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PERFECTIONNEMENTS AU REFROIDISSEMENT D'ELECTRODES D'APPAREILS A
DECHARGE ELECTRONIQUE.
La présente invention est relative à des perfectionnements au refroidissement d'électrodes d'appareils à décharge électronique.
Lorsque le refroidissement forcé d'anodes de tubes électroniques, par exemple, est nécessairé il est d'usage de fixer un certain nombre d'ailettes radiales ou parallèles à l'anode et de forcer de l'air ou un courant d'un liquide réfrigérant à travers les espaces situés entre les ailettes, afin d'évacuer la chaleur rapidement.
Dans certains cas de tubes fonctionnant à très haute fréquence, il peut être difficile de refroidir les électrodes en raison des limitations d'encombrement imposées par les exigences
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du montage et de l'inexistence d'une méthode permettant d'augmenter la surface de l'électrode à laquelle des ailettes peuvent être attachées. Cette difficulté a été surmontée, ou au moins réduite au minimum selon l'invention, en fixant métalliquement à l'électrode à refroidir des éléments radiateurs composés de toile métallique.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de l'invention.
Les fig. 1 à 6 mettent schématiquement en évidence trois méthodes utilisées couramment permettant d'appliquer des ailettes de refroidissement à l'anode d'un tube électronique.
Les fig. 7 à 10 représentent schématiquement deux méthodes permettant d'appliquer des éléments radiateurs en toile métallique à des anodes, conformément à l'invention.
Les fig. 1, 3, 5 et 7 sont des coupes, la fig. 9 est un profil et les figures 2, 4., 6, 8 et 10 sont les plans correspon- dants.
A la fig. 1, l'anode d'un tube électronique est constituée par la surface intérieure d'un tube métallique 1 à paroi relativement épaisse formant noyau sur lequel sont fixées un certain nombre d'ailettes radiales 2 . Selon une variante,les ailettes peuvent être partie intégrante du noyau. De l'air ou un autre fluide de refroidissement peut être forcé longitudinalement à travers les espaces compris entre les ailettes dans la direc- tion indiquée par les flèches 3 .
Selon une variante du même dispositif, représentée à la fig. 3, les ailettes 2 sont des disques annulaires parallèles entourant le noyau. La. fig. 5 représente l'application des mêmes principes à une anode plate 4, à, l'arrière de laquelle des ailettes radiales 5 disposées longitudinalement sont fixées de manière à entourer un espace tubulaire central 6,
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le fluide réfrigérant étant forcé vers le haut de l'espace 6 puis vers l'extérieur entre les ailettes 5, dans la direction indiquée par les flèches 7 .
Les dispositifs des fig. 1 à 6 sont tous connus, mais selon l'invention, les ailettes sont remplacées par des éléments radiateurs en toile métallique. A la fig. 7, l'anode 1 est entourée par une pile de feuilles annulaires de toile métallique fine 8 peu espacées ( toile de préférence en fil de cuivre ) chacune des feuilles étant fixée solidement par soudure, par brasure ou par un procédé analogue à la surface extérieure du noyau. Un fluide réfrigérant peut être forcé soit longitudinalement soit transversalement à travers les espaces compris entre les fils des feuilles de toile métallique. La fig. 9 montre un exemple de la manière dont l'invention peut être appliquée à une anode plate analogue à celle représentée à la fig. 5 .
Une bande de toile métallique fine 'de cuivre ou autre métal est enroulée étroitement selon une spirale 9 et fixée solidement à l'arrière de l'anode 4, ladite toile métallique étant de préférence solidement soudée ou brasée à l'anode selon toute la longueur de l'un des bords de la bande. Selon une variante, la toile métallique pourrait être enroulée en deux ou plus de deux spirales alternées. Un fluide réfrigérant peut être insufflé à travers la toile métallique dans la direction indiquée par les flèches 10 . On a constaté que le dispositif de la fig. 9 était celui qui offrait les plus grands avantages dans le cas d'utilisation d'ailettes plates.
Il est-bien connu que si des ailettes de refroidissement sous forme de plaques planes sont utilisées, des ailettes fines peu espacées sont plus efficaces que des ailettes épaisses plus largement espacées étant donné qu'en fait, pour un rapport espace/épaisseur constant, l'augmentation de chaleur dissipée à une température donnée obtenue en réduisant l'épaisseur d'un certain taux'est proportionnelle à la racine carrée dudit rapport
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si la vitesse du fluide réfrigérant est maintenue constante. En même temps, une réduction d' épaisseur diminue la. longueur de l'ailette Efficace pour dissiper la chaleur. Toutefois, l'épais- seur ne peut pas être réduite indéfiniment en raison de la, néces- sité de maintenir la turbulence du fluide réfrigérant.
Il en résulte que le système de refroidissement tend à. devenir plus petit et que sa capacité de dissipation calorifique augmente à mesure que l'épaisseur de l'ailette diminue, le rapport espace-épaisseur étant maintenu constant.
En utilisant, conformément à l'invention, de la toile métallique fine au lieu d'ailettes plates, on peut obtenir un ré- sultat équivalent à l'utilisation d'ailettes très rapprochées et d'une épaisseur de l'ordre de quelques centièmes de millimètre sans être astreint aux limitations mentionnées ci-dessus.
S'il n'y a pas de contact thermique entre les fils trans- versaux et longitudinaux de la, toile métallique, le rendement thermique sera de 1 ou 0,7 du rendement théorique maxi- mum. Toutefois, l'expérience montre que si l'on utilise de la toile de cuivre ordinaire, et qu'on ne prenne pas de précautions spé-- ciales pour améliorer le contact thermique, lc rendement est d'en- viron 0,8 du .maximum. Ce chiffre peut être amélioré en soudant convenablement les fils des mailles.
La pression convenable pour l'air ou autre fluide réfri- gérant utilisé avec des éléments radiateurs en toile métallique est difficilement calculable et doit être déterminée par tâtonne- ment. On trouve que estte pression est plus élevée que stte né- c@ssaire dans les dispositifs de refroidissement à ailettes pla- tas.
Bien que l'utilisation d'éléments radiateurs de toile métallique conformes à l'invention offre des avantages particu- liers lorsqu'on emploie un refroidissement forcé par air ou par un autre fluide, ce refroidissement forcé n'est pas indispensable.
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L'invention est, bien entendu, susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans s'écarter de l'esprit de l'invention.