ES2318258T3 - Aparato mejorado para añadir agua en un punto unico para bateria de plomo y acido. - Google Patents

Abstract

Sistema para añadir agua en un punto único para utilizarlo con una batería de plomo y ácido provista de una pluralidad de orificios de acceso a las celdas de la batería, comprendiendo el sistema: una pluralidad de válvulas de rellenado; un colector provisto de (i) un tubo de alimentación de agua (52) con por lo menos un orificio exterior (54) y una pluralidad de salidas, comunicando cada una de ellas con una de entre la pluralidad de válvulas de rellenado, y (ii) por lo menos un paso que aloja un parallamas (30) para permitir la descarga de gases desde las celdas de la batería al entorno ambiental únicamente a través del parallamas (30); y pudiendo montarse dicho colector de forma amovible y hermética a dicha batería de tal modo que cada válvula de rellenado está en comunicación fluídica con uno de los orificios de acceso de las celdas la batería.

Description

Aparato mejorado para añadir agua en un punto único para batería de plomo y ácido.

La presente invención se refiere generalmente a sistemas para añadir agua en un punto único (SPW-Single Point Watering). Más particularmente, la invención se refiere a un sistema mejorado para añadir agua en un punto único, especialmente adaptado para utilizarlo en una clase o tipo particular de batería de plomo y ácido conocida en la técnica como batería de "descarga profunda".

Las baterías de descarga profunda, ampliamente utilizadas en barcos y vehículos de recreo, son candidatas ideales para el mantenimiento con sistemas para añadir agua en un punto único. Estas baterías se usan comúnmente para proporcionar a barcos y vehículos de recreo "energía doméstica" para diversos accesorios, incluyendo motores de arrastre, bombas, iluminación e instrumentos. Las baterías de descarga profunda son monobloques especiales de seis celdas (12 V), que se basan en la tecnología de ácido y plomo sumergido, distintas de las tecnologías de celda de gel o fibra de vidrio absorbente. Muchos propietarios de barcos y vehículos de recreo prefieren las baterías de celda sumergida a las alternativas. Tiene un coste inicial inferior, producen más amperios por hora de energía por kilo; utilizan cargadores de costes inferiores y son más tolerantes a la sobrecarga. Sin embargo, el agua se pierde del electrolito en estas baterías debido a la evaporación y a la electrólisis y se deben rellenar periódicamente. Como resultado, un inconveniente significante de las baterías de celda sumergida es que requieren que se rellenan con agua regularmente para mantener el comportamiento. Esto puede resultar un problema significante. Las baterías frecuentemente están montadas en ubicaciones difíciles de acceder, tales como en la sentina de un barco, o en compartimientos pequeños que hacen difícil añadir manualmente agua con precisión. Como resultado, a menudo no reciben el agua que requieren de forma regular, lo cual puede acortar la vida de la batería y debilitar su comportamiento. Si estuviera disponible un sistema para añadir agua en un punto único para esta clase de baterías, sería muy valioso para un gran número de propietarios de barcos y vehículos de recreo.

La instalación de un sistema para añadir agua en un punto único en una batería de descarga profunda ha sido considerada hasta ahora impracticable. Las celdas están muy próximas y los orificios de ventilación de las celdas de la batería son de diámetro pequeño, haciendo que las válvulas de rellenado individuales del sistema para añadir agua en un punto único, diseñados para uso industrial, sean demasiado grandes y voluminosas para montar en las celdas de las baterías de descarga profunda. Con una separación de celda de 41,275 mm (1 5/8 pulgadas), no existe espacio suficiente para conectar las tuberías a las válvulas de rellenado individuales, incluso aunque se puedan ajustar dentro de orificios pequeños de ventilación. Además, a menudo se utilizan múltiples baterías, con disposiciones de montaje y ubicaciones separadas, haciendo todavía más difícil la instalación de un sistema para añadir agua en un punto único, en donde el control de la presión del suministro de agua, o el agua residual en los tubos puede causar problemas tales como un sobre llenado. Un sistema para añadir agua en un punto único práctico para esta aplicación debe tener un funcionamiento fiable, independiente de la ubicación de la batería y libre de un control estricto de la presión del suministro del agua. De forma ideal, el operador del vehículo podría llenar las baterías desde una ubicación remota, por ejemplo, en un bote mientras está atracado. El agua se debe suministrar directamente desde una botella portátil de agua destilada, o un recipiente de fácil acceso de agua destilada almacenado en el vehículo. Los usuarios tienen que escoger los sistemas de suministro de agua, tal como el llenado por gravedad o una pequeña bomba de mano para un llenado directo desde un recipiente de agua destilada, o una bomba eléctrica incorporada, tal como por ejemplo una bomba centrífuga barata, para proporcionar el llenado con agua de la batería mediante un botón
pulsador.

Lo que se necesita, por lo tanto, es un sistema para añadir agua en un punto único particularmente adaptado para utilizarlo con las baterías de plomo y ácido de la clase de descarga profunda.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para añadir agua en un punto único para utilizarlo con una batería de plomo y ácido como se especifica en la reivindicación 1. La invención también se dirige a un procedimiento mediante el cual funciona el aparato descrito y que incluye las etapas del procedimiento para llevar a cabo cada función del aparato.

La presente invención se dirige a un sistema para añadir agua en un punto único para utilizarlo con una batería de plomo y ácido provista de una pluralidad de orificios de acceso a las celdas de la batería. El sistema comprende una pluralidad de válvulas de rellenado y una pluralidad de válvulas de rellenado y un colector provisto (i) de un tubo de alimentación de agua con por lo menos un orificio exterior y una pluralidad de salidas cada una de ellas comunicando con una de la pluralidad de válvulas de rellenado, y (ii) por lo menos un paso que aloja un parallamas para permitir la descarga de los gases desde las celdas de la batería al ambiente del entorno únicamente a través del parallamas. El colector está montado, de forma que se puede extraer, y herméticamente cerrado en la batería de modo que cada válvula de rellenado está en comunicación fluídica con uno de los orificios de acceso a las celdas de la batería.

La invención se comprenderá con mayor detalle a partir de la descripción de formas de realización preferidas de la misma proporcionadas a título de ejemplo únicamente y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección transversal de una forma de realización general de un conjunto de válvula conocido;

la figura 2 es una vista en sección transversal como aquella de la figura 1, pero mostrando el conjunto de válvula en la condición cerrada;

las figuras 3 y 4 son unas vistas en sección transversal de una forma de realización de un conjunto de válvula conocido útil en los sistemas para añadir agua en un punto único para rellenar baterías;

la figura 5 es una vista en perspectiva desde arriba que muestra una matriz de baterías de descarga profunda provistas de una instalación de un sistema para añadir agua en un punto único según la presente invención;

la figura 6 es una vista en perspectiva de una forma de realización preferida que muestra válvulas que rellenado montadas con un colector útil en la práctica de la presente invención;

la figura 7 es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de válvula y colector de la figura 6;

las figuras 8 y 9 son unas vistas en sección transversal de la cubierta y la base, respectivamente, del colector fabricados según una forma de realización preferida de la presente invención;

las figuras 10 y 11 son unas vistas en sección transversal que muestran detalles adicionales del conjunto de válvulas y colector instalados en una batería marina de descarga profunda al principio y al final del ciclo de rellenado con agua; y

la figura 12 es una vista lateral y a mayor escala del despiece, en sección transversal parcial, que muestra la utilización de una adaptación especial según una forma de realización preferida de la invención.

La válvula para rellenar la batería expuesta en la patente de Estados Unidos nº US-A-6 227 229 (EP-A-1 124 084) (Campau) se puede modificar para proporcionar un sistema para añadir agua en un punto único para una batería de descarga profunda. Más particularmente, Campau expone, con respecto a las figuras 1-4, y en particular a la figura 1, un conjunto de válvula designado globalmente con 110 e incluye una parte del cuerpo 112, provista de dos válvulas opuestas 114 y 116. Se hace referencia a las válvulas individuales en el conjunto como "superior" e "inferior" ya que están ilustradas en la configuración vertical apiladas, la cual es la orientación adecuada para utilizarla en una válvula accionada por un flotador o boya. Sin embargo, el conjunto de válvula puede estar orientado en cualquier otra posición, en las que se genera un desplazamiento del soporte de la válvula central por otras entradas tales como presiones, fuerzas, señales eléctricas, etc., que no dependen de la gravedad, como en el desplazamiento de un líquido.

El conjunto de válvula incluye un cuerpo 112 con por lo menos una entrada 118 y dos orificios de salida 120 y 122. Las salidas están alineadas, preferiblemente concéntricas y colocadas en caras opuestas del cuerpo. La acción de la válvula está controlada por un pequeño movimiento de un conjunto de soporte de la válvula centralmente colocado 126. El orificio superior 120 está formado en el cuerpo y es eficazmente rígido. Este orificio forma el asiento de la válvula superior 128. Si se desea, el asiento de la válvula superior puede tener algo de elasticidad, tal como la provista por un anillo tórico. El conjunto del soporte de la válvula incluye un elemento flexible de la válvula superior 130. El elemento flexible de la válvula superior puede tener la forma de un diafragma, manteniéndose en posición sobre el conjunto de soporte de la válvula mediante un retén 132. El elemento flexible de la válvula superior está colocado en el interior del cuerpo de la válvula, adyacente y concéntrico con el asiento de la válvula superior 128. El retén 132 tiene una prolongación 134 que se extiende a través del orificio de la válvula superior para proporcionar un medio para el guiado del desplazamiento del conjunto de soporte de la válvula. La estructura aguas abajo del orificio de la válvula superior forma una guía 136 la cual trabaja en una relación de ajuste flojo con la prolongación del retén para mantener el diafragma 130 y el asiento de la válvula superior 128 en una relación globalmente concéntrica.

El conjunto de soporte de la válvula 126 incluye un vástago 138 y tiene el diafragma y el retén montados en un extremo. El otro extremo del vástago se prolonga a través del orificio de la válvula inferior 122. El orificio de la válvula inferior está formado por un elemento flexible 140 montado en el orificio inferior en el cuerpo, formando un asiento flexible de la válvula inferior 142. El elemento flexible de la válvula inferior 140 está montado en una relación de cierre hermético con el cuerpo 112. Un taladro central en el elemento flexible de la válvula inferior 140 forma el orificio de salida de la válvula inferior 122. El vástago pasa libremente a través del mismo. Integralmente formado en el vástago 138 y provisto de un diámetro mayor que el vástago y el asiento de la válvula inferior, hay un elemento rígido de la válvula inferior 144 concéntrico con el vástago y con el orificio de salida de la válvula inferior. Este elemento de válvula 144 está colocado en el vástago fuera del cuerpo de la válvula 112. La cara de cierre hermético de este elemento de válvula está colocada adyacente al asiento flexible de la válvula inferior. Ambos elementos de la válvula superior e inferior están separados uniformemente de sus respectivos asientos, que define en la carrera o desplazamiento del conjunto de soporte de la válvula entre las posiciones abierta y cerrada.

Cuando el conjunto de soporte de la válvula 126 está en su posición abierta inferior, el diafragma 130 se apoya sobre topes 146, los cuales están más convenientemente formados en el elemento flexible de la válvula inferior 140. Estos topes 146 son protuberancias locales 146 de altura suficiente como para que el fluido en el interior del cuerpo pueda fluir libremente entre las protuberancias para comunicar con ambos lados del diafragma 130 y con la salida de la válvula inferior, la válvula y el asiento de la válvula. De este modo la presión del fluido actúa en ambos lados del diafragma, manteniendo prácticamente un equilibrio de fuerzas de modo que el conjunto de la válvula 110 permanece en una posición de funcionamiento estable sobre una amplia gama de presiones de funcionamiento. De forma importante, únicamente se requiere una pequeña fuerza sobre el conjunto de soporte de la válvula 126 para desplazarla desde su posición abierta a su posición cerrada.

Para los propósitos de la descripción del funcionamiento de la válvula, es necesario definir las condiciones aguas abajo de la válvula. Para las aplicaciones descritas anteriormente, se puede considerar que la válvula está a la presión atmosférica inmediatamente aguas abajo de ambas de las salidas de las válvulas. Por lo tanto, si la válvula superior 114 tiene un área efectiva mayor que la válvula inferior 116, existirá una fuerza neta hacia arriba que se establece cuando la válvula se empieza a cerrar. Esto es así porque al cerrarse la válvula se desarrolla una presión diferencial a través del diafragma forzándolo contra el asiento de la válvula superior. Puesto que el diafragma es flexible y el área efectiva de la válvula superior es mayor que el área efectiva de la válvula inferior, el conjunto de soporte de la válvula se desplaza en una posición cerrada y flexiona hacia arriba hasta que se desarrolla una fuerza de equilibrio en la válvula inferior. Esta fuerza de equilibrio se desarrolla mediante el contacto entre el asiento flexible inferior 142 y el elemento rígido de la válvula inferior 144. Este contacto forma también un cierre hermético en el orificio de salida de la válvula inferior 122. Por lo tanto, ambas válvulas superior e inferior se cierran en respuesta a una pequeña fuerza hacia arriba aplicada al conjunto de soporte de la válvula. En muchas aplicaciones también es deseable tener un desplazamiento o carrera pequeño entre las posiciones abierta y cerrada. Esto se consigue disponiendo de áreas de salida grandes con relación al área de entrada. Con sólo un pequeño movimiento, la válvula se puede desplazar desde una posición completamente abierta, en la que existe un diferencial de presión pequeño a través del diafragma, hasta una condición cerrada en donde se empieza a desarrollar un diferencial de presión a través del diafragma. Esto tiene la ventaja, en aplicaciones de niveles del líquido, de que se puede mantener un punto de cierre de nivel más preciso con un pequeño desplazamiento del flotador.

Este diseño de válvula tiene la ventaja adicional de que puede mantener prácticamente constante la fuerza de cierre del accionador sobre una amplia gama de presiones de funcionamiento. Esto es debido al diseño equilibrado de la válvula en el que a la fuerza que tiende a elevar la válvula superior a una posición cerrada se opone la fuerza sobre la válvula inferior que tiende a mantener la válvula abierta. Está provista sólo el diferencial suficiente del área de la válvula para proporcionar a la válvula una desviación de cierre, sin el riesgo de un cierre prematuro que ocurra a una presión elevada de funcionamiento y sin la característica común que tienen otras válvulas de flotador en las cuales existe un diferencial del punto de cierre del nivel del líquido significante entre las presiones de funcionamiento alta y baja.

El funcionamiento del conjunto de la válvula se explica adicionalmente haciendo referencia a una forma de realización que resulta particularmente útil en los sistemas para añadir agua en un punto único para rellenar celdas de batería. Esta forma de realización se ilustra en las figuras 3 y 4. La figura 3 muestra la válvula en una posición abierta como ocurre cuando el nivel de electrolito está por debajo de la posición de restauración de la boya y antes de que sea suministrada agua al conectador de admisión. La restauración de la válvula desde la posición cerrada a la abierta ocurre cuando el conjunto de la boya, incluyendo los elementos de válvula superior e inferior, ha caído hacia abajo aproximadamente 0,08 pulgadas (2 mm) desde su posición más elevada. Disponiendo la válvula superior descansando sobre el elemento flexible inferior 140 se proporciona un tope. Algo de agua de relleno de un ciclo anterior se atrapa disponiendo el extremo del orificio de admisión 150 en la placa superior 152 extendida por debajo del reborde superior del sifón de agua del depósito 154. Este sifón de agua bloquea la trayectoria del gas entre los tubos de alimentación de agua 156 y la celda de la batería. El propósito de este sifón de agua es evitar la propagación de una llama desde la celda al interior de las tuberías y después dentro de las celdas próximas. El gas de las celdas de la batería es gas hidrógeno muy inflamable, el cual se desprende durante los ciclos normales de carga y descarga de la batería. La ignición puede ocurrir debido a un error del operario, tal como por ejemplo fumar cerca de la batería o utilizar sopletes cerca. En estas situaciones pueden ocurrir explosiones violentas de las celdas. Para hacer mínimo el riesgo es importante que el sistema para añadir agua en un punto único no permita que entren llamas por los tubos, en donde podrían causar una reacción en cadena que implicarían celdas adicionales. Se ha llevado a cabo pruebas las cuales verifican la capacidad de detección de la llama de este diseño.

La boya 160 está directamente conectada al vástago 138 del conjunto de soporte de la válvula. Cuando el nivel de electrolito es bajo, la boya descansa en su posición de restauración, la cual abre tanto las válvulas superior como la inferior. En esta orientación, el agua es libre de fluir a través de ambos orificios de las válvulas superior e inferior. Las fuerzas sobre el conjunto de soporte de la válvula son bajas de modo que el peso de la boya es suficiente para sostener la válvula abierta sobre la gama completa de presiones de funcionamiento, típicamente limitadas a 275,79 kPa (140 libras por pulgada cuadrada) o inferiores. La válvula puede estar diseñada para una presión más elevada, pero los sistemas para añadir agua en un punto único limitan la presión máxima para evitar la sobretensión en los tubos de interconexión 156.

Una característica importante de este diseño es que se puede utilizar un desplazamiento relativamente pequeño del flotador 160 comparado con otras válvulas de flotador de sistemas para añadir agua en un punto único. Esto es así debido al diseño equilibrado de la válvula en el cual la fuerza sobre la válvula superior 114 que actúa para cerrar la válvula se reduce por la fuerza sobre la válvula inferior 16 que actúa para mantener la válvula abierta. Existe una fuerza neta menor requerida para mantener la válvula abierta, de forma que el peso de la boya puede ser inferior que en otras válvulas de flotador.

La boya más pequeña permite la utilización de una falda 162 para proteger la boya. Otras válvulas de flotador utilizan flotadores demasiado grandes en diámetro para permitir la adición de una falda. La válvula no ajustará a través de un orificio de ventilación del estilo de bayoneta normal, el tipo ampliamente utilizado en las baterías industriales. La falda 162 rodea a la boya 160 ayudando a protegerla de los residuos que flotan. Partes de la falda 162 se extienden hacia abajo por lo menos hasta el nivel más inferior alcanzado por la boya cuando está en la posición de restauración.

Es común que, en las baterías industriales, se coloque un panel, denominado protección contra el moho, para ser colocado sobre las placas, típicamente aproximadamente a media pulgada (12,7 mm) aproximadamente por debajo del nivel del electrolito. Este panel está anclado pero frecuentemente se abomba hacia arriba o se monta hacia arriba después de un cierto tiempo. La falda evita que la protección contra el moho empuje la boya hacia arriba, lo cual podría cerrar la válvula y causar un daño permanente en las celdas.

Como se ilustra en la figura 3, cuando el nivel del electrolito se eleva suficientemente para subir la boya 160, las válvulas superior e inferior 130 y 144 son presionadas contra sus respectivos asientos, 128 y 142, por la presión de la línea de suministro, bloqueando un flujo adicional en el interior de la celda. En la aplicación del sistema para añadir agua en un punto único, la válvula no está diseñada para volverse a abrir una vez que se ha cerrado y la presión de suministro permanece sobre la misma. La restauración de la posición de preparación ocurre únicamente después de que se haya liberado la presión de suministro. Esta liberación de la presión puede estar provista por un sistema de válvulas separado en la línea de suministro del agua, o las propias válvulas de rellenado pueden estar diseñadas para permitir un pequeño goteo que liberará lentamente la presión en la tubería después de que el suministro de agua haya sido desconectado del sistema para añadir agua en un punto único en la batería. De este modo, las válvulas se restauran a su estado de preparación para el siguiente ciclo de llenado con agua.

La válvula controla el flujo de agua en el interior de la celda de la batería por medio de una boya sensible al nivel del líquido en la celda. La válvula es única en el campo de los sistemas para añadir agua en un punto único porque es sensible a una fuerza de desplazamiento muy pequeña sobre una amplia gama de presiones de funcionamiento del suministro de agua. Esto permite que la válvula sea controlada por una pequeña boya la cual puede ajustar dentro del orificio de ventilación pequeño común en la batería marina de descarga profunda y todavía permitir la utilización de una amplia gama de presiones del suministro de agua. Una amplia gama de presiones de funcionamiento de entrada del agua es importante para proporcionar una amplia gama de opciones de suministro de agua.

La expresión "batería de descarga profunda" como se utiliza aquí se refiere a una configuración especial de una batería monobloque. Existen baterías monobloque de 12 V (seis celdas) que están dentro de las designaciones de tamaño de baterías normales: grupo 24, grupo 27 y grupo 31. Estas baterías tienen ciertas similitudes en el tamaño y la ubicación de sus orificios de los orificios de ventilación de las celdas. Las baterías en cada uno de los grupos 24, 27 y 31 tienen todas ellas orificios de los orificios de ventilación de las celdas de un diámetro nominal de 3/4 pulgadas (19,05 mm). También, los seis orificios en cada batería comparten una línea de centro común y están agrupados en dos subconjuntos de tres celdas cada uno. Los orificios dentro de los tres grupos están separados una distancia nominal de 1 5/8 pulgadas (41,275 mm). Los dos subconjuntos están separados de forma diferente entre las baterías de los tamaños de los grupos 24, 27 y 31. Típicamente, en las baterías de descarga profunda, cada orificio del orificio de ventilación de la celda está diseñado para recibir un tapón de ventilación el cual ajusta a presión en el interior del orificio. Normalmente estos tapones están agrupados juntos en una única estructura integral de tres. El conjunto de cierre incluye un paso común para que los gases de las celdas ventilen a la atmósfera. Cada batería tiene dos conjuntos de cierre/ventilación, cada uno ajusta a presión en el interior de tres orificios de celdas. Los cierres están separados más próximos en las baterías del tamaño del grupo 24 y están más alejados en las baterías del tamaño del grupo 31.

Como se describen a continuación según la forma de realización preferida, tres válvulas de rellenado de cierre automático están alojadas en una estructura la cual reemplaza el cierre normal utilizado en las baterías de los grupos 24, 27 y 31. Por lo tanto, se requieren dos colectores por batería. Están unidas juntas en cada batería por una sección corta de tubos de una longitud apropiada para el grupo particular.

En las formas de realización preferidas descritas a continuación, el conjunto de tapón o de cierre normal está sustituido por un conjunto de colector de las válvulas. El colector se asienta por encima de la cubierta de la batería con el cuerpo de la válvula de cada válvula de rellenado alojado en su interior. El colector debe proporcionar una trayectoria para que el agua fluya en el interior de la celda durante el ciclo de rellenado y para que los gases dejen las celdas y ventilen a la atmósfera siempre que la presión del gas exceda de la ambiental (presión atmosférica). El colector debe también cerrar herméticamente el orificio de la celda de modo que el electrolito no fugue sobre la parte superior de la batería debido a inclinaciones y al chapoteo. El colector debe también permitir que la boya de la válvula comunique con el electrolito y la válvula controle el nivel del electrolito. El colector por lo tanto incluye tres protuberancias las cuales se extienden desde el fondo del colector para ajustar a presión en el interior de los orificios del orificio de ventilación de las celdas para proporcionar y mantener un cierre hermético apretado y una fijación bajo cargas de choque, vibración y manipulación normales. Cada protuberancia en el colector tiene un diámetro interior suficiente para permitir que una boya comunique con el cuerpo de la válvula en el colector y el electrolito en el interior de la celda, así como espacio para que el agua fluya en el interior de la celda y los gases fluyan desde la celda al interior del colector.

La figura 5 ilustra una matriz de tres baterías de descarga profunda 10, cada una de ellas provista de seis orificios de acceso a las celdas de la batería dispuestos linealmente a través de la parte superior de la batería. Este conjunto de seis orificios, como ha sido descrito antes en este documento, son dos subconjuntos de tres orificios dispuestos extremo con extremo. Mientras la separación entre los orificios de acceso en los conjuntos es uniforme a través de la clase de batería marina de descarga profunda (41,275 mm (1 5/8 pulgadas)), la separación entre los dos subconjuntos de orificios puede variar (típicamente de 41,275 mm a 73,05 mm (1 5/8 pulgadas a 2 7/8 pulgadas)). Como resultado, cada batería 10 está provista de dos conjuntos de colectores de válvulas separados 12, los cuales se unen mediante tubos de conexión por debajo de las baterías 14. El sistema para añadir agua en un punto único también incluye un tubo de suministro de agua 16 y los tubos de conexión entre las baterías 18. Además, detalles estructurales del conjunto de colector de las válvulas 12 se ilustran en las figuras 6-9. La válvula incluye un cuerpo de la válvula o cartucho 20 con una admisión 21 y un vástago de la válvula 23 y un accionador que comprende una boya superior 22 y una boya del fondo 24. El colector incluye una base 26 y una cubierta 28. Un par de parallamas 30, en forma de discos de plástico poroso, también son parte del conjunto.

Los detalles del cartucho de la válvula 20 y de la boya 22, 24 están más completamente expuestos en la patente US nº 6.227.229 (véanse, por ejemplo, las figuras 3 y 4). Los cartuchos de las válvulas individuales 20 están colocados cada uno de ellos en una envoltura en el colector definida por una cavidad del cartucho 32 en la base 26 y un recipiente del cartucho 34 en la cubierta 28. Los parallamas 30 están ajustados a presión en el interior de los pasos o receptáculos del parallamas 36 en donde se apoyan contra un resalte 38 a un nivel justo por debajo de los orificios de ventilación del gas 40. La base del colector 26 está provista de rebordes anulares verticales 42, cada uno de los cuales define una cavidad del cartucho de la válvula individual 32. Una pluralidad de separadores o pasadores pequeños 44 están formados en la base 26, preferiblemente a lo largo del perímetro interior de los rebordes 42 y una pluralidad de orificios o muescas 46 están formadas también en los rebordes 42. Los pasadores 44 sostienen los cartuchos 20 en relación de separación desde la base 26 de forma que, en combinación con las muescas 46, están provistos pasos para el flujo del agua desde las válvulas de rellenado al interior de las celdas de la batería y para el flujo de gases desde las celdas de la batería al interior de los receptáculos 36. Los gases recogidos en receptáculos 36 pasan entonces a través del parallamas 30 y fuera del colector a través de los orificios de ventilación 40.

La base 26 está también provista de unos deflectores 48 y superficies inclinadas 50. De ese modo, cualquier agua desde el cartucho de la válvula 20 o electrolito desde la celda de la batería que encuentra su camino en el interior de los receptáculos de gas 36 es fácilmente dirigido de vuelta al interior de las celdas de la batería.

Finalmente, la base 26 está también provista de una pluralidad de faldas o protuberancias del colector 51 las cuales están dimensionadas o colocadas para la inserción con ajuste a presión en el interior de los orificios de acceso a las celdas de la batería. De esta manera, el conjunto de colector de las válvulas está montado de forma hermética en la batería con cada una de las boyas de las válvulas de rellenado colocadas en el interior de una de las celdas la batería. El agua, por lo tanto, es distribuida a las celdas de la batería a través de los conjuntos de colectores de las válvulas 12 y los gases que se desarrollan o que se desplazan desde las celdas son descargados al entorno ambiental a través de los conjuntos de los colectores de las válvulas 12, también. La cubierta del colector 28 incluye un tubo de alimentación de agua que se extiende longitudinalmente 52 provisto de cuatro orificios externos, preferiblemente dos orificios extremos 54 y dos orificios intermedios 56.

Las protuberancias 58 se extienden desde el tubo de alimentación 52 en el interior de cada recipiente de los cartuchos de las válvulas 34 formando orificios internos 58 para la distribución de agua a cada cartucho de válvula 20. El tamaño interior y la configuración de los recipientes de cartuchos 34 junto con los receptáculos 58 están adaptados para recibir los cartuchos de válvulas individuales 20 en una relación de ajuste a presión para formar una junta hermética a las fugas en la admisión del cartucho 21. La cubierta del colector 28 también incluye preferiblemente una o más chavetas que se prolongan 60 las cuales aseguran la orientación apropiada de los cartuchos de la válvula 20 en los recipientes 34.

Después de que los cartuchos de las válvulas 20 y los parallamas 30 estén adecuadamente colocados en el interior de la cubierta del colector 28, la base 26 se suelda mediante ultrasonidos o se une de otra forma de una manera hermética a las fugas a la cubierta y la parte superior de la boya 22 y el fondo 24 se ajustan con presión sobre el vástago del cartucho que la válvula 23. En este punto, el conjunto del colector de las válvulas está completo y se pueden montar fácilmente en la parte superior de una batería de descarga profunda 10.

Para acabar con la instalación del sistema para añadir agua en un punto único, los orificios de acceso restantes en la batería 10 y en cualquier otra batería de la matriz, también se ajustan con un conjunto de colector de las válvulas 12 y tubos en el interior de las baterías 14 y tubos entre las baterías 18, junto con un tubo de suministro de agua 16, se ajustan sobre los diversos orificios exteriores 54 y 56, como se necesite. Todos los orificios exteriores no utilizados se ajustan con tapones 62 y se completa la instalación entera del sistema para añadir agua en un punto único. Utilizando conectadores de una única arista, como se ilustra, y utilizando tubos de ID PVC flexibles de un cuarto de pulgada (6,35 mm), las conexiones se efectúan simplemente deslizando el extremo de los tubos sobre los conectadores de arista y no se requieren pinzas ni uniones de alambre. Esto, además, simplifica la instalación y reduce los costes totales asociados.

Como se ilustra en las figuras 10 y 11, durante el ciclo de rellenado de agua las boyas 24 están bajas y el agua desde el tubo de alimentación 52, pasa a través del cartucho de la válvula 20 y al interior de las celdas de la batería. Al mismo tiempo, los gases desplazados de las celdas entran en los receptáculos de gas 36 y pasan fuera del colector a través de los parallamas 30 y los orificios de ventilación 40. Cuando las boyas se elevan, las válvulas de rellenado automáticamente se cierran cuando el nivel de electrolito en cada una de las celdas alcanza el punto de ajuste previamente determinado.

La figura 12 ilustra otra versión de la batería de descarga profunda 70 provista de un orificio de orificio de ventilación roscado 72. Cuando se utiliza con esta forma de batería de descarga profunda primero se monta un adaptador roscado exteriormente 74 en el orificio del orificio de ventilación. El adaptador 74 tiende una superficie interior cilíndrica fina 76 la cual coopera con la falda del colector 51 para proporcionar un ajuste a presión, una unión hermética a las fugas entre el conjunto del colector 12 y la batería.

Los expertos en la materia apreciarán que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones a las formas de realización ilustradas sin apartarse, por ello, del alcance de la presente invención.

Claims (10)

1. Sistema para añadir agua en un punto único para utilizarlo con una batería de plomo y ácido provista de una pluralidad de orificios de acceso a las celdas de la batería, comprendiendo el sistema:

una pluralidad de válvulas de rellenado;

un colector provisto de (i) un tubo de alimentación de agua (52) con por lo menos un orificio exterior (54) y una pluralidad de salidas, comunicando cada una de ellas con una de entre la pluralidad de válvulas de rellenado, y (ii) por lo menos un paso que aloja un parallamas (30) para permitir la descarga de gases desde las celdas de la batería al entorno ambiental únicamente a través del parallamas (30); y

pudiendo montarse dicho colector de forma amovible y hermética a dicha batería de tal modo que cada válvula de rellenado está en comunicación fluídica con uno de los orificios de acceso de las celdas la batería.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicho tubo de alimentación (52) presenta unos extremos opuestos con un orificio exterior (54) colocado en un extremo y dos orificios exteriores (56) colocados entre dichos extremos.

3. Sistema según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que cada una de dichas válvulas de rellenado incluye un cuerpo de la válvula y un accionador, estando alojado el cuerpo de la válvula de cada válvula en el interior del colector y extendiéndose el accionador de cada válvula desde el colector en el interior de uno de dichos orificios de acceso de las celdas de la batería.

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que dicho tubo de alimentación de agua (52) tiene un orificio exterior (54) en cada uno de sus extremos y dos orificios exteriores (56) colocados entre sus extremos.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dos colectores están montados herméticamente cerrados en dicha batería y están conectados de tal modo que el tubo de alimentación (52) de cada colector está en comunicación fluídica con el otro.

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicho colector comprende una base (26) y una cubierta (28) las cuales están unidas herméticamente cerradas y cooperan para formar envolturas para cada cuerpo de la válvula y el paso de descarga del gas está colocado entre unas envolturas adyacentes.

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que la base (26) incluye un deflector (48) colocado entre unas envolturas adyacentes para aislar sustancialmente el agua y el electrolito de una celda de los de una celda adyacente.

8. Sistema según la reivindicación 7, en el que dicha base del colector incluye unas superficies inclinadas (50) para dirigir el agua y el electrolito desde el paso de descarga del gas al interior de las celdas de la batería.

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que dicha batería de plomo y ácido es una batería marina de descarga profunda.

10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que la batería presenta unos orificios de acceso roscados y dicho sistema comprende asimismo un adaptador roscado exteriormente (74) el cual se acopla con el orificio de acceso de la batería y coopera con dicho colector para montar de forma amovible y hermética el colector en la batería.