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"Tube à décharges électriques".
La présente invention a pour objet un tube à décharges électriques à cathode à incandescence et à atmosphère gazeuse susceptible d'être utilisé pour redresser des courants alter- natifs polyphasés.
Avec les tubes redresseurs à atmosphère gazeuse, des dif- ficultés surgissent si la pression de l'atmosphère gazeuse est faible, ce qui est surtout le cas des tubes à haute ten- sion. Il se produit alors une désintégration accentuée des pièces métalliques disposées à l'intérieur de l'espace à décharges. ce qui entraîne l'absorption d'une certaine quan- tité du gaz renfermé dans le tube.
Par suite, la pression
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existant dans le tube diminue et le redresseur peut être rendu moins propre au but envisagé, La diminution de pres- sion due à l'absorption de gaz peut être évitée pratiquement par l'introduction d'une certaine quantité de mercure dans le tube, mais dans le cas des tubes redresseurs polyphasés, il se présente alors souvent ce phénomène que la décharge vers une des anodes ne jaillit pas.
L'invention a pour objet un tube à décharges destiné redresser des courants alternatifs polyphasés et ayant une faible pression de gaz dans lequel, malgré la désintégration, la pression ne diminue pas au cours du fonctionnement du tube, et dont l'allumage ne présente aucun inconvénient.
Un tube à décharges électriques conforme à l'invention comporte une cathode à incandescence (de préférence une ca- thode à oxyde), renferme une atmosphère et convient pour redresser des courants alternatifs polyphasés. Il est carac- térisé par la présence dans l'espace Vide de vapeur de mer- cure, mélangée ou non avec un autre gaz, et de mercure liquide, et par la disposition, soit à l'extérieur du tube sur la paroi, soit à l'intérieur du tube, d'un ou plusieurs organes conducteurs entre la cathode à incandescence et les anodes, ces organes étant dans l'un ou l'autre cas en connexion avec l'anode qui leur correspond, dans le dernier cas, de préfé- rence, par l'intermédiaire d'un condensateur.
Le mercure liquide peut se trouver enfermé dans un réservoir distinct qui communique avec l'intérieur du tube, de préférence, par l'intermédiaire d'un tube capillaire.
Ce réservoir de mercure peut être disposé à l'intérieur du pied du tube ou d'un des pieds de celui-ci, un mode de réalisation particulier du tube faisant
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l'objet de l'invention comporte des moyens de modifier la température du réservoir de mercure,,
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être réalisée,
Sur la figure 1. une enveloppe en verre 1 est fermée par un pied 2, Des fils d'alimentation sont soudés, par fusion, dans le pincement 3 de ce pied et portent la cathode à incandescence 4. Les anodes 5, dont le nombre corres- pond au nombre des phases à redresser, se trouvent chacune dans un bras 6 qui communique avec l'espace à décharges.
La figure montre deux de ces bras qui peuvent se trouver à l'extérieur ou à l'intérieur de l'enveloppe et sont montés, par exemple, sur un ou plusieurs pieds.
Un réservoir 7 qui renferme du mercure est relié au tube 1 par un tube capillaire 8. Il s'ensuit que l'espace à vide est rempli de vapeur de mercure dont la pression dépend de la température du mercure renfermé dans le réservoir 7, à condition que cette température soit inférieure à celle du tube. Comme cette température est sensiblement constante, la pression existant dans le tube ne varie pour ainsi dire pas au cours du fonctionnement,. Même si le tube renferme non seulement de la vapeur de mercure mais aussi un autre gaz, par exemple de l'argon, la pression dépend moins de l'absorption de gaz que dans le cas où le tube ne renferme pas du tout de mercure. Le mercure renfermé dans le tube peut aussi être à l'état liquide, par exemple sous la forme d'un dépôt sur la paroi. Dans ce cas également la pression dans le tube est pratiquement invariable.
Cependant l'utilisa- tion d'un réservoir distinct présente de grands avantages comparativement à cette dernière méthode. En reliant le ré- @
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servoir au tube principal par l'intermédiaire d'un tube capillaire, ce qui a pour conséquence que le mercure liquide reste entièrement séparé du tube à décharges et ne peut pas venir en contact avec des pièces métalliques (par exemple au cours du transport), on assure que le mercure reste à l'état pur et ne forme aucun amalgame, ce qui est utile à la qua- lité de l'atmosphère gazeuse,
Cependant, ainsi qu'il y avait déjà lieu de le remar- quer ci-dessus, la disposition décrite n'est pas applicable tel quel aux redresseurs de courants alternatifs polyphasés à haute tension,
car il y a le risque que la décharge vers une ou plusieurs des anodes ne jaillisse pas. suivant la présente invention, on a trouvé qu'il est quand même possible d'agencer les redresseurs à cathode à incandescence remplis de vapeur de mercure de façon qu'ils conviennent au redressement de courant polyphasé. Dans ce but on dispose des organes conducteurs, soit à l'extérieur du tube sur la paroi, soit à l'intérieur du tube, entre les anodes et la cathode. Ces organes conducteurs qui peuvent être constitués, par exemple, par une bande de métal en feuille, sont désignés sur la figure 1 par 9. Ils sont en liaison électrique avec les anodes.
S'ils sont contenus à l'intérieur de l'espace à décharges, cette liaison est établie de préférence au moyen d'un condensateur, s'ils sont disposés à l'extérieur sur la paroi du tube, ils peu- vent être reliés directement aux anodes correspondantes.
Sur le dessin, ils sont en contact avec les fils d'alimen- tation des anodes. Dans ce cas ils peuvent être constitués, par exemnle, par des traits d'aquadag (pâte de graphite) ou de couleur conductrice qui s'étendent à l'extérieur sur la @
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paroi des bras 6 suivant la direction du trajet des décharges.
Grâce à la combinaison de l'atmosphère de vapeur de mercure soumise à une pression constante avec ces organes conducteurs, on obtient un excellent; redresseur susceptible d'être utilisé pour des courants polyphasés à haute tension, dont le fonction- nement est très régulier et dont la durée est prolongée dans une grande mesure grâce à l'atmosphère de mercure,.
L'utilisation d'un réservoir de mercure distinct relié au tube permet aussi de modifier à volonté la, pression dans le tube. En effet, on peut obtenir ce réglage en amenant le mercure renfermé dans le réservoir à une température déterminée en harmonie avec la valeur de la pression de vapeur voulue. Dans ce but, on peut se servir d'un élément de chauffage électrique 10 dont l'intensité de courant peut être modifiée, automatiquement ou non, de fagon que la tempé- rature du mercure et par suite la pression dans le tube ait une valeur constante quelconque.
Il est évident qu'il ne s'agit pas d'amener le mercure à une température supérieure à celle du tube. 0'est pourquoi on peut se servir aussi d'autres moyens de chauffage, le cas échéant morne d'un agent refroidisseur, pour amener le mercure à la température voulue.
La figure 2 représente un tube analogue à celui montré sur la figure 1. Les organes conducteurs 11 sont disposés sur les bras 12 de manière à décrire une hélice. Un réser- voir de mercure 13 est contenu dans le pied 14 du tube et communique avec l'intérieur de celui-ci, par l'intermédiaire d'un tube capillaire 15. Les fils d'alimentation d'un élément de chauffage électrique 16 peuvent aboutir, avec ceux de la cathode à incandescence par exemple, à des fiches de contact fixées à un culot. La disposition du récipient de mercure à ^ -
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l'intérieur du pied du tube évite le risque qu'il soit brisé par un choc, ce qui pourrait se produire dans le cas de la Fig. 1.