Конденсатор с бумажным диэлектриком
Изобретение относится к радиоэлектронике, конкретно к электронакопительным устройствам. Конденсатор с бумажным диэлектриком содержит по крайней мере в одном из поперечных сечений линию внешней границы сечения корпуса, и по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса. При этом обеспечивается конструктивно заложенное изменение линейного размера внешней границы поперечного сечения корпуса. При размещении конденсатора в изделии увеличивается плотность монтажа, повышается надежность крепления деталей в ограниченном объеме и безошибочность монтажа конденсатора в схеме относительно других деталей. Для утилизации конденсатора требуется меньше работы при разрушении корпуса. 29 з.п.ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к радиоэлектронике, конкретно к электронакопительным устройствам, которые могут быть использованы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока в качестве кратковременных или резервных источников тока радиоэлектронной аппаратуры, в элементах памяти микросхем и, в частности, в изделиях с ограниченным аппаратурным объемом.
Известен конденсатор (МБГО, ОЖ 0.462.023 ТУ), содержащий в поперечном сечении линию внешней границы корпуса в виде прямоугольника со скругленными вершинами сечения. Под термином "поперечное сечение конденсатора" следует понимать сечение плоскостью, перпендикулярной продольной оси конденсатора. Термин "поперечное сечение конденсатора" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения. Под термином "продольная ось конденсатора" следует понимать характерную ось, проходящую, например: через центр масс конденсатора или корпуса конденсатора и параллельную оси одного из выводов конденсатора; по касательной к образующей обечайки (боковой стенке) конденсатора; через геометрические центры (или центры масс) противоположных днищ (стенок). Термин "продольная ось конденсатора" используется в данном контексте на протяжении всего описания. Недостатками аналога являются: во-первых, отсутствие конструктивно заложенного изменения линейного размера внешней границы поперечного сечения корпуса, что не позволяет обеспечить максимальную компоновку конденсатора в составе изделия с ограниченным объемом; во-вторых, при утилизации конденсатора, в том числе в составе изделия, требуется большая работа по деформации корпуса конденсатора в поперечном направлении в связи с большим значением момента сопротивления сечения корпуса сжатию (деформации, разрушению [1]). Под термином "линейный размер" следует понимать характерное расстояние, например, между: противоположными точками пересечения отрезка прямой, проходящей через центр масс сечения конденсатора или корпуса конденсатора с линией внешней границы корпуса; противоположными точками на внешних границах противоположных сторон в сечении корпуса. Термин "линейный размер" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения. Известен также конденсатор (патент РФ N 2101793, выданный 10.01.98 г. по классу H 016 G 4/02), содержащий в поперечном сечении линию внешней границы сечения корпуса в виде окружности. Недостатками аналога являются: во-первых, отсутствие конструктивно заложенного изменения линейного размера внешней границы поперечного сечения корпуса, что не позволяет обеспечить максимальную компоновку конденсатора в составе изделия с ограниченным объемом; во-вторых, при утилизации конденсатора, в том числе в составе изделия, требуется большая работа по деформации корпуса конденсатора в поперечном направлении в связи с большим значением момента сопротивления сечения корпуса сжатию (деформации, разрушению). Наиболее близким по технической сущности прототипом к предлагаемому устройству является конденсатор с бумажным диэлектриком, содержащий линию внешней границы поперечного сечения корпуса (КБГ, ГОСТ 6118-78). Недостатками прототипа являются:во-первых, отсутствие конструктивно заложенного изменения линейного размера внешней границы поперечного сечения корпуса, что не позволяет обеспечить максимальную компоновку конденсатора в составе изделия с ограниченным объемом;
во-вторых, при утилизации конденсатора, в том числе в составе изделия, требуется большая работа по деформации корпуса конденсатора в поперечном направлении в связи с большим значением момента сопротивления сечения корпуса сжатию (деформации, разрушению). В процессе утилизации могут происходить операции разделения корпуса конденсатора на элементы, в связи с чем форма корпуса прототипа не оптимальна с точки зрения уменьшения работы по утилизации конденсатора. Задачей изобретения является создание конденсатора с конструктивно заложенным изменением линейного размера внешней границы в поперечном сечении корпуса, улучшенными монтажными и утилизационными свойствами. Под термином "утилизационные свойства" следует понимать конструктивную приспособленность конденсатора, например корпуса, к разрушению в процессе утилизации. Термин "утилизационные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания изобретения. Под термином "монтажные свойства" следует понимать безошибочность расположения, надежность крепления и повышение, при необходимости, плотности компоновки конденсатора в схеме совместно с другими деталями. Термин "монтажные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания изобретения. Указанный технический результат изобретения достигается тем, что конденсатор с бумажным диэлектриком содержит по крайней мере в одном из поперечных сечений линию внешней границы сечения корпуса и по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса. Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущей плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла [2]. Термин "косое коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания и в формуле изобретения. При этом обеспечивается конструктивно заложенное изменение линейного размера внешней границы поперечного сечения корпуса. При размещении конденсатора в изделии обеспечивается более плотная компоновка и повышенная надежность крепления деталей в ограниченном объеме, безошибочный монтаж конденсатора в схеме относительно других деталей. В процессе утилизации конденсатора производится гораздо меньшая работа по разрушению корпуса при сжатии. Конденсатор может быть выполнен в поперечном сечении с переменным линейным размером, что позволит повысить компоновочные свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме. Конденсатор может быть выполнен с линейным размером в поперечном сечении многократно возрастающим, убывающим, изменяющимся периодически, что позволит повысить компоновочные свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме. Конденсатор может быть выполнен с вогнутой или выпуклой частью линии границы поперечного сечения корпуса относительно центра масс сечения, что позволит повысить компоновочные свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме. Под термином "центр масс сечения" следует понимать точку в плоскости сечения, относительно которой элементарные массы сечения взаимно уравновешены, т.е. выполняется условие уравнения
где S - площадь поперечного сечения;
Xi - расстояние от i-й элементарной массы до центра масс сечения;
i - плотность материала i-й элементарной массы;
lds - элементарный объем i-й массы. Термин "центр масс сечения" используется в данном контексте на протяжении всего описания и в формуле изобретения. Конденсатор может быть выполнен со ступенчатой частью длины линии границы поперечного сечения корпуса, причем ступени могут быть выполнены как с увеличением линейного размера сечения при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением, что позволит повысить компоновочные свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме. Конденсатор может быть выполнен по крайней мере с одной выемкой и/или одним выступом на границе поперечного сечения корпуса, что позволит повысить безошибочность монтажа в составе изделия. Конденсатор может быть выполнен с частью длины границы поперечного сечения в виде фрагментов и/или комбинаций фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит повысить компоновочные свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме. Под термином "коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса прямой [2]. Термин "коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания и в формуле изобретения. Конденсатор может быть выполнен с разрывом, толщины в поперечном сечении корпуса, причем разрыв может быть многократным и периодическим, что позволит повысить компоновочные, свойства и безошибочность монтажа в электрической схеме за счет расположения токовыводов в требуемом месте - на корпусе. Конденсатор может быть выполнен с многослойным корпусом, причем корпус или любой из его слоев имеет в сечении переменную толщину, которая многократно возрастает и убывает, а также меняется периодически, что позволит улучшить утилизационные свойства конденсатора. Корпус конденсатора или любой из его слоев может быть выполнен из металла с пределом прочности от 80 до 2050 МПа, или из композиционного материала (волокнистых материалов, слоистых композиций, дисперсно-упрочненных материалов) с пределом прочности от 10 до 1800 МПа, или из пластмассы, керамики, металлокерамики, стекла, резины с пределом прочности от 0.1 до 2000 МПа, что позволит применять его в различных климатических условиях, а также в агрессивных средах при повышенных (пониженных) температурах. Конденсатор может быть выполнен по крайней мере с одним слоем изолятора, расположенным между корпусом и внешней границей конденсаторной секции, причем в качестве изолятора применяется вакуум, газ, жидкость, твердое вещество или резина, при этом электрическая прочность изолятора лежит в пределах от 1 КВ/м до 300 МВ/м, что обеспечит работоспособность конденсатора в широком диапазоне рабочих напряжений (от единиц до сотен тысяч вольт) и условий эксплуатации. Под термином "конденсаторная секция" следует понимать объем, в котором находится электронакопительный элемент конденсатора (токопроводящие обкладки, разделенные диэлектриком [3]. Термин "конденсаторная секция" используется в данном контексте на протяжении всего описания и в формуле изобретения. Конденсатор может быть выполнен с изолятором, толщина которого в поперечном сечении меняется, многократно возрастая и убывая, или занимает все пространство сечения внутри корпуса, что позволит обеспечить в заданных областях корпуса конденсатора повышенную изоляцию. Конденсатор может быть выполнен с полостями между слоями корпуса и/или изолятора, что позволит уменьшить работу по разрушению конденсатора при утилизации путем ослабления сил сцепления между слоями. Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна". Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение конденсатора с бумажным диэлектриком, содержащее линию внешней границы 1, и по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента косого конического сечения прямого кругового конуса 2. На фиг. 1 изображено поперечное "сечение конденсатора с переменным линейным размером 3. Линейный размер обозначен отрезком прямой между противоположными точками 4 и 5 на корпусе конденсатора и проходящий через центр масс сечения 6. На границе сечения выполнены выемки 10 и выступы 11. На фиг. 2 изображено поперечное сечение, линейный размер которого меняется, многократно и периодически возрастая и убывая. Часть линии границы сечения относительно центра масс сечения 6 выполнена вогнутой 7 и выпуклой 8. Часть линии границы выполнена из группы, содержащей в сечении фрагменты или комбинации фрагментов: окружности 12, квадрата 13, прямоугольника 14, ромба 15, трапеции 16, треугольника 17, эллипса 18. На фиг. 3 изображено поперечное сечение со ступенчатой 9 линией границы. При этом корпус имеет переменную толщину, которая меняется, многократно возрастая и убывая (периодически). В центральной части сечения расположена конденсаторная секция 19 конденсатора с бумажным диэлектриком 23. Между границей конденсаторной секции и корпусом расположен изолятор 20. Изолятор имеет участки с переменной толщиной. Корпус и изолятор в сечении имеют разрывы 22 для выводов 24. На фиг. 4 изображено поперечное сечение конденсатора, в котором все пространство сечения внутри корпуса занято многослойным изолятором. Между слоями изолятора, между изолятором и корпусом располагаются полости 21. Таким образом, применение данной конструкции конденсатора позволит достичь задачи изобретения. Конденсатор может быть выполнен таким образом, что толщина по крайней мере одного из слоев изолятора имеет в сечении по крайней мере один или несколько разрывов. Это позволит расширить возможности по коммутации. Конденсатор может быть выполнен таким образом, что в сечении на границе раздела слоев корпуса, и/или слоев изолятора, и/или корпуса и изолятора выполнена по крайней мере одна полость. Это позволит создать повышенную изоляцию в месте выполнения полости. Литература
1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979, 560 с. 2. Математический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1988, 847 с. 3. ГОСТ 1282-79. Приложение 1. Термины и определения. - М., 1986.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4