Мініатюрний елемент живлення для електронних приладів

1. Мініатюрний елемент живлення для електронних приладів, що містить негативний та позитивний електроди, що розділені пакувальним кільцем електроізоляційного матеріалу, а разом утворюють циліндричний корпус кнопкового типу, який відрізняється тим, що негативний електрод виконано з виступом для контакту з клемою, а на поверхні негативного електрода між виступом та позитивним електродом додатково розміщено кільце з електроізоляційного матеріалу шириною e 1 , де - ширина шару ізоляційного маR2 e теріалу; R 2 - радіус позитивного електрода; Корисна модель відноситься до захисного покриття мініатюрних елементів живлення та може бути використана в ручних годинниках, калькуляторах, дитячих іграшках та інших електронних приладах. Стрімкий розвиток нових електронних технологій в останній час стимулює випуск промисловістю різних за формою, розмірами, ємністю і т.п. елементів живлення для електронних приладів. Часто такі елементи живлення потрапляють до рук маленьких дітей, які бавляться ними, беруть в рот і ненароком проковтують. При потраплянні до стравоходу ці небезпечні предмети викликають запалення з такими серйозними ускладненнями як електрохімічний опік внаслідок проходження електричного струму між полюсами елементу живлення у вологому середовищі стравоходу. Ці ускладнення потребують тривалого консервативного лікування, а часом і проведення оперативних втручань. Тому для зниження ризику отримання електрохімічних травм органів травлення у дітей від ковтання ними мініатюрних елементів живлення на ці елементи наносять захисні покриття. Відомий мініатюрний елемент живлення для електронних приладів, створений для запобігання проковтування його маленькими дітьми [JP 59029353 А, опубл. 16.02.1984 p.]. Цей елемент живлення включає негативний електрод на нижній частині корпусу елементу живлення та позитивний електрод на його верхній частині. На верхню частину елементу живлення нанесено покриття з харчового порошку, який має гіркий смак, такого як перець, гірчиця разом зі зв'язувальним матеріалом. Недоліком такого елементу живлення, з погляду його безпеки, є те, що незважаючи на захисне покриття з гірким смаком, дитина може швидко проковтнути такий елемент живлення, а в стравоході це викличе електрохімічний опік та запалення стінок стравоходу через малу відстань між негативним та позитивним електродами, що призводить до великої напруженості електричного поля в цієї ділянці. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі, що заявляється, є елемент живлення для використання в ручних годинниках та калькуляторах [JP 59044762, опубл. 13.03.1984 р.], який включає негативний та позитивні електроди на верхній та нижній сторонах корпусу елементу живлення, що розділені між собою ізоляційним кільцем, яке складається з вузького шару пакування та більш широкого шару речовини з гірким смаком, такої як японська зелена гірчавка (Japaneese green (19) UA (11) 49470 (13) U e 2,71 . 2. Мініатюрний елемент живлення за п. 1, який відрізняється тим, що на шар ізоляційного матеріалу нанесене покриття із харчового продукту з неприємним для дітей смаком. 3. Мініатюрний елемент живлення за п. 2, який відрізняється тим, що як харчовий продукт з неприємним для дітей смаком використовують гіркий та/або гострий, та/або кислий продукт, наприклад гірчицю, перець або лимонну кислоту. 3 49470 4 2 gentian). Винахідники вважають, що коли такий Q U елемент живлення потрапить до рота дитини, вона (1) E U/ , , t рефлекторно виштовхне його з рота через гіркий смак нанесеної речовини. Однак дитина може де U - напруга, яку створює елемент живленшвидко проковтнути цей елемент живлення навіть ня. не відчувши гіркого смаку. А недостатня ширина Для зменшення напруженості електричного ізоляційного кільця між електродами елементу поля між електродами елементу живлення на зовживлення сприяє протіканню електрохімічних пронішній поверхні негативного електроду розміщуцесів у вологому середовищі органів травлення та ють додатковий шар ізоляційного матеріалу, шиураженню тканин організму від електрохімічного рина якого згідно формули (1) й визначає опіку. Задача корисної моделі полягає у підвищенні величину напруженості E електричного поля. безпеки мініатюрного елементу живлення для ткаДля визначення оптимального значення паранин стравоходу за рахунок зниження напруженості метру у відповідності до густини струмів розгляелектричного поля між електродами елементу далася модельна ситуація, за якою батарейка живлення у вологому середовищі стравоходу оточена електропровідною рідиною і лежить на шляхом нанесення на цей елемент захисного покповерхні порожнини шлунку людини, що схематириття. чно показано на Фіг. 1, де: 1 - негативний електрод Поставлена задача досягається тим, що в міелементу живлення; 2 - позитивний електрод еленіатюрному елементі живлення для електронних менту живлення; 3 - пакувальне кільце електроізоприладів, який містить негативний та позитивний ляційного матеріалу; 4 - додаткове кільце електроелектроди, що розділені пакувальним кільцем елеізоляційного матеріалу; 5 - стінка порожнини ктроізоляційного матеріалу, а разом утворюють шлунку людини; - електропровідність рідини, що циліндричний корпус кнопкового типу, новим є те, оточує мініатюрний елемент живлення; h — прощо негативний електрод виконано з виступом для шарок між елементом живлення та стінкою страконтакту з клемою, а на поверхні негативного елевоходу, де протікає основний струм. ктроду між виступом та позитивним електродом Для такої моделі визначення струмів зводитьдодатково розміщено кільце з електроізоляційного ся до вирішення двовимірної задачі електропровіe 1 матеріалу шириною , де - ширина R2 дності, із якої слідує, що у прошарку h густина e струму дорівнює: шару ізоляційного матеріалу; R 2 - радіус позитивU r j (2) ного електроду; e 2,71 . ln R1 / R2 r 2 Новим також є те, що на шар ізоляційного маде R1 - радіус негативного електроду; R 2 теріалу нанесене покриття із харчового продукту з радіус позитивного електроду; неприємним для дітей смаком. r — радіус вектор точки спостереження, що Новим також є те, що як харчовий продукт з відраховується від центру негативного електроду неприємним для дітей смаком використовують елементу живлення; r — відстань від середини гіркий та/або гострий та/або кислий продукт, нацентрального електроду елементу живлення до приклад гірчицю, перець або лимонну кислоту. точки спостереження. Фізичний аналіз властивостей системи „елеІз формули (2) слідує, що коли R1 наближамент живлення - середовище стравоходу" показує, що в силу конструктивних особливостей елементу ється до R 2 , як у сучасних мініатюрних елементах живлення (батарейки) завжди існують ділянки з живлення (наприклад елементи типу CR2016, фізичними та хімічними показниками, які знахоCR2430), то у знаменнику з'являється мала велидяться на межі негативного та позитивного електчина і значення густини струму в околі границі між родів та є критичними для тканин організму при негативним та позитивним електродами суттєво потраплянні батарейок до органів травлення. збільшується. Дійсно, при потраплянні сторонніх тіл до оргаУ будь якому разі максимальне значення гуснізму людини, або свійської тварини, відбувається тини струмів існує на поверхні негативного електрефлекторне збільшення секреції слини та слизу, роду, коли r R1 . які за сутністю фізичних властивостей є електролітами і мають певну провідність , що залежить Щоб зменшити величину струму, при фіксовавід концентрації кислоти. Ці рідини оточують еленому значенні R 2 слід підібрати R1 , таким чином, мент живлення і забезпечують протікання крізь щоб задовольнити умові: себе електричних струмів. R2 Оскільки у базових елементів живлення відсR1 , (3) e тань між негативним та позитивним електродаде e = 2,71. ми визначається товщиною ізоляційного матеріалу На Фіг. 2 схематично зображено поверхню міта звичайно дуже мала ≈0,5 мм, то напруженість ніатюрного елементу живлення з боку прошарку h , де протікає електричний струм з позначеннями E електричного поля та виділення тепла в одиницю часу в одиничний об'єм Q! / t у цій ділянці параметрів задачі, а саме: 0 -точка відліку; A точка спостереження; r - відстань від точки відліку мають значну величину: до точки спостереження; R1 - радіус негативного 5 49470 6 менту живлення 20 мм, ширина додаткового кільця електроду; R 2 - радіус позитивного електроду; електроізоляційного матеріалу, розрахованого ширина шару ізоляційного матеріалу. згідно із формулою (4), складає 12,6 мм. На Фіг. 3 зображено мініатюрний елемент жиШар ізоляційного матеріалу додаткового кільвлення з негативним електродом 1 та позитивним ця 4 може бути виготовлений з матеріалу, що анаелектродом 2, які виконані як частини корпусу. Між логічний матеріалу пакувального кільця. На шар електродами 1 та 2 розташовано пакувальне кільізоляційного матеріалу 4 може бути нанесено покце з електроізоляційного матеріалу 3 та додаткове риття з харчового продукту з гірким смаком, накільце електроізоляційного матеріалу 4 шириною приклад з порошку перцю або гірчиці. Однак вибір . D - діаметр позитивного електроду, d -діаметр харчових продуктів з гірким смаком не обмежуєтьнегативного електроду. ся вказаними продуктами. Ширина вказаного шару 4 розраховується У запропонованому елементі живлення проміза формулою: жок між позитивним та негативним електродами, 1 e 1 який сприяє протіканню електрохімічних процесів R2 R1 R2 (1 ) R2 , (4) при потраплянні елемента у вологе середовище, e e збільшено до оптимальної величини, тому згідно d де R1 - радіус виступу негативного електформули (1) виділення тепла та густини струмів 2 зменшується до безпечних для організму людини D величин. роду, R2 - радіус позитивного електроду. 2 Зазвичай мініатюрні елементи живлення мають діаметр 20 мм. Наприклад, при діаметрі еле Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601