KR20210113058A - 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치 - Google Patents

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Abstract

배터리의 만수 후에 있어서의 급수관의 잔압을 개방하는 것이 가능하여, 배터리 보수액의 유량을 안정시키는 것이 가능한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치의 제공에 있다.
배터리(17)와, 배터리 정제수를 저류하는 배터리 정제수 탱크(26)와, 배터리 정제수 탱크(26)의 배터리 정제수를 배터리(17)에 급수관(27)을 통하여 급수하는 급수 펌프(28)와, 급수 펌프(28)를 구동하는 펌프 모터(29)와, 펌프 모터(29)를 제어하는 컨트롤러(23)와, 급수 압력을 검출하는 압력 센서(31)와, 급수관(27)에 마련되어, 배터리 정제수를 통과시키는 급수용 체크 밸브(32)를 구비한 배터리 자동 보수 장치(25)이다. 급수관(27)에 접속되는 바이패스 배관(34)과, 바이패스 배관(34)에 마련되어, 배터리(17)의 만수 후에 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)를 향하여 복귀시키는 리턴 기구를 구비하였다.

Description

산업 차량의 배터리 자동 보수 장치{BATTERY AUTOMATIC WATER REPLENISHMENT DEVICE FOR INDUSTRIAL VEHICLES}
본 발명은, 산업 차량의 차체에 탑재된 배터리에 배터리 정제수를 자동적으로 보급하는 것이 가능한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 관한 것이다.
산업 차량의 배터리 자동 보수 장치의 종래 기술로서, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 배터리식 산업 차량의 배터리액 보수 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시된 배터리식 산업 차량의 배터리액 보수 장치는 주행용 혹은 하역 작업용 전원으로서 배터리를 탑재하며, 배터리액이 저류된 보수 탱크 및 전동식 보수 펌프를 구비하고 있다. 배터리의 각 셀의 보수 마개와 보수 탱크는 보수 펌프 및 배관을 통하여 상호 접속되어 있다. 배터리액 보수 장치는, 충전 중에 배터리에 보수액을 공급하는 보수 회로를 작동 가능하게 하는 보수 작동 수단과, 보수 회로의 작동을 종료시키는 보수 종료 수단을 구비하고 있다.
보수 작동 수단은, 배터리에 대한 충전기가 외부의 상용 전원에 접속되고, 충전기에 부속되는 충전 스위치가 눌러졌을 때 연동하여 닫히는 마그네트 스위치를 구비한다. 마그네트 스위치는, 충전 스위치가 눌러지면 온 작동하고 충전이 종료되면 오프된다. 보수 종료 수단은, 마그네트 스위치와 직렬로 접속된 상시 온인 타이머 스위치를 구비하며, 보수 회로의 압력을 검출하는 압력 스위치와, 타이머 스위치를 오프 작동시키는 구동 회로를 구비한다.
충전기의 충전 스위치를 온 조작하면 배터리의 충전이 개시된다. 충전 횟수가 N회째인 경우에는 전동 모터가 회전하여 보수 펌프를 구동한다. 보수가 필요한 셀에 지수 밸브를 통해 보수되며, 지수 밸브는, 셀 내에 보수액이 공급되어 액면 레벨이 규정값에 달하면 닫힌다. 각 셀의 지수 밸브가 닫혀 배관의 내압이 상승하면 압력 스위치가 작동하여 구동 회로가 작동하고, 전동 모터, 보수 펌프가 정지되면 보수 작동은 종료된다.
일본 특허 공개 제2003-272711호 공보
그러나 특허문헌 1에 개시된 배터리식 산업 차량의 배터리액 보수 장치에서는, 보수 탱크에 연통되는 압력 방출로가 개구되어 있기 때문에, 보수 탱크와 배터리의 배치나 배관 길이의 영향에 의하여 배터리 보수액의 유량이 안정되지 않는다는 문제가 있다. 이 때문에, 배터리 보수액의 유량이 불안정해짐으로써 보수량의 추정의 정밀도가 저하된다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 배터리의 만수 후에 있어서의 급수관의 잔압을 개방하는 것이 가능하여 배터리 정제수의 유량을 안정시키는 것이 가능한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치의 제공에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 산업 차량의 차체에 탑재되는 배터리와, 상기 차체에 탑재되어 배터리 정제수를 저류하는 배터리 정제수 탱크와, 상기 배터리와 상기 배터리 정제수 탱크를 접속하는 급수관과, 상기 배터리 정제수 탱크의 배터리 정제수를 상기 배터리에 상기 급수관을 통하여 급수하는 급수 펌프와, 상기 급수 펌프를 구동하는 펌프 모터와, 상기 펌프 모터를 제어하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러와 접속되어, 상기 급수관에 있어서의 배터리 정제수의 급수 압력을 검출하는 압력 검출기와, 상기 급수관에 있어서의 상기 급수 펌프와 상기 압력 검출기 사이에 마련되어, 미리 설정되는 제1 설정압 이상일 때 상기 배터리를 향하여 배터리 정제수를 통과시키는 급수용 체크 밸브를 구비한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 있어서, 상기 급수관에 있어서의 상기 급수용 체크 밸브와 상기 급수 펌프 사이와, 상기 급수관에 있어서의 상기 배터리와 상기 급수용 체크 밸브 사이를 접속하는 바이패스 배관과, 상기 바이패스 배관에 마련되어, 상기 배터리의 만수 후에 상기 급수관의 배터리 정제수를 상기 배터리 정제수 탱크를 향하여 복귀시켜 상기 급수관의 잔압을 개방하는 리턴 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 펌프 모터가 급수 펌프를 구동함으로써 급수관의 압력이 제1 설정압 이상으로 되면, 급수용 체크 밸브가 열려 배터리로의 배터리 정제수의 공급이 행해진다. 배터리 정제수의 공급에 의하여 배터리에 있어서의 배터리액이 만수로 되면, 배터리에서는 배터리 정제수의 공급을 차단하므로 급수관의 내압이 상승한다. 그리고 압력 검출기가, 만수를 나타내는 급수 압력을 검출하면, 컨트롤러는 펌프 모터를 정지하고, 급수관에 있어서의 배터리 정제수는 리턴 기구를 통해 바이패스 배관을 통과하여 배터리 정제수 탱크를 향한다. 이 때문에, 만수 후의 급수관에 있어서의 잔압은 개방된다. 바이패스 배관이 폐회로를 구성하기 때문에, 대기압 개방에 의한 리턴 배관의 경우와 비교하면, 배터리 정제수의 유량이 배터리 정제수 탱크의 위치나 급수관의 길이에 의한 영향을 받는 일이 없어서 안정된다. 그 결과, 보수량을 정밀도 높게 추정하는 것이 가능해진다. 또한 배터리 정제수 탱크의 위치나 급수관의 길이를 고려할 필요가 없으므로 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치의 레이아웃의 자유도가 향상된다.
또한 상기 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 있어서, 상기 리턴 기구는, 상기 급수관의 배터리 정제수를 상기 배터리 정제수 탱크로 복귀시키는 리턴용 체크 밸브인 구성으로 해도 된다.
이 경우, 리턴용 체크 밸브로 함으로써 저렴한 리턴 기구를 실현할 수 있는 것 외에 배터리 정제수의 유량을 정밀도 높게 추정할 수 있다.
또한 상기 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 있어서, 상기 리턴 기구는, 상기 리턴 기구의 전후의 차압이, 미리 설정된 제2 설정압 이상일 때, 상기 급수관의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크를 향하여 복귀시켜 상기 급수관의 잔압을 개방하는 구성으로 해도 된다.
이 경우, 리턴 기구는, 급수관의 압력이, 미리 설정된 제2 설정압 이상으로 되면, 급수관의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크를 향하여 복귀시켜 급수관의 잔압을 개방할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리의 만수 후에 있어서의 급수관의 잔압을 개방하는 것이 가능하여 배터리 보수액의 유량을 안정시키는 것이 가능한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 배터리 자동 보수 장치를 탑재하는 산업 차량으로서의 지게차의 측면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 배터리 자동 보수 장치의 개략 구성도이다.
도 3의 (a)는 배터리로 배터리 정제수가 송출되는 상태를 도시하는 도면이고, (b)는 배터리 정제수가 배터리 정제수 탱크로 송출되는 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 배터리 자동 보수 장치의 개략 구성도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 제1 실시 형태에 따른 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 산업 차량은 배터리식 지게차이다. 본 실시 형태에서는, 배터리식 지게차의 배터리 자동 보수 장치에 대하여 예시하여 설명한다. 또한 방향을 특정하는 「전후」, 「좌우」 및 「상하」에 대해서는, 배터리식 지게차의 오퍼레이터가 운전석의 운전 시트에 착좌하여 배터리식 지게차의 전진측을 향한 상태를 기준으로 하여 나타낸다.
먼저, 배터리식 지게차(이하, 간단히 「지게차」라 표기함)에 대하여 설명한다. 도 1에 도시하는 지게차(10)는 차체(11)의 전방부에 하역 장치(12)를 구비하고 있다. 차체(11)의 중앙 부근에는 운전석(13)이 마련되어 있다. 차체(11)의 전방부에는 전륜으로서의 구동륜(14)이 마련되고, 차체(11)의 후방부에는 후륜으로서의 조타륜(15)이 마련되어 있다. 차체(11)의 후방부에는 카운터 웨이트(16)가 구비되어 있으며, 카운터 웨이트(16)는, 차량 중량의 조정과 차체(11)에 있어서의 중량 균형을 도모하기 위한 것이다.
차체(11)에 있어서의 운전석(13)의 하방에는 배터리(17)가 수용되어 있다. 배터리(17)는 납 축전지이다. 배터리(17)의 전력에 의하여 구동되는 주행 모터(18)가 차체(11)에 구비되어 있다. 주행 모터(18)와 구동륜(14) 사이에는, 주행 모터(18)의 주행 구동력을 구동륜(14)에 전달하는 동력 전달 기구(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
차체(11)에 있어서의 운전석(13)에는, 오퍼레이터가 착석 가능한 운전 시트(19)가 마련되어 있다. 운전 시트(19)는, 차체(11)에 개폐 가능하게 마련된 시트 스탠드(20) 상에 배치되어 있다. 운전 시트(19)의 전방에는, 조타를 위한 스티어링 휠(21)이 마련되어 있다. 운전석(13)의 바닥에는 액셀러레이터 페달(22)이 마련되어 있으며, 액셀러레이터 페달(22)은, 지게차(10)의 차속을 조정하기 위한 것이다. 지게차(10)는, 오퍼레이터에 의한 액셀러레이터 페달(22)의 답입량에 따른 차속으로 되도록 주행 모터(18)의 구동을 제어한다.
차체(11)에는, 지게차(10)의 각 부의 전기적 제어를 행하는 컨트롤러(23)가 탑재되어 있다. 컨트롤러(23)는 카운터 웨이트(16)의 전방에 위치하며 시트 스탠드(20)에 의하여 덮여 있다. 또한 다음에 설명하는 지게차(10)의 배터리 자동 보수 장치(이하, 간단히 「배터리 자동 보수 장치」)(25)가 구비하는 배터리 정제수 탱크(26)가, 차체(11)의 내부에 수용되는 배터리(17)와 차체(11)의 상부에 구비되는 운전 시트(19) 사이에 설치되어 있다.
다음으로, 배터리 자동 보수 장치(25)에 대하여 설명한다. 배터리 자동 보수 장치(25)는, 미리 설정된 작동 조건을 만족시킬 때 배터리 정제수를 배터리(17)에 자동적으로 보급하는 장치이다. 도 2에 도시한 바와 같이 배터리 자동 보수 장치(25)는, 배터리 정제수 탱크(26)와, 급수관(27)과, 급수 펌프(28)와, 펌프 모터(29)와, 컨트롤러(23)와, 표시기(30)와, 압력 센서(31)를 구비하고 있다.
배터리 정제수 탱크(26)는, 배터리 정제수를 저류하기 위한 탱크이며, 본 실시 형태에서는 차체(11)의 내부에 수용되어 있다. 배터리 정제수 탱크(26)는 차체(11)의 내부에 수용되어 있지만, 차체(11)에 마련한 슬릿(도시하지 않음)에 의하여, 배터리 정제수 탱크(26)에 있어서의 배터리 정제수의 수위(액면 레벨)는 눈으로 보는 것이 가능하다. 본 실시 형태에서는, 배터리 정제수 탱크(26)는, 배터리(17)에 대한 배터리 정제수의 급수를 수회 정도 행할 수 있는 용량을 갖고 있다. 배터리 정제수 탱크(26)에 저류되는 배터리 정제수는 순수이다. 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)에 보충하는 경우에는, 시트 스탠드(20)를 기립시킴으로써 배터리 정제수 탱크(26)에 배터리 정제수를 보충할 수 있는 상태로 된다. 또한 배터리 정제수 탱크(26)의 일부 또는 전부는 차체(11)의 외부에 설치되어 있어도 된다.
급수관(27)은, 배터리(17)와 배터리 정제수 탱크(26)를 접속하는 배관이다. 도시되지는 않지만 급수관(27)은, 배터리(17)의 각 셀에 배터리 정제수를 공급하기 위한 분기관을 구비하고 있으며, 분기관의 수는 배터리(17)의 셀 수에 대응한다. 분기관의 셀측의 단부에는 지수 마개(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 지수 마개는, 셀의 배터리액의 액면이, 미리 설정된 설정 액면 레벨에 달하면 닫히고, 이 설정 액면 레벨보다 액면 레벨이 낮아지면 열리도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 배터리액에 뜨는 플로트에 의한 지수 마개, 혹은 액면 센서에 의한 검출에 의하여 개폐되는 전자 개폐 밸브를 지수 마개로서 사용하면 된다.
급수관(27)에는 급수용 체크 밸브(32)가 마련되어 있다. 급수용 체크 밸브(32)는, 배터리(17)를 향하는 방향으로만 배터리 정제수를 통과시키는 역지 밸브이다. 그리고 급수용 체크 밸브(32)는, 급수용 체크 밸브(32)의 전후의 차압이, 미리 설정된 제1 설정압 P1 이상일 때 열려 배터리 정제수를 배터리(17)를 향하여 통과시키고, 급수용 체크 밸브(32)의 전후의 차압이 제1 설정압 미만일 때는 닫힌다. 제1 설정압 P1은, 급수용 체크 밸브(32)의 밸브체(도시하지 않음)를 닫는 방향으로 가압하는 가압 부재(도시하지 않음)의 가압력에 따라 설정된다. 급수용 체크 밸브(32)는, 배터리 정제수 탱크(26)의 배터리 정제수가 수두에 의해서만 배터리(17)로 간단히 흘러드는 것을 규제한다. 급수용 체크 밸브(32)의 전후의 차압이란, 급수관(27)에 있어서 급수용 체크 밸브(32)의 전방으로 되는 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력과, 급수관(27)에 있어서 급수용 체크 밸브(32)의 후방으로 되는 배터리 정제수 탱크(26)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력의 차이다.
급수 펌프(28)는, 배터리 정제수 탱크(26)에 저류되어 있는 배터리 정제수를 배터리(17)에 공급하기 위한 펌프이다. 급수 펌프(28)는, 예를 들어 임펠러의 회전에 의하여 배터리 정제수를 압송하는 와권 펌프이며, 임펠러를 포함하는 회전부(도시하지 않음)를 갖는다. 펌프 모터(29)는, 급수 펌프(28)의 회전부를 회전시키기 위한 전동 모터이다. 펌프 모터(29)는 컨트롤러(23)와 배선(33)에 의하여 전기적으로 접속되어 있으며, 펌프 모터(29)의 구동 제어는 배선(33)을 통하여 컨트롤러(23)에 의하여 행해진다. 배선(33)은 신호선에 상당한다.
표시기(30)는 경보기에 상당한다. 본 실시 형태의 표시기(30)는, 각종 정보를 표시 가능한 액정 디스플레이이며, 운전석(13)의 전방부에 있어서 운전 시트(19)에 착좌한 오퍼레이터로부터 눈으로 보기 쉬운 위치에 구비되어 있다. 본 실시 형태의 표시기(30)는 컨트롤러(23)와 접속되어 있으며, 배터리액 만수라는 취지를 표시하는 것 외에, 펌프 모터(29)의 구동 불능이나 정지 불능의 이상이나, 급수관(27)의 누수가 의심되는 경우에 경고 표시한다. 경고 표시로서는, 예를 들어 「배터리액 급수 완료」, 「펌프 모터 구동 불능 또는 급수관 누수」, 「펌프 모터 정지 불능」과 같은 문언이 점멸 표시된다.
압력 센서(31)는 압력 검출기에 상당하며, 펌프 모터(29)의 운전 시의 급수관(27)에 있어서의 배터리 정제수의 압력(급수 압력) P를 검출하는 센서이다. 압력 센서(31)는, 검출한 급수 압력을 검출값에 따른 전류값의 신호로 변환한다. 압력 센서(31)에 의하여 검출된 급수 압력의 신호는 컨트롤러(23)에 전달된다. 압력 센서(31)가, 배터리(17)의 만수를 나타내는 역치 Pt 이상의 급수 압력 P를 검출하면, 컨트롤러(23)는 배터리(17)가 만수인 것을 인식하므로, 압력 센서(31)는 만수 검출 수단에 상당한다고 할 수 있다.
본 실시 형태의 컨트롤러(23)는, 펌프 모터(29)를 구동 제어하기 위하여 펌프 모터(29)와 배선(33)에 의하여 전기적으로 접속되어 있다. 컨트롤러(23)는, 미리 설정된 작동 조건을 만족시킬 때 펌프 모터(29)를 구동하여 배터리 정제수의 공급을 개시한다. 미리 설정된 작동 조건이란, 예를 들어 배터리(17)의 셀에 있어서의 배터리액의 액면 레벨이, 미리 설정된 소정 액면 레벨보다 낮아진 경우나, 소정의 충전 횟수를 거치고 나서 최신의 충전으로부터 소정 일수가 경과해 있는 경우 등이다.
컨트롤러(23)는, 압력 센서(31)에 의하여 검출된 급수 압력 P에 기초하여 배터리액의 만수를 판별하는 기능을 갖고 있다. 배터리(17)에 있어서의 각 셀의 배터리액의 액면이, 미리 설정된 설정 액면 레벨에 달하면 지수 마개가 닫히기 때문에, 펌프 모터(29)가 작동하고 있는 것과 맞물려 급수관(27)의 압력이 상승한다. 그리고 압력 센서(31)가, 만수를 나타내는 역치 Pt 이상의 급수 압력 P를 검출하면, 컨트롤러(23)는 만수라고 판단하여 펌프 모터(29)를 정지하는 제어를 행한다.
그런데 본 실시 형태에서는, 만수 후의 급수관(27)의 잔압을 개방하기 위하여 바이패스 배관(34)이 급수관(27)에 접속되어 있다. 바이패스 배관(34)의 일단은, 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이에 접속되고, 바이패스 배관(34)의 타단은, 급수관(27)에 있어서의 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이에 접속되어 있다. 바이패스 배관(34)은 급수관(27)에 대해서만 접속되어 있기 때문에, 대기 개방되지 않는 폐회로를 구성하는 배관이다.
바이패스 배관(34)에는 리턴용 체크 밸브(35)가 마련되어 있다. 리턴용 체크 밸브(35)는, 급수용 체크 밸브(32)와 구조는 동일하고, 급수 펌프(28)를 향하는 방향으로만 배터리 정제수를 통과시키는 역지 밸브이다. 그리고 리턴용 체크 밸브(35)는, 리턴용 체크 밸브(35)에 있어서의 전후의 차압이, 미리 설정된 제2 설정압 P2 이상일 때 열려 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)를 향하여 통과시키고, 리턴용 체크 밸브(35)에 있어서의 전후의 차압이 제2 설정압 P2 미만일 때는 닫힌다. 제2 설정압 P2는, 리턴용 체크 밸브(35)의 밸브체(도시하지 않음)를 닫는 방향으로 가압하는 가압 부재(도시하지 않음)의 가압력에 따라 설정된다. 리턴용 체크 밸브(35)는, 바이패스 배관(34)에 마련되어, 배터리(17)의 만수 후에 급수관(27)의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)를 향하여 복귀시켜 급수관(27)의 잔압을 개방하는 리턴 기구에 상당한다. 본 실시 형태에서는, 제2 설정압 P2는 제1 설정압 P1보다도 작다.
리턴용 체크 밸브(35)의 전후의 차압이란, 급수관(27)에 있어서 리턴용 체크 밸브(35)의 전방으로 되는 배터리(17)와 리턴용 체크 밸브(35) 사이의 압력과, 급수관(27)에 있어서 리턴용 체크 밸브(35)의 후방으로 되는 배터리 정제수 탱크(26)와 리턴용 체크 밸브(35) 사이의 압력의 차이다.
다음으로, 배터리 자동 보수 장치(25)의 작동에 대하여 설명한다. 지게차(10)의 운전 중에 미리 설정된 작동 조건을 만족시키면, 배터리 자동 보수 장치(25)는 배터리 정제수 탱크(26)로부터 자동적으로 배터리 정제수를 배터리(17)에 공급한다. 구체적으로는, 컨트롤러(23)는, 미리 설정된 작동 조건을 만족시킨 것을 검지하면, 펌프 모터(29)를 구동시키는 구동 신호를 전달하고, 펌프 모터(29)는 구동 신호를 받아 구동한다. 또한 미리 설정된 조건이란, 예를 들어 배터리(17)의 셀에 있어서의 배터리액의 액면 레벨이, 미리 설정된 소정 액면 레벨보다 낮아진 경우나, 소정의 충전 횟수를 거치고 나서 최신의 충전으로부터 소정 일수가 경과해 있는 경우 등이다.
펌프 모터(29)가 구동되면, 급수 펌프(28)가 배터리 정제수를 배터리(17)를 향하여 송출한다. 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력이 상승하여 급수용 체크 밸브(32)의 전후의 차압이 제1 설정압 P1 이상으로 되면 급수용 체크 밸브(32)가 열린다. 급수용 체크 밸브(32)가 열림으로써, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 배터리 정제수가 급수용 체크 밸브(32)를 통과하여 배터리(17)로 송출된다. 배터리 정제수의 송출량이 일정해지면, 압력 센서(31)에 의하여 검출되는 급수 압력 P는 일정해진다.
리턴용 체크 밸브(35)는, 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력이 상승하더라도 열리는 일은 없어서, 바이패스 배관(34)을 통하여 배터리(17)로 배터리 정제수가 송출되는 일은 없다. 바이패스 배관(34)이, 대기 개방되지 않는 폐회로를 구성하고 있기 때문에, 배터리 정제수 탱크(26)의 높이 방향의 위치나 급수관(27)의 길이에 영향받는 일 없이 배터리 정제수의 유량은 안정된다.
배터리(17)의 각 셀이 배터리 정제수의 공급을 받아 각 셀의 배터리액의 액면이 소정 액면 레벨에 달하여 만수로 되면, 지수 마개가 닫힌다. 이 때문에, 배터리 정제수 탱크(26)의 배터리 정제수가 펌프 모터(29)에 의하여 송출되기는 하지만 지수 마개가 닫혀 있으므로, 압력 센서(31)에 검출되는 급수 압력 P는 증대된다. 이 때문에, 압력 센서(31)에 검출되는 급수 압력 P가, 만수를 나타내는 역치 Pt 이상으로 되면, 컨트롤러(23)는, 배터리(17)의 각 셀의 배터리액이 만수라고 판단하여 펌프 모터(29)를 정지하는 신호를 펌프 모터(29)에 전달한다. 펌프 모터(29)는 정지 신호의 전달을 받아 정지되고, 펌프 모터(29)의 정지에 수반하여 급수 펌프(28)가 정지된다.
급수 펌프(28)의 정지에 의하여, 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 배터리 정제수의 일부는 급수 펌프(28)를 통과하여 배터리 정제수 탱크(26)로 되돌아간다. 이 때문에, 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력은 저하된다. 급수관(27)에 있어서의 급수 펌프(28)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력이 제1 설정압 P1 미만으로 되면 급수용 체크 밸브(32)는 닫힌다. 그리고 리턴용 체크 밸브(35)에 있어서의 전후의 차압이 제2 설정압 P2 이상이면 리턴용 체크 밸브(35)가 열린다.
리턴용 체크 밸브(35)가 열림으로써, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 급수관(27)에 있어서의 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 배터리 정제수가 바이패스 배관(34) 및 리턴용 체크 밸브(35)를 통해 배터리 정제수 탱크(26)를 향하여 송출된다. 이 때문에, 급수관(27)에 있어서의 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력은 저하되어 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력이 제2 설정압 P2 미만으로 되면, 리턴용 체크 밸브(35)는 닫힌다. 이 때문에, 급수관(27)에 있어서의 배터리(17)와 급수용 체크 밸브(32) 사이의 압력에 의한 급수관(27)이나 배터리(17)의 지수 마개에 걸리는 부하는, 배터리 정제수를 바이패스 배관(34) 및 리턴용 체크 밸브(35)를 통해 배터리 정제수 탱크(26)로 송출하지 않는 경우와 비교하여 경감된다.
본 실시 형태에 따른 배터리 자동 보수 장치(25)는 이하의 작용 효과를 발휘한다.
(1) 펌프 모터(29)가 급수 펌프(28)를 구동함으로써 급수관(27)의 압력이 제1 설정압 P1 이상으로 되면, 급수용 체크 밸브(32)가 열려 배터리(17)로의 배터리 정제수의 공급이 행해진다. 배터리 정제수의 공급에 의하여 배터리(17)에 있어서의 배터리액이 만수로 되면, 배터리(17)에서 배터리 정제수의 공급을 차단하므로 급수관(27)의 내압이 상승한다. 그리고 압력 센서(31)가, 만수를 나타내는 역치 Pt 이상의 급수 압력 P를 검출하면, 컨트롤러(23)는 펌프 모터(29)를 정지한다. 급수관(27)에 있어서의 배터리 정제수는 리턴용 체크 밸브(35)를 통해 바이패스 배관(34)을 통과하여 배터리 정제수 탱크(26)를 향한다. 이 때문에, 만수 후의 급수관(27)에 있어서의 잔압은 개방된다. 바이패스 배관(34)이 폐회로를 구성하고 있기 때문에, 대기압 개방에 의한 리턴 배관이 마련되어 있는 경우와 비교하면, 배터리 정제수의 유량이 배터리 정제수 탱크(26)의 위치나 급수관(27)의 길이에 의한 영향을 받는 일이 없어서 안정된다. 그 결과, 보수량을 정밀도 높게 추정하는 것이 가능해진다. 또한 배터리 정제수 탱크(26)의 위치나 급수관(27)의 길이를 고려할 필요가 없으므로 배터리 자동 보수 장치(25)의 레이아웃의 자유도가 향상된다.
(2) 리턴 기구가, 급수관(27)의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)로 복귀시키는 리턴용 체크 밸브(35)이므로, 저렴한 리턴 기구를 실현할 수 있는 것 외에 배터리 정제수의 유량을 정밀도 높게 추정할 수 있다. 배터리(17)로의 배터리 정제수의 유량을 정밀도 높게 추정함으로써, 급수관(27) 및 배터리(17)의 지수 마개에 대한 과도한 부하의 발생을 방지할 수 있다.
(3) 리턴용 체크 밸브(35)는, 리턴용 체크 밸브(35)에 있어서의 전후의 차압이, 미리 설정된 제2 설정압 P2 이상일 때, 급수관(27)의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크(26)를 향하여 복귀시켜 급수관(27)의 잔압을 개방할 수 있다. 이 때문에, 급수관(27) 및 배터리(17)의 지수 마개에 대한 과도한 부하의 발생을 확실히 방지할 수 있다
(제2 실시 형태)
다음으로, 제2 실시 형태에 따른 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 리턴용 밸브 대신 교축 밸브를 리턴 기구로 한 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 제1 실시 형태의 설명을 원용하고, 공통의 부호를 사용한다.
도 4에 도시하는 배터리 자동 보수 장치(40)에서는, 바이패스 배관(34)에는 교축 밸브(41)가 마련되어 있다. 교축 밸브(41)은 핀 홀이며, 바이패스 배관(34)의 관 직경에 대하여 충분히 작은 내경을 갖고 있다. 이는, 급수용 체크 밸브(32)가 닫혀 있을 때, 배터리 정제수 탱크(26)에 있어서의 배터리 정제수의 수두에 의하여 배터리(17)를 향하여 바이패스 배관(34)을 통과하는 배터리 정제수를 가급적 적게 하기 위함이다.
본 실시 형태의 배터리 자동 보수 장치(40)에 따르면, 급수 펌프(28)의 구동에 의하여 급수용 체크 밸브(32)가 열려 배터리 정제수가 배터리(17)로 송출된다. 이때, 교축 밸브(41)를 통과하여 바이패스 배관(34)으로부터 배터리(17)를 향하는 배터리 정제수의 양은, 급수관(27)을 통과하는 배터리 정제수의 양과 비교하면 무시할 수 있는 양이어서, 배터리(17)로의 송출량을 추정하는 경우에 영향은 거의 없다.
배터리(17)에 있어서의 배터리액이 만수로 되면, 배터리(17)에서 배터리 정제수의 공급을 차단하므로 급수관(27)의 내압이 상승한다. 그리고 압력 센서(31)가, 만수를 나타내는 급수 압력 P를 검출하면, 컨트롤러(23)는 펌프 모터(29)를 정지한다. 급수관(27)에 있어서의 배터리 정제수는 교축 밸브(41)를 통해 바이패스 배관(34)을 통과하여 배터리 정제수 탱크(26)를 향한다. 이 때문에, 만수 후의 급수관(27)에 있어서의 잔압은 개방된다.
본 실시 형태에서는, 급수관(27)에 있어서의 배터리 정제수를 교축 밸브(41)를 통해 바이패스 배관(34)으로 통과시키므로, 만수 후의 급수관(27)에 있어서의 잔압을 개방할 수 있다. 리턴 기구가 교축 밸브(41)이더라도 바이패스 배관(34)은 폐회로를 구성하기 때문에, 배터리 정제수의 유량이 배터리 정제수 탱크(26)의 위치나 급수관(27)의 길이에 의한 영향을 받는 일이 없어서 안정된다. 또한 배터리 정제수 탱크(26)의 위치나 급수관(27)의 길이를 고려할 필요가 없으므로 배터리 자동 보수 장치(25)의 레이아웃의 자유도가 향상된다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고 발명의 취지의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하며, 예를 들어 다음과 같이 변경해도 된다.
○ 상기 실시 형태에서는 리턴 기구로서 리턴용 체크 밸브 또는 교축 밸브를 사용하였지만, 리턴 기구는 체크 밸브, 교축 밸브에 한정되지 않는다. 리턴 기구는, 예를 들어 전자 개폐 밸브여도 되며, 배터리 정제수가 배터리로 송출될 때 전자 개폐 밸브를 닫아 바이패스 배관을 차단하고, 만수 후의 전자 개폐 밸브를 열어 바이패스 배관으로 배터리 정제수를 통과시켜 급수관의 잔압을 해소하도록 해도 된다. 덧붙여 말하면, 급수관의 개폐를 바이패스 배관의 개폐와 동시에 행하는 단일의 전자 개폐 밸브로 해도 된다.
○ 상기 실시 형태에서는, 배터리 자동 보수 장치가 경보기(표시기)를 구비하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 배터리 자동 보수 장치는 반드시 경보기를 구비할 필요는 없다. 또한 통보부의 예로서 경고를 표시 가능한 표시기를 나타내었지만, 통보부는 표시기에 한정되지 않는다. 통보부는, 예를 들어 음성에 의한 경고나 램프 점등·점멸과 같은 경고를 발하는 구성으로 해도 된다. 또한 음성 및 문자 표시 등을 조합한 경고로 해도 된다.
○ 상기 실시 형태에서는 산업 차량으로서 배터리식 지게차를 예시하여 설명하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 산업 차량은, 예를 들어 배터리식 견인차 등, 적어도 납 축전지를 탑재하는 배터리식 산업 차량이면 된다.
10: 지게차
11: 차체
17: 배터리
23: 컨트롤러
25: 배터리 자동 보수 장치
26: 배터리 정제수 탱크
27: 급수관
28: 급수 펌프
29: 펌프 모터
31: 압력 센서(압력 검출기)
32: 급수용 체크 밸브
33: 배선
34: 바이패스 배관
35: 리턴용 체크 밸브(리턴 기구)
40: 배터리 자동 보수 장치(제2 실시 형태)
41: 교축 밸브(리턴 기구)

Claims (3)

  1. 산업 차량의 차체에 탑재되는 배터리와,
    상기 차체에 탑재되어, 배터리 정제수를 저류하는 배터리 정제수 탱크와,
    상기 배터리와 상기 배터리 정제수 탱크를 접속하는 급수관과,
    상기 배터리 정제수 탱크의 배터리 정제수를 상기 배터리에 상기 급수관을 통하여 급수하는 급수 펌프와,
    상기 급수 펌프를 구동하는 펌프 모터와,
    상기 펌프 모터를 제어하는 컨트롤러와,
    상기 컨트롤러와 접속되어, 상기 급수관에 있어서의 배터리 정제수의 급수 압력을 검출하는 압력 검출기와,
    상기 급수관에 있어서의 상기 급수 펌프와 상기 압력 검출기 사이에 마련되어, 미리 설정되는 제1 설정압 이상일 때 상기 배터리를 향하여 배터리 정제수를 통과시키는 급수용 체크 밸브를 구비한 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치에 있어서,
    상기 급수관에 있어서의 상기 급수용 체크 밸브와 상기 급수 펌프 사이와, 상기 급수관에 있어서의 상기 배터리와 상기 급수용 체크 밸브 사이를 접속하는 바이패스 배관과,
    상기 바이패스 배관에 마련되어, 상기 배터리의 만수 후에 상기 급수관의 배터리 정제수를 상기 배터리 정제수 탱크를 향하여 복귀시켜 상기 급수관의 잔압을 개방하는 리턴 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리턴 기구는, 상기 급수관의 배터리 정제수를 상기 배터리 정제수 탱크로 복귀시키는 리턴용 체크 밸브인 것을 특징으로 하는 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리턴 기구는, 상기 리턴 기구의 전후의 차압이, 미리 설정된 제2 설정압 이상일 때, 상기 급수관의 배터리 정제수를 배터리 정제수 탱크를 향하여 복귀시켜 상기 급수관의 잔압을 개방하는 것을 특징으로 하는 산업 차량의 배터리 자동 보수 장치.
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