JPS5814534Y2 - 蓄電池の電解液比重液量表示装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は蓄電池の電解液の比重および液量を表示する
ための装置に関する。

蓄電池の性能を高めるために、その電解液の濃度すなわ
ち比重は常に適正に保たれなければならない。

また、このような電解液の比重の把握は、蓄電池の充電
完了時や放電状態を知るためにも意義がある。

さらに蓄電池の電解液はいつも一定の量を保っていなけ
ればならない。

すなわち、液量が多ければ漏液の原因となり、逆に液量
が少なければ極板の作用物質が硫酸鉛に変化してしまい
蓄電池の機能は停止してしまう。

それゆえに、この考案の主たる目的は、蓄電池に設けら
れ、電解液の比重および液量をわかりやすく表示するこ
とができる蓄電池の電解液比重液量表示装置を提供する
ことである。

この考案のその他の目的と特徴は以下に図面を参照して
行なう詳細な説明から一層明らかとなろつ。

第１図および第２図はこの考案の蓄電池の電解液比重液
量表示装置が有利に適用される蓄電池の例示図であり、
第１図は第２図の線１−１に沿う断面図であり、第２図
は平面図である。

第１図および第２図を参照して、蓄電池は電槽本体１と
蓋２とを含み、熱溶着などの方法により接合される。

蓋２には、極板（図示を省略）に連なる極棒３を受入れ
るための透孔４が設けられ、ここに適宜のシール部材５
が充填されて極棒３を液密的に保持する。

この極棒３の端部が蓄電池の端子となる。

また、蓋２には、電解液の補充のための液口６が設けら
れ、ここは、通常時は液口栓７の螺合により密に閉成さ
れる。

さらに、蓋２または液口栓７にはガス放出孔（図示せず
）が設けられ、充電中に発生するガスを適宜放出する。

蓄電池には所定の液面りまで電解液が満たされる。

この考案の表示装置は蓋２の部分Ａまたは液口栓７の部
分Ｂなどに設けられる。

第３図ないし第９図はこの考案の一実施例を説明するた
めの図である。

第３図はこの考案の比重液量表示装置が蓋２の部分Ａに
設けられた場合の断面正面図であり、第４図は第３図の
線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。

蓋２の下面から下方に延びて保持体８が設けられる。

保持体８の中央部には上下方向に延びる長手の切欠き９
が設けられる。

保持体８の内部に、第１の光学繊維１０および第２の光
学繊維１１が埋設される。

第１の光学繊維１０の一方端は光の入口端１０ａとなり
、蓋２の外部に位置する。

第１の光学繊維１０の他方端は光の出口端１０ｂとなり
、長手の切欠き９の相互に対向する一方の壁面に表出し
て設けられる。

切欠き９の対向する他方の壁面に表出して、第１の光学
繊維１１の光の入口端１１ａとなる一方端が設けられる
。

そして、前記出口端１０ｂとこの入口端１１ａとは一直
線上に整列するような位置関係に選ばれる。

第２の光学繊維１１の他方端は光の出口端１１ｂとなる
。

このようにして、光源１２の光が、第１の光学繊維１０
の入口端１０ａ、出口端１０ｂ１第２の光学繊維１１の
入口端１１ａおよび出口端１１ｂを経て観察者１３によ
って目視されるように構成された光の経路が実現される
。

上述のような光の経路上であって、出口端１０ｂと入口
端１１ａとの間を遮断するように、回転子１４が設けら
れる。

この回転子１４は回転軸１５を有していて、この回転軸
１５は保持体８を貫通して設けられた透孔１６に挿通さ
れて固定された位置に保たれるとともに回転子１４は保
持体８に対して回転自在に支持される。

第５図は回転子１４の平面図である。

第５図を参照して、回転子１４は、たとえば円板状に形
成され、この円の中心とは異なる位置に前記回転軸１５
を有するものである。

すなわち、これによってこの回転子１４は回転軸１５上
とは異なる位置に浮力の働く中心（円の中心）が位置す
ることになる。

また、この回転子１４の比重は、電解液（その液面を第
３図にｒＬＪで示す。

）の比重の変化に応じて浮力の働く中心が浮き沈みして
回転軸１５を中心とする回転を生じるように選ばれる。

また、回転子１４は、透明材料から構成されてたとえば
青色に着色された第１部分１４ａおよび赤色に着色され
た第２部分１４ｂを含む。

再び第３図および第４図を参照して、長手の切欠き９内
には逆Ｕ字状の浮子１７が収納される。

浮子１７は、電解液の比重より小さい比重を有する材料
から構成され、常は電解液の液面り付近に浮いた状態で
位置する。

したがって、液面りの変動に応じて長手の切欠き９内を
上下動するものである。

この浮子１７の上下動を有利に案内するために、浮子１
７を挾むように突条１８が切欠き９に沿って設けられる
。

なお、浮子１７が逆Ｕ字状に形成されているのは、回転
子１４の存在にもかかわらず、浮子１７が出口端１０ｂ
と入口端１１ａとの間の光の経路を遮断する位置まで動
作可能とするためである。

また浮子１７の下方に延びた部分が切欠き９を規定する
対向する壁面に沿って形成されているので、浮子１Ｔの
上下動は対向する壁面を介して安定したものとなる。

第６図および第１図はそれぞれ第３図に示す状態とは異
なる状態を示し、第３図とともに作用の説明に用いられ
るものである。

第８図はこの考案の一実施例によって得られる表示態様
を示す。

第９図は成るタイプの蓄電池における電解液の比重とそ
のときの蓄電池の状態との関係を示すグラフである。

まず第９図を参照して、電解液の適正な比重は通常時に
おいて１．２６であり、放電されて１．２０になると充
電が必要となる。

これがさらに進行して１．１０以下になると危険な状態
である。

また、充電するとき、その完了時は１．２８程度になっ
たときに選ばれるのが好ましい。

この充電完了時において１，２８を越えると電解液は濃
すぎるため薄められなければならない。

このように、蓄電池の電解液の状態はその比重によって
把握でき、いわゆる許容される範囲には、上限（１，２
８）と下限（１，２０）とがある。

上述の現象に着目して、前記回転子１４の比重をたとえ
ば１．２０、より正確に表現すれば、回転子１４が電解
液内に存在するとき、この電解液の比重が１．２０より
大きくなったとき回転子１４の浮力の働く中心が浮きか
つ電解液の比重が１．２０より小さくなったとき回転子
１４の浮力の働く中心が沈むように、回転子１４の比重
を選んだものとして以下の説明を行なう。

第３図は回転子１４が浮いて回転しその状態で維持され
た場合を示す。

したがって、電解液の比重は１．２０より大きく、許容
される範囲にあることになる。

このとき、青色に着色された第１部分１４ａが出口端１
０ｂと人口端１１ａとの間に介入することになり、第１
の光学繊維１０内を導かれた光はこの第１部分１４ａを
透過することにより青色になり、その青色の光は第２の
光学繊維１１内を通って出口端１１ｂに至る。

そのために、観察者１３はこの出口端１１ｂにおいて、
第８図ａに示すように青色ＢＥを目視する。

第６図は回転子１４が沈んで回転し、その状態で維持さ
れた場合を示す。

したがって、電解液の比重は１，２０より小さく、許容
される範囲から外れたことになる。

このとき、回転子１４の赤色に着色された第２部分１４
ｂが出口端１０ｂを入口端１１ａとの間に介入すること
になり、第１の光学繊維１０を通ってきた光は第２部分
１４ｂで赤色にされ、この赤色の光が第２の光学繊維１
１を通り出口端１１ｂに至ることになる。

したがって、観察者１３は、この出口端１１ｂにおいて
、第８図すに示すように赤色ＲＤを目視することになる
。

第７図は電解液の液面りが所定のレベルより低下した場
合を示す。

このとき、電解液の比重にかけわらず、液面りの低下と
ともに、浮子１７が下方へ変位する。

そして、この浮子１Ｔは、出口端１０ｂと入口端１１ａ
との間を遮断する。

この浮子１７は光を遮断するものであって、第１の光学
繊維１０を通ってきた光は第２の光学繊維１１には至ら
ない。

したがって、観察者１３は出口端１１ｂにおいて、第８
図Ｃに示すように、黒色ＢＫを目視する。

上述のように、この表示装置によれば、第８図に示すよ
うな（ａｌ比重が許容範囲内にあることを示す青色ＢＥ
の表示、（ｂ）比重が許容される範囲から外れたことを
示す赤色ＲＤの表示、（ｃｌ電解液の不足を示す黒色Ｂ
Ｋの表示の３つの典型的な表示を遠戚することができる
。

上述した実施例では、この考案の表示装置が蓄電池の蓋
２の部分Ａ（第１図・・・第２図）に設けられた場合に
ついて述べたが、これに限らず、他に場所であってもよ
く、たとえば液口栓７の部分Ｂの位置に設けてもよい。

また回転子１４の形状は円形とされ、その円の中心とは
異なる位置に回転軸１４を位置させたが、これに限らず
、回転子をたとえば楕円や矩形に形成してもよく、単一
の材料から構成することなく相互に比重の異なる２以上
の材料から構成してもよい。

要するに、回転軸上とは異なる位置に浮力の働く中心を
位置させればよいということである。

また、第１の光学繊維１０および第２の光学繊維１１を
長く延ばすと、遠隔表示が可能となるが、これらを短く
して、たとえば蓄電池の上面に置いて表示するようにし
てもよい。

さらに、回転子は、回転軸を介して片側にのみ形成し、
浮いた状態または沈んだ状態すなわち一方に回転した状
態においてのみ光の経路を遮断するように構成してもよ
い。

さらに、上述の実施例では、電解液の比重を１．２０を
境界として表示態様を変更するように構成したが、回転
子の比重を変更することにより、第９図に充電完了時ま
たは上限を示すものとされた１、２８の比重を境界とし
て表示することもできる。

また、回転子の着色態様も任意である。以上のように、
この考案によれば、第１の光学繊維の出口端と第２の光
学繊維の入口端とが相互に対向する間隔に回転自在の回
転子と電解液のいかなる比重のときにも常に浮くような
比重を有する浮子とを設け、この回転子の回転状態と浮
子の浮き沈みの状態に応じて第１の光学繊維の出口端か
ら第２の光学繊維の入口端へ至る光の透過態様を変化さ
せるので、電解液の比重および液量の双方を同一箇所で
表示することができる。

このことは、蓄電池のメインテナンスという作業を考慮
すれば、極めて有利であるといえる。

すなわち、蓄電池に対して日常的に行なわれているメイ
ンテナンスは充電状態と液量状態とだけを管理すれば十
分であり、そのために、電解液の比重および液量を監視
すればよいことになるが、この考案では、これを１個の
表示装置で表示できるようになっているので、監視者す
なわち観察者は、ただこの１個の表示装置を監視するだ
けで蓄電池に日常的に必要なすべての監視を行なってい
ることになる。

観察者は、表示装置に与えられている表示が、成る色を
表わしている場合には、充電状態も液量状態も正常であ
ると判断でき、それ以外の表示のときに初めて例らかの
措置を講じれば済むということになる。

したがって、メインテナンス作業が簡単となり、かつ、
観察者の認識の誤りも極めて少ないものとなる。

さらにこの考案では、光学繊維を用いているので、遠隔
表示ないしは遠隔ステーションでの集中管理ということ
も可能になる。

なお、この明細書において「光学繊維」の用語は、光は
その内部に伝達するための透明体であると解釈すべきで
あって、一般に理解される細いフィラメント状のものを
含むことはもちろんのこと、比較的太い透明棒状体も含
むものとして使用していることを指摘しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の蓄電池の電解液比重液
量表示装置が有利に適用される蓄電池の例示図であり、
第１図は第２図の線１−１に沿う断面図であり、第２図
は平面図である。 第３図ないし第９図はこの考案の一実施例を説明するた
めの図であって、第３図は蓄電池の蓋２の部分Ａにこの
考案の一実施例が設けられた場合の断面正面図であり、
第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図であり、第
５図は回転子１４の平面図であり、第６図および第７図
はそれぞれ第３図に示す状態とは異なる状態を示し、第
８図はこの考案の一実施例によって得られる表示態様を
示し、第９図は成るタイプの蓄電池における電解液の比
重と適正範囲との関係を示すグラフである。 図において、８は保持体、９は切欠き、１０は第１の光
学繊維、１１は第２の光学繊維、１０ａおよび１１ａは
入口端、１０ｂおよび１１ｂは出口端、１２は光源、１
３は観察者、１４は回転子、１４ａは第１部分、１４ｂ
は第２部分、１５は回転軸、１６は透孔、１７は浮子、
Ｌは電解液の液面である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 光の入口端および出口端をそれぞれ備える第１およ
   び第２の光学繊維を含み、 前記第１の光学繊維の入口端および前記第２の光学繊維
   の出口端を蓄電池の外部に導き、かつ 前記第１の光学繊維の出口端と前記第２の光学繊維の入
   口端とを所定の間隔をおいて一直線上に整列するように
   相互に対向させて蓄電池の電解液内に配置し、それによ
   って 前記第１の光学繊維の入口端から入った光が当該第１の
   光学繊維内を通過し第１の光学繊維の出口端から出て前
   記電解液内を通過し前記第２の光学繊維の入口端に入り
   当該第２の光学繊維内を通過し第２の光学繊維の出口端
   に至り当該第２の光学繊維の出口端において前記光を目
   視的に表示するように構成されていて、さらに前記蓄電
   池の電解液内であって、前記第１の光学繊維の出口端と
   前記第２の光学繊維の入口端とが相互に対向する前記所
   定の間隔に回転自在の回転子を設け、 前記回転子の回転軸は固定された位置にあり、前記回転
   子は、その回転軸上とは異なる位置に浮力の働く中心を
   位置させ、かつ前記電解液の比重の変化に応じて前記浮
   力の働く中心が浮き沈みして前記回転を生じるように前
   記回転子の比重が選ばれ、 前記回転子は、これが浮いて回転した状態と沈んで回転
   した状態とで前記第１の光学繊維の出口端から前記第２
   の光学繊維の入口端へ至る前記光の透過態様を変化させ
   るように構成され、それによって 前記電解液の比重の変化を前記第２の光学繊維の出口端
   において前記透過した光の変化により目視的に表示し、
   さらに 前記第１の光学繊維の出口端と前記第２の光学繊維の入
   口端とが相互に対向する前記所定の間隔から上方に延び
   る経路上に前記電槽内の電解液内で、電解液のいかなる
   比重のときにも常に浮くような比重を有する浮子を設け
   、 前記浮子は前記回転子を挾む状態で上方から受入れ可能
   なように逆Ｕ字状に形成され、 前記浮子を前記電解液の液量の増減に応じて上下動させ
   、前記浮子が下動したときのみ前記第１の光学繊維の出
   口端から前記第２の光学繊維の入口端へ至る前記光の経
   路中に介入することにより、前記第２の光学繊維の出口
   端において目視される光の変化により前記電解液の液量
   を表示するようにした、蓄電池の電解液比重液量表示装
   置。 ２ 前記回転子は相互に異なる色に着色された透明な第
   １部分および第２部分を含み、 前記回転子が浮いて回転した状態では前記第１部分が前
   記第１の光学繊維の出口端から前記第２の光学繊維の入
   口端へ至る光の経路中に介入し、当該第１部分を透過し
   た光が前記第２の光学繊維の出口端において目視され、 前記回転子が沈んで回転した状態では前記第２部分が前
   記第１の光学繊維の出口端から前記第２の光学繊維の入
   口端へ至る光の経路中に介入し、当該第２部分を透過し
   た光が前記第２の光学繊維の出口端にオ、・て目視され
   るように構成された、実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の蓄電池の電解液比重液量表示装置。 ３ 前記回転子が、浮いて回転した状態においてのみ前
   記第１の光学繊維の出口端から前記第２の光学繊維の入
   口端へ至る光の経路を遮断するように構成された、実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の蓄電池の電解液比重液
   量表示装置。 ４ 前記回転子が、沈んで回転した状態においてのみ前
   記第１の光学繊維の出口端から前記第２の光学繊維の入
   口端へ至る光の経路を遮断するように構成された、実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の蓄電池の電解液比重液
   量表示装置。