의 물의 수위가 제2 차단막 (32)의 립(36)보다 낮도록 한다. 그럼으로써 벨 체임버(33)까지 물의 이동율(rate of water passage)이 감소한다. 이것은 벨 체임버 내의 트랩된 공기(42)의 압력이 보울에서의 물의 수위와 관련된 헤드 압력에 접근하기 때문이다. 보울 내부의 물의 압력이 보울 내부의 물의 수위에 의해발생되고 LFD에 들어간 물의 공급 압력에 무관하기 때문이다. 트랩된 공기의 압력이 상승하기 때문에 보울 내부에서의 물의 수위는 또한 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)을 향하여 상승하기 시작한다.In FIG. 6, the flow of water supplied from the water supply source is continued into the electrolyte cell through the water inlet passage 14, the bowl 20, and the bell chamber 33, and this continuous flow causes the electrolyte level inside the cell to be changed into the bell chamber. It rises above the water level of the inlet 38 of (33). As the electrolyte level rises above the inlet 38 in both the cell and the bell chamber, the pressure of the trapped air 42 inside the bell chamber 33 is increased and the pressure on the surface of the water in the second bowl passage 29 is increased. Is added. The pressure applied to the surface of the water in the second bowl passageway causes the water level in the interior thereof to be lower than the lip 36 of the second barrier film 32. This reduces the rate of water passage to the bell chamber 33. This is because the pressure of trapped air 42 in the bell chamber approaches the head pressure associated with the water level in the bowl. This is because the pressure of the water in the bowl is caused by the level of water in the bowl and is independent of the supply pressure of the water entering the LFD. As the pressure of the trapped air rises, the water level inside the bowl also begins to rise towards the opening end 44 of the outlet passage 16 of the water.

도 7에서 물 공급지로부터 공급된 물의 흐름이 물 투입구 통로(14), 보울(20), 벨 체임버(33)를 통하여 전해질 셀 내부로 연속되고, 셀에서 상승하는 전해질 수위와 보울(20)에서 물의 수위 둘 다 물의 표면은 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)과 접촉하는 바로 그 점까지 상승한다. 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)은 도시하고 단순화하기 위한 목적으로 물의 투입구 통로(14)의 개구 말단 하부에 있을 때 도 1-9에서 도시되는 바와 같이, 물의 투입구와 배출구 통로의 개구 말단이 LFD의 수위 조절과 보충 작동에 영향을 주지 않으면서 보울에서 디바이스 내부의 같은 수위에 위치할 수 있다.In FIG. 7, the flow of water supplied from the water supply source is continued into the electrolyte cell through the water inlet passage 14, the bowl 20, and the bell chamber 33, and the electrolyte level rising from the cell and the water in the bowl 20 are increased. Both levels rise to the point where the surface of the water contacts the opening end 44 of the outlet passage 16 of the water. The opening end 44 of the water outlet passage 16 of the water is below the opening end of the water inlet passage 14 for the purpose of illustration and simplicity, as shown in FIGS. 1-9, the opening of the water inlet and outlet passages, as shown in FIGS. 1-9. The distal end may be located at the same level inside the device in the bowl without affecting the leveling and replenishment operation of the LFD.

보울 내의 물의 수위가 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)에 도달할 때 일어나는 현상은 가압 또는 진공 작동 조건에 의하여 생성되었는지에 따라 다르다. LFD 내부의 압력 차이가 진공 작동 조건하에서 물 투입구 통로(14)는 가압되지 않은 물의 공급지(도시되지 않음)까지 투입구 말단 (46)에서 연결된다. 물의 배출구 통로(16)는 진공 공급지(도시되지 않음)까지 배출구 말단(48)에서 연결되고, 진공은 물 배출구 통로에 부가된다. 셀(12)에서 공기가 배출될 때, 물(40)은 물 투입구 통로(14)를 통하여 빨려 들어가고, 상기 기술된 방법으로 셀 내부로 들어간다. 한 번 보울(20)에서 물의 수위가 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)에 도달하면 물의 수위는 통로에서 진공에 의하여 올라가고 그 통로를 통해서 빨려 들어간다. 물의 배출구 통로(16)를 통하여 물의 이동이 연속될 때, 물은 물 투입구 통로 (14)를 경유하여 셀로 연속적으로 들어가고, 물은 벨 체임버(13)를 통하여 흐름을 통하여 셀로 연속적으로 들어간다.The phenomenon that occurs when the water level in the bowl reaches the open end 44 of the outlet passage 16 of the water depends on whether it is created by pressurized or vacuum operating conditions. The pressure difference inside the LFD is connected at the inlet end 46 to a supply of unpressurized water (not shown) under vacuum operating conditions. The outlet passage 16 of water is connected at the outlet end 48 to a vacuum feed (not shown), and a vacuum is added to the water outlet passage. When air is discharged from the cell 12, water 40 is sucked through the water inlet passage 14 and enters the cell in the manner described above. Once the water level in the bowl 20 reaches the opening end 44 of the outlet passage 16 of the water, the water level rises by vacuum in the passage and is sucked through the passage. As water continues to flow through the outlet passage 16 of the water, water continuously enters the cell via the water inlet passage 14 and water continuously enters the cell through the flow through the bell chamber 13.

LFD는 소정의 또는 바람직한 전해질 수위에 도달한 후 보울(20)로부터 셀(12) 내부로 들어가는 물의 흐름을 중단하도록 고안되어져 있다. 더욱 상세하게는, 제1, 제2 차단막 립(30)과 (36)과 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)은 보울 (20) 내부에 위치하고 있고, 그럼으로써 셀에서 전해질이 소정 수위에 도달할 때, 트랩된 공기(42)는 제2 보울 통로(29)에서 물의 표면에 동일한 압력을 부가할 만큼 충분히 가압될 수 있다. LFD는 동일한 압력이 제2 보울 통로(29)의 내부에서 물의 수위 둘 다 제2 차단막 립 (36) 아래 또는 그 위치까지 이동하게 하고, 그럼으로써 벨 체임버(33)을 통하여 보울(20)으로부터 한층 더 물의 이동을 중단되고, 그 중단은 보울에서 물의 수위가 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)까지 상승하게 하며, 그렇게 함으로써 보울에 여전히 들어가는 물이 셀의 전해질 공간으로 들어가지 않고 LFD를 통하여 흘러나가 LFD(10)으로부터 제거된다. 한 번 LFD가 동일한 압력 등에 도달하고, 바람직한 셀 전해질 수위가 만족되면, LFD로부터 들어오고 나가는 물의 흐름의 비율은 평행을 이루고, 그리고 LFD는 전해질 보충 작용보다는 물의 순환을 수행한다.The LFD is designed to stop the flow of water from the bowl 20 into the cell 12 after reaching a predetermined or desired electrolyte level. More specifically, the opening end 44 of the first and second barrier film ribs 30 and 36 and the water outlet passage 16 is located inside the bowl 20, whereby the electrolyte in the cell is at a predetermined level. Upon reaching, the trapped air 42 may be pressurized sufficiently to apply the same pressure to the surface of the water in the second bowl passage 29. The LFD causes the same pressure to move both the water level below or to the location of the second barrier lip 36 in the interior of the second bowl passageway 29, thereby further from the bowl 20 through the bell chamber 33. The water stops moving further, causing the water level in the bowl to rise to the opening end 44 of the water outlet passage 16 so that water still entering the bowl does not enter the cell's electrolyte space and enters the LFD. It flows through and is removed from the LFD 10. Once the LFD reaches the same pressure and the like and the desired cell electrolyte level is satisfied, the proportion of water flow in and out of the LFD is parallel, and the LFD performs the water cycle rather than electrolyte replenishment.

가압 작동 조건하에서 물 투입구 통로(14)는 가압된 물의 공급지까지 투입구 말단(46)에 연결되어 있다. 물의 배출구 통로(16)의 배출구 말단 (48)은 대기압이다. 물이 LFD에 들어갈 때, 그 물은 상기 기술된 보울 (20)을 충전하고 전해질셀(12)를 충전한다. 한 번 보울(20)에서 물의 수위가 물의 배출구 통로(16)의 개구 말단(44)에 도달하면, 보울에서의 물의 수위는 트랩된 공기(42)의 압력이 동일한 압력에 도달할 때까지 연속적으로 상승한다. 그러한 동일한 압력에서 제2 보울 통로(29)에서 물은 제2 차단막 립(36) 아래로 이동한다. 바로 이 때, 보울에서 물의 수위는 물의 배출구 통로(16)을 통하여 보울로부터 물의 통로에 영향을 주기에 충분하다. 진공으로 작동되는 시스템과 같이, 한 번 LFD가 그 동일한 압력에 도달하고, 바람직한 셀 전해질 수위가 만족되면, LFD로부터 투입 배출되는 물의 흐름율(flow rates)은 평행에 도달하고, 그리고 LFD는 전해질 보충 작용보다는 물의 순환을 수행한다.Under pressure operating conditions, the water inlet passage 14 is connected to the inlet end 46 up to the supply of pressurized water. The outlet end 48 of the outlet passage 16 of water is atmospheric pressure. When water enters the LFD, it fills the bowl 20 described above and the electrolyte cell 12. Once the water level in the bowl 20 reaches the open end 44 of the outlet passage 16 of the water, the water level in the bowl continues until the pressure of the trapped air 42 reaches the same pressure. To rise. At that same pressure, water moves in the second bowl passage 29 below the second barrier lip 36. At this point, the water level in the bowl is sufficient to affect the passage of water from the bowl through the outlet passage 16 of the water. As with a vacuum operated system, once the LFD reaches its same pressure and the desired cell electrolyte level is satisfied, the flow rates of the water input and exited from the LFD reach parallel, and the LFD replenishes the electrolyte. Perform water cycle rather than action.

본 발명의 LFDs의 특징은 압력 차이가 유도되는 압력 또는 진공에 의해 셀 내부에 바람직한 전해질 수위를 제공하도록 고안되어 있고, 사용되는 특정 작동 압력 또는 진공 조건에 무관하게 그러한 전해질 수위를 제공하도록 고안되어 있다.A feature of the LFDs of the present invention is designed to provide the desired electrolyte level inside the cell by the pressure or vacuum in which the pressure differential is induced and is designed to provide such an electrolyte level regardless of the specific operating pressure or vacuum conditions used. .

도 8을 참조하면, LFD 10은 트랩된 공기 (42)의 압력과 보울에서 물의 헤드(head) 압력 사이에서 동일한 압력에 도달되고, 제2 보울 통로 (29)에서 트랩된 공기 (42)의 압력과 벨 체임버 (33)이 제2 보울 통로에서 물의 수위가 벨 체임버 (33) 내부로 물의 이동이 중단되도록 제2 차단막 립 (36)에 비례하여 충분히 움직일 수 있도록 하는 바로 그 점을 도시하고 있다. 평형은 또한 보울 (20)에서 달성되고 그래서, 보울로 들어가는 물의 비율이 물의 배출구 통로 (16)을 경유하여 LFD로부터 흘러 들어온 물의 비율과 동일하게 된다. 바로 이 점에서, 전해질 수위 조절과 보충은 완결된다.Referring to FIG. 8, the LFD 10 reaches the same pressure between the pressure of the trapped air 42 and the head pressure of the water in the bowl, and the pressure of the trapped air 42 in the second bowl passage 29. And the bell chamber 33 is shown at such a point that the water level in the second bowl passage can be sufficiently moved in proportion to the second barrier lip 36 so that the movement of water into the bell chamber 33 is stopped. Equilibrium is also achieved in the bowl 20 so that the proportion of water entering the bowl is equal to the proportion of water flowing from the LFD via the water outlet passage 16. At this point, electrolyte level control and replenishment are complete.

특수한 적용 분야에따라서, LFD는 단일 전해질 셀을 충전하는 데 사용될 수 있고,그러한 경우 셀로부터 흘러 들어온 물은 물 저장소 또는 그와 유사한 것에 모일 수 있고, 셀 내부로 흘러 들어온 물은 물 배출구 통로 (16)으로부터 물의 흐름이 감지된 후 중단될 수 있다. 본 발명의 원리에 따라서 구성된 LFDs는 전해질 전지에서 수많은 전해질 셀을 충전하는 데 사용될 수 있다. 그러한 적용에 있어서, 하나의 LFD는 연속적으로 및/또는 평행하게 다중 전해질 셀의 수위 조절과 보충을 허용하도록 수력학적으로 연결되어 있다. 다중 전해질 셀에서 전해질의 수위 조절과 보충을 위한 실험적인 시스템은 도 17과 관련하여 아래에 상세히 설명되어 있다.Depending on the particular application, the LFD may be used to charge a single electrolyte cell, in which case the water flowing from the cell may collect in a water reservoir or the like, and the water flowing into the cell may pass through the water outlet passage (16 Can be stopped after the flow of water is detected. LFDs constructed in accordance with the principles of the present invention can be used to charge numerous electrolyte cells in an electrolyte cell. In such applications, one LFD is hydraulically connected to allow level adjustment and replenishment of multiple electrolyte cells in series and / or in parallel. An experimental system for level control and replenishment of electrolytes in multiple electrolyte cells is described in detail below with respect to FIG.

도 9를 참조하면, 전해질 수위 조절과 보충의 과정이 완결되고 LFD 내부로 물의 도입이 끝난 후, 물 투입구 통로 (14)와 물 배출구 통로 (16)에서는, 예를 들어, 수력학적으로 연결된 LFDs 사이에서 연장된 물 투입구와 배출구 통로 내부에 트랩된 물과 같은 잔존하는 액체를 제거하는 것이 바람직하다. 물 투입구와 배출구 통로로부터 물을 제거하는 것은 그 물이 전해질 셀 사이에서 물의 이동을 방지하고 궁극적으로는 각 셀 내부에 형성된 압력에 의하여 전지를 충, 방전하는 동안 배터리로부터의 물의 이동을 막기 때문에 바람직하다. 각 셀 내부에서의 가스 압력은 가스의 유리(수소와 산소), 전해질로부터의 가스 누출에 기인하여 충전 과정 동안에 증가한다는 것은 알려져 있다. 그러한 가스의 누출은 물의 투입구와 배출구 통로 내부에 위치한 액체가 수력학적으로 연결된 전해질 셀을 통하여 이동하고 그리고 마침내 전지 밖으로 내보내진다.Referring to FIG. 9, after the process of electrolyte level control and replenishment is completed and water is introduced into the LFD, in the water inlet passage 14 and the water outlet passage 16, for example, between the hydraulically connected LFDs It is desirable to remove any remaining liquid, such as water trapped inside the extended water inlet and outlet passages. Removing water from the water inlet and outlet passages is desirable because the water prevents the movement of water between the electrolyte cells and ultimately prevents the movement of water from the battery during charging and discharging of the battery by the pressure created within each cell. Do. It is known that the gas pressure inside each cell increases during the filling process due to the release of gas (hydrogen and oxygen) and gas leakage from the electrolyte. Such a gas leak travels through the hydraulically connected electrolyte cells located inside the water inlet and outlet passages and finally out of the cell.

물 투입구와 배출구 통로 (14)와 (16)은 아래의 방법에 의하여 세척된다.;(1) 물 투입구 통로 (14)를 통하여 공기를 통과하게 하여 물 배출구 통로에 포함된 액체가 보울 (20)에서 물의 수위가 개구 말단 (44) 아래로 움직이고, 공기가 그 것을 통과할 때까지 그 통로를 통하여 통과한다.;(2) 물 배출구 통로 (16)을 통하여 공기를 통과하게 하여 그 물 배출구 통로에 포함된 액체가 공기가 그곳을 통과할 때까지 보울 (20) 내부까지 역으로 제거되게 한다.;(3) 물 투입구 통로 (14)에 진공을 걸어주어 그 진공에 의하여 물 배출구 통로 내부에 포함된 물이 보울 내부로 역으로 제거되게 한다.; 또는 (4) 물 배출구 통로 (16)에 진공을 걸어주어 그 속에 포함된 물이 보울 (20)에서 물의 수위가 그 개구 말단 (44) 이하로 이동하고 공기가 그 곳을 통하여 통과할 때까지 그곳을 통하여 밀려들어가도록 한다.The water inlet and outlet passages 14 and 16 are cleaned by the following method; (1) allowing the liquid contained in the water outlet passage to pass air through the water inlet passage 14 to the bowl 20 At the water level moves below the opening end 44 and passes through the passage until the air passes through it; (2) passes the air through the water outlet passage 16 to the water outlet passage. Allow the liquid contained to be reversed to the inside of the bowl 20 until air passes through it; (3) apply a vacuum to the water inlet passage 14 and the vacuum contained within the water outlet passage. Allow water to be removed back into the bowl; Or (4) apply a vacuum to the water outlet passage 16 until the water contained therein moves from the bowl 20 to the level of water below its opening end 44 and through which air passes therethrough. To be pushed through.

도 10-15를 참조하면, 본원 발명의 원리에 따라서 구성되는 현재 바람직한 LFD (54)는 도 1-9에서 도시되고 단순화된 LFD 10에 대하여 상기 기술된 것과 동일한 구조적 특징을 일반적으로 포함하며, 전해질 셀의 전해질 충전 개구부 내에 장착(도 19) 가능하도록 형성되어 있다. LFD 54는 디바이스의 최상부 말단으로부터 LFD 캡 (56), 캡 (54) 아래에 위치하고 본체부 (58)의 개방된 상부 말단 (60)이 그것에 부착된 LFD 상부 본체부 (58); 본체부 (58)의 바닥 개구 말단 (64)에 부착된 하부 본체부 (62);와 트랩과 본체부 (58)의 바닥 말단 (68)에 부착된 트랩 및 벨 체임버 본체 (66)를 포함하는 멀티-피스(multi-piece) 구조로 이루어져 있다. 요소 (56), (58), (62)와 (66)은 일반적으로 둥글고 동축상에 배열되어 있고, 그들의가장자리가 상호 연결되어 있다.10-15, presently preferred LFDs 54 constructed in accordance with the principles of the present invention generally include the same structural features as described above with respect to the LFD 10 shown in FIGS. It is formed so that it can mount in the electrolyte filling opening of a cell (FIG. 19). LFD 54 comprises an LFD cap 56 from the top end of the device, an LFD upper body 58 positioned below cap 54 and having an open upper end 60 of body portion 58 attached thereto; A lower body portion 62 attached to the bottom opening end 64 of the body portion 58; and a trap and bell chamber body 66 attached to the bottom end 68 of the trap and body portion 58; It consists of a multi-piece structure. Elements 56, 58, 62 and 66 are generally rounded and coaxially arranged and their edges are interconnected.

LFD (54)의 전체적인 형상은, LFD로부터 측면으로 바람직하게 연장되고 통로 포트 (70, 72)를 한정하는 덕트 연결 이음쇠를 제외하고는, 예를 들어, 납 축전지와 같은 현존하는 전지의 물 충전 포트에 고정된 적당한 외부적인 형상을 갖는 원형의 실린더 모양이다.The overall shape of the LFD 54 is a water charging port of an existing battery, such as, for example, a lead acid battery, except for duct connection fittings that preferably extend laterally from the LFD and define the passage ports 70, 72. It is a circular cylinder shape with a suitable external shape fixed to it.

일반적으로 말하면, 물이 두 개의 물 포트 (70, 72) 중 어느 하나를 통하여 LFD 상부 본체 (58)로 들어가고, LFD 본체 (58)을 통과하고, 본체 부 (62)와 벨 체임버 본체 (66)에 의해 형성된 트랩을 통하여 전해질 셀 내부로 유입된다. LFD는 도 1-9에서 도시되고 상기 기술된 수압 원리에 따라서 전해질의 수위 조절과 보충을 제공하도록 구성되어 있다. LFD (54)는 그 물 포트 (70, 72) 중 어느 하나를 통하여 물의 흐름을 조절하도록 고안되어 있으므로, 수역학적 연결이 단순하다.Generally speaking, water enters the LFD upper body 58 through either of the two water ports 70, 72, passes through the LFD body 58, the body portion 62 and the bell chamber body 66. It is introduced into the electrolyte cell through the trap formed by the. The LFD is configured to provide level control and replenishment of the electrolyte according to the hydraulic principles shown in FIGS. 1-9 and described above. The LFD 54 is designed to regulate the flow of water through either of its water ports 70, 72, thus simplifying the hydrodynamic connection.

도 10과 11를 참조하면, LFD (54)는 전해질 셀의 전해질 충전 개구 내부에 장착되도록 일반적으로 실린더의 형태이다. 상부 본체 (58)은 제1 (상부) 개구 말단 (60)으로부터 제2 (하부) 말단 (64)까지 연장된 물 체임버 (74) 및 그것들로부터 방사상으로 외측으로 연장된 제1 말단 (60)에 인접하여 위치하는 물 포트 (70, 72)를 포함한다. 물 포트 (70, 72)는 바람직하게는 직경에 대향하는 장소에서 LFD 본체 (58)로부터 연장되어 있다. 두 개의 이격된 수질 물 조절 장치(baffles) (76)은 체임버 내에 위치하고 있고, 각각의 물 포트에 수직인 전면측 표면 (78)을 가지도록 각각 위치하고 있다. 각각의 물 조절 장치 (76)은 조절 장치 전면 측 표면 (78)과 인접한 본체 벽 표면 사이에서 각각 위치한 한 쌍의 직경 방향으로 대향하는 수직의 물 통로 (80)을 형성하면서 상부 본체부 (58)의 내부 벽 표면에 세로 가장 자리를 따라서 연결되어 있다. 각 물 통로 (80)은 각각 물 포트 (70, 72)로부터 상부 본체의 제2 (하부) 말단 (64)까지 아래 방향으로 연장되어 있다.10 and 11, the LFD 54 is generally in the form of a cylinder to be mounted inside the electrolyte filling opening of the electrolyte cell. The upper body 58 has a water chamber 74 extending from the first (upper) opening end 60 to the second (lower) end 64 and a first end 60 extending radially outward therefrom. Adjacent water ports 70, 72. The water ports 70, 72 preferably extend from the LFD body 58 at locations opposite the diameters. Two spaced water quality baffles 76 are located in the chamber, each positioned to have a front side surface 78 perpendicular to each water port. Each water regulating device 76 forms an upper body portion 58 while forming a pair of radially opposed vertical water passages 80 respectively positioned between the regulator front side surface 78 and the adjacent body wall surface. It is connected along the longitudinal edge of the inner wall surface of the wall. Each water passage 80 extends downward from the water ports 70, 72 to the second (lower) end 64 of the upper body, respectively.

도 10에 도시한 바와 같이, LFD 본체 (58)은 수직 중심축에 대하여 횡단면으로 대칭이다. 아래 기술된 바와 같이, 도 14를 참조하면, LFD (58)은 또한 물 조절 장치 (76)에 수직이며, 체임버 (74) 내부에 위치한 수직의 가스 조절 장치 (112)를 포함한다.As shown in FIG. 10, the LFD body 58 is symmetrical in cross section with respect to the vertical central axis. As described below, referring to FIG. 14, the LFD 58 is also perpendicular to the water control device 76 and includes a vertical gas control device 112 located inside the chamber 74.

LFD (54)는 전해질 전지의 전해질 충전 개구부와 탈착될 수 있는 수단을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 그러한 수단들은 LFD 본체 (58) 주위에 원주 방향으로 배치되어 있고, 물 포트 (70, 72) 및 LFD 본체 제 2 말단 (64) 사이에서 본체를 따라서 축방향으로 연장되어 있는 깃(collar) (82)의 형태이다. O-링(O-ring) 밀봉체 (83)가 LFD 본체 58의 외부 표면 주위로 원주 방향으로 배치되어 있고, 깃 (82)와 LFD 본체 사이에 배치되어 있어서, 가스와 액체 밀착 밀봉체를 형성한다. 깃 (82)는 방해 핏(fit) 또는 접착 결합, 초음파 결합 등과 같은 다른 연결 수단에 의해 LFD 본체 주위에 부착된다.: 그러나, 본체가 깃에서 회전 이송되는 것이 바람직하다.The LFD 54 includes a means that can be detached from the electrolyte filling opening of the electrolyte cell. In a preferred embodiment, such means are arranged circumferentially around the LFD body 58 and extend axially along the body between the water ports 70, 72 and the LFD body second end 64. (collar) in the form of (82). An O-ring seal 83 is disposed circumferentially around the outer surface of the LFD body 58 and is disposed between the collar 82 and the LFD body to form a gas and liquid tight seal. do. The collar 82 is attached around the LFD body by a disturbing fit or other connecting means such as adhesive bonds, ultrasonic bonds, etc. However, it is preferred that the body is rotationally transported at the feather.

도시된 바람직한 배열에서 LFD (54)는 깃 (82)를 통하여 동일축 상으로 배치되어 있고, 그리고 O-링 밀봉체 (83)에 의한 타이트 핏(tight fit)에 의해 깃의 내부에 위치 및 밀봉된다. 이러한 방법으로 LFD (54)를 깃에 부착하는 것은 LFD가 깃 내부에서 회전될 수 있도록 하고, 깃과 셀 충전 개구부 사이에서 형성된 밀봉체및 결합을 방해하지 않으면서 외부적인 납땜(plumbing) 등이 가능하도록 한다. 아래 상세히 설명하는 것과 같이, 조립된 LFD (54)는 전해질 셀의 전해질 충전 개구부 내부에 깃이 장착된 후 깃 (82)으로 삽입된다.In the preferred arrangement shown, the LFDs 54 are coaxially arranged through the collars 82 and positioned and sealed inside the collar by a tight fit by the O-ring seal 83. do. Attaching the LFD 54 to the feather in this manner allows the LFD to be rotated inside the feather and allows external soldering without interfering with the seals and bonds formed between the feather and the cell filling opening. Do it. As detailed below, the assembled LFD 54 is inserted into the feather 82 after the feather is mounted inside the electrolyte filling opening of the electrolyte cell.

깃 (82)는 전해질 셀의 전해질 충전 개구부와의 탈착을 촉진하기 위하여 사용되고, 깃의 하나의 축 말단으로부터 방사상으로 떨어져 연장된 제1 플랜지 (84)를 포함하고, 물 포트 (70, 72)에 인접하여 위치한다. 제1 플랜지 (84)는 전해질 셀에서 LFD의 삽입 깊이를 제한하기 위하여 전해질 충전 개구부의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 또한, 제1 플랜지는 부재(members)를 회전하는 데 사용되는 전형적인 도구의 다른 형태 또는 손에 꼭 맞도록 고안된 외부 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 형태에 의해 제1 플랜지는 전해질 셀 개구부에 깃을 설치하고 회전시키기 위한 도구의 사용을 가능하게 한다.The collar 82 is used to facilitate desorption of the electrolyte cell with the electrolyte-filled opening and includes a first flange 84 extending radially away from one axial end of the feather, and in the water ports 70, 72 It is located adjacent. The first flange 84 has a diameter larger than the diameter of the electrolyte filling opening to limit the insertion depth of the LFD in the electrolyte cell. In addition, the first flange may have another form of a typical tool used to rotate the members or an outer form designed to fit the hand. This configuration allows the first flange to use a tool for mounting and rotating the feather in the electrolyte cell opening.

깃 (82)는 또한, 상부 본체 (58)의 제2 말단 (64)에 인접한 깃의 축 말단으로부터 방사형으로 연장된 두 개의 하부 제2 플랜지를 포함한다. 제2 플랜지 (86)은 깃 위에서 직경방향으로 대향되게 위치하고 깃의 원주 방향에 대하여 부분적으로(바람직하게는 약 90도) 연장되어 있고 전해질 충전 개구부에 배치될 수 있는 크기로 되어 있다. 각 플랜지 (86)의 상부 표면 (88)은 핏이 전지 커버 (172)에서 한정된 전해질 충전 개구 (171)의 외부 직경으로부터 연장되어있는 선반(ledge) (170)의 저변에 형성되어 있는 나선형 경사면에 탈착가능하게 체결되도록 보완적인 나선형 경사면을 이루고 있다 (도 19 참조). 이러한 것들은 충전 개구부에서 두 개의 직경 방향으로 대향한 선반들이고, 각각은 그 개구부에 대하여 부분적으로(바람직하게는 90도) 연장되어 있다. 깃 (82)는 제2 플랜지 (86)을 삽입함에 의해서 전해질 충전 개구부에서 탈착가능한 맞물림 결합(fit)을 이루도록 형성되어 있다. 그럼으로써, 제1 플랜지 (84)는 전지 셀의 상부 표면, 예를 들면, 전지 커버에 대향하여 위치하고 그리고 플랜지 (86)과 충전 개구 선반 (170) 사이에서 캠(드레드)(camming(threading)) 협동을 일으켜, 상부 원주 방향의 깃 플랜지 (84)가 전해질 충전 개구부에 대하여 전지 커버 표면에 대하여 위치되고 밀봉되도록 개구부 내에서 소정 정도(바람직하게는 90도)만큼 LFD 54를 회전시킨다.The collar 82 also includes two lower second flanges extending radially from the axial end of the collar adjacent to the second end 64 of the upper body 58. The second flange 86 is positioned radially opposite on the feather and extends partially (preferably about 90 degrees) with respect to the circumferential direction of the feather and is sized to be disposed in the electrolyte filling opening. The upper surface 88 of each flange 86 is formed on a helical inclined surface formed at the base of a ledge 170 whose fit extends from the outer diameter of the electrolyte filling opening 171 defined in the battery cover 172. Complementary helical inclined surfaces to be detachably fastened (see FIG. 19). These are two radially opposite shelves in the filling opening, each extending partially (preferably 90 degrees) with respect to the opening. The collar 82 is formed to achieve a removable fit in the electrolyte filling opening by inserting the second flange 86. As such, the first flange 84 is located opposite the top surface of the battery cell, for example the battery cover, and camming between the flange 86 and the charging aperture shelf 170. Working together, the LFD 54 is rotated a certain amount (preferably 90 degrees) within the opening such that an upper circumferential feather flange 84 is positioned and sealed relative to the battery cover surface with respect to the electrolyte filling opening.

깃은 또한 도 14에 도시된 바와 같이, 깃의 측면 벽 부와 일체로 된 탭의 형태로 두 개의 이동 부재 (89)(하나의 부재가 사용될 수도 있다)를 포함하는 것이 바람직하다. 그 탭은 LFD (54)가 깃의 내부에 위치하지 않을 때, 깃의 내부 직경으로부터 안쪽으로 방사형으로 연장된 내부 표면 및 깃의 외부 직경과 평면상에 있는 외부 표면을 갖도록 고안되어 있다. 깃 (82)에 LFD (54)를 삽입하며, 캠의 작용에 의하여 탭의 외부 표면은 탭은 방사형으로 외부로 이동하도록 힘을 받아 깃의 외부 직경으로부터 소정 거리만큼 돌출된다.The collar also preferably includes two moving members 89 (one member may be used) in the form of a tab integral with the side wall portion of the collar, as shown in FIG. The tab is designed to have an inner surface extending radially inward from the inner diameter of the feather and an outer surface that is in plane with the outer diameter of the feather when the LFD 54 is not located inside the feather. Inserting the LFD 54 into the feather 82, the action of the cam causes the outer surface of the tab to be forced radially outward to protrude a predetermined distance from the outer diameter of the feather.

그 탭은 깃을 따라 위치한다. LFD (54)가 전지 충전 개구부에 장착된 깃 내부에 설치될 때, 탭이 개구부에서 완전히 회전된 위치로 깃을 고정시키기 위하여 충전 개구부 선반의 인접한 말단에 맞물리도록 된 충전 개구부 돌출부와 홈으로 돌출되도록 깃을 따라 위치한다. 개구부에서 깃의 이러한 잠김 결합은 깃이 충전 개구부 내에서 회전하거나 개구부에서 이와되는 것을 방지하므로 중요하다. 그럼으로써, 충전 개구부와 깃 사이에서 가스와 액체 밀착 밀봉을 확실히 할 수 있다.그러한 밀봉은 진공 작동 조건하에서 물 공급을 위하여 중요하다. 바람직한 구체예에서, 도 19에서 도시한 바와 같이, 깃은 충전 개구부의 직경 방향으로 대향하는 대응 부분이 맞물리게 하는 서로 간으로부터 직경 방향으로 대향하도록 위치한 두 개의 탭 (89)를 포함한다.The tab is located along the feather. When the LFD 54 is installed inside the collar mounted to the battery charging opening, the tabs project into the charging opening protrusion and grooves that are adapted to engage the adjacent ends of the charging opening shelf to secure the feather to a position that is fully rotated in the opening. Located along the feather This locking engagement of the feather at the opening is important because it prevents the feather from rotating in or at the opening in the filling opening. This ensures a gas and liquid tight seal between the filling opening and the feather. Such a seal is important for water supply under vacuum operating conditions. In a preferred embodiment, as shown in FIG. 19, the feather includes two tabs 89 positioned radially opposite from each other to engage correspondingly opposed portions in the radial direction of the filling opening.

깃은 전지 커버의 외부 표면에 대하여 가스 액체 밀착 밀봉을 달성하기 위해 제공되는 제1과 제2 플랜지 사이에서 그들 주위로 원주 방향으로 위치한 하나 이상의 와셔(washer)(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.The feather may comprise one or more washers (not shown) located circumferentially around them between the first and second flanges provided to achieve a gas liquid tight seal against the outer surface of the cell cover. .

전지 셀의 전해질 충전 개구부와 탈착 가능한 결합 LFD 구조의 특정 수단을 기술하고 개시하였으나, 그 동일한 것을 성취하기 위한 종래 기술에서 알려진 다른 부착 수단이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 하며 이는 본 발명의 범위 내에서 의도되는 것이다.While specific means of describing a removable LFD structure with an electrolyte filling opening of a battery cell have been described and disclosed, it should be understood that other attachment means known in the art may be used to achieve the same, which is intended within the scope of the present invention. Will be.

LFD의 하부 본체부 (62)(도 1-9에서 도시된 제1 차단막 립 (30)에 상응하는 구조를 나타내기 때문에 차단막부라고도 한다)는 LFD 상부 본체 (58)의 제2 말단 (64)에 부착되고, LFD 상부 본체 (58)와 동일한 외부 직경을 갖는다. 도 10과 12를 참조하면, 차단막 본체 (62)는 직경 방향으로 대향하는 본체 가장자리로부터 차단막 본체의 직경을 방사형으로 가로질러 수평 방향으로 각각 연장된 한 쌍의 폐쇄부 (90)을 포함한다. 여기에서, 폐쇄부 (90)은 각각 LFD를 통하여 각 물의 통로 (80)을 위한 플로어 부를 형성한다. 달리 말해서, 하부 본체 부의 폐쇄부 (90)가 LFD 내에서 부재 (70, 72) 쪽으로 연장된 보울 및 상기 부재로부터 보울 쪽으로 하향 연장된 통로 (80)의 플로어를 형성한다. 그 본체 (62)는 폐쇄부 (90)로부터 아래 방향으로 소정 거리를 축방향으로 관통하여 연장된 중심에 위치한 통로 (92)를 포함한다. 통로 (92)는 제1 차단막 (95)를 형성하는 벽표면 (94)에 의하여 수직으로 형성된다. 구체적인 실시예에서 차단막 부 통로 (92)는 도 12와 13에서 잘 도시하고 있듯이, 직사각형의 단면을 갖는다. 제1 차단막 (95)는 벨 체임버 (66)의 상부 부에서 중심 통로 (97)로 소정 거리만큼 연장된 그 개구된 말단에 있는 제1 차단막 립 (96)을 포함한다.The lower body portion 62 of the LFD (also referred to as the blocking portion, as it represents a structure corresponding to the first blocking lip 30 shown in FIGS. 1-9) is the second end 64 of the LFD upper body 58. It is attached to and has the same outer diameter as the LFD upper body 58. 10 and 12, the barrier membrane body 62 includes a pair of closure portions 90, each extending in a horizontal direction radially across the diameter of the barrier membrane body from radially opposite body edges. Here, the closures 90 each form a floor portion for each water passage 80 through the LFD. In other words, the closure 90 of the lower body portion forms the floor of the bowl extending toward the members 70, 72 and the passage 80 extending downward from the member toward the bowl in the LFD. The body 62 includes a centrally located passageway 92 extending axially through a predetermined distance downward from the closure 90. The passage 92 is formed vertically by the wall surface 94 forming the first blocking film 95. In a specific embodiment, the barrier subpath 92 has a rectangular cross section, as shown well in FIGS. 12 and 13. The first blocking film 95 includes a first blocking film lip 96 at its open end extending from the upper portion of the bell chamber 66 to the central passage 97 by a predetermined distance.

도 10과 13을 참조하면, 벨 체임버 (66)은 일반적으로 실린더 형태이며, 바람직하기로는 LFD 본체부 (58, 68)의 직경과 거의 같은 직경을 갖는다. 그 벨 체임버 본체 (66)은 차단막 본체 (62)에 부착된 제1 본체 말단 (98)로부터 제2의 하부 개구 말단 또는 개구 (100)까지 그곳을 통하여 축방향으로 연장된 통로 (97)을 갖는다. 편의상, 벨 체임버의 환상 모양의 통로 (97)를 벨 체임버로 언급할 것이다. 벨 체임버 (97)은 내부에 위치한 물 저장소 (102)를 포함한다. 그 물 저장소는 소정의 길이만큼 벨 체임버를 따라서 축 방향으로 각각 연장되어 있으며, 직경 방향으로 대향하는 측벽 (104)의 쌍에 의해 수직으로 형성되고, 벨 체임버 본체의 벽면에 세로 가장 자리를 따라서 부착되어 있다. 측벽 (104)는 제2 차단막 (105)를 형성하기 위하여 본체부 (62)의 폐쇄부 (90) 아래에 위치한 상부 말단 (110)을 갖는다. (도 1에서 보여주는 바와 같이 제2 차단막 벽 (32)와 비교하라.) 그 저장소는 측벽 (104)의 하부 말단 사이에 연장되고, 그리고 그 말단에 부착된 세로 가장 자리를 가지는 플로어 (106)에 의해 수평방향으로 형성된다. 플로어 (106)은 벨 체임버 (96)의 벽면에 부착된 가로 방향의 가장 자리를 갖는다. 제1 차단막 립 (96)은 저장소 플로어 (106) 위로 소정의 거리만큼 떨어져 위치하고, 그래서 제2 차단막 립 (110)(벽 (104)의 상부 가장 자리에 형성된)이 차단막 본체의 폐쇄부 (90) 아래에 소정의 거리 그리고 제1 차단막 립 (96) 위로 소정의 거리만큼 떨어져 위치하도록, 물 저장소 (102)는 그 안에 차단막 본체 통로 (92)의 위치를 부여하도록 고안되어 있다. 또한, 제1 차단막 (95)와 제2 차단막 (105)는 70과 72 부 아래 보울의 바닥에서 LFD 54 내부에 위치한 트랩을 형성한다. 그 물 저장소 플로어 (106)은 디바이스의 전해질의 수위 조절 및 보충 작동 동안에 그 안에서 바람직한 부피만큼 트랩된 공기가 생성되도록 벨 체임버 입구 (100) 위로 소정의 거리만큼 떨어져 위치한다.10 and 13, the bell chamber 66 is generally cylindrical in shape and preferably has a diameter approximately equal to the diameter of the LFD body portions 58, 68. The bell chamber body 66 has a passageway 97 extending axially therethrough from the first body end 98 attached to the barrier film body 62 to the second lower opening end or opening 100. . For convenience, the annular shaped passageway 97 of the bell chamber will be referred to as a bell chamber. The bell chamber 97 includes a water reservoir 102 located therein. The water reservoirs each extend axially along the bell chamber by a predetermined length, and are formed vertically by pairs of side walls 104 facing in the radial direction and attached along the longitudinal edges to the wall of the bell chamber body. It is. The side wall 104 has an upper end 110 positioned below the closure 90 of the body portion 62 to form the second blocking film 105. (Compare with the second barrier wall 32 as shown in FIG. 1). The reservoir extends between the lower ends of the sidewalls 104, and on the floor 106 having a longitudinal edge attached to the ends. By the horizontal direction. The floor 106 has a transverse edge attached to the wall of the bell chamber 96. The first barrier lip 96 is positioned a predetermined distance above the reservoir floor 106, so that the second barrier lip 110 (formed at the upper edge of the wall 104) is closed 90 of the barrier body. The water reservoir 102 is designed to impart the location of the barrier body passageway 92 therein, such that it is located a predetermined distance below and a predetermined distance above the first barrier lip 96. In addition, the first barrier 95 and the second barrier 105 form a trap located inside the LFD 54 at the bottom of the bowl below 70 and 72 parts. The water reservoir floor 106 is located a predetermined distance above the bell chamber inlet 100 so that air trapped in the desired volume is produced therein during the leveling and replenishment operation of the electrolyte of the device.

LFD (54)는 물 투입구로 물 포트 (70 또는 72)를 사용하여 그곳을 통하여 단일방향성의 물 흐름을 허용하도록 고안되어 있다. 물은 가압 또는 진공 작동 조건하에 의해서 물 포트 (70, 72) 사이에서 압력 차이가 발생함으로써 LFD (54) 내부로 도입된다. LFD에 들어간 물은 제1 차단막 립 (96)을 지나, 차단막 본체 중심 물 통로 (92)를 통하여 제1 차단막 립 (96)을 지나 LFD 트랩으로 들어가고 투입구 포트를 통과하고 LFD 본체 체임버 (74)에서 해당하는 물 통로 (80)을 통과하고, 그리고 제2 차단막 (105)에 의해 상방향으로 진행한다. 그 물은 제2 차단막 립 (110)을 넘어서 벨 체임버 (97)을 통하여 전해질 셀로 투입되어, 종전의 전해액과 혼합되거나 보충한다.The LFD 54 is designed to allow unidirectional water flow through it using a water port 70 or 72 as the water inlet. Water is introduced into the LFD 54 by pressure differential between the water ports 70, 72 under pressure or vacuum operating conditions. Water entering the LFD passes through the first barrier lip 96, through the barrier body center water passage 92, through the first barrier lip 96, into the LFD trap, through the inlet port, and from the LFD body chamber 74. It passes through the corresponding water passage 80 and advances upward by the second blocking film 105. The water is introduced into the electrolyte cell via the bell chamber 97 beyond the second blocking film lip 110, and mixed or replenished with the previous electrolyte solution.

LFD (54)는 도 1-9에 도시된 단순화된 배열에 대하여 이미 기술된 것과동일한 방식으로 작용한다. 셀 내부에서 소정의 전해질 수위에 도달하면, 벨 체임버와트랩 내부에서 트랩된 공기의 압력은 제1, 제2 차단막 사이에 위치한 물의 표면으로 동일한 압력을 부가하고 그 압력은 LFD의 보울에서 물의 수위와 관련된 LFD 본체 (58) 내부에서 물의 헤드 압력보다 더 크거나 동일하다. 벨 체임버 내에 트랩된 공기에 가압하는 것은 제1과 제2 차단막 사이에 위치한 물이 제2 차단막 립 (110)에 또는 그 아래에 있도록 한다. 한 번 트랩된 공기의 압력이 LFD에서 물의 헤드 압력 또는 그 이상이 되면, 셀로 흐르는 물의 흐름은 중단된다.LFD 54 acts in the same manner as previously described for the simplified arrangement shown in FIGS. 1-9. When a predetermined electrolyte level is reached inside the cell, the pressure of the trapped air inside the bell chamber and trap adds the same pressure to the surface of the water located between the first and second barriers and the pressure is equal to the level of water in the bowl of the LFD. It is greater than or equal to the head pressure of water inside the associated LFD body 58. Pressurizing the air trapped in the bell chamber causes water located between the first and second barriers to be at or below the second barrier lip 110. Once the trapped air pressure is at or above the head pressure of the water in the LFD, the flow of water to the cell is stopped.

상기 기술되고 도시된 LFDs에서 물은 보울 내부로 흐르지 않고는 디바이스의 밖으로 흐를 수 없다. 디바이스로부터 그 배출구로 물이 흐르기 위한 유일한 통로는 트랩이 위치한 보울을 경유하는 것이다. 그 통로는 그 투입구와 배출구 포트 사이에 아래 방향으로 향하는 경로를 갖고, 그 보울은 그러한 경로에서 물의 흐름 경로의 일부분이다. 그 트랩은 운동 부재를 가지지 않고 그리고 투입된 물이 단지 셀로 흐를지, 또는 셀 및 LFD 밖으로 흐를지, 또는 단지 LFD 밖으로 흐를지 여부를 조절하기 위하여 전지 셀 의전해질 수위에 응답하는 밸브로서의 작용을 한다.In the LFDs described and shown above, water cannot flow out of the device without flowing into the bowl. The only passage for water from the device to its outlet is via the bowl in which the trap is located. The passageway has a downward facing path between the inlet and outlet ports, and the bowl is part of the flow path of water in such a path. The trap does not have a moving member and acts as a valve responsive to the battery cell electrolyte level to control whether the injected water flows only into the cell, or out of the cell and LFD, or only out of the LFD.

도 14는 도 10에서 사용된 절개면에 수직인 부분 평면에서 도 10의 LFD (54)를 보여준다. 도 14는 LFD (54)의 가스 분배 구조를 보여준다. 한 쌍의 가스 조절 장치 (112)는 LFD 체임버 (74) 내부에 축방향으로 위치하고, LFD 상부 본체 제1 말단 (60) 약간 아래 그리고 거기에 인접한 위치로부터 차단막 본체 (62)로 연장되어 있다. 벽 (112)는 폐쇄부 (90) 즉, LFD 내의 물 보울의 바닥으로 그러한 벽들을 연장한 하부 본체부 (62)에서 연속상의 가스 조절 장치(112)를 갖는다. 도 14와 15를 참조하면, 가스 조절 장치 (112)는 물 조절 장치 (76)에 수직으로 위치하고, 물 조절 장치 사이에서 세로 가장 자리를 따라서 부착되어 있다 (도 11 참조). 한 쌍의 가스 통로 (114)는 각 가스 조절 장치 (112)의 전면부 (116)과 상응하는 인접한 체임버 벽면 사이에서 체임버 (74) 내부에 각각 형성되어 있다. 중심 통로 (118)은 물 조절 장치 (76)과 가스 조절 장치 (112) 양자 모두의 내부(후면) 표면 사이에서 체임버 (74)의 중심축을 따라 형성되어 있다.FIG. 14 shows the LFD 54 of FIG. 10 in a partial plane perpendicular to the incision plane used in FIG. 10. 14 shows the gas distribution structure of the LFD 54. A pair of gas regulators 112 are located axially inside the LFD chamber 74 and extend from the position slightly below and adjacent the LFD upper body first end 60 to the barrier body 62. The wall 112 has a continuous gas regulating device 112 at the closure 90, the lower body portion 62 extending such walls to the bottom of the water bowl in the LFD. 14 and 15, the gas regulator 112 is located perpendicular to the water regulator 76 and is attached along the longitudinal edge between the water regulators (see FIG. 11). A pair of gas passages 114 are each formed inside the chamber 74 between the front portion 116 of each gas regulating device 112 and the corresponding adjacent chamber wall surface. The central passage 118 is formed along the central axis of the chamber 74 between the inner (rear) surface of both the water control device 76 and the gas control device 112.

차단막 본체 (62)는 차단막 본체의 벽을 통하여 가스 통로 (114) 내부로연장된 하나 이상의 배기구(vent opening) (120)을 포함한다. 구체적인 실시예에서, 차단막 본체 (62)는 서로 각각으로부터 직경방향으로 반대 방향에 있고, LFD의 보울의 플로어를 형성하는 본체 부 (90) 위로 본체의 실린더 형태의 벽을 통하여 형성되어 있는 한 쌍의 배기구 (120)를 포함한다. 한번 LFD가 전해질 셀의 전해질 충전 개구부에 배치되면, 셀 내부에 형성된 공기 또는 가스 압력은 배기구 (120)을 통하여 LFD (54)로 들어간다. 그 들어간 가스는 배기구 (120)으로부터 LFD 본체 통로의 상부를 향하여 가스 통로 (114)를 통하여 상방향으로 이동한다. 여기에서 가스는 가스 조절기 (112)의 상부 가장 자리 (123) 위로 이동하여 중심 체임버 (118)로 들어간다. 이하 설명되는 바와 같이, 중심 체임버에 들어간 가스는 그곳을 통하여 물 통로 (80)으로 들어가며, 그 물 통로에서 가스는 LFD (54)로부터 배출된다.The barrier body 62 includes one or more vent openings 120 extending into the gas passage 114 through the walls of the barrier body. In a specific embodiment, the barrier membrane bodies 62 are in a diametrically opposite direction from each other and are formed through a cylindrical wall of the body over the body portion 90 forming the floor of the bowl of LFD. An exhaust port 120. Once the LFD is placed in the electrolyte fill opening of the electrolyte cell, the air or gas pressure formed inside the cell enters the LFD 54 through the vent 120. The entered gas moves upward from the exhaust port 120 through the gas passage 114 toward the top of the LFD body passage. Gas flows above the upper edge 123 of the gas regulator 112 and enters the central chamber 118. As will be described below, gas entering the central chamber enters the water passage 80 through it, where the gas exits the LFD 54.

LFD 캡(cap) (56)은 일반적으로 디스크 형태이다. 그 캡 (56)은 LFD 상부 본체 (58)과 유사한 직경을 가지며, 그리고 LFD 상부 본체 (58)의 개구부 말단 (60)에 그 원형의 가장 자리를 따라서 부착되어 있다. 중심 체임버 (118)에 들어간 가스는 체임버를 통하여 아래로 통과하고 그 체임버에서 가스는 물 조절 장치 (76)의 바닥 가장 자리 (125) 아래로 통과하고 LFD로부터 물을 제거하는 데 사용되는 물 포트 (72)를 경유하여 LFD (54)로부터 제거를 위하여 물 통로 (80) 중 하나 이상으로 들어간다. 예를 들어, 진공 또는 가압 작동 조건하에서 수행되는 물 충전 과정 동안 중심 체임버 내의 가스는 LFD (54)로부터 물을 운반하는 데 사용되는 물 통로 (80)을 경유하여 LFD 54를 벗어난다. 이와 같이 구성되어서 LFD는 셀에서 전해질 보충 작동 동안 공기의 이동에 기인한, 그리고 충, 방전 작동 동안(만약, 물의 출입구 포트가 막혀있지 않고 대기 또는 가스 수집부로 배기되어 있는 경우) 셀에서 압력이 상승하는 것을 방지한다. 그러한 압력의 형성이 전해질의 물의 성분으로부터 가스의 유리에 의하여 기인한 것이면 폭박 위험성을 야기할 수도 있다.The LFD cap 56 is generally in the form of a disk. The cap 56 has a diameter similar to the LFD upper body 58, and is attached along its circular edge to the opening end 60 of the LFD upper body 58. The gas entering the central chamber 118 passes down through the chamber, where the gas passes under the bottom edge 125 of the water regulator 76 and is used to remove water from the LFD ( 72) enters one or more of the water passages 80 for removal from the LFD 54. For example, during the water filling process performed under vacuum or pressurized operating conditions, gas in the central chamber leaves LFD 54 via water passage 80 used to transport water from LFD 54. In this way, the LFD increases pressure in the cell due to the movement of air during electrolyte replenishment operations in the cell and during charge and discharge operations (if the water inlet port is not blocked and is evacuated to the atmosphere or gas collection). Prevent it. If the formation of such pressure is due to the glass of the gas from the component of the water of the electrolyte, it may cause the explosion risk.

도 16은 LFD (124)에서 밸브 캐리어(valve carrier) (125)가 캡 (56)과 상부 LFD 본체부 (58) 사이에서 삽입되어 있는 것을 제외하고, 도 10-15에서 상기 기술되고 도시된 LFD (54)에 유사한 LFD (124)의 다른 바람직한 구체예를 도시한다. LFD 124는 그것으로부터 굽어져 있는 LFD로 가스가 들어가도록 형성되어져 있다. 밸브 캐리어 (125)는 원형의 디스크 모양의 형태를 갖고, 원주 주위의 가장 자리에 관하여 상부 본체 (58)의 개구부 말단 (60)에 부착되어 있다. 그 밸브 캐리어는 배기 가스 홀 (131)의 패턴의 중심에서 개구부 (126)을 돌출시킨 중심 밸브를 형성하고 그것을 통하여 관통하는 바닥벽 (130)을 갖는다. 밸브 캐리어는 또한 원주 가장 자리 주위로 연장된 측면 벽을 가지며 그리고 그 벽에서 최소한 하나의 배기구 (132)를 형성한다. 점검 밸브 수단 (127)은 중심 개구부 (126) 내부에 위치하여서 캐리어를 통하여 중심 체임버 (74)로부터 가스의 일방 통로를 제공하고, LFD 내로 대기로부터 공기의 출입을 방지한다. LFD로부터 배기 그러한 점검 또는 일방 통로의 가스는 진공 작동 조건하에서 디바이스의 사용을 허용하는 것이 바람직하다.FIG. 16 shows the LFD described and shown above in FIGS. 10-15, except that a valve carrier 125 is inserted between the cap 56 and the upper LFD body portion 58 in the LFD 124. Another preferred embodiment of LFD 124 similar to 54 is shown. LFD 124 is configured to allow gas to enter the LFD that is bent from it. The valve carrier 125 has the form of a circular disk shape and is attached to the opening end 60 of the upper body 58 with respect to the edge around the circumference. The valve carrier has a bottom wall 130 that forms a central valve that protrudes through the opening 126 at the center of the pattern of the exhaust gas hole 131 and passes therethrough. The valve carrier also has a side wall extending around the circumferential edge and forms at least one exhaust port 132 therein. The check valve means 127 is located inside the central opening 126 to provide one passage of gas from the central chamber 74 through the carrier and to prevent air from entering the LFD from the atmosphere. Exhaust from the LFD It is desirable that such check or gas in one passage permit the use of the device under vacuum operating conditions.

구체적인 실시예에서, 점검 밸브 수단 (127)은 배기 홀 (131) 주위 그리고 그 위에 위치하는 탄성의 점검 밸브 부재 또는 마개의 형태이다. 그것은 중심에서 돌출된 스템(stem) (128)을 경유하여 돌출되어 있다. 배기 홀의 외측으로 벽 (130)의 상부와 함께 작용하는 제2 돌출 말단을 갖는다. 그 마개 (127)은 배기 홀 (131)을 통하여 그리고 캐리어 내부로 LFD 중심 가스 체임버 (118)로부터 공기 또는 가스의 일방향 흐름을 제공할 수 있고, 캐리어를 통하고 중심 체임버 (118) 내부로 공기의 통로가 대기로 향하지 않도록 되어 있다.In a specific embodiment, the check valve means 127 is in the form of an elastic check valve member or stopper located around and on the exhaust hole 131. It protrudes via a stem 128 protruding from the center. It has a second protruding end that acts with the top of the wall 130 to the outside of the exhaust hole. The stopper 127 may provide a one-way flow of air or gas through the exhaust hole 131 and into the carrier from the LFD center gas chamber 118, and through the carrier and into the center chamber 118. The passage is not directed to the atmosphere.

LFD 중심 가스 체임버 (118)로 들어간 가스는 마개 (127)을 통과하고 배기구 (132)를 통하여 대기로 배기 홀 (131)을 통하여 통과하거나 또는 대안적으로, 대기로 우연히 이동 및/또는 그 이상의 공정을 위하여 모인다. 이러한 방법으로 형성된 LFD (124)는 압력이 LFD로 포트가 막혀져 있는 상태에서 충, 방전 동안 셀에서 발생하는 것을 막아준다. 그래서 가스는 물 통로를 경유하여 LFD를 벗어나지 못한다. 예를 들어, 그러한 굽어진 가스 캡 배열을 포함하는 LFD는 오프-보드(off-board) 저장소가 사용되는 곳에서 전지로 전원을 공급하는 골프 카트를 위한 전지 물 시스템에서 이점으로 사용될 수 있고, 전지 LFDs로 물 투입구와 배출구의 유도하는 것은 물 공급지로부터 그 컨덕터가 연결되어 있지 않을 때 닫히는 점검 밸브를 갖는다. 그럼으로써 도관 또는 호스가 물 공급지로부터 연결되어 있지 않을 때 물의 누수를 방지할 수 있다.Gas entering the LFD center gas chamber 118 passes through the stopper 127 and passes through the exhaust hole 131 to the atmosphere through the exhaust port 132 or, alternatively, accidentally moves to and / or processes to the atmosphere. Gather for The LFD 124 formed in this manner prevents pressure from occurring in the cell during charging and discharging while the port is blocked by the LFD. Thus the gas does not leave the LFD via the water passage. For example, LFDs that include such curved gas cap arrangements can be used to advantage in cell water systems for golf carts that power cells where off-board reservoirs are used. Induction of water inlet and outlet into LFDs has a check valve that closes when the conductor is disconnected from the water supply. This prevents water leaks when conduits or hoses are not connected from the water supply.

LFD (54)와 (124)를 형성하는 상기 확인된 부재들은 전지 제공에 있어서 가혹한 환경에 견디어 낼 수 있는 구조적으로 적당한 물질로부터 만들어 질 수 있다. 예를 들어, LFD는 구조적인 강도의 우수한 정도를 보여주는 것으로 알려져 있고, 발생기 산소(nascent oxygen)에 저항성을 포함하여 우수한 내부식성 및/또는 내화학성의 우수한 정도를 제공하는 폴리머 또는 플루오로폴리머 물질로부터 만들어 질 수 있다. LFDs를 형성하는 데 사용되는 부재들은 기계로 만들어지거나 또는 주조될 수 있다. 구체적인 실시예에서, LFD 상부 본체 (58), LFD 캡 (56), 캐리어 (133), 차단막 본체 (62), 벨 체임버 본체 (66), 그리고 깃 (82)는 각각 강성의 전지 등급인 폴리프로필렌으로부터 주조되고, 그리고 전형적인 부착 방법을 사용하여 함께 부착된다. 밸브 마개 (127)과 O-링 (83)은 각각 특정한 용도에 요구되고 전지의 제공에서 가혹한 환경에 견디어 낼 수 있는 바람직한 탄성 특성 둘 다를 가지는 물질로부터 형성된다.. 바람직한 구체적인 예로는, 마개 그리고 O-링은 EPDM 고무로부터 형성된다.The identified members forming the LFDs 54 and 124 can be made from structurally suitable materials that can withstand harsh environments in battery provision. For example, LFD is known to show a good degree of structural strength, and from polymers or fluoropolymer materials that provide a good degree of corrosion and / or chemical resistance, including resistance to generator oxygen. Can be made. The members used to form the LFDs can be machined or cast. In a specific embodiment, the LFD upper body 58, the LFD cap 56, the carrier 133, the barrier body 62, the bell chamber body 66, and the collar 82 are each rigid cell grade polypropylene. Are cast from and adhered together using a typical attachment method. The valve stopper 127 and the O-ring 83 are each formed from a material that has both desirable elastic properties required for a particular application and able to withstand harsh environments in the provision of a cell. The ring is formed from EPDM rubber.

도 17은 기존의 전해질 전지의 전해질 충전 개구부 내부에 부착될 수 있도록 고안된 디바이스라기보다는 그 자체로 전지 구조의 필수적인 구성 부분으로서 형성된 본 발명의 다른 LFD (133)을 개략적으로 도시하고 있다. 단순화 및 도시할 목적으로, 도 1-9에서 도시된 LFD의 단순화된 형태는 전지 구조의 필수적인 요소로서 즉, 전지 커버로서 도 16에서 보여주고 있다. 그러나, 도 10-16에서 상기 기술되고 도시된 LFD는 또한 전지 구조의 필수적인 구성 요소로서 형성될 수도 있다는 것은 알려져 있다.FIG. 17 schematically illustrates another LFD 133 of the present invention formed as an integral component of the cell structure, rather than a device designed to be able to attach inside the electrolyte filling opening of a conventional electrolyte cell. For the purpose of simplicity and illustration, the simplified form of the LFD shown in FIGS. 1-9 is shown in FIG. 16 as an essential element of the cell structure, ie as a battery cover. However, it is known that the LFD described and shown above in FIGS. 10-16 may also be formed as an integral component of the cell structure.

LFD (133)은 전해질 전지 (140)의 전해질 셀 (136)을 밀봉하고 그 셀에 꽉 맞는 전지 커버 (134)에서 결합한다. 그 커버 (134)에 형성된 LFDs (133)의 수는 전해질 셀 (136)의 수와 동일하고, 그리고 각 LFD는 LFD가 각 셀의 헤드 스페이스 내부에 위치할 수 있도록 전지 커버 내부에 배향한다. 커버 (134)는 제1 LFD의 물 투입구 통로 (144)와 수력학적으로 연결된 물 투입구 포트 (142)를 포함한다. 그 LFDs는 전지 커버 내부에 위치한 물 수송 통로 (148)을 경유하여 그 LFD의 물 투입구와 물 배출구 통로 (144, 146) 사이에서 연속적으로 서로 수력학적으로 연결되어 있다. 그 커버 (134)는 말단(마지막) LFD의 물 배출구 통로 (146)과 수력학적으로 연결된 물 배출구 포트 (150)을 포함한다. LFDs (133) 또한 상기 LFD (43)에 대하여 기술한 바와 같이 LFD를 경유하여 그것으로부터 이동된 셀로부터 형성된 압력을 허용하는 전지 커버 내부에 위치한 배기 포트 152를 포함한다.LFD 133 seals electrolyte cell 136 of electrolyte cell 140 and engages in battery cover 134 that fits tightly to the cell. The number of LFDs 133 formed in the cover 134 is equal to the number of electrolyte cells 136, and each LFD is oriented inside the battery cover so that the LFD can be located inside the head space of each cell. The cover 134 includes a water inlet port 142 that is hydraulically connected to the water inlet passage 144 of the first LFD. The LFDs are hydraulically connected to each other continuously between the water inlet and the water outlet passages 144, 146 of the LFD via a water transport passage 148 located inside the battery cover. The cover 134 includes a water outlet port 150 hydraulically connected to the water outlet passage 146 of the distal (last) LFD. The LFDs 133 also include an exhaust port 152 located inside the battery cover that allows pressure formed from cells moved from and via the LFD as described for the LFD 43 above.

도 17에서 도시된 세 개의 셀의 배열은 단순한 도시와 참조를 목적으로 선택된 것이고, 그리고 본 발명의 LFDs는 전해질 셀의 어느 정도의 수를 갖는 전지의 필수 구성요소로 형성될 수 있다는 것은 알려져 있다. 전지 커버를 갖는 필수적인 것으로서 LFDs의 특별한 구조는 전지의 부분으로 LFDs를 만드는 단지 하나의 방법이고, 그리고 다른 구조들 예를 들어, 전해질 셀 벽을 갖는 LFD 전체를 만드는 것은 본 발명의 범위 내임은 또한 이해될 수 있다.The arrangement of the three cells shown in FIG. 17 is chosen for simplicity of illustration and reference, and it is known that the LFDs of the present invention can be formed as an integral component of a battery having a certain number of electrolyte cells. It is also understood that the special structure of LFDs as essential with the battery cover is just one way of making LFDs as part of the cell, and it is also within the scope of the present invention to make other structures, for example, the entire LFD with electrolyte cell walls. Can be.

전해질 전지의 전해질 충전 개구부를 통하여 개선된 장치를 적용하는 분리된디바이스로서 보다 차라리 전해지 F전지의 필수 구성요소로서 형성된 LFDs가 바람직하다. 왜냐하면, 단지 하나의 물 공급 쌍과 물 배출구 쌍이 전지 셀의 모든 종류에 대하여 전해질 수위 조절과 전해질 보충 영향을 줄 필요가 있기 때문이다. 그렇게 함으로써, 전해질 수위 조절과 보충 작동을 더욱 단순화할 수 있다. 또한, 각 전해질 셀 둘 다 내부에서 LFDs를 개선할 필요성의 회피는 LFDs 사이에서 외부적으로 수직으로 제작, 유지하여야만 줄일 수 있다. 그럼으로써, 전지 외부로 물이 누설될 가능성을 피할 수 있고, 전지를 쉽게 유지할 수 있다. 어떤 공간적으로 밀착된 적용 분야에서 기존의 전지에 LFDs를 부가하는 것과 관련된 공간적인 염려를 피할 수 있다.Preferred are LFDs formed as an integral component of the electrolytic cell F cell, rather than as separate devices applying the improved device through the electrolyte filling opening of the electrolyte cell. This is because only one water supply pair and water outlet pair need to affect electrolyte level control and electrolyte replenishment for all types of battery cells. By doing so, the electrolyte level control and replenishment operation can be further simplified. In addition, the avoidance of the need to improve LFDs inside each electrolyte cell can only be reduced by making and maintaining the externally perpendicular between the LFDs. By doing so, the possibility of water leaking out of the battery can be avoided, and the battery can be easily maintained. In some spatially tight applications, the spatial concerns associated with adding LFDs to existing cells can be avoided.

본 발명의 LFDs의 특징은 전지의 각 전해질 셀 내부에 배설되고, 서로 LFD가 수력학적으로 연결될 때, 전해질 수위 조절과 보충은 물 공급지와 하나로 연결하고, LFDs 내부에서 압력 차이가 발생하며, 말단 LFD로부터 물이 통과할 때까지 기다리는 단순한 작동이 가능하다는 것이다. 본 발명의 LFDs를 사용하면 전해질 수위 조절과 보충에 대한 각 셀로의 물리적인 접근할 필요성이 없고, 전지 외부로 전해질을 순환시킬 필요가 없어서, 특성 파괴나 건강의 문제등의 가능성을 줄일 수 있다.The characteristics of the LFDs of the present invention are excreted inside each electrolyte cell of the battery, and when the LFDs are hydraulically connected to each other, the electrolyte level control and replenishment are connected to the water supply one, the pressure difference occurs inside the LFDs, and the terminal LFD The simple operation of waiting for water to pass through is possible. The use of the LFDs of the present invention eliminates the need for physical access to each cell for electrolyte level control and replenishment, and eliminates the need to circulate the electrolyte out of the cell, thereby reducing the likelihood of property degradation or health problems.

본 발명의 LFDs의 다른 특징은 전해질 수위 조절과 보충이 운동 부재를 사용하지 않고 또는 전지에서 수행될 수 있다는 것이다. 전지 제공에 있어서 운동 부재의 사용은 그 운동 부재들과 접촉하는 가혹한 환경 때문에 바람직하지 않다. 가혹한 환경에서 운동 부재를 사용하는 것은 그러한 부분들의 부적절한 작동 및/또는그 부분들의 고장으로 결과된다는 것은 알려져 있다. 위의 어느 쪽이든지 간에 그 디바이스의 적절한 작동을 손상시킨다.Another feature of the LFDs of the present invention is that electrolyte level control and replenishment can be performed without the use of athletic members or in the cell. The use of a moving member in providing a battery is undesirable because of the harsh environment in contact with the moving members. It is known that the use of a movement member in harsh environments results in improper operation of such parts and / or failure of those parts. Either of the above would impair the proper operation of the device.

본 발명의 LFDs의 또 다른 특징은 가압 또는 진공 작동 모드 하에서 부여될 수 있는 압력 차이 조건의 넓은 범위 하에서 전해질 수위 조절과 보충을 허용할 수 있다는 것이다. 본 발명의 LFDs는 특별한 가압 또는 진공 작동 조건과는 무관하게 LFDs 본체 내부에 보울에서 물의 수위와 관련된 헤드 압력과 벨 체임버 내부에서 트랩된 공기 사이에서 동일한 압력에 근거하여 셀 내부에서 소정의 전해질 수위를 제공하도록 고안되어 있기 때문에, LFD의 사용은 동일하지 않은 압력 또는 진공 작동 조건이 각 전지 셀에서 소정의 전해질 수위를 제공하는 것과 일치되도록 하는 능력을 LFDs 상에서 가질 수 있다. 본 발명의 LFDs를 사용함으로써, 전해질 수위 조절과 보충 작동을 수행하는 자는 각 셀에서 전해질이 특정한 가압 또는 진공 작동 조건에 대한 염려없이 소정의 수위까지 보충될 수 있다는 것을 확신할 수 있다. 본 발명의 그러한 특징은 또한, 다른 여러 가지 가압 또는 진공 공급지에 쉽게 제공될 수 있는 레베링 공정이 가능하다.Another feature of the LFDs of the present invention is that it allows for electrolyte level control and replenishment under a wide range of pressure differential conditions that can be imparted under a pressurized or vacuum mode of operation. The LFDs of the present invention achieve a predetermined electrolyte level inside the cell based on the same pressure between the head pressure associated with the water level in the bowl inside the LFDs body and the air trapped inside the bell chamber, regardless of the special pressurized or vacuum operating conditions. As designed to provide, the use of LFDs may have the ability on LFDs to ensure that unequal pressure or vacuum operating conditions are consistent with providing a predetermined electrolyte level in each battery cell. By using the LFDs of the present invention, the person performing the electrolyte level control and replenishment operation can be sure that the electrolyte in each cell can be replenished to a predetermined level without concern for specific pressurized or vacuum operating conditions. Such features of the present invention also allow for a levering process that can be easily provided to various other pressurized or vacuum feeds.

본 발명의 LFDs를 작동할 필요가 있는 압력 차이의 폭은 특별한 LFD 적용 분야와 크기에 의존한다. 예를 들어, 골프 카트 전지 또는 자동차 전지에 사용될 수 있는 크기와 형태로 된 LFDs는 잠수함 전지로 사용될 수 있는 크기와 형태로 된 LFD와 관련되기보다는 더 작은 압력 차이를 이용하여 작동될 수 있다. 구체적인 실시예에서, LFD는 자동차 또는 골프 카트 적용분야(즉, LFD는 여기에서 전해질 셀 개구부 내에 배치될 수 있는 약 1 인치보다 더 작은 본체 직경을 갖는 도 10-16에서 도시된 것과 같은 형태를 갖는다.)에서 사용될 수 있는 크기로 되어 있고, 그러한 것은 셀에서 LFD에 의해 제공되는 바람직한 전해질 수위에 영향을 주지 않고, 약 0.1 내지 2.0 Psia의 범위에서 압력의 차이가 있는 조건(절대적으로) 하에서 전해질 레벨링과 보충을 가능하게 할 것이다. 그러나, LFD는 특별한 적용 분야에 따라서 다른 압력 차이 조건하에서 작동될 수 있는 형상과 크기로 될 수 있다.The width of the pressure difference needed to operate the LFDs of the present invention depends on the particular LFD application and size. For example, LFDs of size and shape that can be used in golf cart cells or automotive batteries can be operated using smaller pressure differentials than those associated with LFDs of size and shape that can be used as submarine cells. In a specific embodiment, the LFD has a shape such as that shown in FIGS. 10-16 having a body diameter of less than about 1 inch that can be disposed within an electrolyte cell opening for automotive or golf cart applications (ie, the LFD here). Sized to be usable in.), Which does not affect the desired electrolyte level provided by the LFD in the cell, and electrolyte leveling under conditions (absolutely) with pressure differences in the range of about 0.1 to 2.0 Psia And will enable replenishment. However, LFDs can be of any shape and size that can be operated under different pressure differential conditions, depending on the particular application.

또한, 바람직하게는, 단순한 도시를 위한 도 20에서 기술된 바와 같이, 본 발명의 LFDs는 충전과 레벨링 뿐만 아니라 전해질 열적 조건을 수행하는 데에 사용되고, 수행할 수 있는 형상을 할 수 있다. 예를 들어, LFD (10)은 각 그러한 요소 (170)이 바람직한 깊이로 전해질에 잠길 수 있도록 벨 체임버로부터 일정 거리만큼 플로어 (26) 또는 보울 바닥으로부터 아래 방향으로 돌출된 하나 이상의 열전달 요소 (170)을 갖도록 고안되어 있다. 열전달 요소 (170)은 전도열이 LFD를 통하여 물이 투입되는 것과 순환되는 것으로부터 전해질로 전달되도록 허용하는 위치에서 LFD (10)과 연결되어 있다. 열전달 요소는 금속 등과 같은 것(예를 들어, 스테인레스 금속)으로서 우수한 열전도 특성을 갖는 물질로부터 만들 수 있다. 그러한 열전달 요소를 포함하는 LFD는 전해질을 과열 또는 냉각하기에 최적의 전지 특성 및/또는 수명특성에 바람직한 적용 분야에서 바람직하다. 그러한 적용 분야에서 각 셀에서 전해질은 각 LFD를 통하여 과열된 물을 순환함에 의해서 과열될 수 있고, 또는 각 LFD를 통하여 냉각된 물을 순환함으로써 냉각될 수 있다.Further, preferably, as described in FIG. 20 for the sake of simplicity, the LFDs of the present invention may be used to perform electrolyte thermal conditions as well as filling and leveling and may be shaped to perform. For example, the LFD 10 may include one or more heat transfer elements 170 protruding downward from the floor 26 or bowl bottom by a distance from the bell chamber so that each such element 170 can be immersed in the electrolyte to the desired depth. It is designed to have. The heat transfer element 170 is connected to the LFD 10 at a location that allows conductive heat to be transferred to the electrolyte from the input and circulated water through the LFD. The heat transfer element may be made from a material having good thermal conductivity properties, such as a metal or the like (eg, a stainless metal). LFDs comprising such heat transfer elements are desirable in applications where desirable cell and / or lifetime characteristics are optimal for overheating or cooling the electrolyte. In such applications the electrolyte in each cell may be superheated by circulating the superheated water through each LFD, or may be cooled by circulating the cooled water through each LFD.

도 18은 도 10-16에서 상기 기술되고 도시되어 있고, 그리고 전해질 전지 (160)의 각 전해질 셀 (158)에 각각 위치한 많은 LFDs (54)를 포함하는 액체 충전시스템(LFS)를 도시한다. LFDs (54)는 인접한 LFDs의 각 물 포트 (164) 사이에 삽입된 물 수송 통로를 경유하여 연속적으로 서로 각각 수력학적으로 연결되어 있다.FIG. 18 illustrates a liquid filling system (LFS) that is described and shown above in FIGS. 10-16, and includes a number of LFDs 54 each located in each electrolyte cell 158 of electrolyte cell 160. The LFDs 54 are each hydrodynamically connected to one another in succession via a water transport passage inserted between each water port 164 of adjacent LFDs.

도 18에서 도시된 LFS는 진공 또는 가압 작동 조건에 의해서 압력 차이가 각 LFD (54)의 물 포트 (164) 사이에 부여될 때 전해질 수위 조절과 보충을 제공하도록 되어 있다. 제1 LFD (54)의 물 포트 (164)는 물 공급지(도시하지 않음)와 연결된 공급 라인 (166)과 연결되어 있다. 각 LFD를 통한 압력 차이가 압력 조건에 의하여 부가되면, 물 공급 라인 (166)은 적당한 압력과 흐름율, 예를 들어, 라인 압력 등과 같은 것에서 물, 에서 물을 제공하도록 되어 있는 물 공급지와 연결되어 있다. 만약 각 LFD를 통한 압력 차이가 진공 조건에서 부여되면, 물 공급 라인 (166)은 대기압에서의 물, 예를 들어, 물 저장소등과 같은, 을 공급하도록 되어 있는 물 공급지와 연결되어 있다.The LFS shown in FIG. 18 is intended to provide electrolyte level control and replenishment when a pressure differential is imparted between the water ports 164 of each LFD 54 by vacuum or pressurized operating conditions. The water port 164 of the first LFD 54 is connected to a supply line 166 connected to a water supply source (not shown). When the pressure differential through each LFD is added by pressure conditions, the water supply line 166 is connected with a water supply adapted to provide water at water at a suitable pressure and flow rate, for example line pressure, etc. have. If the pressure differential through each LFD is imparted under vacuum conditions, the water supply line 166 is connected to a water supply adapted to supply water at atmospheric pressure, such as a water reservoir, for example.

도 18은 LFDs (54)의 본체들을 그들의 돌출된 깃에서 회전할 수 있다는 것을 보여주고 있고, 그래서 LFD의 각의 위치는 다중-셀 LFS에서 LFD와 내부적으로 결합하기 위한 바람직한 구성을 충분히 충족할 수 있도록 조정될 수 있다.18 shows that the bodies of LFDs 54 can rotate on their protruding feathers, so that the position of the angles of the LFDs can sufficiently meet the desired configuration for internal coupling with the LFDs in a multi-cell LFS. Can be adjusted.

말단 LFD (54)의 물 포트 (164)는 물 배수 라인 (168)과 연결되어 있다. 바람직하게는 물 배출 라인의 물의 배출구 말단이 레벨링과 보충 작동이 완결된 후 LFS에서 배출된 물을 포획하는 물 저장소 또는 그와 같은 것(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있다.The water port 164 of the terminal LFD 54 is connected with the water drain line 168. Preferably the outlet end of the water in the water discharge line is connected to a water reservoir or the like (not shown) that captures the water discharged from the LFS after the leveling and replenishment operation is completed.

바람직하게는, 부착할 수 있는 빠른-결합(quick-connect) 타입(도시되어 있지 않음)은 물 공급 라인 (166)과 물 배출 라인 (168) 둘 다에 대하여 단일 위치결합점을 제공하도록 사용될 수 있다.Preferably, an attachable quick-connect type (not shown) may be used to provide a single point of attachment for both water supply line 166 and water discharge line 168. have.

그러한 핏팅(fitting) 부착물은 물 공급 라인과 물 배출 라인의 각 말단 사이에서 분리될 수 있고 물 밀착 핏(fit)을 맞물리게 하도록 바람직하게 형성될 수 있다. 그러한 핏팅(fitting) 부착물은 연결되어 있을 때에는 쌍으로 결합된 라인 말단을 통하여 둘 다 흐를 수 있도록 되어 있고, 분리되어 있을 때에는 쌍으로 결합되어 있지 않은 라인 말단을 통하여 흐르지 않도록 되어 있는 각 결합 말단에서 점검 밸브 또는 그와 같은 것을 포함한다. 이러한 방법으로 형성된 핏 부착물의 사용은 그러한 사용이 그 둘, 즉, 공급지를 활성화하는 데 그리고 핏(fit) 부착물을 연결하는 데에 전해질 수위 조절과 보충을 개시하도록 요구되는 과정을 줄일 수 있기 때문에 바람직하다.Such a fitting attachment may be separated between each end of the water supply line and the water discharge line and may be preferably formed to engage a water tight fit. Such fitting attachments are inspected at each mating end that, when connected, are capable of flowing both through the paired line ends and when disconnected, do not flow through the non-paired line ends. Valves or the like. The use of fit deposits formed in this way is desirable because such use can reduce the process required to initiate electrolyte level control and replenishment to activate the two, ie, to activate the feed and to connect the fit deposits. Do.

LFS (154)는 물이 제1 LFD (54) 내부로 흐를 수 있도록 하는 각 LFD (54) 내부의 바람직한 압력 차이를 제공하는 가압 또는 진공 공급지를 활성화함으로써 작동된다. 물이 제1 LFD 내로 들어갔을 때, 상기 도 1-9에서 기술되고 도시된 바와 같이 동일한 방법으로 전해질 셀로 LFD를 통하여 물은 통과한다. 더욱 상세하게는, 물이 제1 LFD (54)로 들어가고, 그 내부 물 통로를 경유하여 그 물 통로를 통하여 이동할 때, 벨 체임버 내의 트랩된 공기의 압력은 동일한 압력에 도달할 때까지 제1 셀에서 전해질의 수위는 상승한다. 그러한 동일한 압력은 물이 셀 내부로 들어가는 것을 중단시키고, 그리고 그 물의 수위가 빈 물의 통로의 입구에 도달하고, LFD의 외부로 그것을 통하여 통과될 때까지 LFD에서 물의 수위가 상승하도록 한다. 제1 LFD를 통하여 순환된 물은 연속적으로 다음 LFD의 물의 포트 (164)로물 수송 통로 (162)를 경유하여 이동된다. 그리고, 그러한 연속적인 배열에서 그 공정은 계속 반복된다. 말단 셀 (158)에서 바람직한 전해질 수위가 만족될 때까지 연속적으로 각 LFD 사이에서 물은 순환되고, 물은 그 물 포트 (164)를 경유하여 각 말단 LFD로부터 이동된다. 한번 물이 물 배출 라인 (168)로부터 배출되는 것이 관측되면, 물 공급지로부터 물의 흐름은 가압 또는 진공 공급지를 끊음에 의해서 중단된다.LFS 154 is operated by activating a pressurized or vacuum feed that provides a desired pressure differential within each LFD 54 that allows water to flow into the first LFD 54. When water enters the first LFD, water passes through the LFD into the electrolyte cell in the same manner as described and illustrated in FIGS. 1-9 above. More specifically, when water enters the first LFD 54 and moves through its water passage via its internal water passage, the pressure of the trapped air in the bell chamber reaches the first cell until it reaches the same pressure. At the level of the electrolyte rises. Such same pressure stops water from entering the cell and causes the water level to rise in the LFD until the water level reaches the inlet of the passage of empty water and passes through it out of the LFD. Water circulated through the first LFD is continuously moved via the water transport passage 162 to the port 164 of the water of the next LFD. And in such a continuous arrangement the process is repeated over and over. Water is continually circulated between each LFD until the desired electrolyte level in terminal cell 158 is met, and water is moved from each terminal LFD via its water port 164. Once it is observed that water is discharged from the water discharge line 168, the flow of water from the water supply is stopped by shutting off the pressurized or vacuum supply.

물 포트 (164), LFDs 내부의 물의 통로, 그리고 LFDs와 수력학적으로 연결된 물 수송 통로 (162)는 상기 기술된 네 가지의 방법 중 하나로 그 안에 포함된 물을 씻어낸다. 도 18을 참조하면, 구체적인 실시예에서, 물은 공기 투입 라인으로 라인 166 또는 168을 사용하는 방향으로 내부적으로 연결된 전해질 셀을 통하여 가압된 공기를 통과함으로써 씻어낼 수 있다. 한번 공기가 다른 라인으로부터 배출되는 것이 관측되면, 공기 가압 공급지가 해제되고 전해질 수위 조절과 보충 작동이 완결된다.The water port 164, the passage of water inside the LFDs, and the water transport passage 162 hydrodynamically connected to the LFDs, flush the water contained therein in one of the four ways described above. Referring to FIG. 18, in a specific embodiment, water may be flushed by passing pressurized air through an electrolyte cell that is internally connected in the direction of using line 166 or 168 as the air input line. Once it is observed that air is discharged from the other line, the air pressurized supply is released and the electrolyte level control and replenishment operation is completed.

바람직하다면, 전지의 충전 과정 전, 중 또는 그 후에 전해질 수위 조절과 보충 작동이 일어난 후 및/또는,; 바람직하게는 그 중 및/ 또는 그 후.If desired, after the electrolyte level control and replenishment operation has taken place before, during or after the charging process of the cell; Preferably therein and / or thereafter.

예시적인 LFS가 도 10-16의 LFDs를 사용하면서 도 18에 상세하게 상기 기술되고 도시되어 있을 지라도, 본 발명의 LFSs는 본 발명의 다른 LFDs를 대안적으로 사용할 수도 있고, 그러한 사용은 본 발명의 범위 내라는 것은 이해될 수 있다.Although the exemplary LFS is described and illustrated in detail in FIG. 18 using the LFDs of FIGS. 10-16, the LFSs of the present invention may alternatively use other LFDs of the present invention, and such use may be used in the present invention. It can be understood that it is within the scope.

본 발명의 현재 바람직한 관점에서 앞에서 설명한 것은 도시하는 것과 예의 방법으로 제시되고 있다. 본 발명이 구체적으로 설명되고 또는 실시될 수 있는 모든 구조적이고 과정의 형태의 모든 카탈로그는 제시되지 않았다. 바람직한 구조와 과정의 변화와 변경은 앞선 기술과 일치하는 본 발명의 범위와 바람직한 본질로부터 벗어남이 없이 추구될 수 있고, 아래의 청구항들은 본 발명이 발전된 기술의 상태의 문맥을 자유스럽게 읽고 해석할 수 있다.In the presently preferred aspect of the invention, what has been described above is presented by way of illustration and example. Not all catalogs of all structural and process forms in which the invention is specifically described or may be practiced have not been presented. Changes and modifications of the preferred structures and processes may be pursued without departing from the scope and preferred essence of the invention consistent with the foregoing description, and the claims below are free to read and interpret the context of the state of the art in which the invention has been developed. have.

Claims (39)

물로 전해질 셀 내의 액체 전해질을 보충하고 레벨링(leveling)을 위한 디바이스로서,A device for replenishing and leveling a liquid electrolyte in an electrolyte cell with water, 제1 및 제2의 워터 플로우 포트(water flow ports)를 한정하는 본체,A body defining first and second water flow ports, 워터 플로우 포트 아래에 위치하는 보울(bowl)을 갖는 트랩(trap), 그리고A trap with a bowl located below the water flow port, and 상기 보울로의 물의 유입 및 유출을 위하여 각 포트를 상기 보울에 별도로 하향하여 연결하는 제1 및 제2 물 통로First and second water passages that connect each port separately downward to the bowl for inflow and outflow of water into the bowl. 를 포함하고,Including, 상기 트랩은 이를 통과하는 물 흐름을 조절하기 위하여 트랩 내에 소정량의 공기를 내포시키기 위한 상방향으로 향한 차단부 및 하방향으로 향한 차단부를 포함하고, 상기 상방향으로 향한 차단부의 립(lip)과 상기 상방향으로 향한 차단부가 돌출되는 보울 바닥면의 소정 거리 아래에 위치한 출구를 가지며, 상기 출구는 이와 연결된 챔버 내의 소정의 액체 레벨을 조절하는 위치에 형성되고,The trap includes an upward facing shutoff and a downward facing shutoff for enclosing a predetermined amount of air in the trap to regulate the flow of water therethrough, including a lip of the upward facing shutoff. Has an outlet located below a predetermined distance of the bottom of the bowl from which the upwardly shielding portion protrudes, the outlet being formed at a position to adjust a predetermined liquid level in the chamber connected thereto; 상기 트랩 출구는, 상기 트랩 출구의 침수 후 및 트랩내의 공기의 부피가 보울 내의 물이 적어도 하나의 상기 통로의 하단부 레벨까지 상승하도록 하는 충분한 압력에 이른 후에 트랩을 통한 물의 흐름이 정지되도록, 상기 립 및 상기 제1 및 제2 통로 중 하나의 하단부와 수직 방향으로 서로 상대적으로 위치하며, 상기 하나의 통로 하단부와 트랩 출구 사이의 부피 분포가 규정되어 있는The trap outlet is configured to stop the flow of water through the trap after submersion of the trap outlet and after the volume of air in the trap reaches a sufficient pressure to allow water in the bowl to rise to the bottom level of at least one passage. And positioned relative to each other in a vertical direction with a lower end of one of the first and second passages, the volume distribution being defined between the lower end of the one passage and the trap outlet. 디바이스.device. 제1항에서,In claim 1, 상기 트랩 출구가 벨 체임버에서 개구되며, 상기 통로, 상기 트랩과 상기 벨 체임버가 전해질 셀의 전해질 충전 개구부에 장착되는 본체 내에 형성되어 있고, 착탈가능한 결합 수단(releasible locking attachment)을 포함하며, 상기 디바이스가 전해질 충전 개구부에 설치될 때 트랩과 벨 체임버가 전해질의 헤드 스페이스(head space) 내에 최소한 부분적으로 위치하는 디바이스.The trap outlet is opened in a bell chamber and is formed in a body in which the passage, the trap and the bell chamber are mounted in an electrolyte filling opening of an electrolyte cell, includes releasible locking attachment, and the device The trap and the bell chamber at least partially located within the head space of the electrolyte when is installed in the electrolyte filling opening. 제1항에서,In claim 1, 물 통로와 무관한 본체 내부에 축 방향으로 위치하고 있으며, 상기 디바이스를 통해 기체를 이송하기 위한 중앙 체임버를 포함하는 디바이스.A device positioned axially within a body independent of a water passage and comprising a central chamber for transporting gas through the device. 제1항에서,In claim 1, 상기 디바이스 내에서 연장되어 있고, 본체 벽을 통해 연장된 배기 포트(vent port)를 포함하며, 전해질 셀의 헤드 스페이스(head space)로부터 가스를 공급받도록 되어 있는 배기 경로(vent passage); 및A vent passage extending within the device and including a vent port extending through the body wall and adapted to receive gas from the head space of the electrolyte cell; And 상기 디바이스의 상부 말단에 인접하여 위치하고, 상기 배기 통로와 연결될 수 있으며, 상기 디바이스로부터의 가스의 한 방향 흐름만을 제공하는 조절 밸브 수단을 포함하는 배기구(vent opening)A vent opening, located adjacent to the upper end of the device, connected to the exhaust passage and including control valve means for providing only one direction flow of gas from the device. 를 포함하는 디바이스.Device comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 디바이스가 전해질 전지와 통합되어 있는 디바이스.Wherein said device is integrated with an electrolyte cell. 전해질 전지의 각각의 전해질 셀 내에 설치되는 다수의 상기 제1항의 디바이스를 포함하며, 상기 다수의 디바이스들은 그들 사이에 물을 순환시키고 물 공급지(water source)로의 단일 연결로부터 각각의 전해질 셀의 수위를 유지시키도록 수력학적으로 서로 연결되어, 전해질 셀을 레벨링하게 하고 보충하는 시스템.A plurality of the devices of claim 1 installed in each electrolyte cell of an electrolyte cell, the plurality of devices circulating water therebetween and varying the level of each electrolyte cell from a single connection to a water source. A system that is hydraulically connected to each other to maintain, leveling and replenishing the electrolyte cells. 제1항에서,In claim 1, 상기 디바이스가 상기 본체를 통해 축 방향으로 움직이는 축에 대해서 실질적으로 대칭인 디바이스.A device substantially symmetric about an axis in which the device moves axially through the body. 제1항에서,In claim 1, 전해질 셀 내부에서 소정의 전해질 수위가 달성되었을 때, 상기 디바이스에 들어간 물이 상기 다른 통로에 의하여 디바이스로부터 이동될 수 있도록 제1 및 제2 통로 중 다른 하나가 위치한 디바이스.A device in which the other of the first and second passages is located such that when the predetermined electrolyte level is achieved inside the electrolyte cell, water entering the device can be moved from the device by the other passage. 제1항에서,In claim 1, 상기 통로 중 하나로부터 상기 디바이스로 들어간 물과 접촉하는 상기 디바이스의 일부에서 하향 돌출되어 형성되는 열전달 요소를 포함하고, 상기 열전달 요소가 상기 트랩 내의 물로부터 상기 전해질로 열에너지를 전달하도록 셀 내부에 전해질을 조건 설정하는 디바이스.A heat transfer element protruding downward from a portion of the device in contact with the water entering the device from one of the passages, the heat transfer element having an electrolyte inside the cell such that the heat transfer element transfers thermal energy from the water in the trap to the electrolyte; Condition setting device. 셀에서 산 전해질의 수위를 조절하기 위하여 셀로 물을 부가하는 납축전의 셀에 부착되는 개선된 물 공급 디바이스로서,An improved water supply device attached to a lead-acid cell that adds water to the cell to control the level of acid electrolyte in the cell, 본체가 셀 외부에 위치한 본체의 상부 말단과 원하는 전해질 수위 하부로부터 소정 거리 아래에 형성되고 셀 내에 위치한 본체의 하부 말단을 갖는 셀 충전 개구부에 장착될 수 있는 외부 특징을 갖는 관상(tubular) 본체,A tubular body having an external feature that the body is formed a predetermined distance from the upper end of the body located outside the cell and below the desired electrolyte level and can be mounted to the cell filling opening having the lower end of the body located within the cell, 한 쌍의 상기 본체 상부 말단에 본체의 내부로 연장되는 물 흐름 포트(water flow port)를 포함하고,A pair of water flow ports extending into the body at the upper ends of the body, 상기 본체는 포트들 사이에서 포트 하부에 위치한 하부 부를 갖는 물의 흐름 통로를 내부적으로 한정하고, 상기 본체는 본체 하부 말단에서 배출구와 상기 통로 하부 부분과 연결되어 있는 투입구를 갖는 물 흐름 트랩을 내부적으로 한정하고, 셀에서 전해질 수위가 트랩을 통하여 물이 통과함에 의하여 원하는 수위까지 상승하여 소정량의 공기를 가압하여 트랩되게 한 후, 일정량의 공기가 상기 트랩 내부에 포함되도록 하고, 상기 통로 하부 부분은 상기 포트의 하나를 통하여 본체로 유입된 물에 의하여 넘치도록 상기 트랩 요소와 통로 하부 말단의 상대적으로 수직인 위치가 그 트랩 요소와 통로 하부 부의 부피 분포와 관련되어 서로 한정되며, 상기 일정량의 공기는 충전 작동 동안 그리고 소정의 전해질 수위가 달성된 후 셀로부터 상기 트랩 내로 전해질의 이동을 방지하는The body internally defines a water flow passage having a lower portion located below the port between the ports, and the body internally defines a water flow trap having an outlet at the lower end of the body and an inlet connected to the lower portion of the passage. And the electrolyte level in the cell rises to a desired level by passing water through the trap, pressurizes a predetermined amount of air, and traps a predetermined amount of air, so that a certain amount of air is contained in the trap. The relatively vertical position of the trap element and the lower end of the passage is defined in relation to the volume distribution of the trap element and the lower portion of the passage so that it is overflowed by water introduced into the body through one of the ports, the constant amount of air is charged From the cell into the trap during operation and after the desired electrolyte level is achieved To prevent migration of electrolytes 디바이스.device. 소정의 전해질 수위까지 물로 전해질 셀을 보충하는 방법으로서,A method for replenishing an electrolyte cell with water up to a predetermined electrolyte level, 물이 디바이스의 물 투입구 통로와 디바이스의 트랩과 디바이스의 벨 체임버를 통하여 전해질 셀로 들어가도록 하는 액체 충전 디바이스의 물 투입구 통로와 물 배출구 통로 사이에서 압력 차이를 발생시키는 단계,Generating a pressure difference between the water inlet passage of the liquid filling device and the water outlet passage allowing water to enter the electrolyte cell through the device's water inlet passage and the device's trap and the device's bell chamber, 셀 내부에서 전해질 수위가 벨 체임버의 개구 말단에 도달할 때 벨 체임버와 트랩 내부에서 일정량의 트랩된 공기를 형성하는 단계,Forming an amount of trapped air inside the bell chamber and the trap when the electrolyte level reaches the opening end of the bell chamber inside the cell, 상기 트랩된 공기의 압력이 상기 디바이스 내에서 물의 수위에 의해 기인한 디바이스에서 물의 헤드 압력과 최소한 동일하게 될 때까지 전해질 셀로 물의 연속적인 이동에 의해 상기 디바이스에서 트랩된 일정량의 공기를 가압하는 단계, 그리고Pressurizing the amount of air trapped in the device by continuous movement of water into the electrolyte cell until the pressure of the trapped air is at least equal to the head pressure of water in the device due to the level of water in the device, And 상기 디바이스에서 물의 헤드 압력이 최소한 트랩된 공기의 압력과 동일할 때 소정의 전해질 수위를 달성하도록 상기 전해질 셀로의 물의 이동이 중단되는 단계Stopping the movement of water into the electrolyte cell to achieve a predetermined electrolyte level when the head pressure of water in the device is at least equal to the pressure of trapped air 를 포함하고,Including, 상기 소정의 전해질 수위는 상기 디바이스로 들어간 물의 압력에 무관하게 달성되고, 상기 트랩된 일정 부피의 공기는 전해질이 보충 작동 동안 그리고 소정의 전해질 수위가 달성된 후 상기 트랩으로 통과하는 것을 방지하는The predetermined electrolyte level is achieved regardless of the pressure of water entering the device, and the trapped volume of air prevents electrolyte from passing into the trap during replenishment operation and after the predetermined electrolyte level is achieved. 방법.Way. 소정의 전해질 수위까지 물로 전해질 전지의 다중 전해질 셀을 보충하는 방법으로서,A method for replenishing multiple electrolyte cells of an electrolyte cell with water up to a predetermined electrolyte level, 분리된 물 투입구와 배출구 통로를 그 안에 가지면서, 벨 체임버로 개방된 트랩을 갖는 액체 충전 디바이스를 각 셀 내에 제공하는 단계,Having a separate water inlet and outlet passage therein, Trap Having Providing a liquid filling device in each cell, 물이 제1 디바이스의 물 투입구 통로와 상기 디바이스의 트랩과 상기 디바이스의 벨 체임버를 통하여 제1 전해질 셀로 들어가도록 하는 제1 액체 충전 디바이스의 물 투입구 통로와 물 배출구 통로 사이에서 압력 차이를 발생하는 단계,Generating a pressure difference between the water inlet passage of the first liquid filling device and the water outlet passage for allowing water to enter the first electrolyte cell through the water inlet passage of the first device and the trap of the device and the bell chamber of the device , 제1 셀 내부에서 전해질 수위가 벨 체임버의 개구 말단에 도달할 때 상기 제1 디바이스의 벨 체임버와 트랩 내부에서 일정량의 트랩된 공기를 형성하는 단계,Forming an amount of trapped air inside the bell chamber and trap of the first device when the electrolyte level reaches the open end of the bell chamber inside the first cell, 상기 제1 전해질 셀로 물의 연속적인 이동에 의해 상기 제1 디바이스에서 트랩된 일정량의 공기를 가압하는 단계,Pressurizing a predetermined amount of air trapped in the first device by the continuous movement of water into the first electrolyte cell, 상기 트랩된 공기의 압력이 상기 디바이스에서 물의 헤드 압력과 최소한 동일할 때 소정의 전해질 수위를 달성하도록 상기 제1 전해질 셀 내부로 물의 이동이 중단되는 단계, 그리고Stopping the movement of water into the first electrolyte cell to achieve a predetermined electrolyte level when the pressure of the trapped air is at least equal to the head pressure of water in the device, and 전해질을 보충하기 위하여 수력학적으로 다음에 연결된 디바이스로 상기 제1 디바이스의 물 배출구 통로를 통하여 상기 제1 디바이스로 들어가고 각각 다음의 전해질 셀을 레벨링하고, 그리고 각 전해질 셀에 대하여 소정의 전해질 수위가 달성될 때까지 수력학적으로 연결된 디바이스를 통하여 물을 연속적으로 순환하는 물을 순환시키는 단계To replenish the electrolyte, a hydrodynamically connected device enters the first device through the water outlet passage of the first device and levels the next electrolyte cell respectively, and a predetermined electrolyte level is achieved for each electrolyte cell. Circulating water continuously through the hydraulically connected device until 를 포함하고,Including, 상기 소정의 전해질 수준은 외부의 압력 조건에 무관하게 달성되는The predetermined electrolyte level is achieved regardless of external pressure conditions. 방법.Way. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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