Qluecksilberdampfentladungsgefäss. Die Erfindung bezieht sich auf QueQk- silberdampfgleichrichter mit Metallgehäuse.
Bei Grossleistungsquecksilberdampfgleich- richtern mit Metallgehäuse ist es üblich, .die Kathode von dem Gehäuse zu isolieren und dieses beispielsweise dadurch zu bewirken, dass ein ringförmiger Porzellanisolator von grossem Durchmesser zwischen ,dem untern Rand des. Gehäuses und dem kappenartigen oder ähnlich gestalteten Behälter, der die Flüssigkeit der Kathode enthält, vorgesehen wird.
Da der benutzte Porzellanisolator sich in mancherlei Hinsicht nicht als befriedigend erwiesen hat, beispielsweise infolge der Brüchigkeit des Porzellans bei den starken Temperatureinwirkungen, denen es unter worfen ist, so ist versucht worden, das Por zellan durch ein anderes V erbindungs- bezw. Dichtungsmaterial zu ersetzen, insbesondere durch Materialien, die sich für Anodenein führungen bei Quecksilberdampfgleichrich- tern als ausserordentlich brauchbar erwiesen haben. Ein in dieser Hinsicht besonders ge- eignetes Material besteht aus einer Mi schung von Glimmer und Bleiborat.
Es hat sich nun eine Schwierigkeit bei der Herstellung von isolierenden Ringen aus dem letztgenannten Material von einem sol chen Durchmesser, wie ihn die aus Porzellan bestehenden Ringe besitzen, gezeigt, und zwar infolge des hohen Druckes, :der not wendig ist, um solche Ringe aus einem Ge misch von Glimmer und Bleiborat her zustellen.
Gemäss. der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden, dass mit der das Quecksilber aufnehmenden me tallischen Kappe metallisch eine Metallhülse verbunden ist, zwischen der und der Katho- denstromzuführung eine glasartige Masse sich befindet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung im Schnitt dargestellt. In :der Abbildung ist 1 ein Queeksilber- dampfgleichrichter mit einem Vakuumgefäss, dessen unterer, die Kathode tragender Teil mit 2 bezeichnet ist. Die Kathode ist mit Hilfe der Kappe 3 lösbar, aber nicht isoliert mit dem Gehäuse 2 verbunden.
Da der ge-. wöhnlich zwischen der Metallkappe ä und dem Gehäuse 2: eingeschaltete Porzellanring grossen Durchmessers nicht benötigt wird, so kann eine Befestigung von Metall an Metall, wie es in der Abbildung gezeigt ist, verwendet werden, die beliebigen Durchmesser haben kann und beträchtlichen Erwärmungen ohne Gefährdung widerstehen kann.
Um die Quecksilberkathode 4 von dem GIeichrichtergehäuse 2 zu isolieren, ist das, Quecksilber in einem hochwärmebeständigen Napf 5 aus Isoliermaterial von der Form; eines ringförmigen Kanales untergebracht,, .der senkrechte Innen- und Aussenwände 6 und 7 besitzt, so dass die innere Wand 7 einen Hohlraum 8 bildet, der zentral zum Katho dennapf, dem ringförmigen Teil 5, liegt.
Zum gleichen zweck ist eine Kathoden einführung 9 von verhältnismässig kleinem Durchmesser vorgesehen, die mit der Boden wand 10 .der Kathodenkappe 3 auf einem Kreisring verbunden ist und sich von dort aus nach unten erstreckt. Die Einführung 9 besteht aus einer Metallhülse 11, die mit dem Boden 10 der Kappe 3 verschweisst ist, einem Kern 12 aus leitendem Material und einem Teil 13 aus glasartigem Material, vor zugsweise einer Mischung von Glimmer und Bleiborat, der zwischen den Teilen 11 und 12 eingegossen ist.
Um den Kern 12 vor un gewünschtem Kontakt mit Quecksilber zu schützen, ist die Einrichtung so, getroffen, dass. sich dieser Kern 12 über den Kathoden napf 5 hinaus erstreckt und der sich nach aufwärts erstreckende Teil 14 des Kernes 12 mit einem sich aufwärts erstreckenden Teil 15 des glasartigen Körpers 13 bedeckt ist.
Um den Strom von dem Quecksilber 4 einem äussern Stromkreis zuzuleiten, der an .das untere Ende 16 des Kernes 12 angeschlos sen werden kann, ist ein kappenartiger me tallischer Teil 17 in Verbindung mit dem obern Teil 14 des Kernes 12 vorgesehen. Die Kappe 17 erstreckt sich auf der Aussenseite der Wandung 7 des Gefässes 5 nach unten. Der Rand der Kappe 17 taucht in das Queck silber 4 ein. Die Kappe 17 wird gegen den Lichtbogen durch den kappenartigen Isolator 18 geschützt, der beispielsweise aus hoch temperaturbeständigem Porzellan besteht.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, kein Kühlmittel für den kappenartigen, die Kathode tragenden Teil 3 zu verwenden, da, wenn dieser Teil gekühlt ist, die Möglichkeit besteht, dass er sich mit Quecksilber füllt, und dadurch ein grösserer Vorrat von Queck silber in dem Gleichrichter notwendig ist. Wenn dieser Teil 3 nicht gekühlt wird, so hat das Quecksilber nicht das Bestreben, sich ausserhalb des Porzellannapfes 5 anzusam meln, und Quecksilber, welches aus dem Napf herausspritzt, wird allmählich verdamp fen. Es kann zweckmässig sein, den leitenden Kern 12 der Dichtung<B>9</B> hohl auszubilden.
Die Notwendigkeit einer Kühlung des Teils 12! hängt von der Leistung des Apparates ab.
Es sei hervorgehoben, dass zweckmässig der ,Strom von der flüssigen Kathode 4 nach dem äussern Stromkreis durch einen leitenden Teil, wie den Kern 12, geleitet wird, der den Quecksilbernapf zentral durchsetzt, und dass sich eine Kathodeneinführung 9 von kleinem Durchmesser vom Gleichrichtergehäuse aus abwärts erstreckt und zentral zu dem Katho- @denträger oder Gehäuseboden 3, angeordnet ist. Es sei ferner hervorgehoben, dass der be schriebene Kathodenaufbau eine Einführung für die flüssige Kathode ergibt, die sich für Anodeneinführungen in der Praxis als ausser ordentlich wesentlich erwiesen hat.
Da bei dieser Art von Einführung der zwischen Kern und Hülse vorgesehene glasartige Kör per von verhältnismässig kleinem Durchmes ser ist, so bestehen keine Schwierigkeiten, um geeignet hohe Drucke zum Formieren der Dichtung anwenden zu können.
Bei dem erfindungsgemässen Dampfent- ladungsgefäss kann ferner die Einrichtung so getroffen werden, dass ein Schluss zwischen ,der in .das Kathodenquecksilber tauchenden Metallkappe 17 und dem Quecksilber, das zwischen dem napfförmigen Gefäss 5 und dem Gehäuse 3 kondensieren kann, verhindert wird.
Die Abb. 2 zeigt ein bevorzugtes Aus führungsbeispiel. Zunächst wird eine Kon densation des Quecksilbers in den Zwischen räumen zwischen .Teil 3 und Teil 5 dadurch verhindert, dass dieser Zwischenraum mit Quecksilber 19 angefüllt wird.
Hierbei ist der U-förmige Querschnitt des das napfför- mige Gefäss 5 bildenden Rotationskörpers aus Isolationsmaterial an dem äussern U-Schenkel 6 soweit gekürzt, dass bei dem nun längeren innern Schenkel 7 kein Schluss zwischen der Metallkappe 17 und dem Quecksilber 19 und dadurch mit dem Gehäusedeckel 3 entstehen kann.
Aus dem gleichen Grunde ist der obere Teil 15 des Mikalegkörpers 13 bis an die Me tallkappe 17 verlängert. Ebenso ist wegen der Kürzung des Teils 6 eine Verlängerung des Trichters 2 nach unten erforderlich. Sollt noch Quecksilber in dem Zwischenraum zwi schen dem napfförmigen Gefäss 5 und dem Gehäuse 3 kondensieren, so wird das Queck silber über den Teil 6 nur in einzelnen klei nen Tröpfchen in den Napf 5 fliessen. Diese kleinen Tröpfchen werden jedoch wegen des verhältnismässig grossen Abstandes des Queck silberspiegels 19 vom Quecksilberspiegel 4 keinen Kurzschluss hervorbringen.
Ferner kann der untere Deckel 3 des Gleichrichtergefässes zv=eckmässig so ausge bildet sein, dass er durch Wasser gekühlt wer den kann. Diese Kühlung wirkt über das Quecksilber 19 und,das napfförmige Gefäss 5 auf das Kathodenquecksilber 4 ein.