Kühlvorrichtung, insbesondere zur Kühlung metallener Wandteile elektrischer Entladungsröhren. ,, Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung, die sich insbe sondere zur Kühlung von metallenen Wand teilen elektrischer Entladungsröhren, z. B. von wassergekühlten Anoden von Entladungs röhren zur Erzeugung elektrischer Schwin gungen eignet.
In Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung ist eine Kühlvorrichtung bekannter Bauart in Vereinigung mit einer Entladungsröhre dar gestellt, deren Anode einen Teil ihrer Aussen wand bildet. Die Anode 1 ist oben mit einem Glasteil 2 verbunden, der mehrere Anschluss- elemente 3 für die Stromzuführungsleiter der Elektroden aufweist. Der Kühler wird durch einen Aussenmantel 4 gebildet, der teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt dargestellt ist und der an der Oberseite durch eine Dich tung 5 angeschlossen wird, die an dieser Stelle an einem Flansch befestigt ist.
Der Kühler ist mit einem Ring 6 versehen, mit dessen Hilfe die Kühlvorrichtung in einem Träger aufgehängt werden kann. Eine Zu- führungsleitung 8 und eine Abführungslei- tung 9 dienen für die Zu- und Abfuhr der Kühlflüssigkeit. Ein sehr zweckmässiger Strömungsverlauf wird im Kühler mit Hilfe einer Wand 7 erhalten, die sich fast bis an die Oberseite des Kühlraumes erstreckt.
Zwischen dieser Wand und der Anode befinden sich Stützen 10, die dafür sorgen, dass diese Wand die Anode nicht direkt be rühren kann. Die Kühlflüssigkeit tritt nun durch die Leitung 8 ein, strömt im Raum zwischen der Anode 1 und der Wand 7 nach oben und dann im Raum zwischen der Wand 7 und der Aussenwand' des Kühlers 4 nasch unten, worauf sie durch die Leitung 9 das Kühlsystem wiederum verlässt.
Der Übelstand, der sich bei Verwendung von derart ausgebildeten Kühlern geltend macht, besteht darin, dass im allgemeinen die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zu gering ist, um Ablagerung von festen Teilchen auf der Anode zu verhindern. Durch diese Ablagerung wird die Wärme übertragung sehr nachteilig beeinflusst und schliesslich kann die Kühlwirkung völlig verloren gehen. Macht man die Strömungs geschwindigkeit so gross, dass Wirbelung in genügendem Masse auftritt, um diese Ab lagerung zu verhindern, so sind solche Flüs sigkeitsmengen erforderlich, dass daraus wie der andere praktische Schwierigkeiten er wachsen.
Es sind dann nämlich sehr grosse Pumpen erforderlich, was einen hohen Ver brauch an elektrischer Energie mit sich bringt, und ausserdem müssen weite, also kostspielige Zu- und Abführungskanäle ver wendet werden.
Diese Übelstände werden durch das Kühl system gemäss der vorliegenden Erfindung beseitigt, bei dem im Kühlraum solche Mittel vorgesehen sind, dass die Kühlflüssigkeit in dünnen Strahlen in die den Kühler füllende Flüssigkeitsmasse mit einer Geschwindigkeit eingespritzt wird, die grösser ist als die, mit der sich die gesamte Flüssigkeitsmasse be wegt. Es entsteht dadurch örtlich eine grosse Geschwindigkeit, wodurch Wirbel im Was ser auftreten und die Gefahr der Ablagerung von festen Teilchen bedeutend herabgesetzt wird.
Es sind verschiedene Bauarten denkbar, mit deren Hilfe die hier beschriebene Wir kung erzielt werden kann. So kann z. B. das Wasser durch eine Anzahl von engen Röh ren in den Kühler eingeführt werden oder es kann auf andere Weise an verschiedenen Stellen des Kühlraumes ein dünner Wasser s trahl erhalten werden. Gemäss einer zweck mässigen Ausführungsform wird die Kühl flüssigkeit durch eine Anzahl von Röhren eingeführt, die durch Ringe verbunden sind. die enge Öffnungen aufweisen, durch welche die Flüssigkeit in den Kühlraum eingespritzt wird.
Es entstehen dadurch die erwünschten Wirbelungen, so dass die an der zu kühlenden Oberfläche gebildeten Blasen von aus dem Kühlwasser freiwerdender Luft oder frei werdendem Dampf unmittelbar weggespült werden. Dies hat eine Abnahme der Ober fächentemperatur des zu kühlenden Körpers zur Folge, wodurch die Ablagerung der im Wasser vorkommenden Unreinigkeiten auf diesem Körper bedeutend verringert wird.
Obgleich die Kühlvorrichtung überall dort angewendet werden kann, wo. sich der zu kühlende Gegenstand im Innern des Kühl raumes befindet, ist sie insbesondere anwend bar zur Kühlung von Aussenelektroden elek trischer Entladungsröhren zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen. Bei diesen Entladungsröhren befindet sich z. B. eine Anode mit grosser Oberfläche im Kühlmantel und Röhren mit ,Öffnungen können leicht im Kühlraum angeordnet werden, wobei dann durch diese Öffnungen das Wasser in Rich tung dieser Elektrode gespritzt wird.
Da bei Verwendung dieser Kühlvarriohtnng die Temperatur der Elektrode wesentlich niedri ger wird, ist es möglich, die je cm' abzu leitende Wärmemenge zu steigern, d. h. die Entladungsröhre für die gleiche abzuleitende Wärmemenge kleiner zu gestalten, was ins besondere für Ultrakurzwellenröhren von Bedeutung ist.
Es werden nun vorzugsweise mehrere Röhren, verteilt über den Umfang des zu kühlenden Körpers, innerhalb des Kühlraumes angeordnet; diese Röhren wer den dann durch Ringe verbunden, in denen Öffnungen für den Austritt der Kühlflüssig- keit vorhanden sind. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei, dass frisches Kühlwasser über die ganze zu kühlende Oberfläche eingeführt wird, so dass die Temperatur des Wassers im ganzen Raum annähernd die gleiche ist.
In F\ig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kühlvorrichtung darge stellt, innerhalb der ein Teil einer Entla dungsröhre angeordnet ist, während Fig. 3 ein ,Querschnitt durch die in Fig. 2 angege bene Linie III-III ist.
In Fig. 2 und 3 bezeichnet 11 die Anode einer elektrischen Entladungsröhre, die oben mit einem gläsernen Wandteil 12 verbunden ist, der wiederum mit den Anschlussorganen 18 für die Stromzuführungsleiter der Elek troden versehen ist. Die Anode ist von einem Kühler 13 umgeben, mit dem ein Abfüb- rungskanal 17 verbunden ist. Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt durch einen Kanal 16, an den mehrere aufrecht stehende Röhren 14 angeschlossen sind.
Diese Röhren sind durch Ringe 15 verbunden, die enge Öffnungen 19 aufweisen, durch die Wasser in den Kühl raum gespritzt wird. Es hat sich als vorteil haft erwiesen im Hinblick auf die ge wünschte Wirbelbildung in der Flüssigkeit, diese Öffnungen unter einem Winkel. von etwa 45 in bezug auf die Anodenoberfläche anzubringen.
Obgleich im vorstehenden eine bestimmte Ausführungsform einer Kühlvorrichtung be schrieben worden ist, wird es klar sein, dass zur Erzielung der gewünschten Turbulenz in der Flüssigkeitsmasse auch andere Aus führungsformen möglich sind.
Cooling device, in particular for cooling metal wall parts of electrical discharge tubes. ,, The present invention relates to a cooling device that is in particular special for cooling metal wall parts of electrical discharge tubes, z. B. of water-cooled anodes of discharge tubes for generating electrical vibrations is suitable.
In Fig. 1 of the accompanying drawings, a cooling device of known type in association with a discharge tube is provided, the anode of which forms part of its outer wall. The anode 1 is connected at the top to a glass part 2 which has several connection elements 3 for the power supply conductors of the electrodes. The cooler is formed by an outer jacket 4, which is shown partly in view, partly in section and which is connected to the top by a log device 5, which is attached to a flange at this point.
The cooler is provided with a ring 6 by means of which the cooling device can be hung in a carrier. A feed line 8 and a discharge line 9 serve to feed and discharge the cooling liquid. A very useful flow course is obtained in the cooler with the aid of a wall 7 which extends almost to the top of the cooling space.
Between this wall and the anode there are supports 10 which ensure that this wall cannot touch the anode directly. The cooling liquid now enters through the line 8, flows up in the space between the anode 1 and the wall 7 and then down in the space between the wall 7 and the outer wall 'of the cooler 4, whereupon it flows through the line 9 to the cooling system leaves.
The drawback which occurs when using coolers designed in this way is that, in general, the flow rate of the liquid is too low to prevent solid particles from being deposited on the anode. This deposition has a very negative effect on the heat transfer and ultimately the cooling effect can be completely lost. If the flow velocity is made so high that turbulence occurs to a sufficient extent to prevent this deposition, such amounts of liquid are required that, like the other, practical difficulties arise.
There are then namely very large pumps required, which brings a high consumption of electrical energy with it, and also wide, so expensive supply and discharge channels must be used ver.
These inconveniences are eliminated by the cooling system according to the present invention, in which such means are provided in the cooling space that the cooling liquid is injected in thin jets into the liquid mass filling the cooler at a speed greater than that with which the entire mass of liquid moved. This creates a high local speed, causing eddies to occur in the water and the risk of solid particles being deposited is significantly reduced.
Various designs are conceivable with the help of which the effect described here can be achieved. So z. B. the water can be introduced through a number of narrow tubes ren in the cooler or it can be obtained in other ways at different points of the cooling space a thin water s jet. According to an expedient embodiment, the cooling liquid is introduced through a number of tubes which are connected by rings. which have narrow openings through which the liquid is injected into the cooling space.
This creates the desired eddies, so that the bubbles formed on the surface to be cooled are immediately flushed away by the air or steam that is released from the cooling water. This results in a decrease in the surface temperature of the body to be cooled, as a result of which the deposition of the impurities occurring in the water on this body is significantly reduced.
Although the cooling device can be used anywhere. If the object to be cooled is inside the cooling space, it is particularly applicable to the cooling of external electrodes of electrical discharge tubes to generate electrical oscillations. In these discharge tubes is z. B. an anode with a large surface area in the cooling jacket and tubes, openings can easily be arranged in the cooling space, the water is then sprayed through these openings in the direction of this electrode Rich.
Since when using this Kühlvarriohtnng the temperature of the electrode is significantly niedri ger, it is possible to increase the amount of heat to be conducted away per cm ', ie. H. to make the discharge tube smaller for the same amount of heat to be dissipated, which is particularly important for ultra-short wave tubes.
There are now preferably a plurality of tubes, distributed over the circumference of the body to be cooled, arranged inside the cooling space; these tubes are then connected by rings in which there are openings for the coolant to exit. A major advantage here is that fresh cooling water is introduced over the entire surface to be cooled, so that the temperature of the water is approximately the same throughout the room.
In Fig. 2 is an embodiment of the inventive cooling device Darge provides, within which a part of a discharge tube is arranged, while FIG. 3 is a cross section through the line III-III indicated in FIG.
In Fig. 2 and 3, 11 denotes the anode of an electrical discharge tube, which is connected at the top to a glass wall part 12, which in turn is provided with the connecting elements 18 for the power supply conductor of the electrodes. The anode is surrounded by a cooler 13 to which a discharge channel 17 is connected. The liquid is supplied through a channel 16 to which a plurality of upright tubes 14 are connected.
These tubes are connected by rings 15 which have narrow openings 19 through which water is injected into the cooling space. It has proven to be advantageous with regard to the desired vortex formation in the liquid, these openings at an angle. of about 45 with respect to the anode surface.
Although a specific embodiment of a cooling device has been described above, it will be clear that other embodiments are also possible in order to achieve the desired turbulence in the liquid mass.