KR101545786B1 - 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 배터리의 증류수를 쉽고 간편하게 보충하여 사용안전성 및 작업용이성을 향상시킬 수 있는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크에 관한 것으로, 산업용 배터리 충진용 증류수를 저장하는 몸체; 상기 몸체의 양 단부에 상기 몸체에 저장된 증류수를 배출하고, 상기 몸체에 저장될 증류수를 투입하는 제1 및 제2 투입배출구; 상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급할 시 상기 제1투입배출구와 증류수 공급튜브 사이에 설치되어 상기 공급튜브로 공급되는 증류수를 온오프시키는 밸브;로 구성되며, 상기 제1투입배출구는 상기 몸체의 길이방향으로 형성되고, 상기 제2투입배출구는 상기 몸체의 길이방향에 수직인 방향으로 형성되어, 상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급할 시 상기 제2투입배출구는 상기 몸체에 증류수를 보충 및 보충된 증류수를 밀폐하는 마개가 장착되고, 상기 몸체에는 저장된 증류수의 동결 및 상기 몸체의 동파를 방지하는 열선;이 더 구비되는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크를 제공한다.

Description

산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크{Tank for supplementing distilled water of industrial battery}

본 발명은 산업용 배터리에 관한 것으로서, 특히 산업용 배터리의 증류수를 쉽고 간편하게 보충하여 사용안전성 및 작업용이성을 향상시킬 수 있는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크에 관한 것이다.

산업용 배터리는 2차 전지의 일종으로서, 내부에 양극판과 음극판이 삽입되고 전해액이 충진된 다수의 셀의 조합으로 이루어지며, 자동차를 비롯한 전동카트나 전동지게차 등의 운송기기에서 전력을 공급하기 위하여 사용된다.

이러한 산업용 배터리는 기본적으로 전해액에 침지된 양극판과 음극판 사이에서 일어나는 화학 반응에 의한 화학적 에너지를 이용하여 전력을 발생하는 방전과, 외부에서 공급되는 전기적 에너지에 의해 전해액을 황산화하는 충전을 반복하면서 지속적으로 사용하게 된다.

한편, 이러한 산업용 배터리를 이용하는 전동카트나 전동지게차 등 전동장치의 경우, 배터리에서 공급되는 전력을 주동력원으로서 사용하기 때문에 주기적으로 외부전력을 이용하여 배터리를 충전하는 작업을 필요로 한다. 또한, 산업용 배터리는 사용과정에서 화학 반응에 의해 열과 가스로 전해액에 포함된 물이 증발하여 전해액의 수위가 낮아지고 농도가 증가하기 때문에, 증류수를 충진함으로써 전해액의 수위와 농도를 조절해야 한다.

이를 위해 종래에는 배터리의 상면에 구비된 캡을 열고 개방된 주입홀을 통해 작업자가 증류수를 직접 주입하는 방법을 사용하였는데, 이러한 종래방법에 의하면 증류수를 주입하는 과정에서 작업자가 육안으로 증류수의 충진량을 확인해야 하므로 작업자의 부주의 등으로 인하여 증류수가 넘치는 등의 현상이 발생하였다.

통상적으로 배터리의 보충 시기는 배터리 전해액의 높이가 모쓰 플레이트 미만이고, 배터리의 충전 중에는 열과 가스가 전해액을 팽창시키므로 충전 후에 보충 해야 한다. 또한, 배터리에 증류수를 과도하게 보충하게 되면 사용 중이나 충전 중에 발생하는 열과 가스로 인한 전해액의 유실을 초래한다.

전해액이 넘쳐서 외부로 유출되면 전해액에 함유되어 있는 황산성분 등에 의해 작업자가 화상을 입거나 주변기기가 부식될 우려가 있고, 전해액의 농도가 낮아져 배터리의 성능을 저하시키고 수명을 단축시키기 때문에, 증류수가 넘치지 않도록 사용자가 많은 주의를 기울여야 하는 등, 작업이 번거롭고 위험하다는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 작업자가 전해액의 수위를 수시로 점검하고, 수위가 정상치 보다 낮을 경우 주입작업을 행해야 하는데, 각각의 셀을 개방하여 전해액의 잔량을 확인하는 작업이 매우 번거롭기 때문에, 자칫 소홀하여 전해액의 수위를 확인하지 못하는 경우가 많다는 문제점도 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 배터리에 증류수를 용이하게 충진하기 위한 종래기술에 따른 증류수 충진장치를 도 1에 도시하였다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 증류수 충진장치는 배터리(5)에 장착되는 다수개의 주입밸브(10)와, 상기 각 주입밸브(10)와 순차적으로 연결되는 공급호스(12)와, 상기 공급호스(12)를 통해 증류수를 공급하는 충진카트(14)로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 증류수 충진장치는 배터리(5)의 각 셀 마다 주입밸브(10)가 장착된 상태에서, 충진카트(14)에서 가압에 의하여 공급된 증류수가 공급호스(12)를 통해 이송되어 주입밸브(10)를 통해 배터리(5)의 각 셀 내로 주입되며, 증류수가 주입됨에 따라 전해액의 수위가 높아지게 되면 이를 반응수단이 감지하여 주입밸브(10)에 의한 증류수의 주입이 차단된다.

이때, 배터리(5)는 여러개의 셀이 조합된 구조를 가지므로, 증류수 충진과정에서는 셀별로 증류수의 충진이 이루어지게 되며, 일측 셀의 충진이 완료되어 주입밸브(10)가 차단되면, 타측 셀의 충진이 이루어지는 과정이 순차적으로 진행되어 최종적으로 모든 셀의 충진이 이루어지게 된다.

여기서, 충진카트(14)는 증류수를 저장하는 탱크와 저장된 증류수를 가압하여 공급호스(12)를 통해 이송하는 펌프가 갖추어진 것으로서, 이동이 용이하도록 바퀴가 부착된 형태로 이루어지는 것이 일반적이다.

따라서 이러한 종래기술에 따른 증류수 충진장치는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전동장치 사용 중 감소되는 배터리 증류수를 보충할 때 적정량의 증류수가 보충 완료되면 건의 손잡이를 잡고 있어도 증료수 보충이 자동으로 멈추는 증류수 자동 보충건을 장착한 충진카트나, 상수도에 직접 연결하여 정제가 가능한 증류수 제조 시스템이 사용된다.

그러나 최근의 증류수 충진장치는 공급호스와 주입밸브를 연결하는 작업을 용이하게 수행하도록 하여 장치 전체의 구성작업을 간편하게 수행할 수 있도록 하고, 공급호스가 주입밸브에서 이탈되지 않는 구조를 채용하여 사용상의 안정성을 향상시키는 방향으로 발전해 왔으며, 증류수 저장탱크의 경우에는 대용량의 충진카트를 이용하기 때문에 증류수 저장탱크의 수위를 외부에서 육안으로 확인하고 저장탱크에 증류수를 보중할 수 있도록 반투명 소재 또는 투명소재로 제조하는 것 이외에는 개선된 부분이 전무한 실정이다.

에너지 효율에 대한 관심의 급증으로 각 분야별로 인프라가 확대되면서, 보편적으로 전기배터리를 동력원으로 사용하는 지게차등의 중장비 분야, 골프카드와 같은 전동 카트 분야 등 다양한 환경에서 사용되면서, 증류수 충진을 위해서는 다수의 운송기기로 유지/보수 해야 할 배터리의 양이 많고, 이렇게 관리해야 할 많은 기기들을 증류수 보충이 필요할 시 많은 배터리를 한꺼번에 보충해야 하는 상황이 빈번히 발생하게 된다.

실제 전동장치 사용현장에서는 증류수 충전탱크의 기본용량은 1.5~2L가 적정용량이다. 지게차를 기준으로 하루 전체를 사용한다고 가정 했을 때, 6L를 소진, 현장 사용량을 감안했을 때 적정수준이 대용량의 충진카트가 필요 없다.

더구나, 골프 카트, 공항 카트 등은 지정된 장소에서 사용하고, 다수의 인원이 이용하는 기기이기 때문에 심미적인 측면도 요구되므로, 차량의 외부에 장착하게 될 증류수 컨테이너의 경우 미관을 해치거나 동선방해 등의 불편함이 여전히 존재한다. 따라서 다양한 사용환경에서 사용자가 기기를 운영하는 것 외에 증류수 교체의 필요성을 인지할 필요 없이 증류수의 공급이 가능한 수단이 요구된다. 도 3은 최근의 종래기술에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진시스템을 간략히 나타낸 도면으로서, 배터리(5)가 장착된 기기(7)에 증류수 저장탱크(40)가 배터리(5)와 함께 장착된다.

상기 증류수 저장탱크(40)는 배터리(50) 측으로 증류수를 공급하는 방식의 원리에 따라 자연낙하방식과 펌핑방식으로 나뉘어진다.

자연낙하방식은 증류수 저장탱크(40)가 배터리(5) 보다 높은 위치에 배치되도록 함으로써 증류수 저장탱크(40)에 저장된 증류수가 공급호스(30)를 통해 흘러내리도록 하는 것이고, 펌핑방식은 증류수 저장탱크(40)에 설치된 가압펌프(미도시 함)에 의해 증류수가 배터리(5) 측으로 가압 이송되는 방식이다.

자연낙하방식이 적용되는 경우, 도 3과 같이 지게차 등의 기기(7)에 있어서 기기(7)의 중심저부에 배치되는 배터리(5)를 고려하여 증류수 저장탱크(40)는 엔진후드(9)의 후측상면과 같이 높은 위치에 배치되어 증류수가 배터리(5)로 지속적으로 공급된다.

그러나 이러한 종래의 자연낙하방식의 증류수 저장탱크(40)의 경우, 반투명재질 또는 투명재질로 이루어져 작업자가 육안으로 증류수 저장탱크(40) 내의 수위를 용이하게 관찰할 수 있는 이점이 있을 뿐, 수위가 떨어지면 증류수 저장탱크(40)를 증류수 충진시스템 및 기기(7)에서 분리하여 증류수를 채워야 하고 다시 증류수 충진시스템 및 기기(7)에 장착해야 하는 불편함이 여전히 존재한다.

또한, 이러한 종래의 자연낙하방식의 증류수 저장탱크(40)는 골프 카트나 공항 카트와 같이 증류수 저장탱크(40)를 장착할 공간이 부족한 경우에는 카트의 프레임이나 천정에 장착해야 하는데, 이러한 경우에는 저장탱크에 증류수를 보충하는 것이 불편한 문제점이 있다.

대한민국 특허출원 제10-2012-0084832호(2012. 08. 02. 출원) 대한민국 특허출원 제10-2012-0103138호(2012. 09. 18. 출원)

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 전동장치의 사용자가 기기를 운영하는 것 외에 증류수 교체의 필요성을 인지할 필요 없이 자동으로 체크되는 증류수 공급시기에 증류수의 공급이 이루어 질 수 있는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 증류수 보충이 간편한 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 증류수 보충이 간편하고, 전동장치에 장착이 자유로운 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 겨울철 동결 예방이 가능한 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크는, 산업용 배터리 충진용 증류수를 저장하는 몸체; 상기 몸체의 양 단부에 상기 몸체에 저장된 증류수를 배출하고, 상기 몸체에 저장될 증류수를 투입하는 제1 및 제2 투입배출구; 상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급할 시 상기 제1투입배출구와 증류수 공급튜브 사이에 설치되어 상기 공급튜브로 공급되는 증류수를 온오프시키는 밸브;로 구성되며, 상기 제1투입배출구는 상기 몸체의 길이방향으로 형성되고, 상기 제2투입배출구는 상기 몸체의 길이방향에 수직인 방향으로 형성되어, 상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급할 시 상기 제2투입배출구는 상기 몸체에 증류수를 보충 및 보충된 증류수를 밀폐하는 마개가 장착되고, 상기 몸체에는 저장된 증류수의 동결 및 상기 몸체의 동파를 방지하는 열선;이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크는 상기 몸체의 일측에는 상기 탱크를 장착할 전동장치의 위치에 설치된 밸크로 밴드에 대응하여 상기 몸체를 고정하는 밸크로 밴드;가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 설치환경의 다양한 변수에 탄력적으로 설치 및 운용이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 탱크 일부에 열선을 구비하여 겨울철 동결 및 동파를 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 탱크를 장착 위치에서 분리하지 않고도 증류수를 보충할 수 있어, 증류수 보충이 매우 간편하여 사용자편의성을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 증류수 충진장치를 나타낸 도면,
도 2a 및 도 2b는 종래기술에 따른 증류수 자동 보충건 및 증류수 제조 시스템을 나타낸 도면,
도 3은 종래기술에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진시스템을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 다른 사용 형태를 나타낸 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 설치 예를 보인 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 사시도로서, 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크(100, 이하 “탱크”라 함)는 사용자가 별도로 펌프를 통해서 증류수를 보충해주어야 하는 불편함이 없는 자연낙하방식 탱크이다.

본 발명에 따른 탱크(100)는 2개의 증류수 투입 및 배출구(120, 140)를 몸체(110)의 양 단부에 구비한다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이 탱크(100)를 가로뿐만 아니라 세로로 설치, 사용할 수 있도록 제1투입배출구(120)는 몸체(110)의 길이방향에 수직으로 형성되고, 제2투입배출구(140)는 몸체(110)의 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 도 5는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 다른 사용 형태를 나타낸 도면으로서, 이에 따라 본 발명에 따른 탱크(100)는 설치환경에 따라 가로 또는 세로 형태로 전환하여 탄력적인 설치 및 사용이 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 탱크(100)는 몸체(110)의 일부에 열선(111)을 구비하여 겨울철 동결을 예방하는 것이 바람직하다.

도 4에서는 본 발명에 따른 탱크(100)가 제1투입배출구(120)를 통해 증류수를 배출하고, 제2투입배출구(140)를 통해 증류수를 투입하는 형태로 사용된다. 이때, 제2투입배출구(140)는 증류수를 투입하지 않는 평상시에는 탱크(100)를 밀폐하기 위한 마개가 결합되고, 제1투입배출구(120)는 밸브(130)를 연결할 수 있는 연결부가 결합된다. 제1투입배출구(120) 또는 세로로 사용하는 경우에 제2투입배출구(140)와 튜브 사이에는 밸브(130)를 구비토록 하여 탱크(100)에서 배출되는 증류수의 흐름을 온/오프 시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크의 설치 예를 보인 도면으로서, 지게차 및 골프 카트 등 전동장치의 다양한 설치환경에 따라 가로 또는 세로 형태로 전환하여 설치가 가능하므로 전동장치의 기둥이나 천장 등에 설치된다. 본 발명에 따른 탱크(100)는 밸크로 타입의 밴드를 탱크(100)를 설치하고자 하는 전동장치의 기둥이나 천장 및 탱크(100)의 장착면에 부착하여 서로 쉽고 견고하게 고정시킨다.

따라서 본 발명에 따른 탱크(100)는 지게차 및 골프 카트 등 전동장치의 다양한 설치환경에 맞게 가로 또는 세로 형태로 전환하여 설치가 가능하므로 설치환경의 다양한 변수에 탄력적으로 설치 및 운용이 가능하고, 탱크의 몸체(110) 일부에 구비되는 열선(111)이 겨울철 동결 및 동파를 방지한다. 또한, 본 발명에 따른 탱크(100)는 설치 위치에서 분리하지 않고도 증류수를 보충할 수 있어, 증류수 보충이 매우 간편하여 사용자편의성을 극대화시킨다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (2)

1. 산업용 배터리 충진용 증류수를 저장하며, 산업용 배터리로 구동되는 전동장치의 상기 산업용 배터리보다 높은 위치에 장착되는 몸체;
   상기 몸체의 양 단부에 상기 몸체에 저장된 증류수를 배출하고, 상기 몸체에 저장될 증류수를 투입하는 제1 및 제2 투입배출구;
   상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급할 시 상기 제1투입배출구와 증류수 공급튜브 사이에 설치되어 상기 공급튜브로 공급되는 증류수를 온오프시키는 밸브;
   상기 제1 및 제2 투입배출구를 개폐하는 마개; 및
   상기 밸브를 연결하는 연결부;를 포함하여 구성되며,
   상기 제1투입배출구는 상기 몸체의 길이방향으로 형성되고, 상기 제2투입배출구는 상기 몸체의 길이방향에 수직인 방향으로 형성되어,
   상기 몸체가 지면에 대하여 수직적으로 장착되면, 상기 제1투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급하는 배출구로 사용되어 상기 연결부가 장착되고, 상기 제2투입배출구는 상기 몸체에 증류수를 보충하는 투입구로 사용되어 상기 마개가 장착되고,
   상기 몸체가 지면에 대하여 수평적으로 장착되면, 상기 제2투입배출구가 상기 산업용 배터리에 증류수를 공급하는 배출구로 사용되어 상기 연결부가 장착되고, 상기 제1투입배출구는 상기 몸체에 증류수를 보충하는 투입구로 사용되어 상기 마개가 장착되며,
   상기 몸체에는 저장된 증류수의 동결 및 상기 몸체의 동파를 방지하는 열선;이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체의 일측에는 상기 탱크를 장착할 전동장치의 위치에 설치된 밸크로 밴드에 대응하여 상기 몸체를 고정하는 밸크로 밴드;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 산업용 배터리의 증류수 충진용 탱크.

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