CH214714A - Dispositif électrique à décharge dans une vapeur. - Google Patents

Description

  Dispositif électrique à décharge dans une vapeur.    Lors du fonctionnement des dispositifs  électriques à décharge dans une vapeur du  genre utilisant une cathode liquide, telle  qu'une cathode de mercure, une quantité con  sidérable de chaleur se dégage à l'endroit de  l'extrémité cathodique de l'arc électrique. En  raison du bas coefficient de     conductivité     thermique du mercure, cette chaleur ne peut  s'échapper facilement par conduction à tra  vers le mercure pour se rendre aux surfaces  de refroidissement, ce qui a pour effet que la  surface du mercure     atteint    une température  élevée. Cet effet est quelque peut atténué  par un brassage du mercure qui est accompa  gné d'un transfert de chaleur par convection  et occasionné par les variations de pression  de la tache cathodique.

   Dans les dispositifs  connus du genre précité, une température de  surface d'environ<B>100,0</B> C peut être atteinte  presque sur toute la surface du mercure.  Avec de telles températures, le degré de va  porisation est élevé, ce qui donne lieu à une    haute     densité    de vapeurs dans le dispositif et  par conséquent à de fréquents     ares    en retour.  



  Dans le dispositif électrique suivant l'in  vention, on a cherché à brasser la cathode  de mercure vigoureusement et à la diriger  suivant des chemins longeant les. surfaces de  refroidissement. Ce dispositif comprend un  agent conducteur liquide et se caractérise en  ce qu'il comporte des moyens. disposés au sein  de cet agent liquide pour produire au moins  un champ:     magnétique    susceptible de mainte  nir cet agent liquide en mouvement lorsqu'il  est traversé par un courant électrique. De  préférence, des     dispositifs        magnétiques    -sont  immergés dans le mercure de façon à pro  duire     des    champs magnétiques qui réagissent  sur le courant électrique traversant le mer  cure pour mettre ainsi en mouvement la  masse de mercure.

   Lesdits dispositifs magné  tiques immergés peuvent, en particulier, être  constitués par des aimants     permanents,    de  préférence en     forme    de fer à cheval, créant      ainsi des champs magnétiques énergiques  dans la masse de mercure. En plus, un     or-          gane    de guidage en une matière non conduc  trice convenable, tel que, par exemple, un  bloc de quartz, peut être monté dans le mer  cure juste au-dessous de l'électrode d'amor  çage pour le cas où une telle électrode     seroit     prévue, pour diriger le courant qui traverse  la masse de mercure.

   Lorsque le courant qui  passe à travers le mercure croise les champs  magnétiques; une force latérale est imprimée  à la masse de mercure, suivant des principes  d'électromagnétisme bien connus, de façon à  donner lieu à, l'établissement de tourbillons.  Si on place un serpentin de refroidissement  dans le mercure sur le chemin de ces tour  billons, le mercure se déplace le long de ce  serpentin et est refroidi par celui-ci.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'objet  de l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe verticale .suivant  la ligne     I-I    de la.     fig.        \?,    à travers un dispo  sitif à -décharge électrique du type à va  peurs., et  La     fig.    2 est une coupe horizontale de ce  dispositif, montrant l'emplacement, d'aimants  et d'un serpentin de refroidissement, ainsi  que les chemins que prend le mercure sous  l'effet de la réaction du champ magnétique  sur le courant traversant la, masse de mer  cure se     produit.     



  Le dispositif à décharge électrique sui  vant les     fig.    1 et 2 est un convertisseur à  vapeurs dont l'ensemble est désigné par 3, ce  convertisseur comprenant un récipient éva  cué 5, une anode 7 et une cathode     9@    formé  par un bain de mercure qui     se    trouve au fond  de la portion inférieure du récipient 5.

   Dans  ce bain cathodique 9 sont immergés des ai  mants permanents 11, au nombre de quatre,  présentant la forme de fers à cheval et ayant  pour but de produire des champs magnétiques  dans la masse de mercure,     ces!    aimants 11  étant uniformément répartis au sein du bain  cathodique 9 et ayant leurs extrémités po  laires tournées vers le centre du bain catho  dique 9.     Les        aimants    pourraient aussi être du    type électromagnétique, par exemple, ce qui  veut dire que, bien qu'on ait représenté au  dessin des aimants permanents, l'invention  n'est nullement limitée à ce genre d'aimants.

    De     préférence,    les- aimants 11 sont isolés du  bain cathodique 9 au moyen d'une couche iso  lante (non représentée), telle qu'une couche  en émail vitreux, recouvrant     complètement    la  surface de ces aimants, et au moyen de sup  ports 12 qui sont fixés au fond du récipient  5 et sur lesquels reposent les aimants. Cha  cun des aimants 11 présente     une    entaille  ou rainure 13 dans sa portion médiane 15,  formant un passage pour le: courant de mer  cure, comme il sera mieux expliqué plus loin.  Les aimants 1.1 sont, de préférence, disposés  de façon à ce que     les    pôles de nom contraire  d'aimants adjacents 11     soient    voisins.  



  Une électrode d'amorçage<B>17</B> en matière  à forte résistance, telle que du carbure de  bore ou du carborundum, est en contact avec  le mercure cathodique 9 et fait légère  ment saillie au-dessous de la,     surface    de  celui-ci. Cette électrode 17 est maintenue en  position, par une portion     descendante    d'un  conducteur rigide 19 fixé à. la, paroi latérale  du récipient 5 tout en étant isolée de celle-ci.  



  Dans la, portion centrale de 1a cathode  en mercure 9 au-dessous de l'électrode  d'amorçage 1.7, est prévu un organe de: gui  dage 2.1 en une matière non conductrice con  venable, constitué, par exemple, par un bloc  de quartz et servant à diriger le courant pas  sant par la masse de mercure vers les champs  magnétiques entourant les     aimants    en forme  de fer à cheval 11. L'organe de guidage 21  est monté sur des supports 22 fixés au fond  du récipient 5. Il est entendu, toutefois, que  la pointe de l'électrode d'amorçage 17 n'a pas  besoin     d'être    en contact. avec l'organe de  guidage     2'1.     



  Comme on peut. le voir à la     fig.    2, un ser  pentin de     refroidissemt    23 est disposé dans  la masse de mercure cathodique 9. Pour obte  nir une transmission de chaleur plus rapide à  partir du point le plus chaud de la. cathode  de mercure 9 vers le     serpentin    de refroidis  sement 23, il est avantageux d'employer un      serpentin en une matière à haut coefficient  de conductivité de chaleur, telle que, par  exemple, le cuivre, la surface extérieure de  ce serpentin étant de     préférence    pourvu d'un  recouvrement en une matière non     amalgable     telle que, par     exemple,    d'un placage de  nickel.

   Il est     avantageux    de placer diffé  rentes portions du serpentin de refroidisse  ment 2,3 dans, des positions telles que le mer  cure, lorsqu'il est remué, se déplace le long  du     serpentin    M. Comme agent de refroidis  sement circulant dans le serpentin 23, on  peut employer de l'eau froide qui peut être  admise à ce dernier par un robinet d'ad  mission 25 qui peut aussi être utilisé pour  régler le passage d'eau.  



  Lors du fonctionnement du dispositif dé  crit, on fait passer un courant électrique con  venable par l'électrode d'amorçage 17 grâce  à quoi une tache cathodique se produit à l'en  droit de jonction de l'électrode d'amorçage  17 et de la cathode en mercure 9, la tache  cathodique, sous des, conditions de     potentiel     convenables, se prolongeant en un arc qui       immédiatement,    rejoint l'anode 7, et l'opéra  tion de redressement a commencé. Suivant  les règles     conventionnelles    admises à propos  du sens du courant, le courant redressé est  considéré comme ,s'écoulant de l'anode 7 à la  cathode 9 et de     1à    à travers le conducteur de  cathode 27.

   Toutefois, l'organe de guidage  21 qui est disposé     centralement    dans la ca  thode en mercure 9, dirige le courant qui tra  verse la masse de mercure dans les champs  magnétiques engendrés par les aimants<B>Il.</B>  Il résulte de l'action motrice du champ exer  cée sur le courant circulant dans la masse de  mercure qu'une pluralité de tourbillons de  mercure 29 se produisent dans 1a cathode en  mercure 9. Il se produit huit tourbillons 2-9  lorsque les quatre aimants 11 sont prévus,  comme c'est le     cas,    dans le dispositif repré  senté.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif électrique à décharge dans une vapeur comprenant un agent conducteur li quide, caractérisé par des moyens disposés dans cet agent conducteur liquide pour y pro- duire au moins un champ magnétique ca pable de maintenir ledit agent liquide en mouvement lorsqu'un courant électrique<B>y</B> passe. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par des moyens de guidage pour diriger 'le courant électrique traversant l'agent conducteur liquide dans. le champ magnétique. 2.

   Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens-de guidage sont disposés cen- tralement dans, l'agent conducteur liquide. 3. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage consistent en un corps en matière non conductrice. 4. Dispositif suivant la revendication, caractérisé en ce que les moyens pour pro duire au moins un champ magnétique com prennent une pluralité d'aimants immergés dans l'agent conducteur liquide. 5.

   Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 4, caractérisé en ce que lesdits aimants sont répartis uniformément au sein de l'agent conducteur liquide. 6. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendimtion 4, caractérisé en ce que lesdits aimants sont recouverts d'une couche isolante.

   7. Dispositif suivant la revendication et la. sous-revendication 4, caractérisé en ce que lesdits aimants ont une forme de fer à che val et présentent un évidement dans leur portion médiane pour former un passage pour l'agent conducteur liquide.

   8. Dispositif suivant la revendication et la sous, revendication 4, comportant des moyens pour amorcer une tache cathodique sur l'agent conducteur liquide en un endroit centrail dg celui-ci, caractérisé en ce que les aimants sont -disposés; de façon à avoir leurs parties polaires, au voisinage de la tache ca thodique, les champs magnétiques produits par lesdits aimants; étant capabfles de dépla cer des portions -de l'agent conducteur liquide se trouvant près de %la tache cathodique vers les, parois, du dispositif. 9.

   Dispositif suivant la revendication et les: sous-revendications 1, 4 et 8, caractérisé en ce que les moyens de guidage pour diri ger le courant électrique dans: le champ ma gnétique sont disposés centralement dans l'agent conducteur 'liquide, mais à distance des moyens, pour amorcer 'la tache catho dique. 10. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par des moyens de refroidissement disposés au sein de l'agent conducteur liquide de façon à s'étendre sensiblement pa rallèlement au parcours que l'agent conduc teur liquide est oblige de suivre sous l'action du champ magnétique.