CH239453A - Ionenentladungsröhre mit flüssiger Kathode und Anode. - Google Patents

Description

      lonenentladungsröhre    mit     flüssiger    Kathode und Anode.    Die vorliegende Erfindung betrifft eine       Ionenentladungsröhre,    in der sowohl die  Anode als auch die Kathode aus einer Menge  flüssigen     Metalles    bestehen. Die Röhre nach  der Erfindung kann insbesondere als Strom  richterröhre oder als Schalter     mitQuecksilber-          elektroden    ausgebildet sein.  



  Die Röhren mit flüssigen Elektroden ha  ben den Nachteil, dass an der wärmsten Elek  trode, in den meisten Fällen an der Anode, da  an der Anode die meiste Wärme entwickelt  wird, andauernd     Elektrodenmaterial    ver  dampft und andern Stellen, beispielsweise an  der andern Elektrode, niederschlägt. Dies  kann zur Folge haben, dass sämtliches flüssi  ges Metall an der Anode verdampft, so dass  ausschliesslich die Anodeneinführung als  Anode dient, wodurch letztere viel zu heiss       wird    und daher die Röhre schnell zusammen  bricht.

   Bei zweiseitig     steuerbaren    Röhren, das  heisst Röhren, in denen die beiden Elektroden  je mit einer Zündvorrichtung versehen sind,  darf niemals eine der Elektroden leer werden    oder das Quecksilberniveau bis     unterhalb    der  Zündvorrichtung gelangen, da die betreffende  Elektrode dann nicht als Kathode dienen  kann. In diesen     Röhren    ist häufig so viel     Elek-          trodenmaterial    vorhanden, dass das Metall der  kälteren     Elektrode    nach der wärmeren hin  überzufliessen anfängt, bevor letztere ganz  leer ist.

   Obwohl das     hinüberfliessende        Elektro-          denmaterial        dann    über     irgendeine    Tropfvor  richtung geführt     wird,    treten hierdurch oft  Kurzschlüsse oder unerwünschte     Zündungen     auf.  



  Die Erfindung sucht nun diese Nachteile  dadurch zu vermeiden, dass in der     Ionenent-          ladungsröhre    mit flüssigen Elektroden zwi  schen den beiden Elektroden ein Behälter an  geordnet wird, in welchen das aus einer der  Elektroden hinüberfliessende     Elektrodenmate-          rial    gelangt. Dabei ist der Behälter derart  gestaltet, dass im Betrieb das     Elektroderimate-          ri.al        daiaus    wieder verdampft.  



  Da das     aus    einer der Elektroden hinüber  fliessende     Elektrodenmaterial    in den zwischen      den beiden Elektroden liegenden Behälter ge  langt und aus letzterem wieder verdampft  wird, lässt sich zwischen den beiden Elektro  den keine leitende     Verbindung    herstellen, so  dass Kurzschluss oder eine unerwünschte Zün  dung nicht auftritt. Die Temperatur des       Elektrodenmaterials    in diesem Behälter soll  höher sein als diejenige der beiden Elektro  den, da sonst nach der allgemeinen Regel  doch noch     Elektrodenmaterial    in den Behälter       hinüberverdampfen    würde.  



  Bei einer vorzugsweise     verwendeten    Aus  führungsform nach der Erfindung sind die  beiden aus Quecksilber bestehenden Elektro  den in den Schenkeln einer     H-Röhre    ange  bracht, und das Verbindungsrohr bildet; den  Behälter zur Aufnahme des     ans    einer der  Elektroden     hinüberfliessenden.    Quecksilbers.  



  Für die Verdampfung des Elektroden  materials aus dem Behälter heraus lässt sich  die von der Entladung entwickelte     Wärine     benutzen. Um eine genügende Geschwindig  keit der Verdampfung zu erreichen, lässt sich  die Entladungsbahn an der Stelle des     Queck-          silberbehälters    über eine     gewisse    Länge ver  engen. Der Behälter kann auch mit     Wärme-          isoliermaterial    umgeben werden, so dass die  Wärmeabfuhr durch die Wand hindurch  möglichst beschränkt     n-ird.     



  Um unter ungünstigen Verhältnissen die  Verdampfung des     Elektrodenmaterials    zu     ge-          %vährleisten,    lässt sich aussen am Behälter ein  Heizelement anbringen. Auch kann man das       Quecksilber    dadurch verdampfen, dass es  durch einen elektrischen Strom unmittelbar  geheizt     wird.    Zu diesem Zwecke kann der  Behälter mit einer Induktionsspule umgeben  werden, oder im Behälter können zwei Elek  troden angebracht werden, mittels welcher  der Strom zugeführt wird.

   Falls die Röhre  als Gleichrichter dient, ist es besonders vor  teilhaft, die     -\Vandung    der Röhre oberhalb  der Anode mit einer zusätzlichen Kühlung  zu versehen, um dadurch die     Zuriiekführung     des Quecksilbers zu der Anode zu fördern.  



  Die Erfindung wird nachstehend an Hand  der in der beiliegenden Zeichnung dargestell  ten Ausführungsbeispiele näher erläutert.         Fig.    1 stellt eine erfindungsgemässe       Gleichrichterröhre    dar, in der das Quecksilber  infolge der durch die Entladung entwickelten  Wärme verdampft wird.  



       Fig.    ? zeigt eine zweiseitig steuerbare       Entladungsröhre,    in der das Quecksilber mit  tels eines ausserhalb der Röhre angeordneten  Heizelementes verdampft wird.  



       Fig.    3 stellt einen Gleichrichter dar, bei  dem innerhalb des Behälters zwei Elektroden  für die Heizung des     Quecksilbers    angeordnet       sind    und der Raum oberhalb der Anode der  art ausgebildet ist, dass er die Wärme gut ab  führen kann.  



  In     F'ig.    1 sind 1 und 2 die beiden Schenkel       der        H-Röhre.    Die     Quecksilbermassen    4 und 5       bilden    die Kathode     bezw.    die Anode. Die an  das Glas     aasgeschmolzenen        Chromeisenkappen          (i    und 7 dienen als     Stromzufiihrung.    3 ist das  Verbindungsrohr, welches an den beiden En  den mit stehenden Rändern 9 und 10 ver  sehen ist, so dass der Behälter 8 entsteht.

   Der       Rand    10 an der Anodenseite ist. höher als der  Rand 9 an der Kathodenseite, so dass aus der  Kathode hinüberfliessendes Quecksilber nicht  in die Anode spritzen und daher einen Kurz  schluss oder eine Zündung einleiten kann. Das  Verbindungsrohr 3 ist an den Enden abge  rundet. so dass der Querschnitt in der     Mitte     wesentlich geringer ist und daher im ver  engten Teil der Entladungsbahn genügende  Wärme zur Verdampfung des Quecksilbers  entwickelt wird. Um die     Wärmeverluste    nach  aussen zu beschränken, ist das Rohr 3 mit  dem     'NVärmeisoliermantel    11 umgeben.  



  Im Kathodenquecksilber 4 befindet sich  die     Funkenzündelektrode    12. welche aus  einem Quarzröhrchen 12 besteht, dessen In  nenseite mittels des     Quecksilbers    und des       :1lolvbdändrahtes    13 mit der Anschluss  klemme 15 verbunden ist. Das     Quarzröhrchen     12 ist. mittels der Zwischenringe 14 an das  Glas der Röhre aasgeschmolzen. Zwecks Zün  dung der Röhre wird     während    kurzer Zeit  eine hohe positive Spannung an die Klemme  15 gelegt.  



  In     Fig.    1 sind die mit     Fig.    1 überein  stimmenden Teile mit gleichen Bezugsziffern           @vie    in     Fig.    1 angedeutet. Die Röhre ist sym  metrisch ausgebildet. Die Elektroden besit  zen je eine     F'unkenzündelektrode    und können  daher nach Belieben als Kathode dienen. Die  Röhre findet zum Beispiel Anwendung zur       Speisung    des Ankers     eines    Gleichstrommotors.  der abwechselnd in die eine oder in die andere  Richtung drehen muss, aus einem Wechsel  stromnetz.

   Die beiden     Überfliessränder    9     und     10 sind hier gleich hoch gemacht, so dass die  Elektroden je als Kathode dienen können.  Unter dem Behälter 8 ist das Heizelement 16  mit     Anschlussklemmen    17 und 18 angeordnet.  Die Grösse des Elementes ist derart gewählt,  dass unter Berücksichtigung der durch die  Entladung entwickelten Wärme das Queck  silber immer verdampfen wird. Das Verbin  dungsrohr 3 ist über die ganze Länge ver  hältnismässig eng gewählt.  



  In     Fig.    3 sind ebenfalls die mit     Fig.    1  übereinstimmenden Teile mit gleichen Be  zugszeichen angedeutet. In den Boden des  Behälters 8 sind die beiden     Chromeisenplätt-          cben    19 und 20 eingeschmolzen, welche als  Elektroden für den Heizstrom des Queck  silbers dienen. Die Elektroden 19 und 20  müssen an eine Spannungsquelle von niedri  ger Spannung angeschlossen werden, um beim  Schliessen und Unterbrechen des Stromes  starke Funken zu vermeiden. Diese Funken  könnten nämlich durch die Ionisation des  Quecksilberdampfes eine Zündung der Röhre  einleiten.  



  Da die Heizung des Behälters nur wirkt,  wenn Quecksilber vorhanden ist und also,  wenn der Behälter leer ist, keine Überhitzung       auftritt,    so kann dieser Behälter so gross ge  wählt werden, dass auch ohne die von der  Entladung entwickelte Wärme sämtliches  Quecksilber verdampft. Das Verbindungsrohr  3 kann dann weit gewählt werden, so dass  kein unnötiger Spannungsabfall in der Röhre  auftritt.  



  Der obere Teil der Anodenhälfte der  Röhre besteht aus einem     Chromeisenkopf    21  mit Kühlblechen 22. Die Wärme wird aus  diesem Röhrenteil schnell abgeführt, wodurch    also leicht Quecksilber darin kondensiert,  welches dann in die Anode fällt. Nötigenfalls       kann    der Kopf 21 noch durch einen Luft  strom gekühlt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Ionenentladungsröhre mit flüssiger Anode und Kathode, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden ein Behälter für das aus einer der Elektroden hinüberfliessende Elektrodenmaterial angebracht ist, welcher Behälter derart gestaltet ist, dass das Elektro- denmaterial während des Betriebes wiederum daraus verdampft.

   UNTERANSPR ttCHE 1. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Quecksilber bestehende Anode und Kathode in den Schenkeln einer H-Röhre angebracht sind, und dass das Verbindungsrohr einen Behälter zur Aufnahme des aus einer der Elektroden hinüberfliessenden Quecksilbers bildet.

   2. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Entladungsbahn an der Stelle des Quecksilberbehälters derart ver engt ist, dass das im zwischen den Elektro den liegenden Behälter befindliche Elektro- denmaterial infolge der durch die Entladung entwickelten Wärme verdampft wird. 3. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass die Entladungs röhre an der Stelle des Quecksilberbehälters verengt ist.

   4. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass der das überge flossene Elektrodenmaterial enthaltende Be hälter mit Wärmeisolierungsmaterial umge ben ist. 5. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Behälter mit einem Heizelement umgeben ist. 6. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet. dass der Behälter von einer In duktionsspule umgeben ist.

   7. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass sich im Innern des Queck- silberbehälters z,@-ei Elektroden befinden. B. Ionenentladungsröhre nach Patentan spruch, die als Gleichrichter ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die \Wandung der Röhre über der Anode mit Kühlmitteln versehen ist.