DE1115371B

DE1115371B - Metal vapor discharge vessel with a liquid cathode

Info

Publication number: DE1115371B
Application number: DES46412A
Authority: DE
Inventors: Georg Engelhardt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-11-21
Filing date: 1955-11-21
Publication date: 1961-10-19

Description

Metalldampfentladungsgefäß mit flüssiger Kathode Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Metalldampfentladungsgefäße mit flüssiger Kathode mit metallischer Gefäßwand und einem innenemaillierten metallischen Kathodenbehälter. Bei den innenemaillierten Kathodenwannen hat es sich gezeigt, daß die-Innenemaillierung der Kathodenwanne dort, wo die Emailschicht aus dem Kathodenmetall in das Vakuum tritt und darüber, wo die Emailschicht dem Einfluß der Lichtbogenwärme ausgesetzt ist, bei längerer Betriebsdauer zerstört werden kann.Metal vapor discharge vessel with liquid cathode The invention relates on electric metal vapor discharge vessels with a liquid cathode with a metallic one Vessel wall and an internally enamelled metallic cathode container. With the internally enamelled Cathode tubs it has been shown that the internal enameling of the cathode tub where the enamel layer from the cathode metal enters the vacuum and above it, where the enamel layer is exposed to the influence of the arc heat, for longer periods Service life can be destroyed.

Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß innerhalb des Kathodenbehälters eine außen und an ihrem oberen Rand emaillierte Metallwanne für die Aufnahme des aktives Kathodenmetalls vorgesehen ist, die mit dem Kathodenbehälter einen ringförmigen, sich in der Höhe über den Kathodenspiegel erstreckenden, mit inaktivem Kathodenmetall angefüllten Zwischenraum bildet.The invention overcomes this disadvantage in that within the Cathode container has a metal tub enamelled on the outside and on its upper edge for the receptacle of the active cathode metal is provided with the cathode container an annular, extending in height above the cathode mirror, with inactive cathode metal filled gap forms.

Die Böden von Kathodenbehälter und Wanne liegen in einer Ausführungsform der Erfindung mit konischen Flächen aufeinander und sind durch eine Anemaillierung vakuumdicht miteinander verbunden. Um eine gute Kühlung des Kathodenmetalls zu erreichen, kann der Boden des Kathodenbehälters zentrisch großflächig geöffnet sein, so daß ein entsprechender Teil des Bodens der Wanne zu Kühlzwecken frei liegt. Die Wanne kann beispielsweise durch Luft oder Wasser gekühlt sein.The bottoms of the cathode container and tub are in one embodiment of the invention with conical surfaces on top of each other and are enamelled vacuum-tight connected to each other. To achieve good cooling of the cathode metal, the bottom of the cathode container can be opened centrally over a large area, so that a corresponding part of the bottom of the tub is exposed for cooling purposes. The tub can for example be cooled by air or water.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Zeichnung zeigt links und rechts zwei voneinander abweichende Ausführungsbeispiele, und zwar auf der linken Seite eine luftgekühlte und auf der rechten Seite eine flüssigkeitsgekühlte, z. B. eine wassergekühlte Wanne, jeweils im Schnitt.Two embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. The drawing shows two different exemplary embodiments on the left and right, on the left an air-cooled and on the right a liquid-cooled, z. B. a water-cooled tub, each in section.

Der Kathodenbehälter ist mit 1, die Wanne ist mit 2 bezeichnet. Beide sind durch eine Anemaillierung 3 miteinander verbunden. Mit 4 ist eine Emailschicht auf der Innenwand des Kathodenbehälters 1 bezeichnet, die sich von der Anemaillierung 3 bis an , den oberen Rand 5 des Kathodenbehälters 1 erstreckt. Die Wanne 2 hat an ihrer äußeren Oberfläche eine Emailschicht 6, welche sich ebenfalls von der Anemaillierung 3 bis zum oberen Rand 7 der Wanne 2 erstreckt. Mit 8 ist ein aus Isolierstoff bestehender , Zylinder bezeichnet und mit 9 das die Wanne 2 füllende Kathodenmetall, z. B. das Quecksilber mit dem Quecksilberspiegel 26. Das Quecksilber 12, das sich in dem Raum 10 zwischen dem Kathodenbehälter 1 und der Wanne 2 sammelt, ist beiderseits durch die Emailschichten 4 und 6 isoliert. Durch diese Anordnung ist die gefährdete Emailschicht 4 an der Innenwand des Kathodenbehälters 1 um das Stück 14 verkürzt, weil die Emailschicht 4 aus dem Quecksilber in den Vakuumraum 13 an der Stelle 23, aber nicht mehr an der Stelle 27 übertritt, an der sie bei Entladungsgefäßen ohne die erfinderische Maßnahme übertreten würde, bei denen die gefährdete Emailschicht 4 die Breite 11 aufweisen würde. Durch die Erfindung ist der gefährdete Teil des Emailüberzuges 4 in eine Zone gebracht, die der Lichtbogenwärme nicht mehr vollständig ausgesetzt ist.The cathode container is denoted by 1 and the tub is denoted by 2. Both are connected to one another by an enameling 3. With 4 there is an enamel layer on the inner wall of the cathode container 1, which differs from the enameling 3 to the upper edge 5 of the cathode container 1 extends. The tub 2 has an enamel layer 6 on its outer surface, which also differs from the enameling 3 extends to the upper edge 7 of the tub 2. With 8 is made of insulating material , Cylinder and with 9 the cathode metal filling the tub 2, z. B. that Mercury with the mercury level 26. The mercury 12 that is in the room 10 collects between the cathode container 1 and the tub 2 is through on both sides the enamel layers 4 and 6 insulated. Due to this arrangement, the enamel layer is at risk 4 shortened by the piece 14 on the inner wall of the cathode container 1 because the enamel layer 4 from the mercury into the vacuum space 13 at the point 23, but no longer at the point 27 crosses, at which it in the case of discharge vessels without the inventive Measure would be exceeded in which the endangered enamel layer 4 has the width 11 would exhibit. With the invention, the endangered part is the enamel coating 4 brought into a zone that is no longer fully exposed to the heat of the arc is.

Durch die Erfindung wird weiter erreicht, daß der zwischen dem Kathodenbehälter 1 und der Wanne 2 liegende Quecksilberzylinder 25 vorwiegend spannungslos ist, weil durch die von dem oberen Rand 7 der Wanne 2 herabrinnenden Quecksilbertropfen praktisch keine Verbindung zwischen dem Quecksilberzylinder 25 mit dem aktiven Quecksilberteich 9 geschaffen wird. Mit 24 ist die großflächige zentrische Öffnung im Boden des Kathodenbehälters 1 bezeichnet, durch die ein entsprechender Teil des Bodens der Wanne 2 zu Kühlzwecken frei zur Verfügung ist.The invention further ensures that the between the cathode container 1 and the tub 2 lying mercury cylinder 25 is mainly de-energized because practically due to the drops of mercury running down from the upper edge 7 of the tub 2 no connection between the mercury cylinder 25 and the active mercury pond 9 is created. At 24 is the large central opening in the bottom of the cathode container 1 denotes, through which a corresponding part of the bottom of the tub 2 for cooling purposes is freely available.

Die Erfindung bewirkt ferner durch die Verlängerung der Isolierstrecke, daßDurchschläge vom aktiven Quecksilber 9 zum äußeren Kathodenbehälter 1 bzw. zum Entladungsgefäßgehäuse durch die doppelte Isolation der beiden Emailschichten 6 und 4 erschwert sind.The invention also has the effect of extending the insulating distance, that breakthroughs from the active mercury 9 to the outer cathode container 1 or to the Discharge vessel housing due to the double insulation of the two enamel layers 6 and 4 are difficult.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der rechten Seite der Figur ist ein Kühlraum 15 dadurch geschaffen, daß auf der Innenseite der inneren Wanne 2 eine Wanne 16 im Abstand 19 an der inneren Wanne 2 angeordnet und an den Stellen 17 und 18 vakuumdicht an diese angeschweißt ist. In diesem Beispiel sind die Innen- bzw. Außenflächen der Wannen 2 und 16 kupferplattiert. Mit 20 ist ein Zu- oder Abflußstutzen für den Anschluß eines Kühlflüssigkeit führenden Rohres bezeichnet.In the embodiment of the invention on the right side of the Figure is a cooling space 15 created by being on the inside of the inner Tub 2 a tub 16 arranged at a distance 19 on the inner tub 2 and to the Points 17 and 18 is vacuum-tight welded to this. In this For example, the inner and outer surfaces of the tubs 2 and 16 are copper-plated. With 20 is an inlet or outlet for connecting a cooling liquid leading Called Rohres.

Ein besonderer Vorteil beider Anordnungen ist noch der, daß das zu kühlende Quecksilber 9 ohne Zwischenschaltung einer Isolierschicht direkt mit den wärmeableitenden Wänden der Wannen 2 bzw. 16 in Verbindung steht.A particular advantage of both arrangements is that that too cooling mercury 9 without the interposition of an insulating layer directly with the heat-dissipating walls of the tubs 2 and 16 is in connection.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Metal vapor discharge vessel with liquid cathode, metallic vessel wall and an internally enamelled metallic cathode container, characterized in that inside the cathode container (1) an outside and on its upper edge enamelled metal tub (2) for receiving the active cathode metal (9) is provided, which with the cathode container (1) is an annular, in the height (14) above the cathode mirror (26) extending, with inactive cathode metal (25) filled intermediate space (10).

2. Discharge vessel according to claim 1, characterized characterized in that the bottoms of the cathode container (1) and tub (2) with conical Surfaces lie on top of one another and are connected to one another in a vacuum-tight manner by enamelling (3) are.

3. Discharge vessel according to claim 1 and 2, characterized in that the The bottom of the cathode container (1) is centrally open over a large area and a corresponding one Part of the bottom of the tub (2) is exposed for cooling purposes. Considered publications: German patent specifications No. 742 904, 899 089.