Einwegige Quecksilberdampfgleichrichterröhre mit aus Metall- und mit diesem vakuumdicht verschmolzenen Glasteilen bestehendem Entladungsgefäss. Die Erfindung betrifft eine einwegige Quecksilberdampfgleichrichterröhre mit aus Metall und mit diesem vakuumdicht ver schmolzenen Glasteilen bestehendem, zylin drisch geformtem Entladungsgefäss, dessen unterer Teil aus Metall besteht und die Quecksilberkathode enthält, und dessen obe rer Teil aus Glas besteht und die Anodenein schmelzung umfasst.
Die im Hauptpatent beschriebenen, zu einem beträchtlichen Teil eine Metallwan dung aufweisenden Gleichrichterröhren sind mit einer in Form eines Mantels diesen Me- tallteil umgebenden Kühlvorrichtung ver sehen, während der aus Glas bestehende Teil der Entladungsröhre frei in der Luft ange ordnet ist.
Unter diesen Umständen kann der Metall teil leicht zum Beispiel durch Flüssigkeits kühlung auf eine praktisch gleichmässige und beliebig niedrige Temperatur gebracht wer den, während an der Glasoberfläche, je nach .der Lage zu den wärmeausstrahlenden Tei len, der Röhre örtlich sehr unterschiedliche Temperaturen auftreten können.
Einerseits können hierdurch unerwünscht hohe, zur Beschädigung der Glaswand füh rende örtliche Temperaturen auftreten, an derseits kann sich an einer zu kalten Stelle der Glaswand der in der Gleichrichterröhre vorhandene Quecksilberdampf kondensieren, was die Wirkung der Gleichrichterröhre sehr schädlich beeinflussen kann.
Zum Beispiel kann ,das Quecksilbereine unerwünschte Ver bindung zwischen Spannung führenden Tei len bilden oder in Berührung mit heissen Röhrenteilen plötzlich und leicht zur Bil dung von Rückentladungen führende Dampf druckerhöhungen verursachen. Diese Er seheinungen können eine erhebliche Gefahr für das ungestörte Arbeiten und sogar für das Fortbestehen der Röhre bilden.
Wenn man hingegen -den zum Metallteil der Röhre gehörenden Flüssigkeitskühlmantel soweit ausdehnt, ,dass er auch die aus Glas bestehenden Wandteile umfasst, wird es sehr schwierig, die aus Metall und aus Glas be stehenden Wandteile auf untereinander sehr verschiedene Temperaturen zu bringen.
Es wird dann entweder der dem Quecksilbervor- rat benachbarte Teil zu heiss, oder der die Anode umgebende Teil zu kalt und infolge dessen wird die Quecksilberkondensation in der Nähe ,des Quecksilbervorrates unge nügend sein, aber in der Umgebung der Anode in durchaus unerwünschter Weise auftreten.
Die Erfindung bezweckt die Behebung ,der obenerwähnten Nachteile.
Gemäss- der Erfindung wird dieser Zweck dadurch erreicht, dass der aus Metall beste hende Teil des Entladungsgefässes mit einer eigenen Flüssigkeitsumlaufkühlung versehen ist, während der aus Glas bestehende Teil der Gefässwand von einem einen getrennten Kühlraum enthaltenden Mantel umgeben ist, in welchem Kühlraum ein isolierender, bei der Betriebstemperatur der Gleichrichter röhre flüssiger .Stoff vorgesehen ist.
Es kommt hier an erster Stelle Öl oder ein an derer aus Verbindungen der Fettsäurereihe zusammengesetzter Stoff als Kühlmittel in Frage.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass alle Teile der Glaswand praktisch,die gleiche Temperatur aufweisen, welche leicht auf einer .derartigen Höhe zu halten ist, dass, un- erwünschte Quercksilberniederschläge an ihr oder an den von ihr umgebenen Innenteilen der Röhre verhütet werden.
Auch ist bei die ser gleichmässigen Temperaturverteilung die Möglichkeit eines & rspringens der Glaswand erheblich geringer, als bei der Anordnung der Glasteile frei in der Luft, welche schroffe Temperaturübergänge zwischen benachbarten Oberflächenteilen keineswegs ausschliesst.
Es kann vorkommen, dass die oben- erwähnte Kühlung der heissen Glasteile des Entladungsgefässes zur Aufrechterhaltung der erwünschten. Betriebstemperatur nicht hinreicht. In diesem Falle empfiehlt es sich, die Kühlung derart anzuordnen, dass die Kühlräume des untern und des obern Röh renteils unmittelbar aneinander grenzen und nur durch einen, ein gutes Wärmeleitungs- vermögen aufweisenden Teil getrennt wer den.
Es kann dadurch ein erheblicher Teil der an die isolierende Flüssigkeit (im allge meinen 01)i abgegebenen Wärmeenergie mit tels der mit dem untern Kühlraum verbun denen Umlaufkühlung abgeleitet werden, so dass, eine wesentlich niedrigere Temperatur der aus Glas bestehenden Teile des Ent- ladungsgefässes -erreicht wird.
Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, die Befestigung der Gleichrichterröhre in dem Kühlmantel dadurch zu vereinfachen, dass der die Trennung des obern und des untern Kühlraumes bewirkende Teil gleichzeitig für die Abstützung des Entladungsgefässes in dem Kühlmantel verwendet wird.
Eine Vereinfachung des Ein- bezw. Aus bauens der Gleichrichterröhre wind dadurch erreicht, dass der den obern und untern Kühl raum umfassende Mantel ein einziges Gefäss bildet dessen Durchmesser derart gewählt ist, dass es von der Gleichrichterröhre nach Lösung der Befestigungsteile in einem Griff abgenommen werden kann.
Die besten Betriebsbedingungen lassen sich bei einer erfindungsgemässen Gleichrich- terröhre zweckmässig dadurch erreichen, dass man einerseits das Kathodengefäss mittels der Umlaufkühlung annähernd auf Um- gebungstemparatur hält, aber anderseits dem Glasteil des Entladungsgefässes eine Tempe ratur .erteilt, .die zwar niedrig .genug ist, um eine Schonung .der Glaswand zu gewähr- 1eisten, jedoch soweit über der Temperatur des Kathodengefässes liegt,
dass Quecksilber niederschläge im obersten Teil des Ent- ladungsgefäss,es ausgeschlossen sind. Diese Temperaturverhältnisse lassen sich dadurch erreichen, dass die Ausstrahlungsfläche des den obern Kühlraum umfassenden Mantels und die Durchflussgeschwindigkeit im untern Kühlraum gegenseitig derart abgestimmt sind,
dass die im obern Kühlraum befind- lichen Glasteile des Entladungsgefässes eine um mindestens 40 C höhere Temperatur aufweisen, als der im untern Kühlraum be findliche Metallteil.
Die günstigsten Verhältnisse im Innern des Entladungsgefässes lassen sich dadurch erreichen, dass der obere Kühlraum und die Innenteile der Gleichrichterröhre derart zu einander angeordnet sind, dass der .erstere die Verschmelzungsstelle von Glasteil und Me tallteil des Entladungsgefässes, die Durch führungen der Haupt- und Hilfsanode und mindestens den obern Teil der Hauptanode umfasst.
Guter Schutz für .die Bestandteile und bequeme Handhabung, sowie glattes Äussere der fertig eingebauten Gleichrichterröhre er geben sich bei Ausführung des den obern und den untern Kühlraum umfassenden Man tels als allseitig geschlossenes, die Gleich- richterröhre vollständig umschliessendes Ge bilde.
Hierbei kann der Aufbau zweckmässig derart gewählt werden, dass der obere Kühl raum auch die Elektromagnetspule der Hilfs- zündung einschliesst.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des.
In der Zeichnung ist eine erfindungs gemässe Quecksilberdampfgleichrichterröhre mit aus Metallteil 1 und Glasteil 2 zusam- mengesetztem Entladungsgefäss abgebildet. Der Metallteil 1 enthält das Kathodenqueck silber 3, der Glasteil 2 enthält in seinem obern Teil die Durchführung 4 der Anode 5 und die Durchführung 6 der Zündanode 7. Beide Durchführungen sind aus Chromeisen angefertigt, die Durchführung 4 als Chrom eisenkappe, die Durchführung 6 als Chrom eisenplättchen.
An der Chromeisenkappe 4 ist einerseits der Anodenträger 8 mit der Anode 5 und anderseits eine Stromzufuhr klemme 10 vorgesehen. Das Chromeisenplätt- chen 6, trägt einerseits einen Stift 9 mit Ei senzylinder 16 und besitzt anderseits eine Stromzufuhrklemme 11.
Der Elektrodenträ- ger 8 der Anode 4 ist von Isolierringen 12 und 13 und einem an diesen abgestützten, als Abschirmung dienenden Metallrohr 14 um geben, während das Isolierröhrchen 15 die Übergangsstelle zwischen dem- Isolierring 13 und der Bohrung der Anode .4 abschirmt. Der mittels einer Schraubenfeder 18 mit einem Eisenzylinder 17 verbundene Eisen zylinder 16 trägt die Hilfsanode 7 mittels eines, durch das Isolierröhrchen <B>20</B> geschütz ten Elektrodenträgers 19.
Der Eisenzylinder 17 der Elektrodenträger 19, .die Zündanode 7 und das Isolierröhrchen 20 können in. dem Führungsrohr 21 auf- und abgleiten, so dass es möglich ist, die Zündanode aus dem Queck silbervorrat herauszuheben. Zu diesem Zwecke befindet sich oberhalb des Entladungsgefässes eine den Ansatz .33, des Glasteils umgebende Elektromagnetspule 24, mittels welcher der Eisenzylinder 17 angehoben werden kann, so dass eine Hilfsentladung zwischen der Zünd- elektrode 7 und dem Kathodenquecksilber 3 eingeleitet wird.
Der E.lektrodenträger 19 und,die Röhrchen -210, und 21 befinden sich in einer Aussparung der übrigens zylindrischen Anode und sind zugleich mit dieser von einem zylindrischen Metallschirm 212 umge ben, der seinerseits die.
Verschmelzungsstelle 2ss von Metall und Glas gegen den Einfluss der Entladung .schützt. Das aus Metall be stehende Kathodengefäss trägt einen Flansch 25 aus gut wärmeleitendem Metall, .der das Kathodengefäss 1 flüssigkeitsdicht mit dem Kühlmantel -216 verbindet, so dass sich zwei getrennte Kühlräume bilden, wenn man die Gleichrichterröhre in .den Kühlmantel 26 einsetzt und mittels des gleichzeitig als Ka thodenzuführung dienenden Bolzens 27 be festigt.
Der untere Teil des Kühlmantels 26 wird mittels der Zufuhr- und Abfuhrstutzen 28 und 29 in eine Umlaufkühlvorrichtung .ge- schaltet, während der obere Teil des Kühl mantels 216 mit Öl gefüllt wird. Er ist an der Oberseite mit einer Isolierplatte 30 dicht ab geschlossen, die Anschlussbolzen für die Hauptanode 5 und :die Zündanode 7 sind in dieser Platte angeordnet.
Unten an ,dem mit Öl gefüllten Teildes Kühlmantels .26 ist ein Ablasshahn 3,1 und in der Isolierplatte 3,0 ist ein Sicherheitsventil :3'2 zur Verhütung unzulässiger Druckerhöhungen angeordnet.
Wenn der Glasteil 12 der GleichrieUter- röhre auf die gebräuchliche Weise ausschliess lich durch Luft .gekühlt wäre, würden sich in der unmittelbaren Nähe der Verschmel zungsstelle 23 und im obern Teil des Ent- ladungsgefässes zu hohe Temperaturen ent- wickeln, wogegen zwischen diesen beiden eine zu kalte Zone entstehen würde.
Ein Quecksilberniederschlag in dieser zwischen liegenden Zone könnte erhebliche Betriebs störungen verursachen. Die Anordnung eines Ölmantels gemäss der Erfindung behebt -diese Schwierigkeiten voll und ganz, weil die Temperatur :des von 01 umgebenen Teils so wohl auf einen gleichmässigen Wert ge bracht, als auch auf genügender Höhe erhal ten werden kann. Einfachheitshalber wurde im vorhergehenden wiederholt von "Küh- lung" und "Kühlraum" gesprochen; es ist hier zu bemerken, dass. die Wirkung des obern Kühlraumes nur teilweise kühlend ist.
Seine wichtigste Wirkung besteht vielmehr darin, dass an der Glaswand der Röhre eine gleichmässige Temperatur erreicht wird, welche auf eine derartige Höhe eingestellt ist, dass manche Teile gerade eine höhere Temperatur aufweisen, als es ohne diese "Kühlmittel" der Fall wäre. Im allgemeinen kann diese Temperatur ungefähr<B>70'</B> C be tragen, wenn sich die Temperatur des Ka thodengefässes ungefähr auf der Höhe der Umgebungstemperatur befindet.