(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池の電解を攪拌する蓄電池用電解液の攪拌装置において、
前記蓄電池用電解液を内部に充填した液槽内に回動自在に軸支された攪拌部材と、
少なくとも外周を磁性体で構成され、前記攪拌部材の回転軸と同軸で軸支固定され、該回転軸と一体的に回転する被動ロータと、
前記液槽外に、前記被動ロータの外径より僅かに大きい内径を有し、該被動ロータと同心かつ前記液槽壁を挟んで該被動ロータ外周と対向して配置された、少なくとも内周部分が永久磁石で構成される駆動ロータと、
前記被動ロータと同心で、かつ該被動ロータの外周より僅かに大きい内径を有し、前記液槽壁を挟んで該被動ロータと対向配置された、少なくとも前記内径部分が永久磁石で構成される駆動ロータと、
前記駆動ロータに回動力を与える攪拌駆動部材により構成されることを特徴とする蓄電池用電解液の攪拌装置。
【請求項２】
前記攪拌部材の外周が永久磁石で構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の蓄電池用電解液の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蓄電池の電解液槽内の電解液を攪拌するための攪拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蓄電池は、電解液槽内の電解液中に電極を配してこれらの間に生じる化学反応を利用して電極間に電位差を生じさせることにより充放電を行なう装置であるが、充放電が進行すると電極の近傍の電解液と電極から離れた位置の電解液との比重に差が生じてしまう。このため、電解液を攪拌して比重の均一化を図り、蓄電池の性能を所定時間確保するようにしてあり、電解液を攪拌するために、電解液槽内に攪拌装置が配設されている。
【０００３】
従来のこの種の攪拌装置は空気を電解液槽内に吹込むようにしたもので、その概略構造を図３に示してある。電解液槽１には電解液２が充填されており、この電解液２に絶縁体による吹込みパイプ３が差し込まれている。吹込みパイプ３の先端は電解液槽１の底板の近傍位置に位置させ、基端は電解液槽１の天板から上方に突出させて電解液槽１の外部に位置させてある。この吹込みパイプ３の基端には配管４を接続し、該配管４を途中に流量調整弁５を介在させて吹込みブロワ６の吐出口に接続させてある。なお、この吹込みブロワ６の駆動用モータは交流電源７から動力を得ている。
【０００４】
前記吹込みブロワ６が作動すると吐出口から加圧された空気が吐出され、流量調整弁５を通って流量が調整されて前記吹込みパイプ３の先端から吹き出される。吹込みパイプ３の先端は電解液２中に位置しているから、加圧された空気は吹込みパイプ３の先端から電解液２中に吹き出される。この吹き出された空気が多数の気泡となって電解液２の下部から浮き上がり、液面から放散することになる。この気泡の浮き上がりに伴って電解液２に対流が生じ、電解液２が攪拌されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の攪拌装置では、浮上する気泡によって電解液を攪拌する原理であるため、電解液に直接的に攪拌力を作用させるものでなく、均一な比重となるまでに相当の時間を要することになり、攪拌効率が劣る。また、吹込みブロワ６の駆動用の交流電源７などの電源を要すると共に、吹込みブロワ６の流量調整などの制御を行なわなければならず、大掛かりな装置となってしまい、経済的にも劣っている。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、直接的に電解液を攪拌して攪拌効率の向上を図り、短時間で比重の均一化を図ることができると共に、自身が放電した電力を利用することにより経済的に有利な蓄電池用電解液の攪拌装置を提供することにある。
【０００７】
【発明が解決するための手段】
上記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置は、蓄電池用電解液を内部に充填した液槽内に回動自在に軸支された攪拌部材と、少なくとも外周を磁性体で構成され、前記攪拌部材の回転軸と同軸で軸支固定され、該回転軸と一体的に回転する被動ロータと、前記液槽外に、前記被動ロータの外径より僅かに大きい内径を有し、該被動ロータと同心かつ前記液槽壁を挟んで該被動ロータ外周と対向して配置された、少なくとも内周部分が永久磁石で構成される駆動ロータと、前記駆動ロータに回動力を与える攪拌駆動部材により構成されることを特徴としている。
【０００８】
前記攪拌駆動部材を作動させると前記攪拌部材が回動する。この攪拌部材を、たとえば棒状、プロペラ形状、スクリュー形状など、適宜な形状に形成すれば、その回動によって電解液が直接的に攪拌される。攪拌されることにより電解液の比重を均一にすることができ、蓄電池の性能を長時間確保することができる。しかも、攪拌駆動部材は電解液槽の外部に設けられているので、攪拌部材などの電解液槽の内部に設けられている部品を電解液に対して耐食性を備えた絶縁材で構成すればよい。
【００１０】
攪拌駆動部材と攪拌部材との間に磁力を働かせて、攪拌駆動部材の回動を攪拌部材に伝達するようにしたものである。すなわち、攪拌駆動部材を適宜な駆動装置に連繋させて回動させると、磁力によって攪拌部材が連動して回動することになる。したがって、電解液槽外の攪拌駆動部材と電解液槽内の攪拌部材とを容易に連繋させることができる。
【００１１】
また、攪拌駆動部材と攪拌部材との連繋が強力なものとなるように、請求項２の発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置は、請求項１の構成に併せて更に、前記攪拌部材の外周が永久磁石で構成されたことを特徴としている。
【００１２】
攪拌駆動部材と攪拌部材とのいずれにも永久磁石を使用することによってこれらの間を大きな磁力で連繋させることができ、攪拌部材を確実に回動させることができる。また、これら攪拌駆動部材と攪拌部材とに棒磁石を使用することができるから、簡単な構造とすることができる。なお、攪拌駆動部材をプロペラ形状などにして複数枚の羽根を有する形状に形成した場合には、該攪拌部材の攪拌駆動部材に対向した部分に棒磁石を取り付けた形状とすればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１に示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置を具体的に説明する。同図に示すように、電解液２が充填された電解液槽１の側壁1aの内部にはケーシング10が設けられており、このケーシング10内に攪拌部材としての羽根車11が設けられている。羽根車11の軸11a は、ケーシング10と側壁1aとに両端部が軸受11b によって回動自在に支持されている。この実施形態では羽根車11は２枚羽根のものとしてあり、永久磁石を電解液に浸食されない絶縁材料によって被覆してある。なお、ケーシング10や軸11a 、軸受11b も電解液に対して耐食性を備えた材料で形成してある。ケーシング10の周壁板には適宜数の吸込孔10a が形成され、側壁板には適宜数の吐出孔10b が形成されている。
【００１６】
他方、電解液槽１の外部であって前記羽根車11が対向した位置には、軸15a に嵌着された攪拌駆動部材としての駆動羽根15が配されている。この軸15a は直流モータからなる駆動モータ16の出力軸に連繋させてあり該出力軸の回転が伝達されて回転し、駆動モータ16の作動によって駆動羽根15が回動するようにしてある。なお、この軸15a は駆動モータ16の出力軸であっても構わず、即ち駆動羽根15をこの出力軸に直接嵌着させたものであっても構わない。駆動羽根15は棒状であっても構わず、永久磁石によって形成されている。前記駆動モータ16はタイマ回路17を介して直流電源18に接続されている。この直流電源18は、この蓄電池によって放電された直流電力を貯蔵した電力を利用している。なお、これら駆動羽根15や駆動モータ16などは、電解液槽１の側壁1aに取り付けられたケーシング19に収容されている。
【００１７】
以上により構成されたこの発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置の実施形態について、その作用を以下に説明する。
【００１８】
前記タイマ回路17によって駆動モータ16の運転時間や運転周期が設定される。タイマ回路17がオンして駆動モータ16に直流電源18から電力が供給されると、駆動モータ16が作動し、その出力軸が回転して軸15a が回転する。この軸15a には駆動羽根15が嵌着されているから、該駆動羽根15が回動する。永久磁石で形成されたこの駆動羽根15には、永久磁石で形成された羽根車11が対向して設けられているから、これらの永久磁石の磁力の作用によってこの羽根車11が同期して回動することになる。この羽根車11は電解液槽１内に設けられており、その回動によって電解液２が、前記吸込孔10a からケーシング10内に吸込まれると共にケーシング10内の電解液２が吐出孔10b から吐出される。このため、電解液槽１内で電解液２の流れが生じ、電解液２が攪拌されることになり、電解液２の比重が均一化される。
【００１９】
所定時間が経過すると前記タイマ回路17がオフして駆動モータ16が停止し、この蓄電池から放電された直流電力が直流電源18に蓄えられることになる。
【００２０】
以上に説明した実施形態では、羽根車11を永久磁石で形成した場合を説明したが、該羽根車11は駆動羽根15の磁力の作用を受けるものであれば、永久磁石に限らず磁性体であっても構わない。また、羽根車11を多数枚の羽根を備えた構造とする場合には、該羽根車11の駆動羽根15に対向した部分に棒状の永久磁石を取り付けた構造とすることもできる。
【００２１】
また、図２は羽根車11を駆動するための他の実施形態を示す図である。なお、図１に示す実施形態と同一の部位には同一の符号を付してあり、その説明を省略する。電解液槽１の側壁1aの一部に外方に突出させたほぼ円形の凹部21が形成されており、この凹部21を覆った状態にケーシング22が設けられている。このケーシング22の側壁板と前記凹部21の底板とに軸受23b を介して軸23a を回動自在に支持させてあり、この軸23a の一部であって電解液槽１の内部の位置に攪拌部材である羽根車23が嵌着されている。この軸23a の前記凹部21に位置した部分には、ボス部24を介して永久磁石からなる被動ロータ部25が設けられている。また、ケーシング22の周壁板には適宜数の吸込孔22a が形成され、側壁板には適宜数の吐出孔22b が形成されている。
【００２２】
他方、前記凹部21の外部であって、該凹部21の周壁を挟んで前記被動ロータ部25に対向するように攪拌駆動部材である駆動ロータ部26が配設されている。この駆動ロータ部26は、駆動モータ16の出力軸に連繋して該出力軸の回転が伝達されて回転する軸15a の先端部に嵌着されたベースプレート27に止着されて設けられている。なお、この軸15a を上記出力軸としたものであっても構わない。また、この軸15a と前記羽根車23の軸23a とは同軸上に位置するようにしてある。なお、駆動モータ16は、図１に示す実施形態と同様に、タイマ回路17を介して直流電源18に接続されている。
【００２３】
この図２に示す実施形態では、駆動モータ16の出力軸が回転して軸15a が回転すると、駆動ロータ部26が凹部21の周囲を旋回する。駆動ロータ部26は永久磁石で形成してあり、該駆動ロータ部26に対向した被動ロータ部25も永久磁石で形成してあるから、これらロータ部25、26の間の磁力によって駆動ロータ部26の前記旋回に伴われて被動ロータ部25が回動し、軸23a が回動する。このためこの軸23a に嵌着されている羽根車23が回動するから、電解液２が吸込孔22a から吸込まれると共に吐出孔22b から吐出されて、電解液２に流れが生じて攪拌されることになる。このため、電解液２の比重の均一化を図ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置によれば、電解液に浸けた状態で設けた攪拌部材の回動によって電解液を攪拌するから、該電解液を直接的に攪拌することができ、効率よく攪拌することができる。しかも、攪拌部材と攪拌駆動手段とを非接触の状態で連繋させて攪拌部材を駆動するから、攪拌駆動部材を電解液槽の外部に設けられるので、該攪拌駆動部材の保守や管理が容易である。
【００２５】
また、請求項１の発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置によれば、攪拌部材と攪拌駆動部材とを磁力によって連繋させることにより、これらを非接触の状態で容易に連繋させることができる。
【００２６】
また、請求項２の発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置によれば、攪拌部材と攪拌駆動部材とのいずれも永久磁石で構成したから、これらの間の連繋をより確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る蓄電池用電解液の攪拌装置の第１の実施形態の概略の構造を模式図である。
【図２】この発明にかかる蓄電池用電解液の攪拌装置の第２の実施形態の、攪拌部材と攪拌駆動部材との連繋状態の概略の構造を示す図で、一部を省略して示してある。
【図３】従来の蓄電池用電解液の攪拌装置の構造を説明するための模式図で、図１に対応する図である。
【符号の説明】
１  電解液槽
1a  側壁
２  電解液
10  ケーシング
10a  吸込口
10b  吐出口
11  羽根車（攪拌部材）
11a  軸
15  駆動羽根（攪拌駆動部材）
16  駆動モータ
16a  出力軸
17  タイマ回路
18  直流電源
21  凹部
22  ケーシング
23  羽根車（攪拌部材）
23a  軸
25  被動ロータ部
26  駆動ロータ部
【図１】
0004227678.tif 000002
【図２】
0004227678.tif 000003
【図３】
0004227678.tif 000004