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Gleichrichter.
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element vorgesehen ist, das aus einem Metall besteht, auf welchem eine Lage einer Metallverbindung gebildet ist. Ein solches Gleichrichtelement besteht vorzugsweise aus Kupfer, das mit einer dünnen, gut anhaftenden Lage von Kupferoxyd versehen ist, welches Kupferoxyd aus dem metallischen Kupfer durch Erhitzen gebildet ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Bauart eines Gleichriehtelementes dieser allgemeinen Type, so dass die Kapazität und der Wirkungsgrad des Elementes erhöht wird.
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element gemäss der Erfindung als Hohlkörper ausgebildet, so dass nicht nur die Berührungsfläche zwischen der Metallverbindung und dem Metall vergrössert, sondern auch für eine leichtere Zerstreuung der beim Betrieb sieh bildenden Hitze gesorgt ist, indem die äussere oder die innere, gegebenenfalls auch beide Oberflächen des Elementes hiezu herangezogen werden.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht in einer Anordnung, die den erforderlichen Berührungsdruck zwischen dem Metall und der Metallverbindung sichert, so dass die Gleichrichtwirkung des Elementes erhöht wird.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise durch die Fig.1 bis Ï im Schnitt diagrammatisch dargestellt.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 umfasst das Gleichrichtelement einen hohlen Kupferzylinder 1, der aussen mit einer Schicht 2 von Kupferoxyd bedeckt ist, die durch Erhitzen gebildet ist.
Die Aussenfläche der Kupferoxydschichte. 2 ist mit aufeinanderfolgenden Lagen von Bleifolie 3 und Kupferfolie oder -band 4 unter Spannung umwickelt, so dass der erforderliche Berührungsdruck zwischen der Bleifolie 3 und dem Kupferoxyd gewährleistet ist. Wenn erforderlich, kann die Aussenfläche der Kupferoxydschichte mit Graphit überzogen werden, bevor die Bleifolie 3 darübergewickelt wird, um den genügenden elektrischen Kontakt mit dem Kupferoxyd herzustellen. Das so gebildete Gleichrichtelement kann in geeigneter Weise, z. B. vorzugsweise mit vertikaler Achse des Kupferzylinders gelagert werden, so dass der Umlauf der Luft zwecks Kühlung an der Innen-und an der Aussenfläche des zylindrischen Elementes gewährleistet ist.
Gemäss Fig. 2 ist eine abgeänderte. für höhere Spannungen geeignete Ausführung dargestellt.
Das Gleichrichtelement umfasst in diesem Fall eine Anzahl von koaxial angeordneten oxydierten Lagen von Kupfer und besteht aus einem Kupferzylinder 5, an dessen Aussenfläche in der oben beschriebenen Weise eine Lage von Kupferoxyd 6 gebildet ist. Auf der Kupferoxydschichte 6 ist eine zylindrische Lage von metallischem Kupfer 7 durch einen elektrolytischen Prozess oder auf eine andere geeignete Weise niedergeschlagen. Auf der Kupferschiehte 7 ist eine Lage 8 von Kupferoxyd auf die oben beschriebene Weise gebildet, auf der wieder eine Lage 9 von metallischem Kupfer niedergeschlagen ist, auf welcher eine Kupferoxydschichte 10 sitzt. Diese Schicht 10 endlich ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, mit einer Bewickelung von Kupferband und Bleifolie versehen.
Das Gleichrichtelement gemäss Fig. 3 umfasst einen hohlen Kupferzylinder 12, an dessen Aussenmantel eine Schicht 13 von Kupferoxyd gebildet ist. Der Zylinder ist an beiden Enden durch Kappen 14,
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15 geschlossen, die beide mit ihren umgebördelten Rändern die Lagen 13 von Kupferoxyd umschliessen.
Das so gebildete Gleic1nichtelement ist von einem zylindrischen Behälter 16 (Blech oder Guss) umschlossen, der eine das G1eichrichtelement völlig einschliessende Queeksilberfillung enthält. Das Quecksilber 17 dient dazu, die elektrische Verbindung zwischen der Oxydschicht und dem Behälter 16 herzustellen, der den einen Pol des G1eic1n'ichtelementes bildet, dessen anderer Pol durch den Kupferzylinder 12 gebildet wird, zu dem der Leiter 18 geführt ist. Die beiden Kappen sind mit Entlüftungsrohren. 19, 20 versehen. damit das Kühlmittel durch das Innere des Gleichrichtelementes durchstreichen kann. Als solches kann z. B. Luft verwendet werden, die durch das Rohr 26 in das Innere des Elementes gelangt, dasselbe infolge
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wieder austritt.
Doch kann man für das Durchtreiben der Kühlluft auch einen Ventilator, ein Gebläse od. dgl. verwenden, das an das eine der beiden Ventilationsrohre angeschlossen ist. Als ein von Luft verschiedenes Kühlmittel kann z. B. Öl verwendet werden, das durch irgendeine hiezu geeignete Einrichtung in das Innere des Gleiehrichtelementes eingeführt wird. Dabei kann für dauerndes Durchströmen des Kühlmittels durch das Element und für Rückkühlung durch einen geeigneten KÜhler od. dgl. gesorgt werden.
Die Anordnung gemäss Fig. 3 umfasst zwei Gleichrichtelemente in Serie. Der Behälter 16 des einen Elementes ist durch einen Leiter 21 mit dem Kupferzylinder 12 des andern Elementes verbunden. Der Leiter 18 und ein Leiter 22, angeschlossen an den Behälter 16 des zweiten G1eichrichtelementes, bilden die Pole der Vorrichtung.
Es ist klar, dass eine beliebige Zahl derart hintereinander geschalteter Gleichrichtelemente vorgesehen werden kann, um die Vorrichtung für jede gewünschte Spannung geeignet zu machen. Auch kann man Gruppen dieser Elemente parallel schalten, um die Stromkapazität der Vorrichtung zu erhöhen.
Das Quecksilber 17 des Behälters 16 dient, wie erwähnt, für Herstellung des elektrischen Kontaktes mit der Kupferoxydschichte 13, die am Kupferzylinder 12 gebildet ist. Um diese Berührung inniger zu machen, kann man das Quecksilber 17 in jedem gewünschten Grade unter Druck setzen, z. B. durch einen feder-oder gewichtbelasteten Kolben oder indem man den Behälter 16 mit einem nach aufwärts führenden Rohr versieht, indem sich eine Säule aus Quecksilber oder einer ändern Flüssigkeit befindet, die entsprechend hoch ist, um die notwendige hydrostatische Pressung auszuüben.
Gemäss Fig. 4 umfasst das Gleichrichtelement eine Spirale 23 aus Kupferdraht, die an ihrer Ober-
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ist auf einem zylindrischen Träger 24 aus Isoliermaterial aufgebracht und taucht in ein Queeksilberbad 17 des Behälters 16. Die Enden der Kupferspirale 23 sind elektrisch mit einem gemeinsamen Leiter 24a verbunden, der eine Büchse 2J aus Isoliermaterial in der Wand des Behälters 16 durchsetzt. Dieser Leiter à bildet den einen Pol der Vorrichtung, ein mit dem Metallbehälter 76 verbundener Leiter 26
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das Gleichrichtelement aus einer Anzahl von Kupferrohren 27, an deren Aussenfläche in der bereits beschriebenen Weise Lagen von Kupferoxyd gebildet sind. Die Rohre 27 sind im Behälter 28 vertikal angeordnet.
Die oberen und unteren Enden der Rohre liegen in den entsprechenden Öffnungen einer
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eingeschlossene Mittelteil ist mit. Quecksilber gefüllt, das die Rohre 27 umschliesst und mit ihren Kupferoxydschichten in Kontakt steht. Die Rohre 27 sind elektrisch miteinander durch einen Leiter 31 verbunden, der durch eine Büchse 32 aus Isoliermaterial in der Wand des Behälters 28 durchtritt. Oberhalb der Platte 29 bildet der Leiter 31 den einen Pol der Vorrichtung, während der : andere Pol durch einen, mit dem Metallbehälter 28 elektirsch verbundenen Leiter 33 gebildet wird.
In die unterste Kammer 34 des Behälters 28 wird Luft oder Öl als Kühlmittel durch ein Einlassrohr 35 zugeführt. Das Kühlmittel streicht durch-das Innere der Rohre 27 in die obere Kammer 36 und verlässt dieselbe durch das Auslassrohr 37.
Auch bei der Konstruktion gemäss Fig. 4 und 5 kann das mit den Kupferoxy'dschichten der Rohre 27 in Kontakt stehende Quecksilber in jedem gewünschten Grade unter Druck gesetzt werden. Dieser Druck bewirkt nicht nur einen besseren elektrischen Kontakt mit den Oxydschichten, sondern gibt auch die Möglichkeit, den Druck zwischen der Oxydschicht und dem metallischen Kupfer nach Belieben einzustellen.
Wie ersichtlich, wird durch die Anordnung gemäss der Erfindung die Kontaktfläche zwischen dem metallischen Kupfer und dem Kupferoxyd stark vergrössert, womit auch die Stromkapazität des Gleichrichters wesentlich höher wird. Zugleich wird die beim Betrieb entstehende Wärme, die praktisch so gross gefunden wurde, dass sie den Wirkungsgrad der Gleichrichtung beeinträchtigt, wirksam abgeleitet. Ferner wird die elektrische Verbindung mit der Kupferoxydschichte besser und der notwendige Druck zwischen dieser Schichte und dem Metall kann in einfacher Weise den Erfordernissen entsprechend geregelt werden.
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Abänderungen vorgenommen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Gleichrichter mit einem Gleichrichtelement, das aus einem Metallkörper besteht, auf dem direkt eine Schichte einer Verbindung desselben Metalles gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
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zwischen Metall und Metallverbindung bietet, ausgebildet ist, zum Zwecke, die Stromkapazität des Elementes zu vergrössern und gleichzeitig eine bessere Zerstreuung der während des Betriebes erzeugten Wärme durch Verminderung der Wandstärke des Metallkörpers, durch den die Wärme geleitet wird, zu erzielen.