×
25.04.2019
219.017.3b64

ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА АМПУЛЬНОГО ТИПА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, а именно к химическим резервным источникам тока ампульного типа (АХИТ), содержащим в едином корпусе с крышкой расчетное количество электролитных блоков и соответствующее количество секций электродов, размещенных в электродном блоке, каждая из которых содержит зигзагообразно выполненный катод, анод и каждая секция снабжена индивидуальной ампулой сильфонного типа, заполненной электролитом на основе тионилхлорида, и средством для механического вскрытия каждой из ампул, одновременно задействуемых от источника импульса давления, при этом каждая секция электродов электродного блока пространственно отделена от другой по периферии каждого корпуса каждой секции электродов слоем керамической изоляции, в электролитном блоке в его центральной части установлено блокирующее устройство для предотвращения при перегреве несанкционированного осевого перемещения оснований сильфона ампулы с электролитом. Блокирующее устройство выполнено в виде жестко закрепленной на упоре втулки, на свободном конце которой лазерной сваркой зафиксированы два неподвижных фиксатора в виде полуколец, вложенных в кольцевой паз, выполненный по внешней боковой поверхности нижнего подвижного основания ампулы, с возможностью осевого перемещения противоположного основания ампулы в направлении к элементу вскрытия ампулы в заданный момент взведения АХИТ. Повышение надежности АХИТ при воздействии высоких температур окружающей среды при сохранении уровня зарядных характеристик является техническим результатом изобретения. 1 ил., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, к химическим резервным источникам тока с тионилхлоридным электролитом, задействуемым от физического фактора, конкретно к химическим ампуль-ным источникам тока (АХИТ) и может быть использовано, в частности, в изделиях с ограниченным аппаратурным объемом.

Актуальность решаемой проблемы основана на необходимости разработки средств, исключающих риск несанкционированного срабатывания АХИТ, происходящего из-за воздействия высоких температур окружающей среды, или приборов и оборудования, находящихся в непосредственной близости от них.

Из уровня техники известен АХИТ (патент РФ №2191448, МПК Н01М 6/34, публ. 20.10.2002 г), в котором предусмотрены в едином корпусе размещенные в нем электродные блоки, ампулы, заполненные неводным электролитом на основе тионилхлорида, и источник импульса давления. Ампулы выполнены в виде сильфонов и объединены с электродными блоками в единый электрохимический элемент (ЭХЭ). Электродные блоки заполнены инертным газом под давлением ниже атмосферного. На подвижной крышке (нижнем основании) ампулы герметично закреплена разрушающаяся мембрана. На неподвижном основании каждого электродного блока, выполненного перфорированным, жестко закреплены средства для вскрытия ампул, срабатывающие одновременно от импульса давления газогенератора.

Известен АХИТ (патент РФ №02290723, МПК Н01М 6/10, публ. 27.12.2006 г.), содержащий в корпусе с крышкой, колпаком и перфорированной перегородкой для впуска электролита в электродные блоки, по крайней мере, одну ампулу с электролитом на основе тионилхлорида, расчетное количество электродных блоков с секциями ЭХЭ, при этом ампулы выполнены в виде сильфонов с подвижными основаниями и установленными на них элементами вскрытия ампул, срабатывающие одновременно от импульса давления газогенератора.

К недостаткам аналогов относится отсутствие средств, предусматривающих устранение риска несанкционированного срабатывания АХИТ, происходящего при перегреве АХИТ из-за воздействия высоких температур окружающей среды, или перегрева приборов и оборудования, находящихся в непосредственной близости от АХИТ.

Задачей авторов предлагаемого АХИТ является разработка конструкции, в которой предусмотрены средства для устранения риска несанкционированного срабатывания АХИТ, происходящего при перегреве АХИТ из-за воздействия высоких температур окружающей среды.

Новый технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого АХИТ, заключается в повышении надежности АХИТ за счет снижения риска несанкционированного срабатывания АХИТ, происходящего из-за воздействия высоких температур окружающей среды при сохранении уровня разрядных характеристик.

Указанные задача и новый технический результат обеспечиваются тем, что, в отличие от известного АХИТ, содержащего в едином корпусе с крышкой расчетное количество электролитных блоков и соответствующее им количество секций электродов, размещенных в электродном блоке, каждая из которых содержит зигзагообразно выполненный анод, с помещенными в промежутках между сгибами его катоды в расчетном количестве, на поверхности которых выполнены слои составных сепараторов, каждая секция электродов снабжена индивидуальной ампулой сильфонного типа с гофрированной боковой стенкой и подвижными нижним с выполненной в нем прорывной мембраной, и верхним основаниями, заполненной электролитом на основе тионилхлорида, и средством для механического вскрытия каждой из ампул, все из которых установлены с возможностью одновременного задействования от источника импульса давления, согласно изобретению, каждая секция электродов электродного блока пространственно отделена от другой по периферии каждого корпуса каждой секции электродов слоем керамической изоляции, в электролитном блоке в его центральной части установлено блокирующее устройство для предотвращения при перегреве несанкционированного осевого перемещения оснований сильфона ампулы с электролитом, выполненное в виде жестко закрепленной на упоре втулки, на свободном конце которой лазерной сваркой зафиксированы два неподвижных фиксатора в виде полуколец, вложенных в кольцевой паз, выполненный по внешней боковой поверхности нижнего подвижного основания ампулы, с возможностью осевого перемещения противоположного основания ампулы в направлении к элементу вскрытия ампулы в заданный момент взведения АХИТ.

Предлагаемый АХИТ поясняется следующим образом. На фиг. 1 представлен общий вид АХИТ, где 1 - электролитный блок (ампула), 2 - корпус электролитного блока АХИТ, 3 - втулка с 4 - двумя фиксаторами, 5 - верхнее основание ампулы, 6 - пробка ампулы для заливки электролита, 7 - неподвижное основание корпуса электролитного блока, 8 - нижнее подвижное основание ампулы, 9 - кольцевой паз для установки фиксаторов для фиксации втулки, 10 - элемент вскрытия ампулы, 11 - упор втулки в верхнем подвижном основании электролитного блока АХИТ.

АХИТ содержит в едином корпусе с крышкой расчетное количество электролитных блоков, ограниченных корпусом 2 и соответствующее количество прямоугольных секций электродов, размещенных в электродном блоке, на поверхности которых выполнены слои составных сепараторов (на чертеже не показаны). Каждая из секций содержит зигзагообразно выполненный анод с помещенными в промежутках между сгибами его катоды в расчетном количестве. Каждая секция электродов снабжена индивидуальной ампулой 1 сильфонного типа с гофрированной боковой стенкой, заполненной электролитом на основе тионилхлорида, и элементом вскрытия 10 каждой ампулы.

Все ЭХЭ расположены для экономии пространства в виде «змейки», звенья которой составлены из зигзагообразно уложенных в пакет слоев электродов, сепараторов и слоев электроизоляции между ними.

Электродные блоки АХИТ собраны из последовательно подключенных индивидуальных ЭХЭ, которые подсоединены к ампуле 1 с неводным электролитом на основе тионилхлорида. Между каждым ЭХЭ размещены электроизоляционные прокладки из слюдинита.

В предлагаемом АХИТ также предусмотрены элементы для вскрытия 10 ампул с электролитом, срабатывающие одновременно от импульса давления.

Все элементы вскрытия 10 каждой ампулы установлены с возможностью одновременного задействования их от единого источника импульса давления в системе задействования АХИТ. Каждая секция электродов электродного блока пространственно отделена от другой по периферии корпусов секций электродов слоем керамической изоляции для отвода тепла при перегреве АХИТ. В электролитном блоке в его центральной части на нижнем подвижном основании установлено блокирующее устройство 3 для предотвращения несанкционированного при перегреве АХИТ осевого перемещения нижнего основания 8 сильфона ампулы 1 с электролитом. Блокирующее устройство представляет собой жестко закрепленную на упоре в нижнем основании электролитного блока (по существу в нижнем подвижном основании ампулы), полую втулку 3, охватывающую по периферии электролитный блок. По контуру закрепления полой втулки посажены два полукольца (фиксаторы 4), входящие в полость кольцевого паза 9, выполненного на внешней боковой поверхности нижнего подвижного основания 8 ампулы. Втулка 3 опирается на верхнее подвижное основание 5 посредством упора 11. Для заливки электролита в электролитный блок предусмотрено отверстие, перекрываемое пробкой 6. Корпус электролитного блока ограничен снизу неподвижным основанием 7, которое служит для крепления электролитного блока на блок электродов АХИТ.

Электролитный блок АХИТ собирают следующим образом.

Сначала изготавливают полую втулку 3 со сквозным отверстием, диаметр торцевой части которого больше, чем диаметр основной части втулки, который выполнен таким образом, что образуется кольцевой Г-образный выступ (упор 11) по внешнему контуру верхнего основания 5 втулки 3 для упора на верхнее подвижное основание 5 ампулы 1. На противоположном также подвижном основании 8 ампулы 1 по центру ее боковой поверхности выполняют кольцевой паз 9. С противоположной стороны закрепленного на верхнем основании 5 ампулы 1 втулка 3 приваривается свободным краем по окружности к боковой поверхности полуколец 4 после установки указанных полуколец (фиксаторов) в кольцевой паз 9 по периферии нижнего основания 8 ампулы 1. Два полукольца - фиксаторы 4, таким образом, оказываются посажеными по контуру закрепления полой втулки 3, и входят в полость кольцевого паза 9, выполненного на внешней боковой поверхности нижнего основания 8 ампулы 1.

Два полукольца 4 приваривают сопрягаемыми участками к полой втулке 3.

После установки полой втулки 3 совместно с фиксаторами 4 в электролитный блок сборку охватывают по периферии корпусом 2 электролитного блока.

Предлагаемый АХИТ работает следующим образом.

Первоначально подают от источника импульс давления во внутреннюю полость электролитного блока, приводящий к перемещению подвижных оснований 8 ампулы 1 в направлении к пробойнику 10 для вскрытия мембран, разделяющих электролитные и электродные блоки, и открывающие доступ электролита в электродный блок. Таким образом, происходит санкционированное задействование АХИТ, которое регистрируется индикатором рабочего состояния АХИТ (не показан). В том случае, если такой момент не наступает, то за счет стопорения фиксаторами 4 осевого перемещения подвижных оснований 8 ампулы 1 и полой втулки 3 АХИТ не приводится в рабочее состояние.

При хранении АХИТ в случае возникновения перегрева нижнее основание 8 ампулы может несанкционированно переместиться вниз к элементам вскрытия 10 ампулы 1 и может произойти несанкционированное срабатывание источника. Для предотвращения такого перемещения предусмотрена втулка 3, соединенная с фиксаторами 4, при срабатывании которых не произойдет такое перемещение из-за стопорения фиксаторов 4 в кольцевом пазу 9. В заданный момент срабатывания АХИТ верхнее основание 5 под влиянием импульса давления совместно с закрепленным на нем кольцом из двух фиксаторов 4 втулки 3, втулкой 3, с соединенным с этой втулкой нижним основанием 8 перемещаются навстречу пробойнику 10. И таким образом предлагаемый механизм фиксации не препятствует задействованию АХИТ в заданный момент времени срабатывания и обеспечивает тем самым повышение надежности и независимости от аварийной ситуации (при перегреве) в окружающей его среде.

Наличие жестких масс-габаритных ограничений для предлагаемого АХИТ и необходимость обеспечения высокого уровня разрядных электрических характеристик приводит к обязательному уплотнению общей конструкции АХИТ, в связи с чем, сборку всех компонентов АХИТ ведут на двух диэлектрических основаниях.

Как это показали эксперименты, при использовании предлагаемого АХИТ достигается новый технический результат, заключающийся в повышении надежности при работе и хранении за счет исключения возможности несанкционированного срабатывания прибора при его перегреве, при сохранении высокой плотности монтажа сборки АХИТ.

Возможность промышленной реализации предлагаемого АХИТ подтверждается следующими примерами.

Пример 1. В лабораторных условиях данный АХИТ был опробован на опытном образце, в котором выполнено фиксирующее устройство для стопо-рения осевого перемещения подвижных оснований ампулы (фиг.1).

Корпус электролитного блока 2, нижнее и верхнее подвижные основания 5,8 и ампула 1выполнены из стали марки 12Х18Н10Т. Втулка 3 и фиксаторы 4 выполнены из стали 14Х17Н2. Элемент вскрытий ампулы 10 выполнен из стали 14Х17Н2. В качестве электролита в АХИТ использован жидкий тионилхлорид, заливаемый через отверстие в верхнем основании электролитного блока, перекрываемого пробкой 6.

В условиях эксперимента были смоделированы экстремальные условия перегрева окружающей среды (250°С), и показано, что данное устройство не взвелось. Работоспособность подобной сборки была опробована на готовность к работе в заданный момент путем подачи электрического импульса к газогенератору. Срабатывание произошло в штатном режиме.

Пример 2. В условиях данного примера была опробована сборка при отсутствии в ней блокирующей втулки 3. При перегреве произошло несанкционированное срабатывание АХИТ с потерей его работоспособности.

Таким образом, как это показали эксперименты, при реализации предлагаемого АХИТ был достигнут заявленный технический результат, а именно повышении пожаровзрывобезопасности и надежности АХИТ за счет снижения риска несанкционированного срабатывания АХИТ, происходящего из-за воздействия высоких температур окружающей среды.

Ампульный химический источник тока (АХИТ), содержащий в едином корпусе с крышкой расчетное количество электролитных блоков и соответствующее им количество секций электродов, размещенных в электродном блоке, каждая из которых содержит зигзагообразно выполненный анод, с помещенными в промежутках между сгибами его катоды в расчетном количестве, на поверхности которых выполнены слои составных сепараторов, каждая секция электродов снабжена индивидуальной ампулой сильфонного типа с гофрированной боковой стенкой и подвижными верхним и нижним с выполненной в нем прорывной мембраной основаниями, заполненной электролитом на основе тионилхлорида, и средством для механического вскрытия каждой из ампул, все из которых установлены с возможностью одновременного задействования от единого источника импульса давления, отличающийся тем, что каждая секция электродов электродного блока пространственно отделена от другой по периферии каждого корпуса каждой секции электродов слоем керамической изоляции, в электролитном блоке в его центральной части установлено блокирующее устройство для предотвращения при перегреве несанкционированного осевого перемещения оснований сильфона ампулы с электролитом, выполненное в виде жестко закрепленной на упоре втулки, на свободном конце которой лазерной сваркой зафиксированы два неподвижных фиксатора в виде полуколец, вложенных в кольцевой паз, выполненный по внешней боковой поверхности нижнего подвижного основания ампулы, с возможностью осевого перемещения противоположного основания ампулы в направлении к элементу вскрытия ампулы в заданный момент взведения АХИТ.
ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА АМПУЛЬНОГО ТИПА
ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА АМПУЛЬНОГО ТИПА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 796 items.
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.74a5

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495518
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.884d

Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата

Изобретение относится к средствам фиксации складывающихся аэродинамических поверхностей летательного аппарата. Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата содержит узел, обеспечивающий прилегание аэродинамических поверхностей к корпусу летательному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500575
Дата охранного документа: 10.12.2013
Showing 1-10 of 27 items.
20.08.2013
№216.012.623b

Генератор

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для генерации электрических сигналов, в частности в пьезорезонансных датчиках. Достигаемый технический результат - стабилизация амплитуды и формы выходных сигналов в изменяющихся условиях эксплуатации и повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490779
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.01.2014
№216.012.9919

Генератор

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для генерации электрических сигналов, стабилизированных электромеханическими резонаторами, в частности в пьезорезонансных датчиках. Достигаемый технический результат - исключение постоянной составляющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504892
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2014
№216.012.a3c6

Ампульный химический источник тока

Предложенное техническое решение относится к области электротехники, а именно к резервным химическим источникам тока ампульного типа (АХИТ). Повышение уровня разрядных характеристик АХИТ при безопасности работы и удобстве монтажа является техническим результатом заявленного изобретения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507641
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a771

Тепловой химический источник тока

Предложенное изобретение относится к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ), имеющим плотность энергии порядка 60 Вт·час/кг, которые могут быть использованы для питания электрической энергией автономных приборов и систем. Повышение безопасности, упрощение сборки при одновременном улучшении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508580
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.07.2014
№216.012.e32b

Кварцевый генератор

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для генерации электрических сигналов, стабилизированных электромеханическими резонаторами, в частности в пьезорезонансных датчиках. Достигаемый технический результат - повышение стабильности частоты генерации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523945
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.10.2014
№216.012.fc4d

Устройство защиты первичного преобразователя ускорения

Изобретение относится к системам защиты микромеханических систем и предназначено для обеспечения защиты первичных преобразователей ускорения (ППУ) от действия внешних дестабилизирующих факторов (ВДФ). Устройство защиты ППУ содержит корпус, на котором установлено основание, выполненное из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530435
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.10.2014
№216.013.01d9

Кварцевый генератор

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для генерации электрических сигналов, стабилизированных электромеханическими резонаторами, в частности в пьезорезонансных датчиках. Достигаемый технический результат - повышение устойчивости работы генератора в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531871
Дата охранного документа: 27.10.2014
27.03.2015
№216.013.3610

Датчик резонаторный

Изобретение относится к области измерений механических параметров. Датчик резонаторный содержит основание в виде пластины из монокристалла, в котором выполнены сквозные прорези с образованием стержневого резонатора, поверхности которого металлизированы для образования электродной системы, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545324
Дата охранного документа: 27.03.2015
20.06.2015
№216.013.559f

Тепловая батарея

Заявленное изобретение относится к резервным источникам тока, а именно к тепловым химическим источникам тока (ТХИТ). Повышение надежности работы, исключение риска появления коротких замыканий между элементами активных масс электрохимических элементов (ЭХЭ), образующих блок устройства, является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553449
Дата охранного документа: 20.06.2015
10.04.2016
№216.015.2d64

Датчик резонаторный

Изобретение относится к метрологии, в частности к датчикам механических ускорений. Датчик представляет собой резонатор, выполненный в виде сдвоенного камертона, и содержит основание, чувствительный элемент с маятниковым подвесом в виде двух стержней, упругие шарниры, размещенные на одной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579552
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД