ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ПРОБКА ДЛЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА

Полезная модель относится к электротехнике. В частности к усовершенствованию конструкции вентиляционной пробки щелочного аккумулятора.
Известно устройство для щелочного аккумулятора, выполняющее роль доливочного, комбинированное с клапаном, имеющим полусферическую форму, пружину, позволяющую открывать клапан для наполнения аккумулятора электролитом или водой, но в нормальных условиях пружина прижимает его к седлу. Когда давление газа внутри аккумулятора при его заряде поднимается, клапан открывается, выпуская газ [1].
Известна вентиляционная пробка для щелочного аккумулятора, состоящая из
горловины, крышки с клапаном, кронштейна на одной оси которого шарнирно закреплена крышка, и винтовой рычажок пружины кручения, закрепленной на другой оси кронштейна, причем указанный кронштейн выполнен U- образным и снабжен опорными выступами, расположенными на боковых внутренних поверхностях [2]. Использование вентиляционной пробки для щелочного аккумулятора, по мнению авторов изобретения [2], исключает разбрызгивание электролита при тряске и газовыделении.
Аккумуляторы, снабженные вентиляционными пробками по техническим решениям [1], [2] имеют существенные недостатки.
Под действием избыточного давления газов, образующихся при заряде аккумуляторов в виде смеси кислорода с водопроводом, клапан поднимается и газ с щелочным туманом выходит через образующуюся щель между поверхностью горловины и клапана. Углекислый газ, находящийся в атмосфере, взаимодействуя с щелочным туманом, на поверхности контакта клапана с седлом горловины, приводит к образованию нароста карбонатов, препятствующих плотному прилеганию клапана к седлу горловины, что приводит при трясках и интенсивном газовыделении к выбросу электролита через
вентиляционное устройство и, следовательно, к утечкам тока через электролитные мостики, снижая сопротивление изоляции аккумулятора и аккумуляторной батареи в целом. Кроме того неплотное прилегание клапана к седлу горловины, т.е. негерметичность по месту соединения, приводит к мгновенному взрыву газовой смеси внутри аккумулятора при любом возможном образовании искрения, например, плохой контакт в электросхеме или наличие короткого замыкания.
Предлагаемая полезная модель направлена на изоляцию электролита от прямого воздействия углекислого газа из окружающей среды, что снижает образование карбонатов, обеспечение взрывобезопасности, а также на устранение утечки электролита по месту контакта крышки пробки с корпусом - горловиной, т.е. к повышению электрического сопротивления аккумулятора и батареи аккумуляторной.
Указанный технический эффект достигается вентиляционной пробкой для щелочного аккумулятора, содержащей крышку и корпус, соединенных между собой и аккумулятором, в которой крышка и корпус соединены поворотной осью и пружиной, один конец которой зафиксирован в крышке, а другой в пазу корпуса пробки, причем крышка пробки имеет вогнутое дно с газоотводящими боковыми отверстиями и фильтр с лабиринтными порами, установленный в гнезде крышки и зафиксированный прокладкой с отверстиями.
На фиг.1 изображена предлагаемая вентиляционная пробка в рабочем положении, продольный разрез, содержащая крышку 1 и корпус 2, соединенные между собой. В горловине аккумулятора 3 пробка крепится через уплотнительное кольцо 4 байонетным соединением или на резьбе. Крышка и корпус соединены поворотной осью 5 и пружиной 6, один конец которой соединен с крышкой осью 7, а другой зафиксирован в пазу корпуса пробки. Крышка пробки имеет вогнутое дно 9 с газоотводящими боковыми отверстиями 10, фильтр 11 с лабиринтными порами, установленный в гнезде крышки и зафиксированный прокладкой 12 с отверстиями круговым рельефом 16. В донной части крышки установлена прокладка 13 с центральным отверстием, разделяющая полости 14 и 15.
На фиг.2 показан вид пробки сверху: крышка пробки с прокладкой 12 со сквозными отверстиями.
На фиг.3 представлена пробка с открытой крышкой, последняя фиксируется пружиной б, при этом пружина разжата, а ее ось 7 лежит в одной горизонтальной плоскости с поворотной осью 5.
В вентиляционной пробке с открытой крышкой величина смещения осей 5 и 7 - Х в вертикальных плоскостях и равна линейной величине сжатия пружины в рабочем
положении. Пружина с подобранным усилием сжатия плотно прижимает крышку 2 рельефом 16 к уплотнительному кольцу 8, обеспечивая герметичность по месту соединения и, следовательно, препятствует выбросу электролита при механических воздействиях. Газ, образующийся внутри аккумулятора при заряде, будет свободно выходить через газоотводящие боковые отверстия 10, отверстие в прокладке 13, фильтр с лабиритными порами 11 и через отверстия в прокладке 12 в атмосферу. Лабиринтное строение пор фильтра препятствует мгновенному взрыву газовой смеси внутри аккумулятора при искрообразовании и обеспечивает взрывобезопасность до 2 мин. при открытом пламени, а также позволяет изолировать электролит от прямого воздействия углекислого газа из окружающей среды, что снижает образование карбонатов. Вогнутое дно 9 является отражателем для электролита, а боковое расположение газоотвадящих отверстий и прокладка 13 препятствуют попаданию электролита в полости 14 и 15. В случае попадания электролита в полость 14, что возможно при значительной тряске и ударах, он стекает по наклонной поверхности дна крышки через газовыводящие отверстия внутрь аккумулятора.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о том, что вентиляционная пробка для щелочного аккумулятора способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, воплощающее предложение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в производстве щелочных аккумуляторов, применяемых, например, в составе аккумуляторных батарей для питания оборудования (приборов) постоянного тока железнодорожных вагонов, локомотивов и других объектов.
Публикации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель «Вентиляционная пробка для щелочного аккумулятора»
1 «Аккумуляторные батареи», Д.В.Вайнел, главная редакция энергетической литературы, г.Москва, 1937 г.,. 75-77.
2 Описание изобретения к авторскому свидетельству №393785 с приоритетом от 28.01.1972 г.
3 Производство электрических аккумуляторов» М.А.Дасоян и др., Москва, «Высшая школа», 1977, стр.83-84