Патентное ведомство соединённых штатов (стр. 6 )

  В некоторых случаях для более эффективной защиты от образова­ния дуг или их полного исключения в дополнение к непроводящей жид­кости целесообразно использовать более тяжелую жидкость W, которая была бы сравнительно плохим проводником и располагалась между про­водящей и непроводящей жидкостями.

  Когда используются два и более дисков или их аналогов, они могут быть соединены и последовательно, и параллельно. На данном рисунке они соединены последовательно, а так как держатели L и L изолирова­ны друг от друга и каждый из них соединен с контактом источника тока, то цепь замыкается только когда лопатка каждого диска погружается в проводящую жидкость и размыкается во всех остальных случаях.

  Схема соединений цепи иллюстрирует назначение и функциони­рование моего изобретения. Пусть ff — идущие от источника тока про­водники, каждый из которых включает катушку индуктивности СС и соединен с держателями LV и проводниками В1 и В" соответственно. В периоды, когда цепь между держателями LU замыкается, катушки СС накапливают энергию, которая при размыкании этой цепи направляется к конденсаторам и заряжает их. Когда цепь между держателями LV замкнута, конденсаторы разряжаются через первичную обмотку А’ и тем самым наводят ток во вторичной обмотке А", который используется для самых разных целей, например, в работе вакуумных ламп X или ламп накаливания Y.

  Очевидно, что вращающийся барабан может быть закреплен в го­ризонтальной или иной плоскости, а учитывая конкретные результаты, полученные мной, становится ясно, что изобретенный мной аппарат мо­жет быть модифицирован без отклонений от сущности изобретения.

  Поэтому, не ограничивая себя конкретными особенностями кон­струкции и компоновки, представленными здесь в качестве иллюстрации способа его использования, заявляю формулу изобретения:

1. Контроллер электрической цепи, состоящий из контейнера с жид­костью, устройства для вращения этого контейнера и контакта на неза­висимом от контейнера держателе, который замыкает и размыкает элек­трическое соединение с контейнером через жидкость.

2. Контроллер электрической цепи, состоящий из контейнера с про­водящей и непроводящей жидкостью, устройства для вращения этого контейнера и контакта, замыкающего и размыкающего электрическое со­единение через проводящую жидкость в непроводящей жидкости или под ней.

3. Контроллер электрической цепи, включающий сочетание враща­емого контакта, снабженного внешними выступами, контейнера, вклю­чающего противоположную клемму и жидкость, в которую погружены вышеупомянутые контакты, и устройства для вращения контейнера.

4. Контроллер электрической цепи, включающий сочетание вращае­мого контакта, снабженного внешними выступами, контейнера с жидким проводником, куда погружены выступы вышеупомянутого контакта, а также устройства для вращения контейнера.

5. Контроллер электрической цепи, включающий сочетание враща­емого контакта, снабженного внешними выступами, центробежного ба­рабана или цилиндра с жидким проводником, куда погружены выступы вышеупомянутого контакта, а также устройства для вращения назван­ного барабана.

6. Контроллер электрической цепи, включающий сочетание враща­емого контакта, снабженного внешними выступами, центробежного ба­рабана или цилиндра с жидким проводником, куда погружены выступы вышеупомянутого контакта, а также устройства для приведения послед-пего во взаимодействие с поверхностью жидкости.

7. Контроллер электрической цепи, включающий сочетание враща­емого контакта, снабженного внешними выступами, центробежного ба­рабана или контейнера, содержащего проводящую и более легкую не­проводящую жидкости, причем выступы или вершины контакта прони­кают через непроводящую в проводящую жидкость, когда жидкости рас­пределяются внутри барабана под действием центробежной силы.

8. Сочетание полого центробежного барабана или цилиндра с про­водящей жидкостью, двигателя для его вращения, держателя, проника­ющего через отверстие внутрь этого барабана, и вращаемого контакта с внешними выступами, укрепленного на вышеупомянутом держателе таким образом, чтобы его выступы проникали в жидкость при смещении ее под действием центробежной силы.

9. Сочетание контейнера с жидкостью, устройств для вращения это­го контейнера, вращаемого контакта с внешними выступами и пружин­ного держателя или опоры для этого контакта, стремящейся прижать его

к стенкам контейнера.

10. Сочетание полого центробежного барабана или цилиндра с про­водящей и более легкой непроводящей жидкостью, устройства для вра­щения этого барабана, держателя, проникающего через отверстие внутрь этого барабана, и вращаемого контакта с внешними выступами, укреп­ленного на упомянутом держателе так, чтобы эти выступы проникали через непроводящую в проводящую жидкость при смещении их под дей­ствием центробежной силы.

11. Сочетание центробежного барабана с проводящей и непрово­дящей жидкостью, устройства для вращения этого барабана, враща­емого контакта с внешними выступами, укрепленного внутри этого ба­рабана на неподвижном держателе, и пружины или ее эквивалента, стремящейся прижать выступы контакта к внутренним стенкам бара­бана.

12. Сочетание контейнера с проводящей жидкостью, более легкой жидкостью плохой проводимости и непроводящей жидкостью, самой лег­кой из них, устройства для вращения контейнера и контакта, замыкаю­щего и размыкающего цепь за счет перемещения между проводящей и непроводящей жидкостями через промежуточную жидкость плохой про­водимости.

Никола Тесла.

Свидетели: М. Лоусон Дайер, .

Н. ТЕСЛА

КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ X? 609251 16 АВГУСТА 1898 Г.

  Рис. 3

Рис. 2

 

Свидетели:

Изобретатель:

Н. ТЕСЛА

КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ № 000 16 АВГУСТА 1898 Г.

Рис. 4 Рис. 5

ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ

НИКОЛА ТЕСЛА, ПРОЖИВАЮЩИЙ В НЬЮ-ЙОРКЕ, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК

КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ОПИСАНИЕ, ЯВЛЯЮЩЕЕСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 000 ОТ 4 ОКТЯБРЯ 1898 Г. ЗАЯВКА ОТ 10 ДЕКАБРЯ 1897 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 661403 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)

Всем заинтересованным лицам:

  Я, Никола Тесла, гражданин Соединённых Штатов, проживающий в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и полезные усовершенствования для контроллеров электрической цепи, описание ко­торых со ссылками на прилагающиеся чертежи приводится ниже.

  Для обеспечения более эффективной работы контроллеров цепи, особенно при их применении в сочетании с моей системой преобразова­ния электрической энергии посредством разряда конденсатора, я раз­работал некоторые новые типы названного устройства, включающие в качестве существенных элементов тело с проводящей жидкостью, обра­зующее один полюс, причем проводник или группа проводников образу­ют другой, и приспособления для установления быстро прерывающегося контакта между обоими полюсами. Эти устройства обладают многими ценными качествами и прекрасно подходят для замыкания и размыка­ния электрической цепи с высокой частотой, тем самым сокращая до минимума период протекания тока по дуге или через среду с высоким сопротивлением и снижая потери, возникающие при замыкании и раз­мыкании цепи. Постоянные эксперименты с этими устройствами поз­волили мне внести новые важные усовершенствования, основанные на замыкании и размыкании цепи в инертной среде с очень высокой изоли­рующей способностью.

  Поггендорф убедительно показал, используя для усовершенство­вания действия индукционных катушек, если контакты прерывателя за­ключить в сосуд и создать в нем высокий вакуум, то прерывание тока происходит более резко, как если бы параллельно прерывателю был под­ключен конденсатор. Мои собственные исследования показали, что в та­ких условиях замыкание также происходит более резко, и это выражено даже еще отчетливее, чем при размыкании. Подобный результат я при­писываю высокой изолирующей способности вакуума, вследствие чего электроды необходимо свести очень близко, чтобы между ними возник­ла дуга.  Очевидно, эти эффекты можно использовать для моего нового контроллера цепи, но поскольку они обеспечивают лишь незначительные преимущества, а необходимое состояние высокого вакуума крайне неус­тойчиво и поддерживать его возможно только непрерывным разрежени­ем и прочими неудобными средствами, я обнаружил, что для улучшения данного устройства целесообразно использовать более эффективные и практичные средства. Приспособления, разработанные мной с этой це­лью, основаны на некоторых идеальных характеристиках сред, в кото­рых производится замыкание и размыкание цепи. Их можно обобщить следующим образом: во-первых, среда вокруг точек контакта должна иметь максимальную изоляционную способность, чтобы контакты могли сблизиться вплотную, прежде чем между ними произойдет разряд; во-вторых, замыкание или восстановление поврежденного диэлектрика — другими словами, восстановление изоляционной способности — должно происходить мгновенно, чтобы время, в течение которого преимущест­венно происходят потери энергии, было наименьшим; в-третьих, среда должна быть химически инертной, чтобы свести к минимуму разруше­ние электродов и предотвратить химические процессы, результатом ко­торых может стать выделение тепла или потеря энергии; в-четвертых, при приложении напряжения среда должна поддаваться не постепенно, а внезапно, с эффектом треска, как это происходит с твердым телом, на­пример, когда стекло сжимается в тисках; и, в-пятых, — и это наиболее важно — среда должна быть такой, чтобы при возникновении дуга име­ла наименьшие линейные размеры и не могла увеличиваться или расши­ряться. Для подтверждения этих теоретических выкладок в некоторых из своих устройств для контроля цепи я использовал жидкость с высо­кой изоляционной способностью, в частности, жидкий углеводород, вы­пуская его с высокой скоростью между сходящимися и расходящимися контактами контроллера. Подобный жидкий изолятор давал очевидное преимущество, однако определенные недостатки имеют место прежде всего они связаны с тем, что изолирующая жидкость, подобно вакууму, хотя и в меньшей мере, позволяет дуге увеличиваться в длину и ширину, проходя все стадии изменения сопротивления, следствием чего становит­ся более или менее значительная потеря энергии. Чтобы преодолеть этот дефект и приблизиться к требуемым теоретическим условиям для более эффективной работы контроллера электрической цепи, я окончательно пришел к использованию газообразной изолирующей среды под высо­ким давлением.