Válvula de salida de gas.

Válvula de salida de gas, para montar en una abertura de acceso de una celda de batería,

que comprende unacarcasa (26), cuyo lado superior está cerrado por una tapa (14), mientras que el lado inferior tiene una abertura (42)que conduce a la celda de batería, estando dicha abertura (42) en comunicación, a través de pasajesdesgasificadores cerrados mediante un elemento de sellado elástico (38), con al menos una abertura de ventilación(46) prevista en la tapa (14), siendo dicho elemento de sellado elástico (38) un elemento precargado de no retorno,cuya superficie interna está presionada, a un contacto de sellado con un asiento (36) previsto en dicha carcasa (26),por su propia elasticidad y adicionalmente por una presión externa en crecimiento que actúa a través de dichaabertura de ventilación (46) contra la superficie externa de dicho elemento de sellado (38), caracterizada porquedicho elemento de sellado elástico precargado (38) es un cuello anular u O-ring, cuyo asiento (36) está conformadoen el extremo externo de conductos desgasificadores radiales (40) que comunican con un canal desgasificador axial(42) previsto en la carcasa (26).

Válvula de salida de gas La presente invención se refiere a una válvula de salida de gas para montar en una abertura de acceso de una celda de batería como se indica en los preámbulos de las reivindicaciones 1 o 10.

Este tipo de válvulas de salida de gases es de particular aplicación en celdas de batería, donde deben evitar fugas de ácido o gel de acumulador, y de gas hidrógeno bajo condiciones normales de presión y, por otro lado, asegurar la desgasificación de la celda de batería bajo condiciones predeterminadas de alta presión interna.

La solución más sencilla para los problemas mencionados precedentemente son tapones con abertura de ventilación utilizados para baterías de vehículos y de unidades de accionamiento estacionarias. Estos tapones están provistos de una abertura céntrica, la cual, sin embargo, no puede evitar una fuga descontrolada de líquido de la batería acumuladora, causando corrosión localizada sobre las partes externas del acumulador.

El documento WO 99/36976 da a conocer un dispositivo baterías acumuladoras de energía eléctrica reguladas por válvula, el cual comprende una carcasa para insertar en la abertura de acceso de la celda de batería. Dicha carcasa comprende una tapa provista de aberturas de ventilación, cuyas aberturas inferiores están cerradas por un 20 apagallamas fijado en la parte superior de una abertura axial que conduce a la celda de batería. La parte inferior de dicha abertura está cerrada por un miembro de válvula formado por un cuerpo de válvula que incluye un par de aberturas de ventilación opuestas que se extienden a lo largo de la parte inferior del cuerpo de válvula y definen pasajes de flujo de gas de un lado aguas arriba a un lado aguas abajo del cuerpo de válvula. Una serie de rebordes anulares separados entre sí y formados sobre la superficie externa del cuerpo de válvula permiten que el miembro de válvula se inserte en, y selle mediante, un ajuste a presión contra, las paredes internas de la carcasa. El miembro de válvula incluye también una falda anular flexible que se extiende radialmente hacia fuera, se hincha hacia fuera en la dirección aguas abajo y tiene un extremo libre anular encajando normalmente con la pared lateral de la abertura axial.

Aparte del hecho de que esta conocida válvula desgasificadora tiene una construcción más bien complicada, no puede prevenirse que el elemento de sellado en forma de falda flexible pueda perder, después de un cierto tiempo, sus propiedades elásticas de sellado contra el asiento cilíndrico previsto en la carcasa. Esto tendrá la desventaja de que el gas hidrógeno generado en las celdas se purgue continuamente a cualquier presión interna y que en todo momento ingrese a la batería presión atmosférica inversa desde afuera.

Del documento GB 2 086 646 A se conoce una válvula de salida de gas, en la cual el elemento de sellado elástico es un disco que tiene un espesor uniforme y en su posición inicial está deformado a una forma conformada como taza por medio de una punta.

En el documento EP 1 098 377 A se describe una válvula para montar en una celda de batería, cuyo elemento de sellado es en forma de un tapón formado por un disco superior y un cuerpo cilíndrico inferior resaltante.

El documento WO 99/66582 A se refiere a una batería de plomo-ácido multicelda comunicante de vapor equipada con catalizador y regulada por válvula, en la cual el elemento de sellado es una tapa invertida con forma de seta. Si 45 se establece presión dentro la caja de batería, ésa ejerce una fuerza sobre el lado inferior de la tapa para hacerla salir de su soporte.

Un objetivo de la invención es poner a disposición una válvula de salida de gas para celdas de batería que tiene una construcción sencilla que requiere sólo pocas partes componentes y que, sin embargo, asegura una operación 50 segura y fiable de modo tal que el aire externo nunca podrá ingresar a la celda y que el desgasificado de la celda de batería está garantizado a niveles predeterminados de presión interna con pequeñas tolerancias de presión según estándares especificados por el fabricante.

Estos y otros objetivos de la invención se consiguen poniendo a disposición una válvula de salida de gas que tiene 55 las características de las reivindicaciones 1 o 10.

En una primera forma de fabricación, el elemento de sellado elástico puede ser un O-ring conocido que puede obtenerse fácilmente en el comercio. Las características de precarga de un elemento de sellado de este tipo pueden predeterminarse por medio de la elección del material (goma, material sintético o algo similar) y de su grado de 60 dureza. De esta manera, la sobrepresión puede predeterminarse exactamente, p. ej., la presión interna, a la cual debería comenzar la fase de desgasificado. El nivel de respuesta o umbral para el comienzo de la fase de desgasificado también puede predeterminarse por medio del diámetro del elemento de sellado o por medio de la geometría de su asiento. Los ensayos han mostrado que, de esta manera, la capacidad de respuesta del nivel de presión puede ajustarse para una diferencia entre la presión de apertura y la presión de cierre de tan sólo 10 mbar.

Convenientemente, el diámetro de los conductos desgasificadores radiales puede ser muy pequeño, p. ej., de 1 mm.

Otra ventaja de la invención es que el elemento de sellado elástico está asegurado en el interior de la carcasa de 5 modo tal que está protegido contra líquido agresivo dentro de la celda de batería.

Según una modificación ventajosa, los conductos desgasificadores radiales pueden estar formados entre la superficie inferior de la tapa asegurada en la carcasa y una superficie superior opuesta de la pared interna de la carcasa. Una forma de fabricación de este tipo brinda una construcción muy simple de la válvula, porque está partida entre la carcasa y la tapa de modo tal que los conductos desgasificadores radiales se forman exactamente en la zona de separación entre la carcasa y la tapa.

En esta forma de fabricación, el canal desgasificador axial puede estar formado entre una espiga central, que se proyecta axialmente desde la superficie inferior de la tapa, y la abertura cilíndrica de la carcasa, que conduce a la 15 celda de batería. La superficie cilíndrica externa de la espiga puede estar provista de ranuras axiales.

Una solución alternativa de la invención se describe en la reivindicación 10. Aquí, el elemento de sellado elástico precargado es un disco circular que tiene una parte central gruesa y un borde flexible anular externo más delgado apoyándose sobre su asiento que es en forma de un soporte anular provisto por la pared interna de la carcasa,

siendo mantenido el disco circular en su posición por medio de una nariz que resalta axialmente de la superficie inferior de la tapa y está apoyada contra la parte central del disco circular.

Según otra forma de fabricación de la invención, el elemento de sellado elástico puede ser una falda tubular flexible fijada firmemente en la carcasa, estando una superficie interna, que se extiende hacia arriba, de dicha falda tubular 25 apoyada herméticamente contra su asiento sobre la superficie externa de un elemento cilíndrico que se proyecta desde la superficie inferior de la tapa.

En esta construcción, la tapa puede ser parte integrante de la carcasa, lo cual tiene la ventaja de que la válvula de salida de gas está formada por sólo dos piezas, p. ej., la carcasa, que comprende la tapa, y la falda tubular de 30 sellado.

Otros objetivos, características y ventajas de la invención serán evidentes después de la lectura de la siguiente descripción de formas de fabricación preferidas mostradas en los dibujos, en los cuales:

la figura 1 es una vista en sección transversal de una primera forma de fabricación de la invención,

la figura 2 es una forma modificada de la válvula mostrada en la figura 1,

la figura 3 es una vista en perspectiva de la carcasa de la válvula según la figura 1,

la figura 4 es una vista en sección transversal de una tercera forma de fabricación de la válvula,

la figura 5 muestra otra forma de fabricación de la válvula,

la figura 6 muestra la espiga de la válvula de la figura 5 en la dirección de la flecha VI,

la figura 7 es una vista de arriba de la válvula en la dirección de la flecha VII de la figura 5,

la figura 8 es una modificación de la tapa mostrada en la figura 7,

la figura 9 es una vista en sección transversal de otro ejemplo de fabricación de la válvula,

la figura 10 muestra una forma modificada de la válvula de la figura 9,

la figura 11 muestra otra forma de... [Seguir leyendo]

1. Válvula de salida de gas, para montar en una abertura de acceso de una celda de batería, que comprende una carcasa (26) , cuyo lado superior está cerrado por una tapa (14) , mientras que el lado inferior tiene una abertura (42)

que conduce a la celda de batería, estando dicha abertura (42) en comunicación, a través de pasajes desgasificadores cerrados mediante un elemento de sellado elástico (38) , con al menos una abertura de ventilación (46) prevista en la tapa (14) , siendo dicho elemento de sellado elástico (38) un elemento precargado de no retorno, cuya superficie interna está presionada, a un contacto de sellado con un asiento (36) previsto en dicha carcasa (26) , por su propia elasticidad y adicionalmente por una presión externa en crecimiento que actúa a través de dicha abertura de ventilación (46) contra la superficie externa de dicho elemento de sellado (38) , caracterizada porque dicho elemento de sellado elástico precargado (38) es un cuello anular u O-ring, cuyo asiento (36) está conformado en el extremo externo de conductos desgasificadores radiales (40) que comunican con un canal desgasificador axial

(42) previsto en la carcasa (26) .

2. Válvula de salida de gas según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho asiento (36) es en forma de ranura anular.

3. Válvula de salida de gas según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque dichos conductos desgasificadores radiales (40) están formados entre la superficie inferior (28) de la tapa (14) asegurada en la 20 carcasa (26) y una superficie superior opuesta de la pared interna (66) de la carcasa (26) .

4. Válvula de salida de gas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque dicho canal desgasificador axial (42) está formado entre una espiga central (68) que se proyecta axialmente desde la superficie inferior (28) de la tapa (14) y la abertura cilíndrica (42) de la carcasa (26) , que conduce a la celda de batería.

5. Válvula de salida de gas según la reivindicación 4, caracterizada porque la superficie cilíndrica externa de dicha espiga (68) está provista de ranuras axiales (70) .

6. Válvula de salida de gas según una de las la reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicha tapa (14) 30 es flexible en dirección axial.

7. Válvula de salida de gas según la reivindicación 6, caracterizada porque las aberturas de ventilación (46) previstas en la tapa (14) son hendiduras con forma de arco que tienen una disposición parcialmente solapada de modo tal que la rigidez de la tapa (14) se debilite en su dirección axial.

8. Válvula de salida de gas según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de sellado elástico precargado (38) es una falda tubular flexible fijada firmemente en la carcasa (26) , estando una superficie interna (82) , que se extiende hacia arriba, de dicha falda tubular apoyada herméticamente contra su asiento (36) sobre la superficie externa de un elemento cilíndrico (84) que sobresale de la superficie inferior de la tapa (14) .

9. Válvula de salida de gas según la reivindicación 8, caracterizada porque la tapa (14) forma parte integrante de la carcasa (26) .

10. Válvula de salida de gas, para montar en una abertura de acceso de una celda de batería, que comprende una

carcasa (26) , cuyo lado superior está cerrado por una tapa (14) , mientras que el lado inferior tiene una abertura (42) que conduce a la celda de batería, estando dicha abertura (42) en comunicación, a través de pasajes desgasificadores cerrados mediante un elemento de sellado elástico (38) , con al menos una abertura de ventilación (46) prevista en la tapa (14) , siendo dicho elemento de sellado elástico (38) un elemento precargado de no retorno, cuya superficie interna está presionada, a un contacto de sellado con un asiento (36) previsto en dicha carcasa (26) , 50 por su propia elasticidad y adicionalmente por una presión externa en crecimiento que actúa a través de dicha abertura de ventilación (46) contra la superficie externa de dicho elemento de sellado (38) , siendo dicho elemento de sellado elástico precargado (38) un disco circular que tiene una parte central gruesa (72) y un borde externo anular flexible más delgado (74) que se apoya sobre su asiento (36) que es en forma de soporte anular (76) provisto por la pared interna de la carcasa (26) , caracterizada porque el soporte anular (76) se transforma en un reborde interno 55 radialmente inclinado (80) que está en pendiente hacia un canal desgasificador axial (42) previsto en la carcasa (26) , estando sujetado el disco circular (38) en su posición centrada mediante proyecciones (78) que resaltan radialmente de la pared interna (66) de la carcasa (26) , y estando una nariz (50) , que resalta axialmente de la superficie inferior

(28) de la tapa (14) , apoyada contra la parte central gruesa (72) del disco circular (38) .

11. Válvula de salida de gas según la reivindicación 10, caracterizada porque el espacio entre la tapa (14) y el disco circular (38) está dividido, mediante un elemento de partición (88) , en una cámara superior (90) en comunicación con la abertura de ventilación (46) y en una cámara (92) en comunicación con la cámara superior (90) por medio de al menos un conducto lateral (94) , teniendo dicho elemento de partición (88) una cámara interna (100) a presión constante cerrada por un diafragma flexible inferior (98) , cuyo centro actúa contra la parte central (72) del disco circular (38)