|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] 1. Вакуумный конденсатор, содержащий вакуумную камеру, размещенный в ней катод и расположенный вне вакуумной камеры анод, при этом вакуумная камера выполнена из диэлектрического материала. 2. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен с возможностью нагревания посредством электроизолированного накала, помещенного в вакуумную камеру, которая выполнена в виде диэлектрического герметичного баллона, при этом анод расположен на внешней поверхности последнего. 3. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен холодным с микропикообразной поверхностью, обеспечивающей отдачу свободных электронов с его поверхности без нагрева, а анод расположен на внешней поверхности вакуумной камеры.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Вакуумный конденсатор, содержащий вакуумную камеру, размещенный в ней катод и расположенный вне вакуумной камеры анод, при этом вакуумная камера выполнена из диэлектрического материала. 2. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен с возможностью нагревания посредством электроизолированного накала, помещенного в вакуумную камеру, которая выполнена в виде диэлектрического герметичного баллона, при этом анод расположен на внешней поверхности последнего. 3. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен холодным с микропикообразной поверхностью, обеспечивающей отдачу свободных электронов с его поверхности без нагрева, а анод расположен на внешней поверхности вакуумной камеры.
Евразийское ои 020862 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента (51) Int. Cl. HOW 4/20 (2006.01)
2015.02.27
(21) Номер заявки 201200424
(22) Дата подачи заявки 2010.09.09
(54) ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТОР
(31) 2009133830
(32) 2009.09.10
(33) RU
(43) 2012.09.28
(86) PCT/RU2010/000496
(87) WO 2011/031189 2011.03.17
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ХОЛОШЕНКО РОМАН СТАНИСЛАВОВИЧ; КОВАЛЕНКО ГЕННАДИЙ ВИКТОРОВИЧ; КОРСУН ИЛЬЯ ВЛАДИМИРОВИЧ; НИКОЛАЕВА ЛЮДМИЛА АЛЕКСАНДРОВНА (RU)
(72) Изобретатель:
Холошенко Роман Станиславович, Коваленко Геннадий Викторович (RU)
(74) Представитель:
Терешкина Т.М. (RU)
(56) RU-A-2008108930 GB-A-1291217 RU-C1-2141142 US-A1-20070281421 US-A1-20040012910
(57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к электротехнической базе, а в данном конкретном случае к полярным конденсаторам постоянной емкости. Технический результат от использования изобретения заключается в возможности создания малогабаритных накопителей электроэнергии большой емкости и напряжений. Вакуумный конденсатор содержит вакуумную камеру, размещенный в ней катод и расположенный вне вакуумной камеры анод, при этом вакуумная камера выполнена из диэлектрического материала. Указанный катод может быть выполнен с возможностью нагревания посредством электроизолированного накала, помещенный в вакуумную камеру, которая выполнена в виде диэлектрического герметичного баллона, а указанный анод расположен на внешней поверхности диэлектрического герметичного баллона. Катод может быть выполнен "холодным" с микропикообразной поверхностью, обеспечивающей отдачу свободных электронов с его поверхности без нагрева, а анод расположен на внешней поверхности диэлектрического баллона с глубоким вакуумом и размещенным в нем катодом.
Область техники
Изобретение относится к области электротехники, в частности к электротехнической базе, а в данном конкретном случае к полярным конденсаторам постоянной емкости.
Уровень техники
Известны полупроводниковые и электролитические конденсаторы, все они работают за счет эффекта поляризации, их основа - две обкладки-электроды, между которыми находится поляризуемый диэлектрик, положительно заряжаемая обкладка - это анод, отрицательно заряжаемая обкладка - это катод, за счет поляризации диэлектрика достигается накопление электрического заряда - электрической энергии, это самые большие конденсаторы, имеющие электроемкость в 2 Ф при рабочем напряжении до 16 В.
Недостатком является большие массогабаритные показатели и низкие рабочие напряжения.
Сущность изобретения
Технический результат от использования изобретения заключается в возможности создания малогабаритных накопителей электроэнергии большой емкости и напряжений.
Указанный технический результат достигается за счет использования следующей совокупности существенных признаков.
Вакуумный конденсатор, содержащий вакуумную камеру, размещенный в ней катод и расположенный вне вакуумной камеры анод, при этом вакуумная камера выполнена из диэлектрического материала.
Катод может быть выполнен с возможностью нагревания посредством электроизолированного накала, помещенного в вакуумную камеру, которая выполнена в виде диэлектрического герметичного баллона, а указанный анод расположен на внешней поверхности диэлектрического герметичного баллона.
Катод может быть выполнен холодным с микропикообразной поверхностью, обеспечивающей отдачу свободных электронов с его поверхности без нагрева, а анод расположен на внешней поверхности диэлектрического баллона с глубоким вакуумом и размещенным в нем катодом.
Для подтверждения теоретических предположений о возможности создания вакуумного конденсатора и определения электроемкости вакуума был поставлен опыт, где в качестве ВК был использован электровакуумный диод типа 6Д6А с примерным внутренним объемом вакуума 2,3 см3. С этой целью диод 6Д6А для изоляции собственного анода был помещен в металлический стакан, заполненный трансформаторным маслом, сам стакан стал анодом ВК. Накал катода осуществлялся с помощью накального трансформатора с эффективным напряжением 6,3 В. Заряд осуществлялся выпрямленным сетевым напряжением (т.е. "310 В), через токоограничивающий переменный резистор и амперметр, с помощью которых в течение 8 ч заряда поддерживался постоянный ток заряда 10 мА. За 8 ч заряда напряжение между металлическим стаканом (анодом) и катодом диода 6Д6А достигло величины 28 В.
Из полученных измерений был произведен расчет вакуумной емкости созданного ВК.
Известно, что = 1зх^ = СвкхИз, где 1з = 0,01 A, гз = 8 ч = 28800 с, из = 28 В, отсюда = 0,01x28800 = 288 Кл, а значит емкость равна
gRr 288 С. <=^ = -=10,2857 фарады,
где 1з - ток заряда ВК,
ti - время заряда ВК,
из - напряжение между анодом и катодом ВК, полученное по окончании заряда,
- заряд ВК после окончания его заряда, Свк - рассчитанная емкость ВК.
Полученный результат показал большую емкость вакуумного конденсатора и, как следствие, возможность и целесообразность его использования в энергонакопительных системах и других энергетических устройствах. Измеренная таким образом электроемкость одного кубического сантиметра вакуума составляет более 5 Ф на кубический сантиметр, а рабочие напряжения десятки киловольт. Известные конденсаторы решить подобную задачу не могут.
Заявляемый вакуумный конденсатор позволяет решить следующие технические задачи: накапливать большой электрический заряд при больших напряжениях, что соответствует большой энергии при собственных малых размерах, это позволяет использовать его в энергонакопителях различного назначения как аккумулятор электроэнергии, способный быстро зарядиться электроэнергией, а потом отдавать ее в любом режиме.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан общий вид в разрезе вакуумного конденсатора с нагреваемым катодом; на фиг. 2 - то же с холодным катодом.
На чертежах позициями обозначены 1 - катод; 2 - диэлектрический герметичный баллон; 3 - глубокий вакуум; 4 - анод; 5 - электроизолированный накал катода.
Вариант осуществления изобретения
На фиг. 1 показан вакуумный конденсатор, содержащий нагреваемый катод 1 с электроизолированным накалом 5, помещенный в диэлектрический герметичный баллон 2 с глубоким вакуумом 3, анод 4, расположенный на внешней поверхности диэлектрического герметичного баллона 2.
На фиг. 2 показан вакуумный конденсатор, содержащий холодный катод 1 с микропикообразной поверхностью, помещенный в диэлектрический герметичный баллон 2 с глубоким вакуумом 3, анод 4, расположенный на внешней поверхности диэлектрического герметичного баллона 2.
Особенность конструкции заявляемого вакуумного конденсатора заключается в том, что вакуумный конденсатор содержит нагреваемый катод с электроизолированным накалом или холодный катод с мик-ропикообразной поверхностью, отдающий электроны для накопления заряда электроэнергии в вакууме в диэлектрическом герметичном баллоне, внутри которого расположен катод, отделенный созданным глубоким вакуумом от анода, расположенного на внешней поверхности диэлектрического герметичного баллона.
Особенность накопления электрической энергии заключается в том, что анод расположен вне вакуумной камеры, которая выполнена из диэлектрческого материала, катод размещен внутри вакуумной камеры, а энергию аккумулируют путем накопления свободных электронов в глубоком вакууме вокруг катода.
Промышленная применимость
Зарядка вакуумного конденсатора происходит следующим образом.
На катод относительно анода с помощью специального зарядного устройства (типа умножителя напряжения электронно-лучевой трубки, на чертежах не показан), генерирующего свободные электроны, подается отрицательный потенциал, вызывающий эмиссию электронов с катода в вакуум, где они устремляются к аноду, но достигнуть его не могут из-за диэлектрического материала герметичного баллона и остаются в вакууме, куда продолжают поступать с катода новые свободные электроны, формирующие объемный заряд вокруг катода, и этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряженность поля объемного заряда не станет равной напряжению зарядного устройства. Зарядка вакуумного конденсатора закончена.
Изобретение обеспечивает достижение следующих технических результатов: позволяет создать малогабаритные накопители электроэнергии большой емкости и напряжений, стационарные и автономные, т.е. новый тип аккумуляторных источников питания, что значительно снизит массогабаритные показатели различной мобильной электронной аппаратуры, а также создать новую, например автономную, электросварочную аппарату и т.п. и может быть использовано в электротехнике и радиотехнике.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Вакуумный конденсатор, содержащий вакуумную камеру, размещенный в ней катод и расположенный вне вакуумной камеры анод, при этом вакуумная камера выполнена из диэлектрического материала.
2. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен с возможностью нагревания посредством электроизолированного накала, помещенного в вакуумную камеру, которая выполнена в виде диэлектрического герметичного баллона, при этом анод расположен на внешней поверхности последнего.
3. Вакуумный конденсатор по п.1, отличающийся тем, что катод выполнен холодным с микропико-образной поверхностью, обеспечивающей отдачу свободных электронов с его поверхности без нагрева, а анод расположен на внешней поверхности вакуумной камеры.
1.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
020862
- 1 -
020862
- 1 -
020862
- 3 -
020862
- 4 -
|
