CH262651A - Vorrichtung zum Kühlen mit Flüssigkeit. - Google Patents

Description

  Vorrichtung zum Kühlen mit Flüssigkeit.    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung       zum    Kühlen mit Flüssigkeit von Körpern,  deren Betriebstemperatur den     Siedepunkt    der  Kühlflüssigkeit bei Betriebsdruck übersteigt,  insbesondere zur Kühlung von Anoden von  Vakuumröhren.  



  Bei der Kühlung heisser Körper     durch     eine Flüssigkeit, entweder in direktem oder  indirektem Kontakt damit, scheint die Tat  sache, dass die Temperatur des     Körpers    in  Kontakt mit der Kühlflüssigkeit nicht höher  sein sollte als der Siedepunkt der Kühlflüs  sigkeit, in vielen Fällen vollkommen missachtet  worden zu sein. Es ist klar, dass, wenn die  Temperatur des heissen Körpers in Kontakt  mit dem flüssigen     Kühlmedium    über dem  Siedepunkt dieses Mediums liegt, kein Flüs  sigkeitskontakt an der Oberfläche des heissen       Körpers    vorhanden sein wird, sondern viel  mehr nur Dampf oder Dampfblasen. Dies be  hindert die Kühlung.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist da  durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des  zu kühlenden Körpers vom Kühlteil durch  mindestens ein     Abstandstück    aus Metall ge  trennt ist und dass die durch die Flüssigkeit       gekühlte    Oberfläche grösser ist als die Ober  fläche des zu kühlenden Körpers, so dass im  Betrieb die Temperatur der flüssigkeitsgekühl  ten Oberfläche niedriger ist als die Tempera  tur des zu kühlenden Körpers.  



  In den Abbildungen sind Ausführungsbei  spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.         Fig.    1 ist ein Vertikalschnitt durch eine  Anode     niit    der erfindungsgemässen     Kühlvor-          rieht.ung.     



       Fig.    2 ist ein Teil des     Horizontalsehnittes          entlang    der Linie 2-2 von     Fig.    1, in grösse  rem Massstab gezeichnet.  



  Die     Fig.    3, 5, 7, 9 und 11 sind     Vertikal-          sehnitte    anderer Ausführungsbeispiele, zu  denen die       Fig.    4, 6, S, 10 und 12 je einen Teil des       IIorizontalschnittes    entlang der Linie     4-4    von       Fig.    3 bzw. 6-6 in     Fig.    5 bzw. 10-10 in       Fig.    9 bzw. 12-12 in     Fig.    11 in einem grösse  ren     Massstab    darstellen.  



  Die     Fig.    1 und 2 zeigen eine Vorrichtung  für die Kühlung der Anode 10, die einen Teil  einer Vakuumröhre 11 bildet. In dem Fall  solch einer Röhre kann es notwendig sein, eine  Wärme von z. B. 320 Watt pro Quadrat  zentimeter von der Anodenoberfläche abzu  leiten. Die Anode 10 ist durch einen röhren  förmigen, flüssigkeitsgekühlten Mantel 14 um  geben, an dessen     innerer    Wand 12 ein Anzahl  Kühllamellen 13 anliegen, die in Kontakt     mit     der Oberfläche der Anode stehen. Das Tempe  raturgefälle bewirkt, dass die Wärme von der  Anode nach aussen durch diese Lamellen ge  gen den röhrenförmigen Mantel 14 wandert.

    Durch die Wahl der Breite der Lamellen  kann die zu kühlende Oberfläche so vergrössert  werden, dass bei bestimmten Verhältnissen die  Temperatur an der flüssigkeitsgekühlten      Oberfläche unter der Siedetemperatur der       Kühlflüssigkeit    bei Betriebsdruck liegt.  



  Eine mit Kühlrippen versehene Anode, die  direkt in Wasser getaucht ist, kann unter Um  ständen weniger gut gekühlt werden.  



  Ein anderes     Ausführungsbeispiel    ist sche  matisch in den     Fig.    3 und 4 gezeigt. Die An  ode 30 der Röhre 31 ist von einem Kühlteil       umschlossen,    der Lamellen 33 aufweist, die die  Oberfläche der Anode berühren. Die äussern  Kanten der Lamellen sind von einer Rohr  schlange 34 für eine Kühlflüssigkeit umgeben,  die einen Einfluss 35 und einen Ausfluss 36  hat.  



  .Um die Kühlwirkung     zii    verbessern, ist ein       ringförmiger    Kopf 37 vorgesehen, von dem  z. B. Wasser in feinen Strahlen durch Öff  nungen 38 nach unten gespritzt wird. Durch  Verwendung dieser Anordnung kann die Tem  peratur an den äussern Kanten der Lamellen  33 weiter herabgesetzt werden, da den Lamel  len 33     Verdampfungswärme    für das Wasser  entzogen werden kann.  



  Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in  den     Fig:    5 und 6 dargestellt, in welchem die  Anode 50 der Röhre 51 Lamellen 52 berührt.  



  Die Lamellen sind breiter als bei den in       Fig.1    bis 4 dargestellten Konstruktionen. Die  Lamellen sind durch vertikale Rohre mit den  Teilen 56, 57, 58 gekühlt. Die untern Enden  sind in den     Einlasskopf    59 geführt. Die Kühl  flüssigkeit fliesst dann nach oben durch die  Rohrteile 56, kehrt durch die Rohrteile 57 zu  rück und fliesst durch die Rohrteile 58 wieder  nach oben. ' Die obern Enden der Rohre .sind  in einen     Ausflusskopf    60 geführt, von dem die       Kühlflüssigkeit    dann abgeführt wird.  



       Fig.    7     und    8 zeigen eine andere Form der  Kühlvorrichtung. Die Anode 70 der Röhre 71  ist durch eine Anzahl Lamellen 72 mit der  innern Fläche einer Hülse 74 in Kontakt.  Auf der Aussenseite der Hülse 74 sind Kühl  rippen 75 mit dreieckigem Querschnitt paar  weise vorgesehen, wie in     Fig.    8 gezeigt ist.  Zwischen den Rippenpaaren sind drei Reihen  von Kühlrohren 76, 77 und 78 angeordnet.  Die Rohre jeder Reihe sind mit gemeinsamen  Köpfen verbunden, die Rohre 76 mit den    Köpfen 80 und 81, die Rohre 77 mit den  Köpfen 82 und 83 und die innersten Rohre  mit den Köpfen 84 und 85. Der     untere    Kopf  80 für die äussere Reihe der Rohre ist mit dem  obern Kopf 83 für die mittlere Rohrreihe  durch eine Serie von Rohren 86 verbunden.

    In gleicher Weise ist der untere Kopf 82 für  die mittlere Rohrreihe durch Rohre 87 mit  dem obern Kopf 85 für die innersten Rohre  78 verbunden. Die Kühlflüssigkeit tritt in den  Kopf 81 ein und aus dem Kopf 84 aus.  



  Die     Durchflussrichtung    der Kühlflüssig  keit ist in den Rohren 76,<B>77,</B> 78 dieselbe; das  Rohr 76 ist das kühlste, während 78 das  wärmste ist.  



  Die Rippen 75 könnten auch von recht  eckigem Querschnitt sein. Die Dicke der     Rip-,          pen    könnte dann z. B. ungefähr zwei Drittel  ihrer Breite sein.   Noch eine andere Ausführungsform ist in  den     Fig.    9 und 10 gezeigt, bei der die Anode  90 einer Röhre 91 in einer Hülse 92     angeord-,          net    ist, an deren Innenfläche Lamellen 93 an  liegen, die im Kontakt mit der Anode 90 sind.  Auf der Aussenseite der Hülse 92 sitzen eine  Anzahl schraubenlinienförmig angeordnete  Rippen 94 von rechteckigem Querschnitt, wie  in     Fig.    9 gezeigt ist. Sie könnten auch drei  eckigen Querschnitt besitzen.

   Zwischen den  Rippen ist eine untere Schicht von Kühl  rohren 95 und eine obere Schicht 96 angeord  net. Ein Kopf 97, in welchen die obern En  den der Rohre 96 münden, ist mit einem Ein  flussrohr 98 verbunden. Die untern Enden  der Rohre 96 sind mit einem Kopf 99     ver        Bun-          den,    welcher durch ein Rohr 100 mit dem  Kopf 101 am obern Ende der Kühlrohre 95  verbunden ist. Die Rohre 95 der untern  Schicht sind     zwischen    den Kopf 101 und  einen untern Kopf 102 geschaltet, welcher  mit einem     Ausflussrohr    103 versehen ist.  



  Die     Fig.    11 und 12 zeigen eine andere  Ausführung, die für Kühlung mit einer Flüs  sigkeit von höherem Siedepunkt als Wasser  geeignet ist, welche also eine höhere     Flüssig-          keitskontakttemperatur    erlaubt. Die Anode  110 der Röhre 111 ist von einer dicken Hülse  112 aus Metall umgeben, welche mit ihrer      innern Fläche die Anode 110 berührt. Die  Hülse 112 steckt in einer andern Hülse, die  schraubenlinienförmig angeordnete Rippen  113 aufweist. Zwischen den Rippen sind in  drei Schichten Rohre 114, 115, 116 für die  Kühlflüssigkeit vorgesehen.

   Die Flüssigkeit  wird durch den     Einfl.uss    117 unten in die  äussere Rohrschicht eingeführt, fliesst durch  ein äusseres Rohr 118 vom obern Ende dieser  Rohre nach dem untern Ende der mittleren  Schicht und von der     obern    Seite der mittle  ren Schicht durch ein äusseres Rohr 119 nach  dem     Bodenanschluss    der innern Schicht, deren  Rohre oben mit dem     Ausflussrohr    120 verbun  den sind.  



  Die äussere Hülse könnte auch nur eine  schraubenlinienförmig angeordnete Rippe auf  weisen, zwischen deren Windungen die Kühl  rohre angeordnet wären.  



  Der Betriebsdruck der Kühlflüssigkeit  kann über Atmosphärendruck gewählt wer  den, da die Flüssigkeit in geschlossenen Roh  ren geführt ist. Das ermöglicht die Anwen  dung höherer Temperaturen am Ende der  Lamellen infolge der höheren Siedetemperatur  der Flüssigkeit gegenüber bei Atmosphären  druck.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zum Kühlen mit Flüssigkeit von Körpern, deren Betriebstemperatur den Siedepunkt der Kühlflüssigkeit beim Betriebs druck übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des zu kühlenden Kör pers vom Kühlteil durch mindestens ein Abstandstück aus Metall getrennt ist und dass die durch die Flüssigkeit gekühlte Ober fläche grösser ist als die Oberfläche des zu kühlenden Körpers, so dass im Betrieb die Temperatur der flüssigkeitsgekühlten Ober , fläche niedriger ist als die Temperatur des zu kühlenden Körpers. UNTERANSPRü CHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der zu kühlende Körper in den Kühlteil eingeführt ist. 2.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Abstandstücke -is einer Anzahl Kühllamellen bestehen, die <B>i</B> -ii rund um den zu kühlenden Körper angeord net sind und an der von dem zu kühlenden Körper abgekehrten Seite mit einer Röhre in Kontakt stehen, durch die die Flüssigkeit fliesst. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, mit Wasser als Kühlmittel, dadurch gekennzeich net, dass zur Vergrösserung des Temperatur gefälles eine Anordnung zum Aufspritzen von Wasser auf die Lamellen vorgesehen ist, um. durch Verdampfen des Wassers Wärme ab zuführen. 4.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Rohrreihen für die Kühlflüssigkeit vorgesehen sind, die zwischen Rippen angeordnet sind, und dass eine Leitung für die Verbindung der Rohrreihen vorgesehen ist, wobei die Flüs sigkeit der äussersten Rohrreihe zugeführt und aus der innersten Rohrreihe abgeführt wird. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, mit mehreren Verbindungsleitungen, dadurch ge kennzeichnet, dass die Leitungen zur Verbin dung der Rohrreihen so angeordnet sind, dass die Kühlflüssigkeit in allen Rohrreihen in der selben Richtung fliesst. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass je zwei Rohre zwi schen zwei Rippen vorgesehen und miteinan der durch eine Leitung ausserhalb der genann ten Rippen verbunden sind und dass die ä<B>7</B> ussersten Rohre mit einem gemeinsamen Kopf verbunden sind, welchem die Kühlflüs sigkeit zufliesst, und dass die innersten Rohre mit einem gemeinsamen Ausflusskopf verbun den sind. 7. Vorrichtung nach Unteranspruuch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Lamellen in einem Teil angeordnet sind, der Rippen mit dreieckigem Querschnitt aufweist, zwischen welchen die Rohre angeordnet sind. B.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass der Kühlteil an der Aussenseite Kühlrippen aufweist, die Schraubenlinien bilden, und dass eine Anzahl von Kühlrohren dazwischen angeordnet sind. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das genannte Ab standstück aus einer Hülse besteht, die iin Kühlteil steckt, der auf der äussern Ober- fläehe Rippen angeordnet hat, und dass min destens zwei Schichten von Rohren für die Kühlflüssigkeit in Kontakt mit den Rippen angeordnet und Leitungen vorgesehen sind, um die Rohrschichten miteinander zu ver binden. 10.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlteil aus einem flüssigkeitsgekühlten Mantel besteht, in dem eine Kühlflüssigkeit zirkuliert und an dessen innerer Wand eine Anzahl Kühllamel len anliegen.