способ заливки электролитом конденсатора и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ заливки электролитом конденсатора, включающий вакуумирование конденсатора и заполнение его пропитывающим составом 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 разрежения 0,20-0,90 атм, а заливку осуществляют после закрытия линии вакуумирования, отличающийся тем, что заливку осуществляют через вентиляционное отверстие конденсатора при достижении в полости ячейки конденсатора окружающего атмосферного давления с уровнем пропитывающего состава, проходящим через вентиляционное отверстие конденсатора, при этом по мере расхода жидкости из емкости она доливается обычным порядком.

2. Устройство заливки электролитом конденсатора, включающее линию заливки, состоящую из емкости с жидкостью для заливки и вентиля, и совмещенную с ней линию вакуумирования, которая включает вакуумный насос и вентиль, отличающееся тем, что линия подачи пропитывающего состава и линия вакуумирования совмещены через тройник, при этом свободный патрубок тройника предназначен для установки в вентиляционное отверстие конденсатора.

Описание изобретения к патенту

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 м ³. 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.