<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF ELECTRIQUE A ATMOSPHERE-DE VAPEUR.
La présente invention concerne les dispositifs électriques à at- mosphère de vapeur comme ceux connus de façon générale sous le nom d'igni- trons.
En générale les ignitrons comportent une cathode liquide.. habituel- lement un bain de mercure, et ils ne peuvent pas être utilisés d'une façon universelle parce qu'ils doivent rester dans une position fixe afin que la surface du bain cathodique soit maintenue dans un rapport immuable avec d' autres électrodes du dispositif.Aussi n'utilise-t-on pas en pratique la construction ordinaire d'ignitrons sur des mobiles ou dans les cas où un mouvement agite le bain de mercure, comme cela se produit sur des bateaux..
-des véhicules terrestres et des avions.
L'invention a principalement pour but la construction d'un igni- tron dont l'électrode de démarrage ou de commande n'est pas dérangée par des mouvements qui dérangent normalement un bain de mercure.
Plus spécialement l'invention a pour but de procurer un ignitron dont l'électrode de démarrage ou de commande se maintient fixe par rapport à la cathode dans toutes les conditions de mouvement et dans toute position
EMI1.1
de l'igni trono
L'invention consiste principalement en un dispositif à décharge à arc ayant une électrode de démarrage ou de commande et une cathode spon- gieuse en contact avec cette électrode.
Plusieurs formes d'exécution'préférées de l'invention sont repré- sentées, à titre d'exemples au dessin annexé,.,
La figure 1 est une coupe longitudinale axiale d'un ignitron de construction quelconqueauquel l'invention est appliquée.
La figure 2 est une vue semblable à la figure 1, représentant une
<Desc/Clms Page number 2>
autre forme d'exécution de 1-invention.
La figure'3 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 2.
La figure 4 est une vue en coupe de la cathode spongieuse re- présentée à la figure 2.
Les figures 5 et 6 sont des coupes semblables de variantes de la cathode spongieuse, et
La figure 7 est une coupe semblable d'un disque constituant la surface d'amorçage de la cathode.
Dans la forme d'exécution de l'invention et la construction d' ignitron représentées à la figure 1, aux détails de laquelle 1-'invention n'est toutefois pas limitée., l'ignitron comprend une enveloppe cylindri- que 10 en acier ou en une autre matière résistante avec un fond 12 d'une venue et un chapeau 13,au sommet, scellé au bord supérieur de l'envelop- pe, celle-ci constituant une enceinte fermée dans laquelle on peut faire le vide.
Le chapeau ou couvercle représenté est pourvu de passages scel- lés 14, 15 pour les fils d'électrode respectifs 16, 17,notamment pour 1' anode 18 et l'igniteur 19 enfermés dans l'enveloppe et suspendus au cou- vercle par ces fils. Les passages scellés comprennent chacun un manchon 20 en verre ou autre matière isolante qui isole les fils l'un de l'autre et de l'enveloppe. L'anode 18 est placée dans le haut de l'enveloppe, à une bonne distance du fond 12, tandis que l'igniteur 19 est placé sous l'anode, dirigé vers le fond avec son extrémité très près de celui-ci.
L'igniteur est représenté mince et effilé vers le bas, son extrémité infé- rieure étant très petite et semi-sphérique ou arrondie. L'igniteur peut être fait en matériaux utilisés pour les igniteurs d'ancien type., ou en un ou plusieurs matériaux qui conviennent plus spécialement à la présen- te invention.
Le fond de l'enveloppe 10 est recouvert d'une pastille ou masse 21 d'une matière poreuse ayant la propriété d'absorber et/ou adsorber, com- me une éponge, le mercure ou une autre matière cathodique liquide propre à se reconstituer et quoique cette masse soit de préférence métallique 1' invention n'est pas limitée à un métal spongieux. Du fer agglutiné peut con- venir comme matière spongieuse. Le molybdène agglutiné constitue aussi une excellente masse poreuse et est, à certains points de vue supérieur au fer .agglutiné.
La pastille ou éponge 21 est plate et relativemént mince et re- couvre,, de préférence tout le fond de l'enveloppe jusqu'à la paroi péri- phérique du cylindre 10, étant maintenue en place contre le fond 12 par frot- tement contre la paroi du cylindre, ou d'une autre manière. @
Le mercure ou autre matière cathodique liquide propre à se recons- tituer est appliqué sur la masse spongieuse 21 en quantité telle que la mas- me absorbe tout le mercure sans qu'il en reste une goutte en excès à la sur- face.
Une façon de charger ainsi la masse spongieuse de mercure consiste à nettoyer l'éponge jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment propre pour être mouil- lée par le mercure et à verser ensuite dans l'enveloppe du mercure en excès, sur quoi 1'éponge se gorge immédiatement de mercure et le mercure non absor- bé par l'éponge peut être évacué. La masse spongieuse 21 saturée de mercure constitue la cathode de l'ignitron.
L'extrémité inférieure arrondie de l'igniteur 19 repose sur la sur- face supérieure de la masse spongieuse 21, en contact avec elle, et afin de maintenir ce contact sans danger pour le passage scellé 15,on peut, entre au- tres moyens, former dans le conducteur d'entrée 17 de l'igniteur une spire., entre le scellement et l'igniteur de manière que cette spire 22, par son élasticité et par le 'poids dé l'igniteur.. maintienne celui-ci appliqué. L' igniteur est dirigé, à partir de son point de contact, perpendiculairement à la surface de la masse spongieuse et parallèlement à l'axe longitudinal de
<Desc/Clms Page number 3>
15enveloppe.
On a découverte de façon imprévue., qu'un ignitron à cathode spon- gieuse en métal agglutiné saturée de mercure avec un igniteur appliqué en un point de contact sur sa surface demande beaucoup moins d'énergie pour l' allumage de l'igniteur, que les ignitrons à igniteur plongé dans un bain de mercure.
Cet avantage rend à lui seul le nouvel ignitron supérieur aux ignitrons habi- tuels à bain de mercure sans compter que l'ignitron de l'invention a l'avan- tage de supporter les mouvements qui agitent un bain cathodique, par exemple sur un navireun train ou un véhicule.
D'autres avantages sont obtenus si la cathode-éponge est composée de matières spongieuses différentes.:, comme le montrent les figures 2 à 7.
De tels avantages proviennent de ce qu'on a constatée par exemple.. qu'une éponge en fer agglutiné absorbe plus facilement le mercure et reste plus longtemps humectée., dans des conditions difficiles., aucune éponge en molybdè- ne. D'autre part., le fer est soumis à une érosion plus rapide sous Inaction de l'arc, à cause du courant nécessairement très intense.
Le molybdène sèche plus vite.. à sa surface exposée., que le fer et n'absorbe ¯ pas aussi bien le mercure, ce qui peut provoquer occasionnellement des peti- tes flasques ou des gouttes de mercure à la surface de la cathode-éponge en molybdène suivant la lenteur d'absorption du mercure. Inexpérience a mon- tré que la surface d'une éponge en molybdène peut se dessécher pendant des périodes de repos et aussi lors d'une augmentation temporaire de la pression des gaz due à une surcharge. Du mercure en excès à 1-'extérieur de l'éponge est indésirable et dangereux., parce qu'il peut produire des arcs de retour ou un allumage spontané sous l'effet d'un choc.
De plus., si le mercure ne rentre pas dans 1?éponge la source de mercure à 1?intérieur de 1?éponge né- cessaire à l'allumage des arcs., se tarit rapidement. Cependant le molybdène est supérieur au fer en ce qui concerne la résistance à l'usure et la longé- vité.
La figure 2, où il est tiré parti de davantage d'utiliser des matières différentes, représente un ignitron dont la cathode-éponge comprend une masse 23 de fer agglutiné ou autre matière absorbant facilement le liqui- de cathodique comme le mercure précitée et une partie d'allumage d'arc 24 en molybdène agglutiné ou l'équivalent. Les interstrices entre les grains de molybdène sont plus petits qu'entre les grains de fer, ce qui rend la capillarité du molybdène plus grande que la capillarité de la masse de fer., le molybdène ayant une capacité en mercure supérieure.
Dans les formes d9exécution de l'invention représentées aux figu- res 2 à 6 inclusivement la masse 23 de la cathode-éponge est représentée relativement plate ou mince., sous la forme d'un disque qui s'adapte dans le fond du récipient et est maintenu par friction comme il a été dit.
Dans les figures 2 à 5 inclusivement., la partie d'allumage d'arc 24 comprend., en tout ou en partie une pastille plus petite que le disque et encastrée dans celui-ci de façon que les' surfaces supérieures de la pas- tille et du disque se trouvent dans un même plana et que seules ces surfa- ces supérieures soient exposées à l'intérieur du récipient. La pastille est de préférence concentrique au disque mais de diamètre et d'épaisseur plus faibles. Cette pastille est du molybdène agglutiné par compression ou une matière équivalente spongieuse et très résistante à l'érosion. En utilisant des grains de dimension sensiblement égale et en répartissant également la pressions on peut obtenir des pastilles réellement homogènes.
La capillari- té de la pastille est déterminée par le degré de compacité., mais la matiè- re reste très spongieuse même quand elle est comprimée avec une force de plusieurs tonnes par centimètre carré.
Si on le désire., la surface de la pastille directement atteinte par l'arc peut être d'un grain plus serré que le reste de la pastille non en contact direct avec 1-'arc. Ainsi à là figure 7, la surface supérieure
<Desc/Clms Page number 4>
de la pastille est composée de grains plus fins que ceux utilisés pour la partie inférieure de la pastille. Dans la partie inférieure, les inters tices entre grains sont plus grands et constituent un plus grand réservoir pour le mercure à proximité de la surface d'allumage d'arc en grains plus fins., de façon qu'il y ait une grande quantité de mercure dans le voisina- ge et à la disposition de la surface d'allumage de la pastille.
La masse 23 de la cathode-éponge peut être faîte,, en tout ou en partie., de grains de fer agglutinés et comprimés qui se caractérisent par une absorption plus énergique du mercure que dans le cas de grains de molyb- dène agglutinés de façon semblable. Dans un ignitron en marchela vapeur de mercure se condense le long des parois latérales du récipient et forme des gouttelettes qui descendent le long des parois et se déposent sur la surface de la cathode spongieuse. Grâce à la présence d'une éponge en fer agglutiné dans le voisinage de la paroi latérale du récipient, cette surface se trouve dans les bonnes conditions pour recevoir et absorber les gouttelettes de mer- cure et empêcher ainsi que du mercure coule sur la surface centrale d'alluma- ge de l'arc.
La masse de fer s'étend aussi au centre., sous la pastille de mo- lybdène et fournit donc le mercure absorbé à la pastille par le dessous.. pen- dant la marche de l'ignitron.
Grâce à la capillarité du molybdène, le mercure venant de la masse de fer est amené jusqu'à la surface d'allumage d'arc de la pastille en molybdène.
Si on le désire., et uniquement par mesure de précaution, l'in- vention prévoit une masse 23 avec, enrobé dans sa face supérieure,. du molyb- dène spongieux 25 dont l'épaisseur diminue au fur et à mesure que l'on s' écarte de la pastille centrale en molybdène. Ceci présente l'avantage que., si l'arc s'étend au-delà de la pas tillela surface en contact avec l'arc est toujours résistante à l'érosion. Dans cette variante., représentée à la figure 5, le molybdène 25 est plus épais au centre qu'à la périphérie du rond. En étageant ainsi l'épaisseur de molybdène on obtient une résistance maximum à la corrosion dans la partie qui a le plus de chances d'être at- teinte par l'arc, et une absorption maximum à la périphérie, la où le mercure revient sur la cathode.
. Si on le désire,,, l'épaisseur de molybdène peut varier à partir du centre même, l'épaisseur et la finesse des particules étant choisies, comme à la figure 6, de manière à supprimer entièrement la pastille de molybdène séparée rapportée.
. Une autre variantes représentée à la figure 7, comprend une pas- tille à particules de dimensions variables., fines et grosses, la couche su- périeure 26 étant composée de fines particules et la partie inférieure de particules plus grosses, la partie intermédiaire comprenant des fines par- ticules dans le haut allant en grossissant jusqu'aux grosses particules du bas. Cette construction présente l'avantage d'avoir une surface supérieure très résistante aux arcs tout en permettant une absorption plus grande de mercure par capillarité à travers les interstrices plus larges de la partie inférieure de la pastille,,, alimentés eux-mêmes par le réservoir de mercure constitué par les interstices dans la masse 23.
La figure 2, quoique semblable dans l'ensemble à la figure 1, montre, à titre d'exemple,\) que la spire 22 dans le fil de l'igniteur 17 peut être remplacée par une partie transversale 22a qui présente, avec le reste du fil, une résilience suffisante pour assurer avec l'aide du poids de l'igniteur 19,un bon contact entre igniteur et cathode. De plus,, l'ex- trémité inférieure de l'igniteur n'est pas arrondie cette fois.
La figure 2 représente aussi une autre forme d'exécution de l'in- vention, une des parties de la cathode-éponge étant constituée essentielle- ment par un métal du groupe du platine.
Dans cette forme d'exécution., la masse 23 de la cathode est faite de pré- férence en fer agglutiné ou une autre matière absorbant fortement le liqui- de cathodique reconstituante du mercure par' exemple,\) tandis que la partie d'allumage d'ar 24 consiste essentiellement en un métal agglutiné du grou-
<Desc/Clms Page number 5>
pe du platine. Le platine et le ruthénium se sont avérés 'convenir tous deux parfaitement,avec une préférence pour le ruthénium.
On a découvert que les métaux du groupe du platiné., et particulièrement le ruthénium., conviennent exceptionnellement bien comme matière à mettre en contact avec l'arcs parce qu'ils sont facilement.humectés par le mercure, ne pré- sentent pas de défauts, ni mécaniquement ni chimiquement, à l'emploi avec les éléments de l'igniteur courant utilisé dans les ignitrons, fonctionnent régulièrement et ne font pratiquement pas d'éclaboussures dans les ignitrons.
Un autre avantage important des métaux du groupe du platine, et du ruthénium en particulier., réside en ce que.;, même après de longues périodes de repos ou de mise hors service des ignitrons, il n'y a jamais de ratés d'allumage, 1' arc sétablissant instantanément et invariablement comme il le faut.
La partie en contact avec l'arc est plus mince que la masse de sortie de sorte qu'une partie de celle-ci est sousjacente par rapport à la partie d'arc et constitue un bon réservoir de mercure ou l'équivalent pour celle-ci.:, et que., par capillarité., il y a toujours -du mercure présent à la surface d'allumage. Comme le ruthénium, ou son équivalent dans le groupe du platiné.;, a l'avantage de ne pas se dessécher mais de toujours se laisser humecter par le mercure, il en résulte qu'il y a toujours du mercure à la surface d'allumage et que celle-ci est toujours prête à allumer l'arc de façon soit continue soit répétée., soit occasionnelle, suivant ce qui est demandé ou désiré.
On peut faire remarquer de plus que la masse 23 en grains aggluti- nés et comprimésessentiellement des grains de fer, est utilisée conjoin- tement à la partie centrale en contact avec l'arc 24, constituée essentiel- lement de grains agglutinés en un métal du groupe du platine, de manière à profiter de l'absorption plus active du mercure par le fer spongieux que par la pastille agglutinée en métal du groupe du platine.
Vu le prix éle- vé des métaux du groupe du platinele métal choisi peut être mélangé, à l'état pulvérulente avec un métal ouunnon-métal moins coûteux, aussi à 1' état pulvérulent, qui peut faire oflice de charge; on peut employer des métaux comme le molybdène et le tungstème ou des non-métaux comme des matiè- res céramiques afin d'obtenir une partie d'allumage d'arc 24 assez volumi- neuse., dans lequel le métal essentiel reste cependant toujours un métal du groupe du platine.
La poudre employée, que ce soit un métal du groupe du platine ou un malaxage d'un tel métal avec d'autres matériaux., est aggl.uti- née et comprimée et juxtaposée à la masse 23 qui consiste aussi.. de préfé- rence., en du fer spongieux agglutiné et comprimé., mais peut être aussi un mélange,,, dont le fer constitue le principal ingrédient.
La partie en contact avec l'arc composée essentiellement de ru- thénium ou l'équivalent est formée aussi de particules plus fines avec de plus faibles interstices que le fer ou autre matière spongieuse de la masse, et se caractérise par un passage rapide du mercure aspirée par capillarité, du réservoir constitué par la masse spongieuse.
REVENDICATIONS.-
1. Dispositif à décharge à arc électrique comprenant une envelop- pe contenant une anode., une masse spongieuse fixée dans l'enveloppe, cette masse absorbant la matière cathodique propre à se reconstituer, un igni- teur dans l'enveloppe en contact avec une partie de la surface de la dite masser et de la matière cathodique propre à se reconstituer à l'intérieur de la masse spongieuse.
<Desc / Clms Page number 1>
VAPOR-ATMOSPHERE ELECTRICAL DEVICE.
The present invention relates to electrical devices with a vapor atmosphere such as those generally known as igniters.
In general ignitrons have a liquid cathode, usually a mercury bath, and they cannot be used universally because they must remain in a fixed position so that the surface of the cathode bath is held in. an unchanging relationship with other electrodes of the device. So the ordinary construction of ignitrons is not used in practice on mobiles or in cases where movement stirs the mercury bath, as occurs on boats ..
- land vehicles and airplanes.
The main object of the invention is the construction of an ignitor whose starting or control electrode is not disturbed by movements which normally disturb a mercury bath.
More specifically, the object of the invention is to provide an ignitron, the starting or control electrode of which remains fixed relative to the cathode under all conditions of movement and in any position.
EMI1.1
igni trono
The invention mainly consists of an arc discharge device having a starting or control electrode and a spongy cathode in contact with this electrode.
Several preferred embodiments of the invention are shown, by way of examples in the accompanying drawing,.
Figure 1 is an axial longitudinal section of an ignitron of any construction to which the invention is applied.
Figure 2 is a view similar to Figure 1, showing a
<Desc / Clms Page number 2>
another embodiment of 1-invention.
Figure '3 is a cross section taken along line II-II of Figure 2.
Figure 4 is a sectional view of the spongy cathode shown in Figure 2.
Figures 5 and 6 are similar cross sections of variations of the spongy cathode, and
Figure 7 is a similar section of a disc constituting the starting surface of the cathode.
In the embodiment of the invention and the construction of the ignitron shown in Fig. 1, to the details of which the invention is however not limited., The ignitron comprises a cylindrical casing 10 of steel. or of another strong material with a bottom 12 of a inlet and a cap 13, at the top, sealed to the upper edge of the envelope, the latter constituting a closed enclosure in which a vacuum can be created.
The cap or cover shown is provided with sealed passages 14, 15 for the respective electrode wires 16, 17, in particular for the anode 18 and the igniter 19 enclosed in the casing and suspended from the cover by these. son. The sealed passages each include a sleeve 20 of glass or other insulating material which insulates the wires from each other and from the casing. The anode 18 is placed in the top of the casing, at a good distance from the bottom 12, while the ignitor 19 is placed under the anode, directed towards the bottom with its end very close to it.
The ignitor is shown thin and tapering downwards, its lower end being very small and semi-spherical or rounded. The ignitor may be made of materials used for older type igniters, or of one or more materials which are more especially suitable for the present invention.
The bottom of the envelope 10 is covered with a pellet or mass 21 of a porous material having the property of absorbing and / or adsorbing, such as a sponge, mercury or another liquid cathode material capable of being reconstituted. and although this mass is preferably metallic, the invention is not limited to a spongy metal. Agglutinated iron may be suitable as the spongy material. Agglutinated molybdenum is also an excellent porous mass and is in some ways superior to agglutinated iron.
The pellet or sponge 21 is flat and relatively thin and covers, preferably the entire bottom of the casing up to the peripheral wall of the cylinder 10, being held in place against the bottom 12 by rubbing against it. cylinder wall, or some other way. @
The mercury or other liquid cathode material suitable for reconstitution is applied to the spongy mass 21 in an amount such that the mass absorbs all the mercury without leaving an excess drop on the surface.
One way to load the spongy mass with mercury in this way is to clean the sponge until it is clean enough to be wetted with mercury and then pour excess mercury into the envelope, whereupon 1 The sponge immediately becomes full of mercury and the mercury not absorbed by the sponge can be drained. The spongy mass 21 saturated with mercury constitutes the cathode of the ignitron.
The rounded lower end of the igniter 19 rests on the upper surface of the spongy mass 21, in contact with it, and in order to maintain this contact without danger to the sealed passage 15, one can, among other means , form in the input conductor 17 of the ignitor a turn., between the seal and the ignitor so that this turn 22, by its elasticity and by the weight of the ignitor .. keeps it applied . The ignitor is directed, from its point of contact, perpendicular to the surface of the spongy mass and parallel to the longitudinal axis of the spongy mass.
<Desc / Clms Page number 3>
15 envelope.
It has unexpectedly been discovered that a mercury saturated agglutinated metal spongy cathode ignitron with an ignitor applied at a contact point on its surface requires much less energy to ignite the ignitor. than ignitrons with ignitor dipped in a mercury bath.
This advantage alone makes the new ignitron superior to the usual ignitrons in a mercury bath, not to mention that the ignitron of the invention has the advantage of withstanding the movements which agitate a cathode bath, for example on a ship. train or vehicle.
Further advantages are obtained if the sponge cathode is made of different spongy materials.:, As shown in Figures 2-7.
Such advantages derive from what has been found, for example, that an agglutinated iron sponge absorbs mercury more easily and remains wet for a longer time. Under difficult conditions, no molybdenum sponge. On the other hand, iron is subjected to more rapid erosion under the inaction of the arc, because of the necessarily very intense current.
Molybdenum dries faster .. on its exposed surface., Than iron and does not absorb mercury as well, which can occasionally cause small flasks or drops of mercury on the surface of the sponge cathode. molybdenum according to the slow absorption of mercury. Inexperience has shown that the surface of a molybdenum sponge can dry out during periods of rest and also during a temporary increase in gas pressure due to overload. Excess mercury outside the sponge is undesirable and dangerous, because it can produce kickback arcs or spontaneous ignition upon shock.
In addition, if the mercury does not enter the sponge, the source of mercury inside the sponge needed to ignite the arcs, dries up quickly. However, molybdenum is superior to iron with regard to wear resistance and durability.
Figure 2, where more advantage is taken of using different materials, shows an ignitron whose sponge cathode comprises a mass 23 of agglutinated iron or other material readily absorbing cathode liquid such as the aforementioned mercury and a part arc ignition 24 made of agglutinated molybdenum or equivalent. The interstrices between the grains of molybdenum are smaller than between the grains of iron, which makes the capillarity of molybdenum greater than the capillarity of the mass of iron, with molybdenum having a higher mercury capacity.
In the embodiments of the invention shown in Figures 2 to 6 inclusive the mass 23 of the sponge cathode is shown relatively flat or thin., In the form of a disc which fits into the bottom of the container and is held by friction as has been said.
In Figures 2-5 inclusive, the arc ignition portion 24 comprises, in whole or in part, a pellet smaller than the disc and embedded therein such that the upper surfaces of the pass- The cup and the disc are in the same plane and that only these upper surfaces are exposed inside the container. The pellet is preferably concentric with the disc but of smaller diameter and thickness. This pellet is molybdenum agglutinated by compression or an equivalent spongy material and very resistant to erosion. By using grains of substantially equal size and by distributing the pressure equally, it is possible to obtain truly homogeneous pellets.
The capillarity of the tablet is determined by the degree of compactness, but the material remains very spongy even when it is compressed with a force of several tons per square centimeter.
If desired, the surface of the pellet directly reached by the arc can be of a grainier grain than the rest of the pellet not in direct contact with the arc. Thus in figure 7, the upper surface
<Desc / Clms Page number 4>
of the pellet is composed of finer grains than those used for the lower part of the pellet. At the bottom, the grain intersections are larger and provide a larger reservoir for mercury near the finer grained arc ignition surface., So that there is a large amount of mercury in the vicinity and available to the ignition surface of the pellet.
The mass 23 of the sponge cathode can be made, in whole or in part., Of agglutinated and compressed iron grains which are characterized by a more vigorous absorption of mercury than in the case of molybdenum grains agglutinated so similar. In a running ignitron, the mercury vapor condenses along the side walls of the container and forms droplets which descend along the walls and settle on the surface of the spongy cathode. Thanks to the presence of an agglutinated iron sponge in the vicinity of the side wall of the container, this surface is in the right conditions to receive and absorb the droplets of mercury and thus prevent mercury from flowing onto the central surface. ignition of the arc.
The mass of iron also extends in the center, under the molybdenum pellet and thus supplies the mercury absorbed to the pellet from below, during the progress of the ignitron.
Thanks to the capillarity of the molybdenum, the mercury coming from the mass of iron is brought to the arc ignition surface of the molybdenum pellet.
If desired, and only as a precautionary measure, the invention provides a mass 23 with, coated in its upper face ,. spongy molybdenum 25, the thickness of which decreases as one moves away from the central molybdenum pellet. This has the advantage that, if the arc extends beyond the pitch the surface in contact with the arc is still resistant to erosion. In this variant, shown in FIG. 5, the molybdenum 25 is thicker in the center than at the periphery of the circle. By staging the molybdenum thickness in this way, maximum corrosion resistance is obtained in the part which is most likely to be reached by the arc, and maximum absorption at the periphery, where the mercury comes back on. the cathode.
. If desired, the thickness of molybdenum may vary from the very center, the thickness and fineness of the particles being chosen, as in Figure 6, so as to eliminate entirely the separate molybdenum pellet reported.
. Another variant shown in FIG. 7 comprises a tablet with variable particles, fine and coarse, the upper layer 26 being composed of fine particles and the lower part of larger particles, the intermediate part comprising fine particles at the top increasing in size to large particles at the bottom. This construction has the advantage of having a very arc-resistant upper surface while allowing greater absorption of mercury by capillarity through the wider interstrices of the lower part of the pellet ,,, which are themselves fed by the reservoir. of mercury formed by the interstices in the mass 23.
Figure 2, although similar in the whole to Figure 1, shows, by way of example, \) that the turn 22 in the wire of the igniter 17 can be replaced by a transverse part 22a which has, together with the rest of the wire, sufficient resilience to ensure, with the help of the weight of the ignitor 19, good contact between the ignitor and the cathode. In addition, the lower end of the ignitor is not rounded this time.
FIG. 2 also shows another embodiment of the invention, one of the parts of the sponge cathode being constituted essentially by a metal of the platinum group.
In this embodiment, the mass 23 of the cathode is preferably made of agglutinated iron or other material which strongly absorbs the mercury-replenishing cathode liquid, for example, while the ignition part ar 24 consists essentially of an agglutinated metal of the group
<Desc / Clms Page number 5>
eg platinum. Both platinum and ruthenium have been found to be perfectly suitable, with a preference for ruthenium.
It has been found that the metals of the platinum group, and particularly ruthenium, are exceptionally suitable as a material to be placed in contact with the arcs because they are easily wetted by mercury, do not exhibit any defects , neither mechanically nor chemically, when used with the elements of the common igniter used in ignitrons, function regularly and hardly spatter in ignitrons.
Another important advantage of the platinum group metals, and ruthenium in particular, is that, even after long periods of standing or taking the ignitrons out of service, there are never any misfires. ignition, the arc establishing instantaneously and invariably as it should.
The part in contact with the arc is thinner than the output mass so that part of it is subjacent to the part of the arc and constitutes a good reservoir of mercury or the equivalent for it. ci.:, and that., by capillarity., there is always -mercury present on the ignition surface. As ruthenium, or its equivalent in the platinum group.;, Has the advantage of not drying out but always allowing itself to be moistened by mercury, it follows that there is always mercury on the surface of ignition and that it is always ready to ignite the arc either continuously or repeatedly, or occasionally, depending on what is requested or desired.
It may also be noted that the mass 23 in agglutinated and compressed grains, essentially iron grains, is used together with the central part in contact with the arc 24, consisting essentially of grains agglutinated in a metal of the iron. platinum group, so as to take advantage of the more active absorption of mercury by the spongy iron than by the agglutinated platinum group metal pellet.
In view of the high cost of the metals of the platinum group, the selected metal can be mixed, in the powder state with a less expensive metal or non-metal, also in the powder state, which can act as a charge; metals such as molybdenum and tungsten or non-metals such as ceramics can be employed in order to obtain a fairly large arc ignition part 24, in which however the essential metal always remains a platinum group metal.
The powder employed, whether a metal of the platinum group or a mixing of such a metal with other materials, is aggl.uti- nated and compressed and juxtaposed with the mass 23 which also consists preferably. rence., in agglutinated and compressed spongy iron, but can also be a mixture ,,, of which iron is the main ingredient.
The part in contact with the arc composed mainly of rothenium or the equivalent is also formed of finer particles with smaller interstices than the iron or other spongy material of the mass, and is characterized by a rapid passage of mercury aspirated by capillary action, from the reservoir formed by the spongy mass.
CLAIMS.-
1. Electric arc discharge device comprising a casing containing an anode, a spongy mass fixed in the casing, this mass absorbing the cathodic material capable of being reconstituted, an igniter in the casing in contact with a part of the surface of the said massager and of the cathode material capable of being reconstituted inside the spongy mass.