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Kühleinrichtung für Gas-oder Dampfentladungsgefässe aus Glas, insbesondere Quecksilberdampf-
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Es sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, die Kühlung eines Gas-oder Dampfentladungsgefässes aus Glas, insbesondere eines Quecksilberdampfglasgleichrichters, dadurch intensiver zu gestalten, dass man von der Luftkühlung abgeht und das Entladungsgefäss in einem Flüssigkeitsbehälter anordnet, den man mit isolierenden oder auch leitenden Flüssigkeiten gefüllt hat. Unter anderem hat man vorgeschlagen, das Entladungsgefäss in einem geschlossenen Behälter anzuordnen, der ganz mit einer nichtleitenden Flüssigkeit gefüllt war.
Um den Kondensationsraum des Entladungsgefässes dabei möglichst kräftig kühlen zu können, hat man diesen Raum über das eigentliche Gefäss hinausragen lassen und hat ihn mit einer einen Teil des Behälters bildenden Haube umschlossen, die, wie der übrige Teil des Behälters, mit der nichtleitenden Flüssigkeit gefüllt war und ihrerseits von aussen durch eine umlaufende Flüssigkeit gekühlt wurde, die zugleich den die Kathode des Entladungsgefässes enthaltenden Teil des Flüssigkeitsbehälters umfloss. Dieser Anordnung haftet insbesondere der Nachteil an, dass das Entladungsgefäss vollständig von einer die Elektrizität nichtleitenden Flüssigkeit, nämlich Öl, umgeben ist, die auch die abzuführende Wärme schlecht leitet, so dass auch die angewendete Umlaufkühlung nur mangelhaft zur Wirkung kommt.
Gemäss der Erfindung lassen sich jedoch die Einrichtungen dieser Art dadurch wesentlich verbessern, dass man die den Kondensationsraum des Entladungsgefässes umgebende Haube mit ihrem unteren, offenen Ende in die Flüssigkeit des erwähnten Behälters eintaucht und dass man eine Vorrichtung zur Herstellung eines Luftdruckes vorsieht, der in der Haube niedriger ist als über dem ausserhalb der Haube befindlichen Teil der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter, so dass der Innenraum der Haube von der Kühlflüssigkeit durehflossen werden kann.
Um nicht den Flüssigkeitsbehälter abschliessen zu müssen, verbindet man zweckmässig zur Herstellung des Unterschiedes zwischen dem Luftdruck im Innern der Haube und ausserhalb derselben mit der Haube eine Saugvorrichtung.
Dadurch kann man den Innenraum der Haube selbst von einer Kühlflüssigkeit von guter Wärmeleitfähigkeit, z. B. Wasser, durchströmen lassen, und man kann auf einfache Weise erreichen, dass eine Zirkulation des Kühlmittels lediglich in der Haube und in dem unterhalb der Haube befindlichen Teil des Kühlmittelbehälters erfolgt. In dem Raum zwischen Kühlmittelhaube und Kühlmittelbehälter braucht dagegen keine Zirkulation des Kühlmittels stattzufinden, so dass in diesem Raum, in dem sich die Anoden des Entladungsgefässes befinden, das Kühlmittel eine höhere Temperatur besitzt als in den übrigen Teilen des Entladungsgefässes. Man erreicht eine straffe Führung des Kühlmittels um die Kühlkammer unter gleichzeitiger Vermeidung von Kondensation von Quecksilber in der Umgebung der Anoden.
Besonders vorteilhaft wird eine Kühlanordnung, wenn die Oberfläche des Kühlmittels und ebenso der Rand des Flüssigkeitsbehälters die Anodenarme nur wenig überragen. In diesem Fall wird im allgemeinen die Kühlkammer und damit auch die darüber gestülpte Kühlmittelhaube die Flüssigkeitsoberfläche beträchtlich überragen. Um auch in diesem Fall zu erreichen, dass die Kühlmittelhaube völlig mit dem flüssigen Kühlmittel gefüllt ist, muss in der Kühlmittelhaube ein entsprechender Unterdruck herrschen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass beim Ein-und Ausbau der Kolben um weniger als die eigene Höhe zu heben ist, so dass der Ein-und Ausbau erleichtert wird und nur eine geringere
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Bauhöhe des Kühlgefässes erforderlich ist.
Weiter ist es ohne grosse Schwierigkeiten möglich, die Zuführungen für die Anoden und gegebenenfalls auch für weitere Elektroden verglast über den Flüssigkeitsspiegel hinauszuführen, so dass sich auch bei der Verwendung leitender Kühlflüssigkeiten keine Isolationssehwierigkeiten ergeben.
Die völlige Füllung der Kühlmittelhaube wird durch eine Entlüftungseinrichtung bewirkt, die mit dem oberen Ende der Kühlmittelhaube verbunden ist. Zweckmässig sieht man als Entlüftungseinrichtung eine Saugpumpe derart vor, dass sie nicht nur zur Entfernung der Luft aus der Kühlmittelhaube bei der Inbetriebnahme benutzt wird, sondern gleichzeitig nach erfolgter Entlüftung eine Zirkulation des Kühlmittels in der Haube bewirkt. Insbesondere lässt sieh auf diese Weise ein Kreislauf des flüssigen Kühlmittels bewirken.
Verzichtet man auf die Kreislauf1. iihlung, die im allgemeinen eine Rückkühlanlage nötig macht, und arbeitet man mit einer Durchlaufkühlung, so lässt sich vorteilhaft zum Entlüften und für die Zirkulation des Kühlmittels in der Haube im Flüssigkeitszufluss eine Flüssigkeitsstrahlpumpe anordnen.
Es ist ferner vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, dass bei einem Aussetzen der Entlüftung- einrichtung das Kühlmittel in der Haube verbleibt. Dies lässt sich beispielsweise durch Ventile in der Entlüftungsleitung, durch entsprechende Führung dieser Leitung (indem sie teilweise unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche im offenen Behälter geführt wird) oder. bei Verwendung einer Flüssigkeitsstrahlpumpe dadurch erreichen, dass man die Drucköffnung der Strahlpumpe unterhalb der Flüssigkeits- oberfläche enden lässt.
Bei der Verwendung mehrerer Entladungsgefässe wird man mit Vorteil mehrere Entladunggefässe in einem gemeinsamen Kühlmittelbehälter anordnen. Hiebei erhält jeder Kondensationsraum seine gesonderte Kühlmittelhaube. Dagegen wird es im allgemeinen vorteilhaft sein, mehrere Kühlmittelhauben an eine gemeinsame Entlüftungseinrichtung anzuschliessen. Diese Anordnung kann in gleicher Weise bei getrennten Flüssigkeitsgefässen Anwendung finden.
Um eine besonders intensive Kühlung der Kühlkammer zu bewirken, kann man ferner nach erfolgter Entlüftung der Kühlmittelhaube mit Hilfe entsprechender Anschlussleitungen an die Kühlmittelzufuhr die Richtung des Kühlmittelstromes in der Kühlmittelhaube umkehren, derart, dass die Zuführung des Kühlmittels nunmehr von oben erfolgt.
Bei Verwendung eines leitenden Kühlmittels (Wasser) erweist es sich zur Vermeidung von Zündschwierigkeiten als vorteilhaft, wenn man das Kühlmittel auf Kathodenpotential bringt. Da man, wie bereits erwähnt, die Anodenzuführungen verglast aus dem Kühlwasser herausführen kann, sind auch bei Verwendung eines leitenden Kühlmittels lediglieh die Zuführungen zu den Hilfselektroden gegen das Kühlmittel zu isolieren. Wegen der hier vorhandenen geringen Ströme und Spannungen bereitet das aber keinerlei Schwierigkeiten.
Es ist ferner zuweilen notwendig, Überwachungseinrichtungen für die Kühlmitteltemperatur vorzusehen. So wird man den Kühlmittelzufluss in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur bringen, u. zw. vorteilhaft in der Weise, dass einer Temperaturerhöhung eine Steigerung des Kühlmittelzuflusses entspricht. Ebenso wird man das Arbeiten des Entladungsgefässes von der Kühlmittel-
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da es sich gezeigt hat, dass ausserhalb dieses Temperaturgebietes, also bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur, Störungen auftreten können. Man kann aber auch den Kühlmittelzufluss in Abhängigkeit vom Belastungsstrom des Entladungsgefässes regeln, derart, dass mit zunehmender Last der Kühlmittelzufluss erhöht wird.
Endlich hat es sich als zweckmässig herausgestellt, Einrichtungen vorzusehen, durch die bei Unterschreiten einer bestimmten Kühlmitteltemperatur das Kühlmittel zusätzlich geheizt werden kann.
In der Zeichnung ist beispielsweise eine Einrichtung gemäss der Erfindung in einem Schnitt dargestellt.
In einem Flüssigkeitsbehälter a ist hier ein Entladungsgefäss b angeordnet. Über die Kondensationskammer des Entladungsgefässes ist eine Kühlmittelhaube e gestülpt. Der Ablauf des Kühlmittels, hier Wasser, erfolgt durch einen Überlauf d in solcher Höhe, dass die Anodenarme e vom Kühlmittel völlig bedeckt sind, während die verglasten Zuführungen t über die Oberfläche hinausragen. Das zufliessende Kühlwasser durchfliesst zunächst eine Wasserstrahlpumpe, deren Saugstutzen mit der oberen Öffnung der Kühlwasserhaube verbunden ist, während die Drucköffnung sich unterhalb der Wasseroberfläche befindet. Nach erfolgter Entlüftung der Haube c bewirkt die Wasserstrahlpumpe eine ausreichende Wasserzirkulation innerhalb der Haube.
Um den die Anodenarme enthaltenden Raum warm zu halten, ist die Drucköffnung der Wasserstrahlpumpe in einem Rohr h angeordnet, so dass das zufliessende Wasser dem untersten Teil des Kühlmittelbehälters zugeführt wird, während der Wasserabfluss etwa in Höhe der Unterkante der Kühlmittelhaube erfolgt.
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