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Perfectionnements apportés aux condensateurs électrolytiques.
La présente invention est relative aux condensa- teurs électrolytiques, c'est-à-dire aux condensateurs dont l'une des électrodes est recouverte d'une pellicule d'oxyde et immergée dans une électrolyte, tandis que ce dernier et : ses conducteurs d'alimentation constituent l'autre électro- de. Du fait qu'une cellule de ce genre ne laisse passer le courant que dans une seule direction on peut l'utiliser comme condensateur pour rectifier un courant continu. Grâce au fait que la pellicule d'oxyde métallique est extrêmement mince, une cellule de ce genre possède une grande capacité.
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Par conséquent, la distance entre les armatures du conden- sateur est ;très faible, tandis que l'oxyde métallique a une constante diélectrique élevée.
Si l'on utilise un pareil condensateur électro- lytique pour du courant alternatif, il est nécessaire de monter deux cellules de ce genre en opposition de sorte qu'il ne passe de courant dans aucune direction.
On a déjà cherché à établir des condensateurs élec- trolytiques de ce genre dont la construction n'exige que peu de matière et qui présentent néanmoins une grande surface, en utilisant des électrodes en forme de plaque. A cet effet on a déjà proposé de tourner des rainures dans un cylindre, ces rainures s'étendant en substance perpendiculairement à la direction longitudinale du cylindre. Toutefois les frais de fabrication d'une pareille électrode sont assez élevés.
En outre on a déjà proposé de comprimer un cylindre de tel- le façon qu'il s'y produise des plis transversaux, en accor- déon. Toutefois, cette construction présente l'inconvénient que le montage de l'électrode dans le récipient entraîne des difficultés.
La présente invention permet d'éviter ces incon- vénients et de loger néanmoins une surface aussi grande que possible dans un petit volume, et en outre de donner aux électrodes une forme que l'on peut obtenir aisément.
On peut réaliser ceci en constituant au moins une électrode d'un fil ou d'une tige munis de dénivellations ou cannelures dans le sens longitudinal.
En outre l'emploi d'un fil ou d'une tige profilés offre l'avantage que les trajets du courant du conducteur d'alimentation à travers l'électrolyte vers l'autre élec- trode de diffèrent que légèrement en longueur, contrairement
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à ce qui se passe avec les plaques ou cylindres connus, où les trajets du courant vers le côté des plaques opposé au conducteur d'alimentation, ou bien vers la paroi intérieure du cylindre sont beaucoup plus longs que ceux allant vers le côté antérieur des plaques ou vers la paroi extérieure du cylindre, ce qui a pour conséquence une augmentation consi- dérable de la résistance moyenne du condensateur.
Par suite de la diminution de résistance réalisée par l'emploi du fil faisant l'objet de l'invention, on peut utiliser comme élec- trolyte des matières ayant une résistance supérieure, qui ont souvent une action favorable.
Ceci est très important, surtout eu égard au fait que dans la plupart des cas le récipient contenant ..l'élec- trolyte fait office de conducteur d'alimentation pour celui- ci, de sorte que les lignes de courant doivent passer de ce rédpient vers les différentes parties de l'autre électrode placée dans l'électrolyte.
Par rapport aux plaques citées ci-dessus, l'électro- de profilée conforme à l'invention présente encore le grand avantage que le montage de cette électrode dans un récipient peut s'effectuer d'une manière beaucoup plus simple et moins coûteuse, étant donné que les plaques doivent toujours être fixées à des supports, tandis que pour la fixation du fil ou de la tige on peut utiliser tout simplement leurs extré- mités sortant du récipient.
En outre on a constaté que la couche d'oxyde pro- duite sur la surface d'un fil ou d'une tige se prête particu- lièrement bien à être utilisée dans les condensateurs élec- trolytiques, entre autres parce que dans ces électrodes les effets marginaux sont moins prononcés que ceux se produisant dans des plaques et des cylindres.
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L'inconvénient dû à ce que la surface de l'électro- de est faible par rapport à la quantité de matière utilisée peut être évité facilement en utilisant comme électrode un fil enroulé. Par "enroulé" on entend en l'espèce un fil pré- sentant des courbures ou plis, pour qu'on puisse en loger une grande longueur dans un volume déterminé. Par conséquent, on peut enrouler le fil en une pelote. Afin de réduire le poids on peut utiliser une matière légère, par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium.
Après avoir profilé le fil il y a avantage à enrou- ler sur lui un second fil en hélice qui est fait, de préfé- rence,en une matière analogue à celle constituant le pre- mier fil.
Dans un mode d'exécution convenable le fil consti- tuant l'électrode est enroulé en hélice. De préférence 31 forme plusieurs hélices disposées les unes dans les autres.
Dans un autre mode d'exécution approprié on utilise un fil ondulé.
Si l'électrode est un fil d'assez fort diamètre ou une tige on peut avantageusement la fabriquer par un pro- cédé continu. A cet effet l'électrode est conçue de telle façon que sa section transversale soit partout identique, de sorte qu'il est possible de fabriquer l'électrode par boudinage sous pression ou par étirage.
Il n'est pas nécessaire de fixer une tige de ce genre par rivetage, soudage ou d'une manière analogue, étant donné qu'on peut enlever les dénivellations d'une partie de l'électrode en la dressant au tour, afin de lui donner une surface lisse, et on fait passer cette partie à travers le couvercle du bâti du condensateur.
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De la sorte on obtient une construction très sim- ple. En outre, il est avantageux pour le fonctionnement du condensateur que l'électrode soit en une pièce et ne comporte pas d'assemblages rivetés, étant donné que ces joints don- nent souvent lieu à des percements disruptifs.
L'invention va être décrite plus en détail en se référant au dessin annexé, qui en représente, à titre d'exem- ple, plusieurs modes d'exécution.
La fig. 1 représente schématiquement un condensateur comportant une électrode constituée par deux hélices dispo- sées l'une dans l'autre.
La fig. 2 montre un détail d'une électrode où un second fil est enroulé en forme d'hélice sur le premier fil en vue d'obtenir une plus grande surface.
La fig. 3 montre une électrode '.ondulée.
Les figs. 4,5 et 6 montrent différents profils du fil.
La fig. 7 représente un mode d'exécution d'une é- lectrode en forme de tige particulièrement susceptible d'être fabriquée de façon continue.
La fig. 8 est une coupe d'un condensateur compor- tant une électrode de ce genre.
Les figs. 9 à 12 montrent des détails de modes de réalisation comprenant des organes d'attache distincts pour les électrodes, mais dans lesquels le point de fixation est en dehors du récipient du condensateur.
La fig. 13 est une coupe d'une électrode ayant un profil différent.
Sur la fig. 1 le récipient du condensateur fait, par exemple, en cuivre, est désigné par 1, ce récipient et
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l'électrolyte 2 constituant l'une des électrodes. L'élec- trolyte se compose, par exemple, d'une solution aqueuse d'a- cide boracique, de borates, de citrates, etc. Dans beaucoup de cas il est avantageux de remplacer l'eau entièrement ou partiellement par un alcool polyvalent, par exemple de la glycérine. Dans l'électrolyte est placée une électrode 3, faite par exemple en aluminium et constituée par un seul fil enroulé en deux hélices disposées l'une dans l'autre.
L'électrode 3 passe à travers le fond du condensateur, de sorte qu'elle est complètement entourée par l'électrolyte.
Cette construction est préférable car sinon l'électrode ris- que souvent d'être attaquée dans le condensateur à l'endroit où lel traverse la surface du liquide. A la partie supérieu- re, le récipient est muni d'une soupape 4 permettant l'é- chappement de gaz. Cette soupape est constituée, par exem- ple, par un capuchon en caoutchouc percé d'une petite ou- verture.
Le fil 3 est profilé, ainsi qu'on l'expliquera ci- après. La fige 2 représente un mode d'exécution où un fil 6 est enroulé en hélice sur le fil 5. Ces fils sont faits par exemple, en aluminium. Sur la figure, les spires extérieu- res sont sectionnées en 7 pour montrer une partie 8 des spi- res intérieures.
La fig. 3 montre une électrode ondulée comportant une branche d'aller 9 et une branche de retour 10. Il va sans dire que le fil ondulé peut avoir autant de branches qu'on le désire.
Les figs. 4, 5 et 6 montrent un profil cruciforme, un profil en U et un profil en I du fil.
La fig. 7 montre en perspective une électrode en forme de tige, profilée en étoile. De la sorte on obtient
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une électrode très rigide ayant une grande surface. La par- tie supérieure de l'électrode est dressée au tour pour ob= tenir une pastille 11 et un téton 12. Ce dernier est muni d'un filetage 13.
Sur la fig. 8 cette électrode est immergée dans un électrolyte 2 renfermé dans le récipient 1 du condensateur.
Le téton 12 traverse le couvercle 14 du condensateur et est fixé par serrage à l'aide de l'écrou 15 vissé sur la partie filetée 13. En disposant une bague 16 en caoutchouc entre la pastille 11 et le couvercle 14 on obtient une obturation parfaitement étanche. Bien qu'en l'espèce l'électrode tra- verse la paroi supérieure du réci,pient, ces condensateurs sont le plus souvent renversés, de sorte que le couvercle 14 se trouve dessous, comme le montre la fig. 1. Dans ce cas l'électrode 3 est entièrement immergée dans l'électrolyte 2.
La fig. 9 montre un détail d'une électrode munie de plusieurs ailettes et dont la partie supérieure est éga- lement dressée au tour de façon à former une pastille 11.
Au centre de celle-ci est foré un trou taraudé comme le mon- tre la coupe correspondante de la fig. 10 représentant un mode d'attache spécial au couvercle. Dans la forure 17 est vissé un goujon 18 traversant une ouverture ménagée dans IL- couvercle 14, ce goujon étant muni d'un écrou 15. A l'aide de ce dernier la face supérieure de la pastille 11 est serrée contre l'anneau 16 en caoutchouc formant joint d'obturation entre le disque 11 et le couvercle 14. Si l'on renverse le condensateur montré en partie sur la fig. 10, et si l'on introduit dans le récipient une quantité suffisante d'un électrolyte, toute l'électrode y compris la pastille 11 est immergée dans l'électrolyte. Toutefois, le raccord entre l'électrode 3 et le goujon n'est pas en contact avec l'élec- trolyte.
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Les figs. 11 et 12 montrent respectivement en per- spective et en coupe un détail d'un autre mode d'exécution permettant d'obtenir le même résultat. L'extrémité supérieure 9 de l'électrode est conique et est serrée dans un creux cor- respondant du couvercle 14 au moyen du goujon 18 et l'écrou 15. Dans ce cas le cône 19 lui-même produit une obturation suffisante.
La fig. 13 est une coupe transversale d'une électro- de comportant des ailettes ondulées pour présenter une plus grande surface.
Il est clair que les profils représentés peuvent être réalisés par étirage ou par boudinage d'une matière sous pression à travers une ouverture présentant un profil correspondant.
On peut aussi utiliser d'autres profils et il n'est pas nécessaire que les rainures soient rigoureusement lon- gitudinales, étant donné qu'elles peuvent aussi présenter, par exemple, une légère ondulation ou la forme d'une hélice à grand pas.
En outre on peut munir les ailettes montrées sur le dessin de dénivellations spéciales s'étendant également dans le sens longitudinal.
La tige peut aussi être courbée.
Enfin, on peut enrouler le fil de façon à former une grille présentant une forme quelconque, pourvu que cette forme permette de loger une grande longueur de fil dans un faible volume.
Les condensateurs faisant l'objet de l'invention peuvent aussi être utilisés comme redresseurs de courant.