КЛАПАН СБРАСЫВАНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнической промышленности и может быть использована в герметичных аккумуляторах, в частности в никель-кадмиевых аккумуляторах.
Известен клапан герметичного аккумулятора (Патент RU №2091913 С1, МПК Н01М 2/12 от 16.02.1993 г.), состоящий из корпуса с отверстием в центре, которое закрывается резиновой шайбой, крышки и пружины. Причем пружина плоская и имеет звездообразную форму. Однако, при эксплуатации клапанов с плоской пружиной, на наружной поверхности торцов плоской пружины оседают карбонаты, выделяющиеся из аккумулятора. Карбонат высыхает по наружному периметру плоской пружины, клапан залипает и перестает работать.
Известен клапан для химического источника тока (Патент RU №1706339 С, МПК Н01М 2/12 от 07.06.1990 г.), клапан содержит корпус, крышку, эластичное кольцо. Для прохода газа служат отверстия. При зарядке аккумулятора давление газа отжимает кольцо от посадочного места крышки и корпуса, открывая выход газу. Однако, после выхода газа через отверстия закрытые кольцом, при соприкосновении газа с атмосферой, образующиеся карбонаты оседают по периметру посадочного места кольца. Во время эксплуатации количество карбонатов увеличивается, кольцо залипает в посадочном месте и клапан перестает работать.
Известен клапан сбрасывания избыточного давления (Авиационные аккумуляторные батареи. Справочное пособие. Выпуск 4520, 1980 г., стр.7-14.), который установлен на никель-кадмиевых аккумуляторных батареях, широко применяемых в технике. Клапан вворачивается в крышку корпуса аккумулятора. Клапан имеет корпус, в котором просверлено продольное отверстие до крышки клапана. Перед крышкой клапана просверлено отверстие перпендикулярное продольному отверстию, которое закрывается резиновой трубкой, надетой на корпус клапана. Через него выходит избыточное давление газа при зарядке аккумулятора.
Однако, в процессе эксплуатации указанного выше аккумулятора, на торцах резинового клапана оседают карбонаты и препятствуют открытию клапана. Резиновая трубка клапана становится неэластичной и залипает в сердечнике клапана, закрывая отверстие для стравливания газов. Вследствие повышения давления и увеличения температуры электролита при зарядке аккумулятора, банка аккумулятора раздувается, становится большей по объему, что приводит к понижению уровня электролита. А это является одной из причин, приводящей к «тепловому разгону» аккумулятора и выхода его из строя. Указанный последний аналог (Авиационные аккумуляторные батареи…) является по совокупности существенных признаков наиболее близким к заявленному предложению и выбран в качестве прототипа.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение надежности за счет устранения перечисленных выше недостатков.
Указанный технический эффект клапана сбрасывания избыточного давления поршневого типа достигается тем, что место контакта паров щелочного электролита с воздухом, то есть место образования карбонатов, будет за пределами внутренней полости клапана. Пары электролита из клапана будут стекать по отверстиям стравливания газов из днища клапана наружу. Образование карбонатов будет на наружной поверхности дна клапана, что исключит создание помех работе клапана. А, следовательно, будет исключен отказ аккумулятора в работе.
Другим техническим эффектом клапана сбрасывания избыточного давления является обеспечение работоспособности аккумулятора в перевернутом положении в течение 30 минут.
На фигуре изображен чертеж клапана стравливания избыточного давления. Клапан сбрасывания избыточного давления содержит: поршень (1), корпус клапана (2), цилиндрическую пружину (3), крышку клапана (4), штуцер с резьбой для его крепления (5), дренажные отверстия (6) отверстия для стравливания избыточного давления (7), уплотнительные канавки (8), шток поршня (9).
Корпус клапана может быть выполнен из нержавеющей стали, с четырьмя отверстиями (7) для стравливания избыточного давления, расположенными симметрично на нижнем основании корпуса клапана, которое переходит в штуцер (5) с резьбой M10, для его крепления в крышке аккумулятора. Крышка клапана (4) может быть выполнена из пластмассы с четырьмя отверстиями для дренажа (6), закрепленная на верхнем основании корпуса клапана замком байонетного типа. В центре крышки расположено отверстие, в которое входит шток поршня (9).
Поршень (1) может быть выполнен из пластмассы, с двумя уплотнительными канавками (8), расположенными на рабочей поверхности поршня.
Шток поршня (9) входит в цилиндрическое отверстие крышки клапана.
Цилиндрическая пружина (3) расположена на штоке поршня (9).
Клапан сбрасывания избыточного давления работает следующим образом.
При зарядке аккумулятора газ, выделяющийся из электролита, давит на поршень 1, сжимая цилиндрическую пружину (3), поршень (1) поднимается, открывая четыре отверстия (7), расположенные симметрично на нижнем основании корпуса клапана (2). Газ через открытые отверстия (7) выходит наружу, давление газа падает, поршень (1) под давлением цилиндрической пружины (3) опускается, обеспечивая требуемое давление газа внутри аккумулятора, например, (0,2+1 атм.), закрывая отверстия (7) для стравливания газа.
Таким образом, клапан сбрасывания избыточного давления способен обеспечить достижение указанных технических результатов. Вследствие чего может заменить известный клапан в аккумуляторных батареях типа: 20НКБН-25, 20НКБН-25А, 20НКБ-40.