Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЗАЛИВКИ ЭЛЕКТРОЛИТОМ КОНДЕНСАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления конденсаторов с высокой ёмкостью, использующих энергию двойного электрического слоя (ДЭС).

Известен способ заливки электролитом конденсатора, включающий термовакуумную сушку конденсаторов, термовакуумную дегазацию пропитывающего состава, размещенного в емкости, и заливку конденсаторов пропитывающим составом, при этом перед операцией сушки конденсаторы закрепляют на верхнем основании емкости с пропитывающим составом, а термовакуумную сушку конденсаторов и термовакуумную дегазацию пропитывающего состава осуществляют совместно, после чего переворачивают емкость на 180° и осуществляют заливку конденсаторов (см. описание к патенту RU №1598747, МКИ Н 01 G 13/04, опубл. 20.05.96, Бюл. № 14). Данный способ имеет длительный процесс подготовки к заливке и неконтролируемый процесс заливки. При этом реализация этого способа требует сложного устройства с переворачиванием бака на 180°, а значит, и герметизацию его с обязательной проверкой на герметизацию.

Известно устройство заливки электролитом конденсатора, включающее систему откачки, емкость с осью вращения штуцера с запорными кранами (см. описание к патенту RU №1598747, МКИ Н 01 G 13/04, опубл. 20.05.96, Бюл. № 14). Данное устройство довольно сложное. Переворачивание бака на 180° придает потоку пропитывающего состава дополнительную ненужную динамику, что приводит к нестабильности процесса заливки, в том числе и от уменьшения объема пропитывающего состава каждой последующей партии пропитываемых конденсаторов. После каждого пополнения бака новым пропитывающим составом возникает необходимость проверки на герметичность, что удлиняет и усложняет процесс подготовки устройства к заливке. Вращение бака с пропитывающим составом является небезопасным для обслуживающего персонала.

Известен способ заливки электролитом конденсатора, принятый за прототип, включающий вакуумирование конденсатора, дегазацию пропитывающего состава и заполнение пропитывающим составом, при этом конденсатор вакуумируют до давления, превышающего давление насыщенного пара пропитывающего состава при температуре заливки, причем величину давления поддерживают с превышением 133,3-1333 Па в течение процесса заливки, а скорость подъёма жидкости при заполнении блока выбирают и поддерживают равной 1 мм/мин (патент RU № 2024979, МКИ Н 01 G 13/04, опубл. 15.12.94, Бюл. № 23). Хотя реализация данного способа исключает процесс проверки на герметичность, но сложность и длительность процесса из-за процесса контроля температуры и поддерживающего давления в определенных границах не устраивает потребителя.

Известно устройство заливки электролитом конденсатора, включающее емкость с жидкостью для заливки, линию подачи пропитывающего состава в конденсатор через один из каналов двухканального штуцера, и вентилями, а также линию вакуумирования и дегазации. Линия вакуумирования включает систему откачки, состоящую из насоса, уровнемера и двух вентилей. Линия дегазации включает систему откачки, состоящую из насоса, трех вентилей, ловушки и вакуумметра, совмещенного с линией вакуумирования (см. чертеж описания к патенту RU № 2024979, МКИ Н 01 G 13/04, опубл.15.12.94, Бюл. № 23). Хотя реализация данного устройства исключает процесс проверки на герметичность, остается сложность в изготовлении и эксплуатации устройства из-за процесса контроля температуры и поддерживающего давления в определенных границах. Также снижает надежность его работы большое количество стыковочных узлов.

Задача группы изобретений состоит в том, чтобы получить менее затратный и более рациональный способ заливки электролита в конденсатор, т.е. более экономичный и простой в реализации и эксплуатации, включая и устройство, его реализующее.

Технический результат, на который направлена группа изобретений, заключается в получении экономически доступного метода за счет снижения себестоимости устройства, его реализующего, повышение надежности и безопасности.

Это достигается тем, что способ заливки электролитом конденсатора, включающий вакуумирование конденсатора и заполнение его пропитывающим составом, при этом вакуумирование конденсатора и заполнение его пропитывающим составом осуществляют через единый тройник, устанавливаемый в вентиляционное отверстие конденсатора, при этом вакуумирование каждой ячейки конденсатора производят последовательно или параллельно при закрытой линии подачи пропитывающего состава, создавая разрежение 0,20-0,90 атм, а затем осуществляют заливку после закрытия линии вакуумирования.

Это достигается тем, что устройство заливки электролитом конденсатора, включающее емкость с жидкостью для заливки, линию заливки, а также линию вакуумирования с вакуумным насосом и двумя вентилями имеет линию вакуумирования и линию подачи пропитывающего состава, совмещенную с тройником, расположенным между вентилем подачи пропитывающего состава и вентилем линии вакуумирования, при этом линия вакуумирования включает вакуумный насос и вентиль, расположенные на разных концах отрезка трубопровода, а линия подачи пропитывающего состава включает ёмкость и вентиль, расположенные на разных концах второго отрезка трубопровода, при этом патрубок тройника предназначен для установки в вентиляционное отверстие конденсатора.

На чертеже схематично показано устройство заливки электролитом конденсатора. Способ заливки электролитом конденсатора реализуется устройством, состоящим из линии вакуумирования 1 и линии подачи пропитывающего состава 2, тройника 3, расположенного между вентилем 4 подачи пропитывающего состава и вентилем 5 линии вакуумирования 1, вакуумного насоса 6, патрубка 7 тройника 3, ёмкости 8. Линия вакуумирования 1 включает вакуумный насос 6 и вентиль 4, расположенные на разных концах отрезка трубопровода. Линия подачи пропитывающего состава 2 включает ёмкость 8 и вентиль 4, расположенные на разных концах второго отрезка трубопровода. Все стыки линии вакуумирования 1 и линии подачи пропитывающего состава 2, включая стыки с тройником 3, выполнены герметично.

Способ, который реализует это устройство, заключается в установке патрубка 7 тройника 3 в вентиляционное отверстие 9 и откачке воздуха вакуумным насосом 6 через вентиляционное отверстие 9 штуцера 10 из ячейки 11 конденсатора при открытом вентиле 5 и закрытом вентиле 4 до степени разрежения 0,20-0,90 атм, создаваемом в полости ячейки 11 конденсатора, закрытии вентиля 5 и выключении вакуумного насоса 6. Затем открывают вентиль 4 на фиксированное время 3,0 -10,0 секунд для поступления расчетного количества электролита в количестве 90,0-100,0 грамм через вентиляционное отверстие 9 штуцера 10 в полость ячейки 11 конденсатора таким образом, чтобы при достижении в полости ячейки 11 конденсатора окружающего атмосферного давления уровень пропитывающего состава находился в пределах ± 2,0-3,0 мм от уровня заливки. Линия уровня заливки находится на 1/2 высоты вентиляционного отверстия 9. Время заливки зависит от создаваемого давления и объема активного материала, находящегося в полости ячейки 11 конденсатора. При достижении в полости ячейки 11 окружающего атмосферного давления и предельного уровня пропитывающего состава закрывается вентиль 4 и открывается вентиль 5 для слива остатков электролита, находящегося в тройнике. Патрубок 7 тройника 3 отсоединяют от штуцера 10. Устройство готово для заполнения следующей ячейки конденсатора. По мере расхода жидкости из ёмкости 8 она доливается в ёмкость обычным порядком.

На практике реализация этого способа осуществлялась следующим устройством. Линия 2 имела емкость 7, изготовленную из кислотостойкого материала объемом 0,1 м³. Отрезки трубопроводов в виде трубок диаметром 5,0 мм и тройник изготавливались из кислотостойких материалов.

При помощи этого устройства и способа можно заливать не только одну ячейку конденсатора, но и несколько их, собранных в единый конденсатор, а также и несколько конденсаторов вместе. Для этого используют несколько линий, позволяющих одновременно производить разрежение и такое же количество линий подачи пропитывающего состава.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволила снизить трудоёмкость и длительность процесса, улучшить условия труда и обеспечить безопасность труда обслуживающего персонала.