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PERFECTIONNEMENTS AUX REDRESSEURS A VAPEURS METALLIQUES,
La présente invention est relative à des dispositifs à décharge électrique dans une atmosphère de vapeurs métalliques, comme les redresseurs àmercure, par exemple. Elle vise plus particulièrement les moyens ayant pour but d'en assurer le fonctionnement prolongé et régulier, la suppression d'é- chauffements excessif* et des "retours d'arc".
Conformément à la présente invention, ces résultats sont obtenus par la forme appropriée d'électrodes principales (anodes) et d'écrans protec- tours appropriée qui constituent éventuellement des électrodes auxiliaires*
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Cas différents moyens peuvent être appliquée soit en combinaison, soit séparément, d'après les conditions d'exploitation des dispositifs objet du brevet' Il est connu,
d'entourer les anodes des redresseurs à vapeur métal- lique d'écrans protecteurs destinés à rendre plus stable et plus régulier le fonctionnement de ces dispositifs et à l'opposer à l'inversion de l'arc de décharge'
La Société demanderesse a constaté que l'efficacité des écrans est fortement accrue lorsqu' on leur donne l'une des formes indiquées dans la suite à titre d'exemple*
Suivant l'une des formes préférées de réalisation de l'invention, on entoure chaque anode d'un écran isolé disposé de façon à envelopper com- plètement l'anode et à épouser à peu près la forme de l'anode, en se tenant très près de celle-ci* La distance entre l'écran d'anode peut, par exemple, être de l'ordre de 25 mm.
pour donner les meilleurs résultait*
Pour permettre à l'arc l'accès de l'anode, on peut pratiquer des trous dans l'écran de l'anode, la section de chaque trou représentant une faible proportion de la surface de l'anode sur laquelle doit se porter l'arc* Il peut être avantageux d'engager dans ces trous des seotions de tubes et de tarauder ces tubes' Dans certains cas, il peut également être avantageux que l'autre extrémité du tube soit ajustée dans un cylindre ou une pièce analogue-
Une telle disposition est représentée schématiquement Fig.1 et 2, sur lesquelles 1 représente l'anode traversant la paroi de la cuve et isolée par 2.
L'écran cylindrique 3 peut être supporté par cet Isolateur 2; il en- toure complètement l'anode* En regard de la surface de travail de l'anode, l'écran porte les ouvertures 4 dans lesquelles sont Insérée des tubes courts 5 dont les extrémités inférieures peuvent 'être fixées dans le fond d'un cylin- dre ouvert 6.
Les dimensions les plus appropriées doivent titre déterminées empi- riquement dans chaque cas, mais d'une façon générale, la distance entre la surface anodique et l'écran doit être de l'ordre de 25 mm. et le diamètre des tubes 5 doit avoir à peu près la même valeur'
Dans certains cas, il est favorable de donner aux tubes 5 la forme conique, ou bien de supprimer le cylindre 6.
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Suivant une autre forme de réalisation, on peut adopter une anode ayant tme forme oblongue= l'anode comportant une enveloppe écran isolée as- sujettie au-dessus de son extrémité supérieure, ou la plus grande, et s'éten- dant jusqu'à une distança considérable au-dessous de son extrémité inférieure ou pointe
Au voisinage immédiat de l'anode, et à l'extérieur de l'écran, est montée une série de troncs de cône inversés et coaxiaux, métalliques ou à émail vitreux, et supportée à partir de l'écran de l'anode.
Que telle disposition est représentée, à titre d'exemple, sur la Fig.3. L'anode 1 est entourée par un écran cylindrique 3 pouvant être fixé sur l'isolateur d'entrée 2. L'arc pénètre par la partie conique de l'écran et pas- se entre les troncs de cône 9. Une plaque 7 empêche le passage direct de l'axe à la pointe de l'anode* Les pièces 7 et 9 sont supportées par les pla- ques radiales 8 fixées sur l'écran 3.
Comme dans le cas précédent, les distances les plus indiquées peu- vent être déterminées par expérience, mais, à titre d'indication, la distance entre l'anode et les troncs de cône, ainsi que les écarts entre les cônes voisins, peuvent être de l'ordre de 25 mm.
Uae autre variante est indiquée Fig.4.
En utilisant les anodes de forme cylindrique ou analogue, on peut disposer autour de chacune d'elles un écran d'anode isolé, également cylin- drique, le diamètre de cette anode représentant une large proportion du dia- mètre intérieur de l'écran- Immédiatement au-dessous de l'anode, et à son voisinage immédiat, se monte un cylindre creux ou plein, soit métallique, soit isolant et de nature vitreuse, par exemple d'un diamètre très voisin du diamètre de l'anode, ce cylindre étant supporté par l'écran d'anode*
Sur la Fig.4, un cylindre par exemple creux 10 est disposé au- dessous de l'anode et à faible distance d'elle,
laissant à l'arc le passage annulaire 12 et étant supporté par les ailettes radiales 11' Le cylindre 10 peut être plein*
L'écran peut s'évaser vers l'extérieur, la partie conique commen- çant à peu prés au niveau de la surface active de l'anode, de sorte que le passage annulaire 12 se trouve augmenté' La distance entre l'anode et 10 ainsi que le passage annulaire 12 peuvent étre de l'ordre de 25 mm.
environ* @
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Une autre disposition pour les écrans isolés de forme pratiquement cylindrique consiste à leur donner la forme suivante*
Au-dessous de l'anode, dans le trajet suivi par l'arc le long de l'écran, pour atteindre l'anode, l'écran présente des ondulations ou cannelu- res tournées vers l'intérieur et pratiquement parallèles à la direction de l'arc' Les parties cylindriques et cannelées de l'écran d'anode sont dimen- sionnées de telle façon qu'en tous les ppixtts de la surface de l'anode, la distance de celle-ci à une partie quelconque de l'écran d'anode ne dépasse pas une dizaine de centimètres-
Au-dessous de la partie cannelée,
l'écran d'anode peut être de sec- tion cylindrique ou conique' Avec des dispositions de ce genre, on trouve que la tendance à l'inversion de l'arc est fortement évité**
EMI4.1
Cette disposition est schématiquement représentée Fig*5 5 et 6 doinée8 à titre d'exemple' En-dessous de la surface active de l'anode 1, l'écran 3 porte les ondulations 13 qui formant des plans parallèles au parcours de l'axe.
Comme l'indique la Fig'6 en coupe suivant A-A, ces ondulations laissent les espaces 14 permettant l'accès de l'anode* La profondeur des ondulations est de l'ordre de 10 cm; la partie inférieure 6 de l'écran peut avoir la forme cylindrique* La largeur moyenne du passage 14 peut être de l'ordre de 25mm.
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IMPROVEMENTS TO METAL VAPOR STRAIGHTENERS,
The present invention relates to devices for electric discharge in an atmosphere of metallic vapors, such as mercury rectifiers, for example. It relates more particularly to the means having the aim of ensuring their prolonged and regular operation, the elimination of excessive heating * and "arc flashbacks".
In accordance with the present invention, these results are obtained by the appropriate form of main electrodes (anodes) and suitable protective screens which optionally constitute auxiliary electrodes *
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Different means can be applied either in combination or separately, depending on the operating conditions of the devices covered by the patent.
to surround the anodes of metal steam rectifiers with protective screens intended to make the operation of these devices more stable and regular and to oppose the reversal of the discharge arc '
The Applicant Company has observed that the effectiveness of screens is greatly increased when they are given one of the forms indicated below by way of example *
According to one of the preferred embodiments of the invention, each anode is surrounded by an insulated screen arranged so as to completely surround the anode and to roughly match the shape of the anode, while keeping very close to it * The distance between the anode screen can, for example, be of the order of 25 mm.
to give the best results *
To allow the arc access to the anode, holes can be made in the anode screen, the section of each hole representing a small proportion of the area of the anode on which the anode must rest. 'arc * It may be advantageous to insert sections of tubes into these holes and to thread these tubes' In some cases it may also be advantageous if the other end of the tube is fitted into a cylinder or the like-
Such an arrangement is shown schematically in Figs. 1 and 2, in which 1 represents the anode passing through the wall of the vessel and isolated by 2.
The cylindrical screen 3 can be supported by this insulator 2; it completely surrounds the anode * Opposite the working surface of the anode, the screen carries the openings 4 in which are inserted short tubes 5, the lower ends of which can be fixed in the bottom of a open cylinder 6.
The most suitable dimensions should be determined empirically in each case, but in general the distance between the anode surface and the screen should be of the order of 25 mm. and the diameter of the tubes 5 must have about the same value '
In certain cases, it is favorable to give the tubes 5 the conical shape, or else to eliminate the cylinder 6.
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According to another embodiment, an anode may be adopted having an oblong shape = the anode comprising an insulated shield envelope attached above its upper or larger end and extending up to a considerable distance below its lower end or point
In the immediate vicinity of the anode, and outside the screen, is mounted a series of inverted and coaxial truncated cones, metallic or vitreous enamel, and supported from the anode screen.
That such an arrangement is shown, by way of example, in Fig.3. The anode 1 is surrounded by a cylindrical screen 3 which can be fixed on the input insulator 2. The arc penetrates through the conical part of the screen and passes between the truncated cones 9. A plate 7 prevents direct passage from the axis to the tip of the anode * Parts 7 and 9 are supported by the radial plates 8 fixed to the screen 3.
As in the previous case, the most indicated distances can be determined by experiment, but, as an indication, the distance between the anode and the truncated cones, as well as the distances between neighboring cones, can be of the order of 25 mm.
Another variant is shown in Fig. 4.
By using the anodes of cylindrical shape or the like, it is possible to arrange around each of them an insulated anode screen, also cylindrical, the diameter of this anode representing a large proportion of the internal diameter of the screen. Immediately below the anode, and in its immediate vicinity, is mounted a hollow or solid cylinder, either metallic or insulating and of a vitreous nature, for example with a diameter very close to the diameter of the anode, this cylinder being supported by the anode screen *
In Fig. 4, for example a hollow cylinder 10 is arranged below the anode and at a short distance from it,
leaving the annular passage 12 to the arc and being supported by the radial fins 11 'The cylinder 10 can be full *
The screen may flare outward, the conical portion beginning at approximately the level of the active surface of the anode, so that the annular passage 12 is increased. The distance between the anode and 10 as well as the annular passage 12 may be of the order of 25 mm.
about* @
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Another arrangement for insulated screens of practically cylindrical shape is to give them the following shape *
Below the anode, in the path followed by the arc along the screen to reach the anode, the screen has corrugations or grooves facing inward and practically parallel to the direction. of the arc 'The cylindrical and fluted portions of the anode screen are dimensioned such that at all ppixtts of the anode surface the distance from the anode surface to any part of the 'anode screen does not exceed ten centimeters -
Below the fluted part,
the anode screen may be of cylindrical or conical cross-section. With arrangements of this kind, it is found that the tendency to reverse the arc is greatly avoided **
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This arrangement is shown schematically in Fig * 5 5 and 6 given as an example 'Below the active surface of the anode 1, the screen 3 carries the undulations 13 which form planes parallel to the path of the axis .
As shown in Fig'6 in section along A-A, these corrugations leave the spaces 14 allowing access to the anode * The depth of the corrugations is of the order of 10 cm; the lower part 6 of the screen may have the cylindrical shape * The average width of the passage 14 may be of the order of 25mm.