(57)【要約】【課題】全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能にする。【解決手段】液口栓１０は、排気孔１４を有する筒体１１内に防沫体１３を備え、防沫体１３は、隔壁２１で仕切られた室ＳＬ、ＳＲのガス上流側の開口を所定の開口部２２Ｋに規制する第１の邪魔板２２と、各室ＳＬ、ＳＲ内に設けられ、筒体１１の軸線方向Ｚに対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の第２及び第３の邪魔板２３、２４とを備える。第２の邪魔板２３は、開口部２２Ｋよりもガス下流側に位置し、且つ軸線方向Ｚで開口部２２Ｋにオーバーラップし、第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３の周囲に空く開口に軸線方向Ｚでオーバーラップする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液口栓を備える鉛蓄電池において、
前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、
前記防沫体は、
前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、
各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第１の邪魔板と、
各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、
前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第２の邪魔板と、前記第２の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第２の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第３の邪魔板とを備えることを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記第３の邪魔板は、前記第２の邪魔板に近接する端部が前記軸線方向で前記第２の邪魔板にオーバーラップすることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
前記隔壁を挟んで、前記複数の邪魔板の傾斜方向は逆方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
前記小開口と、前記第２及び第３の邪魔板とは、前記隔壁を境界として、前記筒体の中心を通る軸線に対して軸対称であることを特徴とする請求項３に記載の鉛蓄電池。
【請求項５】
前記第３の邪魔板における前記第２の邪魔板から離間する端部は、前記隔壁によって仕切られた室内の端まで延出することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項６】
前記複数の邪魔板は、前記筒体内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板をさらに有し、
前記他の邪魔板は、前記第２又は第３の邪魔板の少なくともいずれかに前記軸線方向でオーバーラップすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記第１の邪魔板は、前記小開口として、前記筒体の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるＶ字状の切り欠きを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記排気孔と前記防沫体との間に防爆フィルターを有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池の蓋部には液口栓が装着される。液口栓の電解液面側には、液沫が液口栓内を上昇して電池外へ漏出するのを抑制する防沫板が設けられる。また、防沫板の上方には防爆フィルターが設けられ、液口栓の天頂部には充放電で生じたガスを電池外に排出し、電池の内圧上昇を防ぐ排気孔が設けられる。
【０００３】
電池使用中の振動にともなう液沫の上昇により、液口栓内に電解液が溜まったり、防爆フィルターを濡らして排気性が低下したりした場合には、電池外に溢液するおそれがある。電池外への溢液を防止、抑制するために防沫構造が検討されている。
例えば、特許文献１には、上下方向に交互に対向する位置に逆の傾斜を持たせて防沫板（１２，１３，１４）を配する構成が開示され、特許文献２には、互いに反対方向に傾斜する複数の邪魔板（４１，４２，４３）を配置する防沫構造が開示される。また、特許文献３には、ガス抜き及び還流用のスリット（３）を有した直径の異なる同心円の防沫筒（２，２’，２”）を設け、スリットの位置を互いに１８０度ずつずらして配置し円錐状の下フタ（６）と一体の構造の液口栓（１０）が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２５８７０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９７１４８号公報
【特許文献３】特開平０９−４５３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の構成は、邪魔板を互いに逆方向の傾斜を持たせるためには液口栓の全長が十分確保されていなければ配置させることができない。このため、全長が短い液口栓の場合、邪魔板同士の傾斜を十分確保できないばかりか、邪魔板同士の間隔が狭まることにより液沫の還流が不十分となり、邪魔板の間に表面張力の作用で液膜が形成され、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となり、新たに生じた液沫が上昇し、溢液につながるおそれがある。
【０００６】
特許文献３記載の構成は、全長が短い液口栓に適用し易いものの、液口栓の直径が制約されると、同心円に設けられる防沫筒の数が十分確保できず、排気孔に近い防沫筒内へ液沫が進入しやすくなるおそれがある。防沫筒同士の間隔によっては隣り合う防沫筒同士で液沫が表面張力の作用で液膜を形成し、液口栓内に電解液が溜まりやすくなるおそれもある。防沫筒の個数によっては、隣り合う防沫筒のスリット位置が１８０度変位しているためにガスの流通経路が長くなり、排気性が低下するおそれもある。
さらに、特許文献１〜３のいずれも、邪魔板によって迷路状に形成された液沫の上昇・還流経路と、発生したガスの排出経路がともに同じとなるため、液沫が邪魔板のより排気孔に近い側へ到達してしまうと、ガスによって液沫が押し上げられ、溢液につながるおそれもある。
【０００７】
そこで、本発明は、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明は、液口栓を備える鉛蓄電池において、前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、前記防沫体は、前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第１の邪魔板と、各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第２の邪魔板と、前記第２の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第２の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第３の邪魔板とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、前記第３の邪魔板は、前記第２の邪魔板に近接する端部が前記軸線方向で前記第２の邪魔板にオーバーラップしてもよい。
【００１０】
また、上記構成において、前記隔壁を挟んで、前記複数の邪魔板の傾斜方向は逆方向でもよい。
【００１１】
また、上記構成において、前記小開口と、前記第２及び第３の邪魔板とは、前記隔壁を境界として、前記筒体の中心を通る軸線に対して軸対称でもよい。
【００１２】
また、上記構成において、前記第３の邪魔板における前記第２の邪魔板から離間する端部は、前記隔壁によって仕切られた室内の端まで延出してもよい。
【００１３】
また、上記構成において、前記複数の邪魔板は、前記筒体内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板をさらに有し、前記他の邪魔板は、前記第２又は第３の邪魔板の少なくともいずれかに前記軸線方向でオーバーラップしてもよい。
【００１４】
また、上記構成において、前記第１の邪魔板は、前記小開口として、前記筒体の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるＶ字状の切り欠きを有してもよい。
【００１５】
また、上記構成において、前記排気孔と前記防沫体との間に防爆フィルターを有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉛蓄電池の斜視図である。
【図２】液口栓の一部を切り欠いた斜視断面図である。
【図３】液口栓を異なる方向から見た図であり、符号Ａは内部構造、符号Ｂは下方から見た図、符号Ｃは断面図を示している。
【図４】防沫体を異なる方向から見た斜視図であり、符号Ａは防沫体を斜め上方から見た斜視図、符号Ｂは斜め下方から見た斜視図を示している。
【図５】防沫体を示す図であり、符号Ａは防沫体の上面図、符号Ｂは防沫体の側面図、符号Ｃは防沫体の下面図を示している。
【図６】防沫体を示す図であり、符号Ａ、Ｂは防沫体を異なる方向から見た側面図を示している。
【図７】液口栓内の液沫（一点鎖線Ｗ）とガス（破線Ｇ）の流れの説明に供する図である。
【図８】第２実施形態に係る鉛蓄電池の液口栓内の防沫体の斜視図である。
【図９】液口栓内の液沫（一点鎖線Ｗ）とガス（破線Ｇ）の流れの説明に供する図である。
【図１０】第３実施形態に係る鉛蓄電池の液口栓内の防沫体の斜視図である。
【図１１】液口栓内の液沫（一点鎖線Ｗ）とガス（破線Ｇ）の流れの説明に供する図である。
【図１２】第４実施形態に係る鉛蓄電池の液口栓内の防沫体の斜視図である。
【図１３】液口栓内の液沫（一点鎖線Ｗ）とガス（破線Ｇ）の流れの説明に供する図である。
【図１４】第５実施形態に係る鉛蓄電池の液口栓内の防沫体を示す図であり、符号Ａは防沫体を斜め下方から見た斜視図、符号Ｂは液口栓を下方から見た図を示している。
【図１５】液口栓内の液沫（一点鎖線Ｗ）とガス（破線Ｇ）の流れの説明に供する図である。
【図１６】従来例を示す図であり、符号Ａは従来例１の防沫体の斜視図を示し、符号Ｂは従来例２の防沫体一体構造の液口栓の断面斜視図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る鉛蓄電池の斜視図である。
鉛蓄電池１は、直方体形状の電池本体２と、電池本体２外に突出する複数の端子３とを備え、例えば四輪車等の車両に搭載される。電池本体２は、内部が複数のセル室に区画され、各セル室に複数の極板が配置される箱形の電槽２Ａと、電槽２Ａの上方開口を覆う蓋２Ｂとを備えている。電槽２Ａ及び蓋２Ｂは、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材で形成されている。
蓋２Ｂには、複数の液口栓１０が設けられる。これら液口栓１０は、各セルに電解液を注液する注液口を塞ぐ。複数の端子３は、正極端子と負極端子とで構成される。
【００１９】
図２は液口栓１０の一部を切り欠いた斜視断面図である。また、図３は液口栓１０を異なる方向から見た図を示し、符号Ａは内部構造を示す図、符号Ｂは下方から見た図、符号Ｃは断面図を示している。各図において、符号Ｚは、液口栓１０の中心を通る軸線ＣＰに沿った方向を示し、電池設置時の上方向に相当する。以下の説明において、上下等の各方向は電池設置時の方向に相当する。
【００２０】
図２及び図３に示すように、液口栓１０は、液口栓本体を構成する中空の円筒形状を有する筒体１１と、筒体１１内に設けられる防爆フィルター１２及び防沫体１３とを備えている。
上記軸線ＣＰは、筒体１１及び防沫体１３の中心を通る軸線でもある。
筒体１１及び防沫体１３はポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂材を用いた一体成形により形成される。筒体１１の上部には、充放電で生じたガスを鉛蓄電池１外に排出し、鉛蓄電池１の内圧上昇を防ぐためのガス排気用の排気孔１４が設けられる。排気孔１４の下方に連なる内部空間には、防爆フィルター１２とその下方に防沫体１３が順に装着される。
【００２１】
なお、防爆フィルター１２は省略されて、排気孔１４の下方に連なる内部空間には防沫体１３のみが装着される場合もある。防爆フィルター１２を装着する場合は、筒体１１内に段差や突起を設けて防爆フィルター１２と排気孔１４とを離間の距離を規制しても良いし、防爆フィルター１２が排気孔１４に当接しても良い。
【００２２】
筒体１１には、筒体１１よりも大径のフランジ部１５が設けられると共に、このフランジ部１５よりも下方の外周面にねじ部１６が形成される。このねじ部１６を電池本体２の蓋２Ｂの注液口に螺合することによって、筒体１１が蓋２Ｂに固定される。フランジ部１５の下面には、蓋２Ｂとの間の隙間を閉塞するためのパッキン１７が設けられる。
【００２３】
防爆フィルター１２は、排気孔１４と防沫体１３との間に嵌め込まれ、外部の静電気や火花が鉛蓄電池１内に侵入することを防止し、耐引火性を高める。この防爆フィルター１２には公知のものを適用可能である。
防沫体１３は、電解液の液面の上方に位置し、充放電で生じたガスの排気を許容する一方、鉛蓄電池１を搭載する車両の走行中の振動による電解液の溢液の防止を行う。
【００２４】
防沫体１３は、図３の符号Ｃに示すように、筒体１１内を排気孔１４に連通する複数（本実施形態では２つ）の室ＳＬ、ＳＲに仕切る隔壁２１を備え、この隔壁２１の下端には、筒体１１の内部空間の下方開口を所定の小開口に規制する第１の邪魔板２２が一体に設けられている。
隔壁２１は、筒体１１の軸線ＣＰを基準にして軸線ＣＰに直交する方向に延在し、筒体１１の円形断面を半円に等分割する壁に形成される。この隔壁２１は、第１の邪魔板２２から防爆フィルター１２に近接する高さまで立設する。
【００２５】
第１の邪魔板２２は、図３の符号Ｂに示すように、筒体１１の下方開口を覆う真円形状の平板に、外周縁から軸線ＣＰに向かって延びる一対の開口部２２Ｋを設けた形状に形成されている。これによって、液口栓１０の下方の開口は、一対の開口部２２Ｋだけに絞られる。
一方の開口部２２Ｋは、壁で仕切られた室ＳＬに連通する小開口として機能し、他方の開口部２２Ｋは、壁で仕切られた室ＳＲに連通する小開口として機能する。
【００２６】
ここで、開口部２２Ｋの開口面積が大きい場合は、小開口にオーバーラップするよう第２の邪魔板２３を長くする必要がある。第２の邪魔板２３及び第３の邪魔板２４の傾斜は、隔壁２１の高さによって規制されるため、開口２２Ｋにオーバーラップするよう配置される第２の邪魔板２３を長くすると、規制された高さ内で最大限に斜めに傾斜させても、その傾斜は緩くなる。傾斜が緩くなるほど液沫の進路を右上に曲げる効果は小さくなる。また、傾斜が緩くなることにより液沫の還流性は低下する。開口面積が大きくなる分、液沫の上昇量は増える一方、還流性は悪くなって、第２の邪魔板２３より上方に液沫がたまり上昇しやすくなるおそれがある。
開口部２２Ｋの開口面積が小さい場合は、液沫が直接上昇する量は抑えられるが、開口部２２Ｋに液膜を形成しガス排気時に液膜がはじける液沫の上昇を起こすおそれがある。開口面積が小さくなる分、還流性が悪くなって開口部２２Ｋに液膜をより形成しやすくなるおそれがある。開口面積がさらに小さい場合は、液沫の上昇は完全に抑えられるかもしれないが、ガスが全く排気できなくなるおそれが生じる。
即ち、開口部２２Ｋの開口面積は、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲で自由に設定してよい。
【００２７】
一対の開口部２２Ｋは、軸線ＣＰに対して軸対称の位置及び形状に形成されており、より具体的には、防沫体１３の下面視で１８０度の間隔で設けられ、かつ、筒体１１の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるＶ字状の切り欠きに形成される。開口幅が変化するＶ字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で開口部２２Ｋを覆う液膜が形成されることを抑制でき、液膜によって開口面積が狭まる事態や、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となる事態を抑制できる。
なお、開口部２２Ｋは、液膜の形成が抑えられれば、円孔、矩形孔、スロット孔などの孔形状でも、半円状、角形状、スロット状、波形状などの切欠きでも良いが、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない開口面積が確保でき、生産性も良いＶ字状の切欠きが好ましい。
【００２８】
図４の符号Ａは防沫体１３を斜め上方から見た斜視図を示し、符号Ｂは斜め下方から見た斜視図を示している。図５の符号Ａは防沫体１３の上面図、符号Ｂは防沫体１３の側面図、符号Ｃは防沫体１３の下面図を示している。また、図６の符号Ａ、Ｂは防沫体１３を異なる方向から見た側面図を示している。
これら図に示すように、防沫体１３の隔壁２１には、各開口部２２Ｋよりもガス下流側に位置する第２の邪魔板２３と、第２の邪魔板２３よりもガス下流側に位置する第３の邪魔板２４とが一体に設けられている。
【００２９】
第２の邪魔板２３は、隔壁２１の両側面より外周方向へ延伸し、筒体１１の内周面に当接する形状であって、かつ、筒体１１の軸線方向Ｚに対して斜めに傾斜する羽根形状に形成されている。第２の邪魔板２３は、隔壁２１で仕切られる室ＳＬ、ＳＲに一枚ずつ設けられ、隔壁２１を境にして、軸線ＣＰを基準にした軸対称の位置及び形状に形成されている。これら第２の邪魔板２３は、図５の符号Ｂ等に示すように、軸線方向Ｚで開口部２２Ｋにオーバーラップする。
【００３０】
図５及び図６に示すように、第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３よりもガス下流側で、隔壁２１の両側面より外周方向へ延伸し、筒体１１の内周面に当接する形状であって、かつ、筒体１１の軸線方向Ｚに対して斜めに傾斜する羽根形状に形成されている。
第３の邪魔板２４は、隔壁２１で仕切られる室ＳＬ、ＳＲに軸線ＣＰの周方向に間隔を空けて二枚ずつ設けられ、隔壁２１を境にして、軸線ＣＰを基準にした軸対称の位置及び形状に形成されている。
【００３１】
これら第３の邪魔板２４は、同じ室ＳＬ、ＳＲ内の第２の邪魔板２３と同方向に傾斜し、かつ、図５の符号Ｂ等に示すように、第２の邪魔板２３の周囲に空く開口Ｋ１、Ｋ２に軸線方向Ｚでオーバーラップする。つまり、第２の邪魔板２３の左右にできる開口Ｋ１、Ｋ２に軸線方向Ｚでオーバーラップするように、第３の邪魔板２４がそれぞれ設けられている。
【００３２】
ここで、図５の符号Ｂに示すように、右側の第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３に近接する端部２４Ａが軸線方向Ｚで第２の邪魔板２３にオーバーラップし、第２の邪魔板２３から離間する端部２４Ｂが隔壁２１によって仕切られた室ＳＬ内の端まで延出する。
また、左側の第３の邪魔板２４は、軸線方向Ｚで第２の邪魔板２３に近接する端部２４Ｃが室ＳＬ内の反対側の端まで延出し、軸線方向Ｚで第２の邪魔板２３から離間する端部２４Ｄが、軸線方向Ｚで別の第３の邪魔板２４とオーバーラップする。
端部２４Ｂ及び端部２４Ｃについて、防沫体１３の高さが低い場合、室ＳＬ内の端に隙間を生じさせると、第２の邪魔板２３及び第３の邪魔板２４の傾斜によって移動した液沫が、室ＳＬ内の端に形成した隙間から上方へ移動し防爆フィルター１２を濡らしガス排気性を低下させるおそれがある。ただし、防沫体１３の高さが十分確保できる場合はこの限りでない。
なお、第１〜第３の邪魔板２４は、軸線方向Ｚに少なくとも２ｍｍ以上の隙間を空けて配置することが好ましい。なお、２ｍｍ未満でも、後述するような耐溢液性とガス排気性を確保できる場合は２ｍｍ未満でもよい。
【００３３】
外部からの振動による電解液の液沫の流れ、及び鉛蓄電池１内で発生したガスの流れについて説明する。図７は、室ＳＬ内の液沫の基本的な流れを、符号Ｗを付した一点鎖線で示し、ガスの基本的な流れを、符号Ｇを付した破線で示している。なお、室ＳＲ内の液沫及びガスの流れは、軸線ＣＰに対して軸対称の流れとなる。また、振動の方向等によっては上記符号Ｗ、Ｇで示す以外の流れの場合もあり、この点についても説明する。
【００３４】
図７に示すように、液口栓１０の電解液側の面である下面は、第１の邪魔板２２によって覆われるので、液口栓１０内に液沫が大量に流入する事態が回避される。流入する液沫及びガスの量は、第１の邪魔板２２の開口部２２Ｋの面積に依存する。本構成では、開口部２２Ｋの開口面積を液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲としているので、耐溢液性とガス排気性を両立することができる。
【００３５】
第１の邪魔板２２の開口部２２Ｋから液沫及びガスが流入した場合、開口部２２Ｋに軸線方向Ｚでオーバーラップする第２の邪魔板２３によって、液沫及びガスの勢いが抑えられる。第２の邪魔板２３の傾斜によって、液沫は、図７中、右上方へと案内され、その側には第３の邪魔板２４が位置するので、第３の邪魔板２４によっても、図７中、右上方へと案内される。同図７に示すように、第３の邪魔板２４の第２の邪魔板２３から離間する端部２４Ｂが室ＳＬ内の端まで延出するので、液沫の上方への移動が堰き止められる。
【００３６】
仮に、外部振動の影響で液沫の勢いが強く、液沫が第３の邪魔板２４と第２の邪魔板２３との間を通って図７中、左側へ移動しても、第３の邪魔板２４の傾斜に沿って左斜め下方に案内されるので、液沫は上方へ移動し難い。この場合に、液沫の上方への勢いがより強いために液沫が上方へ移動したとしても、その上方には、別の第３の邪魔板２４が位置するので、液沫の上方への移動が抑えられる。
即ち、上昇した液沫は重力に従って、第３の邪魔板２４及び第２の邪魔板２３の傾斜に沿って第１の邪魔板２２へと流れ落ち、第１の邪魔板２２の開口部２２Ｋから鉛蓄電池１内へと還流する。なお、第１の邪魔板２２は隔壁２１によって仕切られた室ＳＬ、ＳＲ内の端から開口部２２Ｋへ向けて傾斜を設けることが好ましい。
このようにして、第２及び第３の邪魔板２４の傾斜によって液沫の進路が決定づけられ、液沫の排気孔１４への移動が規制されると共に、上昇した液沫を容易に還流させることができる。
【００３７】
図７に示すように、第１及び第２の邪魔板２２，２３の間、及び第２及び第３の邪魔板２３、２４の間には、上記液沫の進路とならない隙間が形成されるので、この隙間を、鉛蓄電池１内で発生したガスが通ることができる。
具体的には、ガスは、第２の邪魔板２３と開口部２２Ｋとの間に空いた隙間を通って、液沫と同様に第２の邪魔板２３及び第３の邪魔板２４に沿って右上方へと流れるだけでなく、液沫の進路と反対側である左側へも流れ、その上方に位置する第３の邪魔板２４と、第２の邪魔板２３との間を通って排気孔１４へ流入させることができる。
このように、液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路を確保できるので、ガスを排気孔１４にスムーズに移動させることができる。
【００３８】
なお、鉛蓄電池１に作用する振動の方向及び強さによっては、液沫が第２の邪魔板２３と第１の邪魔板２２との間に空いた隙間を通って、上記ガスの流れと同様に左側へと移動するおそれもある。この場合、第３の邪魔板２４がその上方に位置し、かつ、排気孔１４までの経路が相対的に長く形成されているので、液沫が排気孔１４へ移動する事態を抑制でき、上昇した液沫を還流させることができる。
このようにして、液沫が様々な方向へ移動しても、第２及び第３の邪魔板２３、２４によって、液沫が排気孔１４へ移動する事態を抑制できる。
なお、隔壁２１で仕切られた室ＳＬと室ＳＲとは、第１〜第３の邪魔板２２〜２４の傾斜方向が逆方向であるので、水平方向の振動によって生じた液沫や電解液の波打ちに対する耐溢液性を確保し易くなる。
【００３９】
以上説明したように、防沫体１３は、筒体１１内を排気孔１４に連通する複数の室ＳＬ、ＳＲに仕切る隔壁２１と、各室ＳＬ，ＳＲのガス上流側の開口を所定の開口部２２Ｋに規制する第１の邪魔板２２と、各室ＳＬ，ＳＲ内に設けられ、筒体１１の軸線方向Ｚに対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の第２及び第３の邪魔板２３，２４とを備える。第２の邪魔板２３は、開口部２２Ｋよりもガス下流側に位置し、且つ軸線方向Ｚで開口部２２Ｋにオーバーラップし、第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３の周囲に空く開口Ｋ１，Ｋ２に軸線方向Ｚでオーバーラップする。
【００４０】
これらの構成によれば、第１の邪魔板２２で液沫の勢いを低減した後、第２及び第３の邪魔板２３，２４の同方向の傾斜に沿わせて液沫を案内でき、この液沫の進路に加えて反対側に空いた空間にもガスを流すことができ、ガスを排気孔１４へ導くことができる。この構成は、邪魔板を互いに逆方向の傾斜を持たせるために全長を長くする必要がある従来の構成に比して、全長が短い液口栓でも液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路を確保でき、また、複雑な迷路状の経路構造を設ける必要もない。従って、全長が短い液口栓に適用でき、かつ、ガスによって液沫が排気孔１４に押し上げられる事態を抑制し、耐溢液性とガス排気性とを両立可能になる。
【００４１】
しかも、第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３に近接する端部２４Ａ（図５の符号Ｂ参照）が軸線方向Ｚで第２の邪魔板２３にオーバーラップするので、第２の邪魔板２３に案内された液沫を第３の邪魔板２４でより確実に案内することができる。
また、隔壁２１を挟んで、第２及び第３の邪魔板２３、２４の傾斜方向は逆方向であるので、水平方向の振動によって生じた液沫や電解液の波打ちに対し、耐溢液性を確保し易くなる。
【００４２】
また、開口部２２Ｋと、第２及び第３の邪魔板２３、２４とは、隔壁２１を境界として筒体１１の中心を通る軸線ＣＰに対して軸対称であるので、隔壁２１を挟んで各邪魔板２３、２４の傾斜方向を逆にした構成を簡易に設計でき、かつ、一体成形も容易になる。
また、第３の邪魔板２４における第２の邪魔板２３から離間する端部２４Ｂ（図５の符号Ｂ参照）は、隔壁２１によって仕切られた室ＳＬ内の端まで延出するので、第３の邪魔板２４に案内された液沫を室ＳＬ内で堰き止め易くなる。
【００４３】
また、第１の邪魔板２２に設けられた開口部２２Ｋは、筒体１１の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるＶ字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で液膜が形成されることを抑制できる。これにより、充放電にともなうガス発生の影響で液膜がはじけて新たな液沫となる事態を抑制できる。
なお、開口部２２Ｋは、液膜の形成が抑えられれば、円孔、矩形孔、スロット孔などの孔形状でも、半円状、角形状、スロット状、波形状などの切欠きでも良いが、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない開口面積が確保でき、生産性も良いＶ字状の切欠きが好ましい。
【００４４】
また、各開口部２２Ｋの合計開口面積を、液沫の上昇を抑制し、かつ還流を妨げず、さらにガスの排気性を妨げない範囲に設定するため、耐溢液性とガス排気性を両立することができる。
また、排気孔１４と防沫体１３との間に防爆フィルター１２を有しているので、外部の静電気や火花が鉛蓄電池１内に侵入することを防止できる。
【００４５】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態に係る鉛蓄電池１の液口栓１０内の防沫体１３の斜視図である。また、図９はこの液口栓１０の室ＳＬ内の液沫の流れＷ及びガスの流れＧを示す図である。
第２実施形態は、液口栓１０内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板として機能する第１及び第２補助邪魔板２５、２６を有する点を除いて第１実施形態と同様である。第１実施形態と同様の構成は同一の符号を付して示し、重複説明は省略する。
【００４６】
図８及び図９に示すように、第１補助邪魔板２５は、第２の邪魔板２３の傾斜上端側、且つ、右側の第３の邪魔板２４よりも上流側に配置され、これら邪魔板２３、２４と傾斜方向が同方向である。これによって、図９に示すように、流れＷに沿う液沫の一部の上昇を妨げる。
また、第２補助邪魔板２６は、第２の邪魔板２３の傾斜下端側、且つ左側の第３の邪魔板２４よりも上流側に配置され、これら邪魔板２３、２４と傾斜方向が同方向である。仮に、液沫が、流れＧと同様の進路を通って第２の邪魔板２３と第１の邪魔板２２との間を左に移動しても、第２補助邪魔板２６によって、液沫の上昇を妨げることができる。また、ガスは、図９の流れＧに示すように、第２補助邪魔板２６の下方、または、上方のいずれかの進路を通って排気孔１４に流入することができるので、ガスの流れは妨げられない。
【００４７】
このように、第１及び第２補助邪魔板２６、２６を設けることによって、溢液性をより確保し易くなる。なお、上記第１及び第２補助邪魔板２５、２６に限定されず、第３の邪魔板２４の下流側に、液沫の上昇を防ぎ、かつガスの排出経路を確保する第３補助邪魔板を配置してもよい。これら第１〜第３補助邪魔板２５、２６の位置、及び数等については適宜に変更してもよい。
【００４８】
（第３実施形態）
図１０は第３実施形態に係る鉛蓄電池１の液口栓１０内の防沫体１３の斜視図である。また、図１１はこの液口栓１０の室ＳＬ内の液沫の流れＷ及びガスの流れＧを示す図である。
第３実施形態は、第３の邪魔板２４が三枚である点が第１実施形態と異なる。
図１０及び図１１に示すように、第３の邪魔板２４は、第１実施形態の第３の邪魔板２４に比して小型に形成され、防沫体１３の周方向（軸線ＣＰの周方向と一致）に等角度間隔で配置される。
【００４９】
これら第３の邪魔板２４は、第２の邪魔板２３の左右それぞれに形成される開口にそれぞれ軸線方向Ｚでオーバーラップし、液沫の上昇を規制する。本構成では、これら第３の邪魔板２４は、防沫体１３の周方向（軸線ＣＰの周方向と一致）に間隔を空けて配置されるので、図１１に符号Ｇで示すように、これら第３の邪魔板２４の間にガスを流して排気孔１４に導くことできる。つまり、ガスが通過可能な隙間を複数確保でき、ガスをスムーズに排気孔１４に流し易くなる。
【００５０】
（第４実施形態）
図１２は第４実施形態に係る鉛蓄電池１の液口栓１０内の防沫体１３の斜視図である。また、図１３はこの液口栓１０の室ＳＬ内の液沫の流れＷ及びガスの流れＧを示す図である。
第４実施形態は、第２の邪魔板２３が二枚である点が第１実施形態と異なる。
図１２及び図１３に示すように、右側に位置する一方の第２の邪魔板２３の上流側端部２３Ａ（図１３）が軸線方向Ｚで開口部２２Ｋの一部にオーバーラップし、左側に位置する他方の第２の邪魔板２３の下流側端部２３Ｂが、開口部２２Ｋの残りの部分に軸線方向Ｚでオーバーラップする。このため、図１３に符号Ｗで示すように、これら第２の邪魔板２３の間にも液沫が流入する隙間を確保できる。これによって、液沫が通過する箇所を拡げ、かつ、各複数の第２の邪魔板２３によって液沫を第３の邪魔板２４に案内できる。従って、液沫が相対的に大量に流入しても液沫の上昇を抑え、還流し易くなる。
【００５１】
この場合、図１１に符号Ｇで示すように、右側の第２の邪魔板２３の右側、二枚の第２の邪魔板２３の間に加えて、左側の第２の邪魔板２３よりもさらに左にガスの進路が確保され、ガスを排気孔１４に導くことができる。また、仮に、このガスの進路に沿って液沫が流れたとしても、その液沫の上昇への移動は、左側の第３の邪魔板２４によって抑えることができる。
【００５２】
（第５実施形態）
図１４は第５実施形態に係る鉛蓄電池１の液口栓１０内の防沫体１３を示す図であり、符号Ａは防沫体１３を斜め下方から見た斜視図、符号Ｂは液口栓１０を下方から見た図を示している。また、図１５はこの液口栓１０の室ＳＬ内の液沫の流れＷ及びガスの流れＧを示す図である。
第５実施形態は、第１の邪魔板２２の開口部２２Ｋに比して周方向に長い開口部２２Ｋを有する点を除いて、第４実施形態と同じである。図１４に示すように、第１の邪魔板２２は、開口部２２Ｋとして、外周縁から軸線ＣＰに向かって凹む一対の凹み部を有し、これら一対の凹み部のトータル開口面積が、第１〜第４実施形態の開口部２２Ｋのトータル開口面積と同等の値に形成されている。
【００５３】
これら凹み部についても、上述した開口部２２Ｋと同様に、開口幅が徐々に拡がるＶ字状の切り欠きに形成されるので、表面張力の作用で開口部２２Ｋを覆う液膜が形成されることを抑制できる。
第１の邪魔板２２は、周方向に相対的に長い開口部２２Ｋを有しているので、図１５に示すように、左右の第２の邪魔板２３の周方向に長い領域を有効利用して、液沫の勢いを抑えると共に第３の邪魔板２４に向けて案内できる。また、同図１５に示すように、開口部２２Ｋが、液沫の流れＷから離れた位置まで拡がるので、ガスを液沫の流れＷから離れた箇所から流入させ、図１５に示す進路に沿って流し易くなる。このようにして、ガスを液沫の進路とは別にガスが流入可能な進路へと誘導でき、耐溢液性とガス排気性とをより両立し易くなる。
【００５４】
表１に、従来例１、２及び第１〜第５実施形態の防沫体１３について、簡易水槽を用いてガス発生状態を模した振動実験を行い、溢液までの耐久時間を比較した結果を示す。前記振動試験条件は、防沫体から液面までの離間距離を３０［ｍｍ］、振動周波数を３３．３［Ｈｚ］、加速度７．０±０．１Ｇ、ガス排出量０．０５［Ｌ／ｍｉｎ］とした。液口栓１０の筒体１１内には防爆フィルター１２と防沫体１３を装着した。前記振動試験条件により液口栓１０を螺合した簡易水槽を振動させ、防爆フィルター１２が濡れるほど液が上昇し、排気孔１４の上部に液が噴き上がるまでの時間を判定条件とした。耐溢液性は、従来例１を１としたときの比率で表記した。
【００５５】
【表１】
2020004635.tif 000003
【００５６】
図１６は従来例を示す図であり、符号Ａは従来例１の防沫体３１の斜視図を示し、符号Ｂは従来例２の防沫体一体構造の液口栓４１の断面斜視図を示している。
従来例１の防沫体３１は、互いに反対方向に傾斜する複数の邪魔板３２，３３，３４を配置した防末構造である。従来例２の液口栓４１は、ガス抜き及び還流用のスリット４１Ｓを有した直径の異なる同心円の防沫筒４２，４３，４４を設け、スリット４１Ｓの位置を互いに１８０度ずつずらして配置し、円錐状の下フタ４５と一体にした防末構造である。
【００５７】
本実施形態１〜５は、従来例１を基準とした場合と比べ、１．７５倍以上の耐溢液性を有していることを確認した。
従来例１の防沫体３１は、各邪魔板３２，３３，３４により形成された空間が、液沫の進路とガスの進路とで同一に作用し、従来例２の液口栓４１は、各防沫筒４２，４３，４４により形成された空間が、液沫の進路とガスの進路とで同一に作用するため、上昇した液沫がガスによりさらに押し上げられガス下流側へと到達して、ガス排気とともに溢液することがわかった。
一方、第１〜第５実施形態の防沫体１３は、液沫の進路とは別にガスが流入可能な経路を有するため、ガスが液沫を押し上げる作用を抑えることができ、耐溢液性とガス排気性を両立している。
【００５８】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。例えば、防沫体１３の構成要素である邪魔板２２〜２６、及び開口部２２Ｋの形状、及び数を適宜に変更してもよい。また、防沫体１３に、筒体１１内を２つの室ＳＬ、ＳＲに仕切る隔壁２１を設ける場合を説明したが、筒体１１内を３つ以上の室に仕切る隔壁２１を設け、各室内を上記室ＳＬ、ＳＲ内と同様に構成してもよい。また、筒体１１の形状は図２に示す形状に限定されず、鉛蓄電池１についても、図１に示す構成に限定されず、公知の鉛蓄電池を広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  鉛蓄電池
２  電池本体
２Ａ  電槽
２Ｂ  蓋
３  端子
１０  液口栓
１１  筒体
１２  防爆フィルター
１３  防沫体
１４  排気孔
２１  隔壁
２２  第１の邪魔板
２２Ｋ  開口部
２３  第２の邪魔板
２４  第３の邪魔板
２４Ａ，２４Ｂ  第３の邪魔板の端部  
２５  第１補助邪魔板
２６  第２補助邪魔板
３１  従来例１の防沫体
３２，３３，３４  防沫体３１の邪魔板
４１  従来例２の液口栓
４２，４３，４４  液口栓４１の防沫筒
４５  液口栓４１の下フタ
ＣＰ  軸線
Ｋ１、Ｋ２  開口
ＳＬ、ＳＲ  室
Ｚ  軸線方向
Ｇ  ガスの流れ
Ｗ  液沫の流れ
【図１】
2020004635.tif 000004
【図２】
2020004635.tif 000005
【図３】
2020004635.tif 000006
【図４】
2020004635.tif 000007
【図５】
2020004635.tif 000008
【図６】
2020004635.tif 000009
【図７】
2020004635.tif 000010
【図８】
2020004635.tif 000011
【図９】
2020004635.tif 000012
【図１０】
2020004635.tif 000013
【図１１】
2020004635.tif 000014
【図１２】
2020004635.tif 000015
【図１３】
2020004635.tif 000016
【図１４】
2020004635.tif 000017
【図１５】
2020004635.tif 000018
【図１６】
2020004635.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月12日(2018.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液口栓を備える鉛蓄電池において、
前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、
前記防沫体は、
前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、
各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第１の邪魔板と、
各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、
各室において、室内に設けられた全ての邪魔板の傾斜方向が同方向であり、
前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第２の邪魔板と、前記第２の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第２の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第３の邪魔板とを備えることを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記第３の邪魔板は、前記第２の邪魔板に近接する端部が前記軸線方向で前記第２の邪魔板にオーバーラップすることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
前記隔壁を挟んで、前記複数の邪魔板の傾斜方向は逆方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
前記小開口と、前記第２及び第３の邪魔板とは、前記隔壁を境界として、前記筒体の中心を通る軸線に対して軸対称であることを特徴とする請求項３に記載の鉛蓄電池。
【請求項５】
前記第３の邪魔板における前記第２の邪魔板から離間する端部は、前記隔壁によって仕切られた室内の端まで延出することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項６】
前記複数の邪魔板は、前記筒体内の液沫又はガスの進路を制御する他の邪魔板をさらに有し、
前記他の邪魔板は、前記第２又は第３の邪魔板の少なくともいずれかに前記軸線方向でオーバーラップすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項７】
前記第１の邪魔板は、前記小開口として、前記筒体の径方向外側に向かうほど開口幅が拡がるＶ字状の切り欠きを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【請求項８】
前記排気孔と前記防沫体との間に防爆フィルターを有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、液口栓を備える鉛蓄電池において、前記液口栓は、ガス排気用の排気孔を有する筒体と、前記筒体内に設けられる防沫体とを備え、前記防沫体は、前記筒体内を前記排気孔に連通する複数の室に仕切る隔壁と、各室のガス上流側の開口を所定の小開口に規制する第１の邪魔板と、各室内に設けられ、前記筒体の軸線方向に対して斜めに傾斜すると共にその傾斜方向が同方向の複数の邪魔板とを備え、各室において、室内に設けられた全ての邪魔板の傾斜方向が同方向であり、前記複数の邪魔板は、前記小開口よりもガス下流側に位置し、且つ前記軸線方向で前記小開口にオーバーラップする第２の邪魔板と、前記第２の邪魔板よりもガス下流側に位置し、且つ前記第２の邪魔板の周囲に空く開口に前記軸線方向でオーバーラップする第３の邪魔板とを備えることを特徴とする。