JPH0757711A

JPH0757711A - 電解液ドレンと爆発減衰能力を有する通気孔キャップ

Info

Publication number: JPH0757711A
Application number: JP6104657A
Authority: JP
Inventors: David A Thuerk; デイビツド・エイ・サーク; Debra L Smith; デブラ・エル・スミス; Thomas J Dougherty; トーマス・ジエイ・ドグハーテイ; Randy K Hulsebus; ランデイ・ケイ・ハルシバス
Original assignee: Globe Union Inc
Current assignee: Globe Union Inc
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-03-03
Also published as: DE4400411A1; EP0627775A1; CA2120121A1; US5284720A

Abstract

(57)【要約】【目的】振動、傾斜、過熱、過充電などから通気孔に
入る液体の蓄電池への戻りを最大にするように適合され
た電解液ドレンおよびバッフルの設計を特徴とする蓄電
池用爆発減衰式通気孔キャップを提供する。【構成】通気バレル（50）には、注入開口の閉じを援
助するステップ(150) が含まれ、通気孔内のバッフル(8
0, 82, 84, 104, 106, 108) が、キャップ内の電解液の
蓄積を防止する。気体逃げ通路（微孔性ポリマの円盤な
どの爆発減衰装置(120) を通る）への入口(140) の配置
は、減衰材料への電解液の侵入を最少にするために、バ
レルの中心線上で通気孔内の可能な最も高い位置に置か
れる。入口をこの位置に置くことで、その位置に電解液
が蓄積されなくなる。通気孔キャップは、組合せ型すな
わち、蓄電池の３つ以上の注入開口を同時に塞ぐのに有
効なタイプであることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、全般的には、たとえば
密封式自動車用蓄電池などの蓄電池の技術に関する。具
体的には、本発明は、そのような蓄電池で発生する電気
化学反応の間に形成される水素と酸素を逃がすための流
れ経路を提供する、そのような蓄電池用の通気孔キャッ
プに関する。さらに具体的に言うと、本発明は、通気孔
キャップに入る可能性のある電解液の流れも制御して、
それが蓄電池セルに戻され、キャップを通過する気体の
流れに乗らず、キャップを通って気体排気ポートまで流
れないことを保証する通気孔キャップに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に使用されるものなどの通常の鉛
蓄電池には、一般に、蓄電池ハウジング内に配置された
複数のセルが含まれる。各セルには、通常は、複数の正
負の蓄電池板または電極が含まれ、この板の間にセパレ
ータをサンドイッチして、蓄電池の製造と使用の間に発
生する反応の間の短絡と望ましくない電子の流れを防止
する。板とセパレータは、希硫酸が最も一般的であるセ
ル内の液体電解液に浸される。正極板は、一般に酸化鉛
で覆われた鉛合金の格子から構成され、負極板には、一
般に、やはり鉛合金の格子を覆う活性材料としての鉛が
含まれる。

【０００３】ほとんどの蓄電池構成では、蓄電池ハウジ
ングに、セルを含む箱状のベースが含まれ、蓄電池ハウ
ジングは、成形可能樹脂から作られる。ハウジングは、
一般に水平断面が長方形であり、ハウジング内の垂直の
仕切りによってセルが設けられる。ケーシングのために
カバーが設けられ、このカバーには、電解液をセルに追
加できるようにし、蓄電池の使用中に必要なすべてのサ
ービスを可能にするために、液面端子ブシュと一連の注
入孔が含まれる。注入孔から電解液がこぼれることは望
ましくないので、これを防ぐために、従来の蓄電池のほ
とんどに、なんらかの種類の注入孔キャップが含まれ
る。蓄電池電解液のこぼれは、その蓄電池を使用する車
両の通常の使用中の振動や傾斜を含む、多数の要因によ
って引き起こされる可能性がある。電解液の漏れは、従
来のエンジンより高温になる傾向を有する小型車エンジ
ンで最近特に顕著な問題である蓄電池の加熱によっても
引き起こされる可能性がある。

【０００４】各蓄電池セルの起電電位は、電気化学反応
に用いられる電気活性基板の化学組成によって決定され
る。上に記載のものなどの鉛蓄電池の場合、この電位
は、通常は、セルの体積に無関係に１セルあたり約２Ｖ
である。相手先商標製造会社（ＯＥＭ）によって製造さ
れる車両は、通常は１２Ｖ蓄電池を必要とするので、現
在の蓄電池のほとんどに、６つのセルが含まれる（６セ
ル×２Ｖ／セル＝１２Ｖ）。蓄電池のハウジングの寸法
は、特定の車両の「エンベロープ」に関して、すなわ
ち、エンジン・コンパートメント内に蓄電池を格納する
ため車両製造業者によって定義される物理寸法に関して
選択される。

【０００５】セルからの電解液のこぼれを防ぐことの他
に、蓄電池カバーの設計と注入孔キャップは、重要な異
なる機能を実行しなければならない。というのは、充電
と放電の反応の間に、鉛蓄電池から気体が遊離するから
である。この反応は、製造業者によるか、販売業者また
は車両製造業者によって、蓄電池が最初に充電される
（「化成」と称する）時に始まる。この反応は、蓄電池
の通常動作の使用中にも発生する。大電流の充放電条件
や温度変化などの要因が、気体発生の発生する速度に影
響する。鉛蓄電池構成での気体の生成と発生の問題は、
その気体が水素と酸素であるから特に重要であり、その
ような気体を蓄電池から制御された形で排出して、電解
液の漏れ、ハウジングの故障または最悪の場合ハウジン
グ内での爆発につながる可能性のあるハウジング内での
圧力の増大を防ぐことが重要である。また、外部の炎が
排気ポートを介して蓄電池に入らないようにすることが
望ましく、周知である。

【０００６】すぐにわかるように、潜在的に爆発性の気
体水素を拡散させる形で蓄電池セルから気体を排出する
ための装置が、従来技術で多数既知である。また、従来
の試みにおいて、一般に爆発減衰要素として既知の炎阻
止材料またはスパーク阻止材料を有する通気孔キャップ
がもたらされることも明白になる。しかし、従来技術の
キャップは、気体の排出と、爆発減衰媒体を介する気体
の排気を焦点としていることも明白である。

【０００７】前に述べた２つの問題すなわち、電解液の
こぼれと気体の発生は、実際に相関しており、効率的な
通気孔キャップ・システムの構成において同等に重要で
ある。たとえば、電解液は、いくつかの機構を介して通
気孔キャップに入る可能性がある。機構の１つが、振動
または傾斜による電解液の霧がキャップに入ることであ
り、もう１つが、しばしばポンピングと呼ばれる機構に
よるものである。後者が発生するのは、蓄電池内で発生
した気体が、セルから泡だち、電解液を注入孔からキャ
ップへと運ぶ時である。電解液が従来の設計のキャップ
に入った時、その電解液が排気通路から外に運ばれて、
蓄電池端子や付近のエンジン部品など、蓄電池の外部の
部品の損傷を引き起こす可能性がある。

【０００８】相手先商標製造会社は、通気孔キャップに
よって実行される二重の機能の重要性を認識し始めてお
り、セル内に電解液が保持されることを保証するように
設計された多数の試験仕様を制定している。そのような
試験の１つでは、蓄電池の長さ方向の中心線のまわりに
蓄電池を３５°傾けることが行われる。この試験は非常
に厳しく、従来技術の蓄電池の多くは合格できないであ
ろう。

【０００９】初期の蓄電池カバーには、セルの上にあり
交差する格子棒によって支持される石綿シートまたはグ
ラス・ウール・シートなどの拡散部材が使用された。他
の蓄電池カバーには、それぞれが大気に通じる別々の区
画に入る複数の通気バレルが含まれる。円形のバッフル
や他の内部設計の特徴によって、電解液が通気孔に流れ
るのを妨げる。

【００１０】従来技術では、セルに電解液を注入できる
ようにするための、管の下端が電解液に浸される、拡張
可能な漏斗管が説明されている。もう１つの装置では、
スタンドパイプ・システムによって、電解液がセル内で
正しい液面に保たれることを保証する。

【００１１】他の爆発減衰装置には、蓄電池ハウジング
内の空き空間をできる限り小さく保つため蓄電池ハウジ
ング内に置かれる複数の圧縮可能な閉じられたセル・シ
ートと、セルへの電解液の滴下を簡単にするため傾けら
れた点をそれ自体が含むドレン開口の回りの円錐形また
は傾斜付きの底と注入孔のための下向きのバレルを特徴
とする組合せプラグ設計が含まれる。気体は、気体出口
に隣接する多孔性ディフューザを通るまがりくねった経
路を進む。２つのカバー部品の間のラビリンス設計も既
知であり、これには、活性炭気体拡散システムを特徴と
するものが含まれ、このシステムには、凝縮した電解液
を蓄電池に戻して液面を補充するためのウィックが含ま
れる。

【００１２】爆発減衰装置のもう１つの例が、蓄電池板
の上の空間を充填してその空間を複数の小さな空間に分
割する、接触再結合材料のシートをその上に置かれたハ
ニカムである。

【００１３】多孔性火炎防止器を、排気ポート、燃焼室
および、燃焼室と防止器の間の緩衝室と組み合わせるこ
とができ、蓄電池の頭部空間に挿入される多孔性圧縮可
能プラスチック材料によって、減衰をもたらすことがで
きる。

【００１４】もう１つの爆発減衰通気孔キャップには、
バレルの線に対して横に延びるストリップを有する一連
のバレルが含まれ、このストリップに、多孔性爆発減衰
材料が含まれる。複数のチャネルが、セルを火炎防止器
に結合する。排気流経路と火炎防止材料への電解液の漏
れを減らすため、飛沫ガードを設ける。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述の諸特許では、本
明細書のこの節で既に述べた技術的問題に対する多数の
異なる解決が提案されているが、蓄電池設計者が直面す
る多数の問題すなわち、適切な電解液の戻りと凝縮の保
証、排気流内の電解液の減少、防止器と蓄電池の傾斜を
介する電解液のポンピングの減少に関して、１つの通気
孔キャップでの最適化は、まだ達成されていない。これ
らの問題のすべてが、電解液の減少をもたらす。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、蓄電池への電
解液の戻し、排気流経路に乗る電解液の最少化および、
望ましい電解液水準を維持するための複数の蓄電池セル
への電解液の分配を簡単にするように適合された２分割
構成を含む通気孔キャップを提供し、改良されたバレル
構成が、バレルの回りと、通気孔キャップの底と蓄電池
カバーの間の空間への気体または電解液の逃げを最少に
する。

【００１７】また、本発明は、キャップへの電解液の流
れのすべてが、蓄電池に向けられ、蓄電池から逃げる気
体が、単純だが効果的な気流経路を介して気体出口へ向
けられる通気孔キャップを特徴とする。これらの具体的
な特徴は、蓄電池がその長軸のまわりにかなり傾けられ
た向きを含むさまざまな蓄電池の向きでも達成される。

【００１８】また、本発明は、キャップ内の電解液のポ
ケットの蓄積を防ぐように構成され配置された内部バッ
フルと、電解液の侵入が最少になるように配置され構成
された減衰要素進入ポートとを有する通気孔キャップを
特徴とする。

【００１９】本発明がこれらの特徴を実現する方法は、
図面と共に下記の好ましい実施例の詳細な説明を見れば
明らかになる。しかし、全般的に、これらの特徴は、最
も好ましい形態において３つの蓄電池通気孔のための組
み合わせ配置を有し、ヒートシールによって接合される
成形熱可塑性のトップ部品と底部品を含む通気孔キャッ
プを設けることによって達成される。下側の部品には、
蓄電池の注入孔に挿入されるように位置合せされた３つ
のバレルが含まれ、このバレルのそれぞれに、下側中央
アパーチャ（および中央アパーチャの付近の息抜き孔）
と、バレルと注入孔の間のより効果的なリング・シール
として働くためバレルを取り囲む外部ステップが含まれ
る。バレルは、下側部品の床を介してその縁に隣接する
部分からキャップに入り、下側部品の床は、ある傾斜角
度で構成され、その結果、キャップに入る電解液のすべ
てが、位置合せされ離隔されたバレル開口に向かって流
れるようになっている。バレル開口の付近に障壁が設け
られ、この障壁は、電解液のポケットがキャップ内に蓄
積するのを防ぐように構成される。下側部品には、それ
自体に入口室が含まれる火炎防止器ハウジングの底部が
含まれる。上側部品には、開いた底を有し、上側部品と
下側部品を組み立てた時にバレル開口と同軸であるがわ
ずかに上に離隔して配置される下向きの管または飛沫ガ
ードが含まれる。上側部品には、好ましい微孔性材料を
受けるためのカップを含む火炎防止器ハウジングの上側
部分と、入口室が含まれる。後者は、防止器を通って上
側部品に設けられた排気ポートから気体を逃がすための
通路を提供するため開かれている。防止器ハウジングへ
の開口は、通気孔キャップの上半分で、バレル開口の中
心線の上に置くことが最適である。

【００２０】本発明の通気孔キャップまたはその変形
が、上述の特徴および従来技術に対する他の改良をもた
らす他の方法は、当業者が本明細書の残りを読み、図面
を再検討したならば明白になるであろう。

【００２１】さまざまな図面において、同一の符号を使
用して同一の構成要素を示す。

【００２２】

【実施例】本発明の詳細な説明に進む前に、本発明の範
囲と適用可能性に関して、一般的なコメントを行う。

【００２３】まず、３つの注入孔の組合せ配置を示す
が、その配置は、１２Ｖ自動車蓄電池に使用されるもの
など、現在多数の蓄電池設計に使用される通気孔キャッ
プにかなり一般的に見られるものである。キャップあた
りのバレルの数が異なる組合せキャップは、本発明に含
まれ、当業者であれば本明細書を読んだ後に簡単に設
計、構成できるはずである。

【００２４】第２に、図示の通気孔キャップを構成する
のに好ましい材料は、約５ないし２０重量％のポリエチ
レンを含むポリプロピレン共重合体であるが、他の熱可
塑性成形可能樹脂を使用することもできる。実際、ヒー
トシール以外の技法を使用して複数のキャップ部品を接
合する場合には、熱硬化性樹脂を使用できる。そのよう
な技法の１つが、接着剤の使用である。キャップ部品な
らびに爆発減衰材料に関する主な判断基準は、低温およ
び高温と、蓄電池電解液によって生成される酸環境を含
む、鉛蓄電池システムで遭遇する厳しい環境に耐える能
力を有することである。

【００２５】第３に、この寸法関係は、例示を目的とし
たものであり、蓄電池のタイプが異なると大きく変化す
る可能性がある。たとえば、バレルの長さならびにキャ
ップの幅、長さおよび高さは、本発明の請求の範囲から
逸脱せずに変更できる。

【００２６】第４に、本発明の改良された通気孔キャッ
プには、組み合わされた時に最も好ましい実施例をもた
らす複数の新規の特徴が含まれる。しかし、これらの特
徴を個別または部分的に組み合わせて使用して、特定の
蓄電池設計の特定の必要を達成することができる。

【００２７】ここで詳細な説明に移るが、まず通気孔キ
ャップのトップ部品と底部品の外面を透視図形式で示す
図１Ａおよび図１Ｂに注目されたい。このキャップに
は、８つのエッジを含む平面状の頂部12を有するトップ
11が含まれる。このエッジには、長い側面13および14
と、短い端15および16と、４つの角エッジ17ないし20が
含まれる。従来のキャップ設計で典型的なように単に長
方形のキャップを使用するのではなく、角エッジ17ない
し20を使用することが好ましいのは、独自の審美的な魅
力があるからである。他の長所には、材料の使用が減る
ことと、電解液の液滴を集める可能性があるキャップ内
の鋭い角がなくなることである。

【００２８】トップ11には、水平レッジ24につながる第
１の垂直部品23を含む段付きのぶらさがるスカート22が
含まれる（水平レッジ24は頂部12と、垂直部品23は垂直
部品23の外側に置かれる第２の垂直部品25と、おおむね
同一平面である）。やはり、このステップ配置は、主に
設計検討項目に関するものである。スカート22には、底
26も含まれる。

【００２９】図１Ａに示されたトップ11の最後の特徴
は、側面14に沿って配置され、スカート22の垂直部品23
を通って延びる排気ポート27である。このポートの正確
な位置は、クリティカルではないが、この説明が進むに
つれて明らかになるように、２つのバレル位置の間に置
かれることが好ましい。

【００３０】図１Ｂは、キャップの底30を透視図形式で
示す図である。これには、２つの部分すなわち平面部分
33と傾斜部分34からなる床32が含まれる。底30には、す
べてがトップ11のスカート22内にはまるように配置され
た８つの部分を有し、上（使用位置にある時の）に延び
る、周囲を囲むスカート35も含まれる。床32には、側面
36および37（トップ11の側面13および14の中にはまる）
と、端38および39（端15および16の中にはまる）と、角
40ないし43が含まれる。スカート35には、上外向きに延
びる部分44と、床32に垂直に延びる部分45が含まれる。
スカート35には、トップ47（通常の位置と反対の位置で
底30を示す図１Ｂでは、実際には底に示されている）も
含まれる。組み立てられた時、トップ11と底30は、スカ
ート35がスカート22に隣接する状態の入れ子構成にな
る。ここでは、このキャップの２つの主要部品が、図３
に詳細に示されるように底30のトップ47の縁をトップ11
の内側の接するレッジにヒート・シールすることなどに
よって、最終的に互いに接合されることも指摘できる。

【００３１】前に述べたように、トップ11と底30は、よ
り少ない量のポリエチレンを含むポリプロピレンなどの
熱可塑性樹脂から成形される。この２つの部品のシール
は、加熱プラテン、超音波溶接またはそのような材料の
接合のための当技術分野で既知の他の技法を使用して行
うことができる。

【００３２】図１Ｂの説明を続けると、３つのバレル50
が、床32から下に延びている。バレル50は、直線状に離
隔した関係に配置され、バレルの中心は、底30の長手方
向のキャップ中心線54から離隔したバレル中心線52に沿
って並んでいる。バレル中心線52とキャップ中心線54
は、図１Ａおよび図１Ｂでは破線で示されている。

【００３３】バレル50には、床32と反対の端に内側に向
かってテーパーしてリップ58で終わるテーパー部分57を
有する全般的に円筒形の筒部分55が含まれる。バレル50
には、クロージャ60も設けられ、これには、中央のアパ
ーチャ62が含まれ、好ましい実施例ではアパーチャ62と
筒部分55の中間に置かれる１対の息抜き孔64が含まれ
る。アパーチャ62と息抜き孔64は、組み立てられ、バレ
ルが蓄電池の注入孔の中に置かれた時に、電解液と気体
のキャップへの出入りを可能にする。また、息抜き孔
は、特定のセルから出る連続的な気流があっても、電解
液が簡単に蓄電池セルに戻れるようにする。

【００３４】前に述べたように、床32には、２つの部分
すなわち平面部分33と傾斜部分34が含まれる。平面部分
33は、側面36に沿って延び、バレル50の軸に沿って延び
るバレル中心線52まで内側に延びる。その後、床32は、
側面37まで傾斜部分34に沿って高くなる（やはり、図示
の倒立位置ではなく、使用時の位置を指す）。この傾斜
は、最も好ましい実施例では４．５°であるが、約３°
ないし６°の好ましい範囲内とすることができ、約１°
ないし１６°のさらに広い範囲内とすることもできる。
この傾斜は、側面37に最もよく示されているが、そこに
は側面37の下部分からの落差があり、床との接合は符号
68に示されている。また、側面37と角41および42に沿っ
て、主に底30のこの部分のそりを防ぐために、底30に使
用される型によって複数の支持リブ69が設けられている
ことに留意されたい。角41および42の開口70によって、
このキャップの下すなわち底30と蓄電池カバーの間に蓄
積される可能性のある気体のすべてを、簡単に安全に分
散できる。

【００３５】図１Ｂに示された底30の最後の特徴は、本
明細書で後に説明する火炎防止器ハウジングの床である
円形区域71である。これは、床32の平面部分33とほぼ同
一平面であり、その構成は、図２を参照することによっ
て最もよく理解される。

【００３６】図１Ｂに示されない底30の特徴が、筒部分
55の小さなステップであるが、これは、この透視図では
図示が困難であり、図４に詳細に示される特徴である。
ここでは、筒部分55が、前に述べた蓄電池注入孔への摩
擦ばめを確保する製造物であり、テーパー部分57が、注
入孔へのバレルの挿入を簡単にすることを述べれば十分
である。

【００３７】次に図２を参照すると、底30の内側が示さ
れている。この図は、底の通常の使用位置すなわち、バ
レルが下向きに延びる状態で底を示す図である。この視
点では、角40および端39の高さと比較した側面37の内面
の高さを見ることで、床32の傾斜部分34を識別できる。
バレル中心線52とキャップ中心線54も、この図に図示さ
れている。

【００３８】バレルのクロージャ60の内面を詳しく調べ
ると、これらに、アパーチャ62につながる下向きに傾斜
した円錐形の内側表面61が含まれることがわかる。この
図では、息抜き孔64も見える。

【００３９】図２に示された新しい特徴には、いくつか
のバッフルと火炎防止器ハウジング部品が含まれるが、
これらを個々に説明する。この図の左から右へと進む
と、バレル50ごとに１つの、３つのバッフル80、82およ
び84が設けられている。両端のバッフルは類似してお
り、これらには、バレルの最も内側の部分に隣接する位
置とバレル中心線52から延び、関連するバレルのまわり
にほぼ弧状に延び、それぞれ端38または39で終わる障壁
が含まれる。その一方で、バッフル82は、半円形であ
り、中央のバレル50の半分を囲み、その半円の中心がキ
ャップ中心線54に沿うように配置されている。

【００４０】したがって、この透視図から、キャップに
入り、バッフル80、82および84によってもたらされる部
分的な閉込めから逃れる電解液が、床の平面部分33また
は傾斜部分34に留まることが明らかになる。後者の場
合、その電解液は、平面部分33に流れて、３つのアパー
チャ62に分配される。バッフルをこのように配置する
と、電解液の液滴が底30のどの区域にも蓄積されなくな
り、これらの区域は従来技術の装置に一般的に見られる
ような内部部品によって遮られていないので、床32の平
面部分33によって、さまざまなセルに電解液が分配され
る。

【００４１】底30の火炎防止器ハウジング部品には、側
面37から延びるほぼ円形の壁86が含まれ、その円は、こ
の側面の区域内で平らにされている。５つの面を有する
ダム部品90が、壁86の側面37から最も遠い部分に結合さ
れ、ダム部品90は、壁86に結合された第１端と第２端と
を有する１対の平行に離隔した壁91および92によって定
義される。この第２端から始まるのが、とがっていない
点95で一緒になる１対の集合する壁93および94である。
５角形の凹窩96が、これらの壁によって形成され、点95
が、バレル中心線52と側面36の間に置かれる。点95と側
面36の間には、前に述べたように床の平面部分33に沿っ
て電解液を分配できるようにするために、かなりのすき
まを設けることが望ましい。

【００４２】最後に、図２に関連して、トップ47が、障
壁であるバッフル80、82および84ならびに壁86および壁
91ないし94の頂部とほぼ同一平面であることに留意され
たい。この特徴によって、これらの表面のすべてを、こ
れから説明するトップ11の対応する表面に接合できるよ
うになる。

【００４３】図２に示された本発明の代替実施例では、
１対の短い壁98および99をキャップ内に設けることがで
きる（破線で図示）。この１対の壁の一方は、ダム部品
90の壁94から延び、側面36に垂直に延びる。もう一方の
壁は、バッフル82とバッフル84の間に置かれ、側面36か
ら、床32の平面部分33と傾斜部分34を分割する線まで延
びる。このような壁は、振動や過度の傾斜などを特に受
けやすい、車両と共に使用するために設計された蓄電池
の飛沫を減らすのに有利になる可能性がある。

【００４４】トップ11の内側を、図３に透視図の形で示
すが、この図では、トップ11がその「使用」位置と反対
の位置で示されていることに留意されたい。諸部品を図
示し、説明するためにはこうする必要がある。なお、
「上」および「下」という単語は、図示の位置ではなく
「使用」位置に関して使用されるので、この向きに注意
されたい。

【００４５】図３では、ヒート・シール・パッド100
が、トップ11の内側を囲んで、側面、端および角に隣接
して図示されており、底30のトップ47のためのシール面
を提供するように機能する。トップ11の他の顕著な特徴
は、頂部12から垂直に延びる３つの円筒形の飛沫ガード
102 である。これらは、開かれており、開放端がアパー
チャ62の上にわずかに離隔するように選択された長さを
有し、バレル50と飛沫ガード102 は、ほぼ同軸である。
飛沫ガードは、本質的に自然に独自でなく、同様の構造
が、上述の従来技術特許のいくつかに示されている。

【００４６】トップ11には、全般的にバッフル80、82お
よび84と嵌合しこれにシールされるような形状にされ、
配置されるバレル104 、106 および108 も含まれる。飛
沫ガード102 と、組み合わせられたバレルは、トップ11
と底30の床32の間に延びる壁を形成し、この壁が、電解
液の飛沫がそれのもたらす汚染物を超えてアパーチャ62
または息抜き孔64からキャップに侵入するのを効果的に
防止するよう働く。しかし、この構造では、バレル50か
らキャップ内側のアパーチャ62と飛沫ガード102 間およ
び組み合わせられた障壁の回りへの流れの経路が遮られ
ないようになっている。

【００４７】トップ11には、底30の壁86と契合しシール
されるように適合された上面111 を有する外側の円形の
壁110 を含む火炎防止器ハウジング部品も含まれる。内
側のより高いリング115 が、壁110 内に同心円状に離隔
して配置され、火炎防止器材料の円盤120 （破線で図
示）を含むように設計され構成される。最も好ましい実
施例の円盤は、本発明の譲受人が所有する以前の特許明
細書に記載されているように、微孔性の焼結ポリプロピ
レン材料から作られる。したがって、環状の通路117
が、壁110 とリング115 の間に設けられる。この通路
は、排気ポート27の上境界を形成する表面121 によって
囲まれる。言い換えると、排気ポート27は、円盤を含む
リング115 の上側部分122 とだけ通じている。レッジ12
5 が、頂部12から垂れ下がって、円盤120 の上の円形の
上側部分をもたらす。

【００４８】底30の壁91ないし94の上に置かれ、シール
されるように設計されたダム入口があるので、気体が簡
単に通路117 へ入れるようになっている。しかし、こち
らの場合、壁110 は、底30のように遮られるのではな
く、開口130 で開かれている。開口130 の一方の縁から
延びているのが、キャップの長軸に対して横向きの壁13
2 である。壁132 に平行でこれより短い壁134 が、開口
130 の反対側から延びる。ダム入口上に、点137 で出会
う集合する１対の壁135 および136 によって点が設けら
れる。壁136 は、壁135 より短く、したがって、短い壁
134 と共に、５角形の入口区域への開口140 を形成す
る。

【００４９】開口140 の位置は、本発明の重要な特徴で
あり、すなわち、前に述べたバレル中心線の付近、最も
好ましくはその真上である。これは、その線のどちらか
の側に、好ましくはバレル開口の半径を超えない量だけ
変更することができる。また、この開口は、キャップ内
で可能な最も高い位置に置かれ、したがって、火炎防止
器への液体電解液の侵入が最少になる。開口140 は、ダ
ムの傾斜した側面に置かれるので、キャップに入る電解
液に、開口140 に入るのではなく、壁136 と壁94を簡単
に「すべり」落ちさせることに留意されたい。しかし、
開口140 に入る気体は、５角形の空洞によって画定され
る区域から通路117 を経て、底30に隣接する火炎防止器
の円盤120 の底へ下向きに、自由に流れることができ
る。そこから、気体は微孔性の円盤120 を貫通し、上側
部分122 の円形の開口に入り、表面121 の下から排気ポ
ート27へ排出される。

【００５０】図示のダム配置が好ましいが、防止装置を
含むシステムに入らせるために排気をキャップ内の最も
高い点に向けるという結果を達成する限り、バッフル・
システムを使用することも可能である。

【００５１】前に述べたように、本発明のもう１つの特
徴は、バレル50の筒部分55の外面に小さいが重要なステ
ップ150 を設けることである。これは、図４に最もよく
示されており、息抜き孔64の水準の真下に置かれる。特
に好ましい実施例では、バレルが、息抜き孔64の上で
０．５９８±０．０３インチの外径を有し、このステッ
プでは、外径が０．５８８±０．０３インチに減少す
る。図４は、ステップ150を示すために誇張されてい
る。非常に小さいが、ステップ150 の直角の角は、電解
液または気体がバレル50の回りから逃げ、蓄電池カバー
とキャップの間の空間に入らないようにするのに非常に
役立つ。蓄電池カバー152 の一部が、１つの注入孔153
と共にこの図に示されている。

【００５２】本発明の通気孔キャップを使用して、かな
りの試験を行い、現在使用されている競合する蓄電池通
気孔キャップと比較した。スバル振動噴き出し試験は、
振動付きで蓄電池を３０°傾けて行われる。本発明の通
気孔キャップで、この要件で機能し、３５°の傾斜でも
機能した。競合するキャップと比較した時、本発明の通
気孔キャップは、３０°の傾斜で１００％合格し、３５
°の傾斜でほぼ９０％の合格率を達成した唯一のキャッ
プであった。競合キャップは、はるかに性能が低く、試
験した競合キャップのうちの最良でも３５°で約６５％
しか合格しなかった。試験された現在のキャップのいく
つかは、３５°試験の間にほんのわずか（すなわち１０
％未満）しか合格しなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の最も好ましい形態に従う通気孔キャ
ップのトップ部品の上透視図である。

【図１Ｂ】通気孔キャップの底部品の下透視図である。

【図２】図１Ｂに示された通気孔キャップの下側部品の
内側の透視図である。

【図３】図１Ａに示された通気孔キャップのトップ部品
を、説明を簡単にするためその使用位置と反対の状態で
示す、通気孔キャップのトップ部品の内側の透視図であ
る。

【図４】傾いた床とバレルステップを示すためバレルの
１つを通る位置で切断した、図１Ａおよび図１Ｂの通気
孔キャップの底の横断面図である。

【符号の説明】

30 底 33 平面部分 34 傾斜部分 50 バレル 55 筒部分 57 テーパー部分 58 リップ 60 クロージャ 61 内側表面 62 アパーチャ 64 息抜き孔 82 バッフル 150 ステップ 152 蓄電池カバー 153 注入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デブラ・エル・スミスアメリカ合衆国、ウイスコンシン・53227、ウエスト・アリス、サウス・ワンハンドレツドアンドシツクスス・ストリート・2821 (72)発明者トーマス・ジエイ・ドグハーテイアメリカ合衆国、ウイスコンシン・53188、ウオーキシヤ、メサ・バード・3005 (72)発明者ランデイ・ケイ・ハルシバスアメリカ合衆国、ウイスコンシン・53073、プリマス、チヤツプリン・コート・827

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解液注入孔(153) を有する蓄電池カバ
ー(152) と、使用中に漏れ、こぼれ、発生、または注入
孔からポンピングされる可能性のある電解液とを含むタ
イプの蓄電池用の通気孔キャップであって、床（32）及
び直線状に配置され、床から延び、注入孔(153) に挿入
されるように配置された複数のバレル（50）を備える室
を具備してなり、前記床が、そこからバレルが延びるほ
ぼ平面の部分（33）と、室に入る電解液の平面部分への
排水を簡単にするように配置された傾斜部分（34）とを
有し、室に、バレルを介して室に入る気体のための入口(140)
と排気ポート（27）とを有する火炎防止器(120) が含ま
れ、入口が、おおむねバレル開口（62）の中心線を通っ
て延びる線の上に置かれることを特徴とする、前記通気
孔キャップ。
【請求項２】さらに、バレルの室内の飛沫ガード(10
2) を特徴とする、請求項１の通気孔キャップ。
【請求項３】さらに、室にトップ(11)が含まれ、円筒
形の飛沫ガード(102) が、トップ（11）から垂れ下が
り、バレル（50）の上に同軸に配置され、室床の上に離
隔されることを特徴とする、請求項２の通気孔キャッ
プ。
【請求項４】さらに、火炎防止器入口(140) が、室の
トップ（12）に隣接して置かれることを特徴とする、請
求項１の通気孔キャップ。
【請求項５】さらに、バレル（50）のそれぞれに、キ
ャップ床（33）に隣接し第１外径を有する第１円筒形部
分と、キャップ床から離れ第２のより小さな外径を有す
る第２円筒形部分とが含まれることを特徴とする、請求
項１の通気孔キャップ。
【請求項６】蓄電池カバー(152) 内のほぼ円筒形の注
入孔(153) を含むタイプの蓄電池用の通気孔キャップで
あって、蓄電池が、液体電解液を含み、通気孔キャップ
が、はね、もれ、こぼれまたは注入孔からポンピングさ
れる可能性のある電解液のすべてを蓄電池に戻し、蓄電
池から発生する可能性のある気体の通気孔キャップを介
し排気ポートからの排出を可能にするように設計され、
通気孔キャップに、室から延び蓄電池注入孔(153) とし
まりばめになるように選択された外径を有する複数のほ
ぼ円筒形のバレル（50）を有する室が含まれ、キャップ
が、気体または電解液が外側バレル壁と注入孔の内壁の
間の区域で蓄電池から逃げられる可能性を減らすための
バレルの上の手段を特徴とし、この減少手段が、バレル
壁内のステップ（50）を含み、その位置でバレルの外径
が減少する、前記通気孔キャップ。
【請求項７】さらに、ステップが、半径方向に延びる
９０°ステップによって急角度に作られることを特徴と
する、請求項６の通気孔キャップ。
【請求項８】トップ（11）と床（32）を有し、複数の
バレル（50）が床を通って蓄電池の注入孔(153) の中へ
延び、バレルが離隔して一直線状に配置される、室と、室のトップに置かれる通気孔キャップのための排気ポー
ト（27）と、ハウジングのトップにある入口(140) と、ハウジングに
入る気体に火炎防止器を通らせる気流経路と、排気ポー
トに結合されたハウジングのトップにある出口(121) と
を有する、ハウジング内に格納される火炎防止器(120)
とを具備する、注入孔からのもれ、ポンピングまたはこ
ぼされる可能性のある電解液のすべてを蓄電池に戻し、
蓄電池から発生する可能性のある気体の通気孔キャップ
を介し通気孔キャップ内に設けられた排気ポートからの
排出を可能にするように設計された、蓄電池カバー(15
2) 内の注入孔(153) と液体電解液とを含む蓄電池のた
めの通気孔キャップ。
【請求項９】さらに、ハウジング入口(140) が、バレ
ルの中心線の上に置かれることを特徴とする、請求項８
の通気孔キャップ。
【請求項１０】さらに、ハウジングに、その中に入口
(140) が形成されるダム区域（134, 136）が含まれ、ダ
ム区域が、室のトップと床の間に延び、通気孔キャップ
の長軸に関して鋭角の角度にされた壁部分（134, 136,
34）を有し、入口(140) が、壁部分の上部に設けられる
ことを特徴とする、請求項９の通気孔キャップ。