KR20160024932A - 납산 배터리 시스템을 위한 배기 어댑터 - Google Patents

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KR20160024932A
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제프리 에이치. 주드스
조셉 이. 리에드헤그너
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존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니
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Abstract

본 발명에 따른 납산 배터리를 위한 배기 어댑터는, 제1 기하 구조를 갖는 제1 커넥터를 통해 납산 배터리의 배기 포트와 결합되도록 구성되는 제1 측면과; 제1 측면과 유체 연통되고 제2 기하 구조를 갖는 제2 커넥터를 통해 자동차의 배기 통로와 결합되도록 구성되는 제2 측면으로서, 제1 및 제2 기하 구조는 서로로부터 상이한 각각의 형상을 갖는, 제2 측면을 포함한다.

Description

납산 배터리 시스템을 위한 배기 어댑터{VENT ADAPTER FOR LEAD-ACID BATTERY SYSTEMS}
관련출원에 대한 교차 -참조
본 출원은 발명의 명칭이 "배터리 배기 포트 설계(BATTERY VENT PORT DESIGNS)"이고 2013년 7월 25일자로 출원된 미국 임시 출원 제61/858,370호로부터의 우선권 그리고 그 이익을 향유하고, 이것은 사실상 온전히 여기에 참조로 합체되어 있다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 배터리 및 배터리 모듈의 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 차량과 관련하여 그리고 또한 다른 에너지 저장/소비 적용 분야에서 사용될 수 있는 배터리에 관한 것이다.
이러한 섹션은 아래에서 설명 및/또는 청구되는 본 발명의 다양한 태양과 관련될 수 있는 기술의 다양한 특징에 대해 독자에게 소개하도록 의도된다. 이러한 논의는 본 발명의 다양한 태양의 더 양호한 이해를 용이하게 하는 배경 정보를 독자에게 제공하는 데 유용할 것으로 여겨진다. 따라서, 이들 설명은 이러한 관점에서 읽혀야 하고, 종래 기술의 인정으로서 읽히지 않아야 한다는 이해되어야 한다.
배터리는 이들이 오늘날 사용될 때에 다양한 형태로 존재한다. 슈퍼마켓에서 구매되는 알칼리 배터리의 팩으로부터 가정 또는 심지어 우주선을 작동시킬 수 있는 전기 화학 전지의 대형 적층체에 이르기까지, 배터리는 형상, 크기, 전기적 특성 등 면에서 상이할 수 있다. 전력 저장 장치로서의 배터리의 편재성은 상이한 전력 프로파일, 그 확장성 그리고 전력 저장 및 재생 해결책으로서의 전기 화학 전지의 신뢰 가능한 성격을 성취하기 위해 다양한 방식으로 서로에 연결될 수 있는 배터리의 능력에 적어도 부분적으로 기인된다.
하나의 특정한 예로서, 납산 배터리는 차량에서 수십 년 동안 사용되었고, 많은 상이한 형상 및 크기가 어떤 전력 및 공간 요건을 충족시키려는 노력으로 이러한 배터리에 대해 개발되었다. 크기, 형상 및 전력 소요량(power ratings) 면에서의 이들 차이에도 불구하고, 많은 납산 배터리는 유사한 특징을 포함한다. 예컨대, 납산 자동차 배터리는 일반적으로 2개 이상의 단자를 포함하고, 일반적으로 동일한 타입의 부품(예컨대, 교류 발전기, 시동 장치)에 연결되고, 일반적으로 동일한 전기 화학 원리(납의 산화 환원 반응)로 동작된다.
배터리의 크기, 형상 및 전력 소요량 면에서의 넓은 적용성 및 관련된 변화 때문에, 소비자(예컨대, 유통업자, 점포, 자동차 정비 업소)는 특정한 배터리가 특정한 적용 분야의 요건을 충족시키는 것을 확인하여야 한다. 예컨대, 자신의 차량 배터리를 교체하려는 사람은 교체 배터리가 자신의 차량에 설정된 적절한 사양과 일치되는 것을 확인하여야 한다. 이러한 이유로, 어떤 특징의 납산 배터리를 특정하는 많은 표준(그리고 다른 타입의 배터리와 관련될 수 있는 다른 표준)이 있다. 이들 표준은 제조업자 및 소비자의 양쪽 모두가 특정한 배터리가 특정한 적용 분야에 적절한지를 결정할 수 있게 한다. 예컨대, 표준은 우선 배터리의 하우징의 치수, 전기 화학 전지의 개수 및 배열, 단자(예컨대, 위치, 형상 및 크기), 배터리의 냉간 크랭킹 성능 및 충전 보유성 그리고 배터리가 차량 내에 보유될 수 있는 방법과 관련하여 납산 배터리에 대해 한계, 범위, 공차 등을 설정한다. 비-제한 예로서, 자동차 및 다른 차량 적용 분야에 대해 널리 수용 및 이해되는 표준은 국제 배터리 협회(BCI: Battery Council International) 그룹 번호, 독일 공업 규격(DIN: Deutsche Industrie Normen) 코드 및 유럽 표준(EN: European Norm) 코드를 포함한다. 이들 그룹 번호 또는 코드의 각각은 납산 배터리에 대한 특정한 세트의 요건을 특정하는 것으로 간주될 수 있다.
이들 표준은 특정한 적용 분야와의 특정한 배터리의 호환성을 확인하는 데 매우 유용하지만, 이것은 구매자가 특정한 타입의 배터리(예컨대, BCI, DIN 및/또는 EN 번호와 일치되는 배터리)를 찾을 것을 요구하고 또한 전형적으로 대량의 상이한 배터리 타입을 보유할 구매-시점을 요구한다. 예컨대, 자동차 전문 상점은 다양한 소비자의 요구를 충족시키기 위해 대량의 배터리의 다양한 그룹 번호 요건을 보관할 수 있다.
본 발명의 하나의 태양에 따르면, 감소된 개수의 배터리 타입을 사용하여 다양한 적용 분야 요건을 충족시키는 것이 바람직할 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다. 실제로, 단일의 배터리 타입이 다수의 배터리 타입 적용 분야와 호환 가능한 것이 바람직할 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다.
최초로 청구된 주제와 범주 면에서 대응하는 일부 실시예가 아래에 요약되어 있다. 이들 실시예는 본 발명의 범주를 제한하도록 의도되지 않고, 그 대신에 이들 실시예는 일부의 개시된 실시예의 간략한 요약을 제공하도록 의도될 뿐이다. 실제로, 본 발명은 아래에서 설명될 실시예와 유사하거나 상이할 수 있는 다양한 형태를 포함할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 배터리 및 배터리 모듈에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 납산 배터리 배기 어댑터 부품 및 시스템에 관한 것이다.
예컨대, 하나의 실시예에서, 납산 배터리를 위한 배기 어댑터는, 제1 기하 구조를 갖는 제1 커넥터를 통해 납산 배터리의 배기 포트와 결합되도록 구성되는 제1 측면과; 제1 측면과 유체 연통되고 제2 기하 구조를 갖는 제2 커넥터를 통해 자동차의 배기 통로(vent passage)와 결합되도록 구성되는 제2 측면으로서, 제1 및 제2 기하 구조는 서로로부터 상이한 각각의 형상을 갖는, 제2 측면을 포함한다.
또 다른 예로서, 하나의 실시예에서, 배터리 시스템은, 하우징과, 하우징 내에 배치되는 복수개의 납산 배터리 전지와, 복수개의 납산 배터리 전지로부터 방출되는 가스를 배기하도록 구성되는 하우징 내의 배기 포트를 포함하는 납산 배터리와; 상이한 기하 구조 형상을 갖는 배기 커넥터와 배기 포트를 유체 결합시키도록 구성되는 배기 어댑터로서, 배기 어댑터는, 배기 포트와 제1 커넥터 사이의 억지끼워맞춤(interference fit)을 가능케 하도록 배기 포트와 형상 및 크기 면에서 실질적으로 일치되는 제1 커넥터와, 납산 배터리의 배기 포트와 상이한 형상을 갖는 제2 커넥터를 포함하는, 배기 어댑터를 포함한다.
추가 예로서, 또 다른 실시예에서, 시스템은, 차량 내에 설치되는 납산 배터리로서, 납산 배터리는, 하우징과; 하우징 내에 배치되고 납산 배터리의 2개 이상의 단자를 통해 차량에 전기적으로 결합되는 복수개의 납산 배터리 전지와; 하우징 내의 배기 포트로서, 배기 포트는 배기 어댑터를 통해 차량의 배기 통로에 유체 결합되고, 배기 어댑터는 제1 단부에서 배기 포트에 직접적으로 결합되고 제2 단부에서 차량의 배기 통로에 직접적으로 결합되고, 배기 어댑터의 제1 및 제2 단부는 상이한 기하 구조 형상을 갖는, 배기 포트를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 태양 및 장점은 다음의 상세한 설명이 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 동일한 부품을 나타내는 첨부 도면을 참조하여 읽혀질 때에 더 양호하게 이해될 것이다.
도 1은 본 접근법의 하나의 실시예에 따른 차량을 위한 전력의 모두 또는 일부를 부여하는 배터리 시스템을 갖는 차량의 사시도이다.
도 2는 본 접근법의 하나의 태양에 따른 호환 불가능하였던 적용 분야에서의 사용을 위해 배기 포트의 기하 구조에 맞도록 구성되는 배기 어댑터와 조합하여 사용될 수 있는 1개 이상의 배기 포트를 갖는 납산 배터리의 하나의 실시예의 개략도이다.
도 3은 국제 배터리 협회(BCI) 그룹 65 납산 배터리의 하나의 실시예 그리고 그룹 65 납산 배터리의 배기 포트가 본 발명의 일부 태양에 따라 구성되는 어댑터를 사용하여 BCI 그룹 66 적용 분야에서의 사용을 위해 맞춰질 수 있는 방식의 하나의 실시예의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일부 태양에 따른 도 3의 어댑터의 하나의 실시예의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일부 태양에 따른 도 4의 어댑터의 실시예의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 태양에 따른 도 4 및 5의 어댑터의 하나의 실시예의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 태양에 따른 도 4-6의 어댑터의 하나의 실시예의 측단면도이다.
도 8은 BCI 그룹 24F 납산 배터리의 하나의 실시예 그리고 그룹 24F 납산 배터리의 배기 포트가 본 발명의 일부 태양에 따라 구성되는 어댑터를 사용하여 키이결합 배기 튜브(keyed vent tube)와의 조합으로의 사용을 위해 맞춰질 수 있는 방식의 하나의 실시예의 도면이다.
도 9는 본 발명의 일부 태양에 따른 도 8의 어댑터의 실시예의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일부 태양에 따른 도 8의 어댑터의 실시예의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일부 태양에 따른 도 8의 어댑터의 실시예의 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 일부 태양에 따라 구성되는 어댑터가 상용 적용 분야에서 사용되는 BCI 그룹 31 납산 배터리의 적층체의 배기 위치를 조정하는 데 사용될 수 있는 방식의 개략도이다.
도 13은 어댑터를 포함하는 도 12의 개략도의 부분 확대도이다.
1개 이상의 특정한 실시예가 아래에서 설명될 것이다. 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하려는 노력으로, 실제 실시예의 모든 특징이 본 명세서에서 설명되지는 않는다. 임의의 이러한 실제 실시예의 개발에서, 임의의 공학 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 많은 실시예-특정 결정은 하나의 실시예로부터 또 다른 실시예에 이르기까지 변화될 수 있는 시스템-관련 및 사업-관련 구속 요건과의 부합 등의 개발자의 특정한 목표를 성취하기 위해 수행되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 과도한 실험 과정 없이도 통상의 기술자에게 통상적인 설계, 조립 및 제조 업무일 것이라는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예의 요소를 소개할 때에, 관사와 관련된 용어("a", "an" 및 "the")는 1개 이상의 요소가 있다는 것을 의미하도록 의도된다. 포함과 관련된 용어("comprising", "including" 및 "having")는 포괄적이고 나열된 요소 이외의 추가 요소가 있을 수 있다는 것을 의미하도록 의도된다. 추가로, 본 발명의 실시예와 관련된 용어("one embodiment" 또는 "an embodiment)"의 인용은 인용된 특징을 또한 포함하는 추가 실시예의 존재를 배제하는 것으로서 해석되도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
위에서 설명된 것과 같이, 국제 배터리 협회(BCI) 그룹 번호, 독일 공업 규격(DIN) 코드 및 유럽 표준(EN) 코드, 일본 공업 표준(JIS: Japanese Industry Standard) 코드, 자동차 기술자 협회(SAE: Society of Automotive Engineers) 지정규격 등을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 어떤 특징의 납산 배터리를 특정하는 많은 수용 표준이 있다. 나아가, 이들 표준에 의해 지배되지 않을 수 있지만 그룹 요건과 관련된 제조 시의 구속 요건에 의해 지배되고 일반적으로 배터리 상의 특정한 위치와 관련되고 일반적으로 특정한 크기 및/또는 형상과 관련될 수 있는 많은 다른 특징의 납산 배터리가 있을 수 있다.
이들 상이한 크기의 배터리를 제조, 보관 및 판매하는 것은 제조업자 및 점포가 광범위한 적용 분야를 위한 배터리를 제공할 수 있게 하지만, 특정한 타입의 배터리(예컨대, 납산 자동차 배터리)에 대한 더 큰 유연성이 많은 상이한 적용 분야에 적절할 수 있게 하는 것이 바람직할 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다. 예컨대, 전력 및 공간(예컨대, 형태 인자) 관점으로부터 충분히 근접한 어떤 표준을 충족시키는 배터리들 사이의 호환성을 가능케 하는 것은 제조, 보관 및 판매되어야 하는 배터리의 개수를 감소시킬 수 있고, 그에 의해 제조 처리량 그리고 더 큰 소비자 신뢰성을 증가시킨다는 것이 이제 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 예컨대, 제1 납산 배터리 타입이 제1 납산 배터리 타입에 결합되는 1개 이상의 어댑터 특징부(예컨대, 배기 어댑터)를 사용하여 또 다른 납산 배터리 타입 대신에 사용될 수 있고, 여기에서 1개 이상의 어댑터 특징부는 구조 특징부의 기하 구조(형상)를 변경함으로써 제2 배터리 타입의 구조 특징부(예컨대, 배기 포트)를 모방하도록 구성된다는 것이 이제 이해될 것이다. 예컨대, 상이한 그룹 표준에 속하는 2개의 상이한 납산 배터리 타입의 치수 및 전력 성능은 유사할 수 있지만, 이들은 상이한 1개 이상의 특징부(예컨대, 커넥터, 돌출부, 호스)를 가질 수 있다. 하나의 이러한 특징부는 상이한 납산 배터리 타입의 배기 포트를 포함할 수 있고, 여기에서 상이한 배기 포트는 그 각각의 배터리로부터의 배기 가스의 방출을 가능케 하지만, 구성(예컨대, 형상, 크기) 면에서 상이하다. 본 발명의 하나의 태양에 따르면, 어댑터는 제1 기하 구조(형상 및 크기)를 갖는 제1 배터리 타입의 배기 포트와 인터페이싱되도록 구성되는 제1 부분을 가질 수 있고, 제1 기하 구조와 상이한 제2 기하 구조를 갖고 제2 배터리 타입의 배기 포트와 실질적으로 동일한 구성(예컨대, 기하 구조, 치수)을 갖는 제2 부분을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 어댑터가 제1 배터리 타입의 배기 포트에 결합될 때에, 그 결과의 구성(예컨대, 배기 포트 형상)은 제2 배터리 타입이 존재했던 것 같고, 적용 분야의 다양한 배기 특징부(예컨대, 배기 호스)가 그에 연결될 수 있다. 배터리 그룹 및 관련된 어댑터의 특정한 예가 아래에서 더욱 상세하게 논의될 것이다.
예컨대, 본 발명의 하나의 태양에서 그리고 도 3-7에 대해 아래에서 상세하게 논의되는 것과 같이, 그룹 65 배터리로서 여기에서 불리는 BCI 그룹 65 적용 분야에 적절한 배터리 그리고 그룹 66 배터리로서 여기에서 불리는 BCI 그룹 66 적용 분야에 적절한 배터리는 실질적으로 동일한 치수(길이, 폭, 높이)를 갖는다. 구체적으로, BCI 그룹 65 및 66 치수 요건은 하나의 방향으로(즉, 그 높이에서) 대략 2 ㎜만큼 상이할 뿐이고, BCI 그룹 65 및 66의 전력 요건은 냉간 크랭킹 성능 및 용량 관점으로부터 실질적으로 중복된다. 그러나, 그 배기 포트는 상이한 형상 및 크기를 갖는다. 어댑터가 그룹 65 배터리가 그룹 66 배터리인 것처럼 배기할 수 있게 하도록 그룹 65 배터리의 배기 포트 상으로 위치될 수 있고, 여기에서 어댑터는 배기 포트의 형상의 변화(즉, 크기의 변화를 넘는 변화)를 가져온다는 것이 이제 이해될 것이다.
본 발명의 또 다른 태양에서 그리고 도 8-11에 대해 아래에서 상세하게 논의되는 것과 같이, 그룹 24F 배터리로서 여기에서 불리는 BCI 그룹 24F 적용 분야에 적절한 배터리에는 그룹 24F 배터리가 로킹 키 배기 설계(locking key vent design) 등의 다른 배기 설계와 호환 가능할 수 있게 하는 어댑터가 끼워질 수 있다. 이러한 관점에서, 일반적으로, 그 배기 설계(배기 포트 크기 및 형상)를 제외하면 다른 적용 분야와 호환 가능한 그룹 배터리에는 다른 적용 분야에서의 그룹 배터리의 사용을 가능케 하는 특별하게-구성된 어댑터가 끼워질 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다.
본 발명의 추가 태양에서 그리고 도 12 및 13에 대해 아래에서 상세하게 논의되는 것과 같이, 그룹 31 배터리로서 여기에서 불리는 BCI 그룹 31 적용 분야에 적절한 배터리에는 그룹 31 배터리가 대체 위치에서 배기될 수 있게 하는 어댑터가 끼워질 수 있다. 실제로, 특정한 그룹 배터리의 배기 위치, 배기 형상 및 배기 크기는 여기에서 설명된 타입의 어댑터를 사용하여 조정될 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다. 여기에서 설명된 실시예에 따른 배터리의 예시 실시예 그리고 또한 본 발명에 속하는 다양한 태양의 납산 배터리의 간략한 설명이 아래에서 논의될 것이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 1개 이상의 배터리(12)를 위한 많은 있을 수 있는 위치를 포함하는 차량(10)의 사시도가 제공된다. 본 실시예에 따르면, 차량(10)은 납산 배터리를 포함하지만 그에 제한되지 않을 수 있는 배기되는 배터리를 이용하는 임의의 타입의 차량일 수 있다. 실제로, 차량(10)은 배기 배터리를 이용할 수 있는 임의의 개수 및 종류의 차량을 나타내도록 의도된다. 본 실시예는 특정한 표준(예컨대, BCI, DIN, EN, SAE, JIS 코드)에 따른 납산 배터리와 관련하여 설명되지만, 이들은 또한 임의의 타입의 배터리 그리고 임의의 타입의 차량 또는 다른 적용 분야에 적용되도록 의도된다.
도시된 것과 같이, 1개 이상의 배터리(12)는 차량(10) 내의 상이한 위치에 위치될 수 있다. 예컨대, 제1 배터리(14)가 후드(16) 아래의 차량(10)의 전방 섹션에 위치될 수 있거나, 제2 배터리(18)가 조수석 등의 앞좌석(20) 아래에 위치될 수 있거나, 제3 배터리(22)가 뒷좌석(24) 아래에 또는 차량(10)의 트렁크(26) 내에 위치될 수 있다. 용어 "제1", "제2" 또는 "제3"이 여기에서 사용되지만, 이것은 상이한 있을 수 있는 배터리 위치의 인용을 용이하게 하는 것일 뿐이다. 실제로, 차량(10)이 단지 하나의 예로서 앞좌석(20) 아래에 제2 배터리(18)를 포함하는 것은 본 발명의 범주 내에 속한다. 또 다른 예로서, 차량(10)이 단지 뒷좌석(24) 아래에 또는 트렁크(26) 내에 제3 배터리(22)를 포함하는 것은 본 발명의 범주 내에 속한다. 임의의 조합 및 위치의 상이한 배터리는 그에 따라 본 발명에 의해 포함된다.
본 발명의 하나의 태양에 따르면, 제1, 제2 또는 제3 배터리(14, 18, 22) 중 임의의 하나 또는 조합에는 이들이 차량(10)에서 사용될 수 있게 하는 어댑터가 끼워질 수 있다. 예컨대, 제1, 제2 또는 제3 배터리(14, 18, 22)는 차량(10) 내의 그 요구 배치와 호환 가능하지 않은[예컨대, 차량(10)의 대응 커넥터와 호환 가능한 형상 및 크기를 갖지 않는) 어떤 구조 특징부(예컨대, 배기 포트)를 가질 수 있다. 하나의 실시예에서, 어댑터가 제1, 제2 또는 제3 배터리(14, 18, 22)가 대응 차량 부품과 적절하게 인터페이싱될 수 있도록 이들 상으로 끼워질 수 있다.
배터리(12) 중 하나의 예시 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 2의 사시도에 도시된 배터리(12)는 임의의 구성으로 서로에 연결되는 임의의 개수의 납산 전기 화학 전지를 포함할 수 있는 납산 배터리를 나타내도록 의도된다. 즉, 도 2의 배터리(12)는 임의의 납산 배터리 적용 분야에 적절한 임의의 전압 및 임의의 용량을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 배터리(12)는 특정한 BCI 그룹 적용 분야에 적절하지만 호환 불가능한 구조 및/또는 전력 부품 특징부로 인해 다른 BCI 그룹 적용 분야에 적절하지 않을 수 있는 배터리일 수 있다.
도시된 배터리(12)는 제1 단자(30)(예컨대, 양극 단자) 및 제2 단자(32)(예컨대, 음극 단자)를 포함하는 2개의 단자(28)를 포함하지만, 배터리(12)의 다른 실시예는 2개 초과의 단자(28)를 포함할 수 있다. 단자(28)는 원통형인 것으로서 도시되어 있지만, 일반적으로 임의의 형태 및 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 단자(28)는 SAE 포스트, DIN 포스트, EN/JIS 포스트, JIS 펜슬 포스트, 나사산형 포스트, 상이한 형상을 갖는 평탄형 단자 등 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다. 단자(28)는 일반적으로 적어도 1개의 납산 전기 화학 전지(또한 납산 배터리 전지, 납산 전지 등으로서 불림)에 예컨대 동일하거나 상이한 납산 전기 화학 전지의 양극 및 음극 판에 전기적으로 연결된다. 단자(28)는 배터리(12)가 차량(10)의 대응 커넥터로의 물리적 연결을 가능케 함으로써 차량(10)의 1개 이상의 부품에 전력을 제공할 수 있게 한다.
배터리(12)는 임의의 BCI 그룹, EN, JIS 또는 DIN 표준 또는 임의의 다른 표준에 따른 임의의 기하 구조 및 치수를 가질 수 있는 하우징(34)을 또한 포함한다. 도시된 것과 같이, 하우징(34)은 납산 전기 화학 전지, 전기 화학 전지 상호 연결부 및 다른 전기 및/또는 기계 부품 등의 다양한 내부 부품을 수납하는 본체(36)를 포함한다. 하우징(34)은 도시된 구성에서 본체(36) 위에 위치되는 커버(38)를 또한 포함하지만, 커버(38)는 차량(10) 내에서의(예컨대, 그 측면 상에서의) 배터리(12)의 배열에 따라 상이한 상대 위치를 가질 수 있다. 커버(38)는 스냅-끼움, 용접(예컨대, 초음파, 레이저), 접착제, 밀봉제 등의 임의의 적절한 기술을 통해 본체(36)에 고정될 수 있다. 배터리(12)의 하우징(34)은 일반적으로 배터리(12)의 형태 인자를 결정할 것이고, 한편 전기 화학 전지는 배터리(12)의 전력 성능을 결정한다.
이러한 관점에서, 배터리(12)는 부액식 배터리(flooded battery) 또는 밸브-조절식 납산(VRLA: valve-regulated lead-acid) 배터리를 포함하는 임의의 납산 배터리 타입일 수 있고, 이들 사이의 차이는 그 동작을 참조하면 더 양호하게 이해될 수 있다. 이해될 수 있는 것과 같이, 모든 납산 배터리는 각각이 양극 판 및 음극 판을 포함하는 납산 전기 화학 전지를 포함한다. 각각의 판은 납(Pb)을 포함하고, 일반적으로 납이 그 상이한 산화 상태[Pb(s), Pb2 + 및 Pb4 +]로 존재하는 양의 관점에서 상이하다. 배터리(12) 내에서의 납의 전기 화학 반응은 전해질로서 황산 수용액[H2SO4(aq)]을 사용하여 용이해진다.
부액식 납산 배터리와 VRLA 배터리 사이의 하나의 차이는 황산이 VRLA 배터리에서 이동성이 낮고 그에 따라 누출될 가능성이 낮다는 것이다. VRLA 배터리는 젤형 전해질(젤) 및 흡수식 유리 매트(AGM: absorbed glass mat) 배터리를 포함하는 2개의 상이한 타입을 가질 수 있다. 젤형 전해질 배터리는 일반적으로 황산과 혼합되는 고체(예컨대, 실리카, SiO2)를 포함하고, AGM 배터리는 일반적으로 판들 중 하나(일반적으로, 양극 판) 주위에 포위되는 분리기(예컨대, 유리 섬유 매트)를 포함하고, 매트는 전기 화학 전지에서 사용되는 높은 수준의 흡수력의 황산 전해질을 포함한다. 이러한 이유로, 젤 및 AGM 배터리는 결과적으로 상당한 양의 물을 손실하지 않으면서 많은 배향으로 위치될 수 있고, 한편 부액식 배터리는 일반적으로 직립 위치로 유지된다.
모든 납산 배터리의 충전 및/또는 방전 중의 전기 화학 반응들 중 일부는 부식성 가스 즉 수소(H2) 및 산소(O2) 등의 가스를 방출할 수 있다. 실제로, 배터리가 과충전되면, 수소 및 산소가 물의 전기 분해로부터 발생될 수 있다. 이와 같이, 이러한 가스 방출이 완화되지 않은 상태로 남아 있으면, 모든 납산 배터리가 물을 손실할 것이다.
이러한 관점에서, 부액식 및 VRLA 배터리들 사이의 또 다른 차이는 VRLA 배터리가 일반적으로 음극 판에서 산소와의 수소의 재결합을 가능케 하도록 구성되고 배기에 의해 배터리에 대해 손실될 수 있었던 물을 보충하는 특징부를 포함한다는 것이다. 예컨대, VRLA 배터리는 배터리(12)가 음극 판에서 산소 및 수소의 재결합을 촉진할 정도로 충분한 압력을 유지하게 할 수 있게 하는 일방향 압력 릴리프 밸브를 포함할 수 있다. 반면에, 부액식 납산 배터리는 일반적으로 이러한 일방향 밸브 그리고 관련된 물의 재생이 존재할 수 없기 때문에 정기적인 정비 절차로서 물의 재충전을 요구할 수 있다.
VRLA 배터리에서 물을 재생하는 반응은 통상적으로 재결합 반응으로서 불린다. 그러나, 종종, 가스의 발생은 재결합 반응보다 빠를 수 있고, 이것은 일방향 밸브의 압력 축적 및 개방을 유발할 수 있다. 이것은 VRLA 배터리가 또한 수소 및 산소의 관련된 배기로 인해 어떤 양의 물을 손실할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이, 기본적으로 모든 납산 배터리는 적어도 일부의 배기를 겪을 수 있고, 이러한 이유로, 배터리(12)는 기본적으로 항상 가스의 배기를 가능케 하고 그에 따라 배터리(12)의 손상을 완화시키도록 구성되는 어떤 종류의 배기 포트(40)를 포함할 것이다. 본 실시예의 태양들은 상이한 배터리 적용 분야(예컨대, 상이한 그룹의 적용 분야)를 위한 배기 포트(40)의 맞춤을 향해 지향된다.
커버(38)는 배기 구멍으로서 도시되어 있지만 돌출부 또는 어떤 다른 적절한 배기 특징부일 수 있는 1개 이상의 배기 포트(40)를 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 배터리(12)는 하우징(34)의 본체(36)와 별개이고 또한 임의의 기하 구조 및 치수를 가질 수 있는 기부(42)를 또한 포함할 수 있다. 기부(42)는 본체(36) 및 커버(38)에 대해 동일하거나 상이한 치수를 가질 수 있다. 나아가, 일부 실시예에서, 기부(42)는 배터리(12)가 차량(10) 내의 그 위치에서 고정될 수 있게 하는 배터리(12)의 홀드-다운 특징부(hold-down feature)로서 불릴 수 있다. 일부 실시예에서, 기부(42)는 배터리(12)와 별개일 수 있고, 존재하지 않을 수 있다. 바꿔 말하면, 일부 실시예에서, 배터리(12)는 기부(42)를 포함하지 않을 수 있고, 배터리(12)의 저부가 그 대신에 [예컨대, 커버(38)에 대향되는] 본체(36)의 표면에 대응할 수 있다.
함께, 하우징(34)의 커버(38), 본체(36) 그리고 존재할 때의 기부(42)는 배터리(12)의 높이(44), 길이(46) 및 폭(48)을 결정한다. 본 발명의 하나의 태양에서, 높이(44), 길이(46), 폭(48) 또는 이들의 임의의 조합은 설명된 1개 이상의 배터리 그룹 표준 예컨대 BCI, DIN, EN, SAE 또는 JIS 코드에 따를 수 있다. 본 발명의 일부 태양에서, 예컨대, 높이(44), 길이(46), 폭(48) 그리고 배터리(12)의 다른 부품은 BCI 그룹 65, 24F 또는 31에 따를 수 있지만, 다른 BCI 그룹 표준에 충분히 근접할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 그룹 65 배터리, 그룹 24F 배터리 또는 그룹 31 배터리에는 특정한 배터리가 적절할 수 있었던 것보다 많은 개수의 적용 분야에서 사용될 수 있게 하도록 구성되는 배기 포트 어댑터(50)가 끼워질 수 있다.
용어 "적용 분야"는 여기에서 사용될 때에 특정한 세트의 표준이 설정되었고 특정한 그룹의 배터리에 의해 충족되는 적용 분야를 나타내도록 의도된다. 예컨대, 그룹 65 배터리는 그룹 65 적용 분야를 충족시키는 것으로 간주될 수 있고, 그룹 24F 배터리는 그룹 24F 적용 분야를 충족시키는 것으로 간주될 수 있고, 그룹 31 배터리는 그룹 31 적용 분야를 충족시키는 것으로 간주될 수 있고, 여기에서 그룹 표기법은 특정한 지정규격과 관련된 BCI 그룹 번호에 의해 설정된다. 이와 같이, 본 실시예의 하나의 태양에 따르면, 어댑터(50)는 예컨대 그룹 65 배터리가 그룹 66 적용 분야 등의 그룹 65 적용 분야 이외의 그룹 적용 분야와 호환 가능할 수 있게 한다.
어댑터(50)는 마찬가지로 그 특정한 구성(예컨대, 기하 구조, 치수)에 따라 다른 배터리 그룹들 및 그룹 적용 분야들 사이의 호환성을 가능케 할 수 있다. 특정한 그룹 배터리에 다른 그룹 적용 분야와의 호환성을 가능케 하는 어댑터가 끼워질지는 우선 배터리(12)의 치수(예컨대, 크기, 형태 인자), 그 납산 전기 화학 전지의 개수, 크기 및 배열, 그 단자 위치 및 형상, 배기 포트 크기, 형상 및 위치 그리고 관심 대상의 그룹 적용 분야의 대응 요건에 의존한다. 실제로, 위에서 언급된 것과 같이, BCI 그룹 65 및 66 치수 요건은 하나의 방향에서(즉, 그 높이에서) 대략 2 ㎜만큼 상이할 뿐이고, BCI 그룹 65 및 66의 전력 요건은 냉간 크랭킹 성능 및 용량 관점으로부터 실질적으로 중복된다. 그 고유한 호환성을 막는 이들 그룹 사이의 하나의 주요 차이는 그 배기 포트의 특정한 구성(형상, 크기)이다. 도 3-7을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 것과 같이, 어댑터(50)의 일부 실시예가 이러한 한계를 극복한다.
이해되는 것과 같이, 국제 배터리 협회(BCI)는 차량 배터리에 대해 어떤 표준을 설정하는 동업자 단체이다. 많은 배터리 그룹 및 크기가 BCI에 의해 특정되었다. 본 실시예는 모든 상이한 표준에 적용 가능하지만, 다양한 BCI 그룹에 대해 설명되는 많은 사양이 아래에 표로 작성되어 있고, 이것은 참조를 위해 여기에 제공된다. 나아가, 아래에 기재된 수치가 BCI에 의해 특정된 표준과 일치되지 않을 수 있을 정도까지, BCI(또는 다른) 표준은 온전히 참조로 여기에 합체되어 있다. BCI 배터리 표준, 기술 사양 및 교체에 대한 추가 정보는 BCI 배터리 기술 매뉴얼 및 BCI 배터리 교체 데이터 북에서 이용 가능하고, 이들 양쪽 모두는 미국 일리노이주 시카고의 BCI로부터 이용 가능하다. 아래의 표 1에 대해, 여기에서 설명된 실시예들 중 임의의 하나 또는 조합에 따라 구성되는 어댑터가 나열된 그룹 번호들 중 임의의 하나 또는 조합과 사용되게 하는 것은 본 발명의 범주 내에 속한다. 구체적으로, 본 실시예에 따라 구성되는 어댑터(50)는 하나의 BCI 그룹 번호(예컨대, 제1 그룹 지정규격) 및 다른 BCI 그룹 번호(예컨대, 제2 그룹 지정규격)의 치수 및 전력 요건이 충분히 호환 가능하다면 아래에 기재된 BCI 그룹 배터리들 중 임의의 하나 또는 조합이 또 다른 BCI 그룹 번호 적용 분야에서의 사용에 적절해지게 하는 데 사용될 수 있다.
여기에서 논의될 때에, 일부 실시예에서, 본 실시예에 따른 어댑터(50)는 제1 및 제2 그룹 지정규격이 길이, 폭 및/또는 높이 방향에서 10% 이하만큼 상이한 치수를 가질 때에 사용될 수 있다. 예컨대, 그룹 지정규격은 길이, 폭 및/또는 높이 방향으로 대략 10% 내지 대략 0.1%만큼 상이한 치수를 가질 수 있다. 그러나, 그룹 지정규격이 최대 치수 요건을 포함할 정도까지, 다른 실시예에서, 제1 배터리의 전력 사양이 제2 그룹 지정규격의 전력 요건에 충분하다면 제1 그룹 지정규격을 갖는 제1 배터리가 훨씬 더 작은 형태 인자를 가질 수 있지만 여전히 제2 그룹 지정규격에 적절할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 이러한 실시예에서, 다양한 하우징 크기 어댑터, 심(shim) 등이 기존의 장착 구조물에 더 근접하게 따르는 데 사용될 수 있다. 본 실시예의 어댑터(50)는 다른 이러한 어댑터와 예컨대 새로운 배터리와 조합하여 또는 키트로서 제공될 수 있다. 예컨대, 키트는 기존의 배터리를 대체하도록 조합하여 어댑터(50) 및 납산 배터리를 포함할 수 있다. 실제로, 본 발명의 하우징 어댑터[어댑터(50)]는 불규칙(예컨대, 비-다각형) 형상을 갖는 납산 배터리와 조합하여 사용될 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
위의 목록은 비-한정적이고, 다른 형태 인자 및/또는 표준이 이용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 많은 변화가 정격 전압, 용량, 적용 분야, (상이한 최초 장비 제조업자에 대해 변화될 수 있는) 물리적 장착 요건, 단자 타입 및 구성, 국가 또는 지역 등을 포함할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다. 단자는 상부, 전방, 측면 또는 이들 위치의 조합 위치에 위치될 수 있다. 홀드 다운 레지 및 특징부가 유사하게 상이한 포위부에 따라 변화될 수 있다.
본 실시예의 어댑터(50)의 하나의 특정한 적용 분야가 도 3에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 3은 배터리(12)의 측면들 중 하나 상의 하우징(34)의 커버(38) 내에 형성되는 적어도 1개의 배기 포트(40)를 포함하는 그룹 65 실시예의 배터리(12)(예컨대, 제1 그룹 적용 분야 배터리)의 사시도이다. 관련 기술에서 이해되는 것과 같이, 이러한 그룹 65 배터리는 전형적으로 그룹 65 적용 분야에서만 사용된다. 그러나, 본 발명에 따라 구성되는 어댑터(50)의 실시예는 도 3의 배터리(12)가 (예컨대, 제2 그룹 적용 분야와 호환 가능하도록) 그룹 66 적용 분야에서도 사용될 수 있게 한다.
구체적으로, 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 도 4-7의 어댑터(50)의 실시예는 그룹 65 배터리의 배기 포트(40)[예컨대, 배기 포트(40)는 제1 그룹 적용 분야에 적절한 제1 기하 구조를 가짐]가 배기 포트(40)에 최종적으로 유체 결합되는 구조물의 기하 구조를 변경함으로써 도 3(예컨대, 제2 그룹 적용 분야에 적절한 제2 기하 구조를 갖는 배기 통로)에 도시된 것과 같은 그룹 66 적용 분야의 배기 호스(60)(예컨대, 배기 통로)에 간접적으로 결합될 수 있게 한다.
통상적으로, 그룹 66 적용 분야(예컨대, 제2 그룹 적용 분야)의 배기 호스(60)는 원형 기하 구조(62)를 갖는 배기 포트(40)와 호환 불가능하다. 구체적으로, 그룹 65 배터리는 도시된 것과 같이 6 ㎜ 직경을 갖는 DIN-스타일 배기 구멍을 이용하고, 배기 호스(60)는 적절한 결합 관계로 배기 포트(40)와 결합될 수 없다. 어댑터(50)는 도 4에 개략적으로 도시된 것과 같이 제1 결합 관계로 원형 기하 구조(62) 내로 삽입되고, 배기 호스(60)의 기하 구조와 실질적으로 일치되는 1개 이상의 특징부에 의해 제2 결합 관계로 배기 호스(60)와 결합된다. 도 3에서의 어댑터(50)의 개략도에서, 어댑터(50)의 제1 돌출부(64)가 제1 결합 관계를 가능케 하고, 어댑터(50)의 제2 돌출부(66)가 제2 결합 관계를 가능케 한다.
어댑터(50)는 제1 및 제2 결합 관계가 더 확실한 방식으로 형성될 수 있게 하는 제1 및 제2 돌출부(64, 66)의 더욱 세밀한 특징을 가질 수 있다. 예컨대 도 4의 사시도에 도시된 어댑터(50)는 도 4의 배기 포트(40)(예컨대, DIN-스타일 6 ㎜ 배기 구멍)의 원형 기하 구조(62)와 실질적으로 일치되는 기하 구조를 갖는 제1 측면(70) 그리고 배기 호스(60)의 환형(또는 다른) 기하 구조와 실질적으로 일치되는 기하 구조를 갖는 제2 측면(72)을 포함한다. 이들 측면은 일반적으로 각각 제1 및 제2 돌출부(64, 66)에 대응하고, 이들은 또한 일반적으로 상이한 기하 구조(형상 및 크기)를 갖는다. 더 구체적으로, 제1 측면(70)은 배기 포트 인터페이스 표면(74)이 대체로 절두-원뿔형 형상을 갖도록 대체로 원형의 기하 구조의 배기 포트 인터페이스 표면(74) 그리고 환형 테이퍼(76)를 포함한다. 환형 테이퍼(76)는 어댑터(50)가 예컨대 마찰/억지끼워맞춤을 통해 배기 포트(40) 내에 확실하게 끼워질 수 있게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 환형 테이퍼(76)는 제1 크기(예컨대, 제1 직경)로부터 제2 크기(예컨대, 제2 직경)로 배기 포트 인터페이스 표면(74)을 테이퍼형으로 형성할 수 있고, 여기에서 제1 크기는 배기 포트(40)의 크기보다 작거나 그와 실질적으로 일치되고, 제2 크기는 배기 포트(40)에 실질적으로 일치되거나 그보다 크다(예컨대, 대략 6 ㎜의 직경을 갖는다). 환형 테이퍼(76)는 또한 도 7 및 8에서 관찰될 수 있다.
일반적으로, 환형 테이퍼(76)의 제1 및 제2 직경부들 사이의 임의의 지점이 배기 포트(40)와의 억지끼워맞춤을 가능케 할 수 있다. 그러나, 하나의 실시예에서, 어댑터(50)는 환형 테이퍼(76)로부터 연장되는 대체로 변화되지 않는 직경을 갖고 제2 직경을 또한 갖는 환형 네크 영역(annular neck region)(78)을 포함한다. 환형 네크 영역(78)은 다른 장점들 중에서 어댑터(50)가 배기 포트(40)와 인터페이싱될 더 큰 표면적을 가질 수 있게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 예컨대 배기 포트(40)가 충분히 변형 가능할[어댑터(50)보다 연질인 재료일] 때에, 제2 직경은 환형 네크 영역(78)과 배기 포트(40) 사이의 더 강력한 억지끼워맞춤을 가능케 하도록 배기 포트(40)보다 클 수 있다.
제1 측면(70)과 제2 측면(72)을 대조할 때에, 어댑터(50)는 배기 호스(60)(도 3)와 실질적으로 일치되는 기하 구조를 갖는 배기 통로 인터페이스 표면(80)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 배기 통로 인터페이스 표면(80)은 제2 측면(72)이 (예컨대, 억지끼워맞춤을 통해) 배기 호스(60) 내로 삽입되어 그 내에 고정될 수 있게 하는 크기를 갖는 타원체형 기하 구조를 갖는다. 배기 통로 인터페이스 표면(80)은 제1의 각각의 기하 구조로부터 제2의 각각의 기하 구조로 배기 통로 인터페이스 표면(80)을 전이시키는 테이퍼(82)를 또한 포함하고, 제1의 각각의 기하 구조는 배기 호스(60)의 내부 기하 구조보다 작거나 그와 실질적으로 일치되는 크기를 갖고, 제2의 각각의 기하 구조는 배기 호스(60)의 내부 기하 구조와 실질적으로 일치되거나 그보다 큰 크기를 갖는다.
구체적으로, 제1의 각각의 기하 구조는 어댑터(50)의 전방 표면(83)에 대응할 수 있고, 제2의 각각의 기하 구조는 어댑터(50)로부터 멀어지는 배기 호스(60)의 후퇴에 저항하도록 배기 호스(60)보다 큰 기하 구조를 갖는 립 부분(lip portion)(84)에 대응할 수 있다. 바꿔 말하면, 립 부분(84)은 어댑터(50)와 배기 호스(60) 사이의 연결을 유지하는 포획부로서 작용할 수 있다. 립 부분(84)은 배기 호스(60)가 립 부분(84)이 배기 호스(60)의 두께부 내로 돌출되고 그에 따라 보유 기구로서 작용할 수 있게 할 정도로 충분히 유연한 실시예에서 바람직할 수 있다.
타원기둥형 네크 영역(obround neck region)(86)(예컨대, 타원체형 영역)이 환형 네크 영역(78) 및 배기 통로 인터페이스 표면(80)을 접합한다. 구체적으로, 타원기둥형 네크 영역(86)은 전방 표면(83)의 외부 기하 구조와 실질적으로 동일한 외부 기하 구조를 갖는다. 타원기둥형 네크 영역(86)의 기하 구조는 배기 호스(60)의 내부 기하 구조보다 작거나 그에 실질적으로 일치될 수 있다. 나아가, 타원기둥형 네크 영역(86)은 배기 호스(60)와 접촉 또는 중첩될 더 큰 표면적을 가능케 하고, 도 7을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 배기 기하 구조의 내부 전이부를 또한 포함한다.
그룹 65 배터리 어댑터(50)의 정면도가 도 5에 제공된다. 도시된 것과 같이, 어댑터(50)의 제2 측면(72) 그리고 또한 그 내부 및 외부 표면에서의 크기의 변화는 상이한 부 및 주 직경(minor and major diameter)을 갖는 동심 타원인 것처럼 보인다. 배기 기하 구조의 차이가 또한 표현되어 있고, 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 도 7에서 더 명확하게 관찰될 수 있다.
도 5에 제공된 도면은 또한 어댑터(50)의 제2 측면(72)의 각각의 주 및 부 직경을 도시하고 있다. 구체적으로, 어댑터의 제2 측면(72) 상에 위치된 특징부의 각각의 부 및 주 직경은 전방 표면(83)의 내부 및 외부 표면(90, 92) 그리고 배기 통로 인터페이스 표면(80)의 상이한 부분의 내부 및 외부 표면(94, 96)의 부 및 주 직경을 포함한다. 도면에서 도면 부호가 붙여져 있지 않지만, 부 직경은 상부로부터 저부로 연장되는 것으로 간주되고, 주 직경은 좌측으로부터 우측으로 연장되는 것으로 간주된다. 도시된 것과 같이, 내부 표면(90)은 그 부 및 주 직경이 제2 측면(72)으로부터 제1 측면(70)으로 이동되는 방향으로 감소되도록 내향으로 테이퍼형으로 형성된다. 바꿔 말하면, 내부 표면(90)에 의해 한정되는 배터리(12)로부터의 배기 가스의 유동 경로의 일부가 배기 유동의 방향으로 크기 면에서 증가된다.
도 6은 도 3-5의 어댑터(50)의 측면도이다. 구체적으로, 도 6은 어댑터(50)(어댑터는 양쪽 측면이 실질적으로 동일하도록 대칭임)의 측면 그리고 도 4에 대해 위에서 설명된 특징부와 관련되는 다양한 외경을 도시하고 있다. 이와 같이, 도 6에 대해 여기에서 설명되는 것과 같이, 모든 직경은 외경인 것으로 간주된다. 좌측으로부터 우측으로 도시된 것과 같이, 배기 포트 인터페이스 표면(74)의 환형 테이퍼(76)는 제1 외경(100)을 갖는 것으로부터 제2 외경(102)으로 표면(74)을 전이시키고, 제2 외경(102)은 또한 환형 네크 영역(78)에서의 외경에 대응한다. 이러한 전이로 인해, 배기 포트 인터페이스 표면(74)은 제1 및 제2 외경(100, 102)의 각각의 위치에 대응하는 후방 표면(104) 및 엘보 부분(elbow portion)(106)을 갖는 것으로 간주될 수 있다.
일부 실시예에서, 환형 네크 영역(78)은 예컨대 제2 외경(102)이 립 부분(84)에 대해 위에서 설명된 것과 같은 보유 부재로서 사용될 수 있는 립을 형성하도록 제2 외경(102)보다 작은 제3 외경(108)을 가질 수 있다. 그러나, 제2 및 제3 외경의 임의의 상대 크기 설정이 본 실시예에 의해 포함된다는 것이 주목되어야 한다. 이와 같이, 제3 외경(108)은 제2 외경(102)과 실질적으로 동일한 크기이거나 그보다 크거나 그보다 작을 수 있고, 제1 외경(100)과 실질적으로 동일한 크기이거나 그보다 크거나 그보다 작을 수 있다.
이제, 도 6에서 우측으로부터 좌측으로 이동하면서 어댑터(50)의 제2 측면(72)을 참조하면, 위에서 설명된 것과 같이, 테이퍼(82)는 제1의 각각의 기하 구조를 갖는 전방 표면(83)으로부터 제2의 각각의 기하 구조를 갖는 립 부분(84)으로 배기 통로 인터페이스 표면(80)을 전이시킨다. 어댑터(50)의 제2 측면(72)이 타원기둥형(예컨대, 타원형) 외부 기하 구조를 갖기 때문에, 배기 통로 인터페이스 표면(80) 및 타원기둥형 네크 영역(86)은 도 5에 대해 위에서 논의된 것과 같은 주 및 부 외경을 갖는다. 도시된 측면도에서, 부 직경에만 도면 부호가 붙여져 있다(주 직경은 지면을 통해 횡단 방향으로 연장된다). 이것을 고려하면, 테이퍼(82)는 제1 부 외경(110)으로부터 제2 부 외경(112)으로 배기 통로 인터페이스 표면(80)을 전이시키는 것으로 간주될 수 있고, 여기에서 제2 부 외경은 제1 부 외경보다 크다. 제2 부 외경(112)은 재차 배기 호스(60)(도 3)의 부 내경과 실질적으로 동일하거나 그보다 클 수 있고, 한편 제1 부 외경(110)은 배기 호스(60)의 부 내경과 실질적으로 동일하거나 그보다 작을 수 있다.
타원기둥형 네크 영역(86)은 제2 및 제3 부 외경(112, 114)에 대해 임의의 상대 크기 관계를 가질 수 있는 제3 부 외경(114)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 제3 부 외경(114)은 제1 부 외경(110)과 실질적으로 동일하고, 제2 부 외경(112)보다 작다. 일부 실시예에서, 제3 부 외경(114)은 타원기둥형 네크 영역(86)이 배기 호스(60)와의 억지끼워맞춤을 유지할 수 있게 하는 크기를 가질 수 있다. 나아가, 어댑터(50)의 타원기둥형(예컨대, 타원형) 부분의 주 외경은 위에서 설명된 기하 구조 관계를 유지하도록 위에서 설명된 부 외경을 대체로 따를 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
어댑터(50)의 내부 표면에 의해 형성되는 내부 배기 경로(120)의 하나의 실시예가 어댑터(50)의 측단면도인 도 7에 도시되어 있다. 도시된 것과 같이, 내부 배기 경로(120)는 대체로 제1 측면(70)으로부터 제2 측면(72)으로의 방향으로 배터리(12)로부터의 배기 가스를 유동시키도록 구성된다. 도시된 내부 배기 경로(120)는 어댑터(50)의 외부 표면에 대해 위에서 설명된 기하 구조 관계[예컨대, 배기 포트 인터페이스 표면(74)은 테이퍼형이고, 타원기둥형 네크 영역(86)은 비-테이퍼형임]를 따르지 않는다. 그러나, 이러한 기하 구조 관계는 본 발명의 범주 내에 속하도록 의도된다. 내부 배기 경로(120)는 그 대신에 좌측[제1 측면(70)]으로부터 우측[제2 측면(72)]으로 이동되면서 모두가 서로로부터 상이한 기하 구조를 갖는 제1 부분(122), 제2 부분(124) 및 제3 부분(126)을 포함한다.
제1 부분(122)은 도시된 것과 같이 대체로 변화되지 않는 기하 구조를 갖고, 후방 표면(104)으로부터 엘보 부분(106) 및 환형 네크 영역(78)을 통해 연장되고, 환형 네크 영역(78)과 타원기둥형 네크 영역(86) 사이의 전이부(128)에서 종료된다. 내부 배기 경로(120)의 제1 부분(122)은 일반적으로 임의의 기하 구조를 가질 수 있고, 도시된 실시예에서 실질적으로 변화되지 않는 직경을 갖는 환형 기하 구조를 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서, 제1 부분(122)은 테이퍼형일 수 있거나, 상이한 형상(예컨대, 타원기둥형, 정사각형) 또는 이들의 조합을 가질 수 있다.
도시된 것과 같이, 제2 부분(124)은 타원기둥형 네크 영역(86)의 일부에 대응하는 위치를 갖고, 제1 및 제3 부분(122, 126)에 대해 크기 면에서 대체로 더 작다. 제2 부분(124)은 환형, 타원형 또는 어떤 다른 형상일 수 있고, 테이퍼형 또는 비-테이퍼형일 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 부분(124)은 그 각도가 제1, 제2 및 제3 부분(122, 124, 126)의 상대 크기, 배기 가스에 대한 요구 효과 또는 이들의 임의의 조합에 의존할 수 있는 테이퍼(130)를 갖는다. 테이퍼(130)가 타원기둥형(예컨대, 타원형)인 실시예에서, 테이퍼(130)는 제2 부분(124)의 부 직경을 따라서만, 제2 부분의 주 직경을 따라서만 또는 제2 부분(124)의 부 및 주 직경의 양쪽 모두를 따라 있을 수 있다.
제1 부분(122)에 대한 제2 부분(124)의 크기에 대해, 제2 부분(124)은 제1 부분(122)의 표면적의 대략 10% 내지 90%인 그 축 방향 길이를 따라[화살표(120)에 의해 도시된 방향을 따라] 임의의 지점에서 취해지는 표면적을 가질 수 있다. 비-제한 예로서, 테이퍼(130)는 제2 부분(124)의 표면적이 제1 부분(122)의 표면적의 제1 비율로부터 제2 비율로 변화되도록 구성될 수 있고, 제1 비율은 대략 10% 내지 대략 60%이고, 제2 비율은 대략 20% 내지 90%이다.
제2 부분(124)의 테이퍼(130)는 임의의 각도를 가질 수 있지만, 테이퍼(130)가 제2 부분(124)의 상류 단부(131)가 제2 부분(124)의 하류 단부(132)의 표면적의 대략 50% 내지 대략 95%인 표면적을 갖도록 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 나아가, 일부 실시예에서, 하류 단부(132)는 제1 부분(122)의 그 길이를 따라 어떤 지점에서 취해지는 표면적보다 작은 표면적을 가질 수 있다.
내부 배기 경로(120)는 도시된 것과 같이 타원기둥형 네크 영역(86) 내에서 제2 부분(124)으로부터 제3 부분(126)으로 전이된다. 그러나, 이러한 전이는 립 부분(84) 등의 다른 위치에서 또는 [예컨대, 제1 측면(70)보다 제2 측면(72)에 근접한] 어떤 다른 위치에서 일어날 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 제3 부분(126)은 타원기둥형, 환형 등의 임의의 기하 구조를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 제3 부분(126)은 타원기둥형(예컨대, 타원형)이고, 제2 부분(124)보다 (예컨대, 그 길이를 따라 어떤 위치에서 그 부분의 표면적에 의해 측정될 때에) 크기 면에서 대체로 크다. 제3 부분(126)은 테이퍼형 또는 비-테이퍼형일 수 있다. 도시된 것과 같이, 제3 부분(126)은 그 길이를 따라 제3 부분(126)의 부 직경의 증가를 유발하는 테이퍼(132)를 포함한다. 일부 실시예에서, 테이퍼(132)는 또한 그 길이를 따라 제3 부분(126)의 주 직경을 증가시킬 수 있다. 실제로, 일반적으로, 테이퍼(132)는 그 길이를 따라 제3 부분(126)의 주 및/또는 부 직경을 증가시킬 수 있다.
재차, 도 3-7에 대해 위에서 논의된 어댑터(50)는 그룹 65 배터리의 배기 포트(40)가 그룹 66 배터리 적용 분야의 배기 호스(60)와 결합될 수 있게 함으로써 그룹 65 배터리가 그룹 66 배터리 적용 분야에서 사용될 수 있게 하는 데 특히 유용할 수 있다. 이러한 관점에서, 본 실시예는 또한 다른 배기 포트 기하 구조를 갖는 다른 그룹 배터리와 관련되고, 다른 기술적 문제점을 해결한다. 어댑터(50)의 또 다른 실시예 및 관련된 적용 분야가 도 8에 개략적으로 도시되어 있다. 구체적으로, 도 8에 도시된 어댑터(50)의 실시예는 BCI 그룹 24F 배터리 등의 배터리(12)의 하나의 실시예가 로킹 키 배기 구성을 가질 수 있게 하도록 구성될 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 배터리(12)(예컨대, 그룹 24F 배터리)의 실시예는 위에서 예로서 설명된 그룹 65 배터리에 대해 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 커버(38) 내에 형성되는 배기 포트(40)를 포함한다. 실제로, 그룹 65 배터리와 같이, 도 8의 도시된 배터리(12)는 원형 기하 구조(62)를 갖는 DIN-스타일 6 ㎜ 개구를 갖는 배기 포트(40)의 하나의 실시예를 포함한다. 그러나, 이들 등의 그룹 24F 배터리는 또한 배기 튜브가 배기 포트(40)와 호환 가능하지 않을 수 있는 다른 적용 분야에서의 사용에 적절할 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다. 예컨대, 이러한 그룹 24F 배터리는 도 8의 우측에 도시된 것과 같은 로킹 키 배기 구성(140)을 요구하는 또 다른 적용 분야에서 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면, 어댑터(50)는 원형/환형 기하 구조(62)를 갖는 배기 포트(40)와의 제1 결합 관계 그리고 키이결합 배기 튜브(142)와의 제2 결합 관계를 가능케 하는 구성을 가질 수 있다. 키이결합 배기 튜브(142)는 대응 암형 커넥터와 적절하게 결합되는 특정한 기하 구조를 갖는 돌출부(144)의 포함으로 인해 키이결합되는 것으로 간주될 수 있다. 그러나, 그 대신에 돌출부(144)가 어댑터(50) 상에 있고 암형 커넥터 부분이 배기 튜브 상에 있는 것은 또한 본 발명의 범주 내에 속한다.
도시된 것과 같이, 어댑터(50)의 실시예는 대체로 배기 포트(40)의 기하 구조와 대응하도록 구성되는 기하 구조를 갖는 제1 측면(70)의 하나의 실시예를 포함한다. 예컨대, 제1 측면(146)은 그 양쪽 모두가 배기 포트(40)와의 억지끼워맞춤을 가능케 하도록 배기 포트(40)와 인터페이싱될 수 있는 배기 포트 인터페이스 표면(74)의 하나의 실시예 그리고 환형 네크 영역(78)의 하나의 실시예를 포함할 수 있다. 실제로, 도 8-11의 배기 포트 인터페이스 표면(74) 및 환형 네크 영역(78)은 도 3-7의 어댑터(50)에 대해 위에서 설명된 것과 같이 유사한 방식으로 구성되고 배기 포트(40) 및 서로와 대체로 동일한 기하 구조 관계를 갖는다. 이러한 방식으로, 도 3-7에 도시된 배기 포트 인터페이스 표면(74) 및 환형 네크 영역(78)과 관련된 설명은 또한 적절하다면 도 8-11에 도시된 그 대응 부분에 적용 가능하도록 의도된다.
도 8-11에서의 어댑터(50)의 실시예는 도 3-7에 대해 위에서 설명된 것과 유사한 구성을 또한 가질 수 있는 배기 포트 인터페이스 표면(74)과 환형 네크 영역(78) 사이의 계면에 위치되는 엘보 부분(106)의 하나의 실시예를 또한 포함할 수 있다. 엘보 부분(106)은 일부 실시예에서 엘보(106)가 적어도 부분적으로 어댑터(50)가 마찰/억지끼워맞춤에 의해 배기 포트(40) 내에 고정되게 하도록 원형 기하 구조(62)의 크기(예컨대, 6 ㎜ 직경)에 실질적으로 일치되는 크기를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 도 3-7 또는 도 8-11의 어댑터(50)에 대해 엘보(106)가 없을 수 있고, 테이퍼(76)는 그 대신에 어댑터(50)의 후방 표면(104)로부터 환형 네크 영역(78)의 상류 단부(146)까지 연장될 수 있다는 것이 또한 주목되어야 한다. 상류 단부(146)는 도 10에서 더 명확하게 관찰될 수 있다.
도 3-7의 어댑터(50)와 달리, 도 8-11에서의 어댑터(50)의 실시예는 환형 네크 영역(78)의 상류 단부(146)로부터 전방 표면(83)의 하나의 실시예까지 연장되는 계란형의 단면 기하 구조를 갖는 계란형 본체(148)를 포함한다. 그러나, 계란형 본체(148)가 그 대신에 환형 형상 또는 어떤 다른 다각형, 곡선형 또는 복합적 기하 구조를 갖는 것은 또한 본 발명의 범주 내에 속한다. 실제로, 계란형 본체(148)(또는 그 변형예)는 아래에서 설명될 연결 특징부의 수납을 가능케 할 것만이 요구될 수 있다. 그러나, 계란형 본체(148)의 형태 인자는 재료를 절감하고 그에 따라 비용, 크기, 중량 등을 감소시키도록 내부 연결 특징부에 대체로 대응할 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다.
추가로, 도 3-7의 어댑터(50)의 실시예와 대조적으로, 도 8-11의 어댑터(50)는 제2 측면(72) 상의 수형 결합 커넥터를 갖지 않고, 그 대신에 키이결합 배기 튜브(142)를 수용하도록 구성되는 암형 결합 커넥터(150)를 갖는다. 계란형 본체(148)는 암형 결합 커넥터(150) 및 그 관련된 특징부의 형성을 가능케 하는 데 적절한 임의의 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 키이결합 튜브(142)는 대략 8 ㎜의 그 곡선형 부분의 직경을 가질 수 있고, 암형 결합 커넥터(150)의 1개 이상의 부분이 실질적으로 일치되는 크기(예컨대, 대략 8 ㎜의 직경을 갖는 곡선형 부분)를 가질 수 있다.
구체적으로, 어댑터(50)의 암형 결합 커넥터(150)는 키이결합 배기 튜브(142)를 보유하도록 구성되는 어댑터(50)의 내부 부분을 한정 또는 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 도시된 암형 결합 커넥터(150)는 키이결합 배기 튜브(142)의 키이결합 구성에 대응하는 특정한 기하 구조를 갖는 키이결합 영역(152)을 포함한다. 키이결합 영역(152)은 360˚ 미만(예컨대, 대략 300˚ 내지 대략 350˚)의 원호 각도를 갖는 원호로서 표현되는 곡선(154)이 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다른 다각형 또는 또 다른 곡선형 형상의 단면 외관을 가질 수 있는 키 개구(156)를 형성하도록 제2 기하 구조에 의해 그 단부에서 접합되는 복합적 표면을 갖는다. 일반적으로, 키 개구(156)의 제2 기하 구조에 의해 한정되는 표면적은 곡선(154)에 의해 한정되는 표면적보다 작을 것이고, 키이결합 영역(152)은 키이결합 배기 튜브(142)와 실질적으로 동일한 형상을 가질 것이다.
도 8, 10 및 11에 도시된 것과 같이, 계란형 본체(148)는 그 길이를 따라 변화되는 크기를 갖지 않는다[예컨대, 어댑터(50)의 축 방향으로 테이퍼를 갖지 않는다]. 그러나, 암형 결합 커넥터(150)는 키이결합 배기 튜브(142)와의 확실한 끼워맞춤을 가능케 하는 테이퍼 또는 다른 특징부를 갖는 내부 특징부를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 9의 정면도 및 도 11의 측단면도에 도시된 것과 같이, 키이결합 영역(152)은 추가 곡선(160)이 어댑터(50)의 내부 배기 경로(120) 내에 배치되고 추가 곡선(160)은 곡선(154)에 비해 더 작은 표면적을 갖는 계단형 구성을 포함한다. 추가 곡선(160)의 원호 각도는 곡선(154)과 동일하거나 상이할 수 있지만, 도시된 실시예에서 실질적으로 동일하다. 이것은 도 8, 9 및 11에서 계단부(162)를 형성하는 암형 결합 커넥터(150)의 크기의 작은 감소로서 관찰될 수 있다. 어댑터(50)의 내부 배기 경로(120)의 하나의 실시예의 제1 및 제2 부분(122, 124) 사이의 전이부에 대응하는 또 다른 계단부(164)가 도 9 및 11에서 관찰될 수 있다.
이제, 도 11의 측단면도를 참조하면, 내부 배기 경로(120)의 제1, 제2 및 제3 부분(122, 124, 126)의 실시예는 제1 측면(70)으로부터 제2 측면(72)으로 이동되면서 대체로 증가되는 단면적을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 도시된 것과 같이, 내부 배기 경로(120)의 제1, 제2 및 제3 부분(122, 124, 126)은 내부 배기 경로(120)의 크기의 증분식 증가를 제공한다.
제2 및 제3 부분(124, 126)의 크기는 또한 키이결합 배기 호스(142)의 고정을 용이하게 하도록 구성된다. 예컨대, 도 11에서의 제3 부분(126)은 제1의 비교적 낮은 인가력으로써 한편 또한 돌출부(144)가 키 개구(156)와 위치적으로 일치될 것을 요구하면서 키이결합 배기 호스(142)가 암형 결합 커넥터(150) 내로 삽입될 수 있게 하는 크기를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 돌출부(144) 및 키 개구(156)는 (예컨대, 억지끼워맞춤을 통해) 결합 연결을 적절하게 형성하기 위해 키이결합 배기 튜브(142) 및 어댑터(50)가 미리 결정된 배향 관계를 갖게 한다. 이와 같이, 제3 부분(126)은 곡선(154) 및 키 개구(156)의 크기에 의해 결정될 때에 키이결합 배기 튜브(142)의 단면 기하 구조보다 큰(예컨대, 대략 0.1% 내지 대략 10% 큰) 단면 기하 구조를 가질 수 있다. 이러한 및/또는 다른 실시예에서, 제3 부분(126)은 키이결합 배기 튜브(142)에 크기 면에서 실질적으로 일치될 수 있다.
제2 부분(124) 내로 키이결합 배기 튜브(142)를 계속하여 삽입하기 위해, 제1 삽입력보다 큰 제2 삽입력이 키이결합 배기 튜브(142)에 대한 제2 부분(124)의 크기에 의해 요구될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예에서, 제2 부분(124)은 키이결합 배기 튜브(142)의 단면 기하 구조에 실질적으로 일치되거나 그보다 작은 단면 기하 구조를 가질 수 있다. 비-제한 예로서, 제2 부분(124)의 단면 표면적은 키이결합 배기 튜브(142)의 단면 표면적의 대략 90% 내지 대략 99%일 수 있다.
도 11의 내부 배기 경로(120)의 제1 부분(122)이 도 7의 제1 부분(122)에 대해 위에서 설명된 것과 실질적으로 동일한 기하 구조 구성을 갖지만, 도 11의 제1 부분(122)은 후방 표면(104)으로부터 계란형 본체(148)에 대응하는 내부 배기 경로(120)의 섹션 내로 연장된다. 제2 부분(124) 및 제3 부분(126)은 도시된 것과 같이 내부 배기 경로(120)의 잔여부에 대해 연장된다.
도 7 및 11에 명시적으로 도시된 것들 이외의 내부 배기 경로(120)에 대한 구성이 또한 있을 수 있고, 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 간주된다. 예컨대, 내부 배기 경로(120)는 단지 1개 부분, 단지 2개 부분 또는 3개 이상의 부분을 포함할 수 있다. 내부 배기 경로(120)의 각각의 부분은 임의의 기하 구조를 가질 수 있고, 테이퍼를 갖거나 갖지 않을 수 있고, 어댑터(50)의 외부 기하 구조에 대해 임의의 크기를 가질 수 있다. 그러나, 여기에서 구체적으로 도시 및 설명된 구성은 어떤 이익을 갖고 다른 구성에 의해 처리되지 않을 수 있는 기술적 문제점을 해결할 수 있다는 것이 이제 이해될 것이다.
나아가, 어댑터(50)의 외부 기하 구조에 대한 다른 구성이 또한 본 발명의 범주 내에 속한다. 예컨대, 도 12 및 13에 도시된 것과 같이, 어댑터(50)의 어떤 실시예는 어떤 배터리의 배기 위치의 변화를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 12 및 13에 도시된 실시예는 특정한 BCI 그룹(예컨대, 그룹 31 배터리)의 다수개의 배터리(12)를 갖는 배터리 시스템(180)을 포함하고, 각각의 배터리(12)는 그 각각의 배기 포트(40)에 대해 동일한 위치를 갖는다. 그룹 31 배터리(12)는 도시된 것과 같이 모두가 도 12의 저부로부터 제3 원에 위치 면에서 대응하는 그 각각의 제3 전기 화학 전지(182)에 근접하게 위치되는 그 각각의 배기 포트(40)를 갖는다.
일부 적용 분야에서, 배터리(12)는 모두가 우선 배터리(12)의 커버(38) 위에 위치되는 홀드 다운 바(hold down bar)(184) 또는 유사한 특징부를 사용하여 차량 내에 고정될 수 있다. 도시된 것과 같이, 홀드 다운 바(184)는 배기 포트(40)와 실질적으로 동일한 위치에서 모든 배터리(12)를 횡단하여 연장될 수 있고, 이것은 공간 제약으로 인해 배기 튜브(186)를 연결할 때에 어려움을 생성할 수 있다.
본 실시예의 하나의 태양에 따르면, 도 12 및 13의 어댑터(50)의 도시된 실시예는 배터리(12) 중 하나의 배기 포트(40)에 결합될 수 있고, 배기 포트(40)로부터 제1 방향(188)으로 연장될 수 있고, 배기 가스가 제2 방향(190)으로 안내될 수 있게 하도록 방향 전환될 수 있다. 제2 방향(190)은 대체로 제1 방향(188)에 대해 횡단 방향(예컨대, 직각)인 것으로 간주될 수 있고, 도 13에 도시된 방향 이외의 방향으로 방향 전환될 수 있다.
도 12 및 13의 어댑터(50)는 제1 방향(188)에 대응하는 제1 부분(192) 그리고 제2 방향(190)에 대응하는 제2 부분(194)을 갖고, 여기에서 제1 부분(192)은 배기 포트(40)와 결합되는 제1 측면(70) 상에 배치되고, 제2 부분(194)은 (전체의 튜브가 도시되지 않은) 배기 튜브(196)와 결합되는 제2 측면(72) 상에 배치된다. 제1 및 제2 부분(192, 194)은 암형 또는 수형 커넥터를 독립적으로 포함한다(즉, 이들은 동일하거나 상이할 수 있다). 제1 부분(192)은 (예컨대, 마찰/억지끼워맞춤을 통해) 배터리(12)의 배기 포트(40) 위로 끼워져 그와 결합되도록 구성된다. 도시된 배기 포트(40)는 배터리(12)로부터 가스를 배기하는 돌출부 및 관련된 개구를 포함한다. 배기 튜브(196)에 대한 그 크기에 따라, 제2 부분(194)은 암형 커넥터로서 배기 튜브(196) 위로 끼워져 그와 결합될 수 있거나, 수형 커넥터로서 배기 튜브(196) 내로 삽입 가능할 수 있다. 이러한 관점에서, 도 12 및 13의 어댑터(50)의 제1 부분(192), 제2 부분(194) 및 이들의 조합은 도 3-11에서의 어댑터에 대해 위에서 설명된 내부 및 외부 기하 구조 특징 및 관계 중 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 예컨대, 제1 부분(192) 및 제2 부분(194)은 상이한 기하 구조 형상일 수 있다.
도시된 실시예에서, 어댑터(50)는 인접한 배터리(12)의 각각의 커버(38) 사이에 배치되는 공차부(198)(예컨대, 개구 또는 간극) 내에 끼워지는 크기를 가질 수 있다. 이것은 어댑터(50)가 제1 측면(70) 상의 배기 포트(40) 상에 끼워져 가용 공간의 부족으로 인해 배기 포트(40) 상으로 직접적으로 적절하게(예컨대, 최적으로) 끼워질 수 없는 배기 튜브에 결합될 수 있게 할 수 있다. 구체적으로, 제1 부분(192)은 공차부(198) 내로 연장되는 크기를 가질 수 있고, 제2 부분(194)은 적절한 방향[예컨대, 제2 방향(190)]으로 공차부(198) 내에서 연장되는 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 어댑터(50)의 크기는 가스가 도 12의 저부로부터 제4 원에 위치 면에서 대체로 대응하는 제4 전기 화학 전지(200)로부터 배기될 수 있게 한다.
개시된 실시예들 중 하나 이상이 단독으로 또는 조합하여 다수개의 적용 분야에 대한 납산 배터리의 제조, 설치 및 사용에서 유용한 1개 이상의 기술적 효과를 제공할 수 있다. 본 발명의 접근법의 일부 실시예는 예컨대 그 주요 차이가 그 배기 기구의 위치 및/또는 기하 구조인 상이한 배터리 그룹에 대한 필요성을 감소시키거나 없앰으로써 배터리의 제조와 관련된 비용의 감소를 가능케 할 수 있다. 추가로, 본 발명의 접근법의 일부 실시예는 또한 단일의 그룹 배터리가 다른 배터리 그룹(예컨대, BCI 그룹)의 요건과 호환 가능할 수 있게 함으로써 지금까지 단일의 적용 분야에 대해서만 적절한 어떤 배터리가 1개 초과의 적용 분야에 적절할 수 있게 한다. 본 명세서에서의 기술적 효과 및 기술적 문제점은 예이고 비-제한적이다. 본 명세서에서 설명된 실시예는 다른 기술적 효과를 가질 수 있고 다른 기술적 문제점을 해결할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
본 발명의 일부 특징 및 실시예만이 도시 및 설명되었지만, 많은 변형 및 변화가 특허청구범위 내에서 인용된 주제의 신규한 교시 및 장점으로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 [예컨대, 다양한 요소의 크기, 치수, 구조, 형상 및 비율의 변화, 파라미터(예컨대, 온도, 압력 등)의 수치, 장착 배열, 재료, 색상, 배향의 사용 등 면에서] 통상의 기술자에게 착상될 수 있다. 임의의 공정 또는 방법 단계의 순서는 대체 실시예에 따라 변화 또는 재배열될 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 속하는 것과 같은 모든 이러한 변형 및 변화를 포함하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 나아가, 예시 실시예의 간결한 설명을 제공하려는 노력으로, 실제 실시예의 모든 특징(즉, 본 발명을 수행하는 현재까지 고려된 최상의 모드와 무관한 것들 또는 청구된 발명을 가능케 하는 것과 무관한 것들)이 설명되지 않았을 수 있다. 임의의 이러한 실제 실시예의 개발에서, 임의의 공학 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 많은 실시-특정 결정이 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 과도한 실험 과정 없이도 통상의 기술자에게 통상적인 설계, 조립 및 제조 업무일 것이다. 나아가, 개별 실시예가 여기에서 논의되었지만, 본 발명은 이들 실시예의 모든 조합을 포함하도록 의도된다.

Claims (24)

  1. 납산 배터리를 위한 배기 어댑터이며,
    제1 기하 구조를 갖는 제1 커넥터를 통해 납산 배터리의 배기 포트와 결합되도록 구성되는 제1 측면과;
    제1 측면과 유체 연통되고 제2 기하 구조를 갖는 제2 커넥터를 통해 자동차의 배기 통로와 결합되도록 구성되는 제2 측면으로서, 제1 및 제2 기하 구조는 서로로부터 상이한 각각의 형상을 갖는, 제2 측면
    을 포함하는 배기 어댑터.
  2. 제1항에 있어서, 제1 커넥터의 제1 기하 구조는 억지끼워맞춤으로 납산 배터리의 배기 포트와 결합되는 형상 및 크기를 갖는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제2 커넥터의 제2 기하 구조는 억지끼워맞춤으로 자동차의 배기 통로 내로 삽입되어 그와 결합되는 형상 및 크기를 갖는 외부 표면 기하 구조인 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제2 커넥터의 제2 기하 구조는 억지끼워맞춤으로 자동차의 배기 통로 주위에서 연장되어 그와 결합되는 형상 및 크기를 갖는 내부 표면 기하 구조인 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 내부 표면 기하 구조는 자동차의 키이결합 배기 튜브를 수용하도록 구성되는 복합적 기하 구조 형상을 갖는 리셉터클을 포함하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 복합적 기하 구조 형상은 서로와 부분적으로 중첩되는 환형 부분 및 다각형 부분을 포함하는 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 내부 표면 기하 구조의 리셉터클은 제1 부분 그리고 제1 부분과 동연적인 제2 부분을 포함하고, 제1 및 제2 부분의 양쪽 모두는 대체로 동일한 복합적 기하 구조 형상을 갖지만 상이한 크기 비율을 갖고, 제1 부분은 배기 어댑터 내로 배기 튜브를 삽입하는 키이결합 배기 튜브의 제1 삽입력을 요구하도록 구성되고, 제2 부분은 배기 어댑터 내로 배기 튜브를 계속하여 삽입하는 제1 삽입력보다 큰 제2 삽입력을 요구하도록 구성되는, 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 각각이 배기 어댑터의 상이한 내부 표면 기하 구조에 의해 한정되는 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 갖는 내부 배기 통로를 포함하는 배기 어댑터.
  9. 제8항에 있어서, 제2 부분은 내부 배기 통로를 따라 제1 및 제3 부분들 사이에 위치되고, 제2 부분은 제1 및 제2 부분보다 작은, 배기 어댑터.
  10. 제1항에 있어서, 제1 커넥터는 서로와 동연적인 절두-원뿔형 부분 및 환형 네크 부분을 갖는 외부 표면을 포함하고, 절두-원뿔형 부분, 환형 네크 부분 또는 양쪽 모두의 적어도 일부는 제1 커넥터가 배기 포트 내로 삽입될 수 있게 하여 억지끼워맞춤을 생성하도록 국제 배터리 협회(BCI) 그룹 65 또는 그룹 24F 납산 배터리의 배기 포트와 직경 면에서 실질적으로 일치되는, 배기 어댑터.
  11. 제10항에 있어서, 제2 커넥터는 제2 커넥터가 배기 튜브 내로 삽입될 수 있게 하여 억지끼워맞춤을 생성하도록 BCI 그룹 66 적용 분야의 배기 튜브와 실질적으로 일치되는 주 및 부 직경을 갖는 타원기둥형 외부 표면을 포함하는 배기 어댑터.
  12. 배터리 시스템이며,
    납산 배터리로서,
    하우징과,
    하우징 내에 배치되는 복수개의 납산 배터리 전지와,
    복수개의 납산 배터리 전지로부터 방출되는 가스를 배기하도록 구성되는 하우징 내의 배기 포트
    를 포함하는 납산 배터리와;
    상이한 기하 구조 형상을 갖는 배기 커넥터와 배기 포트를 유체 결합시키도록 구성되는 배기 어댑터로서,
    배기 포트와 제1 커넥터 사이의 억지끼워맞춤을 가능케 하도록 배기 포트와 형상 및 크기 면에서 실질적으로 일치되는 제1 커넥터와,
    납산 배터리의 배기 포트와 상이한 형상을 갖는 제2 커넥터
    를 포함하는 배기 어댑터
    를 포함하는 배터리 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 납산 배터리는 제1 배터리 그룹 지정규격을 갖고, 제2 커넥터는 제2 배터리 그룹 지정규격을 갖는 또 다른 납산 배터리의 상이한 배기 포트를 모방하도록 제2 배터리 그룹 지정규격의 상이한 배기 포트와 형상 및 크기 면에서 실질적으로 일치되는, 배터리 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 제1 배터리 그룹 지정규격은 BCI 그룹 65이고, 제2 그룹 지정규격은 BCI 그룹 66인, 배터리 시스템
  15. 제13항에 있어서, 제1 배터리 그룹 지정규격은 BCI 그룹 24F이고, 제2 커넥터는 키이결합 배기 튜브를 수용하여 그와 억지끼워맞춤을 형성하도록 구성되는 키이결합 리셉터클을 포함하는, 배터리 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 제1 및 제2 그룹 지정규격은 서로의 대략 10% 내의 최대 치수 요건을 갖는 배터리 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 제1 커넥터는 환형 외부 표면 기하 구조를 포함하고, 제2 커넥터는 타원기둥형 외부 표면 기하 구조를 포함하는, 배터리 시스템.
  18. 제12항에 있어서, 제2 커넥터는 동일한 형상을 갖는 제1 및 제2 부분을 갖는 타원기둥형 외부 표면 기하 구조를 포함하고, 제1 부분은 배기 어댑터의 단부에 더 근접하고 제1 및 제2 부분들 사이의 경계에서 립을 형성하도록 크기 면에서 테이퍼형이고, 립은 제2 부분에 비해 그 주 및 부 직경 면에서 더 큰, 배터리 시스템.
  19. 제12항에 있어서, 납산 배터리 및 배기 어댑터를 갖는 키트를 포함하는 배터리 시스템.
  20. 배터리 시스템이며,
    차량 내에 설치되는 납산 배터리를 포함하고,
    납산 배터리는
    하우징과;
    하우징 내에 배치되고 납산 배터리의 2개 이상의 단자를 통해 차량에 전기적으로 결합되는 복수개의 납산 배터리 전지와;
    하우징 내의 배기 포트로서, 배기 포트는 배기 어댑터를 통해 차량의 배기 통로에 유체 결합되고, 배기 어댑터는 제1 단부에서 배기 포트에 직접적으로 결합되고 제2 단부에서 차량의 배기 통로에 직접적으로 결합되고, 배기 어댑터의 제1 및 제2 단부는 상이한 기하 구조 형상을 갖는, 배기 포트
    를 포함하는, 배터리 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 배기 어댑터의 제1 및 제2 단부는 배기 포트 및 배기 통로와의 각각의 억지끼워맞춤을 통해 결합되는 외부 표면 기하 구조를 포함하는 배터리 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 제1 단부의 외부 표면 기하 구조는 원형이고, 제2 단부의 외부 표면 기하 구조는 타원기둥형인, 배터리 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 배기 어댑터의 제1 단부는 배기 포트와의 제1 억지끼워맞춤을 통해 결합되는 외부 표면 기하 구조를 포함하고, 배기 어댑터의 제2 단부는 배기 통로와의 제2 억지끼워맞춤을 통해 결합되는 내부 표면 기하 구조를 포함하는, 배터리 시스템.
  24. 제20항에 있어서, 납산 배터리에 근접하게 배치되는 추가 납산 배터리를 포함하고, 납산 배터리 및 추가 납산 배터리는 적어도 납산 배터리의 각각의 커버를 횡단하여 연장되는 홀드 다운 바를 사용하여 차량 내에 고정되고, 납산 배터리의 배기 포트는 홀드 다운 바의 위치에 근접하게 위치되고, 배기 어댑터는 제1 단부를 갖고 납산 배터리로부터 멀어지게 그리고 제1 방향으로 추가 납산 배터리를 향해 연장되는 제1 부분을 포함하고, 배기 어댑터는 제2 단부 그리고 제1 부분에 대한 횡단 방향 축 방향 배향을 갖는 제2 부분을 포함하고, 제2 부분은 납산 배터리 및 추가 납산 배터리의 각각의 커버들 사이의 가용 공간을 따라 그리고 홀드 다운 바로부터 대체로 멀어지게 연장되는, 배터리 시스템.
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